(57)【要約】【課題】性能の向上を図るスクロール圧縮機、スクロール圧縮機の制御装置、スクロール圧縮機の制御方法、及びＣＯＰの向上を図る冷凍装置を提供する。【解決手段】スクロール圧縮機３の中間圧力となる冷媒を導く導入管３７の一端３７ａを中間圧室３１に接続し、導入管３７の他端３７ｂを吐出口１７の吐出管３５に接続し、導入管３７に電子膨張弁３９を設け、マイコン４７は、中間圧力が目標中間圧力よりも高い場合は、電子膨張弁３９の開度を小さく、中間圧力が目標中間圧力よりも低い場合は、電子膨張弁３９の開度を大きくするように制御する。【選択図】　　　図１
2004084562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体を吸込む吸込口と、圧縮した媒体を吐出する吐出口とを備え、容器内に渦巻状のラップを互いに噛み合わせて配置した第１スクロール及び第２スクロールを備え、前記第１スクロール及び前記第２スクロールのうち、少なくとも一方のスクロールの背面に吸込圧力と吐出圧力との間の中間圧力となる中間圧室を設けたスクロール圧縮機において、
前記中間圧力となる媒体を導く導入管の一端を前記中間圧室に接続し、前記導入管の他端を前記吐出口の吐出管に接続し、前記導入管に電子膨張弁を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載のスクロール圧縮機において、
前記吸込口に第１圧力センサと、前記吐出口に第２圧力センサとを設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項３】
請求項１に記載のスクロール圧縮機において、
前記吸込口に第１温度センサと、前記吐出口に第２温度センサとを設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機において、
前記電子膨張弁の下流側における前記導入管に第３圧力センサを設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項５】
媒体を吸込む吸込口と、圧縮した媒体を吐出する吐出口とを備え、容器内に渦巻状のラップを互いに噛み合わせて配置した第１スクロール及び第２スクロールを備え、前記第１スクロール及び前記第２スクロールのうち、少なくとも一方のスクロールの背面に吸込圧力と吐出圧力との間の中間圧力となる中間圧室を設けたスクロール圧縮機の制御装置において、
前記スクロール圧縮機の前記中間圧室に前記中間圧力となる媒体を導く導入管の一端を接続し、前記導入管の他端を前記容器の外部に導出して前記吐出口の吐出管に接続し、前記導入管に電子膨張弁を設け、
前記中間圧力が所定中間圧力となるように前記電子膨張弁の開度を調整する調整手段を備えたことを特徴とするスクロール圧縮機の制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のスクロール圧縮機の制御装置において、
前記調整手段は、前記中間圧力が前記所定中間圧力よりも高い場合は、前記電子膨張弁の開度を小さく、前記中間圧力が前記所定中間圧力よりも低い場合は、前記電子膨張弁の開度を大きくすることを特徴とするスクロール圧縮機の制御装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のスクロール圧縮機の制御装置において、
前記吸込圧力を検出する第１圧力センサと、
前記吐出圧力を検出する第２圧力センサと、
前記第１圧力センサにより検出された前記吸込圧力及び前記第２圧力センサにより検出された前記吐出圧力に基づいて前記所定中間圧力を演算する手段とを備えたことを特徴とするスクロール圧縮機の制御装置。
【請求項８】
請求項５又は６に記載のスクロール圧縮機の制御装置において、
前記吸込口から吸込まれる媒体の吸込温度を検出する第１温度センサと、
前記吐出口から吐出される媒体の吐出温度を検出する第２温度センサと、
