(57)【要約】【課題】  冷凍サイクルにおいて、圧縮室間の冷媒ガスの漏洩を防止するとともに、フルパワー運転時の再膨張ロスの発生を防止する。【解決手段】  冷凍サイクル用の密閉型スクロール圧縮機３０は、台板にラップが形成された固定スクロール６と、この固定スクロールのラップに係合するラップが台板に形成された旋回スクロール７とを有する。固定スクロールと旋回スクロールとを密閉容器１内に保持する。固定スクロール内部に形成される圧縮室を密閉型スクロール圧縮機の吸込み部に連通させる容量制御部４８を設ける。容量制御部は、固定スクロールの外周側から固定スクロール内部に形成される圧縮室に貫通する連通穴１４，１５に保持した弁体１３を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台板にラップが形成された固定スクロールと、この固定スクロールのラップに係合するラップが台板に形成された旋回スクロールとを有し、これら固定スクロールと旋回スクロールとを密閉容器内に保持した冷凍サイクル用の密閉型スクロール圧縮機において、固定スクロール内部に形成される圧縮室をこの密閉型スクロール圧縮機の吸込み部に連通させる容量制御部を設け、この容量制御部では、固定スクロールの外周側から固定スクロール内部に形成される圧縮室に貫通する連通穴が固定スクロールのラップの側面部に形成されており、この連通穴に弁体を保持したことを特徴とする密閉形スクロール圧縮機。
【請求項２】
前記容量制御部は前記固定スクロールに取り付けたパイプを有し、このパイプに密閉形スクロール圧縮機の吐出ガスおよび吸い込みガスを選択的に供給する手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の密閉形スクロール圧縮機。
【請求項３】
前記旋回スクロールの旋回の際に、前記旋回スクロールの最外周部の外周面と前記固定スクロールの最外周部の内周面とが形成する圧縮室から圧縮が開始されるよう前記旋回スクロールと前記固定スクロールを形成したことを特徴とする請求項１の密閉形スクロール。
【請求項４】
前記弁体を電気的に駆動する駆動手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の密閉形スクロール圧縮機。
【請求項５】
作動ガスがＨＦＣ系冷媒あるいはＲ７４４冷媒であることを特徴とする請求項１に記載の密閉形スクロール圧縮機。
【請求項６】
前記流量制御部に、このスクロール圧縮機の吸込み室に連通する周方向に延在した溝を形成し、この溝を横切って前記弁体が移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の密閉形圧縮機。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の密閉形スクロール圧縮機を搭載し、この密閉形スクロール圧縮機について容量制御および回転数制御の双方の制御を可能とする制御手段を設けたことを特徴とする冷凍サイクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型スクロール圧縮機に係り、特に、ヒートポンプ給湯機や空気調和機，冷気応用製品等の冷凍サイクルを有する製品に好適な密閉形スクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、冷凍機器、特に空調機器では、総合効率を改善するために、機器の起ち上がり運転時には機器をフルパワーで運転し、設定温度に達したらその状態を維持する、いわゆるパワーセーブ運転を実行している。パワーセーブ運転の方法は種々あり、例えば圧縮機の容量を変化させる方法や圧縮機の回転速度を変化させる方法等が挙げられる。圧縮機の容量を変化させる方法は、主に電動機を一定速で運転するような場合に用いられる。
【０００３】
