WO2013103061A1

WO2013103061A1 - 電子膨張弁および電子膨張弁を備えた空気調和機

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Publication number: WO2013103061A1
Application number: PCT/JP2012/081325
Authority: WO
Inventors: 重貴脇坂; 昌弘岡
Original assignee: ダイキン工業株式会社
Priority date: 2012-01-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2013-07-11
Also published as: KR20140092415A; JP5218694B1; EP2801771B1; KR101476116B1; AU2012364111A1; EP2801771A1; EP2801771A4; AU2012364111B2; US9310114B2; ES2573628T3; CN104024770A; CN104024770B; US20150020540A1; JP2013156006A

Abstract

空気調和機（１）が電子膨張弁（３０）の開弁点に応じた空調制御を行うことを可能とする電子膨張弁（３０）、および電子膨張弁（３０）の開弁点に基づいて空調制御を行うことのできる空気調和機（１）を提供する。電子膨張弁（３０）には、電子膨張弁（３０）の特性データに対応したバーコード（６３）が付与されている。特性データは、電子膨張弁（３０）の製造工程において測定された開弁点に対応するパルス数を含む。開弁点は、電子膨張弁（３０）の弁孔（３４）を通って流動するガスの流量が設定値に等しいときのステッピングモータ（５０）のパルス数に基づいて設定される。

Description

電子膨張弁および電子膨張弁を備えた空気調和機

　本発明は、弁体をステッピングモータで移動させることによって選択的に開弁および閉弁する電子膨張弁、およびこの電子膨張弁を備えた空気調和機に関する。

　電子膨張弁が閉弁した状態から開弁した状態に移行する開弁点は、電子膨張弁ごとに異なる。このような差は、ステッピングモータの取り付け方、弁体の寸法および弁座の寸法にばらつきがあるために生じる。

　個々の電子膨張弁による開弁点のばらつきは、空気調和機に性能差を生じさせる。同一機種の空気調和機では同じ制御プログラムにより冷媒回路を制御するが、各空気調和機に実装されている電子膨張弁の開弁点は一般に異なる。そのため、電子膨張弁に対して同様のパルス制御を行った場合にも、個々の電子膨張弁は異なる冷媒流量をもたらす。このようなことから、空気調和機によっては適正な冷媒流量が提供されず、空調制御が安定しないことがある。

　空調制御の安定性が低い空気調和機の個数を少なくするためには、実装されている電子膨張弁の開弁点に基づいて空調制御をする必要がある。

　そこで、特許文献１に記載の技術では、空気調和機に実装されている電子膨張弁の開弁点を精確に把握するため、空気調和機に搭載された電子膨張弁の開弁点を測定する。具体的には、空気調和機の室内機の熱交換器の温度を検出しながら電子膨張弁のステッピングモータに入力するパルス数を段階的に増大させる。そして、この過程において、室内機の熱交換器が所定温度差以上低下したときのパルス数に基づいて、開弁点を設定する。

　開弁点を精確に測定するためには、開弁点の測定期間中、冷媒回路を取り囲む環境の温度が一定に維持されることが必要である。すなわち、室内熱交換器の周囲温度および室外熱交換器の周囲温度が所定時間にわたって変化しないことが必要とされる。しかし、空気調和機の運転中においてこのような条件が成立することは殆どない。このため開弁点を精確に測定することは困難である。このような事情から、空気調和機が、電子膨張弁の開弁点に応じた適切な空調制御を行うことは困難であり、これを可能にする電子膨張弁が要求されている。

特開２００９－６８７４４号公報

　本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気調和機が電子膨張弁の開弁点に応じた空調制御を行うことを可能とする電子膨張弁を提供すること、および、電子膨張弁の開弁点に基づいて空調制御を行うことのできる空気調和機を提供することにある。

　本発明の第１の態様によると、第１冷媒配管と、第２冷媒配管と、前記第１冷媒配管に接続されている弁室、および該弁室と前記第２冷媒配管との間を接続する弁孔を有した弁本体と、前記弁本体の弁孔に挿入される弁部を有する弁体であって、該弁体は、前記弁部によって前記弁本体の弁孔を選択的に開放および閉鎖するように移動可能であり、前記弁体が移動する際に、前記弁本体の弁孔の内面と前記弁体の弁部との間の距離が変動するように構成された前記弁体と、ステッピングモータであって、該ステッピングモータに入力されるパルス数に応じて前記弁体を移動させる前記ステッピングモータとを備えた電子膨張弁が提供される。前記弁孔を通って流動する流体の流量が設定値であるときの前記ステッピングモータのパルス数に基づいて開弁点を設定し、前記電子膨張弁の製造工程において前記開弁点に対応するパルス数が測定され、前記電子膨張弁には、測定されたパルス数を含む前記電子膨張弁の特性データに対応する識別子が付与されている。

