JP2004028492A - Ｃｏ２冷媒を用いた冷媒回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＣＯ２ガスを冷媒として用いた冷媒回路において、信頼性と快適性の双方を改善する。
【解決手段】ロータリコンプレッサ１０の第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４の冷媒吐出側と冷媒吸込側をバイパスするバイパス配管１７２、１７０及びバイパス配管１７４と、このバイパス配管１７２、１７０、１７４の流路を開閉する弁装置１７３、１７１、１７５とを備え、これら弁装置１７３、１７１、１７５は、ロータリコンプレッサ１０の運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管１７２、１７０、１７４の流路を開放する。
【選択図】 図２
【解決手段】ロータリコンプレッサ１０の第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４の冷媒吐出側と冷媒吸込側をバイパスするバイパス配管１７２、１７０及びバイパス配管１７４と、このバイパス配管１７２、１７０、１７４の流路を開閉する弁装置１７３、１７１、１７５とを備え、これら弁装置１７３、１７１、１７５は、ロータリコンプレッサ１０の運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管１７２、１７０、１７４の流路を開放する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉容器内に電動要素と、該電動要素にて駆動される回転圧縮要素を備え、当該回転圧縮要素でＣＯ２冷媒ガスを圧縮して吐出するロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より例えば自動車の車室内を空調するカーエアコンは、ロータリコンプレッサなどの圧縮機、ガスクーラ、減圧装置（膨張弁等）及びエバポレータ（蒸発器）等を順次環状に配管接続して冷媒回路が構成されている。そして、ロータリコンプレッサの回転圧縮要素の吸込ポートから冷媒ガスがシリンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作により圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側より吐出ポート、吐出消音室を経て冷媒回路を構成するガスクーラに流入して放熱し、減圧装置で絞られてエバポレータ（蒸発器）に供給される。そこで冷媒が蒸発し、そのときに周囲から吸熱することにより冷却作用を発揮して車室内を空調するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、近年では地球環境問題に対処するため、この種のカーエアコン等の冷媒回路においても、従来のフロンを用いずに自然冷媒であるＣＯ２（二酸化炭素）を冷媒として用いることが試みられているが、ＣＯ２冷媒は高低圧差の大きい冷媒であり、例えば２段圧縮の場合には、低圧側と高圧側で１００ＫＰａＧ程の差圧が生じる。また、ガス密度が高く、膨張弁などの絞り部があると通路抵抗を生じやすい。そのため、従来の冷媒を使用した場合より、コンプレッサが停止してから冷媒回路内の高低圧差が平衡するまでに長い時間を要するようになる。
【０００４】
この圧力平衡までの時間が長くなると、ロータリコンプレッサの低圧側から冷媒回路内に流出するオイルが多くなり、起動時に液圧縮を生じて信頼性が低下する問題がある。
【０００５】
また、この高低圧の圧力差が平衡しないうちに起動すると、ロータリコンプレッサに過大な負荷がかかって信頼性が低下してしまうため、通常はこの圧力平衡までの時間ロータリコンプレッサの起動を禁止する措置がとられるが、この時間中コンプレッサは停止するため、快適性が損なわれる結果となる。
【０００６】
更に、特にカーエアコンの場合は運転中の誤操作が多く、ロータリコンプレッサが頻繁に起動・停止操作され、それによって一層信頼性に悪影響が生じる問題もある。
【０００７】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、ＣＯ２ガスを冷媒として用いた冷媒回路において、信頼性と快適性の双方を改善することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、請求項１の発明は、密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される回転圧縮要素を備え、この回転圧縮要素でＣＯ２冷媒ガスを圧縮して吐出するロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路であって、ロータリコンプレッサの回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、弁装置はロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管の流路を開放するものとしたので、ロータリコンプレッサが停止した場合、その冷媒吐出側と冷媒吸込側はバイパス配管によって連通されることになる。
【０００９】
これにより、ロータリコンプレッサが停止してから高低圧が平衡圧に達するまでの時間を短縮することができるようになり、ロータリコンプレッサが再起動可能となるまでの時間を短縮して快適性を担保しつつ、信頼性の低下を回避することができるようになる。
【００１０】
請求項２の発明は密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で圧縮された中間圧のＣＯ２冷媒ガスを第２の回転圧縮要素に吸引し、圧縮して吐出する多段圧縮式のロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路であって、ロータリコンプレッサの第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、弁装置は、ロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管の流路を開放するものとしたので、ロータリコンプレッサが停止した場合、その第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側はバイパス配管によって連通されることになる。
【００１１】
これにより、ロータリコンプレッサが停止してから第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側である高圧と冷媒吸込側である中間圧とが平衡圧に達するまでの時間を短縮することができるようになり、所謂多段圧縮式のロータリコンプレッサが再起動可能となるまでの時間を短縮して快適性を担保しつつ、信頼性の低下を回避することができるようになる。
【００１２】
請求項３の発明は密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で圧縮された中間圧のＣＯ２冷媒ガスを第２の回転圧縮要素に吸引し、圧縮して吐出する多段圧縮式のロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路であって、ロータリコンプレッサの第１の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、弁装置は、ロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管の流路を開放するものとしたので、ロータリコンプレッサが停止した場合、その第１の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側はバイパス配管によって連通されることになる。
【００１３】
