WO2019202976A1

WO2019202976A1 - 密閉型圧縮機および冷凍サイクル装置

Info

Publication number: WO2019202976A1
Application number: PCT/JP2019/014694
Authority: WO
Inventors: 平山　卓也; 木村　茂喜
Original assignee: 東芝キヤリア株式会社
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2019-04-02
Publication date: 2019-10-24
Also published as: EP3783225A4; CN112055785B; EP3783225A1; EP3783225B1; JP2019190302A; JP7066495B2; CN112055785A

Abstract

インジェクション流路の導入路と注入路とを繋げる位置について設計自由度を高くし、製造性を向上させるとともに、インジェクション流路の逆止弁からの冷媒の逆流を抑制して圧縮効率の高い圧縮機を提供する。インジェクション流路（４０）は、シリンダ室（１９）に開口する注入路（４１）と、注入路（４１）に繋がる連通路（４２）と、連通路（４２）に軸方向から開口する一端側と、密閉ケース外部に繋がるインジェクション導入管（７０）が接続される他端（５４）と、を有する導入路（４９）と、導入路（４９）の連通路（４２）側の開口部（５３）を開閉し、シリンダ室（１９）から導入路（４９）への冷媒の流れを阻止する逆止弁装置（４４）と、を備えている。逆止弁装置（４４）は、リード弁（６０）と、リード弁（６０）の開度を規制する弁押さえ（６４）と、リード弁（６０）と弁押さえ（６４）と、を固定する固定部材（６５）と、を備えている。

Description

密閉型圧縮機および冷凍サイクル装置

　本発明の実施形態は、インジェクション流路を備えた密閉型圧縮機および冷凍サイクル装置に関する。

　従来、密閉型圧縮機において、冷却を目的として、圧縮機構部のシリンダ室に冷凍サイクル内の中間圧の液冷媒を導くインジェクション流路を備える場合がある。この中間圧の液冷媒は、シリンダ室で蒸発し、シリンダ室から吐出される吐出冷媒の温度を低下させる。

　このような密閉型圧縮機は、シリンダ室からインジェクション流路へ圧縮された冷媒が逆流することによる圧縮損失を低減するために、インジェクション流路の途中に、逆止弁を備える場合がある。

実開昭６２－１７３５８５号公報特許５７６０８３６号公報

　特許文献１と特許文献２に記載の圧縮機のインジェクション流路は、液冷媒を圧縮機構部へ導入する導入路と、この導入路を通って導かれた液冷媒をシリンダ室に注入する注入路と、を備えている。導入路は径方向に延びている。注入路は、圧縮機の回転軸の軸方向に延びている。この場合、導入路と注入路とを連通させるために、インジェクション流路の設置位置の設計自由度が制限されてしまう。

　また、特許文献１に記載の圧縮機のインジェクション流路は、ガスインジェクション管から繋がる連通管と、シリンダ室に冷媒を注入するガスインジェクション流路と、を備えている。逆止弁は、連通管の流れ方向と直交する方向に設けられる。そのため、連通管と逆止弁との間にはわずかに隙間ができる。この隙間は、圧縮冷媒を逆流させ、圧縮損失を発生させてしまう。

　特許文献２に記載の圧縮機のインジェクション流路は、インジェクション導入路の途中にスライド弁を精度よく挿入する必要がある。そのため、特許文献２に記載の圧縮機のインジェクション流路の製造性は極めて悪い。

　本発明が解決する課題は、インジェクション流路の導入路と注入路とを繋げる位置について設計自由度を高くし、製造性を向上させるとともに、インジェクション流路の逆止弁からの冷媒の逆流を抑制して圧縮効率の高い圧縮機を提供することである。

　上記課題を達成するために、本実施形態に係る密閉型圧縮機は、密閉ケースと、前記密閉ケース内に収容される圧縮機構部と、を備え、前記圧縮機構部は、シリンダ室を有するシリンダと、前記シリンダの一方の端面に固定され、前記シリンダ室を閉塞する閉塞部材と、前記閉塞部材に重ねられる端板と、前記シリンダ室内に冷媒を供給するインジェクション流路と、前記シリンダ室内に流入した冷媒を圧縮するローラと、前記インジェクション流路に設けられた逆止弁装置と、を有し、前記インジェクション流路は、前記閉塞部材に設けられ、かつ前記シリンダ室に開口する一端と、前記端板側に開口する他端と、を有する注入路と、前記閉塞部材と前記端板との間に設けられて前記注入路に繋がる連通路と、前記閉塞部材および前記端板のいずれか一方に設けられ、かつ前記閉塞部材と前記端板とが重なる方向に開口して前記連通路に繋がる一端と、前記密閉ケースの外部に連通するインジェクション導入管が接続される他端と、を有する導入路と、を有し、前記逆止弁装置は、前記導入路を開閉するリード弁と、前記リード弁の開度を規制する弁押さえと、前記リード弁と前記弁押さえを固定する固定部材と、を備え、前記リード弁と前記弁押さえとは、前記導入路が設けられる前記閉塞部材または前記端板に固定されている。