　電子膨張弁には、開弁点のパルス数を含む電子膨張弁の特性データに対応する識別子が付与されている。そのため、空気調和機が、電子膨張弁の開弁点に応じた制御を行うことが可能である。

　前記設定値は、前記弁部によって前記弁本体の弁孔が閉鎖されている際に前記第２冷媒配管を通って流動することが許容される流体の流量の最大許容値以上の値であることが望ましい。

　この場合、開弁点に対応するパルス数を容易に測定することができる。

　本発明の別の態様において、上述の電子膨張弁を備えた空気調和機が提供され、該空気調和機は、前記電子膨張弁の開弁点を記憶し、かつ前記開弁点に基づいて前記電子膨張弁を制御する。

　空気調和機は、製造工程で取得された開弁点に基づいて電子膨張弁を制御する。このため、適正な冷媒流量が提供される。また、安定して空調制御を行うことが可能な空気調和機が提供される。

　本発明によれば、空気調和機が電子膨張弁の開弁点に応じた空調制御を行うことを可能とする電子膨張弁を提供することができる。また、電子膨張弁の開弁点に基づいて空調制御を行うことのできる空気調和機を提供することができる。

一実施形態の空気調和機について、その全体構成を示す模式図。図１の実施形態に係る電子膨張弁の断面図。図１の実施形態に係る電子膨張弁のストッパ機構を示す平面図。図１の実施形態に係る電子膨張弁の外観図。図１の実施形態に係る電子膨張弁について、パルス数と絞り部離間距離との関係を示すグラフ。図１の実施形態に係る電子膨張弁について、パルス数と冷媒流量との関係を示すグラフ。図１の実施形態に係る電子膨張弁について、パルス数とガス流量との関係を示すグラフ。図１の実施形態に係る電子膨張弁の製造方法を示すフローチャート。

　図１を参照して、本発明の一実施形態の空気調和機の構成を示す。

　室内の空気調和を行う空気調和機１は、冷媒を圧縮する圧縮機１０と、室外に設けられる室外熱交換器２０と、冷媒を膨張させる電子膨張弁３０と、室内に設けられる室内熱交換器７０と、四路切換弁８０と、電子膨張弁３０を制御する制御装置９０とを備えている。

　制御装置９０は、制御回路９０Ａと、電子膨張弁３０の特性データを記憶する記憶装置９１とを有している。記憶装置９１は、例えば、書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）により構成される。

　制御回路９０Ａには、温度センサ８１および圧力センサ８２が接続されている。温度センサ８１は冷媒の温度（以下、冷媒温度）を検出し、冷媒温度に対応する冷媒温度信号を制御回路９０Ａに出力する。圧力センサ８２は冷媒の圧力（以下、冷媒圧力）を検出し、冷媒圧力に対応する冷媒圧力信号を制御回路９０Ａに出力する。

　図２を参照して、電子膨張弁３０について説明する。

　電子膨張弁３０は、第１冷媒配管３１と、第２冷媒配管３２と、第１冷媒配管３１および第２冷媒配管３２が接続される弁本体３３と、棒状の弁体４０と、弁体４０を、その中心軸線に沿って移動させるステッピングモータ５０とを備えている。

　弁本体３３は円柱状であり、弁本体３３の両端において弁本体３３の中心軸線に直交する第１面３３Ａおよび第２面３３Ｃと、周面３３Ｂとを備えている。第１面３３Ａには、弁本体３３の中心軸線に沿って延びるガイド管３８が設けられており、ガイド管３８には弁体４０が移動可能に挿通されている。ガイド管３８の外周面には雄ねじ３８Ａが形成されている。ガイド管３８と弁体４０との間にはコイルばね３６が配置されている。

　弁本体３３の周面３３Ｂには、第１冷媒配管３１が接続されている。弁本体３３の第２面３３Ｃには、第２冷媒配管３２が接続されている。弁本体３３の内部には、弁室３７が形成されている。

　第１冷媒配管３１は、弁本体３３に設けられた連絡孔３１Ａを通じて弁室３７に接続されている。第２冷媒配管３２は、弁本体３３に設けられた弁孔３４を通じて弁室３７に接続されている。弁孔３４の内面において弁室３７と弁孔３４との境界には弁孔３４から弁室３７に向かって、その内径が増大するテーパ部が形成されている。テーパ部は弁座３５を構成する。弁孔３４の中心軸線とガイド管３８の中心軸線と弁体４０の中心軸線とは一致している。弁体４０は、ガイド管３８内および弁室３７を通って、弁孔３４に向けて移動可能である。

　弁体４０は、その中心軸線に沿って延びる本体部４１と、本体部４１の一端に設けられた支持棒４２と、本体部４１の他端に設けられた弁部４３とを備えている。本体部４１と弁部４３とは一体に形成されている。