これにより、ロータリコンプレッサが停止してから第１の回転圧縮要素の冷媒吐出側である中間圧と冷媒吸込側である低圧とが平衡圧に達するまでの時間を短縮することができるようになり、所謂多段圧縮式のロータリコンプレッサが再起動可能となるまでの時間を短縮して快適性を担保できるようになる。特に、第１の回転圧縮要素から冷媒回路内に流出するオイル量も削減できるので、再起動時の液圧縮の発生も解消し、信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００１４】
請求項４の発明は密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で圧縮された中間圧のＣＯ２冷媒ガスを第２の回転圧縮要素に吸引し、圧縮して吐出する多段圧縮式のロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路であって、ロータリコンプレッサの第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と第１の回転圧縮要素の冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、弁装置は、ロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管の流路を開放するものとしたので、ロータリコンプレッサが停止した場合、その第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と第１の回転圧縮要素の冷媒吸込側はバイパス配管によって連通されることになる。
【００１５】
これにより、ロータリコンプレッサが停止してから第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側である高圧と第１の回転圧縮要素の冷媒吸込側である低圧とが平衡圧に達するまでの時間を短縮することができるようになり、所謂多段圧縮式のロータリコンプレッサが再起動可能となるまでの時間を短縮して快適性を担保できるようになる。特に、第１の回転圧縮要素から冷媒回路内に流出するオイル量も削減できるので、再起動時の液圧縮の発生も解消し、信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００１６】
特に請求項５の如く車室内を空調する場合に、運転中誤って頻繁な運転・停止操作が成された場合にも、快適性と信頼性の双方を向上させることが可能となるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明の冷媒回路に使用するロータリコンプレッサの実施例として、第１及び第２の回転圧縮要素を備えた内部中間圧型多段（２段）圧縮式ロータリコンプレッサ１０の縦断側面図である。
【００１８】
この図において、１０は二酸化炭素（ＣＯ２）を冷媒として使用する内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサで、この多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０は鋼板からなる円筒状の密閉容器１２と、この密閉容器１２の内部空間の上側に配置収納された電動要素１４及びこの電動要素１４の下側に配置され、電動要素１４の回転軸１６により駆動される第１の回転圧縮要素３２（１段目）及び第２の回転圧縮要素３４（２段目）からなる回転圧縮機構部１８にて構成されている。密閉容器１２は底部をオイル溜めとし、電動要素１４と回転圧縮機構部１８を収納する容器本体１２Ａと、この容器本体１２Ａの上部開口を閉塞する略椀状のエンドキャップ（蓋体）１２Ｂとで構成され、且つ、このエンドキャップ１２Ｂの上面中心には円形の取付孔１２Ｄが形成されており、この取付孔１２Ｄには電動要素１４に電力を供給するためのターミナル（配線を省略）２０が取り付けられている。
【００１９】
電動要素１４は、密閉容器１２の上部空間の内周面に沿って環状に取り付けられたステータ２２と、このステータ２２の内側に若干の間隔を設けて挿入設置されたロータ２４とからなる。このロータ２４は中心を通り鉛直方向に延びる回転軸１６に固定されている。
【００２０】
ステータ２２は、ドーナッツ状の電磁鋼板を積層した積層体２６と、この積層体２６の歯部に直巻き（集中巻き）方式により巻装されたステータコイル２８を有している。また、ロータ２４ステータ２２と同様に電磁鋼板の積層体３０で形成され、この積層体３０内に永久磁石ＭＧを挿入して形成されている。
【００２１】
前記第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４との間には中間仕切板３６が狭持されている。即ち、第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４は、中間仕切板３６と、この中間仕切板３６の上下に配置された上シリンダ３８、下シリンダ４０と、この上下シリンダ３８、４０内を１８０度の位相差を有して回転軸１６に設けた上下偏心部４２、４４にて偏心回転する上下ローラ４６、４８と、この上下ローラ４６、４８に当接して上下シリンダ３８、４０内をそれぞれ低圧室側と高圧室側に区画するベーン５０、５２と、上シリンダ３８の上側の開口面及び下シリンダ４０の下側の開口面を閉塞して回転軸１６の軸受けを兼用する支持部材としての上部支持部材５４及び下部支持部材５６にて構成されている。
【００２２】
一方、上部支持部材５４及び下部支持部材５６には、図示しない吸込ポートにて上下シリンダ３８、４０の内部とそれぞれ連通する吸込通路６０（上側の吸込通路は図示せず）と、一部を凹陥させ、この凹陥部を上カバー６６、下カバー６８にて閉塞することにより形成される吐出消音室６２、６４とが設けられている。
【００２３】
尚、吐出消音室６４と密閉容器１２内とは、上下シリンダ３８、４０や中間仕切板３６を貫通する連通路にて連通されており、連通路の上端には中間吐出管１２１が立設され、この中間吐出管１２１から第１の回転圧縮要素３２で圧縮された中間圧の冷媒が密閉容器１２内に吐出される。
【００２４】
また、第２の回転圧縮要素３４の上シリンダ３８内部と連通する吐出消音室６２の上面開口部を閉塞する上部カバー６６は、密閉容器１２内を吐出消音室６２と電動要素１４側とに仕切る。
【００２５】
そして、この場合冷媒としては地球環境にやさしく、可燃性及び毒性等を考慮して自然冷媒である前述した二酸化炭素（ＣＯ２）を使用し、潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油、ＰＡＧ（ポリアルキルグリコール）等該存のオイルが使用される。
【００２６】
密閉容器１２の容器本体１２Ａの側面には、上部支持部材５４と下部支持部材５６の吸込通路６０（上側は図示せず）、吐出消音室６２、上部カバー６６の上側（電動要素１４の下端に略対応する位置）に対応する位置に、スリーブ１４１、１４２、１４３及び１４４がそれぞれ溶接固定されている。スリーブ１４１と１４２は上下に隣接すると共に、スリーブ１４３はスリーブ１４１の略対角線上にある。また、スリーブ１４４はスリーブ１４１と略９０度ずれた位置にある。
【００２７】
そして、スリーブ１４１内には上シリンダ３８に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管９２の一端が挿入接続され、この冷媒導入管９２の一端は上シリンダ３８の図示しない吸込通路と連通する。この冷媒導入管９２は密閉容器１２の上側を通過してスリーブ１４４に至り、他端はスリーブ１４４内に挿入接続されて密閉容器１２内に連通する。
【００２８】
また、スリーブ１４２内には下シリンダ４０に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管９４の一端が挿入接続され、この冷媒導入管９４の一端は下シリンダ４０の吸込通路６０と連通する。この冷媒導入管９４の他端はアキュムレータ１５８の下側に接続されている。また、スリーブ１４３内には冷媒吐出管９６が挿入接続され、この冷媒導入管９６の一端は吐出消音室６２と連通する。
