(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮して吐出するスクロール型圧縮機（１０）と、
前記圧縮機（１０）の下流側に配置された第１の熱交換器（２０）と、
前記第１の熱交換器（２０）の下流側に配置された弁開度が制御可能な絞り弁（３０）と、
前記絞り弁の下流側に配置された第２の熱交換器（４０）と、
前記スクロール型圧縮機（１０）のスクロール中心部温度に対応する第１の温度を検出する第１の温度センサ（５１、５３）と、
前記第１の温度センサからの信号が入力し、少なくとも前記第１の温度に基づいて定まる値と予め定められた基準値とを比較して、前記値が前記基準値以上である場合前記絞り弁（３０）の開度を大きくするように制御する信号を出力するか、もしくは前記絞り弁（３０）の開度を保持するように制御する信号を出力する制御部（６０）と、
前記スクロール型圧縮機（１０）のスクロール周縁部温度に対応する第２の温度を検出する第２の温度センサ（５２、５４）と、を備え、
前記制御部（６０）には前記第２の温度センサ（５２、５４）の信号が入力し、前記制御部（６０）は、前記第１の温度と前記第２の温度との温度差と予め定められた温度差の基準値とを比較し、前記温度差が前記基準値以上である場合前記絞り弁（３０）の開度を大きくするように制御する信号を出力するか、もしくは前記絞り弁（３０）の開度を保持するように制御する信号を出力することを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記第１の温度は、前記スクロール型圧縮機（１０）の吐出温度である請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記第２の温度は、前記スクロール型圧縮機（１０）の吸入温度である請求項１または請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
第１の熱交換機（２０）を流出した高圧冷媒と、前記スクロール型圧縮機（１０）に流入する低圧冷媒とで熱交換を行う内部熱交換器（７０）と、
第２の熱交換器の出口側に配置された第３の温度センサ（５５）と、
を備え、
前記第３の温度センサ（５５）の検出温度に前記内部熱交換器（７０）の熱交換量に基づく補正量を加えた温度を前記スクロール型圧縮機（１０）の吸入温度とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記補正量は、外気温度と給水温度により決定される請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記基準値は、運転開始からの時間に依存し、時間経過に対して減少することがない請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記すくなくとも第１の温度に基づいて定まる値は、第１の温度の単位時間あたりの変化量である請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記制御部（６０）は、前記第１の温度と前記第２の温度との温度差の単位時間当たりの変化量と予め定められた温度差の変化量の基準値とを比較し、前記変化量が前記基準値以上である場合、前記絞り弁（３０）の開度を大きくするように制御する信号を出力するか、もしくは前記絞り弁（３０）の開度を保持するように制御する信号を出力する請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
冷媒を圧縮して吐出するスクロール型圧縮機（１０）と、
前記圧縮機（１０）の下流側に配置された第１の熱交換器（２０）と、
前記第１の熱交換器（２０）の下流側に配置された弁開度が制御可能な絞り弁（３０）
と、
前記絞り弁の下流側に配置された第２の熱交換器（４０）と、
を備える冷凍サイクル装置における冷凍サイクル制御方法であって、
前記スクロール型圧縮機（１０）のスクロール中心部温度に対応する第１の温度を検出し、
少なくとも前記第１の温度に基づいて定まる値と予め定められた基準値とを比較し、