従来の容量制御に用いる圧縮機の例が、特許文献１，２に記載されている。特許文献１に記載のスクロール圧縮機では、固定スクロールの台板に、ラップ間の寸法程度の直径を有する円形のガス抜き穴を穿設している。そして、パワーセーブ運転するときは、圧縮途中の冷媒ガスを吸込み室に還流している。
【０００４】
一方、特許文献２に記載のスクロールでは、固定スクロール台板に直立して設けたラップの側面付近に、ラップの板厚より幅の狭い溝状のガス抜き穴を穿設している。そして、パワーセーブ運転するときには、圧縮途中の冷媒ガスを吸込み室に還流している。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１７０５７３号公報
【特許文献２】特開２０００−１６１２６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１に記載の従来のスクロール圧縮機では、機器の起ち上がり時にフルパワー運転するために、バイパス流路をバイパス弁で閉塞させている。ところで、バイパス弁を用いて閉塞させるときに、バイパス弁を固定スクロール台板から突き出させると、旋回スクロールのラップ先端と干渉する。そのため、バイパス弁は固定スクロールの台板から突き出ないようにする必要がある。そこで、バイパス弁の先端と固定スクロール台板の表面との間に僅かな隙間が形成されるのが実状である。隙間があると、この隙間を通して圧縮室間の冷媒ガスが漏洩し、圧縮機の性能が低下するという不具合を生じる。
【０００７】
特許文献２に記載のスクロール圧縮機では、上記特許文献１が有する隙間形成による圧縮ガスの漏洩という不具合を解消するために、固定スクロール台板のラップ側面近くにラップの板厚より幅の狭い溝状の冷媒ガス抜き穴を穿設している。しかしながら、この溝を形成することにより加工時間が長くなる。また、バイパス弁部に圧縮に寄与しないデッドボリューム域が形成されるので、フルパワー運転時に再膨張ロスが発生する。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は圧縮室間の冷媒ガスの漏洩を防止するとともに、フルパワー運転時の再膨張ロスの発生を防止することにある。本発明の他の目的は、簡単な構成で、上記目的を達成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明の特徴は、台板にラップが形成された固定スクロールと、この固定スクロールのラップに係合するラップが台板に形成された旋回スクロールとを有し、これら固定スクロールと旋回スクロールとを密閉容器内に保持した冷凍サイクル用の密閉型スクロール圧縮機において、固定スクロール内部に形成される圧縮室をこの密閉型スクロール圧縮機の吸込み部に連通させる容量制御部を設け、この容量制御部では、固定スクロールの外周側から固定スクロール内部に形成される圧縮室に貫通する連通穴が固定スクロールのラップの側面部に形成されており、この連通穴に弁体を保持したことにある。
【００１０】
そしてこの特徴において、容量制御部は固定スクロールに取り付けたパイプを有し、このパイプに密閉形スクロール圧縮機の吐出ガスおよび吸込みガスを選択的に供給する手段を設けるのがよい。また、旋回スクロールの旋回の際に、旋回スクロールの最外周部の外周面と固定スクロールの最外周部の内周面とが形成する圧縮室から圧縮が開始されるよう旋回スクロールと固定スクロールを形成するのがよい。さらにまた、弁体を電気的に駆動する駆動手段を設けてもよく、作動ガスがＨＦＣ系冷媒あるいはＲ７４４冷媒であってもよい。流量制御部に、このスクロール圧縮機の吸込み室に連通する周方向に延在した溝を形成し、この溝を横切って弁体が移動可能としてもよい。
【００１１】