【００２９】
前記アキュムレータ１５８は吸込冷媒の気液分離を行うタンクであり、密閉容器１２の容器本体１２Ａの上部側面に溶接固定された密閉容器１２側のブラケット１４７に図２に示すアキュムレータ１５８側のブラケットを介して取り付けられている。
【００３０】
次に、図２は本発明をカーエアコン（空気調和機）に適用した場合の冷媒回路を示しており、上述した多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０は図２に示すカーエアコンの冷媒回路の一部を構成する。即ち、多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０の冷媒吐出管９６はガスクーラ１５４の入口に接続される。このガスクーラ１５４を出た配管は内部熱交換器１６０を介して減圧装置としての膨張弁１５６を経て、エバポレータ（蒸発器）１５７の入口に至り、エバポレータ１５７の出口は内部熱交換器１６０、前記アキュムレータ１５８を介して冷媒導入管９４に接続される。
【００３１】
また、密閉容器１２内の冷媒を第２の回転圧縮要素３４に導入するための冷媒導入管（冷媒通路）９２の途中には第２の回転圧縮要素３４の冷媒吸込側と冷媒吐出側を連通するバイパス配管１７０の一端が接続されており、このバイパス配管１７０の他端は冷媒吐出管９６に接続されている。そして、バイパス配管１７０にはこのバイパス配管１７０の流路を開閉する弁装置（電磁弁）１７１が設けられている。
【００３２】
一方、第１の回転圧縮要素３２の冷媒導入管９４には第１の回転圧縮要素３２の冷媒吸込側と冷媒吐出側とを連通するバイパス配管１７２の一端が接続されており、このバイパス配管１７２の他端は冷媒導入管９２の途中に接続されている。そして、このバイパス配管１７２にはこのバイパス配管１７２の流路を開閉する弁装置（電磁弁）１７３が設けられている。
【００３３】
更に、弁装置１７１の冷媒吐出管９６側のバイパス配管１７０にはバイパス配管１７４の一端が接続され、このバイパス配管１７４の他端は弁装置１７３の冷媒導入管９４側のバイパス配管１７２に接続されている。このバイパス配管１７４は第２回転圧縮要素３４の冷媒吐出側と第１の回転圧縮要素３２の冷媒吸込側と連通するもので、このバイパス配管１７４には当該バイパス配管１７４の流路を開閉する弁装置（電磁弁）１７５が設けられている。
【００３４】
これらバイパス配管１７０、１７２及び１７４の各々に設けられている弁装置１７１、１７３及び１７５は図示しない制御装置により開閉制御される。即ち、多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０が運転されているときは、これら弁装置１７１、１７３及び１７５は閉じられており、ロータリコンプレッサ１０が停止すると、弁装置１７３、１７１、１７５の順で開放される。これにより、冷媒ガスはこれらバイパス配管１７２、１７０及び１７４を自由に移動することができるようになり、多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０の第１の回転圧縮要素３２の冷媒吐出側と冷媒吸込側、第２の回転圧縮要素３４の冷媒吐出側と冷媒吸込側、第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と第１の回転圧縮要素の冷媒吸込側との間に生じた冷媒回路内の圧力差を短時間で平衡させることができるようになる。
【００３５】
これにより、ロータリコンプレッサ１０の運転禁止期間を短縮しながら、圧力差がある状態で起動することによる過負荷の発生を解消し、信頼性を向上させることができるようになる。特に、最初に弁装置１７３を開放して第１の回転圧縮要素３２の冷媒吐出側と冷媒吸込側とを連通させているので、第１の回転圧縮要素３２から冷媒回路のアキュムレータ１５８側へオイルが多量に流出し、再起動時に液圧縮が生じる不都合を効果的に解消するようにしている。
【００３６】
尚、また、コンプレッサを起動する際には、図示しない制御装置によりこれら弁装置１７１、１７３及び１７５は閉じられ、通常の運転が行われるようになる。
【００３７】
以上の構成で次に動作を説明する。尚、前記制御装置により多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０の起動時には弁装置１７１、１７３及び１７５は前述の如く閉じられている。ターミナル２０及び図示されない配線を介して電動要素１４のステータコイル２８に通電されると、電動要素１４が起動してロータ２４が回転する。この回転により回転軸１６と一体に設けた上下偏心部４２、４４に嵌合された上下ローラ４６、４８が上下シリンダ３８、４０内を偏心回転する。
【００３８】
これにより、冷媒導入管９４及び下部支持部材５６に形成された吸込通路６０を経由して図示しない吸込ポートからシリンダ４０の低圧室側に吸入された低圧の冷媒は、ローラ４８とベーン５２の動作により圧縮されて中間圧となり下シリンダ４０の高圧室側より図示しない連通路を経て中間吐出管１２１から密閉容器１２内に吐出される。これによって、密閉容器１２内は中間圧となる。
【００３９】
そして、密閉容器１２内の中間圧の冷媒ガスは、スリ−ブ１４４から出て冷媒導入管９２及び上部支持部材５４に形成された図示しない吸込通路を経由して図示しない吸込ポートから上シリンダ３８の低圧室側に吸入される。吸入された中間圧の冷媒ガスは、ローラ４６とベーン５０の動作により２段目の圧縮が行われて高圧高温の冷媒ガスとなり、高圧室側から図示しない吐出ポートを通り上部支持部材５４に形成された吐出消音室６２、冷媒吐出管９６を経由してガスクーラ１５４で放熱された後、内部熱交換器１６０を通過し、膨張弁１５６で減圧され、エバポレータ１５７内に流入する。
【００４０】
そこで冷媒が蒸発し、そのときに周囲から吸熱することにより冷却作用を発揮して車内が冷房される。その後、内部熱交換器１６０、アキュムレータ１５８を経て冷媒導入管９４から第１の回転圧縮要素３２内に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【００４１】
車室内温度が設定温度に低下すると、制御装置は多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０を停止し、前述の如く先ず弁装置１７３を開放する。これにより第１の回転圧縮要素３２の冷媒吐出側と冷媒吸込側とが連通されて圧力平衡がとられるため、第１の回転圧縮要素３２の冷媒導入管９４からアキュムレータ１５８側にオイルが逆流してしまう不都合を回避することができる。次に、弁装置１７１、弁装置１７５の順で開放される。これにより、第２の回転圧縮要素３４の冷媒吐出側と冷媒吸込側、そして、最終的に第１の回転圧縮要素３２の冷媒吸込側と冷媒吐出側も連通されるので、多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０の低圧、中間圧、高圧の全てが連通され、迅速に圧力平衡がとられることになる。
【００４２】
これにより、運転中の誤操作で多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０が頻繁に運転・停止操作された場合にも、再起動にかかる時間を短縮して車室内空調の快適性を向上させながら、ロータリコンプレッサ１０が液圧縮を引き起こす不都合を防ぐことができるようになると共に、そのローラ４６、４８及びピン部等に過大な負荷がかかることにより、損傷を生じる不都合も未然に回避することができるようになる。
【００４３】