前記値が前記基準値以上である場合前記絞り弁（３０）の開度を大きくするように制御する信号を出力するか、もしくは前記絞り弁（３０）の開度を保持するように制御する信号を出力し、
前記スクロール型圧縮機（１０）のスクロール周縁部温度に対応する第２の温度を検出し、
前記第１の温度と前記第２の温度との温度差と予め定められた温度差の基準値とを比較し、
前記温度差が前記基準値以上である場合前記絞り弁（３０）の開度を大きくするように制御する信号を出力するか、もしくは前記絞り弁（３０）の開度を保持するように制御する信号を出力する、ことを特徴とする冷凍サイクル制御方法。
【請求項１０】
前記基準値は、運転開始からの時間に依存し、時間経過に対して減少することがない請求項９に記載の冷凍サイクル制御方法。
【請求項１１】
前記すくなくとも第１の温度に基づいて定まる値は、第１の温度の単位時間あたりの変化量である請求項９に記載の冷凍サイクル制御方法。
【請求項１２】
前記制御部（６０）は、前記第１の温度と前記第２の温度との温度差の単位時間当たりの変化量と予め定められた温度差の変化量の基準値とを比較し、前記変化量が前記基準値以上である場合、前記絞り弁（３０）の開度を大きくするように制御する信号を出力するか、もしくは前記絞り弁（３０）の開度を保持するように制御する信号を出力する請求項９に記載の冷凍サイクル制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール型圧縮機を搭載する冷凍サイクル装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、スクロール型圧縮機の歯の構造の一例を説明する図である。図６は、スクロール型圧縮機の固定スクロール１と旋回スクロール２を分解して示している。固定スクロール１の渦巻状の歯１ａと旋回スクロール２の渦巻状の歯１ｂとが歯が組み合わされてスクロール型圧縮機が形成される。固定スクロール１はハウジング（図示せず）と一体になっており、旋回スクロール２がシャフト（図示せず）の回転によって円運動する。冷媒は、周縁部から吸入し、両スクロールで仕切られる冷媒を収容する空間の容積が変化し、圧縮された冷媒はスクロール中心部から吐出される。
【０００３】
スクロール型圧縮機を運転する際に急激に高圧や吐出温度を上昇させると、スクロール中心部のみが急激に温度が上がり、周縁部と中心部の温度差が大きくなる。そのため、スクロール中心部のみが膨張し、歯先が対向する面と接触し、接触部で摩耗量が増大し、（１）漏れ損失増大による性能低下、（２）摩耗により異物が発生し弁が詰まるもしくは異物かみこみによるロック、（３）接触部の高温による焼き付き、（４）歯先にチップシールがある場合には、チップシールが高温になり溶損することによる性能低下、等の問題が生じることがある。
【０００４】
従来技術では、これらのことが発生しないように、歯先のクリアランスを大きくし歯先が接触しないようにするように制御している（特許文献１参照）。もしくは、スクロールの周縁部と中心部で大きな温度分布が発生しないようゆっくりと圧力や温度を上げるように制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９２１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、歯先のクリアランスを大きくすると性能低下を招き、起動速度を遅くすると運転時間が長くなり、どちらも効率が悪くなる。本発明は、起動速度を速くしながらも、温度差が急激に増加することを防止することができる冷凍サイクル装置およびその制御方法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】
本願請求項１に係る発明の冷凍サイクル装置は、
冷媒を圧縮して吐出するスクロール型圧縮機（１０）と、
前記圧縮機（１０）の下流側に配置された第１の熱交換器（２０）と、
前記第１の熱交換器（２０）の下流側に配置された弁開度が制御可能な絞り弁（３０）と、
前記絞り弁の下流側に配置された第２の熱交換器（４０）と、
前記スクロール型圧縮機（１０）のスクロール中心部温度に対応する第１の温度を検出する第１の温度センサ（５１、５３）と、