上記目的を達成する本発明の他の特徴は、上記密閉形スクロール圧縮機のいずれかを搭載し、この密閉形スクロール圧縮機について容量制御および回転数制御の双方の制御を可能とする制御手段を冷凍サイクルが有することにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、容量制御運転可能な圧縮機において、圧縮途中の冷媒ガスを固定スクロール内壁面に設けたバイパス通路から吸込み空間に戻すので、旋回スクロールのラップで仕切られた圧縮室間の冷媒ガスの漏洩を防止できる。また、冷媒ガス流路の面積を十分確保できる。さらに、開閉可能な弁体を収納する１個の連通穴を形成して吸込み空間に連通させたので、加工工数を少なくできる。また、フルパワー運転時に、弁体の先端部に生ずる圧縮に寄与しないデッドボリュームを低減でき、これら圧縮機に寄与しない部分のガスが再膨張するロスを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
圧縮機を容量制御して用いることは、主として空調機器においてエネルギー効率を向上させる観点から利用されている。その理由は、一定速の電動機であれば、起動時に速やかにフルパワーを出力できるからである。しかも、起動後の過渡運転から安定運転に移行したら、容量制御運転であるパワーセーブ運転とすることが可能であり、その場合にはフルパワーで断続運転させるよりも高効率が得られる。また、暖房運転では冷房運転よりも大きな冷凍能力が必要なので、容量制御はその点でも都合がよい。つまり、暖房運転時にはフルパワー運転し、冷房運転時にはパワーセーブ運転とすればよいからである。
【００１４】
一方、空調機器の圧縮機を駆動する電動機を直流モータとし、回転数制御可能とした空調機器が近年使用されている。これは、可変速モータを比較的安価に利用できるようになったことによる。ところで、空調機器に使用される容積形圧縮機では、所定回転速度範囲でないと、効率が著しく低下する。省エネに対する要求の高まりから、この所定回転数範囲は広がりつつあり、特に小能力運転範囲側で拡大している。
【００１５】
圧縮機の回転速度範囲を低回転速度側に広げると、例えば電動機の回転速度が５００
min-1 程度まで低下すると、モータ効率の低下が著しくなる。それとともに圧縮機の漏れ損失の割合が増大し、圧縮機効率が大幅に低下する。その結果、冷媒循環量を低下させて冷凍サイクルの効率を向上させても、モータ効率および圧縮機効率の低下で効率向上分が相殺され、空調機器を省エネできなくなる。そこで、圧縮機のポンプ容量を制御し、例えば押除け量を５０％にして電動機の回転数を１０００min-1 すれば、全体の効率向上が可能になる。
【００１６】
空調機器以外の冷凍サイクルを有する機器、例えば、Ｒ７４４（ＣＯ2 ）冷媒を使用するヒートポンプ給湯機器では、瞬間式の場合の給湯能力は２０ｋＷ以上にもなる。しかしながら、この給湯機器を床暖房として温水を循環させる運転では、２ｋＷ程度の給湯で充分である。この床暖房等のような低能力しか要しない運転時でも、圧縮機を容量制御運転し、押除け量を減らして電動機の回転速度を所定回転速度以上に維持すれば、機器全体として省エネ効果が得られる。
【００１７】
このように、圧縮機の回転速度を所定回転速度以上とし、圧縮機の容量を制御した冷凍サイクルを有する機器の例を、以下図面を用いて説明する。図１は、本発明に係る冷凍サイクル５０の一実施例の図であり、圧縮機３０としてスクロール圧縮機を用いた例である。この図１では、スクロール圧縮機３０を縦断面図で示す。なお図１における矢印は、冷凍サイクル５０内の冷媒ガスの流れを表す。また、冷媒には、ＨＦＣ系冷媒を用いている。
【００１８】
スクロール圧縮機３０は縦軸に形成された容量制御圧縮機であり、金属製の密閉容器１内の上部に圧縮機構部が、下部に電動機部が収納されている。圧縮機構部は、台板に渦巻状のラップ６ａが立設された固定スクロール６と、この固定スクロール６のラップ６ａとともに圧縮室を形成するラップ７ａが台板に立設された旋回スクロール７とを有する。固定スクロール６を保持するように、フレーム５が配置されている。旋回スクロール７は、オルダムリング１６を介してクランク軸４により駆動される。密閉容器１には、圧縮機外に連通する吸込みパイプ９と吐出パイプ１０が密封接続されている。これらは、圧縮機部を構成する。