前記第１温度センサにより検出された前記吸込温度及び前記第２温度センサにより検出された前記吐出温度に基づいて前記所定中間圧力を演算する手段とを備えたことを特徴とするスクロール圧縮機の制御装置。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機の制御装置において、
前記中間圧力を検出する第３圧力センサを備えたことを特徴とするスクロール圧縮機の制御装置。
【請求項１０】
容器内に渦巻状のラップを互いに噛み合わせて配置した第１スクロール及び第２スクロールを備え、運転時に前記第１スクロール及び前記第２スクロールのうち、少なくとも一方のスクロールの背面に吸込圧力と吐出圧力との間の中間圧力を作用させるスクロール圧縮機の制御方法において、
所定中間圧力を算出する過程と、
前記中間圧力を前記所定中間圧力となるように調整する過程とを備えたことを特徴とするスクロール圧縮機の制御方法。
【請求項１１】
スクロール圧縮機を備えた冷凍装置において、
前記スクロール圧縮機が、冷媒を吸込む吸込口と、圧縮した冷媒を吐出する吐出口とを備え、容器内に渦巻状のラップを互いに噛み合わせて配置した第１スクロール及び第２スクロールを備え、前記第１スクロール及び前記第２スクロールのうち、少なくとも一方のスクロールの背面に吸込圧力と吐出圧力との間の中間圧力となる中間圧室を備え、
前記スクロール圧縮機の前記中間圧室に前記中間圧力となる冷媒を導く導入管の一端を接続し、前記導入管の他端を、前記容器の外部に導出して前記吐出口の吐出管に接続し、前記導入管に電子膨張弁を設け、
前記中間圧力が所定中間圧力となるように前記電子膨張弁の開度を調整する調整手段を有する制御装置を備えたことを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクロールの背面に中間圧室を設けたスクロール圧縮機、スクロール圧縮機の制御装置、スクロール圧縮機の制御方法及び冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えば、渦巻状のラップを互いに噛み合わせて配置した旋回スクロール及び固定スクロールを備え、旋回スクロール又は固定スクロールの背面に吸込圧力と吐出圧力との間の中間圧力となる中間圧室を設けたスクロール圧縮機が知られており、この種のスクロール圧縮機を用いた冷凍装置が知られている。
【０００３】
この種のスクロール圧縮機では、旋回又は固定スクロールの台板に、両スクロールによって形成される圧縮室と旋回又は固定スクロールの背面の中間圧室とを連絡する連絡孔を設けて、中間圧室に中間圧力のガスを逃がし、中間圧室を設けたスクロールの背面から中間圧力のガスによる押し付け力を発生させて、対向するスクロールにラップの先端部を押し付けている。連絡孔の位置等は、冷凍装置の運転頻度の高い標準条件時の圧縮機の吸込圧力と吐出圧力とに基づいて、最適な中間圧力となるように設計されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のスクロール圧縮機では、圧縮機の吸込圧力や吐出圧力の変動により、中間圧力が高すぎる状態、即ち、中間圧室が設けられている側のスクロールに作用する押圧力が高すぎる状態となると、両スクロールのラップの先端部における荷重が増え、消費電力が増加してしまうという問題がある。
【０００５】
また、中間圧力が低すぎる状態、即ち、中間圧室が設けられている側のスクロールに作用する押圧力が低すぎる状態となると、中間圧室が設けられている側のスクロールが傾いて高圧の圧縮室から低圧の圧縮室へガス漏れが生じ、ガスを再圧縮してしまうという問題がある。
【０００６】
この消費電力の増加やガス漏れによる再圧縮等に起因する圧縮機の性能の低下により、冷凍装置における冷凍サイクルのＣＯＰ（成績係数）が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、性能の向上を図るスクロール圧縮機、スクロール圧縮機の制御装置、スクロール圧縮機の制御方法、及びＣＯＰの向上を図る冷凍装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、媒体を吸込む吸込口と、圧縮した媒体を吐出する吐出口とを備え、容器内に渦巻状のラップを互いに噛み合わせて配置した第１スクロール及び第２スクロールを備え、前記第１スクロール及び前記第２スクロールのうち、少なくとも一方のスクロールの背面に吸込圧力と吐出圧力との間の中間圧力となる中間圧室を設けたスクロール圧縮機において、前記中間圧力となる媒体を導く導入管の一端を前記中間圧室に接続し、前記導入管の他端を前記吐出口の吐出管に接続し、前記導入管に電子膨張弁を設けたことを特徴としている。