　本体部４１は、支持棒４２に対し、弁体４０の中心軸線に沿って相対移動可能、かつ脱落不能に支持され、かつコイルばね３６により弁孔３４に向けて付勢されている。本体部４１と支持棒４２とはガイド管３８内に配置されている。弁部４３は、弁座３５との間に可変絞り部を形成するように、弁室３７に配置されている。即ち、弁体４０が移動する際に、弁本体３３の弁孔３４の内面と弁部４３との間の距離が変動する。弁部４３は円錐台形に形成されている。

　ステッピングモータ５０は、ステータ５１と、ロータ５２と、ロータ５２の回転を機械的な基準位置で止めるストッパ機構５６と、ステータ５１、ロータ５２、ストッパ機構５６を収容するケース６０とを備えている。ステータ５１は電磁コイルにより構成されている。ロータ５２は、永久磁石５３と、永久磁石５３を固定するロータ本体５４と、弁体４０の支持棒４２が取り付けられる固定部５５とを備えている。ケース６０に対して弁本体３３が固定されている。

　ロータ本体５４は円筒状に形成されている。ロータ本体５４内にはガイド管３８が挿通されている。ロータ本体５４の内周面には、ガイド管３８の雄ねじ３８Ａと噛み合う雌ねじ５４Ａが形成されている。

　ロータ本体５４の外周面には、ステータ５１に対向するように永久磁石５３が取り付けられている。ロータ本体５４の一端に固定部５５が取り付けられている。固定部５５の内面には、コイルばね３６の一端が当接している。コイルばね３６の他端は、弁体４０の本体部４１の端面に当接している。

　図３を参照して、ストッパ機構５６について説明する。

　ストッパ機構５６は、弁体４０の支持棒４２の中心軸線と同軸でロータ５２と一体回転可能に設けられた第１歯車５７と、第１歯車５７に噛み合う第２歯車５８と、第２歯車５８の回転を止めるストッパ５９とを備えている。第２歯車５８は平面視において、扇形状であり、第１歯車５７よりも大きな外径を有する。第２歯車５８は、第２歯車５８の半径方向に沿って延びた端面５８Ａ，５８Ｂを有する。第２歯車５８は、図示しない支持機構によりケース６０に回転可能に支持されており、ストッパ５９は、図示しない固定部材によりケース６０に固定されている。第２歯車５８が図３において反時計回りに最大角度まで回転したとき、第２歯車５８の端面５８Ｂはストッパ５９に当接する。

　図２および図３を参照して、ステッピングモータ５０の駆動による弁体４０の動作について説明する。

　ステッピングモータ５０のロータ５２が正回転するとき、雄ねじ３８Ａと雌ねじ５４Ａとの噛み合いにより、ロータ５２および弁体４０が弁本体３３に向って移動する。すなわち、弁体４０の弁部４３は弁座３５に向って移動する。

　弁部４３の先端が弁孔３４に進入し、更に、弁体４０が弁孔３４に向って移動するとき、弁部４３の円錐面が弁孔３４の弁座３５に接触する。このとき、弁孔３４が弁体４０により閉鎖される。このように、弁部４３が弁孔３４へ進入することによって、弁体４０の弁部４３および弁座３５の間の隙間が縮小する。

　ステッピングモータ５０のロータ５２が逆回転するとき、雄ねじ３８Ａと雌ねじ５４Ａとの噛み合いにより、ロータ５２および弁体４０が弁本体３３から離れる方向に移動する。すなわち、弁体４０の弁部４３と弁座３５との間の距離が大きくなる。

　次に、ストッパ機構５６の動作について説明する。

　本明細書において、弁部４３が弁座３５に接触するときの弁体４０の位置を「接触位置」という。弁体４０が接触位置にあるとき、弁部４３と弁座３５との間の距離（以下、絞り部離間距離）は「０」である。

　弁体４０が弁孔３４に向って移動するとき、第１歯車５７は正方向に回転し、それに伴って第２歯車５８は逆方向に回転する。弁体４０が接触位置に至ったとき、第２歯車５８の端面５８Ｂとストッパ５９との間には隙間がある。すなわち、第２歯車５８はストッパ５９に接触していない。

　弁体４０が接触位置にある状態においてロータ５２が正方向に更に回転するとき、弁体４０と固定部５５との間にあるコイルばね３６が縮小する。このため、弁部４３と弁座３５との間には、コイルばね３６の縮小した距離に応じた力が加わる。この状態から更にロータ５２が正方向に所定の回転角度位置まで回転したとき、第２歯車５８の端面５８Ｂがストッパ５９に当接する。これにより、ロータ５２の回転が規制される。

　図４を参照して、電子膨張弁３０の外観を説明する。

　ステッピングモータ５０のケース６０には、電子膨張弁３０の個別識別番号６２およびバーコード６３が記載されたラベル６１が貼り付けられている。

　個別識別番号６２は各電子膨張弁３０に個別に付された番号である。すなわち、各電子膨張弁３０は異なる個別識別番号６２を有する。バーコード６３は、ラベル６１が貼り付けられた電子膨張弁３０の開弁点の測定値（以下、開弁点データ）に対応する識別子である。開弁点は、弁部４３と弁座３５とが離れ始める際のパルス数に基づいて設定される。