　また、本発明の実施形態に係る密閉型圧縮機は、前記リード弁の弁座面と前記閉塞部材と前記端板との接合面とが、同一面であることが好ましい。
　さらに、本発明の実施形態に係る密閉型圧縮機は、前記シリンダ室で圧縮された冷媒を密閉ケース内に吐出する吐出孔と、前記吐出孔を開閉する吐出弁と、を備え、前記逆止弁装置は、前記吐出弁が前記吐出孔を開く差圧よりも大きい差圧で前記導入路の連通路側開口部を開くことが好ましい。

　本発明の実施形態に係る密閉型圧縮機の前記リード弁は、前記固定部材で固定される固定支持部と、前記導入路の連通路側の開口部を開閉する開閉部と、前記固定支持部と前記開閉部とを連結するリード部と、を有し、前記固定支持部は、前記シリンダ室よりも前記圧縮機構部を駆動する電動機部と圧縮機構部とを連結する回転軸の径方向外側に配置されるとともに、前記回転軸の軸方向から見て前記インジェクション流路に重ならない位置に設けられていることが好ましい。

　本発明の実施形態に係る密閉型圧縮機の前記逆止弁装置は、前記連通路内に設けられ、前記逆止弁装置の体積は、前記連通路から前記逆止弁装置の体積を除いた空間容積よりも大きいことが好ましい。

　本発明の実施形態に係る密閉型圧縮機の前記連通路の少なくとも一部が、前記注入路の連通路側の開口部より下方に位置することが好ましい。

　本発明の実施形態に係る密閉型圧縮機の前記圧縮機構部は、前記シリンダを複数有し、前記複数のシリンダの間に前記インジェクション流路を備えることが好ましい。

　また、本発明の実施形態に係る密閉型圧縮機は、前記複数のシリンダの間に前記シリンダ室を閉塞し、前記圧縮機構部を駆動する電動機部と圧縮機構部とを連結する回転軸の軸方向に並ぶ２つの仕切板を備え、前記仕切板の一方は前記閉塞部材であって、他方は前記端板であることが好ましい。

　本発明の実施形態に係る密閉型圧縮機の前記注入路は、一方の前記シリンダの前記シリンダ室に開口し、前記端板に設けられ、かつ他方の前記シリンダの前記シリンダ室に開口する一端と、前記連通路に開口する他端と、を有する補助注入路を備えることが好ましい。

　また、上記課題を達成するために、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置は、前記密閉型圧縮機と、前記密閉型圧縮機に接続される放熱器と、前記放熱器に接続される膨張装置と、前記膨張装置と前記密閉型圧縮機の間に接続される吸熱器と、を備えている。

　本発明によれば、インジェクション流路の導入路と注入路とを繋げる位置について設計自由度を高くし、製造性を向上させるとともに、インジェクション流路の逆止弁からの冷媒の逆流を抑制して圧縮効率の高い圧縮機を提供できる。

第１の実施形態に係る密閉型圧縮機の内部構造を示す図および冷凍サイクル装置の冷凍サイクル構成図である。同実施形態に係る圧縮機構部の平面図である。同実施形態に係る主軸受の平面図である。同実施形態に係る逆止弁装置が閉じているときのインジェクション流路の構造を示す図である。同実施形態に係る逆止弁装置が開いているときのインジェクション回路の構造を示す図である。同実施形態に係るインジェクション流路と逆止弁装置の位置関係を示す図である。第２の実施形態に係る密閉型圧縮機の内部構造を示す図および冷凍サイクル装置の冷凍サイクル構成図である。同実施形態に係る逆止弁装置が開いているときのインジェクション回路の構造を示す図である。

　以下、発明を実施するための実施形態について図を参照して説明する。なお、複数の図面中、同一または相当する構成には同一の符号が付されている。

（第１の実施形態）
　第１の実施形態の密閉型圧縮機について、図１から図６を参照して説明する。

　図１は、密閉型圧縮機の内部構造を示す図および冷凍サイクル装置の冷凍サイクル構成図である。

　冷凍サイクル１は、密閉型圧縮機２（以下、「圧縮機２」という。）と、放熱器である凝縮器３と、膨張装置４と、吸熱器である蒸発器５と、圧縮機２に取り付けられるアキュームレータ６と、圧縮機２、凝縮器３、膨張装置４、蒸発器５、およびアキュームレータ６を順に接続する冷媒配管と、を備えている。圧縮機２はガス冷媒を圧縮する。凝縮器３は圧縮機２から吐出されるガス冷媒を凝縮して液冷媒にする。膨張装置４は冷媒を減圧する減圧器である。蒸発器５は液冷媒を蒸発してガス冷媒にする。アキュームレータ６はガス冷媒と液冷媒とを分離し、ガス冷媒を圧縮機２に供給する。また、冷凍サイクル１は、凝縮器３を通った液冷媒を圧縮機２へ導くためのインジェクション管７を備えている。インジェクション管７は、圧縮機２に設けられるインジェクション流路４０に繋がっている。インジェクション管７には、凝縮器３の下流側から導かれる冷媒の圧力を減圧するとともに、インジェクション流量を調整する調整弁８が設けられている。