【０００９】
この場合において、前記吸込口に第１圧力センサと、前記吐出口に第２圧力センサとを設けるようにしてもよい。
【００１０】
また、前記吸込口に第１温度センサと、前記吐出口に第２温度センサとを設けるようにしてもよい。
【００１１】
さらに、前記電子膨張弁の下流側における前記導入管に第３圧力センサを設けるようにしてもよい。
【００１２】
また、媒体を吸込む吸込口と、圧縮した媒体を吐出する吐出口とを備え、容器内に渦巻状のラップを互いに噛み合わせて配置した第１スクロール及び第２スクロールを備え、前記第１スクロール及び前記第２スクロールのうち、少なくとも一方のスクロールの背面に吸込圧力と吐出圧力との間の中間圧力となる中間圧室を設けたスクロール圧縮機の制御装置において、前記スクロール圧縮機の前記中間圧室に前記中間圧力となる媒体を導く導入管の一端を接続し、前記導入管の他端を前記容器の外部に導出して前記吐出口の吐出管に接続し、前記導入管に電子膨張弁を設け、前記中間圧力が所定中間圧力となるように前記電子膨張弁の開度を調整する調整手段を備えたことを特徴としている。
【００１３】
この場合において、前記調整手段は、前記中間圧力が前記所定中間圧力よりも高い場合は、前記電子膨張弁の開度を小さく、前記中間圧力が前記所定中間圧力よりも低い場合は、前記電子膨張弁の開度を大きくするようにしてもよい。
【００１４】
また、前記吸込圧力を検出する第１圧力センサと、前記吐出圧力を検出する第２圧力センサと、前記第１圧力センサにより検出された前記吸込圧力及び前記第２圧力センサにより検出された前記吐出圧力に基づいて前記所定中間圧力を演算する手段とを備えるようにしてもよい。
【００１５】
さらに、前記吸込口から吸込まれる媒体の吸込温度を検出する第１温度センサと、前記吐出口から吐出される媒体の吐出温度を検出する第２温度センサと、前記第１温度センサにより検出された前記吸込温度及び前記第２温度センサにより検出された前記吐出温度に基づいて前記所定中間圧力を演算する手段とを備えるようにしてもよい。
【００１６】
さらにまた、前記中間圧力を検出する第３圧力センサを備えるようにしてもよい。
【００１７】
また、容器内に渦巻状のラップを互いに噛み合わせて配置した第１スクロール及び第２スクロールを備え、運転時に前記第１スクロール及び前記第２スクロールのうち、少なくとも一方のスクロールの背面に吸込圧力と吐出圧力との間の中間圧力を作用させるスクロール圧縮機の制御方法において、所定中間圧力を算出する過程と、前記中間圧力を前記所定中間圧力となるように調整する過程とを備えたことを特徴としている。
【００１８】
また、スクロール圧縮機を備えた冷凍装置において、前記スクロール圧縮機が、冷媒を吸込む吸込口と、圧縮した冷媒を吐出する吐出口とを備え、容器内に渦巻状のラップを互いに噛み合わせて配置した第１スクロール及び第２スクロールを備え、前記第１スクロール及び前記第２スクロールのうち、少なくとも一方のスクロールの背面に吸込圧力と吐出圧力との間の中間圧力となる中間圧室を備え、前記スクロール圧縮機の前記中間圧室に前記中間圧力となる冷媒を導く導入管の一端を接続し、前記導入管の他端を、前記容器の外部に導出して前記吐出口の吐出管に接続し、前記導入管に電子膨張弁を設け、前記中間圧力が所定中間圧力となるように前記電子膨張弁の開度を調整する調整手段を有する制御装置を備えたことを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
【００２０】
〔Ａ〕第１の実施の形態（図１〜図３）
