JP2008096091A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで圧縮機に戻すオイル量を最適に制御することができる冷凍サイクル装置を提供する。
【解決手段】冷凍サイクル装置は、オイル戻し管３０に介設された流量調整弁７と、第１の圧縮要素１０から吐出されてオイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒の温度を検出する温度センサ５５と、この温度センサ５５の出力に基づき、第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒の温度が所定の目標値Ｔ１となるように流量調整弁７を制御する制御手段８とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮機から吐出されたオイルを含む冷媒からオイルをオイル分離器にて分離し、これをオイル戻し管を介して圧縮機に戻す冷凍サイクル装置に関するものである。

この種冷凍サイクル装置は、圧縮機、放熱器、減圧装置、蒸発器等を配管接続することにより冷媒回路が構成されている。そして、圧縮機で圧縮された冷媒が放熱器にて放熱し、減圧装置にて減圧された後、蒸発器にて周囲と熱交換して蒸発した後、再び、圧縮機に吸い込まれて圧縮されるサイクルを繰り返すものであった。このような冷媒サイクル装置を、例えば、給湯器として使用する場合、外気温度、圧縮機の吸込側（低圧側）及び吐出側（高圧側）の冷媒温度等に基づき、出湯温度が予め設定された給湯温度となるように圧縮機の運転条件（圧縮機の周波数など）が制御されていた。

ところで、冷凍サイクル装置の圧縮機には摺動部を潤滑するためのオイルが封入されており、圧縮機の摺動部に当該オイルが供給されて潤滑とシールが行われているが、この摺動部に供給されたオイルは冷媒と共に圧縮され、圧縮機の外部に吐出されるため、圧縮機のオイルが不足する不都合が生じていた。更に、吐出されたオイルが冷媒回路中に循環すると、蒸発器や放熱器などの熱交換器に寝込んで、冷媒の循環に支障を来す問題が生じていた。そのため、圧縮機の吐出側にオイル分離器を設けて、当該オイル分離器にて分離されたオイルを圧縮機に戻していた。

具体的には、圧縮機の吐出側にオイル分離器を設置し、オイル分離器と圧縮機の吸込側とを配管接続して、当該配管に電磁弁を介設する。そして、この電磁弁の前後の温度を検出して、検出される電磁弁前後の温度差に応じて、当該電磁弁の開閉を制御することで、圧縮機に戻るオイル量が適切となるようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−３４２１１号公報

しかしながら、上記のように電磁弁の前後の温度を検出して、圧縮機に戻るオイル量を調整する場合、電磁弁の前後に温度を検出するための温度検出手段をそれぞれ設置しなければならず、コストの高騰を招いていた。

本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、低コストで圧縮機に戻すオイル量を最適に制御することができる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器を順次接続して成る冷媒回路を備え、圧縮機から吐出されたオイルを含む冷媒からオイルをオイル分離器にて分離し、オイル戻し管を介して圧縮機に戻して成るものであって、オイル戻し管に介設された流量調整弁と、蒸発器から出てオイル戻し管からのオイルと合流した後、圧縮機に吸い込まれる冷媒の温度を検出する温度センサと、この温度センサの出力に基づき、圧縮機に吸い込まれる冷媒の温度が所定の目標値となるように流量調整弁を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明の冷凍サイクル装置は、上記発明において目標値は、
Ｔｓｕｃ＝（（１−ａ）×Ｃｃｏ２×Ｔｓｕｃ１＋ａ×Ｃｏｉｌ×ｋ×Ｔｄｉｓ）／（（１−ａ）×Ｃｃｏ２＋ａ×Ｃｏｉｌ）・・・式（１５）
Ｃｃｏ２＝冷媒の比熱
Ｃｏｉｌ＝オイルの比熱
ａ＝圧縮機から吐出されたオイルを含む冷媒の流量を１とした場合の圧縮機から吐出されたオイルの流量
ｋ＝放熱係数
Ｔｓｕｃ１＝蒸発器から出てオイル戻し管からのオイルと合流する前の冷媒の温度
Ｔｄｉｓ＝圧縮機から吐出される冷媒の温度
Ｔｓｕｃ＝蒸発器から出てオイル戻し管からのオイルと合流した後、圧縮機に吸い込まれる冷媒の温度
上記式（１５）で得られるＴｓｕｃであることを特徴とする。

請求項３の発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器を順次接続して成る冷媒回路を備え、圧縮機は第１及び第２の圧縮要素を備え、蒸発器からの冷媒を第１の圧縮要素で圧縮し、この第１の圧縮要素から吐出された冷媒を第２の圧縮要素に吸い込ませて圧縮し、吐出すると共に、第２の圧縮要素から吐出されたオイルを含む冷媒からオイルをオイル分離器にて分離し、オイル戻し管を介して第２の圧縮要素に戻して成るものであって、オイル戻し管に介設された流量調整弁と、第１の圧縮要素から吐出されてオイル戻し管からのオイルと合流した後、第２の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度を検出する温度センサと、この温度センサの出力に基づき、第２の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度が所定の目標値となるように流量調整弁を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

請求項４の発明の冷凍サイクル装置は、請求項３の発明において目標値は、
Ｔｓｕｃ２＝（（１−ａ）×Ｃｃｏ２×Ｔｄｉｓ１＋ａ×Ｃｏｉｌ×ｋ×Ｔｄｉｓ２）／（（１−ａ）×Ｃｃｏ２＋ａ×Ｃｏｉｌ）・・・式（５）
Ｃｃｏ２＝冷媒の比熱
Ｃｏｉｌ＝オイルの比熱
ａ＝第２の圧縮要素から吐出されたオイルを含む冷媒の流量を１とした場合の第２の圧縮要素から吐出されたオイルの流量
ｋ＝放熱係数
Ｔｄｉｓ１＝第１の圧縮要素から吐出されてオイル戻し管からのオイルと合流する前の冷媒の温度
Ｔｄｉｓ２＝第２の圧縮要素から吐出される冷媒の温度
Ｔｓｕｃ２＝第１の圧縮要素から吐出されてオイル戻し管からのオイルと合流した後、第２の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度
上記式（５）で得られるＴｓｕｃ２であることを特徴とする。

請求項５の発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器を順次接続して成る冷媒回路を備え、圧縮機は第１及び第２の圧縮要素を備え、蒸発器からの冷媒を第１の圧縮要素で圧縮し、この第１の圧縮要素から吐出された冷媒を第２の圧縮要素に吸い込ませて圧縮し、吐出すると共に、第２の圧縮要素から吐出されたオイルを含む冷媒からオイルをオイル分離器にて分離し、オイル戻し管を介して第１の圧縮要素に戻して成るものであって、オイル戻し管に介設された流量調整弁と、蒸発器から出てオイル戻し管からのオイルと合流した後、第１の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度を検出する温度センサと、この温度センサの出力に基づき、第１の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度が所定の目標値となるように流量調整弁を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

請求項６の発明の冷凍サイクル装置は、請求項５の発明において目標値は、
Ｔｓｕｃ＝（（１−ａ）×Ｃｃｏ２×Ｔｓｕｃ１＋ａ×Ｃｏｉｌ×ｋ×Ｔｄｉｓ２）／（（１−ａ）×Ｃｃｏ２＋ａ×Ｃｏｉｌ）・・・式（１０）
Ｃｃｏ２＝冷媒の比熱
Ｃｏｉｌ＝オイルの比熱
ａ＝第２の圧縮要素から吐出されたオイルを含む冷媒の流量を１とした場合の第２の圧縮要素から吐出されたオイルの流量
ｋ＝放熱係数
Ｔｓｕｃ１＝蒸発器から出てオイル戻し管からのオイルと合流する前の冷媒の温度
Ｔｄｉｓ２＝第２の圧縮要素から吐出される冷媒の温度
Ｔｓｕｃ＝蒸発器から出てオイル戻し管からのオイルと合流した後、第１の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度
上記式（１０）で得られるＴｓｕｃであることを特徴とする。

請求項７の発明の冷凍サイクル装置は、請求項１、又は、請求項３、又は、請求項５に記載の発明において目標値は、圧縮機、又は、第２の圧縮要素から吐出された量と同じ量のオイルをオイル戻し管から圧縮機、又は、第２の圧縮要素、又は、第１の圧縮要素に戻すときの圧縮機、又は、第２の圧縮要素、又は、第１の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度であることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器を順次接続して成る冷媒回路を備え、圧縮機から吐出されたオイルを含む冷媒からオイルをオイル分離器にて分離し、オイル戻し管を介して圧縮機に戻して成る冷凍サイクル装置において、オイル戻し管に介設された流量調整弁と、蒸発器から出てオイル戻し管からのオイルと合流した後、圧縮機に吸い込まれる冷媒の温度を検出する温度センサと、この温度センサの出力に基づき、圧縮機に吸い込まれる冷媒の温度が所定の目標値となるように流量調整弁を制御する制御手段とを備えたので、流量調整弁を制御することで圧縮機に戻すオイル量を最適な値とすることができる。

上記請求項１の発明において、例えば、請求項２の発明の如く目標値を式（１５）で得られるＴｓｕｃとして、当該目標値となるように流量調整弁を制御するものとすれば、圧縮機から吐出された分のオイルを圧縮機に戻すことができるようになる。
Ｔｓｕｃ＝（（１−ａ）×Ｃｃｏ２×Ｔｓｕｃ１＋ａ×Ｃｏｉｌ×ｋ×Ｔｄｉｓ）／（（１−ａ）×Ｃｃｏ２＋ａ×Ｃｏｉｌ）・・・式（１５）

また、請求項１の発明において、例えば、請求項７の発明の如く目標値を圧縮機から吐出された量と同じ量のオイルをオイル戻し管から圧縮機に戻すときの圧縮機に吸い込まれる冷媒の温度として、この目標値となるように流量調整弁を制御するものとすれば、圧縮機から吐出された分のオイルを圧縮機に戻すことができるようになる。

これらにより、オイル戻し管から戻すオイル量が不足して圧縮機がオイル不足となって、摺動性及びシール性に悪影響を及ぼしたり、焼き付きが発生するなどの問題を解消することができる。更に、オイル戻し管から戻すオイル量が過剰となって、オイルと共に高圧冷媒が戻り、効率の低下を招く不都合も解消することができる。特に、通常元々使用している吸込側及び吐出側の温度センサと、外気温度センサに加えて、合流後の温度を検出する温度センサを一つ追加するだけで、熱量を計算し、目標値を導出することができるので、従来に比してコストを抑えることができる。

請求項３の発明によれば、圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器を順次接続して成る冷媒回路を備え、圧縮機は第１及び第２の圧縮要素を備え、蒸発器からの冷媒を第１の圧縮要素で圧縮し、この第１の圧縮要素から吐出された冷媒を第２の圧縮要素に吸い込ませて圧縮し、吐出すると共に、第２の圧縮要素から吐出されたオイルを含む冷媒からオイルをオイル分離器にて分離し、オイル戻し管を介して第２の圧縮要素に戻して成る冷凍サイクル装置において、オイル戻し管に介設された流量調整弁と、第１の圧縮要素から吐出されてオイル戻し管からのオイルと合流した後、第２の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度を検出する温度センサと、この温度センサの出力に基づき、第２の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度が所定の目標値となるように流量調整弁を制御する制御手段とを備えたので、流量調整弁を制御することで第２の圧縮要素に戻すオイル量を最適な値とすることができる。

上記請求項３の発明において、例えば、請求項４の発明の如く目標値を、式（５）で得られるＴｓｕｃ２として、当該目標値となるように流量調整弁を制御するものとすれば、第２の圧縮要素から吐出された分のオイルを第２の圧縮要素に戻すことができるようになる。
Ｔｓｕｃ２＝（（１−ａ）×Ｃｃｏ２×Ｔｄｉｓ１＋ａ×Ｃｏｉｌ×ｋ×Ｔｄｉｓ２）／（（１−ａ）×Ｃｃｏ２＋ａ×Ｃｏｉｌ）・・・式（５）

また、請求項３の発明において、例えば、請求項７の発明の如く目標値を第２の圧縮要素から吐出された量と同じ量のオイルをオイル戻し管から第２の圧縮要素に戻すときの第２の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度として、当該目標値となるように流量調整弁を制御するものとすれば、第２の圧縮要素から吐出された分のオイルを第２の圧縮要素に戻すことができるようになる。

