电动型涡旋压缩机包括：涡旋式压缩单元、驱动该压缩单元的电动机以及 控制该电动机的旋转速度的逆变器(inverter)。上述压缩机被组装于车辆的冷 冻系统中时，由于压缩机被装在车辆内，因此压缩机周围的温度很大程度上取 决于车辆的使用环境。因此，在车辆的使用环境、即在压缩机的周围温度较低 的状况下，压缩机启动时，压缩机内的制冷剂中也会有一部分被液化。此时， 若压缩机按通常的运转模式被启动，则液化制冷剂会在压缩机内引起水击 (water hammer)现象。由于该水击现象会使压缩机所要求的驱动转矩急剧增大， 因此上述逆变器会对电动机供给过电流。
为防止如上所述的不良情况，已知有一种用于逆变器的控制装置，该逆变 器控制装置在压缩机启动时，一面监视供给电动机的电流，一面控制电动机、 旋转速度(逆变器的输出频率)，即控制压缩机的旋转速度，防止水击现象的产 生，即防止向电动机供给过电流(例如专利文献1)。另外，上述启动控制模式 下，在控制压缩机的旋转速度的过程中，压缩机内的液化制冷剂通过压缩单元 中的涡旋体间的间隙被排出到积油室或是压缩单元的吸入室。
专利文献1：日本专利特开平08-210277号公报
专利文献1中的控制装置在每次启动压缩机时，按上述启动控制模式来控 制电动机的旋转速度。因此，不管上述使用环境如何，压缩机的运转从启动控 制模式转变到通常的运转模式都需要较长时间。
此外，压缩机启动时，在压缩机内是否存在有液化制冷剂，是在启动控制 模式开始后根据是否产生过电流来判定，因此对电动机要求有高的机械强度， 以防备产生该过电流、也就是说增大的驱动转矩，很难实现电动机的小型化和 轻量化。
发明的公开
发明所要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种有效并且短时间地进行压缩机的驱动控 制、此外能实现电动机的小型化及轻量化的用于电动型涡旋压缩机的启动 控制装置及其启动控制方法。
解决技术问题所采用的技术方案
为达到上述目的，本发明提供一种用于电动型涡旋压缩机的启动控制装 置，其中，上述电动型涡旋压缩机包括：电动机；以及涡旋式压缩单元，该涡 旋式压缩单元被上述电动机驱动，并用于制冷剂的压缩。本发明的启动控制装 置包括：检测器，该检测器在压缩单元启动之前，分别检测压缩单元内的制冷 剂的温度及压力，并输出检测结果；以及控制器(controller)，该控制器是在 压缩机启动时控制电动机的驱动的控制器，该控制器具有：判定部，该判定部 根据检测器的检测结果判定压缩单元内是否存在有液化制冷剂；以及执行部， 该执行部根据由上述判定部的判定结果所选择的启动控制流程执行电动机的 驱动，启动控制流程具有：在不存在有液化制冷剂时选择的通常启动模式；以 及在存在有液化制冷剂时选择的、比通常启动模式下要控制电动机的旋转速度 的液体排出模式。
根据上述启动控制装置，能在压缩机启动之前来判定压缩单元内是否存在 有液化制冷剂。根据此时的判定结果，电动机以通常启动模式或液体排出模式 进行驱动，使压缩机、即压缩单元启动。
在此，在电动机以液体排出模式驱动时，电动机的旋转速度、也就是说压 缩单元的启动速度比在通常启动模式下要慢。因此，压缩单元中的涡旋定子与 涡旋转子之间的间隙处于增加的状态，压缩单元内的液化制冷剂的一部分从上 述间隙漏出到压缩单元的喷出口，进而从该喷出口排出。其结果是，在压缩机 启动时，不会发生上述水击现象。
较为理想的是，液体排出模式具有比通常启动模式要长的执行时间，藉此 能从压缩单元内可靠地实施液化制冷剂的排出。具体来说，在液体排出模式中 的电动机的旋转速度被控制为应确保在涡旋定子与涡旋转子之间有容许液化 制冷剂漏出的间隙。