　圧縮機２は、密閉ケース１０と、密閉ケース１０内の上部側に設けられた電動機部１４と、密閉ケース１０内の下部側に設けられた圧縮機構部１７と、を備えている。電動機部１４は、密閉ケース１０内に固定されたステータ（固定子）１５と、回転軸１２に固定されたロータ（回転子）１６と、を有している。回転軸１２の一方の端部には電動機部１４のロータ１６が設けられ、回転軸１２の他方の端部には偏心部１３が設けられている。圧縮機構部１７は、偏心部１３に対応する位置に設けられている。したがって、電動機部１４と圧縮機構部１７とは回転軸１２で連結されている。

　圧縮機構部１７は、密閉ケース１０に固定されたシリンダ１８を有している。シリンダ１８の内側にはシリンダ室１９が形成されている。シリンダ１８の上側には主軸受２５が設けられている。シリンダ１８の下側には、閉塞部材である副軸受２６が設けられている。主軸受２５のフランジ部２５ｆには、この周囲を囲むマフラ室２８を形成するマフラ２７が取り付けられている。

　シリンダ室１９内には、回転軸１２の偏心部１３が配置されている。偏心部１３には、ローラ２２が回転自在に嵌合されている。ローラ２２は、回転軸１２の回転時に、その外周壁をシリンダ１８の内周面に油膜を介して線接触させながら偏心回転する。シリンダ１８には、ブレード溝２４が形成されている。ブレード溝２４にはブレード２３が配置されている。図２に示すように、ブレード２３は、その先端部をローラ２２の外周壁に押し当てながら、ブレード溝２４を往復動する。ブレード２３は、その先端部をローラ２２の外周壁に押し当てる方向へ押し込まれている。ブレード２３は、シリンダ室１９を２つの空間１９ａ、１９ｂに仕切っている。

　さらに、シリンダ１８には、アキュームレータ６から供給されるガス冷媒をシリンダ室１９に導く吸込みポート２０が形成されている。ブレード２３によって仕切られた空間のうち、吸込みポート２０に繋がっている方を吸込み室１９ａと言い、他方を圧縮室１９ｂという。すなわち、図２に示すように、平面視でローラ２２は反時計回りに回転する。このとき吸込みポート２０はブレード２３の左側に設けられる。シリンダ室１９の左側に吸込み室１９ａが配置され、シリンダ室１９の右側に圧縮室１９ｂが配置される。

　また、主軸受２５には、図３に示す吐出ポート２５ａと、吐出ポート２５ａを開閉する吐出弁２５ｂが設けられている。吐出ポート２５ａは、シリンダ室１９で圧縮された冷媒を、マフラ２７内のマフラ室２８を介して密閉ケース１０内に吐出する。吐出弁２５ｂは、主軸受２５の上面に設けられている。吐出弁２５ｂはリード弁である。吐出弁２５ｂは、圧縮室１９ｂとマフラ室２８との差圧により吐出ポート２５ａを開閉する。つまり、吐出弁２５ｂは、圧縮室１９ｂ内の圧力が密閉ケース１０内の圧力より所定値以上高くなったときに、吐出ポート２５ａを開く。密閉ケース１０内に吐出された圧縮冷媒は、吐出管１１を通って圧縮機２の外部へ吐出される。

　なお、吐出ポートは副軸受２６に設けられていても良い。このとき、副軸受２６のフランジ部２６ｆに図示しない第二マフラと、シリンダ１８および主軸受２５を貫通して、第二マフラが形成する第二マフラ室と主軸受２５のフランジ部２５ｆに設けられたマフラ２７のマフラ室２８とを繋げる通路と、が設けられる。副軸受２６の吐出ポートからマフラ室に吐出された圧縮冷媒は、通路を介して主軸受２５側のマフラ室２８の圧縮冷媒に合流する。

　次にインジェクション管７およびインジェクション流路４０について説明する。第１の実施形態のインジェクション管７は、冷凍サイクル１の凝縮器３で凝縮された液冷媒を圧縮機２に導く。インジェクション管７を通った液冷媒は、インジェクション流路４０に流入し、シリンダ室１９に注入される。

　図４および図５は、逆止弁装置４４のリード弁６０が伸びる方向に沿った縦断面図である。なお、一点鎖線で示した箇所は想像線である。

　インジェクション流路４０は、注入路４１と、連通路４２と、導入路４９とから構成されている。それぞれの流路４１、４２、４９は、シリンダ室１９の下側を閉塞する副軸受２６と、副軸受２６のフランジ部２６ｆの下側に重ねられ、かつ締結ボルト３１によってシリンダ１８に固定される端板３０と、に設けられている。