図１は、本発明に係るスクロール圧縮機を適用した冷凍装置の第１の実施の形態を示す冷媒回路図であり、図２は、スクロール圧縮機を示す断面図である。
【００２１】
図１において、１は、冷凍装置を示し、冷凍装置１は、吸込んだ冷媒を圧縮して吐出するスクロール圧縮機３（以下、「圧縮機」という。）と、凝縮器として機能する第１熱交換器５と、膨張弁７と、蒸発器として機能する第２熱交換器９とを有している。この圧縮機３は、例えば、揺動（旋回）・固定スクロール式のスクロール圧縮機である。
【００２２】
つまり、圧縮機３で圧縮されて吐出された冷媒は、凝縮器として機能する第１熱交換器５で凝縮し、膨張弁７で膨張して減圧し、蒸発器として機能する第２熱交換器９で蒸発して圧縮機３に吸込まれる。
【００２３】
圧縮機３は、圧縮機３の密閉容器１３に冷媒を吸い込む吸込口１５と、圧縮した冷媒を吐出する吐出口１７とが設けられている。
【００２４】
圧縮機３は、密閉容器１３内に圧縮機構部１９と電動機２１とを備えている。例えば、圧縮機構部１９は、密閉容器１３内の上方に配置され、電動機２１は、密閉容器１３内の下方に配置される。
【００２５】
図２において、圧縮機構部１９は台板２３ａにうず巻き状のラップ２３ｂをもつ第１スクロールとしての固定スクロール２３と、台板２５ａにうず巻き状のラップ２５ｂをもつ第２スクロールとしての旋回スクロール２５とを有している。これらラップ２３ｂ、２５ｂを互いに噛み合わせて圧縮室２７を形成している。
【００２６】
電動機２１はシャフト２９を介して旋回スクロール２５を公転旋回運動させるようになっている。
【００２７】
第１スクロール及び第２スクロールのうち、少なくとも一方のスクロールの背面に吸込圧力と吐出圧力との間の中間圧力を印加して、一方のスクロールを他方のスクロールに向けて押圧する中間圧室が設けられている。
【００２８】
第１の実施の形態において、旋回スクロール２５の背面２５ｃには、吸込圧力と吐出圧力との間の中間圧力となる中間圧室３１が設けられている。
【００２９】
この中間圧室３１は、シャフト２９の軸を中心としてリング状に形成されており、旋回スクロール２５の背面２５ｃを略均等に押圧している。
【００３０】
中間圧室３１と旋回スクロール２５の背面２５ｃとの接触部分には、隙間を埋めるようにシール材３２が設けられており、中間圧室３１における中間圧力の冷媒ガスの漏れを抑制している。つまり、このシール材３２を設けたことで、中間圧室３１における中間圧力の冷媒ガスの漏れは僅かになる。
【００３１】
図１において、吸込口１５には、第２熱交換器９にて蒸発した冷媒を吸込口１５へ導く吸込管３３が接続される。吐出口１７には、圧縮した冷媒を第１熱交換器５に導く吐出管３５が接続される。
【００３２】
中間圧室３１には、中間圧力となる冷媒を導く導入管３７の一端３７ａが接続されており、導入管３７の他端３７ｂは、密閉容器１３の外部に導出されている。そして、導入管３７の他端３７ｂは、吐出口１７の吐出管３５に接続されており、この導入管３７に減圧手段としての電子膨張弁３９が設けられている。
【００３３】
この電子膨張弁３９を設けたことで、中間圧室３１に導入する冷媒の圧力を調整することができる。
【００３４】
つまり、電子膨張弁３９を導入管３７に設けた場合、特に、例えば、導入管３７にキャピラリチューブや電磁開閉弁を設けて中間圧室３１導入する冷媒の圧力を調整する場合と比較して、きめ細かな中間圧力の調整が可能となる。
【００３５】
圧縮機３の吸込口１５には、第１圧力センサ４１が設けられており、圧縮機３の吐出口１７には、第２圧力センサ４３が設けられている。
【００３６】
尚、これら圧力センサ４１、４３は、実際的には、吸込管３３及び吐出管３５に設けられる場合があるが、冷媒の吸込圧力及び吐出圧力は、吸込口１５及び吐出口１７から離れていても吸込管３３及び吐出管３５において略等しいので、第１及び第２圧力センサ４１、４３を吸込管３３及び吐出管３５に設ける場合においても、吸込口３３及び吐出口３５に設けたものとみなす。
【００３７】
つまり、冷媒の吸込圧力を検出する第１圧力センサ４１と、冷媒の吐出圧力を検出する第２圧力センサ４３とが設けられている。
【００３８】