これらにより、オイル戻し管から戻すオイル量が不足して圧縮機がオイル不足となって、摺動性及びシール性に悪影響を及ぼしたり、焼き付きが発生するなどの問題を解消することができる。更に、オイル戻し管から戻すオイル量が過剰となって、オイルと共に高圧冷媒が戻り、効率の低下を招く不都合も解消することができる。特に、通常元々使用している吸込側及び吐出側の温度センサと、外気温度センサに加えて、合流後の温度を検出する温度センサを一つ追加するだけで、熱量を計算し、目標値を導出することができるので、従来に比してコストを抑えることができる。

請求項５の発明によれば、圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器を順次接続して成る冷媒回路を備え、圧縮機は第１及び第２の圧縮要素を備え、蒸発器からの冷媒を第１の圧縮要素で圧縮し、この第１の圧縮要素から吐出された冷媒を第２の圧縮要素に吸い込ませて圧縮し、吐出すると共に、第２の圧縮要素から吐出されたオイルを含む冷媒からオイルをオイル分離器にて分離し、オイル戻し管を介して第１の圧縮要素に戻して成る冷凍サイクル装置において、オイル戻し管に介設された流量調整弁と、蒸発器から出てオイル戻し管からのオイルと合流した後、第１の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度を検出する温度センサと、この温度センサの出力に基づき、第１の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度が所定の目標値となるように流量調整弁を制御する制御手段とを備えたので、流量調整弁を制御することで第１の圧縮要素に戻すオイル量を最適な値とすることができる。

上記請求項５の発明において、例えば、請求項６の発明の如く目標値を、式（１０）で得られるＴｓｕｃとして、この目標値となるように流量調整弁を制御するものとすれば、第２の圧縮要素から吐出された分のオイルを第１の圧縮要素に戻すことができるようになる。
Ｔｓｕｃ＝（（１−ａ）×Ｃｃｏ２×Ｔｓｕｃ１＋ａ×Ｃｏｉｌ×ｋ×Ｔｄｉｓ２）／（（１−ａ）×Ｃｃｏ２＋ａ×Ｃｏｉｌ）・・・式（１０）

また、請求項５の発明において、例えば、請求項７の発明の如く目標値を第２の圧縮要素から吐出された量と同じ量のオイルをオイル戻し管から第１の圧縮要素に戻すときの第１の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度として、この目標値となるように流量調整弁を制御するものとすれば、第２の圧縮要素から吐出された分のオイルを第１の圧縮要素に戻すことができるようになる。

これらにより、オイル戻し管から戻すオイル量が不足して圧縮機がオイル不足となって、摺動性及びシール性に悪影響を及ぼしたり、焼き付きが発生するなどの問題を解消することができる。更に、オイル戻し管から戻すオイル量が過剰となって、オイルと共に高圧冷媒が戻り、効率の低下を招く不都合も解消することができる。特に、通常元々使用している吸込側及び吐出側の温度センサと、外気温度センサに加えて、合流後の温度を検出する温度センサを一つ追加するだけで、熱量を計算し、目標値を導出することができるので、従来に比してコストを抑えることができる。

本発明は、圧縮手段の外部に吐出された冷媒中に混入するオイルをオイル分離手段にて分離し、圧縮手段に戻すオイルが最適量となるように制御する冷凍装置において、低コストでオイル戻し量が最適となるように制御することを目的とするものである。低コストで圧縮手段に戻すオイル量が最適となるように制御するという目的をオイル戻し管に介設された流量調整弁と、蒸発器から出てオイル戻し管からのオイルと合流した後、圧縮機に吸い込まれる冷媒の温度を検出する温度センサと、この温度センサの出力に基づき、圧縮機に吸い込まれる冷媒の温度が所定の目標値となるように流量調整弁を制御する制御手段とを備えるにより実現した。以下、図面に基づき本発明の冷凍サイクル装置の実施形態を詳述する。

図１は本発明の一実施例の冷凍サイクル装置の冷媒回路図を示している。本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機１、放熱器２、減圧装置３、蒸発器４等を順次接続することにより冷媒回路が構成されている。本実施例の冷凍サイクル装置は給湯器として使用されるものであり、放熱器２における冷媒の放熱を利用して図示しない貯湯タンクの水を加熱して、高温の湯を生成できるよう構成されている。

圧縮機１は、電動要素（駆動手段）１２にて駆動される低段側圧縮手段としての第１の圧縮要素１０と、高段側圧縮手段としての第２の圧縮要素１１を備えた多段（２段）圧縮式の圧縮手段である。本実施例の圧縮機１は、密閉容器１３内に電動要素１２、第１の圧縮要素１０及び第２の圧縮要素１１が収納され、蒸発器４からの冷媒を第１の圧縮要素１０で圧縮し、この第１の圧縮要素１０で圧縮された冷媒を密閉容器１３内に吐出し、密閉容器１３の外部を経た後、第２の圧縮要素１１に吸い込ませて圧縮し、密閉容器１３（圧縮機１）外部に吐出するものである。

この密閉容器１３内の底部にはオイルが封入されており、当該オイルがオイルポンプなどで汲み上げられて、第１及び第２の圧縮要素１０、１１の摺動部等に供給されて、係る第１及び第２の圧縮要素１０、１１の潤滑とシールを行う構成とされている。

第１の圧縮要素１０の吸込側には、冷媒導入管２０の一端が接続されており、ここから１段目（低段側）となる第１の圧縮要素１０内に蒸発器４からの低温低圧の冷媒ガスが導入される。当該冷媒導入管２０は密閉容器１３の外部に延出し、他端は蒸発器４の出口に接続される。

第２の圧縮要素１０の吸込側には、冷媒導入管２２の一端が接続されており、当該冷媒導入管２２から２段目（高段側）となる第２の圧縮要素１１内に第１の圧縮要素１０で圧縮された中間圧の冷媒ガスが吐出される。この冷媒導入管２２は密閉容器１３の外部に延出した後、密閉容器１３内に連通接続されて、他端は密閉容器１３内部にて開口している。また、冷媒導入管２２の途中部（密閉容器１３の外部に位置する部分）には後述するオイル戻し管３０が接続されている。

また、第２の圧縮要素１１の吐出側には、冷媒吐出管２４の一端が接続されており、当該冷媒吐出管２４から２段目（高段側）となる第２の圧縮要素１１にて圧縮された高温高圧の冷媒ガスが圧縮機１の外部に吐出される。また、冷媒吐出管２４の他端はオイル分離器５の入口に接続される。

このオイル分離器５は、圧縮機１の第２の圧縮要素１１から吐出されたオイルを含む冷媒からオイルを分離するためのオイル分離手段である。即ち、第１及び第２の圧縮要素１０、１１には前述したように摺動部を潤滑するため密閉容器１３内底部からオイルが供給されているが、当該オイルの一部は、各圧縮要素１０、１１で冷媒と共に圧縮されて、吐出されることとなる。この場合、第１の圧縮要素１０で圧縮された冷媒（オイルも含む）は、密閉容器１３内に吐出された後、第２の圧縮要素１１に吸い込まれるため、当該密閉容器１３内を通過する過程で冷媒からオイルを分離させることが可能であるが、第２の圧縮要素１１で圧縮された冷媒（オイルを含む）はそのまま圧縮機１の外部に吐出されてしまう。

このように、圧縮機１の外部にオイルが吐出されると、圧縮機１内では、オイルが不足するため、各圧縮要素１０、１１の摺動部へのオイル供給を十分に行うことができなくなり、焼き付き等が生じて、圧縮機１が損傷したり、性能の低下を招くなどの問題が生じることとなる。一方、冷媒回路内では、オイルが当該回路通を循環すると、放熱器２や蒸発器４等の熱交換器に寝込んで、冷媒の良好な流れを阻害したり、圧力損失を引き起こす等の問題が生じて、冷凍サイクル装置の性能の低下を招く不都合が生じる。

そこで、圧縮機１の第２の圧縮要素１１の吐出側にオイル分離器５を設けて、第２の圧縮要素１１から吐出されたオイルを含む冷媒からオイルを分離して、放熱器２や蒸発器４等にオイルが循環する不都合を未然に防いでいる。

当該オイル分離器５は、例えば、内部にオイル分離空間を有する縦長円筒状の本体にて構成され、この本体の上部の一方に入口５Ａ、他方にオイル分離空間にてオイルと分離された冷媒を取り出すための冷媒出口５Ｂが形成されている。この入口５Ａには前記冷媒吐出管２４が連通接続され、他端が内部のオイル分離空間にて開口している。また、冷媒出口５Ｂには冷媒配管２６が接続され、当該冷媒配管２６の一端が当該オイル分離空間にて開口している。

また、オイル分離器５の底部にはオイル出口５Ｃが形成され、前述したオイル戻し管３０が接続されて、一端がオイル分離空間にて開口している。このオイル戻し管３０は、オイル分離器５にて冷媒から分離されたオイルを圧縮機１に戻すためのものである。

本実施例の冷媒サイクル装置では、オイル分離器５にて分離されたオイルはオイル戻し管３０を介して圧縮機１の第２の圧縮要素１１に戻すよう構成されている。即ち、オイル戻し管３０は、オイル分離器５内にて一端が開口すると共に、他端は、冷媒導入管２２の途中部（密閉容器１３外部に延出した部分である）に接続されている。従って、オイル分離器５にて分離されたオイルは、オイル戻し管３０を介して冷媒導入管２２に流入し、当該冷媒導入管２２内を流れる第１の圧縮要素１０にて圧縮された冷媒と合流して第２の圧縮要素１１に吸い込まれることとなる。

一方、前記オイル分離器５の冷媒出口５Ｂに接続された冷媒配管２６は、放熱器２の入口に接続される。本実施例の冷凍サイクル装置は前述したように給湯器に適用されるものである。従って、圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒は放熱器２にて、図示しない給湯タンクの水を加熱し、これにより、給湯に適した高温の湯が生成されるのである。この放熱器２は、例えば、冷媒と給湯タンク内の水とを直接熱交換する水−冷媒熱交換器型の熱交換器にて構成されている。尚、放熱器２は、上記の如く給湯用の水と冷媒とを当該放熱器２にて熱交換させるものに限らず、冷媒と他の熱媒体とを熱交換させるものとしても良い。この場合、放熱器２にて冷媒と熱交換することにより加熱された熱媒体と給湯用の水とを熱交換可能に構成することで、係る給湯用の水を加熱して高温の湯を生成することができる。

上記放熱器２の出口には、冷媒配管２７の一端が接続され、この冷媒配管２７の他端は減圧装置３の入口に接続される。減圧装置３は、放熱器２にて放熱した冷媒を減圧するための装置であり、膨張弁、或いは、キャピラリーチューブなどにより構成されている。本実施例の減圧装置３は電子式の膨張弁にて構成されて、弁の開度が後述する制御手段８により制御されているものとする。

そして、減圧装置３の出口には、冷媒配管２８の一端が接続され、この冷媒配管２８の他端は蒸発器４の入口に接続される。蒸発器４は近傍に設けられたファン４Ｆにて送風される空気と冷媒とを熱交換させる空冷式の熱交換器である。また、上記蒸発器４の出口には前記冷媒導入管２０の他端が接続される。

ところで、上記冷媒導入管２０には、第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒の温度を検出するための温度センサ５０が設置され、冷媒吐出管２４には、第２の圧縮要素１１から吐出された冷媒の温度を検出するための温度センサ５２が設置されている。上記両温度センサ５０、５２は前記制御手段８に接続されている。

前述した制御手段８は、冷凍サイクル装置の制御を司る制御手段である。図１に破線矢印で示すように、当該制御手段８の入力側には上記両温度センサ５０、５２及び外気温度を検出するための外気温度センサ５４等が接続され、出力側には圧縮機１の電動要素１２、減圧装置３、蒸発器４のファン４Ｆ等が接続されている。また、制御手段８は図示しない給湯タンクの出湯温度及び予め設定された給湯温度等の給湯タンク側の温度情報も入力可能に構成されている。