尚、実施例ではバイパス配管１７０と弁装置１７１、バイパス配管１７２と弁装置１７３、及び、バイパス配管１７４と弁装置１７５を設けたが、それに限らず、それらバイパス配管と弁装置の組み合わせの何れかのみであってもよく、バイパス配管１７０と弁装置１７１、及び、バイパス配管１７２と弁装置１７３のみ、バイパス配管１７２と弁装置１７３、及び、バイパス配管１７４と弁装置１７５のみ、バイパス配管１７０と弁装置１７１、及び、バイパス配管１７４と弁装置１７５のみの組み合わせであっても効果を奏する。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される回転圧縮要素を備え、この回転圧縮要素でＣＯ２冷媒ガスを圧縮して吐出するロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路であって、ロータリコンプレッサの回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、弁装置はロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管の流路を開放するものとしたので、ロータリコンプレッサが停止した場合、その冷媒吐出側と冷媒吸込側はバイパス配管によって連通されることになる。
【００４５】
これにより、ロータリコンプレッサが停止してから高低圧が平衡圧に達するまでの時間を短縮することができるようになり、ロータリコンプレッサが再起動可能となるまでの時間を短縮して快適性を担保しつつ、信頼性の低下を回避することができるようになる。
【００４６】
請求項２の発明によれば、密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で圧縮された中間圧のＣＯ２冷媒ガスを第２の回転圧縮要素に吸引し、圧縮して吐出する多段圧縮式のロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路であって、ロータリコンプレッサの第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、弁装置は、ロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管の流路を開放するものとしたので、ロータリコンプレッサが停止した場合、その第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側はバイパス配管によって連通されることになる。
【００４７】
これにより、ロータリコンプレッサが停止してから第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側である高圧と冷媒吸込側である中間圧とが平衡圧に達するまでの時間を短縮することができるようになり、所謂多段圧縮式のロータリコンプレッサが再起動可能となるまでの時間を短縮して快適性を担保しつつ、信頼性の低下を回避することができるようになる。
【００４８】
請求項３の発明によれば、密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で圧縮された中間圧のＣＯ２冷媒ガスを第２の回転圧縮要素に吸引し、圧縮して吐出する多段圧縮式のロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路であって、ロータリコンプレッサの第１の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、弁装置は、ロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管の流路を開放するものとしたので、ロータリコンプレッサが停止した場合、その第１の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側はバイパス配管によって連通されることになる。
【００４９】
これにより、ロータリコンプレッサが停止してから第１の回転圧縮要素の冷媒吐出側である中間圧と冷媒吸込側である低圧とが平衡圧に達するまでの時間を短縮することができるようになり、所謂多段圧縮式のロータリコンプレッサが再起動可能となるまでの時間を短縮して快適性を担保できるようになる。特に、第１の回転圧縮要素から冷媒回路内に流出するオイル量も削減できるので、再起動時の液圧縮の発生も解消し、信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００５０】
請求項４の発明によれば、密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で圧縮された中間圧のＣＯ２冷媒ガスを第２の回転圧縮要素に吸引し、圧縮して吐出する多段圧縮式のロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路であって、ロータリコンプレッサの第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と第１の回転圧縮要素の冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、弁装置は、ロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管の流路を開放するものとしたので、ロータリコンプレッサが停止した場合、その第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と第１の回転圧縮要素の冷媒吸込側はバイパス配管によって連通されることになる。
【００５１】
これにより、ロータリコンプレッサが停止してから第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側である高圧と第１の回転圧縮要素の冷媒吸込側である低圧とが平衡圧に達するまでの時間を短縮することができるようになり、所謂多段圧縮式のロータリコンプレッサが再起動可能となるまでの時間を短縮して快適性を担保できるようになる。特に、第１の回転圧縮要素から冷媒回路内に流出するオイル量も削減できるので、再起動時の液圧縮の発生も解消し、信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００５２】
特に請求項５の如く車室内を空調する場合に、運転中誤って頻繁な運転・停止操作が成された場合にも、快適性と信頼性の双方を向上させることが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の冷媒回路を構成する多段圧縮式ロータリコンプレッサの縦断面図である。
【図２】本発明の実施例のカーエアコンの冷媒回路図である。
【符号の説明】
１０ 多段圧縮式ロータリコンプレッサ
３２ 第１の回転圧縮要素
３４ 第２の回転圧縮要素
９２、９４ 冷媒導入管
９６ 冷媒吐出管
１５４ ガスクーラ
１５６ 膨張弁
１５７ エバポレータ
１５８ アキュムレータ
１６０ 内部熱交換器
１７０、１７２、１７４ バイパス配管
１７１、１７３、１７５ 弁装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉容器内に電動要素と、該電動要素にて駆動される回転圧縮要素を備え、当該回転圧縮要素でＣＯ２冷媒ガスを圧縮して吐出するロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より例えば自動車の車室内を空調するカーエアコンは、ロータリコンプレッサなどの圧縮機、ガスクーラ、減圧装置（膨張弁等）及びエバポレータ（蒸発器）等を順次環状に配管接続して冷媒回路が構成されている。そして、ロータリコンプレッサの回転圧縮要素の吸込ポートから冷媒ガスがシリンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作により圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側より吐出ポート、吐出消音室を経て冷媒回路を構成するガスクーラに流入して放熱し、減圧装置で絞られてエバポレータ（蒸発器）に供給される。そこで冷媒が蒸発し、そのときに周囲から吸熱することにより冷却作用を発揮して車室内を空調するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、近年では地球環境問題に対処するため、この種のカーエアコン等の冷媒回路においても、従来のフロンを用いずに自然冷媒であるＣＯ２（二酸化炭素）を冷媒として用いることが試みられているが、ＣＯ２冷媒は高低圧差の大きい冷媒であり、例えば２段圧縮の場合には、低圧側と高圧側で１００ＫＰａＧ程の差圧が生じる。また、ガス密度が高く、膨張弁などの絞り部があると通路抵抗を生じやすい。そのため、従来の冷媒を使用した場合より、コンプレッサが停止してから冷媒回路内の高低圧差が平衡するまでに長い時間を要するようになる。