压缩机可以包括有共用的外壳，该外壳同时容纳电动机及压缩单元，并且 引入有上述制冷剂，此时，检测器包括：温度传感器，该温度传感器设于外壳 内，将引入上述外壳内的制冷剂的温度作为压缩单元内的制冷剂的温度进行检 测；以及压力传感器，该压力传感器将引入外壳内的制冷剂的压力作为压缩单 元内的制冷剂的压力进行检测。
而且较为理想的是，控制器包括测量从压缩单元的运转停止开始到压缩单 元启动为止的运转停止期间的计时器(timer)。此时，判定部中，是否存在有 液化制冷剂在被判定为不明气液混和状态时，判定部根据压缩单元内的制冷剂 的温度及运转停止期间，能判定压缩单元内是否存在有液化制冷剂。
而且，本发明也提供一种用于电动型涡旋压缩机的启动控制方法，该启动 控制方法从后述的说明中能明白。
发明效果
本发明的启动控制装置及方法只在压缩单元内存在有液化制冷剂时，将压 缩单元用液体排出模式启动，不会始终使压缩机长时间的启动。此外，由于在 压缩机启动时能可靠地防止水击现象的发生，因此能实现电动机的小型化和轻 量化。
附图说明
图1是表示一实施例的电动型涡旋压缩机的概略图。
图2是用于说明图1的控制器执行的启动控制的框图。
图3是制冷剂的莫里尔图。

图1简略地表示电动型涡旋压缩机(下称压缩机)和一实施例的启动控 制装置。
在启动控制装置说明之前，对压缩机进行简单说明。
压缩机包括涡旋式压缩单元2。该压缩单元2被电动机4驱动，上述 压缩单元2及电动机4同时容纳于压缩机的外壳6内。此外，外壳6内还 能容纳有逆变器8，该逆变器8被用于电动机4的旋转控制。
逆变器8与控制器10电连接，接受来自该控制器10的指令，来控制 电动机4的驱动及运转。更详细来说，逆变器8控制压缩单元2中的涡旋 转子的旋转。
而且，外壳6上分别具有制冷剂的吸入口12及喷出口14，上述吸入 口12及喷出口14被分别连接于制冷剂系统的制冷剂循环路径16。制冷剂 不仅通过压缩单元2在制冷剂循环路径16内进行循环，而且制冷剂的一部 分还被利用于电动机4和逆变器8的冷却。
更详细来说，制冷剂循环路径16内的制冷剂通过吸入口12作为吸入 制冷剂流入外壳6内，该吸入制冷剂为低温。上述吸入制冷剂的一部分通 过逆变器8和电动机4，冷却上述逆变器8和电动机4。另一方面，吸入制 冷剂在压缩单元2内通过上述吸引口被吸引。被吸引的制冷剂在压缩单元2 内被压缩后，从上述喷出口14被喷出到制冷剂循环路径16中。
压缩机的启动控制装置除了上述控制器10以外，进一步包括有分别检 测压缩单元2内的制冷剂的状态、也就是说制冷剂的温度及压力的传感器， 上述传感器与控制器10电连接。具体来说，上述逆变器8包括作为温度传 感器的热敏电阻(thermistor)18。该热敏电阻18检测流入外壳6内的吸入 制冷剂的温度。在此检测的温度在压缩单元2的启动之前作为压缩单元2 内的制冷剂温度从热敏电阻18供给控制器10。
此外，上述制冷剂循环路径16中包括有压力传感器20，该压力传感 器20检测通过吸入口12流入外壳6内的吸入制冷剂的压力、也就是说冷 冻系统中的蒸发器(evaporator)内的制冷剂的压力。检测的压力在压缩单 元2的启动之前作为压缩单元2内的制冷剂的压力从压力传感器20供给控 制器10。
而且，控制器10在其内部包括有计时器22。该计时器22每次停止电 动机4、即压缩单元2的驱动时，将从压缩单元2的驱动停止开始的经过时 间作为压缩单元2的运转停止期间St来测量。
控制器10根据由热敏电阻18及压力传感器20检测的温度及压力来控 制电动机4、即压缩单元2的启动。在此的控制的详细步骤用图2的框图表 示。