そして、制御手段８は、上記各温度センサ５０、５２、５４にて検出される温度に基づき、給湯タンクからの出湯温度が予め設定された給湯温度となるように圧縮機１の電動要素１２の及び蒸発器４のファン４Ｆの運転、減圧装置３の開度を制御している。

以上の構成で本実施例の冷凍サイクル装置の動作を説明する。尚、本実施例の冷媒サイクル装置には、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ₂）が封入されているものとする。制御手段８により、圧縮機１の電動要素１２が駆動されると、冷媒導入管２０から第１の圧縮要素１０の低圧室側に蒸発器４からの低温低圧の冷媒が吸い込まれて圧縮されて中間圧となる。そして、第１の圧縮要素１０で圧縮された冷媒は、高圧室側から密閉容器１３内に吐出される。これにより、密閉容器１３内は中間圧となる。

密閉容器１３内に吐出された中間圧の冷媒は、冷媒導入管２２に入り、一旦密閉容器１３から出た後、再び、密閉容器１３内に戻り、第２の圧縮要素１１の低圧室側に吸い込まれて圧縮され、高温高圧の冷媒となり、高圧室側から冷媒吐出管２４に入り、圧縮機１の外部に吐出される。

このとき、冷媒吐出管２４から吐出される冷媒中には圧縮機１の第２の圧縮要素１１（第２の圧縮要素１１の摺動部等）に供給されていたオイルが混入されている。即ち、圧縮機１の第２の圧縮要素１１からはオイルを含む高温高圧の冷媒が吐出される。そして、当該オイルを含む冷媒はオイル分離器５内に吐出される。これにより、当該オイル分離器５のオイル分離空間内で冷媒中に混入したオイルが分離され、分離されたオイルはオイル分離空間の内壁面等を伝わって底部に流下する。

一方、オイル分離器５にてオイルと分離した冷媒は冷媒出口５Ｂから出て、放熱器２に流入する。放熱器２に流入した冷媒は当該放熱器２において水に熱を放出して冷却され、低温となる。一方、この放熱器２における冷媒の放熱作用で給湯用の水が加熱され、高温の湯が生成される。

上記放熱器２にて給湯用の水により熱を奪われて低温となった冷媒は、減圧装置３に至る。そして、冷媒は当該減圧装置３を通過する過程で圧力低下し、この状態で蒸発器４に流入する。ここで、冷媒はファン４Ｆにて送風される空気と熱交換して蒸発した後、再び冷媒導入管２０から圧縮機１の第１の圧縮要素１０に吸い込まれるサイクルを繰り返す。

一方、前記オイル分離器５にて分離されたオイルは、オイル戻し管３０を介して圧縮機１の第２の圧縮要素１１に吸い込まれる。これにより、オイル分離器５にて分離されたオイルをオイル戻し管３０を介して圧縮機１の第２の圧縮要素１１に戻すことができる。

ところで、上記オイル分離器５にて分離されたオイルをオイル戻し管３０を介して圧縮機１に戻す場合、オイル分離器５と冷媒導入管２２とを単にオイル戻し管３０にて接続するだけでは、当該オイル戻し管３０から戻るオイル量は成り行きとなってしまう。この場合、オイル戻し管３０を介して第２の圧縮要素１１に戻るオイル量が少ないと、圧縮機１がオイル不足となる不都合が生じる。このように、圧縮機１のオイルが不足すると、前述の如く第１の圧縮要素１０及び第２の圧縮要素１１にオイルを十分に供給することができないので、摺動性やシール性に悪影響を及ぼしたり、焼き付きが発生して、圧縮機１が損傷したり、性能の低下を招くなどの問題が生じる。

また、オイル戻し管３０を介して第２の圧縮要素１１に戻るオイル量が過剰となると、分離されたオイルだけでなく、冷媒もオイル戻し管３０から戻る不都合が生じる。この場合、オイルと共に戻る冷媒は第２の圧縮要素１１にて圧縮された高温高圧の冷媒であるため、係る冷媒が過剰に戻ると、第２の圧縮要素１１における効率が著しく低下してしまう。

このため、オイル戻し管３０から圧縮機１１に戻すオイル量が最適となるように制御する必要がある。この場合、第２の圧縮要素１１から吐出されるオイル量と略同量のオイルを圧縮機１（本実施例では、圧縮機１の第２の圧縮要素１１）に戻すことができれば、上記オイルの過不足の問題を解消することが可能である。

このようなオイル戻しの一つとして、オイル戻し管に流量調整弁を介設すると共に、流量調整弁の前後に温度センサを取り付けて、当該温度センサにて検出される流量調整弁前と流量調整弁後の温度差が所定範囲内になるように流量調整弁の開閉を制御するものも開発されている。しかしながら、この場合、流量調整弁を制御するために当該流量調整弁の前後に新たに２つの温度センサを追加しなければならず、コストが著しく高騰する不都合が生じる。

そこで、本発明では、第１の圧縮要素１０から吐出されてオイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒の温度Ｔｓｕｃ２を検出可能な１つの温度センサ５５を追加し、当該温度センサ５５にて検出される冷媒温度が所定の目標値となるようにオイル戻し管３０の流量調整弁７を制御手段８により制御するものとする。

当該温度センサ５５は、第１の圧縮要素１０から吐出されてオイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒の温度を検出可能な位置に取り付けられている。本実施例では、図１に示すように温度センサ５５は冷媒導入管２２のオイル戻し管３０の接続点より下流側（第２の圧縮要素１１側）に設置されている。

即ち、オイル戻し管３０から第２の圧縮要素１１に戻るオイルは、当該第２の圧縮要素１１で圧縮されて吐出された高温のオイルであるため、第１の圧縮要素１０にて圧縮された冷媒より高温である。即ち、高温のオイルをより低温である部分（本実施例では第２の圧縮要素１１の吸込側）に戻すため、当該オイルの戻り量に応じて、第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒温度（オイルを含む冷媒温度）Ｔｓｕｃ２が変化する。

具体的には、オイル戻し管３０から戻るオイル量が少なければ、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃ２は、第１の圧縮要素１０で圧縮されオイル戻し管３０からのオイルと合流前の冷媒温度Ｔｄｉｓ１からさほど上昇しないが（即ち、合流前後の冷媒の温度差は小さい）、オイル戻し管３０から戻るオイル量が多ければ、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃ２は、第１の圧縮要素１０で圧縮されオイル戻し管３０からのオイルと合流前の冷媒温度Ｔｄｉｓ１から著しく上昇することとなる。

このように、オイル戻し管３０からのオイル量により温度センサ５５にて検出される冷媒温度Ｔｓｕｃ２が変化するので、オイル戻し管３０からのオイル量が、第２の圧縮要素１１から吐出されるオイル量と略同量となる目標値を導出して、温度センサ５５にて検出される冷媒温度Ｔｓｕｃ２が当該目標値となるように流量調整弁７を制御することが望ましい。

そこで、本実施例では上記目標値を、第２の圧縮要素１１から吐出された量と同じ量のオイルをオイル戻し管３０から第２の圧縮要素１１に戻すときの第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒温度（第１の圧縮要素１０から吐出されてオイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒の温度）とし、この目標値となるように流量調整弁７を制御するものとする。

この場合、制御手段８は、上記第２の圧縮要素１１から吐出された量と同じ量のオイルをオイル戻し管３０から第２の圧縮要素１１に戻すときの各温度（第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒温度や第２の圧縮要素１１から吐出される冷媒温度、或いは、外気温度等）における第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒温度、即ち、目標値を予め実験等により決定したテーブルを備えて、温度センサ５５にて検出される冷媒温度Ｔｓｕｃ２と当該テーブルに基づき、流量調整弁７を制御するものとしても良いし、計算式によりその都度、目標値を計算して、温度センサ５５にて検出される冷媒温度Ｔｓｕｃ２が当該目標値となるように流量調整弁７を制御しても良い。本実施例では、制御手段８が計算式を備えて、当該計算式によりその都度、目標値を計算し、温度センサ５５にて検出される冷媒温度Ｔｓｕｃ２が当該目標値となるように流量調整弁７を制御するものとする。

ここで、上記計算式の一例を求める。上記の如く第２の圧縮要素１１から吐出された量と同じ量のオイルがオイル戻し管３０から第２の圧縮要素１１に戻るとき、オイル戻し管３０からのオイルの熱量と第１の圧縮要素１０から吐出される冷媒の熱量の和と、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒の熱量とが一致することとなる。各熱量は、比熱と流量（循環量）と温度の積で求めることができる。

即ち、第２の圧縮要素１１から吐出されたオイルを含む冷媒の流量を１とした場合の第２の圧縮要素１１から吐出されたオイルの流量をａとすると、第２の圧縮要素１１から吐出された冷媒の流量（即ち、第２の圧縮要素１１から吐出されたオイルを除く冷媒のみの流量であり、これは第１の圧縮要素１０にて圧縮され、オイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒の流量に相当する）が１−ａとなり、この冷媒の熱量（図２に示す合流前の冷媒の熱量）は、
Ｃｃｏ２×（１−ａ）×Ｔｄｉｓ１・・・式（１）
となる。Ｃｃｏ２は冷媒（二酸化炭素）の比熱、Ｔｄｉｓ１はオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒の温度である。
また、第２の圧縮要素１１から吐出された量と同じ量のオイルがオイル戻し管３０から第２の圧縮要素１１に戻る場合には、当該オイル戻し管３０から第２の圧縮要素１１に戻るオイルの流量はａであり、このオイル戻し管３０からのオイルの熱量（図２に示すオイルの熱量）は、
Ｃｏｉｌ×ａ×ｋ×Ｔｄｉｓ２・・・式（２）
となる。Ｃｏｉｌはオイルの比熱、ｋは放熱係数、即ち、第２の圧縮要素１１から吐出され、オイル戻し管３０から第２の圧縮要素１１に戻るまでの過程で、オイルが放熱する放熱量を考慮した係数、Ｔｄｉｓ２は第２の圧縮要素１１から吐出される冷媒温度である。上記係数ｋは第２の圧縮要素１１から吐出され、オイル戻し管３０から第２の圧縮要素１１に戻るまでの間にオイルが通過するオイル分離器５と全配管（冷媒吐出管２４、オイル戻し管３０等）の全長、断面積及び断熱状況や外気温度等によって変化するものであり、このｋとＴｄｉｓ２の積（即ち、ｋ×Ｔｄｉｓ２）がオイル戻し管３０から戻るオイルの温度に相当する。
また、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後の冷媒の熱量、即ち、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後の冷媒の熱量とオイルの熱量の和は、
Ｃｏｉｌ×ａ×Ｔｓｕｃ２＋Ｃｃｏ２×（１−ａ）×Ｔｓｕｃ２・・・式（３）
となる。また、上記Ｔｓｕｃ２は第１の圧縮要素１０にて圧縮され、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後の冷媒温度（第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒温度）に相当する。

従って、第２の圧縮要素１１から吐出された量と同じ量のオイルがオイル戻し管３０から第２の圧縮要素１１に戻るとき、上述したようにオイル戻し管３０からのオイルの熱量と第１の圧縮要素１０から吐出されオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒の熱量の和と、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒の熱量とが一致するので、
式（１）＋式（２）＝式（３）
が成り立つ。即ち、
Ｃｏｉｌ×ａ×ｋ×Ｔｄｉｓ２＋Ｃｃｏ２×（１−ａ）×Ｔｄｉｓ１＝Ｃｏｉｌ×ａ×Ｔｓｕｃ２＋Ｃｃｏ２×（１−ａ）×Ｔｓｕｃ２・・・式（４）
となり、このとき、第１の圧縮要素１０から吐出されてオイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒の温度Ｔｓｕｃ２は、
Ｔｓｕｃ２＝（（１−ａ）×Ｃｃｏ２×Ｔｄｉｓ１＋ａ×Ｃｏｉｌ×ｋ×Ｔｄｉｓ２）／（（１−ａ）×Ｃｃｏ２＋ａ×Ｃｏｉｌ）・・・式（５）
となる。この式（５）は、第２の圧縮要素１１から吐出された量と同じ量のオイルをオイル戻し管３０から第２の圧縮要素１１に戻すときのＴｓｕｃ２を算出する式である。