【０００４】
この圧力平衡までの時間が長くなると、ロータリコンプレッサの低圧側から冷媒回路内に流出するオイルが多くなり、起動時に液圧縮を生じて信頼性が低下する問題がある。
【０００５】
また、この高低圧の圧力差が平衡しないうちに起動すると、ロータリコンプレッサに過大な負荷がかかって信頼性が低下してしまうため、通常はこの圧力平衡までの時間ロータリコンプレッサの起動を禁止する措置がとられるが、この時間中コンプレッサは停止するため、快適性が損なわれる結果となる。
【０００６】
更に、特にカーエアコンの場合は運転中の誤操作が多く、ロータリコンプレッサが頻繁に起動・停止操作され、それによって一層信頼性に悪影響が生じる問題もある。
【０００７】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、ＣＯ２ガスを冷媒として用いた冷媒回路において、信頼性と快適性の双方を改善することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、請求項１の発明は、密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される回転圧縮要素を備え、この回転圧縮要素でＣＯ２冷媒ガスを圧縮して吐出するロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路であって、ロータリコンプレッサの回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、弁装置はロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管の流路を開放するものとしたので、ロータリコンプレッサが停止した場合、その冷媒吐出側と冷媒吸込側はバイパス配管によって連通されることになる。
【０００９】
これにより、ロータリコンプレッサが停止してから高低圧が平衡圧に達するまでの時間を短縮することができるようになり、ロータリコンプレッサが再起動可能となるまでの時間を短縮して快適性を担保しつつ、信頼性の低下を回避することができるようになる。
【００１０】
請求項２の発明は密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で圧縮された中間圧のＣＯ２冷媒ガスを第２の回転圧縮要素に吸引し、圧縮して吐出する多段圧縮式のロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路であって、ロータリコンプレッサの第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、弁装置は、ロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管の流路を開放するものとしたので、ロータリコンプレッサが停止した場合、その第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側はバイパス配管によって連通されることになる。
【００１１】
これにより、ロータリコンプレッサが停止してから第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側である高圧と冷媒吸込側である中間圧とが平衡圧に達するまでの時間を短縮することができるようになり、所謂多段圧縮式のロータリコンプレッサが再起動可能となるまでの時間を短縮して快適性を担保しつつ、信頼性の低下を回避することができるようになる。
【００１２】
請求項３の発明は密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で圧縮された中間圧のＣＯ２冷媒ガスを第２の回転圧縮要素に吸引し、圧縮して吐出する多段圧縮式のロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路であって、ロータリコンプレッサの第１の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、弁装置は、ロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管の流路を開放するものとしたので、ロータリコンプレッサが停止した場合、その第１の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側はバイパス配管によって連通されることになる。
【００１３】
これにより、ロータリコンプレッサが停止してから第１の回転圧縮要素の冷媒吐出側である中間圧と冷媒吸込側である低圧とが平衡圧に達するまでの時間を短縮することができるようになり、所謂多段圧縮式のロータリコンプレッサが再起動可能となるまでの時間を短縮して快適性を担保できるようになる。特に、第１の回転圧縮要素から冷媒回路内に流出するオイル量も削減できるので、再起動時の液圧縮の発生も解消し、信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００１４】
請求項４の発明は密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で圧縮された中間圧のＣＯ２冷媒ガスを第２の回転圧縮要素に吸引し、圧縮して吐出する多段圧縮式のロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路であって、ロータリコンプレッサの第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と第１の回転圧縮要素の冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、弁装置は、ロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管の流路を開放するものとしたので、ロータリコンプレッサが停止した場合、その第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と第１の回転圧縮要素の冷媒吸込側はバイパス配管によって連通されることになる。
【００１５】
これにより、ロータリコンプレッサが停止してから第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側である高圧と第１の回転圧縮要素の冷媒吸込側である低圧とが平衡圧に達するまでの時間を短縮することができるようになり、所謂多段圧縮式のロータリコンプレッサが再起動可能となるまでの時間を短縮して快適性を担保できるようになる。特に、第１の回転圧縮要素から冷媒回路内に流出するオイル量も削減できるので、再起動時の液圧縮の発生も解消し、信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００１６】
特に請求項５の如く車室内を空調する場合に、運転中誤って頻繁な運転・停止操作が成された場合にも、快適性と信頼性の双方を向上させることが可能となるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明の冷媒回路に使用するロータリコンプレッサの実施例として、第１及び第２の回転圧縮要素を備えた内部中間圧型多段（２段）圧縮式ロータリコンプレッサ１０の縦断側面図である。
