(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-15
(45)【発行日】2022-12-23
(54)【発明の名称】冷凍サイクル装置
(51)【国際特許分類】
F04C 29/04 20060101AFI20221216BHJP
F25B 1/04 20060101ALI20221216BHJP
F04C 18/356 20060101ALI20221216BHJP
F04C 29/00 20060101ALI20221216BHJP
【ＦＩ】
F04C29/04 B
F25B1/04 E
F04C18/356 J
F04C29/00 C
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2018085903
(22)【出願日】2018-04-27
(65)【公開番号】P2019190409
(43)【公開日】2019-10-31
【審査請求日】2021-03-29
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106116
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100131495
【弁理士】
【氏名又は名称】前田 健児
(72)【発明者】
【氏名】飯高 誠之
(72)【発明者】
【氏名】橋本 俊一
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 寛
【審査官】落合 弘之
(56)【参考文献】
【文献】特開昭５５－１３７３７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０３７５９４７７（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０１５０５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５９－０００５８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５８－１５００９３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０４Ｃ １８／００－１８／５６
Ｆ２５Ｂ １／０４－ １／１０
Ｆ０４Ｃ ２９／００－２９／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機と室外熱交換器と膨張弁と室内熱交換器が順に配置された冷凍サイクル装置で、前記圧縮機は、圧縮室の内部で旋回するピストンにより冷媒を圧縮するロータリ圧縮機であり、
一端が前記圧縮機以外の冷凍サイクルに接続され、他端が前記圧縮機に接続され、前記圧縮機にインジェクション冷媒を供給するインジェクション配管を備え、
前記インジェクション配管は、前記圧縮機の内部に設けられたインジェクション流路を経て、前記圧縮室に連通するインジェクション孔に接続され、前記インジェクション孔は、前記ピストンの旋回により開閉する機構を有する冷凍サイクル装置において、
前記インジェクション孔の形状は長孔であり、長孔の長手方向は、シリンダの内周と同心円の円周における前記インジェクション孔の中心位置での接線方向と略平行の方向であり、
前記インジェクション流路はピストン端面に対して水平方向に設置し、
前記インジェクション孔と前記インジェクション流路とを接続するインジェクション孔接続流路は、鉛直方向に対して傾斜しており、当該傾斜方向は、前記ピストンの旋回方向と逆向きである、
ことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧縮室内部に連通するインジェクション孔を備え、ピストンの旋回運動によりインジェクション孔が開閉する機構を有するロータリ圧縮機を搭載する冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、シリンダの内部に連通するインジェクション孔を備え、ピストンの旋回運動によりインジェクション孔が開閉する機構を有するロータリ圧縮機が提案され、空調用途に用いられている（特許文献１参照）。
【0003】