以上の如く上記式（５）にて算出される温度Ｔｓｕｃ２を目標値Ｔ１として、温度センサ５５にて検出される温度Ｔｓｕｃ２がこの目標値Ｔ１となるように、流量調整弁８を制御することで、第２の圧縮要素１１から吐出された分のオイルと略同量のオイルをオイル戻し管３０から第２の圧縮要素１１に戻すことができるようになる。この場合、オイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒の温度Ｔｄｉｓ１は、温度センサ５４にて検出される外気温度Ｔｇａｉｋｉ（以下、ＴｇａｉｋｉをＴｇと称略する）と温度センサ５０にて検出される第１の圧縮要素１０の吸い込み冷媒温度Ｔｓｕｃ１から算出することが可能であるので、オイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒の温度を検出する温度センサを格別に取り付ける必要はない。

次に、上記計算式（５）を備えた制御手段８の制御動作について図３を用いて説明する。先ず、制御手段８は、ステップＳ１にて外気温度センサ５４及び温度センサ５０からの出力情報（外気温度Ｔｇ（Ｔｇａｉｋｉ）と第１の圧縮要素１０の吸い込み冷媒温度Ｔｓｕｃ１）を検出する。次に、制御手段８は、ステップＳ２に移行して、上記ステップＳ１にて検出した外気温度Ｔｇと第１の圧縮要素１０の吸い込み冷媒温度Ｔｓｕｃ１から第１の圧縮要素１０から吐出され、オイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒温度Ｔｄｉｓ１を算出する。

次に、制御手段８は、ステップＳ３に移行し、温度センサ５５にて第１の圧縮要素１０から吐出されてオイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第２の圧縮要素に１１吸い込まれる冷媒の温度Ｔｓｕｃ２、温度センサ５２にて第２の圧縮要素１１から吐出された冷媒の温度Ｔｄｉｓ２を検出した後、ステップＳ４に移行して、上記計算式（５）から第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒の温度の目標値Ｔ１を算出する。

上記ステップＳ４にて目標値Ｔ１を算出すると、制御手段８は算出された目標値Ｔ１と温度センサ５５にて検出された上記冷媒温度Ｔｓｕｃ２とを比較する。即ち、冷媒温度Ｔｓｕｃ２が目標値Ｔ１の所定範囲（Ｔ１±α）内であれば、制御手段８は、流量調整弁７の開度を維持（現在の状態で固定）し、冷媒温度Ｔｓｕｃ２がそれより高い場合（即ち、Ｔｓｕｃ２＞Ｔ１＋α）には、流量調整弁７の開度を小さくすると共に、冷媒温度Ｔｓｕｃ２が低い場合（即ち、Ｔｓｕｃ２＜Ｔ１−α）には、流量調整弁７の開度を大きくする。尚、αは予め設定された任意の正数とする。

具体的には、制御手段８は、ステップＳ５において、ステップＳ３にて検出された冷媒温度Ｔｓｕｃ２がステップＳ４にて算出された目標値Ｔ１と任意の値αとの和（Ｔ１＋α）より大きいか否かを判定する。冷媒温度Ｔｓｕｃ２がＴ１＋αより大きい場合には、第２の圧縮要素１１から吐出されたオイル量よりオイル戻し管３０から戻るオイル量が多いことがわかる。即ち、オイル分離器５にて分離されたオイル以外に、第２の圧縮要素１１にて圧縮された高温高圧の冷媒も多量にオイル戻し管３０から戻っているために、合流後の冷媒温度Ｔｓｕｃ２が著しく上昇しているものと考えられる。このようにオイルと共に高温高圧の冷媒が第２の圧縮要素１１に戻ると効率が著しく低下する不都合が生じる。

そこで、制御手段８は冷媒温度Ｔｓｕｃ２がＴ１＋αより大きい場合には、ステップＳ６に移行し、流量調整弁７を所定ステップ閉じて（図３に示すＭＶpulse-）、前記ステップＳ１に戻る。これにより、流量調整弁７の開度が小さくなり、オイル戻し管３０から第２の圧縮要素１１に戻るオイル量が減少する。即ち、当該オイル戻し管３０から第２の圧縮要素１１に戻る高温高圧の冷媒が減少するようになる。従って、冷媒温度センサ５５にて検出される合流後の冷媒温度Ｔｓｕｃ２が低下して、係る効率の低下する不問題を解消することができるようになる。

一方、ステップＳ５にて冷媒温度Ｔｓｕｃ２がＴ１＋αより小さい場合には、制御手段８はステップＳ７に移行し、ステップＳ３にて検出された冷媒温度Ｔｓｕｃ２がステップＳ４にて算出された目標値Ｔ１から任意の値αを引いた値（Ｔ１−α）より小さいか否かを判定する。冷媒温度Ｔｓｕｃ２がＴ１−αより小さい場合には、オイル戻し管３０から戻るオイル量が第２の圧縮要素１１から吐出されるオイル量より少ないものと考えられる。このように、オイル戻し管３０から戻るオイル量が少ないと、圧縮機１内のオイル量が徐々に少なくなり、やがてオイル不足に陥り、摺動性やシール性に悪影響を及ぼしたり、焼き付きが発生する等の問題が生じる。

そこで、冷媒温度Ｔｓｕｃ２がＴ１−αより小さい場合には、制御手段８はステップＳ８に移行し、流量調整弁７の開度を所定ステップ開いて（図３に示すＭＶpulse+）、前記ステップＳ１に戻る。これにより、流量調整弁７の開度が大きくなり、オイル戻し管３０から第２の圧縮要素１１に戻るオイル量が増加するようになる。これにより、圧縮機１がオイル不足に陥る不都合を解消することができるようになる。

また、ステップＳ７にて冷媒温度Ｔｓｕｃ２がＴ１−αより大きい場合には、冷媒温度Ｔｓｕｃ２は目標値Ｔ１の所定範囲（Ｔ１±α）であるため、制御手段８はステップＳ９に移行して、流量調整弁７の開度を現在の状態のまま維持して（図３に示すＭＶpulse固定）、前記ステップＳ１に戻る。

このように、本実施例の制御手段８は上記式（５）を備えて、温度センサ５０、温度センサ５２、温度センサ５４及び温度センサ５５の出力に基づき、計算式（５）から目標値Ｔ１を算出し、第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃ２が当該目標値Ｔ１となるように流量調整弁３０を制御することで、圧縮機１の第２の圧縮要素１１から吐出された分のオイルと略同量のオイルを圧縮機１の第２の圧縮要素１１に戻すことができるようになる。これにより、前述したようにオイル戻し管３０から戻すオイル量が不足、或いは、オイル戻し管３０から戻るオイル量が過剰となって生じる前記問題を確実に解消することができる。

特に、従来より設置されている圧縮機１の吸込側及び吐出側の温度センサ５０、５２と、外気温度センサ５４に加えて、合流後の温度を検出する温度センサ５５を一つ追加するだけで、計算式（５）から熱量を計算し、目標値Ｔ１を導出することができるので、従来に比してコストの高騰も極力抑えることができる。

次に、上記実施例１の冷媒回路を備えた冷凍サイクル装置における他の実施例を説明する。本実施例では前述した目標値（即ち、第２の圧縮要素１１から吐出された量と同じ量のオイルをオイル戻し管３０から第２の圧縮要素１１に戻すときの第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒温度を目標値とする）に基づいて、制御手段８が予め作成されたテーブルを備えており、このテーブルにより目標値Ｔ２を決定して、当該目標値Ｔ２となるように流量調整弁７が制御される。上記テーブルは予め実験等にて決定されたものであり、各条件（温度条件）により最適な目標値Ｔ２が決定されている。

当該テーブルを備えた制御手段８の制御動作を図４及び図５を用いて説明する。制御手段８は上述したように予め実験より各条件における最適な目標値Ｔ２を求めるためのテーブルのデータ（例えば、本実施例では図５のテーブル）を備えるものとする。

先ず、制御手段８は、ステップＳ１１にて各温度センサ５０、５２、５４及び５５からの入力情報（第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃ１、第２の圧縮要素１１から吐出される冷媒温度Ｔｄｉｓ２、外気温度Ｔｇ、第１の圧縮要素１０にて圧縮され、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃ２）を検出する。次に、制御手段８は、ステップＳ１２に移行して、上記ステップＳ１１にて検出された各温度情報から当該制御手段８が有する前記テーブルに基づき、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後の冷媒温度の目標値Ｔ２を決定する。

本実施例の目標値Ｔ２は、例えば、図５に示すように２つのテーブルから決定される。即ち、制御手段８は、先ず、ステップＳ１２にて検出された外気温度Ｔｇと第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃ１に基づいて、図５の第１のテーブル（Ｓｔｅｐ１）に示すように所定値ａ、ｂ、ｃ・・・を決定する。

次に、図５の第１のテーブル（Ｓｔｅｐ１）にて決定された所定値ａ、ｂ、ｃ・・・と、ステップＳ１２にて検出された第２の圧縮要素１１から吐出される冷媒温度Ｔｄｉｓ２に基づいて、図５の第２のテーブル（Ｓｔｅｐ２）から目標値Ｔ２を決定する。

例えば、ステップＳ１２にて検出された外気温度Ｔｇが＋３℃、第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃ１が＋１１℃、第２の圧縮要素１１から吐出される冷媒温度Ｔｄｉｓ２が＋８１℃である場合について説明する。このとき、外気温度Ｔｇが＋５℃より低く、冷媒温度Ｔｓｕｃ１が＋１１℃に該当するので、両温度情報に基づき第１のテーブル（Ｓｔｅｐ１）から所定値ｂが得られる。次に、図５の第２のテーブル（Ｓｔｅｐ２）より、目標値Ｔ２が決定される。このとき、第１のテーブル（Ｓｔｅｐ１）より得られたｂと、冷媒温度Ｔｄｉｓ２の＋８１℃とから、図５の第２のテーブル（Ｓｔｅｐ２）の６０．５が得られる。従って、この場合の目標値Ｔ２は、＋６０．５℃となる。

上述したようにステップＳ１２にて目標値Ｔ２が決定されると、制御手段８は決定された目標値Ｔ２と温度センサ５５にて検出された上記冷媒温度Ｔｓｕｃ２とを比較する。即ち、冷媒温度Ｔｓｕｃ２が目標値Ｔ２の所定範囲（Ｔ２±α）内であれば、制御手段８は、流量調整弁７の開度を維持（現在の状態で固定）し、冷媒温度Ｔｓｕｃ２がそれより高い場合（即ち、Ｔｓｕｃ２＞Ｔ２＋α）には、流量調整弁７の開度を小さくすると共に、冷媒温度Ｔｓｕｃ２が低い場合（即ち、Ｔｓｕｃ２＜Ｔ２−α）には、流量調整弁７の開度を大きくする。尚、αは予め設定された任意の正数とする。

具体的には、制御手段８は、ステップＳ１３において、ステップＳ１１にて検出された冷媒温度Ｔｓｕｃ２がステップＳ１２にて決定された目標値Ｔ２と任意の値αとの和（Ｔ２＋α）より大きいか否かを判定する。温度センサ５５により検出された冷媒温度Ｔｓｕｃ２がＴ２＋αより大きい場合には、制御手段８はステップＳ１４に移行して、流量調整弁７の開度を所定ステップ閉じて（図４に示すＭＶpulse-）、前記ステップＳ１１に戻る。

一方、ステップＳ１３にて冷媒温度Ｔｓｕｃ２がＴ２＋αより小さい場合には、制御手段８はステップＳ１５に移行し、ステップＳ１１にて検出された冷媒温度Ｔｓｕｃ２がステップＳ１２にて決定された目標値Ｔ２から任意の値αを引いた値（Ｔ２−α）より小さいか否かを判定する。そして、冷媒温度Ｔｓｕｃ２がＴ２−αより小さい場合には、制御手段８はステップＳ１６に移行し、流量調整弁７の開度を所定ステップ開いて（図４に示すＭＶpulse+）、前記ステップＳ１に戻る。また、ステップＳ１５にて冷媒温度Ｔｓｕｃ２がＴ２−αより大きい場合には、冷媒温度Ｔｓｕｃ２は目標値Ｔ２の所定範囲（Ｔ２±α）であるため、制御手段８はステップＳ１７に移行して、流量調整弁７の開度を現在の状態のまま維持して（図３に示すＭＶpulse固定）、前記ステップＳ１に戻る。