また、電子膨張弁３９の下流側であり、密閉容器１３の外部側である導入管３７には、第３圧力センサ４５が設けられている。つまり、中間圧室３１に導入される冷媒の中間圧力を検出する第３圧力センサ４５が設けられている。
【００３９】
これら圧力センサ４１、４３、４５は、コンピュータとしてのマイクロコンピュータ４７（以下、「マイコン」という。）に信号線でつながれており、第一圧力センサ４１により検出された吸込圧力、第２圧力センサ４３により検出された吐出圧力及び第３圧力センサ４５により検出された中間圧力を示す信号がマイコン４７に伝えられる。
【００４０】
マイコン４７は、図示しないＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭに予め格納された制御プログラムに基づいて冷凍装置１の制御を行う。特に、マイコン４７は、図示しないＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭに予め格納された制御プログラムに基づいて圧縮機３の制御を行う。具体的に、マイコン４７は、図示しないＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭに予め格納された制御プログラムに基づいて、圧力センサ４１、４３、４５の出力信号である冷媒の圧力に基づいて電子膨張弁３９の開度の調整を行う。つまり、このマイコン４７は、中間圧室３１に導入される冷媒の中間圧力が所定中間圧力となるように電子膨張弁３９の開度を調整する。
【００４１】
以上の構成において、圧縮機３を運転した場合、冷媒ガスは吸入口１５から吸入され、電動機２１を通過して両スクロール２３、２５の噛み合い部の外周から圧縮室２７へ入り、圧縮室２７の内方移動によって圧縮され、吐出ポート２８、吐出口１７を経て外部へ吐出される。
【００４２】
吐出口１７から吐出された冷媒は、吐出管３５を通じて第１熱交換器５に導かれる。
【００４３】
第１の実施の形態で、この吐出口１７から吐出された冷媒の一部は、導入管３７を通じ、電子膨張弁３９で減圧されるとともに、冷媒の流量が調整され、中間圧力となる冷媒が中間圧室３１に導入される。この中間圧力のガス圧により、旋回スクロール２５が固定スクロール２３に押し付けられる。
【００４４】
以下、図３の処理フローチャートを参照して、マイコン４７による中間圧室３１の冷媒ガスの中間圧力の調整動作について説明する。
【００４５】
まず、マイコン４７は、第１圧力センサ４１及び第２圧力センサ４３により検出された冷媒の吸込圧力及び吐出圧力に基づいて、目標とする所定中間圧力Ｐｔ（以下、「目標中間圧力」という。）を所定の演算式により演算する（ステップＳ１）。この所定の演算式は、例えば、実験により求められる。
【００４６】
この目標中間圧力Ｐｔは、旋回スクロール２５（背面に中間圧室がもうけられたスクロール）に作用する中間圧力による押圧力が高すぎたり低すぎたりしない程度の中間圧力である。
【００４７】
つまり、目標中間圧力Ｐｔは、旋回スクロール２５の押圧力が低すぎて旋回スクロール２５が傾いてガスが圧縮室２７から漏れることがなく、旋回スクロール２５の押圧力が高すぎて両スクロール２３、２５のラップ２３ｂ、２５ｂの先端部における荷重が掛かり過ぎない程度の中間圧力である。
【００４８】
また、マイコン４７は、中間圧室３１に導入される冷媒ガスの中間圧力Ｐを検出する（ステップＳ２）。つまり、第３圧力センサ４５により検出された中間圧力を示す信号を受け付ける。
【００４９】
次に、マイコン４７は、中間圧力Ｐが目標中間圧力Ｐｔよりも低いか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００５０】
ステップＳ３の判断で、中間圧力Ｐが目標中間圧力Ｐｔよりも低くければ、マイコン４７は、中間圧力Ｐが目標中間圧力Ｐｔに近づくように電子膨張弁３９の開度を大きくする（ステップＳ４）。これにより、電子膨張弁３９が開く方向に制御されるので、中間圧力Ｐが上昇し、目標中間圧力Ｐｔに近づけられる。
【００５１】
このステップＳ４の処理が終了したら、再度ステップＳ１に戻って処理を行う。