前記第１の温度センサ（５１、５３）からの信号が入力し、少なくとも前記第１の温度に基づいて定まる値と予め定められた基準値とを比較して、前記値が前記基準値以上である場合前記絞り弁（３０）の開度を大きくするように制御する信号を出力するか、もしくは前記絞り弁（３０）の開度を保持するように制御する信号を出力する制御部（６０）と、
前記スクロール型圧縮機（１０）のスクロール周縁部温度に対応する第２の温度を検出する第２の温度センサ（５２、５４）と、を備え、
前記制御部（６０）には前記第２の温度センサ（５２、５４）の信号が入力し、前記制御部（６０）は、前記第１の温度と前記第２の温度との温度差と予め定められた温度差の基準値とを比較し、前記温度差が前記基準値以上である場合前記絞り弁（３０）の開度を大きくするように制御する信号を出力するか、もしくは前記絞り弁（３０）の開度を保持するように制御する信号を出力する、ことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に係る発明によると、スクロール中心部温度と基準値とを比較して膨張弁開度を制御するので、起動速度を速めながらスクロール中心部温度と周縁部温度との温度差が急激に増加することを確実に防止することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明の冷凍サイクル装置は、前記第１の温度は、前記スクロール型圧縮機（１０）の吐出温度である。これにより、スクロール中心部温度に対応する温度を容易に検出することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明の冷凍サイクル装置は、前記第２の温度は、前記スクロール型圧縮機（１０）の吸入温度である。これにより、スクロール周縁部温度に対応する温度を容易に検出することができる。
【００１３】
請求項４に係る発明の冷凍サイクル装置は、
第１の熱交換機（２０）を流出した高圧冷媒と、前記スクロール型圧縮機（１０）に流入する低圧冷媒とで熱交換を行う内部熱交換器（７０）と、
第２の熱交換器の出口側に配置された第３の温度センサ（５５）と、
を備え、
前記第３の温度センサ（５５）の検出温度に前記内部熱交換器（７０）の熱交換量に基づく補正量を加えた温度を前記スクロール型圧縮機（１０）の吸入温度とする。
【００１４】
これにより、内部熱交換器（７０）を有する冷凍サイクル装置において、スクロール周縁部温度に対応する温度を検出することができる。
【００１５】
請求項５に係る発明の冷凍サイクル装置では、前記補正量は、外気温度と給水温度により決定される。
【００１６】
これにより、内部熱交換器（７０）を有する冷凍サイクル装置において、補正量を容易に算出することができる。
【００１７】
請求項６に係る発明の冷凍サイクル装置では、前記基準値は、運転開始からの時間に依存し、時間経過に対して減少することがない。
【００１８】
これにより、起動速度を速くしながらも、温度差が急激に増加することを防止することができる。
【００１９】
請求項７に係る発明の冷凍サイクル装置では、前記すくなくとも第１の温度に基づいて定まる値は、第１の温度の単位時間あたりの変化量である。
【００２０】
第１の温度の変化量をみることにより、温度差が急激に増加することを防止することができる。
【００２１】
請求項８に係る発明の冷凍サイクル装置は、
前記制御部（６０）は、前記第１の温度と前記第２の温度との温度差の単位時間当たりの変化量と予め定められた温度差の変化量の基準値とを比較し、前記変化量が前記基準値以上である場合、前記絞り弁（３０）の開度を大きくするように制御する信号を出力するか、もしくは前記絞り弁（３０）の開度を保持するように制御する信号を出力する。
【００２２】
温度差の単位時間当たりの変化量を目標値とするので、急激な温度差の増加を確実に防止することができる。
【００２３】
請求項９に係る発明の冷凍サイクル制御方法は、
冷媒を圧縮して吐出するスクロール型圧縮機（１０）と、
前記圧縮機（１０）の下流側に配置された第１の熱交換器（２０）と、
前記第１の熱交換器（２０）の下流側に配置された弁開度が制御可能な絞り弁（３０）と、
前記絞り弁の下流側に配置された第２の熱交換器（４０）と、
を備える冷凍サイクル装置における冷凍サイクル制御方法であって、