このように、本実施例の如く制御手段８が上記テーブルを備えて、温度センサ５０、温度センサ５２、温度センサ５４及び温度センサ５５の出力に基づき、テーブルから目標値Ｔ２を決定し、第２の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃ２が当該目標値Ｔ２となるように流量調整弁３０を制御することで、上記実施例（実施例１）と同様に圧縮機１の第２の圧縮要素１１から吐出された分のオイルと略同量のオイルを圧縮機１の第２の圧縮要素１１に戻すことができる。これにより、前述したようにオイル戻し管３０から戻すオイル量が不足、或いは、オイル戻し管３０から戻るオイル量が過剰となって生じる前記問題を確実に解消することができる。尚、上記テーブルは図５に示す数値に限定されるものではない。即ち、図５に示すテーブルは制御手段８に備えたテーブルの一例にすぎず、使用する圧縮機１や回路構成や条件等により実験により最適なテーブルを決定することが望ましい。

また、上記実施例と同様に従来より使用している吸込側及び吐出側の温度センサ５０、５２と、外気温度センサ５４に加えて、合流後の温度を検出する温度センサ５５を一つ追加するだけで、目標値Ｔ２を決定することができるので、従来に比してコストの高騰も抑えることができる。

尚、上記各実施例（実施例１及び実施例２）では、オイル分離器５にて分離されたオイルを圧縮機１の第２の圧縮要素１１に戻すものとしたが、圧縮機１の第１の圧縮要素１０に戻しても構わない。図６は、オイル分離器５にて分離されたオイルを圧縮機１の第１の圧縮要素１０に戻す場合における一例の冷媒サイクル装置の冷媒回路図である。尚、図６において前記図１乃至図５と同一の符号が付されたものは同様、或いは、類似の効果又は作用を奏するものであるためここでは説明を省略する。

図６に示すように、本実施例では、冷媒導入管２０の途中部にオイル戻し管３０が接続されている。即ち、オイル戻し管３０の一端がオイル分離器５に接続され、他端が圧縮機１の第１の圧縮要素１０の吸込側に接続された冷媒導入管２０の途中部に接続される。

本実施例では前記温度センサ５０は、冷媒導入管２０のオイル戻し管３０の接続部より上流側（蒸発器４側）に設置されている。また、冷媒導入管２０のオイル戻し管３０の接続部より下流側（第１の圧縮要素１０側）には、蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流した後、当該第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒の温度Ｔｓｕｃを検出するための温度センサ５７が設置されており、当該温度センサ５７も制御手段８に接続されている。

この場合、オイル戻し管３０から第１の圧縮要素１０に戻るオイルは、当該第１の圧縮要素１０で圧縮されて吐出された高温のオイルであり、当該高温のオイルを冷媒回路の低温部分（本実施例では第１の圧縮要素１０の吸込側）に戻すため、当該オイルの戻り量に応じて、第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒温度（オイルを含む冷媒温度）Ｔｓｕｃが著しく変化する。

具体的には、オイル戻し管３０から戻るオイル量が少なければ、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃは、蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒温度Ｔｓｕｃ１からさほど上昇しないが（即ち、合流前後の冷媒の温度差は小さいが）、オイル戻し管３０から戻るオイル量が多ければ、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃは、オイル戻し管３０からのオイルと合流前の冷媒温度Ｔｓｕｃ１から著しく上昇する。このように、オイル戻し管３０からのオイル量により温度センサ５７にて検出される冷媒温度Ｔｓｕｃが著しく変化することとなる。

そこで、オイル戻し管３０からのオイル量が第２の圧縮要素１１から吐出されるオイル量と略同量となる目標値を導出して、制御手段８により、温度センサ５７にて検出される冷媒温度Ｔｓｕｃが当該目標値となるように流量調整弁７を制御することが望ましい。この目標値は、第２の圧縮要素１１から吐出された量と同じ量のオイルをオイル戻し管３０から第１の圧縮要素１０に戻すときの第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒温度（蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒の温度）とし、この目標値となるように流量調整弁７を制御するものとする。

この場合、制御手段８は、上記第２の圧縮要素１１から吐出された量と同じ量のオイルをオイル戻し管３０から第１の圧縮要素１０に戻すときの各温度（オイル戻し管３０からのオイルと合流前の冷媒温度や第２の圧縮要素１１から吐出される冷媒温度、或いは、外気温度等）における第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒温度、即ち、目標値を予め実験等により決定したテーブルを備えて、温度センサ５７にて検出される冷媒温度Ｔｓｕｃと当該テーブルに基づき、流量調整弁７を制御するものとしても良いし、計算式によりその都度、目標値を計算して、温度センサ５７にて検出される冷媒温度Ｔｓｕｃが当該目標値となるように流量調整弁７を制御するものとしても良い。本実施例では、制御手段８が計算式を備えて、当該計算式によりその都度、目標値を計算し、温度センサ５７にて検出される冷媒温度Ｔｓｕｃが当該目標値となるように流量調整弁７を制御するものとする。

ここで、上記計算式の一例を求める。上記の如く第２の圧縮要素１１から吐出された量と同じ量のオイルがオイル戻し管３０から第１の圧縮要素１０に戻るとき、オイル戻し管３０からのオイルの熱量と蒸発器４から出る冷媒の熱量（即ち、蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒の熱量）の和と、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第１の圧縮要素１１に吸い込まれる冷媒の熱量とが一致することとなる。各熱量は、比熱と流量（循環量）と温度の積で求めることができる。

即ち、第２の圧縮要素１１から吐出されたオイルを含む冷媒の流量を１とした場合の第２の圧縮要素１１から吐出されたオイルの流量をａとすると、第２の圧縮要素１１から吐出された冷媒の流量（即ち、第２の圧縮要素１１から吐出されたオイルを除く冷媒のみの流量であり、これは蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒の流量に相当する）が１−ａとなり、この冷媒の熱量（図７に示す合流前の冷媒の熱量）は、
Ｃｃｏ２×（１−ａ）×Ｔｓｕｃ１・・・式（６）
となる。Ｔｓｕｃ１はオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の蒸発器４からの冷媒の温度である。
また、第２の圧縮要素１１から吐出された量と同じ量のオイルがオイル戻し管３０から第１の圧縮要素１０に戻る場合には、当該オイル戻し管３０から第１の圧縮要素１０に戻るオイルの流量はａであり、このオイル戻し管３０からのオイルの熱量（図７に示すオイルの熱量）は、
Ｃｏｉｌ×ａ×ｋ×Ｔｄｉｓ２・・・式（７）
となる。Ｃｏｉｌはオイルの比熱、ｋは放熱係数、即ち、第２の圧縮要素１１から吐出され、オイル戻し管３０から第１の圧縮要素１０に戻るまでの過程で、オイルが放熱する放熱量を考慮した係数、Ｔｄｉｓ２は第２の圧縮要素１１から吐出される冷媒温度である。上記係数ｋは第２の圧縮要素１１から吐出され、オイル戻し管３０から第１の圧縮要素１０に戻るまでの間にオイルが通過するオイル分離器５と全配管（冷媒吐出管２４、オイル戻し管３０等）の全長、断面積及び断熱状況や外気温度等によって変化するものであり、このｋとＴｄｉｓ２の積（即ち、ｋ×Ｔｄｉｓ２）がオイル戻し管３０から戻るオイルの温度に相当する。
更に、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後の冷媒の熱量、即ち、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後の冷媒の熱量とオイルの熱量の和は、
Ｃｏｉｌ×ａ×Ｔｓｕｃ＋Ｃｃｏ２×（１−ａ）×Ｔｓｕｃ・・・式（８）
となる。上記Ｔｓｕｃはオイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒温度に相当する。

従って、第２の圧縮要素１１から吐出された量と同じ量のオイルがオイル戻し管３０から第１の圧縮要素１０に戻るとき、上述したようにオイル戻し管３０からのオイルの熱量とオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の蒸発器４からの冷媒の熱量の和と、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒の熱量とが一致するので、
式（６）＋式（７）＝式（８）
が成り立つ。即ち、
Ｃｏｉｌ×ａ×ｋ×Ｔｄｉｓ２＋Ｃｃｏ２×（１−ａ）×Ｔｓｕｃ１＝Ｃｏｉｌ×ａ×Ｔｓｕｃ＋Ｃｃｏ２×（１−ａ）×Ｔｓｕｃ・・・式（９）
となり、このとき、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒の温度Ｔｓｕｃは、
Ｔｓｕｃ＝（（１−ａ）×Ｃｃｏ２×Ｔｓｕｃ１＋ａ×Ｃｏｉｌ×ｋ×Ｔｄｉｓ２）／（（１−ａ）×Ｃｃｏ２＋ａ×Ｃｏｉｌ）・・・式（１０）
となる。この式（１０）は、第２の圧縮要素１１から吐出された量と同じ量のオイルをオイル戻し管３０から第１の圧縮要素１０に戻す時のＴｓｕｃを算出する式である。

このように上記式（１０）にて算出される温度Ｔｓｕｃを目標値Ｔ３として、温度センサ５７にて検出される温度Ｔｓｕｃがこの目標値Ｔ３となるように、流量調整弁８を制御することで、第２の圧縮要素１１から吐出された分のオイルと略同量のオイルをオイル戻し管３０から第１の圧縮要素１０に戻すことができるようになる。

以上の計算式（１０）を備えた制御手段８の制御動作について図８を用いて説明する。先ず、制御手段８は、ステップＳ２１にて外気温度センサ５４及び温度センサ５０からの出力情報（外気温度Ｔｇ（Ｔｇａｉｋｉ）と蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒温度Ｔｓｕｃ１）を検出する。

次に、制御手段８は、ステップＳ２２に移行して、温度センサ５７にて蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流した後、圧縮機１の第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃと、温度センサ５２にて第２の圧縮要素１１から吐出された冷媒の温度Ｔｄｉｓ２を検出した後、ステップＳ２３に移行して、上記計算式（１０）から第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒の温度の目標値Ｔ３を算出する。

上記ステップＳ２３にて目標値Ｔ３を算出すると、制御手段８は算出された目標値Ｔ３と温度センサ５７にて検出された冷媒温度Ｔｓｕｃとを比較する。即ち、冷媒温度Ｔｓｕｃが目標値Ｔ３の所定範囲（Ｔ３±α）内であれば、制御手段８は、流量調整弁の開度を維持（現在の状態で固定）し、冷媒温度Ｔｓｕｃがそれより高い場合（即ち、Ｔｓｕｃ＞Ｔ３＋α）には、流量調整弁７の開度を小さくすると共に、冷媒温度Ｔｓｕｃが低い場合（即ち、Ｔｓｕｃ＜Ｔ３−α）には、流量調整弁７の開度を大きくする。尚、αは予め設定された任意の正数とする。

具体的には、制御手段８は、ステップＳ２４において、ステップＳ２２にて検出された冷媒温度ＴｓｕｃがステップＳ２３にて算出された目標値Ｔ３と任意の値αとの和（Ｔ３＋α）より大きいか否かを判定する。冷媒温度ＴｓｕｃがＴ３＋αより大きい場合には、第２の圧縮要素１１から吐出されたオイル量よりオイル戻し管３０から戻るオイル量が多いことがわかる。即ち、オイル分離器５にて分離されたオイル以外に、第２の圧縮要素１１にて圧縮された高温高圧の冷媒も多量にオイル戻し管３０から戻っているために、合流後の冷媒温度Ｔｓｕｃが著しく上昇しているものと考えられる。このようにオイルと共に高温高圧の冷媒が第１の圧縮要素１０に戻ると効率が著しく低下する不都合が生じる。

そこで、制御手段８は冷媒温度ＴｓｕｃがＴ３＋αより大きい場合には、ステップＳ２５に移行し、流量調整弁７を所定ステップ閉じて（図８に示すＭＶpulse-）、前記ステップＳ２１に戻る。これにより、流量調整弁７の開度が小さくなり、オイル戻し管３０から第１の圧縮要素１０に戻るオイル量が減少する。即ち、当該オイル戻し管３０から第１の圧縮要素１０に戻る高温高圧の冷媒が減少するようになる。従って、冷媒温度センサ５７にて検出される合流後の冷媒温度Ｔｓｕｃが低下して、係る効率の低下する不問題を解消することができるようになる。