【００１９】
フレーム５の外周部は密閉容器１に固定されており、クランク軸４を回転支持する軸受がフレーム５に保持されている。フレーム５には、固定スクロール６がボルト８で締結されている。クランク軸４の偏心部には、旋回スクロール７が回転自在に取り付けられている。フレーム５に形成した溝と旋回スクロール７の反ラップ側に形成した溝には、オルダムリング１６に形成した図示しない突起が摺動自在に配設されている。オルダムリング
１６により、旋回スクロール７は自転することなく公転する。
【００２０】
固定スクロール６のほぼ中央部には、圧縮室で圧縮された冷媒を、圧縮室から密閉容器１内に導くための吐出穴２２が形成されている。固定スクロール６の外周面から、固定スクロール６のラップと旋回スクロール７のラップとで形成される圧縮室の内周面まで、詳細を後述する連通穴１４，１５が形成されている。連通穴１４，１５は、吸込み部２１から吸込み室４５までに形成された溝２３を貫通する。外周側に形成した連通穴１４には、内周側に形成した連通穴１５を開閉する弁体１３が挿入されている。連通穴１４には、ストッパ１２も圧入されており、ストッパ１２には圧縮機３０外から冷媒を導くパイプ１１が圧入されている。
【００２１】
電動機部は、密閉容器１内に焼き嵌め等により保持されたステータ２と、このステータ２の内周側にステータ２と半径方向に僅かな隙間をおいて配置したロータ３とを有する。ロータ３は、圧縮機部のクランク軸４に、圧入などにより固定されている。クランク軸４はロータ３を貫通して下方に延びており、最下端部は密閉容器１に形成した油たまり部まで達している。
【００２２】
このように構成したスクロール圧縮機３０には、三方弁２０および蒸発器１９，減圧弁１８，凝縮器１７が順次配管接続され、冷凍サイクル５０を構成する。この冷凍サイクル５０の冷媒ガスの流れを、以下に説明する。吸込みパイプ９から吸込まれた冷媒ガスは、圧縮機３０の圧縮室で圧縮され、固定スクロール６に形成した吐出穴２２から密閉容器１内に排出される。そして、吐出パイプ１０を経て、圧縮機３０の外に導かれる。圧縮機
３０外に導かれた冷媒ガスは、凝縮器（ヒートポンプ式給湯機では水冷媒熱交換器）１７で放熱して液化し、その後、減圧弁１８で減圧される。低温低圧となった冷媒は、蒸発器１９で蒸発し吸熱する。蒸発した冷媒ガスは、再び吸込みパイプ９から圧縮機３０に吸込まれる。以後冷媒は、この閉サイクルである冷凍サイクル５０を循環する。
【００２３】
上記冷凍サイクル５０において、蒸発器１９から圧縮機３０にいたる配管２５ａは、途中で分岐している。分岐配管２５ｂには、三方弁２０を介して、圧縮機３０のパイプ１１に連通する配管２５ｄと凝縮器１７に連通する配管２５ｃとが接続されている。パイプ
１１に吸込み圧または吐出圧を印加できるように、三方弁２０を図示しない制御装置が制御する。
【００２４】
図２および図３に示したスクロール圧縮機３０の容量制御部の縦断面図を用いて、容量制御時の弁体１３の動作を説明する。図２は、パイプ１１に吸込み圧が印加された状態を示している。固定スクロール６の外周側に形成した連通穴１４は、段つき穴であり、大径部は弁体１３が図２で左右方向に移動するためのガイドとして作用する。連通穴１４の小径部は、弁体１３とともに封止部を形成する。
【００２５】
パイプ１１はその先端部が密閉容器１の内部に突き出ており、その突き出た部分にストッパ１２が固定されている。ストッパ１２は、固定スクロール６の連通穴１４の端部に固定して保持される。弁体１３は、２段の段つき部材であり、大径部側にはパイプ１１先端との干渉を避けるために凹部が形成されている。ストッパ１２の大径部の周囲面は、ストッパ１２の移動面であり、中径部は溝２３の封止部である。ストッパ１２の小径部は溝
２３と固定スクロール６の内周側に形成される圧縮室とを封止する封止部である。内部側の連通穴１５も段つき形状であり、段つき部は弁体１３のストッパとして作用する。