図９に特許文献１に記載のロータリ圧縮機の圧縮機構部の横断面図を示す。ロータリ圧縮機においてシリンダ１１の内部に連通するインジェクション孔１２を備え、ピストン１３の旋回運動によりピストン１３の端面によってインジェクション孔１２が開閉するように構成されている。
【0004】
これにより、インジェクション孔１２がシリンダ１１の内部と連通する間に、インジェクション孔１２から中間圧のインジェクション冷媒を圧縮室１４に供給することが可能となる。
【0005】
また、図１０に特許文献１に記載の構成におけるインジェクション孔が閉じ切るときの横断面図を示す。閉接点１６はインジェクション孔１２が閉じ切るときにピストン１３の外周面とインジェクション孔１２の外周面とが内接する点である。図１１に特許文献１に記載の構成におけるインジェクション孔が開き始めるときの横断面図を示す。開接点１７はインジェクション孔１２が開き始めるときにピストン１３の外周面とインジェクション孔１２の外周面とが内接する点である。インジェクション孔１２の形状が円であるため、閉接点１６と開接点１７との距離は近い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０００－１７０６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来技術に記載の構成において、部分負荷条件などで圧縮機が吸入する冷媒の圧力と吐出する冷媒の圧力との圧力比が小さくなる運転状態では、ピストン１３の回転角が小さい状態で圧縮室１４の圧力がインジェクション圧力に到達するため、インジェクション孔１２が閉じ切る前に圧縮室１４の圧力がインジェクション圧力より高くなり、圧縮室１４からインジェクション孔１２へ冷媒の逆流が生じる。冷媒の逆流に伴って、ピストン１３の外周部で押しのけられている潤滑油はインジェクション孔１２に流入する。このとき、潤滑油は閉接点１６の付近のインジェクション流路内に溜まる。
【0008】
その後、インジェクション孔１２が全閉となった後、再び、インジェクション孔１２は開接点１７から開き始める。閉接点１６の付近のインジェクション流路内に溜まった潤滑油は開接点１７との距離が近いため、開接点１７から開き始めたインジェクション孔１２の開口部は潤滑油によって塞がれ、インジェクション冷媒を圧縮室１４に供給できない。
【0009】
したがって、圧縮室１４に流入するインジェクション冷媒の量が少なくなるという課題
があった。圧縮室１４に流入するインジェクション冷媒の量が少なくなると、低圧回路を流れる冷媒流量が増加し、低圧回路内の圧力損失が大きくなることで冷凍サイクルの効率が低下したり、圧縮機から吐出する冷媒の温度を低減できず吐出冷媒の温度が過昇となることでモーター効率が低下したり圧縮機を構成する絶縁紙や冷凍機油等の有機材料の劣化が進行したりする。
があった。圧縮室１４に流入するインジェクション冷媒の量が少なくなると、低圧回路を流れる冷媒流量が増加し、低圧回路内の圧力損失が大きくなることで冷凍サイクルの効率が低下したり、圧縮機から吐出する冷媒の温度を低減できず吐出冷媒の温度が過昇となることでモーター効率が低下したり圧縮機を構成する絶縁紙や冷凍機油等の有機材料の劣化が進行したりする。
【0010】
本発明は、上記課題を解決するものであり、インジェクション孔１２に流入した潤滑油がインジェクション流路内で潤滑油溜りを形成しても、インジェクション孔１２が開き始めるときに潤滑油溜りがインジェクション孔１２の開口部を塞がなくなり、インジェクション冷媒が圧縮室１４に十分供給されることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決するために、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機と室外熱交換器と圧力調整装置と室内熱交換器が順に配置された冷凍サイクル装置で、圧縮機は、シリンダの内部で旋回運動するピストンにより冷媒を圧縮するロータリ圧縮機であり、一端が圧縮機以外の冷凍サイクルに接続され、他端が圧縮機に接続され、圧縮機にインジェクション冷媒を供給するインジェクション配管を備え、インジェクション配管は、圧縮機内に設けられたインジェクション流路を経て、圧縮室に連通するインジェクション孔に接続され、ピストンの旋回運動によりインジェクション孔が開閉する機構を有する冷凍サイクル装置において、インジェクション孔の形状は長孔であり、長孔の長手方向は、長孔の重心を通りシリンダ内周の同心円の円周に対してインジェクション孔の重心を通る接線方向と略水平方向に設置されている、ことを特徴とする冷凍サイクル装置である。