　ステッピングモータ５０の制御に関して説明する。

　まず、ステッピングモータ５０に入力されるパルス信号とパルス数との関係について以下に説明する。

　ステッピングモータ５０は、制御回路９０Ａから出力されるパルス信号に基づいてロータ５２を回転させる。パルス信号には、正回転パターンのパルス信号と逆回転パターンのパルス信号とがある。

　正回転パターンのパルス信号は、所定励磁方式においてロータ５２を正方向に回転させる。ロータ５２の正回転により、弁体４０は弁孔３４に向って移動する。

　逆回転パターンのパルス信号は、所定励磁方式においてロータ５２を逆方向に回転させる。ロータ５２の逆回転により、弁体４０は弁孔３４から離れる方向に移動する。

　すなわち、パルス信号が正回転パターンのとき、ロータ５２は、パルス信号に含まれるパルスの個数に応じた回転角度だけ正回転する。これにより、弁体４０は弁孔３４に向って回転角度に応じた距離だけ移動する。パルス信号が逆回転パターンのとき、ロータ５２は、パルス信号に含まれるパルスの個数に応じた回転角度だけ逆回転する。これにより、弁体４０は弁孔３４から離れる方向に回転角度に応じた距離だけ移動する。

　ロータ５２がストッパ機構５６により正方向に回転することができない状態（以下、接触停止状態）にあるとき、パルス数は「０」という初期値に設定される。この初期化は、例えば、空気調和機１の起動時に行われる。

　逆回転パターンのパルス信号が入力されるとき、そのパルス信号に含まれるパルスの個数を、ロータ５２の現在の回転角度位置と対応関係にあるパルス数に加算した値を新たなパルス数として設定する。正回転パターンのパルス信号が入力されるとき、そのパルス信号に含まれるパルスの個数を、ロータ５２の現在の回転角度位置と対応関係にあるパルス数から減算した値を新たなパルス数として設定する。すなわち、ステッピングモータ５０に入力されるパルス信号に含まれるパルスの個数の累積値がパルス数として与えられる。

　図５を参照して、ステッピングモータ５０のパルス数と絞り部離間距離（弁部４３と弁座３５との間の距離）との関係について説明する。

　パルス数が「０」のとき、弁部４３は弁座３５に接触しているため、絞り部離間距離は実質的に「０」に等しい。また、パルス数が「０」から、開弁点に対応するパルス数までの間にあるとき、弁部４３は弁座３５に接触しているため、絞り部離間距離は実質的に「０」に等しい。

　パルス数が、開弁点に対応するパルス数よりも大きくなれば、パルス数の増大に応じて絞り部離間距離が大きくなる。図５に示すように、開弁点に対応するパルス数を起点としたとき、パルス数の増分と絞り部離間距離とは略比例する。

　図６を参照して、２個の電子膨張弁３０について、冷媒流量と開弁点との関係について説明する。図６に示す曲線Ｇ（１）は第１の電子膨張弁３０の特性を示し、曲線Ｇ（２）は第２の電子膨張弁３０の特性を示す。

　図６の横軸におけるパルス数が、開弁点に対応するパルス数よりも小さいとき、弁部４３と弁座３５とが接触した状態（以下、閉弁状態）にある。閉弁状態において、弁部４３と弁座３５との間には僅かな隙間があるため、両配管３１，３２の間で、冷媒は僅かに流動する。このときの冷媒流量はパルス数に関らず略一定である。一方、パルス数が、開弁点に対応するパルス数よりも大きくなると、弁部４３が弁座３５から離間するため、冷媒流量はパルス数の増分に応じて大きくなる。

　図６に示すように、開弁点は、個々の電子膨張弁３０によって異なっている。これは、次の理由による。

　電子膨張弁３０には、電子膨張弁３０を構成する部品の寸法のばらつき、組み立て誤差または物理特性のばらつきが存在する。そのため、弁部４３が弁孔３４に向かって移動して、弁座３５に接触したときのロータ５２の回転角度から、ロータ５２が接触停止状態にあるときの回転角度までの角度差が個々の電子膨張弁３０で異なる。このため、各電子膨張弁３０について開弁点が異なる。

　寸法のばらつきは、弁体４０の寸法、弁部４３の円錐面の傾き、弁座３５のテーパ部の傾き、コイルばね３６の長さのばらつきを含む。組み立て誤差は、第１歯車５７と第２歯車５８とストッパ５９の組み立て誤差、弁体４０の固定部５５への組み立て誤差を含む。物理特性のばらつきは、コイルばね３６のばね定数のばらつき、ステッピングモータ５０のトルクのばらつきを含む。