控制器10包括判定压缩单元2内的制冷剂的状态的判定部24。对该 判定部24分别供给上述吸入制冷剂的温度Ts及压力Ps，判定部24根据温 度Ts及压力Ps，来判定压缩单元2内的制冷剂的状态。具体来说，判定部 24包括图3所示的制冷剂的莫里尔图中所绘制出的绘制数据，根据该绘制数 据和上述温度Ts及压力Ps，来判定压缩单元2内的制冷剂为气相状态、液相 状态及气液混和状态中的何种状态。
在此，在压缩单元2内的制冷剂产生液化所用的条件中，列举有压缩单元 2内的温度(发动机室内的温度)比蒸发器内的制冷剂的温度(车室内的温度)更 低、以及在压缩机的运转被停止后经过规定的时间等。因此可以知道，为了判 定压缩单元2内的制冷剂的状态，使用上述吸入制冷剂的温度Ts及压力Ps来 代替直接检测压缩单元2内的制冷剂的温度及压力更为有效。
当判定部24中判定制冷剂为气相状态时，控制器10按通常启动模式 26，一面通过逆变器8来控制电动机4的旋转速度，一面驱动压缩单元2。 在上述启动模式26结束后，电动机4的旋转按被选择的运转模式28来控 制。
在此，所谓通常启动模式26，意味着是根据被选择的运转模式28所 要求的压缩单元2的旋转速度，使电动机4的旋转速度从停止状态以规定 的上升率上升。
与此相对的是，当判定部4中判定制冷剂为液相状态时，控制器10按 液体排出模式30，通过逆变器8来控制电动机4的旋转速度，并驱动压缩 单元2。液体排出模式30中的电动机4的旋转速度被控制为比通常启动模 式26中的电动机4的旋转速度要慢，此外，液体排出模式30的执行期间 与通常启动模式26的执行期间相比也要长。具体来说，液体排出模式30 的执行期间被分为控制电动机4的旋转速度的前半部分、和使电动机4的 旋转速度根据上述通常启动模式26中的上升率上升的后半部分。
更详细来说，应该注意涡旋式压缩单元2具有以下特性。
特性：压缩单元2中的涡旋转子与涡旋定子之间的间隙随着压缩单元 2、即涡旋转子的旋转速度的增加而减小。
该特性意味着随着涡旋转子的旋转速度的降低而上述间隙增大。因此， 在液体排出模式30的执行中，上述前半部分中的涡旋转子(压缩单元2)的 旋转速度被控制为在涡旋转子与涡旋定子之间的间隙有足够大，以便容许 液化制冷剂通过。
因此，在液体排出模式30的执行中，压缩单元2内的液化制冷剂的一 部分通过上述间隙及压缩单元2的喷出口，被排出到压缩机的喷出室。其 结果是，在压缩单元2的启动时，在压缩单元2内不会发生水击现象。因 此，也不会发生以水击现象为起因而向电动机4供给过电流。如上所述， 由于能够防止水击现象，因此不必担心对电动机4施加大负载，能实现电 动机4的小型化和轻量化。
另外，液体排出模式30的执行结束后，控制器10在被选择的运转模 式下控制电动机4的旋转速度。
另一方面，当制冷剂的状态不是气相状态及液相状态中的任一种状态 时，判定部24判定为制冷剂处于气液混和状态。即，若制冷剂处于气液混 和状态下，则根据制冷剂的温度及压力，很难判定压缩单元2内是否存在 有液化制冷剂。
此时，控制器10在读入部32分别读入吸入制冷剂的温度Ts及上述运 转停止期间St，然后，在下一判别部34中，根据温度Ts及运转停止期间 St，来判别压缩单元2内是否存在有液化制冷剂。
具体来说，压缩单元2内产生有液化制冷剂的状况预先通过实验得到， 然后，上述实验结果将温度Ts及运转停止期间St作为参数进行绘制，并 作为绘制数据存储在判别部34中。
因此，即使制冷剂处于气液混和状态下，控制器10也能在判别部34 中可靠地判别压缩单元2内是否存在有液化制冷剂。在判别部34中，当判 别为不存在液化制冷剂时，控制部10执行上述通常启动模式26，藉此压缩 单元2的启动能在短时间内结束。与此相对的是，在判别部34中，当判别 为存在有液化制冷剂时，控制部10执行上述液体排出模式30，藉此如上所 述能可靠地防止以水击现象为起因而向电动机4供给过电流。