【００５２】
ステップＳ３の判断において、マイコン４７により否定された場合、マイコン４７は、中間圧力Ｐが目標中間圧力Ｐｔよりも高いか否かを判断する（ステップＳ５）。
【００５３】
ステップＳ５の判断で、中間圧力Ｐが目標中間圧力Ｐｔよりも高ければ、マイコン４７は、中間圧力Ｐが目標中間圧力Ｐｔに近づくように電子膨張弁３９の開度を小さくする（ステップＳ６）。これにより、電子膨張弁３９が閉じる方向に制御されるので、中間圧力Ｐが低下し、目標中間圧力Ｐｔに近づけられる。なお、中間圧室３１からは、僅かながら冷媒ガスが漏れるので、電子膨張弁３９の開度を小さくすれば、中間圧力Ｐを小さくすることができる。
【００５４】
このステップＳ６の処理が終了したら、再度ステップＳ１に戻って処理を行う。
【００５５】
ステップＳ５の判断において、マイコン４７により否定された場合、即ち、中間圧力Ｐが目標中間圧力Ｐｔと等しい場合、電子膨張弁３９の開度は保持され（ステップＳ７）、中間圧力Ｐが目標中間圧力Ｐｔに保持される。
【００５６】
このステップＳ７の処理が終了したら、再度ステップＳ１に戻って処理を行う。
【００５７】
以上、第１の実施の形態によれば、中間圧力となる冷媒を導く導入管３７の一端３７ａを中間圧室３１に接続し、導入管３７の他端３７ｂを吐出口１７の吐出管３５に接続し、導入管３７に電子膨張弁３９を設け、マイコン４７は、中間圧力Ｐが目標中間圧力Ｐｔよりも高い場合は、電子膨張弁３９の開度を小さく、中間圧力Ｐが目標中間圧力Ｐｔよりも低い場合は、電子膨張弁３９の開度を大きくするように制御して旋回スクロール２５に作用する中間圧室３１の中間圧力Ｐが、目標中間圧力Ｐｔに近づけられることから、旋回スクロール２５に適した押圧力が作用して、押圧力不足で旋回スクロール２５が傾いて圧縮室２７のガス漏れが生じたり、押圧力過剰で電動機２１における消費電力が増加してしまうことがないので、スクロール圧縮機３の性能を向上させることができ、また、冷凍装置１のＣＯＰ（成績係数）を向上させることができる。
【００５８】
尚、第１の実施の形態では、圧縮機の吸込口に第１圧力センサと、圧縮機の吐出口に第２圧力センサとを設け、第１圧力センサの検出した冷媒の吸込圧力及び第２圧力センサの検出した冷媒の吐出圧力に基づいて目標とする所定中間圧力を演算する場合について説明したが、これに限るものではなく、圧縮機の吸込口に第１温度センサと、圧縮機の吐出口に第２温度センサとを設け、第１温度センサの検出した冷媒の吸込温度及び第２温度センサの検出した冷媒の吐出温度に基づいて目標とする所定中間圧力を演算する場合であってもよい。尚、これら第１温度センサ及び第２温度センサは、それぞれ、スクロール圧縮機の冷媒の吸込温度及び吐出温度を検出するためのものであり、スクロール圧縮機の吸込口及び吐出口により近いところに設置するのが好ましい。
【００５９】
また、第１の実施の形態では、電子膨張弁の下流側における導入管に第３圧力センサを設け、この第３圧力センサにより中間圧力を検出する場合について説明したが、これに限るものではなく、中間圧室から中間圧力の冷媒ガスの漏れる特性が一定であれば、冷媒の吸込圧力、冷媒の吐出圧力及び電子膨張弁の開度（又は、冷媒の吸込温度、冷媒の吐出温度及び電子膨張弁の開度）に対する中間圧室に導入される冷媒の中間圧力をテーブルとして予め記録媒体（例えば、ＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等）に記憶しておき、第１及び第２圧力センサにより検出した冷媒の吸込圧力及び吐出圧力（又は、第１及び第２温度センサにより検出した冷媒の吸込温度及び吐出温度）、並びに、電子膨張弁の開度に対する中間圧力をテーブルを参照して求めるようにしてもよいし、冷媒の吸込圧力、冷媒の吐出圧力及び電子膨張弁の開度（又は、冷媒の吸込温度、冷媒の吐出温度及び電子膨張弁の開度）を因子に持つ計算式により中間圧力を求めるようにしてもよい。これらの場合、中間圧力を検出する第３圧力センサは省略可能である。
【００６０】