　個々の電子膨張弁３０の開弁点のばらつきは次の問題を生じさせる。

　冷媒流量を制御するためには、絞り部離間距離をパルス数により制御する。すなわち、パルス数を増加または減少させることにより、絞り部離間距離を変えて、冷媒流量を制御する。具体的には、冷媒流量制御は、パルス数と冷媒流量との関係を示す制御マップに基づいて行われる。しかし、各空気調和機１に実装されている電子膨張弁３０の開弁点は個々に異なっているため、個々の電子膨張弁３０に対して同一の制御マップを用いて制御したとき、冷媒流量に差が生ずる。特に、所望の冷媒流量が少ないとき、個々の電子膨張弁３０によって実現される冷媒流量は大きく異なる。すなわち、図６に示すように、弁体４０を開弁点付近において冷媒流量を制御するとき、同じ値のパルス数を各電子膨張弁３０に与えたとしても、各電子膨張弁３０による冷媒流量は大きく異なる。

　例えば、図６において、第１の電子膨張弁３０および第２の電子膨張弁３０のそれぞれを指令パルス数「Ｘ」で制御するとき、第１の電子膨張弁３０の冷媒流量はＦ（１）と示され、第２の電子膨張弁３０の冷媒流量はＦ（２）と示される。

　このような結果、少ない冷媒流量で空気調和機１を運転する期間中においては、個々の空気調和機１によって空調精度が異なる。例えば、制御マップを適正に使用可能な範囲内には属していない開弁点を有する電子膨張弁３０が空気調和機１に実装されている場合、その空気調和機１では、過度に空気を冷却または加熱することになる。このため、制御回路９０Ａによるフィードバック制御を実施しても、室内温度が設定温度付近に安定しない。

　そこで、本実施形態では、電子膨張弁３０の開弁点に基づいて冷媒流量制御のパルス数を補正する。以下に、補正処理の一例について説明する。

　制御マップの一例として、図６の曲線Ｇ（０）を挙げる。ここで、曲線Ｇ（０）の開弁点を基準開弁点とする。

　制御回路９０Ａにより冷媒流量の目標値（以下、目標冷媒流量）が設定される。このとき、電子膨張弁３０に入力するべきパルス数（以下、指令パルス数）が設定される。電子膨張弁３０の開弁点が基準開弁点と一致する場合、制御マップによって、目標冷媒流量を実現する最適なパルス数が設定されるため、目標の空調状態に最短時間で到達できる。しかし、一般に、電子膨張弁３０には個体差が存在し、電子膨張弁３０の開弁点は基準開弁点と異なることが多いため、一般の電子膨張弁３０に制御マップを用いて指令パルス数を設定したとしても、実際の冷媒流量は、目標冷媒流量と異なる。このようなずれの主たる原因は上記したように開弁点のばらつきによる。

　このため、制御回路９０Ａは、電子膨張弁３０の開弁点に基づいて指令パルス数を補正する。すなわち、空気調和機１に実装される電子膨張弁３０の開弁点と基準開弁点との差を算出し、この差を補正値とする。そして、当初の指令パルス数に補正値を加算することにより、補正指令パルス数を算出する。電子膨張弁３０の制御においては、補正指令パルス数が用いられる。

　図６を参照して、指令パルス数の補正処理の具体例について説明する。

　制御マップは曲線Ｇ（０）により与えられるとする。実装されている電子膨張弁３０の特性は曲線Ｇ（１）で与えられるとする。曲線Ｇ（１）は開弁点（１）を有し、曲線Ｇ（１）の開弁状態におけるパルス数に対する冷媒流量の変化率は曲線Ｇ（０）と略等しい。

　この場合において、目標冷媒流量が設定されたとき、制御マップによれば指令パルス数は「Ｙ」で示される。しかし、実装されている電子膨張弁３０の特性は曲線Ｇ（１）で与えられるため、指令パルス数「Ｙ」で電子膨張弁３０を制御したとき、冷媒流量が不足し、目標冷媒流量に一致しない。そのため、指令パルス数「Ｙ」に対して補正値（開弁点（１）－基準開弁点）を加算し、補正指令パルス数「Ｙｘ」を算出する。補正指令パルス数「Ｙｘ」によれば、実装の電子膨張弁３０により冷媒流量を目標冷媒流量に近づけることができる。

　このような指令パルス数の補正処理により、実際の冷媒流量が最適な冷媒流量に近づく。このため、最適な冷媒流量で空調制御が行われ、この結果、空調制御の安定性が向上する。また、従来技術においては、個々の電子膨張弁３０の開弁点のばらつきに起因して個々の空気調和機１において空調制御の安定性が異なっていたが、このような空調制御の安定性のばらつきが小さくなる。