前記スクロール型圧縮機（１０）のスクロール中心部温度に対応する第１の温度を検出し、
少なくとも前記第１の温度に基づいて定まる値と予め定められた基準値とを比較し、
前記値が前記基準値以上である場合前記絞り弁（３０）の開度を大きくするように制御する信号を出力するか、もしくは前記絞り弁（３０）の開度を保持するように制御する信号を出力し、
前記スクロール型圧縮機（１０）のスクロール周縁部温度に対応する第２の温度を検出し、
前記第１の温度と前記第２の温度との温度差と予め定められた温度差の基準値とを比較し、
前記温度差が前記基準値以上である場合前記絞り弁（３０）の開度を大きくするように制御する信号を出力するか、もしくは前記絞り弁（３０）の開度を保持するように制御する信号を出力する、ことを特徴とする。
【００２４】
これにより、簡易な構成で、起動速度を速くしながらも、確実に温度差が急激に増加することを防止することができる。
【００２７】
請求項１０に係る発明の冷凍サイクル制御方法は、前記基準値は、運転開始からの時間に依存し、時間経過に対して減少することがない。
【００２８】
これにより、起動速度を速くしながらも、確実に温度差が急激に増加することを防止することができる。
【００２９】
請求項１１に係る発明の冷凍サイクル制御方法では、前記すくなくとも第１の温度に基づいて定まる値は、第１の温度の単位時間あたりの変化量である。
【００３０】
これにより、温度差が急激に増加することを確実に防止することができる。
【００３１】
請求項１２に係る発明の冷凍サイクル制御方法では、
前記制御部（６０）は、前記第１の温度と前記第２の温度との温度差の単位時間当たりの変化量と予め定められた温度差の変化量の基準値とを比較し、前記変化量が前記基準値以上である場合、前記絞り弁（３０）の開度を大きくするように制御する信号を出力するか、もしくは前記絞り弁（３０）の開度を保持するように制御する信号を出力する。
【００３２】
これにより、温度差が急激に増加することを確実に防止することができる。
なお、上記部材に付加したカッコ書きの番号は、以下に説明する実施態様との対応関係を示すもので、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態であるスクロール型圧縮機を含むヒートポンプ式給湯装置を示す概略図である。
【図２】（ａ）は、本実施形態の冷凍サイクル装置の制御フローを示す図であり、（ｂ）は、スクロール型圧縮機の中心部の温度と周縁部の温度との差の基準値を示す図である。
【図３】本実施形態による膨張弁の開度の制御と、スクロール型圧縮機の中心部の温度と周縁部の温度差との関係を説明する図である。
【図４】スクロール型圧縮機の吸入温度と吐出温度との関係を示す図である。
【図５】本発明が適用される冷凍サイクル装置の他の例である。
【図６】スクロール型圧縮機の歯の構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照して、本願発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるスクロール型圧縮機を含むヒートポンプ式給湯装置を示す概略図である。
【００３５】
図１に示すように、ヒートポンプ式給湯装置は、スクロール型圧縮機１０と、水冷媒熱交換器２０と、膨張弁３０と、空気熱交換器４０とを有する環状の回路からなる冷凍サイクル装置を備える。冷凍サイクル装置内では、冷媒が圧縮機１により吸入、吐出されて、回路内を循環する。ヒートポンプ式給湯装置は、外気からの吸熱量および圧縮機１の圧縮仕事量に相当する熱量を、水冷媒熱交換器２０を介して給水に与えることで給水を沸き上げるものである。本実施形態で使用する冷媒は、例えば二酸化炭素を主成分とする冷媒を用いることができる。本実施形態の冷凍サイクル装置では、膨張弁３０を使用しているが、同様の機能をもつ減圧弁あるいはエジェクタ等を使用する冷凍サイクル装置を使用してもよい。特許請求の範囲の「絞り弁」は、膨張弁、減圧弁、エジェクタ等を包含するものである。
【００３６】