また、第１の実施の形態では、第１スクロールとしての固定スクロールと第２スクロールとしての旋回スクロールとを備え、第２スクロールの背面に中間圧室を設けた場合について説明したが、これに限るものではなく、第１スクロールの背面に中間圧室を設ける場合であってもよい。また、第１及び第２スクロールの背面にそれぞれ中間圧室を設け、これら中間圧室を連通する連通管を設ける場合であってもよいし、電子膨張弁の下流側における導入管を分岐させてそれぞれの中間圧室に接続する場合であってもよい。
【００６１】
〔Ｂ〕第２の実施の形態
図４は、本発明に係るスクロール圧縮機を用いた冷凍装置の第２の実施の形態におけるスクロール圧縮機を示す断面図である。この第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同様な部分は、同一符号を付して省略する。
【００６２】
図４において、冷凍装置におけるスクロール圧縮機５１（以下、「圧縮機］という。）は、両回転方式のスクロール圧縮機である。
【００６３】
圧縮機５１は、密閉容器１３内に圧縮機構部１９と電動機２１とを備えている。例えば、圧縮機構部１９は、密閉容器１３内の下方に配置され、電動機２１は、密閉容器１３内の上方に配置される。
【００６４】
圧縮機構部１９は台板５３ａにうず巻き状のラップ５３ｂをもつ第１スクロールとしての第１回転スクロール５３（駆動スクロール）と、台板５５ａにうず巻き状のラップ５５ｂをもつ第２スクロールとしての第２回転スクロール５５（従動スクロール）とを有している。これらラップ５３ｂ、５５ｂを互いに噛み合わせて圧縮室を形成している。
【００６５】
電動機２１はシャフト２９を介して両スクロール５３、５５を回転運動させるようになっている。
【００６６】
第２の実施の形態において、両スクロール５３、５５の背面５３ｃ、５５ｃには、吸込圧力と吐出圧力との間の中間圧力となる中間圧室５７、５９がそれぞれ設けられている。
【００６７】
つまり、いずれか一方のスクロールの背面のみに中間圧室を設けた場合、両スクロールが回転しているので、一方のスクロールに押圧されている他方のスクロールが不安定となり、傾いてしまうおそれがある。したがって、両スクロール５３、５５が回転する圧縮機５１の場合は、いずれにも中間圧室が設けられる。これによって、両スクロール５３、５５が傾くのを防止することができる。
【００６８】
これら中間圧室５７、５９は、シャフト２９の軸を中心としてリング状に形成されており、更に、中間圧室５７、５９同士を連通する連通管６１が設けられている。これによって、両スクロール５３、５５の背面５３ｃ、５５ｃを略均等に押圧している。
【００６９】
尚、この連通管６１を設ける代わりに、電子膨張弁の下流側における導入管３７を分岐させて、それぞれの中間圧室５７、５９に接続する場合であってもよい。
【００７０】
両中間圧室５７、５９と両スクロール５３、５５の背面５３ｃ、５５ｃとの接触部分には、隙間を埋めるようにシール材３２が設けられており、両中間圧室５７、５９における中間圧力の冷媒ガスの漏れを抑制している。つまり、このシール材３２を設けたことで、両中間圧室５７、５９における中間圧力の冷媒ガスの漏れは僅かになる。
【００７１】
この第２の実施の形態において、第１の実施の形態と異なるのは、スクロール圧縮機として、両回転方式のスクロール圧縮機を用いた点であり、マイコン４７（図１）による制御は、第１の実施の形態と同様である。
【００７２】
このため、この第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。
【００７３】
〔Ｃ〕第３の実施の形態
図５は、本発明に係るスクロール圧縮機を用いた冷凍装置の第２の実施の形態におけるスクロール圧縮機を示す断面図である。この第３の実施の形態において、第１及び第２の実施の形態と同様な部分は、同一符号を付して省略する。
【００７４】
図５において、冷凍装置におけるスクロール圧縮機８１（以下、「圧縮機］という。）は、両旋回方式のスクロール圧縮機である。
【００７５】
圧縮機８１は、密閉容器１３内に圧縮機構部１９と電動機２１とを備えている。例えば、圧縮機構部１９は、密閉容器１３内の下方に配置され、電動機２１は、密閉容器１３内の上方に配置される。