　図７を参照して、電子膨張弁３０の開弁点の測定方法について説明する。この測定に際し、冷媒の代わりに空気または窒素ガスなどのガスが用いられる。なお、図７には、ガス流量が少ない範囲におけるパルス数とガス流量との関係が示されている。

　電子膨張弁３０の開弁点を測定するためには、測定条件が一定時間変化しないことが好ましい。空気調和機１の運転中に開弁点の測定を行うことも可能ではあるが、室内熱交換器７０の周囲温度および室外熱交換器２０の周囲温度が変化し、このような測定条件を成立させることは難しい。このため、電子膨張弁３０の開弁点は、電子膨張弁３０の製造工程において測定される。

　以下、開弁点の測定方法の具体例を挙げる。

　電子膨張弁３０の第１冷媒配管３１から第２冷媒配管３２にガスを流通させる。第１冷媒配管３１に流入させるガスのガス圧、ガス温度、及びガス流量は測定中一定とする。そして、ステッピングモータ５０に入力するパルス数を０から徐々に増大させるとともに、各パルス数において第２冷媒配管３２を通って流動するガスのガス流量を測定する。電子膨張弁３０が閉弁状態にあるとき、パルス数に関わらず第２冷媒配管３２を通って流動するガスのガス流量は略一定である。弁部４３と弁座３５とが離間するとき、第２冷媒配管３２を通って流動するガスのガス流量が増大する。そして、第２冷媒配管３２を通って流動するガスのガス流量が設定値となったときのパルス数を開弁点データ（開弁点の測定値）として記憶する。なお、以降の説明では、電子膨張弁３０が閉弁状態にあるときのガス流量を漏れ流量という。上記設定値は、漏れ流量の最大許容値と同じ値に設定されている。最大許容値とは、閉弁状態の電子膨張弁３０において設計上許容される冷媒の漏れ量の最大値である。

　ガス流量は、フローメータ等の流量計により測定する。ガス流量は、第１冷媒配管３１と第２冷媒配管３２との差圧により換算して算出してもよい。ガス流量の計測方法は特に限定されない。

　上記のように測定された開弁点データは、正確には開弁点とは異なる値である。しかし、漏れ流量の最大許容値は、冷媒流量の制御範囲において最小値に近似することができるため、第２冷媒配管３２を通って流動するガスのガス流量が漏れ流量の最大許容値に等しくなるときのパルス数に基づいて開弁点を設定することができる。

　開弁点データは、測定に係る電子膨張弁３０に関連付けられる。

　具体的には、開弁点データは、所定形式により整数値に置き換えられて、バーコード化される。バーコード６３（開弁点コード）はラベル６１に印字される。ラベル６１は電子膨張弁３０のケース６０に貼り付けられる。これにより、電子膨張弁３０と開弁点データとが一対一で関連付けられる。

　開弁点データと電子膨張弁３０とを関連付けることによる作用を説明する。

　開弁点データは、上記のように製造工程において測定される。この際、周囲環境が略一定条件に維持され、かつ電子膨張弁３０に流通させるガスも一定条件に管理される。このため、各電子膨張弁３０の開弁点データは精確に測定される。そして、電子膨張弁３０と開弁点データとが一対一で関連付けらる。そのため、電子膨張弁３０が実装される空気調和機１が、その電子膨張弁３０の開弁点データを冷媒流量制御のためのパラメータとして利用することが可能となる。

　冷媒流量制御において開弁点データを用いてパルス数を補正する空気調和機１では、上記に示したように、冷媒流量を適正な値にするため、空調制御の安定性が増大する。特に、その効果は、流量の少ない範囲で冷媒流量を制御するとき顕著となる。

　図８を参照して、上記電子膨張弁３０の製造方法の一例について説明する。

　ステップＳ１０に示されるように、各部品から電子膨張弁３０を組み立てる。ステップＳ２０では、電子膨張弁３０に各種検査および測定を行う。

　例えば、漏れ流量検査、全開流量検査、中間開度流量検査を行う。また、作動検査および開弁点を測定する。開弁点の測定は上記と同じ方法で行われる。

　漏れ流量検査では、パルス数が「０」のときのガス流量（漏れ流量）を測定し、最大許容値以下であるか否かを判定する。ガス流量（漏れ流量）が最大許容値よりも大きいとき、その電子膨張弁３０を不良品とする。

　全開流量検査では、パルス数が最大値のときのガス流量を測定し、判定値以上であるか否かを判定する。ガス流量が判定値よりも小さいとき、その電子膨張弁３０を不良品とする。なお、判定値は予め設定される値である。

　中間開度流量検査では、パルス数が中間値のときのガス流量を測定し、設定範囲内の値であるか否かを判定する。ガス流量が設定範囲外であるとき、その電子膨張弁３０を不良品とする。なお、設定範囲とは予め設定された上限値と下限値との間の範囲を示す。