スクロール型圧縮機１０は、内蔵する電動モータによって圧縮機構を駆動して冷媒を圧縮させる電動圧縮機であって、二酸化炭素を主成分とする吸入冷媒を臨界圧力以上になるまで圧縮して吐出する。スクロール型圧縮機１０は、ケーシング内に固定された渦巻き状の固定スクロールと、固定スクロールと噛合って圧縮室を形成する渦巻き状の旋回スクロールを備えている。旋回スクロールが固定スクロールに対して旋回することにより、圧縮室の体積が拡大、縮小されて冷媒を吸入、圧縮できる。冷媒は、スクロール型圧縮機１の外周部から吸入され、圧縮されて、中央部から吐出する。
【００３７】
水冷媒熱交換器２０は、スクロール型圧縮機１０から吐出された高温冷媒と水循環通路を流れる給湯水との間で熱交換して給湯水を加熱する高圧側熱交換器である。
【００３８】
膨張弁３０は、水冷媒交換器２０から流出した液相冷媒等を等エンタルピ的に減圧して膨張させる。本実施形態の膨張弁３０は電子膨張弁であって、開度を調節することにより冷媒量を調節することができる。
【００３９】
空気冷媒熱交換器４０は、送風機４５により送風される外気から吸熱して膨張弁３０から流出した低圧冷媒を蒸発させる。なお、冷凍サイクル回路内に冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離して余剰冷媒を蓄え、気相冷媒を圧縮機１０に供給する気液分離器を備えるようにしてもよい。
【００４０】
冷凍サイクル装置を制御する制御部６０は、プロセッサ（ＣＰＵ）、メモリ（ＲＡＭ）、不揮発性メモリ（ＲＯＭ）等を含むコンピュータ制御回路を有する。本実施形態における冷凍サイクル装置の制御条件を決定するために、制御部７０に温度センサ５１〜５４からの信号が入力し、制御部７０による処理の結果、膨張弁３０の開度を制御する信号が出力される。温度センサ５１は、スクロール型圧縮機１０の中心部の温度を検知し、温度センサ５２は、スクロール型圧縮機１０の周縁部の温度を検知する。また、温度センサ５３は、スクロール型圧縮機１０の吐出温度を検知し、温度センサ５４は、スクロール型圧縮機１０の吸入温度を検知する。
【００４１】
スクロール型圧縮機１０は、旋回スクロールと固定スクロールとの両渦巻状歯部間に画成される複数の圧縮室を、旋回スクロールの旋回運動によって中心に移動させてその容積を減少して冷媒の圧縮を行っている。したがって、スクロール型圧縮機を運転する際に急激に高圧や吐出温度を上昇させると、スクロール中心部のみが急激に温度が上がり、周縁部と中心部の温度差が大きくなる。本実施形態では、周縁部と中心部の温度差が大きくならないように、かつ起動速度を速くするように冷凍サイクル装置を制御する。
【００４２】
図２（ａ）は、本実施形態の冷凍サイクル装置の制御フローを示す図であり、図２（ｂ）は、スクロール型圧縮機の中心部の温度と周縁部の温度との差の基準値を示す図である。図２の制御フローの各ステップは、制御部６０により実行される。
【００４３】
スクロール型圧縮機の運転を開始すると、例えば吐出温度の目標値に向けて、膨張弁３０の開度を絞ってゆく制御が行われる。ステップＳ１では、スクロール型圧縮機１０の周縁部の温度を検知する温度検出器５２からの信号により、スクロール型圧縮機１０の周縁部の温度Ｔ１を求める。さらに、スクロール型圧縮機１０の中心部の温度を検知する温度検出器５１からの信号により、スクロール型圧縮機１０の中心部の温度Ｔ２を求める。
【００４４】
ステップＳ２では、中心部の温度Ｔ２から周縁部の温度Ｔ１を減算して、中心部の温度Ｔ２と周縁部の温度Ｔ１との差Ｔ３を算出する。
【００４５】
ステップＳ３では、算出された温度差Ｔ３と、スクロール型圧縮機の起動からの経過時間に応じて予め決定されている基準値Ｔ０とが比較される。図２（ｂ）に、基準値Ｔ０の一例が示されている。図２（ｂ）のグラフの縦軸は、スクロール型圧縮機の中心部の温度と周縁部の温度との差の基準値（℃）を示し、横軸は、時間（分）を示す。図２（ｂ）の例では、運転開始からｔ１になるまでは、直線的に温度を上げて、ｔ１に達するとｔ２になるまで一定温度に保ち、ｔ２以後は、また直線的に温度を上げるように制御する。なお、図２（ｂ）の基準値は、単なる一例であり、一定温度に保つ時間をとらずに直線的に温度を上昇してもよいし、一定温度に保つ時間を複数段階としてもよい。
【００４６】