【００７６】
圧縮機構部１９は台板８３ａにうず巻き状のラップ８３ｂをもつ第１スクロールとしての第１旋回スクロール８３と、台板８５ａにうず巻き状のラップ８５ｂをもつ第２スクロールとしての第２旋回スクロール８５とを有している。これらラップ８３ｂ、８５ｂを互いに噛み合わせて圧縮室を形成している。
【００７７】
電動機２１はシャフト２９を介して両スクロール８３、８５を旋回運動させるようになっている。
【００７８】
第３の実施の形態において、両スクロール８３、８５の背面８３ｃ、８５ｃには、吸込圧力と吐出圧力との間の中間圧力となる中間圧室８７、８９がそれぞれ設けられている。
【００７９】
つまり、いずれか一方のスクロールの背面のみに中間圧室を設けた場合、両スクロールが旋回しているので、一方のスクロールに押圧されている他方のスクロールが不安定となり、傾いてしまうおそれがある。したがって、両スクロール８３、８５が旋回する圧縮機８１の場合は、いずれにも中間圧室が設けられる。これによって、両スクロール８３、８５が傾くのを防止することができる。
【００８０】
これら中間圧室８７、８９は、シャフト２９の軸を中心としてリング状に形成されており、更に、中間圧室８７、８９同士を連通する連通管９１が設けられている。これによって、両スクロール８３、８５の背面８３ｃ、８５ｃを略均等に押圧している。
【００８１】
尚、この連通管９１を設ける代わりに、電子膨張弁の下流側における導入管３７を分岐させて、それぞれの中間圧室８７、８９に接続する場合であってもよい。
【００８２】
この第３の実施の形態において、第１の実施の形態と異なるのは、スクロール圧縮機として、両旋回方式のスクロール圧縮機を用いた点であり、マイコン４７（図１）による制御は、第１及び第２の実施の形態と同様である。
【００８３】
このため、この第３の実施の形態においても、第１及び第２の実施の形態と同様の効果を奏する。
【００８４】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８５】
例えば、冷凍装置としての空気調和装置やヒートポンプ式給湯装置、ショーケース等、いかなる冷凍装置にも適用できることはいうまでもない。また、冷凍装置以外のスクロール圧縮機を用いるシステムにおいても適用できることは言うまでもない。
【００８６】
【発明の効果】
本発明によるスクロール圧縮機、スクロール圧縮機の制御装置及びスクロール圧縮機の制御方法によれば、圧縮機のスクロールに作用させる中間圧力を調整することができるので、圧縮機の性能が向上し、また、冷凍装置においては、ＣＯＰが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスクロール圧縮機を用いた冷凍装置の第１の実施の形態を示す冷媒回路図である。
【図２】第１の実施の形態におけるスクロール圧縮機を示す断面図である。
【図３】スクロール圧縮機の制御動作を示す処理フローチャートである。
【図４】第２の実施の形態におけるスクロール圧縮機を示す断面図である。
【図５】第３の実施の形態におけるスクロール圧縮機を示す断面図である。
【符号の説明】
１　冷凍装置
３、５１、８１　スクロール圧縮機
１３　密閉容器
１５　吸込口
１７　吐出口
２１　電動機
２３　固定スクロール
２５　旋回スクロール
２５ｃ　背面
３１、５７、５９、８７、８９　中間圧室
３３　吸込管
３５　吐出管
３７　導入管
３７ａ　一端
３７ｂ　他端
３９　電子膨張弁
４１　第１圧力センサ
４３　第２圧力センサ
４５　第３圧力センサ
４７　マイクロコンピュータ
５３　第１回転スクロール
５５　第２回転スクロール
６１、９１　連通管
８３　第１旋回スクロール
８５　第２旋回スクロール
【図１】
2004084562.tif 000003
【図２】
2004084562.tif 000004
【図３】
2004084562.tif 000005
【図４】
2004084562.tif 000006
【図５】
2004084562.tif 000007