　作動検査は、所定電圧でステッピングモータ５０が作動するか否かを判定する。ステッピングモータ５０が作動しないとき、電子膨張弁３０を不良品とする。なお、不良品の一部は、再度組立て直しが行われ、再検査される場合もある。

　ステップＳ３０では、全ての検査において検査合格となった電子膨張弁３０を選別する。上記検査のうちいずれか一項目でも不良となったものは不良品として除去する（ステップＳ４０）。ステップＳ５０では、開弁点データに対応するバーコード６３をラベル６１に印字し、このラベル６１を電子膨張弁３０のケース６０に貼り付ける。

　ラベル６１の開弁点データは、空気調和機１の製造工程において、空気調和機１の記憶装置９１に記憶される。具体的には、電子膨張弁３０に貼り付けられたラベル６１のバーコード６３の情報はリーダにより読み取られ、この情報が開弁点データとして記憶装置９１に記憶される。

　以下、上記実施形態の効果を説明する。

　（１）上記実施形態では、開弁点データに対応する識別子であるバーコード６３（開弁点コード）が電子膨張弁３０に付与されている。このため、空気調和機１に、電子膨張弁３０の開弁点データを利用することができる。すなわち、電子膨張弁３０の開弁点に応じた制御を空気調和機１に行わせることを可能となる。

　（２）上記実施形態では、開弁点を測定するときのガス流量の設定値を漏れ流量の最大許容値と等しくする。これにより、開弁点データを容易に取得することができる。すなわち、開弁点を正確に測定するためには、パルス数の変化に対する冷媒流量の変化の割合が変化する変曲点を測定する必要があるが、上記実施形態では、このような測定を行わなくてもよい。

　（３）上記実施形態の空気調和機１は、実装されている電子膨張弁３０の開弁点データを記憶し、かつ開弁点データに基づいて電子膨張弁３０を制御する。このため、冷媒流量が適正値から外れる頻度が少なくなる。また、空調制御の安定性が低い空気調和機１の個数を少なくすることができる。

　（変形例）
　なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、上記実施形態を例えば以下に示すように変更して実施することもできる。また以下の各変形例は、異なる変形例と組み合わせて実施することもできる。

　・上記実施形態では、電子膨張弁３０にガスを流通させて開弁点を測定しているが、次の方法により開弁点を測定してもよい。例えば、第１冷媒配管３１および第２冷媒配管３２のいずれか一方の冷媒管から光を入射するとともに他方の冷媒管で光の漏れ量を検出し、その光の漏れ量が所定光量に等しいときのパルス数に基づいて開弁点を設定する。

　・また、電子膨張弁３０の開弁点の測定において、ガスに代えて、液体を用いてもよい。また、実際に使用する冷媒を用いて開弁点を測定してもよい。冷媒を用いる場合においては、第１冷媒配管３１と第２冷媒配管３２との間の温度差を検出し、その温度差が所定温度差に等しいときのパルス数に基づいて開弁点を設定してもよい。

　・上記実施形態では、電子膨張弁３０の開弁点を測定するときの設定値は漏れ流量の最大許容値と等しいが、この設定値が漏れ流量の最大許容値よりも大きくてもよい。この場合においても、上記（１）の効果が得られる。

　・上記実施形態では、電子膨張弁３０の開弁点データをバーコード化するが、開弁点データ以外の電子膨張弁３０の特性データをバーコード化して電子膨張弁３０に付与してもよい。開弁点データ以外の特性データとしては、例えば、漏れ流量、全開流量、流量カーブの変曲点等が挙げられる。漏れ流量は、漏れ流量検査により得られる測定データである。全開流量は、全開流量検査により得られる測定データである。流量カーブの変曲点は、パルス数の増大に伴う冷媒流量の変化を示す流量カーブにおいて、パルス数の増大分に対する冷媒流量の変化率が増大する際のパルス数に基づいて設定される。これらの特性データをバーコード化することにより、空気調和機１の製造工程において、当該空気調和機１に装着される電子膨張弁３０の特性データを読み取って、当該空気調和機１の記憶装置９１に記憶することができる。これによって、これらのデータを用いる冷媒流量の制御が可能となる。このため、電子膨張弁３０の特性のばらつきによる冷媒流量のばらつきを小さくすることができる。

　・上記実施形態では、開弁点データをバーコード化するが、その識別子の形態はこれに限定されない。識別子は、電子膨張弁３０を空気調和機１に実装するときに、所定の手段により読み取り可能な形態であればよい。すなわち、電子膨張弁３０に対する開弁点データの付与とは、以下の各態様が含まれる。

　・開弁点データの付与の別の形態において、バーコード６３に代えてＱＲコード（登録商標）が用いられてもよい。また、開弁点データの数値をラベル６１に印字してもよい。この場合、画像認識によりラベル６１の数値を読み取る。開弁点データを磁気信号に変換し、磁気ストライプに形成してラベル６１に貼り付けてもよい。ＩＣタグに、開弁点データを記録してもよい。この場合、他の検査結果をＩＣタグに記憶してもよい。