【００２６】
三方弁２０を切り換えて、パイプ１１に吸込み圧が作用すると、弁体１３は大径部をガイドとしてストッパ１２側（図で左側）に移動し、ストッパ１２でその動きを制限されて停止する。その結果、連通穴１４は弁体１３の中径部で封止されるものの、連通穴１５は開放されて溝２３に連通する。この状態では、圧縮室の最外周側の室の冷媒ガスは、連通穴１４，１５が形成された位置とほぼ同じ半径位置で位相の異なる位置に形成された吸込み部２１にバイパスされ（図４参照）、圧縮されない。これが、パワーセーブ運転である。
【００２７】
一方、三方弁２０を切り換え、このスクロール圧縮機３０から吐出された冷媒をパイプ１１に印加する。この状態を、図３に示す。圧縮機３０の吐出圧が弁体１３に作用すると、弁体１３はその大径部をガイドとして連通穴１５側（図で右側）に移動する。そして、固定スクロール６に形成した連通穴１５の段つき部をストッパとして、静止する。この状態では、連通穴１４，１５の双方が、弁体１３により封止される。連通穴１５と溝２３とは、遮断される。これは、通常の圧縮工程と同じ状況であり、フルパワー運転である。
【００２８】
図４に、スクロール圧縮機３０をパワーセーブ運転した時の旋回スクロール７と固定スクロール６の位置関係を、横断面図で示す。固定スクロール６の母材をミル等で加工して、固定スクロール６には吸込み部２１近傍を始点または終点とした渦巻状のラップ６ａが形成されている。さらに、吸込み部２１の近傍には、円周方向に長い溝状の吸込み室４５が形成されている。吸込み室４５は切削深さが吸込み部２１に近くなるほど深く形成されており、吸込み部２１から導かれたガスが流れ方向に急激に変化するのを緩和する。吸込み室４５に連続して、上述した溝２３が容量制御部４８を超えて円周方向に延びている。
【００２９】
溝２３の端部であって、吸込み室４５とは反対端側に、連通穴１４，１５を形成する。図４では、連通穴１４，１５が形成された容量制御部４８を、一部断面で示している。固定スクロール６のラップ部の外周側には円周溝４６が形成されており、円周溝４６のさらに外周部には固定スクロール６をフレーム５に固定するためのボルト穴４７が周方向に間隔をおいて複数形成されている。図４に示した固定スクロール６では、溝が形成された部分以外の部分は、図２の面４３に対応する。
【００３０】
一方、旋回スクロール７は固定スクロール６に対して、自転することなく偏心回転する。旋回スクロール７の偏心回転の様子を、同図（ａ）〜同図（ｃ）に示す。同図（ａ）は、旋回スクロール７がｑ方向に最も固定スクロール６に近づいた場合であり、旋回の開始点とする。それから旋回をほぼ１８０°進めて、旋回スクロール７がｑ方向に最も固定スクロールから離れた場合が同図（ｂ）である。さらに旋回スクロール７の旋回を進め、ｐ方向に最も固定スクロールに近づいた場合が同図（ｃ）である。なお、この図４は、いわゆる非対称スクロールの場合である。
【００３１】
非対称スクロールでは異なる大きさの２つの圧縮室４４ａ，４４ｂが、旋回スクロール７のラップ７ａの内外に形成される。旋回の開始点（図４（ａ）の状態）において、吸込み室４５側には、将来圧縮室４４ｃとなる空間４５ａが形成されており、吸込み室４５を一端側として、旋回スクロール７のラップ７ａの最外終端から内周面に延びている。この状態では空間４５ａは、吸込み室４５側で開放状態になっている。
【００３２】
一方の圧縮室４４ａは、旋回の開始点では、吸込み室４５に連通する空間がちょうど旋回スクロール７の最外周端部のラップ７ａにより閉じ込められて圧縮室を形成したばかりの状態である。この圧縮室４４ａは、旋回スクロール７のラップ７ａの最外終端付近の外周部から、ラップ７ａの１周分弱まで周方向に延在し、終端は容量制御部４８にまで達している。他方の圧縮室４４ｂは、旋回スクロール７の内部のラップ７ａにより形成され、閉じた空間として圧縮を継続している。
【００３３】