【００１８】
この図において、１０は二酸化炭素（ＣＯ２）を冷媒として使用する内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサで、この多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０は鋼板からなる円筒状の密閉容器１２と、この密閉容器１２の内部空間の上側に配置収納された電動要素１４及びこの電動要素１４の下側に配置され、電動要素１４の回転軸１６により駆動される第１の回転圧縮要素３２（１段目）及び第２の回転圧縮要素３４（２段目）からなる回転圧縮機構部１８にて構成されている。密閉容器１２は底部をオイル溜めとし、電動要素１４と回転圧縮機構部１８を収納する容器本体１２Ａと、この容器本体１２Ａの上部開口を閉塞する略椀状のエンドキャップ（蓋体）１２Ｂとで構成され、且つ、このエンドキャップ１２Ｂの上面中心には円形の取付孔１２Ｄが形成されており、この取付孔１２Ｄには電動要素１４に電力を供給するためのターミナル（配線を省略）２０が取り付けられている。
【００１９】
電動要素１４は、密閉容器１２の上部空間の内周面に沿って環状に取り付けられたステータ２２と、このステータ２２の内側に若干の間隔を設けて挿入設置されたロータ２４とからなる。このロータ２４は中心を通り鉛直方向に延びる回転軸１６に固定されている。
【００２０】
ステータ２２は、ドーナッツ状の電磁鋼板を積層した積層体２６と、この積層体２６の歯部に直巻き（集中巻き）方式により巻装されたステータコイル２８を有している。また、ロータ２４ステータ２２と同様に電磁鋼板の積層体３０で形成され、この積層体３０内に永久磁石ＭＧを挿入して形成されている。
【００２１】
前記第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４との間には中間仕切板３６が狭持されている。即ち、第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４は、中間仕切板３６と、この中間仕切板３６の上下に配置された上シリンダ３８、下シリンダ４０と、この上下シリンダ３８、４０内を１８０度の位相差を有して回転軸１６に設けた上下偏心部４２、４４にて偏心回転する上下ローラ４６、４８と、この上下ローラ４６、４８に当接して上下シリンダ３８、４０内をそれぞれ低圧室側と高圧室側に区画するベーン５０、５２と、上シリンダ３８の上側の開口面及び下シリンダ４０の下側の開口面を閉塞して回転軸１６の軸受けを兼用する支持部材としての上部支持部材５４及び下部支持部材５６にて構成されている。
【００２２】
一方、上部支持部材５４及び下部支持部材５６には、図示しない吸込ポートにて上下シリンダ３８、４０の内部とそれぞれ連通する吸込通路６０（上側の吸込通路は図示せず）と、一部を凹陥させ、この凹陥部を上カバー６６、下カバー６８にて閉塞することにより形成される吐出消音室６２、６４とが設けられている。
【００２３】
尚、吐出消音室６４と密閉容器１２内とは、上下シリンダ３８、４０や中間仕切板３６を貫通する連通路にて連通されており、連通路の上端には中間吐出管１２１が立設され、この中間吐出管１２１から第１の回転圧縮要素３２で圧縮された中間圧の冷媒が密閉容器１２内に吐出される。
【００２４】
また、第２の回転圧縮要素３４の上シリンダ３８内部と連通する吐出消音室６２の上面開口部を閉塞する上部カバー６６は、密閉容器１２内を吐出消音室６２と電動要素１４側とに仕切る。
【００２５】
そして、この場合冷媒としては地球環境にやさしく、可燃性及び毒性等を考慮して自然冷媒である前述した二酸化炭素（ＣＯ２）を使用し、潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油、ＰＡＧ（ポリアルキルグリコール）等該存のオイルが使用される。
【００２６】
密閉容器１２の容器本体１２Ａの側面には、上部支持部材５４と下部支持部材５６の吸込通路６０（上側は図示せず）、吐出消音室６２、上部カバー６６の上側（電動要素１４の下端に略対応する位置）に対応する位置に、スリーブ１４１、１４２、１４３及び１４４がそれぞれ溶接固定されている。スリーブ１４１と１４２は上下に隣接すると共に、スリーブ１４３はスリーブ１４１の略対角線上にある。また、スリーブ１４４はスリーブ１４１と略９０度ずれた位置にある。
【００２７】
そして、スリーブ１４１内には上シリンダ３８に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管９２の一端が挿入接続され、この冷媒導入管９２の一端は上シリンダ３８の図示しない吸込通路と連通する。この冷媒導入管９２は密閉容器１２の上側を通過してスリーブ１４４に至り、他端はスリーブ１４４内に挿入接続されて密閉容器１２内に連通する。
【００２８】
また、スリーブ１４２内には下シリンダ４０に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管９４の一端が挿入接続され、この冷媒導入管９４の一端は下シリンダ４０の吸込通路６０と連通する。この冷媒導入管９４の他端はアキュムレータ１５８の下側に接続されている。また、スリーブ１４３内には冷媒吐出管９６が挿入接続され、この冷媒導入管９６の一端は吐出消音室６２と連通する。
【００２９】
前記アキュムレータ１５８は吸込冷媒の気液分離を行うタンクであり、密閉容器１２の容器本体１２Ａの上部側面に溶接固定された密閉容器１２側のブラケット１４７に図２に示すアキュムレータ１５８側のブラケットを介して取り付けられている。
【００３０】
次に、図２は本発明をカーエアコン（空気調和機）に適用した場合の冷媒回路を示しており、上述した多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０は図２に示すカーエアコンの冷媒回路の一部を構成する。即ち、多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０の冷媒吐出管９６はガスクーラ１５４の入口に接続される。このガスクーラ１５４を出た配管は内部熱交換器１６０を介して減圧装置としての膨張弁１５６を経て、エバポレータ（蒸発器）１５７の入口に至り、エバポレータ１５７の出口は内部熱交換器１６０、前記アキュムレータ１５８を介して冷媒導入管９４に接続される。
【００３１】
また、密閉容器１２内の冷媒を第２の回転圧縮要素３４に導入するための冷媒導入管（冷媒通路）９２の途中には第２の回転圧縮要素３４の冷媒吸込側と冷媒吐出側を連通するバイパス配管１７０の一端が接続されており、このバイパス配管１７０の他端は冷媒吐出管９６に接続されている。そして、バイパス配管１７０にはこのバイパス配管１７０の流路を開閉する弁装置（電磁弁）１７１が設けられている。
【００３２】
一方、第１の回転圧縮要素３２の冷媒導入管９４には第１の回転圧縮要素３２の冷媒吸込側と冷媒吐出側とを連通するバイパス配管１７２の一端が接続されており、このバイパス配管１７２の他端は冷媒導入管９２の途中に接続されている。そして、このバイパス配管１７２にはこのバイパス配管１７２の流路を開閉する弁装置（電磁弁）１７３が設けられている。
【００３３】
更に、弁装置１７１の冷媒吐出管９６側のバイパス配管１７０にはバイパス配管１７４の一端が接続され、このバイパス配管１７４の他端は弁装置１７３の冷媒導入管９４側のバイパス配管１７２に接続されている。このバイパス配管１７４は第２回転圧縮要素３４の冷媒吐出側と第１の回転圧縮要素３２の冷媒吸込側と連通するもので、このバイパス配管１７４には当該バイパス配管１７４の流路を開閉する弁装置（電磁弁）１７５が設けられている。
【００３４】