ステップＳ３において、温度差Ｔ３が基準値Ｔ０より小であれば、ステップ１に戻る。温度差Ｔ３が基準値Ｔ０以上であれば、ステップＳ４で、膨張弁３０の開度を大きくするか、膨張弁の開度を保持する。これによりスクロール型圧縮機の中心部の温度と周縁部の温度差の拡大を抑制することができる。その後ステップＳ１に戻る。
【００４７】
図３は、本実施形態による膨張弁の開度の制御と、スクロール型圧縮機の中心部の温度と周縁部の温度差との関係を説明する図である。
【００４８】
図３の上部に示す温度差と時間のグラフにおいて、基準値Ｔ０のグラフを破線で示す。図３に示す基準値Ｔ０を採用して、図２のスクロール中心部とスクロール周縁部の温度差を目標値とする制御を行った結果を、図３の実線で示す。図３の点線は、図２の制御を行わなかった結果を示す。
【００４９】
図３の下部に示す、弁開度と時間のグラフでは、実線は、図２の制御を行った場合の、時間に沿った弁開度の推移を示し、破線は、図２の制御を行わなかった場合の、時間に沿った弁開度の推移を示す。
【００５０】
図３を参照すると、スクロール型圧縮機の運転が開始してから、弁開度は次第に小さくなるように制御される。ある時間ｔ３で、スクロール中心部とスクロール周縁部の温度差が基準値を超えるようになる。スクロール中心部とスクロール周縁部の温度差が基準値以上となると、本実施形態による制御では、図２に示すように、膨張弁開度を大きく、あるいはその開度を保持する。これにより、スクロール中心部とスクロール周縁部の温度差が大きくならないようにする。引き続き時間ｔ２まで、膨張弁開度を大きくする、あるいはその開度を保持する制御を行う。時間ｔ２を過ぎると、また膨張弁開度を絞る制御を行う。図３の温度差−時間のグラフの実線でわかるように、本実施形態による制御では、基準値を超えることがないようにして、膨張弁開度が絞られてゆく。また、時間ｔ３までは、膨張弁開度を急速に絞ることができるので、起動速度を速くしながら、温度差が急激に増加することを防止することができる。
【００５１】
図３の弁開度のグラフの点線は、本実施形態の制御を行わず、時間ｔ３を越えても従来どおり膨張弁の開度を絞る場合を示している。この点線で示されるような膨張弁の開度制御が行われると、スクロール中心部とスクロール周縁部の温度差がより拡大して、図３の温度差のグラフの点線で示されるように、その温度差は基準値を超えた状態となる。これでは、スクロール中心部とスクロール周縁部の温度差が過大となり、スクロール中心部の歯先が膨張して突出し、歯先接触が発生し、さまざまな問題が生じる。本実施形態の制御によれば、スクロール中心部とスクロール周縁部の温度差による歯先の膨張を抑制することができる。
【００５２】
図２のフローでは、スクロール型圧縮機１０の中心部の温度Ｔ２は、中心部の温度を検知する温度検出器５１により求め、スクロール型圧縮機１０の周縁部の温度Ｔ１は、周縁部の温度を検知する温度検出器５２により求めている。しかしながら、特に中心部の温度を検知する温度検出器５１を配置することが困難である場合が多い。
【００５３】
図４は、スクロール型圧縮機の吸入温度と吐出温度との関係を示す図である。スクロール型圧縮機１０の中心部の温度Ｔ２は、スクロール型圧縮機１０の吐出冷媒温度あるいは吐出側配管温度等で示されるスクロール型圧縮機１０の吐出温度で代用することができる。すなわち、スクロール型圧縮機１０の吐出側に配置された温度センサ５３で検出される吐出温度をスクロール型圧縮機１０の中心部の温度Ｔ２とみなすことができる。このようにすると、温度センサ５１をスクロール型圧縮機１０の中心部に配置する必要はなくなる。
【００５４】
また、スクロール型圧縮機１０の周縁部の温度Ｔ１は、スクロール型圧縮機１０の吸入温度、すなわち吸入冷媒温度あるいは吸入側配管温度で代用することができる。すなわち、スクロール型圧縮機１０の吸入側、換言すれば空気冷媒熱交換器の流出側に配置された温度センサ５４で検出される吸入温度をスクロール型圧縮機１０の周縁部の温度Ｔ１とみなすことができる。
【００５５】