一方、ステップＳ２４にて冷媒温度ＴｓｕｃがＴ３＋αより小さい場合には、制御手段８はステップＳ２６に移行し、ステップＳ２２にて検出された冷媒温度ＴｓｕｃがステップＳ２３にて算出された目標値Ｔ３から任意の値αを引いた値（Ｔ３−α）より小さいか否かを判定する。冷媒温度ＴｓｕｃがＴ３−αより小さい場合には、オイル戻し管３０から戻るオイル量が第２の圧縮要素１１から吐出されるオイル量よりも少ないものと考えられる。このように、オイル戻し管３０から戻るオイル量が少ないと、圧縮機１内のオイル量が徐々に少なくなり、やがてオイル不足に陥り、摺動性やシール性に悪影響を及ぼしたり、焼き付きが発生する等の問題が生じる。

そこで、冷媒温度ＴｓｕｃがＴ３−αより小さい場合には、制御手段８はステップＳ２７に移行し、流量調整弁７の開度を所定ステップ開いて（図８に示すＭＶpulse+）、前記ステップＳ２１に戻る。これにより、流量調整弁７の開度が大きくなり、オイル戻し管３０から第１の圧縮要素１０に戻るオイル量が増加するようになる。これにより、圧縮機１がオイル不足に陥る不都合を解消することができるようになる。

また、ステップＳ２６にて冷媒温度ＴｓｕｃがＴ３−αより大きい場合には、冷媒温度Ｔｓｕｃは目標値Ｔ３の所定範囲（Ｔ３±α）であるため、制御手段８はステップＳ２８に移行して、流量調整弁７の開度を現在の状態のまま維持して（図８に示すＭＶpulse固定）、前記ステップＳ２１に戻る。

このように、本実施例の制御手段８は上記式（１０）を備えて、温度センサ５０、温度センサ５２、温度センサ５４及び温度センサ５７の出力に基づき、計算式（１０）から目標値Ｔ３を算出し、第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃが当該目標値Ｔ３となるように流量調整弁３０を制御することで、圧縮機１の第２の圧縮要素１１から吐出された分のオイルと略同量のオイルを圧縮機１の第２の圧縮要素１１に戻すことができるようになる。これにより、前述したようにオイル戻し管３０から戻すオイル量が不足、或いは、オイル戻し管３０から戻るオイル量が過剰となって生じる前記問題を確実に解消することができる。

また、上記各実施例と同様に従来より設置されている圧縮機１の吸込側及び吐出側の温度センサ５０、５２と、外気温度センサ５４に加えて、一つの温度センサ（本実施例では、温度センサ５７）を追加するだけで、計算式（１０）から熱量を計算し、目標値Ｔ３を導出することができるので、従来に比してコストの高騰も極力抑えることができる。

次に、上記実施例３の冷媒回路を備えた冷凍サイクル装置における他の実施例を説明する。本実施例では上述した目標値（即ち、第２の圧縮要素１１から吐出された量と同じ量のオイルをオイル戻し管３０から第１の圧縮要素１０に戻すときの第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒温度を目標値とする）に基づいて、制御手段８が予め作成されたテーブルを備えており、このテーブルにより目標値Ｔ４を決定して、当該目標値Ｔ４となるように流量調整弁７が制御されている。上記テーブルは予め実験等にて決定されたものであり、各条件（温度条件）により最適な目標値Ｔ４が決定されている。

このテーブルを備えた制御手段８の制御動作を図９及び図１０を用いて説明する。制御手段８は上述したように予め実験より各条件における最適な目標値Ｔ４を求めるためのテーブルのデータ（例えば、本実施例では図１０のテーブル）を備えるものとする。

先ず、制御手段８は、ステップＳ３１にて各温度センサ５０、５２、５４及び５７からの入力情報（蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒温度Ｔｓｕｃ１、第２の圧縮要素１１から吐出される冷媒温度Ｔｄｉｓ２、外気温度Ｔｇ、蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流した後、第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃ）を検出する。

次に、制御手段８は、ステップＳ３２に移行して、上記ステップＳ３１にて検出された各温度情報から制御手段８が有するテーブルに基づき、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後の冷媒温度の目標値Ｔ４を決定する。本実施例の目標値Ｔ４は、例えば、図１０に示す１つのテーブルから決定される。即ち、制御手段８は、ステップＳ３１にて検出された蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒温度Ｔｓｕｃ１と第２の圧縮要素１１から吐出される冷媒温度Ｔｄｉｓ２に基づいて、図１０のテーブルから目標値Ｔ４を決定する。

例えば、温度センサ５０にて検出された冷媒温度Ｔｓｕｃ１が＋１０℃、温度センサ５２にて検出される第２の圧縮要素１１から吐出される冷媒温度Ｔｄｉｓ２が＋８０℃である場合には、図１０のテーブルから６０が得られる。従って、この場合の目標値Ｔ４は、＋６０℃となる。

上述したようにステップＳ３２にて目標値Ｔ４が決定されると、制御手段８は決定された目標値Ｔ４と温度センサ５７にて検出された上記冷媒温度Ｔｓｕｃとを比較する。即ち、冷媒温度Ｔｓｕｃが目標値Ｔ４の所定範囲（Ｔ４±α）内であれば、制御手段８は、流量調整弁７の開度を維持（現在の状態で固定）し、冷媒温度Ｔｓｕｃがそれより高い場合（即ち、Ｔｓｕｃ＞Ｔ４＋α）には、流量調整弁７の開度を小さくすると共に、冷媒温度Ｔｓｕｃが低い場合（即ち、Ｔｓｕｃ＜Ｔ４−α）には、流量調整弁７の開度を大きくする。尚、αは予め設定された任意の正数とする。

具体的には、制御手段８は、ステップＳ３３において、ステップＳ３１にて検出された冷媒温度ＴｓｕｃがステップＳ３２にて決定された目標値Ｔ４と任意の値αとの和（Ｔ４＋α）より大きいか否かを判定する。温度センサ５７により検出された冷媒温度ＴｓｕｃがＴ４＋αより大きい場合には、制御手段８はステップＳ３４に移行して、流量調整弁７の開度を所定ステップ閉じて（図９に示すＭＶpulse-）、前記ステップＳ３１に戻る。

一方、ステップＳ３３にて冷媒温度ＴｓｕｃがＴ４＋αより小さい場合には、制御手段８は３５に移行し、ステップＳ３１にて検出された冷媒温度ＴｓｕｃがステップＳ３２にて決定された目標値Ｔ４から任意の値αを引いた値（Ｔ４−α）より小さいか否かを判定する。そして、冷媒温度ＴｓｕｃがＴ４−αより小さい場合には、制御手段８はステップＳ３６に移行し、流量調整弁７の開度を所定ステップ開いて（図９に示すＭＶpulse+）、前記ステップＳ３１に戻る。また、ステップＳ３５にて冷媒温度ＴｓｕｃがＴ４−αより大きい場合には、冷媒温度Ｔｓｕｃは目標値Ｔ４の所定範囲（Ｔ４±α）であるため、制御手段８はステップＳ３７に移行して、流量調整弁７の開度を現在の状態のまま維持して（図９に示すＭＶpulse固定）、前記ステップＳ３１に戻る。

このように、本実施例の如く制御手段８が上記テーブルを備えて、温度センサ５０、温度センサ５２、温度センサ５７の出力に基づき、テーブルから目標値Ｔ４を決定し、第１の圧縮要素１０に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃが当該目標値Ｔ４となるように流量調整弁３０を制御することで、上記実施例（実施例３）と同様に圧縮機１の第２の圧縮要素１１から吐出された分のオイルと略同量のオイルを圧縮機１の第１の圧縮要素１０に戻すことができる。

これにより、前述したようにオイル戻し管３０から戻すオイル量が不足、或いは、オイル戻し管３０から戻るオイル量が過剰となって生じる前記問題を確実に解消することができる。尚、上記テーブルは図１０に示す数値に限定されるものではない。即ち、図１０に示すテーブルは制御手段８に備えたテーブルの一例にすぎず、使用する圧縮機１や回路構成や条件等により実験により最適なテーブルを決定することが望ましい。更に、実施例２の如く温度センサ５４にて検出される外気温度Ｔｇも考慮して目標値Ｔ４を決定するものとしても差し支えない。

更に、本実施例においても、上記各実施例と同様に従来より使用している圧縮機１の吸込側及び吐出側の温度センサ５０、５２と、外気温度センサ５４に加えて、合流後の温度を検出する温度センサ５７を一つ追加するだけで、目標値Ｔ４を決定することができるので、従来に比してコストの高騰を抑えることができる。

尚、上記各実施例では、圧縮機として少なくとも第１の圧縮要素１０と第２の圧縮要素１１とを多段の圧縮機を用いるものとしたが、本発明はこのように多段の圧縮機に限らず、単段の圧縮機であっても適用可能である。図１１は、この場合の冷凍サイクル装置の一実施例の冷媒回路図である。尚、図１１において、前記図１乃至図１０と同一の符号が付されたものは同様、或いは、類似の効果又は作用を奏するものであるため説明を省略する。

図１１において、７０は単一の圧縮要素７１により構成された圧縮機である。本実施例では、オイル戻し管３０の一端がオイル分離器５に接続され、他端が圧縮機７０の吸込側に接続された冷媒導入管２０の途中部に接続されている。また、温度センサ５０は、冷媒導入管２０のオイル戻し管３０の接続部より上流側（蒸発器４側）に設置されている。更に、冷媒導入管２０のオイル戻し管３０の接続部より下流側（圧縮機７０側）には、蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流した後、当該圧縮機７０に吸い込まれる冷媒の温度Ｔｓｕｃを検出するための温度センサ５８が設置されており、当該温度センサ５８も制御手段８に接続されている。

この場合、オイル戻し管３０から圧縮機７０に戻るオイルは、当該圧縮機７０の圧縮要素７１で圧縮されて吐出された高温のオイルであり、当該高温のオイルを冷媒回路の低温部分（本実施例では圧縮機７０の吸込側）に戻すため、当該オイルの戻り量に応じて、圧縮機７０に吸い込まれる冷媒温度（オイルを含む冷媒温度）Ｔｓｕｃが著しく変化する。

具体的には、オイル戻し管３０から圧縮機７０に戻るオイル量が少なければ、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後、圧縮機７０に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃは、蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒温度Ｔｓｕｃ１からさほど上昇しないが（即ち、合流前後の冷媒の温度差は小さいが）、オイル戻し管３０から戻るオイル量が多ければ、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後、圧縮機７０に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃは、オイル戻し管３０からのオイルと合流前の冷媒温度Ｔｓｕｃ１から著しく上昇する。このように、オイル戻し管３０からのオイル量により温度センサ５８にて検出される冷媒温度Ｔｓｕｃが著しく変化することとなる。

そこで、オイル戻し管３０からのオイル量が圧縮機７０から吐出されるオイル量と略同量となる目標値を導出して、制御手段８により、温度センサ５８にて検出される冷媒温度Ｔｓｕｃが目標値となるように流量調整弁７を制御することが望ましい。この目標値は、圧縮機７０から吐出された量と同じ量のオイルをオイル戻し管３０から圧縮機７０に戻すときの圧縮機７０に吸い込まれる冷媒温度（蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流した後、圧縮機７０に吸い込まれる冷媒の温度）とし、この目標値となるように流量調整弁７を制御するものとする。

この場合、制御手段８は、上述した圧縮機７０から吐出された量と同じ量のオイルをオイル戻し管３０から圧縮機７０に戻すときの各温度（オイル戻し管３０からのオイルと合流前の冷媒温度や圧縮機７０から吐出される冷媒温度、或いは、外気温度等）における圧縮機７０に吸い込まれる冷媒温度、即ち、目標値を予め実験等により決定したテーブルを備えて、温度センサ５８にて検出される冷媒温度Ｔｓｕｃと当該テーブルに基づき、流量調整弁７を制御するものとしても良いし、計算式によりその都度、目標値を計算して、温度センサ５８にて検出される冷媒温度Ｔｓｕｃが当該目標値となるように流量調整弁７を制御するものとしても良い。本実施例では、制御手段８が計算式を備えて、当該計算式によりその都度、目標値を計算し、温度センサ５８にて検出される冷媒温度Ｔｓｕｃが当該目標値となるように流量調整弁７を制御するものとする。