これらバイパス配管１７０、１７２及び１７４の各々に設けられている弁装置１７１、１７３及び１７５は図示しない制御装置により開閉制御される。即ち、多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０が運転されているときは、これら弁装置１７１、１７３及び１７５は閉じられており、ロータリコンプレッサ１０が停止すると、弁装置１７３、１７１、１７５の順で開放される。これにより、冷媒ガスはこれらバイパス配管１７２、１７０及び１７４を自由に移動することができるようになり、多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０の第１の回転圧縮要素３２の冷媒吐出側と冷媒吸込側、第２の回転圧縮要素３４の冷媒吐出側と冷媒吸込側、第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と第１の回転圧縮要素の冷媒吸込側との間に生じた冷媒回路内の圧力差を短時間で平衡させることができるようになる。
【００３５】
これにより、ロータリコンプレッサ１０の運転禁止期間を短縮しながら、圧力差がある状態で起動することによる過負荷の発生を解消し、信頼性を向上させることができるようになる。特に、最初に弁装置１７３を開放して第１の回転圧縮要素３２の冷媒吐出側と冷媒吸込側とを連通させているので、第１の回転圧縮要素３２から冷媒回路のアキュムレータ１５８側へオイルが多量に流出し、再起動時に液圧縮が生じる不都合を効果的に解消するようにしている。
【００３６】
尚、また、コンプレッサを起動する際には、図示しない制御装置によりこれら弁装置１７１、１７３及び１７５は閉じられ、通常の運転が行われるようになる。
【００３７】
以上の構成で次に動作を説明する。尚、前記制御装置により多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０の起動時には弁装置１７１、１７３及び１７５は前述の如く閉じられている。ターミナル２０及び図示されない配線を介して電動要素１４のステータコイル２８に通電されると、電動要素１４が起動してロータ２４が回転する。この回転により回転軸１６と一体に設けた上下偏心部４２、４４に嵌合された上下ローラ４６、４８が上下シリンダ３８、４０内を偏心回転する。
【００３８】
これにより、冷媒導入管９４及び下部支持部材５６に形成された吸込通路６０を経由して図示しない吸込ポートからシリンダ４０の低圧室側に吸入された低圧の冷媒は、ローラ４８とベーン５２の動作により圧縮されて中間圧となり下シリンダ４０の高圧室側より図示しない連通路を経て中間吐出管１２１から密閉容器１２内に吐出される。これによって、密閉容器１２内は中間圧となる。
【００３９】
そして、密閉容器１２内の中間圧の冷媒ガスは、スリ−ブ１４４から出て冷媒導入管９２及び上部支持部材５４に形成された図示しない吸込通路を経由して図示しない吸込ポートから上シリンダ３８の低圧室側に吸入される。吸入された中間圧の冷媒ガスは、ローラ４６とベーン５０の動作により２段目の圧縮が行われて高圧高温の冷媒ガスとなり、高圧室側から図示しない吐出ポートを通り上部支持部材５４に形成された吐出消音室６２、冷媒吐出管９６を経由してガスクーラ１５４で放熱された後、内部熱交換器１６０を通過し、膨張弁１５６で減圧され、エバポレータ１５７内に流入する。
【００４０】
そこで冷媒が蒸発し、そのときに周囲から吸熱することにより冷却作用を発揮して車内が冷房される。その後、内部熱交換器１６０、アキュムレータ１５８を経て冷媒導入管９４から第１の回転圧縮要素３２内に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【００４１】
車室内温度が設定温度に低下すると、制御装置は多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０を停止し、前述の如く先ず弁装置１７３を開放する。これにより第１の回転圧縮要素３２の冷媒吐出側と冷媒吸込側とが連通されて圧力平衡がとられるため、第１の回転圧縮要素３２の冷媒導入管９４からアキュムレータ１５８側にオイルが逆流してしまう不都合を回避することができる。次に、弁装置１７１、弁装置１７５の順で開放される。これにより、第２の回転圧縮要素３４の冷媒吐出側と冷媒吸込側、そして、最終的に第１の回転圧縮要素３２の冷媒吸込側と冷媒吐出側も連通されるので、多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０の低圧、中間圧、高圧の全てが連通され、迅速に圧力平衡がとられることになる。
【００４２】
これにより、運転中の誤操作で多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０が頻繁に運転・停止操作された場合にも、再起動にかかる時間を短縮して車室内空調の快適性を向上させながら、ロータリコンプレッサ１０が液圧縮を引き起こす不都合を防ぐことができるようになると共に、そのローラ４６、４８及びピン部等に過大な負荷がかかることにより、損傷を生じる不都合も未然に回避することができるようになる。
【００４３】
尚、実施例ではバイパス配管１７０と弁装置１７１、バイパス配管１７２と弁装置１７３、及び、バイパス配管１７４と弁装置１７５を設けたが、それに限らず、それらバイパス配管と弁装置の組み合わせの何れかのみであってもよく、バイパス配管１７０と弁装置１７１、及び、バイパス配管１７２と弁装置１７３のみ、バイパス配管１７２と弁装置１７３、及び、バイパス配管１７４と弁装置１７５のみ、バイパス配管１７０と弁装置１７１、及び、バイパス配管１７４と弁装置１７５のみの組み合わせであっても効果を奏する。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される回転圧縮要素を備え、この回転圧縮要素でＣＯ２冷媒ガスを圧縮して吐出するロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路であって、ロータリコンプレッサの回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、弁装置はロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管の流路を開放するものとしたので、ロータリコンプレッサが停止した場合、その冷媒吐出側と冷媒吸込側はバイパス配管によって連通されることになる。
【００４５】
これにより、ロータリコンプレッサが停止してから高低圧が平衡圧に達するまでの時間を短縮することができるようになり、ロータリコンプレッサが再起動可能となるまでの時間を短縮して快適性を担保しつつ、信頼性の低下を回避することができるようになる。
【００４６】
請求項２の発明によれば、密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で圧縮された中間圧のＣＯ２冷媒ガスを第２の回転圧縮要素に吸引し、圧縮して吐出する多段圧縮式のロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路であって、ロータリコンプレッサの第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、弁装置は、ロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管の流路を開放するものとしたので、ロータリコンプレッサが停止した場合、その第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側はバイパス配管によって連通されることになる。
【００４７】
これにより、ロータリコンプレッサが停止してから第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側である高圧と冷媒吸込側である中間圧とが平衡圧に達するまでの時間を短縮することができるようになり、所謂多段圧縮式のロータリコンプレッサが再起動可能となるまでの時間を短縮して快適性を担保しつつ、信頼性の低下を回避することができるようになる。