圧縮室４４ａが形成されたばかりの状態では、圧縮室４４ａ内のガスは、殆ど圧縮工程が進んでいないので、ほぼ吸込み部２１から吸込まれた圧力程度である。一方、圧縮室
４４ｂ内のガスは、ある程度の圧縮が進んでいるので、吸込み部２１から吸込まれたときよりも高圧のガスになっている。旋回スクロール７の旋回が進行すると、連通穴１５に圧縮室４４ａ側から作用する圧力は、吸込み部２１圧力より高くなり、パイプ１１に吸込み部２１と同じ蒸発器１９からのガスが導かれておれば、弁体１３にはこれら２つの圧力差が作用するから、弁体１３はパイプ１１側に移動する。そして、圧縮室４４ａと吸込み部２１に連通する溝２３とが連通する。その結果、圧縮室４４ａの圧力が低下し、パワーセイブ運転となる。図４（ａ）では、圧縮室４４ａが溝２３に連通し始めた状態を示す。
【００３４】
図４（ｂ）は、圧縮室４４ａが回転に伴い圧縮工程を進めるとともに、まだ溝２３との連通が継続している状態を示している。この場合、圧縮室４４ａの圧力は、ほぼ吸込み圧となる。一方、空間４５ａは、開放状態から閉じられた新たな圧縮室４４ｃに変化している。さらに回転が進んだ図４（ｃ）では、圧縮室４４ａは、もはや溝２３とは連通せず、密閉空間となって圧縮工程が進行している。圧縮室４４ｃは、依然密閉空間のまま圧縮工程を進め、図４（ａ）における圧縮室４４ｂの役割を果たす。旋回スクロール７の最外周ラップ７ａの外側には、将来圧縮室４４ａとなる空間４５ｂが形成されている。以下図４（ａ）〜（ｃ）の工程を繰り返す。
【００３５】
ここでパワーセイブ運転するために、図４（ｂ）に示すように、圧縮室４４ｃは吸込み側と容量制御部４８により、連通している。圧縮室４４ａと圧縮室４４ｃとでは、圧縮室４４ａの方が圧縮開始時の容積で、３０％程度大きい。つまり、２個の圧縮室４４ａ，
４４ｃの合計容量は、圧縮室４４ｃの大きさを１とすると、圧縮室４４ａの大きさが1.3であるから、２.３となり、その１.３の容量が吸込み圧に変化すれば、全体の容量制御率は、１.３／２.３＝０.５６ となり、最大で約６０％も容量制御可能になる。なお、容量制御部４８の周方向位置を変化させて、固定スクロール６のラップ６ａに対する相対位置を変化させれば、容量制御率を変化させることができる。すなわち、吸込み部２１との連通開始位置を変化させれば、容量制御率も変化する。
【００３６】
図５に、同じ容積の圧縮室４４ｄ，４４ｅを１８０度位相をずらして形成した、いわゆる対称スクロールの例を示す。図４の実施例と同様に、容量制御部４８を吸込み部２１の吸込み室２５とは反対側に設けている。図５（ａ）は、図４（ｂ）に対応する図であり、パワーセーブ運転による吸込み側との連通開始時の状態である。図５（ｂ）は図４（ｃ）に対応する図であり、吸込み側との連通終了時である。圧縮室４４ｄは、非対称スクロールと同一の形状であり、容量制御部４８の固定スクロールラップ６ａとの相対位置関係も同じである。
【００３７】
したがって、同一径，同一ラップ高さのスクロール圧縮機であれば、容量制御部が制御する容量は、図４に示した実施例と同じになる。一方、圧縮室４４ｄは、圧縮室４４ｅの容量に合わせて吸込み室４５と反対端側で容量を増大させている。図５（ａ）から図５
（ｂ）に至るまでには、旋回スクロール７は１２０度程度旋回している。この１２０°程度の旋回間に制御できる量は、圧縮室４４ｄの１／３の容量程度になる。したがって、この場合の最大の容量制御率は、（１／３）／（１＋１）＝１６.７％ 程度になる。本実施例においても、容量制御部４８の周方向位置を変化させて固定スクロールラップ６ａに対する相対位置を変化させれば、容量制御率を変化させることができる。
【００３８】
上記実施例に示した冷凍サイクルを用いた床暖房可能な瞬間式ヒートポンプ給湯機の例を、図６に示す。ヒートポンプ給湯機８０の冷凍サイクル５０は、冷媒として二酸化炭素（Ｒ７４４）を使用しているので、凝縮器１７の代わりに、水冷媒熱交換器３２，３５を使用する。圧縮機３０の吐出側には、三方弁３１が設けられており、給湯用の水冷媒熱交換器３２と床暖房用の水冷媒熱交換器３５との使用を切り換える。給湯用の水冷媒熱交換器３２は複数の水側配管を含み、その一つはタンク４２の給湯に、他の一つは風呂４１の給湯に使用される。