　注入路４１は、副軸受２６に設けられている。注入路４１は、シリンダ室１９に開口する第１の開口部５１と、端板３０側に開口する第２の開口部５２と、を有している。第１の開口部５１は、シリンダ室１９に中間圧の液冷媒を注入する。第１の開口部５１は、シリンダ室１９内のローラ２２の下面によって開閉される位置に設けられている。

　連通路４２は、端板３０と副軸受２６とによって形成されている。端板３０の上端面には溝部４３が設けられている。連通路４２は、端板３０を副軸受２６に重ねることで塞がれた溝部４３である。連通路４２は、注入路４１の第２の開口部５２を通じて注入路４１に繋がっている。

　導入路４９は、副軸受２６の径方向に水平に設けられている。導入路４９の一端側には、連通路４２に向かって軸方向に開口する第３の開口部５３が設けられている。導入路４９の他端５４は、副軸受２６の外周面に開口している。導入路４９の他端５４には、密閉ケース１０の外部に繋がるインジェクション導入管７０が接続されている。インジェクション導入管７０は、密閉ケース１０の外部でインジェクション管７に接続されている。導入路４９の第３の開口部５３の断面積は、注入路４１の第１の開口部５１の断面積よりも大きい。

　連通路４２内には、逆止弁装置４４が設けられている。逆止弁装置４４は、リード弁６０と、リード弁６０の開度を規制する弁押さえ６４と、リード弁６０と弁押さえ６４とを固定する固定部材６５と、を備えている。リード弁６０は、リード弁６０の一端に設けられて副軸受２６のフランジ部２６ｆに固定される固定支持部６１と、リード弁６０の他端に設けられて導入路４９の第３の開口部５３を開閉する開閉部６２と、固定支持部６１と開閉部６２を連結するリード部６３と、を備えている。固定部材６５は、例えばリベットである。

　図４は、逆止弁装置４４が導入路４９の第３の開口部５３を閉じているときのインジェクション流路４０を示している。図５は、逆止弁装置４４が第３の開口部５３を開いているときのインジェクション流路４０を示している。

　リード弁６０の固定支持部６１は、固定部材６５、例えばリベットで、弁押さえ６４とともに副軸受２６のフランジ部２６ｆに固定されている。つまり、固定支持部６１は、導入路４９が設けられる副軸受２６に固定されている。リード弁６０の固定面と逆止弁装置４４の弁座面４５ａとが同一面に設けられている。そのため、リード弁６０の開閉部６２は、弁座面４５ａに対して高精度に隙間なく位置する。

　固定支持部６１は、シリンダ室１９よりも回転軸１２の径方向に外側に配置されている。図６は、図４のＡ―Ａ線における断面図であり、インジェクション流路４０と逆止弁装置４４との位置関係を示している。固定支持部６１は、回転軸１２の軸方向から見てインジェクション流路４０に重ならない位置に設けられている。固定支持部６１を固定部材６５で固定する場合、固定部材６５が副軸受２６を貫通する。そのため、固定部材６５が導入路４９を横切ることによるリークの発生や流路の障害となる恐れがある。しかしながら、固定支持部６１を、シリンダ室１９よりも回転軸１２の径方向に外側に配置し、かつ回転軸１２の軸方向から見てインジェクション流路４０に重ならない位置に設けることで、これを確実に防止することができる。

　逆止弁装置４４は、導入路４９と連通路４２との差圧により導入路４９の第３の開口部５３を開閉する。連通路４２は、注入路４１を介してシリンダ室１９に繋がっている。つまり、圧縮室１９ｂの圧力が導入路４９の圧力よりも大きいとき、逆止弁装置４４は、導入路４９の第３の開口部５３を閉じ、圧縮室１９ｂの圧力が導入路４９の圧力よりも所定値以上に小さいとき、逆止弁装置４４は、導入路４９の第３の開口部５３を開く。

　この所定値は、吐出ポート２５ａが開く、圧縮室１９ｂの圧力と密閉ケース１０内の圧力との差圧よりも大きい。逆止弁装置４４および吐出ポート２５ａの差圧による開閉は、リード弁６０および吐出弁２５ｂのそれぞれのばね定数や、弁部材の大きさ、吐出孔の大きさ等によって決まる。

　このような構成において、圧縮機２の電動機部１４に通電することにより、ロータ１６が回転する。ロータ１６の回転に伴って、回転軸１２を介して圧縮機構部１７が駆動される。圧縮機構部１７が駆動されると、アキュームレータ６で分離したガス冷媒がシリンダ室１９の吸込み室１９ａに吸い込まれる。シリンダ室１９内のローラ２２の回転により、ローラ２２が吸込みポート２０の位置を通り過ぎると同時に、シリンダ１８に形成される注入路４１の第１の開口部５１が開口される。吸込みポート２０から吸込まれたガス冷媒は、ローラ２２の回転によって圧縮される。このとき、ローラ２２の回転により開閉される注入路４１の第１の開口部５１から、中間圧の液冷媒が圧縮室１９ｂに注入される。圧縮室１９ｂに注入された中間圧の液冷媒は、圧縮室１９ｂで蒸発して圧縮室１９ｂ内の冷媒を冷却し、吸込みポート２０から吸込まれた冷媒と一緒に吐出ポート２５ａから吐出される。吐出ポート２５ａから吐出された冷媒は、マフラ室２８を通って圧縮機２外部に吐出される。凝縮器３で凝縮された冷媒の一部が、インジェクション管７を通って圧縮機２に導かれる。