ここで、上記計算式の一例を求める。上述の如く圧縮機７０から吐出された量と同じ量のオイルがオイル戻し管３０から圧縮機７０に戻るとき、オイル戻し管３０からのオイルの熱量と蒸発器４から出る冷媒の熱量（即ち、蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒の熱量）の和と、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後、圧縮機７０に吸い込まれる冷媒の熱量とが一致することとなる。各熱量は、比熱と流量（循環量）と温度の積で求めることができる。

即ち、圧縮機７０から吐出されたオイルを含む冷媒の流量を１とした場合の圧縮機７０から吐出されたオイルの流量をａとすると、圧縮機７０から吐出された冷媒の流量（即ち、圧縮機７０から吐出されたオイルを除く冷媒のみの流量であり、これは蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒の流量に相当する）が１−ａとなり、この冷媒の熱量（図１２に示す合流前の冷媒の熱量）は、
Ｃｃｏ２×（１−ａ）×Ｔｓｕｃ１・・・式（１１）
となる。Ｔｓｕｃ１はオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の蒸発器４からの冷媒の温度である。
また、圧縮機７０から吐出された量と同じ量のオイルがオイル戻し管３０から圧縮機７０に戻る場合には、当該オイル戻し管３０から圧縮機７０に戻るオイルの流量はａであり、このオイル戻し管３０からのオイルの熱量（図１２に示すオイルの熱量）は、
Ｃｏｉｌ×ａ×ｋ×Ｔｄｉｓ・・・式（１２）
となる。Ｃｏｉｌはオイルの比熱、ｋは放熱係数、即ち、圧縮機７０から吐出され、オイル戻し管３０から圧縮機７０に戻るの過程で、オイルが放熱する放熱量を考慮した係数、Ｔｄｉｓは圧縮機７０から吐出される冷媒温度である。上記係数ｋは圧縮機７０から吐出され、オイル戻し管３０から圧縮機７０に戻るまでの間にオイルが通過するオイル分離器５と全配管（冷媒吐出管２４、オイル戻し管３０等）の全長、断面積、断熱状況や外気温度等によって変化するものであり、このｋとＴｄｉｓの積（即ち、ｋ×Ｔｄｉｓ）がオイル戻し管３０から戻るオイルの温度に相当する。
更に、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後の冷媒の熱量、即ち、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後の冷媒の熱量とオイルの熱量の和は、
Ｃｏｉｌ×ａ×Ｔｓｕｃ＋Ｃｃｏ２×（１−ａ）×Ｔｓｕｃ・・・式（１３）
となる。上記Ｔｓｕｃは、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後、圧縮機７０に吸い込まれる冷媒温度に相当する。

従って、圧縮機７０から吐出された量と同じ量のオイルがオイル戻し管３０から圧縮機７０に戻るとき、上述したようにオイル戻し管３０からのオイルの熱量とオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の蒸発器４からの冷媒の熱量の和と、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後、圧縮機７０に吸い込まれる冷媒の熱量とが一致するので、
式（１１）＋式（１２）＝式（１３）
が成り立つ。即ち、
Ｃｏｉｌ×ａ×ｋ×Ｔｄｉｓ＋Ｃｃｏ２×（１−ａ）×Ｔｓｕｃ１＝Ｃｏｉｌ×ａ×Ｔｓｕｃ＋Ｃｃｏ２×（１−ａ）×Ｔｓｕｃ・・・式（１４）
となり、このとき、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後、圧縮機７０に吸い込まれる冷媒の温度Ｔｓｕｃは、
Ｔｓｕｃ＝（（１−ａ）×Ｃｃｏ２×Ｔｓｕｃ１＋ａ×Ｃｏｉｌ×ｋ×Ｔｄｉｓ）／（（１−ａ）×Ｃｃｏ２＋ａ×Ｃｏｉｌ）・・・式（１５）
となる。この式（１５）は、圧縮機７０から吐出された量と同じ量のオイルをオイル戻し管３０から圧縮機７０に戻すときのＴｓｕｃを算出する式である。

このように上記式（１５）にて算出される温度Ｔｓｕｃを目標値Ｔ５として、温度センサ５８にて検出される温度Ｔｓｕｃがこの目標値Ｔ５となるように、流量調整弁８を制御することで、圧縮機７０から吐出された分のオイルと略同量のオイルをオイル戻し管３０から圧縮機７０に戻すことができるようになる。

次に、以上の計算式（１５）を備えた制御手段８の制御動作について図１３を用いて説明する。先ず、制御手段８は、ステップＳ４１にて外気温度センサ５４及び温度センサ５０からの出力情報（外気温度Ｔｇ（Ｔｇａｉｋｉ）と蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒温度Ｔｓｕｃ１）を検出する。

次に、制御手段８は、ステップＳ４２に移行して、温度センサ５８にて蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流した後、圧縮機７０に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃと、温度センサ５２にて圧縮機７０から吐出された冷媒温度Ｔｄｉｓを検出した後、ステップＳ４３に移行して、上記計算式（１５）から圧縮機７０に吸い込まれる冷媒温度の目標値Ｔ５を算出する。

上記ステップＳ４３にて目標値Ｔ５を算出すると、制御手段８は算出された目標値Ｔ５と温度センサ５８にて検出された冷媒温度Ｔｓｕｃとを比較する。即ち、冷媒温度Ｔｓｕｃが目標値Ｔ５の所定範囲（Ｔ５±α）内であれば、制御手段８は、流量調整弁の開度を維持（現在の状態で固定）し、冷媒温度Ｔｓｕｃがそれより高い場合（即ち、Ｔｓｕｃ＞Ｔ５＋α）には、流量調整弁７の開度を小さくすると共に、冷媒温度Ｔｓｕｃが低い場合（即ち、Ｔｓｕｃ＜Ｔ５−α）には、流量調整弁７の開度を大きくする。尚、αは予め設定された任意の正数とする。

具体的には、制御手段８は、ステップＳ４４において、ステップＳ４２にて検出された冷媒温度ＴｓｕｃがステップＳ４３にて算出された目標値Ｔ５と任意の値αとの和（Ｔ５＋α）より大きいか否かを判定する。冷媒温度ＴｓｕｃがＴ５＋αより大きい場合には、圧縮機７０から吐出されたオイル量よりオイル戻し管３０から戻るオイル量より多いことがわかる。即ち、オイル分離器５にて分離されたオイル以外に、圧縮機７０にて圧縮された高温高圧の冷媒も多量にオイル戻し管３０から戻っているために、合流後の冷媒温度Ｔｓｕｃが著しく上昇しているものと考えられる。このようにオイルと共に高温高圧の冷媒が圧縮機７０の吸込側に戻ると効率が著しく低下する不都合が生じる。

そこで、制御手段８は冷媒温度ＴｓｕｃがＴ５＋αより大きい場合には、ステップＳ４５に移行し、流量調整弁７を所定ステップ閉じて（図１３に示すＭＶpulse-）、前記ステップＳ４１に戻る。これにより、流量調整弁７の開度が小さくなり、オイル戻し管３０から圧縮機７０の吸込側に戻るオイル量が減少する。即ち、当該オイル戻し管３０から圧縮機７０の吸込側に戻る高温高圧の冷媒が減少するようになる。従って、冷媒温度センサ５８にて検出される合流後の冷媒温度Ｔｓｕｃが低下して、係る効率の低下する問題を解消することができるようになる。

一方、ステップ４４にて冷媒温度ＴｓｕｃがＴ５＋αより小さい場合には、制御手段８はステップＳ４６に移行し、ステップＳ４２にて検出された冷媒温度ＴｓｕｃがステップＳ４３にて算出された目標値Ｔ５から任意の値αを引いた値（Ｔ５−α）より小さいか否かを判定する。冷媒温度ＴｓｕｃがＴ５−αより小さい場合には、オイル戻し管３０から戻るオイル量が圧縮機７０から吐出されるオイル量よりも少ないことが考えられる。このように、オイル戻し管３０から戻るオイル量が少ないと、圧縮機７０内のオイル量が徐々に少なくなり、やがてオイル不足に陥り、摺動性やシール性に悪影響を及ぼしたり、焼き付きが発生する等の問題が生じる。

そこで、冷媒温度ＴｓｕｃがＴ５−αより小さい場合には、制御手段８はステップＳ４７に移行し、流量調整弁７の開度を所定ステップ開いて（図１３に示すＭＶpulse+）、前記ステップＳ４１に戻る。これにより、流量調整弁７の開度が大きくなり、オイル戻し管３０から圧縮機７０の吸込側に戻るオイル量が増加するようになる。これにより、圧縮機７０がオイル不足に陥る不都合を解消することができるようになる。

また、ステップＳ４６にて冷媒温度ＴｓｕｃがＴ５−αより大きい場合には、冷媒温度Ｔｓｕｃは目標値Ｔ５の所定範囲（Ｔ５±α）であるため、制御手段８はステップＳ４８に移行して、流量調整弁７の開度を現在の状態のまま維持して（図１３に示すＭＶpulse固定）、前記ステップＳ４１に戻る。

このように、本実施例の制御手段８は上記式（１５）を備えて、温度センサ５０、温度センサ５２、温度センサ５４及び温度センサ５８の出力に基づき、計算式（１５）から目標値Ｔ５を算出し、圧縮機７０に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃが当該目標値Ｔ５となるように流量調整弁３０を制御することで、圧縮機７０から吐出された分のオイルと略同量のオイルを圧縮機７０の吸込側に戻すことができるようになる。これにより、前述したようにオイル戻し管３０から戻すオイル量が不足、或いは、オイル戻し管３０から戻るオイル量が過剰となって生じる前記問題を確実に解消することができる。

また、上記各実施例と同様に従来より設置されている圧縮機７０の吸込側及び吐出側の温度センサ５０、５２と、外気温度センサ５４に加えて、一つの温度センサ（本実施例では、温度センサ５８）を追加するだけで、計算式（１５）から熱量を計算し、目標値Ｔ５を導出することができるので、従来に比してコストの高騰も極力抑えることができる。

次に、上記実施例５の冷媒回路を備えた冷凍サイクル装置における他の実施例を説明する。本実施例では上述した目標値（即ち、圧縮機７０から吐出された量と同じ量のオイルをオイル戻し管３０から圧縮機７０に戻すときの圧縮機７０の圧縮要素７１に吸い込まれる冷媒温度を目標値とする）に基づいて、制御手段８が予め作成されたテーブルを備えており、このテーブルにより目標値Ｔ６を決定して、当該目標値Ｔ６となるように流量調整弁７が制御されている。上記テーブルは予め実験等にて決定されたものであり、各条件（温度条件）により最適な目標値Ｔ６が決定されている。

ここで、このテーブル備えた制御手段８の制御動作を図１４及び図１５を用いて説明する。制御手段８は上述したように予め実験より各条件における最適な目標値Ｔ６を求めるためのテーブルのデータ（例えば、本実施例では図１５のテーブル）を備えるものとする。

先ず、制御手段８は、ステップＳ５１にて各温度センサ５０、５２、５４及び５８からの入力情報（蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒温度Ｔｓｕｃ１、圧縮機７０から吐出される冷媒温度Ｔｄｉｓ、外気温度Ｔｇ、蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流した後、圧縮機７０に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃ）を検出する。

次に、制御手段８は、ステップＳ５２に移行して、上記ステップＳ５１にて検出された各温度情報から制御手段８が有するテーブルに基づき、オイル戻し管３０からのオイルと合流した後の冷媒温度の目標値Ｔ６を決定する。本実施例の目標値Ｔ６は、例えば、図１５に示す１つのテーブルから決定される。即ち、制御手段８は、ステップＳ５１にて検出された蒸発器４から出てオイル戻し管３０からのオイルと合流する前の冷媒温度Ｔｓｕｃ１と圧縮機７０から吐出される冷媒温度Ｔｄｉｓに基づいて、図１５のテーブルから目標値Ｔ６を決定する。