本実施形態では、スクロール中心部とスクロール周縁部の温度差を目標値として膨張弁開度を制御しているが、図４に見られるように、スクロール周縁部の温度に対応するスクロール型圧縮機の吸入温度は、吐出温度に比較してほぼ一定に推移している。したがって、スクロール中心部の温度あるいはスクロール型圧縮器の吐出温度を目標値とすることもできる。これは、スクロール周縁部の温度がそれほど変化しないので、スクロール中心部の温度あるいはスクロール型圧縮器の吐出温度は、スクロール中心部とスクロール周縁部の温度差を示すと考えられるからである。
【００５６】
さらに、本実施形態では、スクロール中心部とスクロール周縁部の温度差と比較される基準温度として、スクロール型圧縮機１０の起動からの経過時間に対応して決まる基準温度を採用している。しかし、温度差の単位時間当たりの変化量について基準値を設けておき、検出器から求められる温度差の変化量を算出して、この変化量が基準値を超える場合に、膨張弁３０の開度を維持するか、大きくするかの制御を行うようにしてもよい。
【００５７】
以上のように、本実施形態では、スクロール中心部とスクロール周縁部の温度差が急激に拡大することを抑制するので、従来のように、スクロール中心部のみが膨張し、歯先接触が発生し、接触部で摩耗量が増大することがない。したがって、（１）漏れ損失増大による性能低下、（２）摩耗により異物が発生し弁が詰まる、もしくは異物かみこみによるロック、（３）接触部の高温による焼き付き、（４）歯先にチップシールがある場合には、チップシールが高温になり溶損することによる性能低下、等の問題が生じることを防止することができる。
【００５８】
図５は、本発明が適用される冷凍サイクル装置の他の例である。図５は、図１の冷凍サイクル装置に内部熱交換器を付加した例を示す図である。
【００５９】
内部熱交換器７０は、水冷媒熱交換機２０を流出した高圧冷媒と、圧縮機１０に流入する低圧冷媒とで熱交換を行うものである。内部熱交換器７０は、高圧冷媒が流れる高圧冷媒流路と、低圧冷媒が流れる低圧冷媒流路とを一体的に有しており、高圧冷媒流路を流れる冷媒の流れ方向と低圧冷媒流路を流れる冷媒の流れ方向とが対向するように構成されている。内部熱交換器７０により、膨張弁３０入口の高圧冷媒の温度を下げることにより、減圧した時の冷媒のガス化を抑制し、空気冷媒熱交換器４０の吸熱量が増すことによって効率を高めることができる。
【００６０】
内部熱交換器７０を備える冷凍サイクル装置では、空気冷媒熱交換器４０の出口側に温度検出センサ５５が設けられていて、空気冷媒熱交換器４０の温度あるいは空気冷媒熱交換器４０の出口側の温度を検出する。温度検出センサ５５で検出した温度を内部熱交換器７０の熱交換量で補正した温度を、スクロール型圧縮機１０の吸入温度とすることができ、スクロール型圧縮機１０の周縁部の温度Ｔ１に代えて用いることができる。このようにすれば、内部熱交換器７０を有する冷凍サイクル装置でも、容易にスクロール型圧縮機１０の吸入温度を検出することができる。
【００６１】
内部熱交換器７０の熱交換量は、外気温度と給水温度で決定されるので、外気温と給水温度を検出して、制御部６０に入力して、外気温度と給水温度に基づいて内部熱交換器７０の熱交換量を算出することができる。外気温については、例えば空気冷媒熱交換器４０の周辺に外気温センサを配置して外気温を検出することができる。また、給水温度については、水冷媒熱交換器２０の給水通路の入り口に給水温度センサを配置して、給水温度を検出することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１    固定スクロール
１ａ    固定スクロールの歯
２    可動スクロール
２ａ    固定スクロールの歯
１０    スクロール型圧縮機
２０    水冷媒熱交換器
３０    膨張弁
４０    空気熱交換器
５１    スクロール中心部の温度センサ
５２    スクロール周縁部の温度センサ
５３    スクロール型圧縮機の吐出温度
５４    スクロール型圧縮機の吸入温度
６０    制御部
７０    内部熱交換器
【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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【図６】
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