　インジェクション管７を通って圧縮機２に導かれた液冷媒は、まずインジェクション流路４０のインジェクション導入管７０を通じて導入路４９に流入する。導入路４９に流入した液冷媒は、導入路４９の第３の開口部５３に向かって流れる。しかしながら、導入路４９の第３の開口部５３は、通常、逆止弁装置４４によって塞がれている。つまり、導入路４９に流入した液冷媒は、連通路４２へ流れ込まない。そして、圧縮室１９ｂの圧力が導入路４９の圧力よりも所定値以上に小さくなったとき、逆止弁装置４４のリード弁６０の開閉部６２が連通路４２側に押し込まれ、導入路４９の第３の開口部５３が開く。そうすると、導入路４９内の液冷媒が連通路４２に流入する。再び圧縮室１９ｂの圧力が導入路４９の圧力よりも大きくなると、逆止弁装置４４が第３の開口部５３を塞ぐ。

　連通路４２に流入した液冷媒は、注入路４１の第２の開口部５２を通って注入路４１に流入する。注入路４１に流入した液冷媒は、前述したとおり、シリンダ室１９内を回転するローラ２２の下面により開閉する注入路４１の第１の開口部５１が開口したとき、シリンダ室１９へ注入される。

　第１の実施形態のインジェクション流路４０は、副軸受２６に注入路４１と導入路４９とを備え、端板３０に連通路４２を備えるが、副軸受２６と端板３０とを組み合わせて連通路４２を画定し、導入路４９の第３の開口部５３を回転軸１２の軸方向に開口し、連通路４２内の逆止弁装置４４の弁座面４５aと副軸受２６と端板３０との接合面とが同一面であれば良い。例えば、副軸受２６のフランジ部２６ｆに溝部４３を設け、端板３０を固定して連通路４２を形成しても良い。この場合、導入路４９を端板３０に形成すれば、第３の開口部５３は軸方向に開口する。逆止弁装置４４の弁座面４５ａと端板３０と副軸受２６との接合面とは、同一面である。リード弁６０は、第３の開口部５３の上側から開閉する。

　第１の実施形態の圧縮機２によれば、インジェクション流路４０は、導入路４９、連通路４２および注入路４１から形成される。これらの流路４１、４２、４９が副軸受２６と端板３０に設けられる。導入路４９と注入路４１とは、連通路４２で連絡される。そのため、導入路４９と注入路４１とを繋げる位置についての設計の自由度を高めることができる。

　導入路４９の第３の開口部５３の断面積は、注入路４１の第１の開口部５１の断面積よりも大きいことが好ましい。液冷媒の導入路４９側の流量が注入路４１側の流量より大きくなり、液冷媒がシリンダ室１９に注入されやすくなる。また、逆止弁装置４４の流路抵抗が小さくなるため、流路損失を低減できる。よって、冷却能力が向上し、圧縮機の信頼性が向上する。

　さらに、シリンダ室１９から導入路４９への圧縮冷媒の逆流を防ぐ逆止弁装置４４のが、導入路４９の第３の開口部を開閉するように、連通路４２に設けられ、かつリード弁６０の開閉部６２が軸方向に開閉する。そのため、確実に逆流が防がれ、流路損失が低減される。

　また、連通路４２を形成する副軸受２６と端板３０との接合面には、シールが必要である。そのため、この接合面は、面粗さが小さく、高精度に形成されている。この接合面に逆止弁装置４４の弁座面４５ａが設けられているので、シール性を高めることができる。

　リード弁６０は薄板状であって、片持ち梁状に固定支持部６１で固定されている。そのため、リード弁６０は、応答性に優れている。つまり、逆止弁装置４４は第３の開口部５３を圧縮室１９ｂの圧力変動に伴って開閉するが、開閉のタイミングのずれが最小限に抑制され、インジェクション流量の低下が防がれる。さらに、リード弁６０は、固定支持部６１で固定されている。そのため、開閉部６２は、第３の開口部５３を安定して開閉することができる。そして、開閉部６２の不規則な動きに起因する打痕や摩耗が防止される。

　また、逆止弁装置４４の体積Ｖをリード弁６０、弁押さえ６４、および固定部材６５の体積の合計とし、連通路４２の空間容積Ｃを溝部４３の大きさとする。このとき、逆止弁装置４４の体積Ｖは、連通路４２の空間容積Ｃから逆止弁装置４４の体積Ｖを除いた連通路４２の実質の空間容積Ｓよりも大きい。換言すると、連通路４２の実質の空間容積Ｓは、逆止弁装置４４の体積Ｖ以下に小さい。そのため、シリンダ室１９からインジェクション流路４０へ逆流する圧縮冷媒量が少なくなって、圧縮損失が抑えられる。