例えば、温度センサ５０にて検出された冷媒温度Ｔｓｕｃ１が＋１０℃、温度センサ５２にて検出されるから吐出される冷媒温度Ｔｄｉｓが＋８２℃である場合には、図１５のテーブルから６１が得られる。従って、この場合の目標値Ｔ６は、＋６１℃となる。

上述したようにステップＳ５２にて目標値Ｔ６が決定されると、制御手段８は決定された目標値Ｔ６と温度センサ５８にて検出された上記冷媒温度Ｔｓｕｃとを比較する。即ち、冷媒温度Ｔｓｕｃが目標値Ｔ６の所定範囲（Ｔ６±α）内であれば、制御手段８は、流量調整弁７の開度を維持（現在の状態で固定）し、冷媒温度Ｔｓｕｃがそれより高い場合（即ち、Ｔｓｕｃ＞Ｔ６＋α）には、流量調整弁７の開度を小さくすると共に、冷媒温度Ｔｓｕｃが低い場合（即ち、Ｔｓｕｃ＜Ｔ６−α）には、流量調整弁７の開度を大きくする。尚、αは予め設定された任意の正数とする。

具体的には、制御手段８は、ステップＳ５３において、ステップＳ５１にて検出された冷媒温度ＴｓｕｃがステップＳ５２にて決定された目標値Ｔ６と任意の値αとの和（Ｔ６＋α）より大きいか否かを判定する。温度センサ５８により検出された冷媒温度ＴｓｕｃがＴ６＋αより大きい場合には、制御手段８はステップＳ５４に移行して、流量調整弁７の開度を所定ステップ閉じて（図１４に示すＭＶpulse-）、前記ステップＳ５１に戻る。

一方、ステップＳ５３にて冷媒温度ＴｓｕｃがＴ６＋αより小さい場合には、制御手段８はステップＳ５５に移行し、ステップＳ５１にて検出された冷媒温度ＴｓｕｃがステップＳ５２にて決定された目標値Ｔ６から任意の値αを引いた値（Ｔ６−α）より小さいか否かを判定する。そして、冷媒温度ＴｓｕｃがＴ６−αより小さい場合には、制御手段８はステップＳ５６に移行し、流量調整弁７の開度を所定ステップ開いて（図１４に示すＭＶpulse+）、前記ステップＳ５１に戻る。また、ステップＳ５５にて冷媒温度ＴｓｕｃがＴ６−αより大きい場合には、冷媒温度Ｔｓｕｃは目標値Ｔ６の所定範囲（Ｔ６±α）であるため、制御手段８はステップＳ５７に移行して、流量調整弁７の開度を現在の状態のまま維持して（図１４に示すＭＶpulse固定）、前記ステップＳ５１に戻る。

このように、本実施例の如く制御手段８が上記テーブルを備えて、温度センサ５０、温度センサ５２、温度センサ５８の出力に基づき、テーブルから目標値Ｔ６を決定し、圧縮機７０に吸い込まれる冷媒温度Ｔｓｕｃが当該目標値Ｔ６となるように流量調整弁３０を制御することで、上記実施例（実施例５）と同様に圧縮機７０から吐出された分のオイルと略同量のオイルを圧縮機７０の吸込側に戻すことができる。

これにより、前述したようにオイル戻し管３０から戻すオイル量が不足、或いは、オイル戻し管３０から戻るオイル量が過剰となって生じる前記問題を確実に解消することができる。尚、上記テーブルは図１５に示す数値に限定されるものではない。即ち、図１５に示すテーブルは制御手段８に備えたテーブルの一例にすぎず、使用する圧縮機７０や回路構成や条件等により実験により最適なテーブルを決定することが望ましい。更に、本実施例において、温度センサ５４にて検出される外気温度Ｔｇも考慮して目標値Ｔ６を決定するものとしても差し支えない。

本実施例においても、上記各実施例と同様に従来より使用している圧縮機７０の吸込側及び吐出側の温度センサ５０、５２と、外気温度センサ５４に加えて、合流後の温度を検出する温度センサ５８を一つ追加するだけで、目標値Ｔ６を決定することができるので、従来に比してコストの高騰を抑えることができる。

本発明の一実施例の冷凍サイクル装置の冷媒回路図である（実施例１）。 図１の圧縮機の第２の圧縮要素に吸い込まれる冷媒及びオイルの流れを示した模式図である。 本実施例の一実施例の冷凍サイクル装置の制御動作を示すフローチャートである。 図１の冷媒回路を備えた冷凍サイクル装置の他の制御動作を示すフローチャートである（実施例２）。 図４におけるテーブルの一例を示した図である。 本発明の他の実施例の冷凍サイクル装置の冷媒回路図である（実施例３）。 図６の圧縮機の第１の圧縮要素に吸い込まれる冷媒及びオイルの流れを示した模式図である。 図６の冷凍サイクル装置の制御動作の一例を示すフローチャートである。 図６の冷媒回路を備えた冷凍サイクル装置の他の制御動作を示すフローチャートである（実施例４）。 図４におけるテーブルの一例を示した図である。 本発明のもう一つの他の実施例の冷凍サイクル装置の冷媒回路図である（実施例５）。 図１１の圧縮機に吸い込まれる冷媒及びオイルの流れを示した模式図である。 図１１の冷凍サイクル装置の制御動作の一例を示すフローチャートである。 図１１の冷媒回路を備えた冷凍サイクル装置の他の制御動作を示すフローチャートである（実施例６）。 図１４におけるテーブルの一例を示した図である。

符号の説明

１、７０ 圧縮機
２ 放熱器
３ 減圧装置
４ 蒸発器
５ オイル分離器
７ 流量調整弁
８ 制御手段
１０ 第１の圧縮要素
１１ 第２の圧縮要素
１２ 電動要素
１３ 密閉容器
２０、２２ 冷媒導入管
２４ 冷媒吐出管
２６、２７、２８ 冷媒配管
３０ オイル戻し管
５０、５２、５４、５５、５７、５８ 温度センサ

Claims (7)

1. 圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器を順次接続して成る冷媒回路を備え、前記圧縮機から吐出されたオイルを含む冷媒からオイルをオイル分離器にて分離し、オイル戻し管を介して前記圧縮機に戻して成る冷凍サイクル装置において、
   前記オイル戻し管に介設された流量調整弁と、
   前記蒸発器から出て前記オイル戻し管からのオイルと合流した後、前記圧縮機に吸い込まれる冷媒の温度を検出する温度センサと、
   該温度センサの出力に基づき、前記圧縮機に吸い込まれる前記冷媒の温度が所定の目標値となるように前記流量調整弁を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
2. 前記目標値は、
   
   Ｔｓｕｃ＝（（１−ａ）×Ｃｃｏ２×Ｔｓｕｃ１＋ａ×Ｃｏｉｌ×ｋ×Ｔｄｉｓ）／（（１−ａ）×Ｃｃｏ２＋ａ×Ｃｏｉｌ）・・・式（１５）
   
   Ｃｃｏ２＝冷媒の比熱
   Ｃｏｉｌ＝オイルの比熱
   ａ＝前記圧縮機から吐出されたオイルを含む冷媒の流量を１とした場合の前記圧縮機から吐出されたオイルの流量
   ｋ＝放熱係数
   Ｔｓｕｃ１＝前記蒸発器から出て前記オイル戻し管からのオイルと合流する前の冷媒の温度
   Ｔｄｉｓ＝前記圧縮機から吐出される冷媒の温度
   Ｔｓｕｃ＝前記蒸発器から出て前記オイル戻し管からのオイルと合流した後、前記圧縮機に吸い込まれる冷媒の温度
   
   上記式（１５）で得られるＴｓｕｃであることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器を順次接続して成る冷媒回路を備え、前記圧縮機は第１及び第２の前記圧縮要素を備え、前記蒸発器からの冷媒を前記第１の圧縮要素で圧縮し、該第１の圧縮要素から吐出された冷媒を前記第２の圧縮要素に吸い込ませて圧縮し、吐出すると共に、前記第２の圧縮要素から吐出されたオイルを含む冷媒からオイルをオイル分離器にて分離し、オイル戻し管を介して前記第２の圧縮要素に戻して成る冷凍サイクル装置において、
   前記オイル戻し管に介設された流量調整弁と、
   前記第１の圧縮要素から吐出されて前記オイル戻し管からのオイルと合流した後、前記第２の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度を検出する温度センサと、
   該温度センサの出力に基づき、前記第２の圧縮要素に吸い込まれる前記冷媒の温度が所定の目標値となるように前記流量調整弁を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
4. 前記目標値は、
   
   Ｔｓｕｃ２＝（（１−ａ）×Ｃｃｏ２×Ｔｄｉｓ１＋ａ×Ｃｏｉｌ×ｋ×Ｔｄｉｓ２）／（（１−ａ）×Ｃｃｏ２＋ａ×Ｃｏｉｌ）・・・式（５）
   
   Ｃｃｏ２＝冷媒の比熱
   Ｃｏｉｌ＝オイルの比熱
   ａ＝前記第２の圧縮要素から吐出されたオイルを含む冷媒の流量を１とした場合の前記第２の圧縮要素から吐出されたオイルの流量
   ｋ＝放熱係数
   Ｔｄｉｓ１＝前記第１の圧縮要素から吐出されて前記オイル戻し管からのオイルと合流する前の冷媒の温度
   Ｔｄｉｓ２＝前記第２の圧縮要素から吐出される冷媒の温度
   Ｔｓｕｃ２＝前記第１の圧縮要素から吐出されて前記オイル戻し管からのオイルと合流した後、前記第２の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度
   
   上記式（５）で得られるＴｓｕｃ２であることを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
5. 圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器を順次接続して成る冷媒回路を備え、前記圧縮機は第１及び第２の前記圧縮要素を備え、前記蒸発器からの冷媒を前記第１の圧縮要素で圧縮し、該第１の圧縮要素から吐出された冷媒を前記第２の圧縮要素に吸い込ませて圧縮し、吐出すると共に、前記第２の圧縮要素から吐出されたオイルを含む冷媒からオイルをオイル分離器にて分離し、オイル戻し管を介して前記第１の圧縮要素に戻して成る冷凍サイクル装置において、
   前記オイル戻し管に介設された流量調整弁と、
   前記蒸発器から出て前記オイル戻し管からのオイルと合流した後、前記第１の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度を検出する温度センサと、
   該温度センサの出力に基づき、前記第１の圧縮要素に吸い込まれる前記冷媒の温度が所定の目標値となるように前記流量調整弁を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
6. 前記目標値は、
   
   Ｔｓｕｃ＝（（１−ａ）×Ｃｃｏ２×Ｔｓｕｃ１＋ａ×Ｃｏｉｌ×ｋ×Ｔｄｉｓ２）／（（１−ａ）×Ｃｃｏ２＋ａ×Ｃｏｉｌ）・・・式（１０）
   
   Ｃｃｏ２＝冷媒の比熱
   Ｃｏｉｌ＝オイルの比熱
   ａ＝前記第２の圧縮要素から吐出されたオイルを含む冷媒の流量を１とした場合の前記第２の圧縮要素から吐出されたオイルの流量
   ｋ＝放熱係数
   Ｔｓｕｃ１＝前記蒸発器から出て前記オイル戻し管からのオイルと合流する前の冷媒の温度
   Ｔｄｉｓ２＝前記第２の圧縮要素から吐出される冷媒の温度
   Ｔｓｕｃ＝前記蒸発器から出て前記オイル戻し管からのオイルと合流した後、前記第１の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度
   
   上記式（１０）で得られるＴｓｕｃであることを特徴とする請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記目標値は、前記圧縮機、又は、第２の圧縮要素から吐出された量と同じ量のオイルを前記オイル戻し管から前記圧縮機、又は、第２の圧縮要素、又は、第１の圧縮要素に戻すときの前記圧縮機、又は、第２の圧縮要素、又は、第１の圧縮要素に吸い込まれる冷媒の温度であることを特徴とする請求項１、又は、請求項３、又は、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。

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