【0012】
本構成において、インジェクション孔がピストンの旋回運動によって閉じ切るときにピストン外周面とインジェクション孔の外周面とが内接する点を閉接点とし、インジェクション孔が開き始めるときにピストン外周面とインジェクション孔の外周面とが内接する点を開接点とする。インジェクション孔の形状が長孔であるため、開接点と閉接点との距離は、インジェクション孔が円の場合の開接点と閉接点との距離と比較して長くなる。
【0013】
部分負荷条件などで、圧縮機が吸入する冷媒の圧力と吐出する冷媒の圧力との圧力比が小さくなる運転状態では、ピストンの回転角が小さい状態で圧縮室内の圧力がインジェクション圧力に到達するため、インジェクション孔が閉じ切る前に圧縮室内の圧力がインジェクション圧力より高くなり、圧縮室からインジェクション孔へ逆流が生じる。冷媒の逆流に伴って、ピストン外周面で押しのけられている潤滑油はインジェクション孔に流入する。このとき、潤滑油は閉接点付近のインジェクション孔接続流路内に溜まる。その後、インジェクション孔が全閉となり、再び、インジェクション孔は開接点から開き始める。このとき、開接点は閉接点から離れた位置となる。
【0014】
したがって、閉接点付近のインジェクション孔接続流路内に溜まった潤滑油は開接点と距離が離れているため、開接点から開き始めたインジェクション孔の開口部を塞がない。
【発明の効果】
【0015】
本発明の冷凍サイクル装置では、インジェクション孔接続流路の内部に形成される潤滑油溜りは、インジェクション孔が開き始めるときにインジェクション孔の開口部を塞がないため、インジェクション冷媒がインジェクション孔接続流路を流れる際に生じる流路抵抗が過度に上昇しない。
【0016】
したがって、圧縮室に十分な量のインジェクション冷媒が供給される。そのため、低圧回路を流れる冷媒流量の増加によって生じる低圧回路における圧力損失の増大を抑制するので、冷凍サイクルの効率が向上する。また、圧縮機から吐出する冷媒の温度を低減でき
ず吐出冷媒の温度が過昇となることで生じるモーター効率の低下や圧縮機を構成する絶縁紙や冷凍機油等の有機材料の劣化の進行を抑制するので、冷凍サイクルの効率が向上したり、圧縮機の信頼性を向上したりすることができる。
ず吐出冷媒の温度が過昇となることで生じるモーター効率の低下や圧縮機を構成する絶縁紙や冷凍機油等の有機材料の劣化の進行を抑制するので、冷凍サイクルの効率が向上したり、圧縮機の信頼性を向上したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施の形態１における冷凍サイクル構成図
【図2】本発明の実施の形態１におけるロータリ圧縮機の圧縮機構部の横断面図
【図3】本発明の実施の形態１の構成におけるインジェクション孔が閉じ切るときの横断面図
【図4】本発明の実施の形態１の構成におけるインジェクション孔が開き始めるときの横断面図
【図7】本発明の実施の形態２におけるインジェクション孔が閉になる過程のインジェクション孔の縦断面図
【図8】本発明の実施の形態２におけるインジェクション孔が開になる過程のインジェクション孔の縦断面図
【図9】特許文献１に記載のロータリ圧縮機の圧縮機構部の横断面図
【図10】特許文献１に記載の構成におけるインジェクション孔が閉じ切るときのインジェクション孔部の横断面図
【図11】特許文献１に記載の構成におけるインジェクション孔が開き始めるときのインジェクション孔部の横断面図
【発明を実施するための形態】
【0018】
第１の発明は、圧縮機と室外熱交換器と膨張弁と室内熱交換器が順に配置された冷凍サイクル装置で、圧縮機は、シリンダの内部で旋回運動するピストンにより冷媒を圧縮するロータリ圧縮機であり、一端が圧縮機以外の冷凍サイクルに接続され、他端が圧縮機に接続され、圧縮機にインジェクション冷媒を供給するインジェクション配管を備え、インジェクション配管は、圧縮機内に設けられたインジェクション流路を経て、圧縮室に連通するインジェクション孔に接続され、ピストンの旋回運動によりインジェクション孔が開閉する機構を有する冷凍サイクル装置において、インジェクション孔の形状は長孔であり、長孔の長手方向は、長孔の重心を通りシリンダ内周の同心円の円周に対してインジェクション孔の重心を通る接線方向と略水平方向に設置されている、ことを特徴とする冷凍サイクル装置である。