【００３９】
以下、床暖房の場合について、詳述する。圧縮機３０で圧縮された冷媒は、三方弁３１を通って、水冷媒熱交換器３５に導かれる。水冷媒熱交換器３５で熱交換して温度が低下した冷媒は、逆止弁３６，減圧弁１８を経て、蒸発器１９に導かれる。蒸発器１９には、大気との熱交換を促進する室外送風ファン１９ｂが設けられている。なお、蒸発器１９が着霜した場合に、除霜用のホットガスを蒸発器１９に流すために、ホットガスバイパス回路が圧縮機の吐出側から分岐して設けられており、このホットガスバイパス回路には二方弁３８が設けられている。
【００４０】
水冷媒熱交換器３５の水配管にはポンプ３７が設けられており、床暖房パネル３４に水冷媒熱交換器３５で熱交換した温水を供給する。床暖房パネル３４には、床暖房用リモコン３３が備えられており、このリモコン３３の指令はサイクル制御装置３９に入力される。サイクル制御装置３９は、圧縮機３０等を制御する。
【００４１】
ここで、圧縮機３０の吸込み側および吐出側から分岐した配管が三方弁２０に接続されている。三方弁２０は、スクロール圧縮機３０の容量制御部４８に接続されている。一般にヒートポンプ給湯機８０では、タンク給湯や風呂給湯時に必要な熱量に比べて、床暖房に必要な熱量は極端に少ない。例えば、風呂給湯時に必要な熱量は２０ｋＷ程度であるのに対して、床暖房では２ｋＷ程度である。
【００４２】
このように必要熱量が１／１０にもなると、圧縮機を回転数制御するだけでは、圧縮機および電動機の効率の低下が著しく省エネを達成できず、いわゆる環境にやさしい機器とはならない。本実施例によれば、圧縮機をパワーセーブ運転することが可能なので、圧縮機や電動機の効率低下を極力抑制でき、経済的でもある。
【００４３】
なお、上記各実施例では弁体１３を冷媒ガスの圧力で開閉しているが、三方弁２０と同期して電気的に開閉するようにしてもよい。この場合、より確実に弁体１３を開閉できる。また、上記圧縮機を搭載した冷凍サイクルにおいて、運転条件に応じて圧縮機の容量と回転数の双方を制御すれば、各種損失、例えば流体損失や機械損失，モータ損失等を低減でき、冷凍サイクルの総合効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るスクロール圧縮機の一実施例の縦断面図。
【図２】図１に示したスクロール圧縮機の容量制御部の詳細を示す縦断面図。
【図３】図１に示したスクロール圧縮機の容量制御部の詳細を示す縦断面図。
【図４】スクロール圧縮機の動作を説明する図でその横断面図。
【図５】本発明に係るスクロール圧縮機の他の実施例の横断面図。
【図６】本発明に係る冷凍サイクルを有する瞬間式ヒートポンプ給湯機の一実施例のシステム図。
【符号の説明】
【００４５】
１  密閉容器
２  ステータ
３  ロータ
４  クランク軸
５  フレーム
６，６ａ  固定スクロール
７  旋回スクロール
８  ボルト
９  吸込みパイプ
１０  吐出パイプ
１１  パイプ
１２  ストッパ
１３  弁体
１４，１５  連通穴
１６  オルダムリング
１７  凝縮器
１８  減圧弁
１９  蒸発器
２０  三方弁
２１  吸込み部
２２  吐出穴
２３  溝
３０  スクロール圧縮機
４４ａ〜４４ｅ  圧縮室
４５  吸込み室
４５ａ，４５ｂ  空間
４８  容量制御部
５０  冷凍サイクル
８０  ヒートポンプ給湯機
【図１】
2008082214.tif 000003
【図２】
2008082214.tif 000004
【図３】
2008082214.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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