【００４８】
請求項３の発明によれば、密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で圧縮された中間圧のＣＯ２冷媒ガスを第２の回転圧縮要素に吸引し、圧縮して吐出する多段圧縮式のロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路であって、ロータリコンプレッサの第１の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、弁装置は、ロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管の流路を開放するものとしたので、ロータリコンプレッサが停止した場合、その第１の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側はバイパス配管によって連通されることになる。
【００４９】
これにより、ロータリコンプレッサが停止してから第１の回転圧縮要素の冷媒吐出側である中間圧と冷媒吸込側である低圧とが平衡圧に達するまでの時間を短縮することができるようになり、所謂多段圧縮式のロータリコンプレッサが再起動可能となるまでの時間を短縮して快適性を担保できるようになる。特に、第１の回転圧縮要素から冷媒回路内に流出するオイル量も削減できるので、再起動時の液圧縮の発生も解消し、信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００５０】
請求項４の発明によれば、密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、第１の回転圧縮要素で圧縮された中間圧のＣＯ２冷媒ガスを第２の回転圧縮要素に吸引し、圧縮して吐出する多段圧縮式のロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路であって、ロータリコンプレッサの第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と第１の回転圧縮要素の冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、弁装置は、ロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合にバイパス配管の流路を開放するものとしたので、ロータリコンプレッサが停止した場合、その第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と第１の回転圧縮要素の冷媒吸込側はバイパス配管によって連通されることになる。
【００５１】
これにより、ロータリコンプレッサが停止してから第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側である高圧と第１の回転圧縮要素の冷媒吸込側である低圧とが平衡圧に達するまでの時間を短縮することができるようになり、所謂多段圧縮式のロータリコンプレッサが再起動可能となるまでの時間を短縮して快適性を担保できるようになる。特に、第１の回転圧縮要素から冷媒回路内に流出するオイル量も削減できるので、再起動時の液圧縮の発生も解消し、信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００５２】
特に請求項５の如く車室内を空調する場合に、運転中誤って頻繁な運転・停止操作が成された場合にも、快適性と信頼性の双方を向上させることが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の冷媒回路を構成する多段圧縮式ロータリコンプレッサの縦断面図である。
【図２】本発明の実施例のカーエアコンの冷媒回路図である。
【符号の説明】
１０ 多段圧縮式ロータリコンプレッサ
３２ 第１の回転圧縮要素
３４ 第２の回転圧縮要素
９２、９４ 冷媒導入管
９６ 冷媒吐出管
１５４ ガスクーラ
１５６ 膨張弁
１５７ エバポレータ
１５８ アキュムレータ
１６０ 内部熱交換器
１７０、１７２、１７４ バイパス配管
１７１、１７３、１７５ 弁装置
Claims (5)
- 密閉容器内に電動要素と、該電動要素にて駆動される回転圧縮要素を備え、当該回転圧縮要素でＣＯ２冷媒ガスを圧縮して吐出するロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路において、
前記ロータリコンプレッサの回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、該バイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、
前記弁装置は、前記ロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合に前記バイパス配管の流路を開放することを特徴とするＣＯ２冷媒を用いた冷媒回路。 - 密閉容器内に電動要素と、該電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、前記第１の回転圧縮要素で圧縮された中間圧のＣＯ２冷媒ガスを前記第２の回転圧縮要素に吸引し、圧縮して吐出する多段圧縮式のロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路において、
前記ロータリコンプレッサの第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、該バイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、
前記弁装置は、前記ロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合に前記バイパス配管の流路を開放することを特徴とするＣＯ２冷媒を用いた冷媒回路。 - 密閉容器内に電動要素と、該電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、前記第１の回転圧縮要素で圧縮された中間圧のＣＯ２冷媒ガスを前記第２の回転圧縮要素に吸引し、圧縮して吐出する多段圧縮式のロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路において、
前記ロータリコンプレッサの第１の回転圧縮要素の冷媒吐出側と冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、該バイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、
前記弁装置は、前記ロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合に前記バイパス配管の流路を開放することを特徴とするＣＯ２冷媒を用いた冷媒回路。 - 密閉容器内に電動要素と、該電動要素にて駆動される第１及び第２の回転圧縮要素を備え、前記第１の回転圧縮要素で圧縮された中間圧のＣＯ２冷媒ガスを前記第２の回転圧縮要素に吸引し、圧縮して吐出する多段圧縮式のロータリコンプレッサを備えて構成された冷媒回路において、
前記ロータリコンプレッサの第２の回転圧縮要素の冷媒吐出側と第１の回転圧縮要素の冷媒吸込側とをバイパスするバイパス配管と、該バイパス配管の流路を開閉する弁装置とを備え、
前記弁装置は、前記ロータリコンプレッサの運転中は閉じており、停止した場合に前記バイパス配管の流路を開放することを特徴とするＣＯ２冷媒を用いた冷媒回路。 - 車室内を空調するために用いられることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４のＣＯ２冷媒を用いた冷媒回路。
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