　第１の実施形態では、副軸受２６側に導入路４９と連通路４２を設け、図３に示すように連通路４２が注入路４１の第２の開口部５２よりも下方に位置している。そのため、連通路４２に潤滑油が溜まり、連通路４２の実質の空間容積Ｓをさらに低減する。シリンダ室１９へインジェクションしていない場合の圧縮機の性能低下が抑制される。

　さらに、図６に示すように、注入路４１は、リード弁６０の固定支持部６１中心と導入路４９の第３の開口部５３の任意の点を結んだ延長線上に位置している。この範囲に注入路４１を設けると、リード弁６０が第３の開口部５３を開口してインジェクションされるとき、連通路４２に流入した冷媒が注入路４１に開口する第２の開口部５２に略直線的に流れる。そのため、流路抵抗が抑えられ、インジェクション流量の低下が防がれる。

（第２の実施形態）
　第２の実施形態の圧縮機２について図７および図８に基いて説明する。第１の実施形態と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

　第２の実施形態の圧縮機２は、圧縮機構部１７に２つのシリンダ１８Ａ、１８Ｂを備えている。下側にＡシリンダ１８Ａが位置し、上側にＢシリンダ１８Ｂが位置している。２つのシリンダ１８Ａ、１８Ｂの間には、仕切り板３２が設けられている。仕切り板３２は、２つのシリンダ１８Ａ、１８Ｂを仕切り、Ａシリンダ１８Ａのシリンダ室１９Ａと、Ｂシリンダ１８Ｂのシリンダ室１９Ｂと、を閉塞する仕切り板３２は、重なる２つの仕切り板部材３２Ａ、３２Ｂを備えている。

　第２の実施形態の圧縮機２は、仕切り板３２に設けられたインジェクション流路４０を備えている。つまり、仕切り板３２は、Ｂシリンダ１８Ｂのシリンダ室１９Ｂを閉塞する閉塞部材と、Ａシリンダ１８Ａのシリンダ室１９Ａを閉塞する端板として機能する。

　図７および図８に示すように、仕切り板部材３２Ｂには、シリンダ室１９Ｂに液冷媒を注入する注入路４１が設けられている。仕切り板部材３２Ａには、シリンダ室１９Ａに液冷媒を注入する補助注入路５０が設けられている。注入路４１は、Ｂシリンダ１８Ｂのシリンダ室１９Ｂに開口する第１の開口部５１と、連通路４２に開口する第２の開口部５２と、を有している。補助注入路５０は、Ａシリンダ１８Ａのシリンダ室１９Ａに開口する第５の開口部７１と、連通路４２に開口する第６の開口部７２と、を有している。連通路４２は、仕切り板部材３２Ｂと仕切り板部材３２Ａとによって形成されている。仕切り板部材３２Ｂには、溝部４３が設けられている。連通路４２は、仕切り板部材３２Ｂに仕切り板部材３２Ａを重ねることで塞がれた溝部４３である。溝部４３は、仕切り板部材３２Ａの端面で塞がれている。導入路４９は、仕切り板部材３２Ａに径方向に水平に設けられている。導入路４９の一端側には、連通路４２に軸方向に開口する第３の開口部５３が設けられている。導入路４９の他端５４は、仕切り板部材３２Ａの外周面に開口している。導入路４９の他端５４には、密閉ケース１０の外部に繋がるインジェクション導入管７０が接続されている。インジェクション導入管７０は、密閉ケース１０の外部でインジェクション管７に接続されている。

　第２実施形態の圧縮機２の連通路４２は、導入路４９の第３の開口部５３の上側に配置されている。連通路４２には、導入路４９の第３の開口部５３を開閉する逆止弁装置４４が設けられている。第２の実施形態の逆止弁装置４４では、リード弁６０の固定支持部６１と弁押さえ６４とが導入路４９が設けられる仕切り板部材３２Ａに固定部材６５で固定されている。リード弁６０の固定面と逆止弁装置４４の弁座面４５ａとが、同一面に設けられている。

　このような構成において、インジェクション管７を流れる液冷媒は、第１の実施形態と同様にして、インジェクション導入管７０、導入路４９、連通路４２、注入路４１、補助注入路５０を通って、各シリンダ室１９Ａ、１９Ｂに注入される。このとき、逆止弁装置４４は、導入路４９の圧力と各シリンダ室１９Ａ、１９Ｂの圧力との差圧によって導入路４９の第３の開口部５３を開閉する。

　第２実施形態の圧縮機２によれば、２つのシリンダ１８Ａ、１８Ｂを有するロータリ圧縮機であっても、２つの仕切り板部材３２Ａ、３２Ｂからなる仕切り板３２にインジェクション流路４０を形成することにより、各シリンダ室１９Ａ、１９Ｂに液冷媒を供給することができる。