　・また、開弁点データの付与の別の形態として、次の方法もある。

　電子膨張弁３０自体に開弁点データを付与するのではなく、電子膨張弁３０の個別識別番号６２に開弁点データを関連付けてもよい。例えば、データシートまたは電子ファイルを用いて個別識別番号６２と開弁点データと関連付けて記録する。空気調和機１の製造工程では、電子膨張弁３０の個別識別番号６２に対応する開弁点データをデータシートまたは電子ファイルから読み取る。このような方法でも、電子膨張弁３０と開弁点データとが一対一に関連付けられるため、上記（１）の効果が得られる。

　開弁点データと、開弁点データ以外の電子膨張弁３０の特性データ（例えば、漏れ流量、全開流量、流量カーブの変曲点等）とを含むデータを一つのコードとしてもよい。この場合は、このコードに対応するバーコード６３を読み取ったときに、所定の解読プログラムにより、開弁点データと、開弁点データ以外の各種の特性データとを分離する。

　・上記実施形態では、ガス流量が設定値（例えば、漏れ流量の最大許容値）となったときのパルス数を開弁点データ（開弁点の測定値）として記憶するが、開弁点データの定義は、これに限定されない。例えば、パルス数を「０」から徐々に増大するときの流量カーブの最初の変曲点を開弁点データとして記憶してもよい。この構成によっても、上記（１）に示した効果が得られる。

　この場合、電子膨張弁３０の構成は次の通りとなる。

　第１冷媒配管３１と、第２冷媒配管３２と、前記第１冷媒配管３１に接続されている弁室３７、および該弁室３７と前記第２冷媒配管３２との間を接続する弁孔３４を有した弁本体３３と、前記弁本体３３の弁孔３４に挿入される弁部４３を有する弁体４０であって、該弁体４０は、前記弁部４３によって前記弁本体３３の弁孔３４を選択的に開放および閉鎖するように移動可能であり、前記弁体４０が移動する際に、前記弁本体３３の弁孔３４の内面と前記弁体４０の弁部４３との間の距離が変動するように構成された前記弁体４０と、ステッピングモータ５０であって、該ステッピングモータ５０に入力されるパルス数に応じて前記弁体４０を移動させる前記ステッピングモータ５０とを備えた電子膨張弁３０において、前記弁孔３４を通って流動する流体の流量のパルス数に対する変化率が増大し始めるときの前記ステッピングモータ５０のパルス数に基づいて開弁点を設定し、前記電子膨張弁３０の製造工程において前記開弁点に対応するパルス数が測定され、その測定されたパルス数を含む電子膨張弁３０の特性データに対応する識別子が付与されていることを特徴とする。この構成によっても、上記（１）に準じた効果を得ることができる。なお、前記弁孔３４を通って流動する流体の流量のパルス数に対する変化率が増大し始めるときとは、パルス数を「０」から徐々に増大するときにおける流量カーブの最初の変曲点を示す。

　１…空気調和機、３０…電子膨張弁、３１…第１冷媒配管、３２…第２冷媒配管、３３…弁本体、３４…弁孔、３７…弁室、４０…弁体、４３…弁部、５０…ステッピングモータ、６３…バーコード（識別子）。

Claims

　第１冷媒配管と、
　第２冷媒配管と、
　前記第１冷媒配管に接続された弁室、および該弁室と前記第２冷媒配管との間を接続する弁孔を有した弁本体と、
　前記弁本体の弁孔に挿入される弁部を有する弁体であって、該弁体は、前記弁部によって前記弁本体の弁孔を選択的に開放および閉鎖するように移動可能であり、前記弁体が移動する際に、前記弁本体の弁孔の内面と前記弁体の弁部との間の距離が変動するように構成された前記弁体と、
　ステッピングモータであって、該ステッピングモータに入力されるパルス数に応じて前記弁体を移動させる前記ステッピングモータとを備えた電子膨張弁において、
　前記弁孔を通って流動する流体の流量が設定値に等しいときの前記ステッピングモータのパルス数に基づいて開弁点を設定し、
　前記電子膨張弁の製造工程において前記開弁点に対応するパルス数が測定され、その測定されたパルス数を含む前記電子膨張弁の特性データに対応する識別子が付与されていることを特徴とする電子膨張弁。
　請求項１に記載の電子膨張弁において、
　前記設定値は、前記弁部によって前記弁本体の弁孔が閉鎖されている際に前記第２冷媒配管を通って流動することが許容される流体の流量の最大許容値以上の値であることを特徴とする電子膨張弁。
　請求項１または２に記載の電子膨張弁を備えた空気調和機において、
　前記電子膨張弁の開弁点を記憶し、かつ前記開弁点に基づいて前記電子膨張弁を制御することを特徴とする空気調和機。