　第２実施形態の圧縮機２は、インジェクション流路４０に流入した液冷媒が、注入路４１と補助注入路５０とに分岐する前の導入路４９の第３の開口部５３に逆止弁装置４４を備えている。そのため、第２実施形態の圧縮機２は、１つの逆止弁装置４４で各シリンダ室１９Ａ、１９Ｂからの逆流を阻止できる。

　また、第１の実施形態の圧縮機と同様に、主軸受２５と副軸受２６とのそれぞれに圧縮冷媒を吐出する吐出ポート２５ａおよび吐出弁２５ｂを設け、かつ副軸受２６側のマフラ室と主軸受２５側のマフラ室２８とを繋げる通路を設けても良い。さらに、各シリンダ１８Ａ、１８Ｂの仕切り板３２の端面に吐出ポートおよび吐出弁を設けても良い。仕切り板３２の端面に吐出された冷媒は、副軸受２６側のマフラ室と主軸受２５側のマフラ室２８とを繋げる通路に合流することが好ましい。このとき、各吐出弁は各シリンダ室１９Ａ、１９Ｂと密閉ケース１０との差圧により吐出ポート２５ａを開く。そして、インジェクション流路４０に設けられる逆止弁装置４４が第３の開口部５３を開く差圧は、吐出ポート２５ａを開く差圧よりも大きい。

　以上説明した少なくとも一つの実施形態の圧縮機２によれば、液冷媒を圧縮機構部１７のシリンダ室１９に導くインジェクション流路４０は、インジェクション導入管７０と、導入路４９と、注入路４１と、導入路４９と、注入路４１と導入路４９とを連絡する連通路４２と、を備えている。連通路４２は閉塞部材２６、３２Ａと端板３０、３２Ｂの２つの部材を組み合わせて形成される。導入路４９は、閉塞部材２６、３２Ａまたは端板３０、３２Ｂのどちらかに形成することができる。つまり、導入路４９と注入路４１の連通位置について設計自由度を高めることが可能である。連通路４２に備えられる逆止弁装置４４は、回転軸１２の軸方向に開口する導入路４９の第３の開口部５３を開閉する。弁座面４５ａは面粗さが小さく高精度に形成された閉塞部材２６、３２Ａと端板３０、３２Ｂと同一面に設けられている。そのため、弁座面４５ａのシール性を高めることができる。したがって、逆止弁装置４４からの冷媒の逆流を防止することができる。

　逆止弁装置４４はリード弁６０を備えている。そのため、インジェクション時に開閉のタイミングのずれが最小限に抑制され、インジェクション流量の低下が防がれる。さらに、開閉部６２の不規則な動きに起因する打痕や摩耗は抑制される。

　逆止弁装置４４は、導入路４９が設けられる部材に固定される。そのため、リード弁６０の固定面と逆止弁装置４４の弁座面４５ａとが同一面に設けられる。リード弁６０の開閉部６２を弁座面４５ａに対し、高精度に隙間なく位置させることができる。

　リード弁６０の固定支持部６１は、シリンダ室１９よりも回転軸１２の径方向に外側で、かつ回転軸１２の軸方向から見てインジェクション流路４０に重ならない位置に設けられる。そのため、固定支持部６１を固定する固定部材６５が、シリンダ室１９や導入路４９を貫通することによるリークの発生や流路の障害となることが確実に防止される。固定部材６５は、実施形態ではリベットを用いたが、その他のねじ固定でも良い。

　また、連通路４２の空間容積Ｓを小さくすることで、シリンダ室１９からインジェクション流路４０へ逆流する圧縮冷媒量が減る、そのため、圧縮損失が抑制されるとともに、シリンダ室１９へインジェクションしていない場合の圧縮機の性能低下が抑制される。

　また、導入路４９の第３の開口部５３の断面積を注入路４１の第１の開口部５１の断面積よりも大きく形成する。これにより導入路４９の流速が注入路４１の流速より大きくなり、インジェクション流路４０を流れる冷媒がシリンダ室１９に注入されやすくなる。また、導入路４９の第３の開口部５３の断面を大きくすることで、液冷媒の逆止弁装置４４による流路抵抗が小さくなる。そのため、流路損失を低減することができる。以上のような構成とすることで、冷却能力が向上し、信頼性の高い圧縮機２を提供することができる。

　実施形態の圧縮機２は複数のシリンダ室１９を有する場合でも適用できる。軸方向に２つの仕切り板部材３２Ａ、３２Ｂを重ねて、それぞれの仕切り板部材３２Ａ、３２Ｂにインジェクション流路４０が設けられる。このような構造とすることで、１つの逆止弁装置４４で複数のシリンダ室１９からの逆流を阻止できる。そのため、圧縮機２の構造が簡素化され、製造性が向上し、低コスト化が図られる。

　また、実施形態の圧縮機２は、ブレード２３とローラ２２とを用いたロータリ圧縮機であるが、ブレード２３とローラ２２とが一体となったスイング式の圧縮機に実施形態のインジェクション流路４０を適用した場合にも同等の効果が得られる。

　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…冷凍サイクル、２…圧縮機、３…凝縮器、４…膨張装置、５…蒸発器、６…アキュームレータ、７…インジェクション管、１０…密閉ケース、１２…回転軸、１４…電動機部、１７…圧縮機構部、１８…シリンダ、１９…シリンダ室、２２…ローラ、２３…ブレード、２５…主軸受、２６…副軸受、３０…端板、３２…仕切り板、３２Ａ、３２Ｂ…仕切り板部材、４０…インジェクション流路、４１…注入路、４２…連通路、４４…逆止弁装置、４９…導入路、５０…補助注入路、５１…第１の開口部、５２…第２の開口部、５３…第３の開口部、５４…導入路の他端、６０…リード弁、６１…固定支持部、６２…開閉部、６３…リード部、６４…弁押さえ、６５…固定部材、Ｃ…連通路の容積、Ｖ…逆止弁装置の体積

Claims

密閉ケースと、
　前記密閉ケース内に収容される圧縮機構部と、を備え、
　前記圧縮機構部は、
　　シリンダ室を有するシリンダと、
　　前記シリンダの一方の端面に固定され、前記シリンダ室を閉塞する閉塞部材と、
　　前記閉塞部材に重ねられる端板と、
　　前記シリンダ室内に冷媒を供給するインジェクション流路と、
　　前記シリンダ室内に流入した冷媒を圧縮するローラと、
　　前記インジェクション流路に設けられた逆止弁装置と、を有し、
　前記インジェクション流路は、
　　前記閉塞部材に設けられ、かつ前記シリンダ室に開口する一端と、前記端板側に開口する他端と、を有する注入路と、
　　前記閉塞部材と前記端板との間に設けられて前記注入路に繋がる連通路と、
　　前記閉塞部材および前記端板のいずれか一方に設けられ、かつ前記閉塞部材と前記端板とが重なる方向に開口して前記連通路に繋がる一端と、前記密閉ケースの外部に連通するインジェクション導入管が接続される他端と、を有する導入路と、を有し、
　前記逆止弁装置は、
　　前記導入路を開閉するリード弁と、
　　前記リード弁の開度を規制する弁押さえと、
　　前記リード弁と前記弁押さえを固定する固定部材と、を備え、
　前記リード弁と前記弁押さえとは、前記導入路が設けられる前記閉塞部材または前記端板に固定される密閉型圧縮機。
前記リード弁の弁座面と前記閉塞部材と前記端板との接合面とが、同一面である請求項１に記載の密閉型圧縮機。
前記シリンダ室で圧縮された冷媒を密閉ケース内に吐出する吐出孔と、前記吐出孔を開閉する吐出弁と、を備え、
　前記逆止弁装置は、前記吐出弁が前記吐出孔を開く差圧よりも大きい差圧で前記導入路の連通路側開口部を開く請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
前記リード弁は、
　前記固定部材で固定される固定支持部と、
　前記導入路の連通路側の開口部を開閉する開閉部と、
　前記固定支持部と前記開閉部とを連結するリード部と、を有し、
前記固定支持部は、
　前記シリンダ室よりも前記圧縮機構部を駆動する電動機部と圧縮機構部とを連結する回転軸の径方向外側に配置されるとともに、前記回転軸の軸方向から見て前記インジェクション流路に重ならない位置に設けられる請求項１から３のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
前記逆止弁装置は、前記連通路内に設けられ、
前記逆止弁装置の体積は、前記連通路から前記逆止弁装置の体積を除いた空間容積よりも大きい請求項１から４のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
前記連通路の少なくとも一部が、前記注入路の連通路側の開口部より下方に位置する請求項５に記載の密閉型圧縮機。
前記圧縮機構部は、前記シリンダを複数有し、
前記複数のシリンダの間に前記インジェクション流路を備える請求項１から６のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
前記複数のシリンダの間に前記シリンダ室を閉塞し、前記圧縮機構部を駆動する電動機部と圧縮機構部とを連結する回転軸の軸方向に並ぶ２つの仕切板を備え、
前記仕切板の一方は前記閉塞部材であって、他方は前記端板である請求項７に記載の密閉型圧縮機。
前記注入路は、一方の前記シリンダの前記シリンダ室に開口し、
前記端板に設けられ、かつ他方の前記シリンダの前記シリンダ室に開口する一端と、前記連通路に開口する他端と、を有する補助注入路を備える請求項７または８に記載の密閉型圧縮機。
請求項１から９のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機と、
　前記密閉型圧縮機に接続される放熱器と、
　前記放熱器に接続される膨張装置と、
　前記膨張装置と前記密閉型圧縮機の間に接続される吸熱器と、を備える冷凍サイクル装置。