【0019】
本構成において、インジェクション孔がピストンの旋回運動によって閉じ切るときにピストン外周面とインジェクション孔の外周面とが内接する点を閉接点とし、インジェクション孔が開き始めるときにピストン外周面とインジェクション孔の外周面とが内接する点を開接点とする。インジェクション孔の形状が長孔であるため、開接点と閉接点との距離は、インジェクション孔が円の場合の開接点と閉接点との距離と比較して長くなる。
【0020】
部分負荷条件などで、圧縮機が吸入する冷媒の圧力と吐出する冷媒の圧力との圧力比が小さくなる運転状態では、ピストンの回転角が小さい状態で圧縮室内の圧力がインジェクション圧力に到達するため、インジェクション孔が閉じ切る前に圧縮室内の圧力がインジェクション圧力より高くなり、圧縮室からインジェクション孔へ逆流が生じる。冷媒の逆流に伴って、ピストン外周面で押しのけられている潤滑油はインジェクション孔に流入する。このとき、潤滑油は閉接点付近のインジェクション孔接続流路内に溜まる。その後、インジェクション孔が全閉となり、再び、インジェクション孔は開接点から開き始める。このとき、開接点は閉接点から離れた位置となる。このとき、開接点は閉接点から離れた位置となる。
【0021】
したがって、閉接点付近のインジェクション孔接続流路内に溜まった潤滑油は開接点と距離が離れているため、開接点から開き始めたインジェクション孔の開口部を塞がない。
【0022】
よって、本発明の冷凍サイクル装置では、インジェクション孔接続流路の内部に形成される潤滑油溜りは、インジェクション孔が開き始めるときにインジェクション孔の開口部を塞がないため、インジェクション冷媒がインジェクション孔接続流路を流れる際に生じる流路抵抗が過度に上昇しない。したがって、インジェクション冷媒が圧縮室に供給されなくなるのを防止し、低圧回路を流れる冷媒流量が増加し圧力損失が大きくなるのを抑制するので、冷凍サイクルの効率が向上する。
【0023】
第２の発明は、第１の発明の冷凍サイクル装置において、インジェクション流路はピストン端面に対して水平方向に設置し、インジェクション孔とインジェクション流路とを接続するインジェクション孔接続流路をピストンの端面の鉛直方向に対して傾斜させ、かつ、インジェクション孔接続流路はインジェクション孔の中心とシリンダの内周の中心とを結ぶ線に対し略垂直方向、かつ、インジェクション孔接続流路はピストンの旋回方向と逆向きに設置している、ことを特徴とする冷凍サイクル装置である。
【0024】
これにより、閉接点付近のインジェクション孔接続流路面積は小さくなる。したがって、冷媒の逆流によって潤滑油が圧縮室からインジェクション孔に流入する際に、インジェクション孔接続流路面積が小さいため流路抵抗が大きくなり、潤滑油がインジェクション孔接続流路内に流入しにくくなる。
【0025】
よって、本発明の冷凍サイクル装置では、冷房最小負荷条件などで、圧縮機が吸入する冷媒の圧力と吐出する冷媒の圧力との圧力比がさらに小さくなり、圧縮室からインジェクション孔への冷媒の逆流が大きくなり、それに伴って潤滑油がインジェクション孔に流入しやすい場合においても、インジェクション孔接続流路内に潤滑油溜りが形成されにくくなる。そのため、インジェクション孔が開き始めるときに潤滑油が開口部を塞がないため、インジェクション冷媒がインジェクション孔接続流路を流れる際に生じる流路抵抗が過度に上昇しない。したがって、圧縮室に十分なインジェクション冷媒が供給されるため、低圧回路を流れる冷媒流量が増加し圧力損失が大きくなるのを抑制するので、冷凍サイクルの効率が向上する。
【0026】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって、本発明が限定されるものではない。
【0027】
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１における冷凍サイクル構成図を示す。図１の冷凍サイクル構成図は、室外空調ユニット１台に対し、室内空調ユニットが１台接続した構成となっている。なお、冷凍サイクル構成に関しては、図１に示したものに限定されない。例えば、室外空調ユニットは２台以上、室内空調ユニットも２台以上、並列に接続可能である。
図１に本発明の実施の形態１における冷凍サイクル構成図を示す。図１の冷凍サイクル構成図は、室外空調ユニット１台に対し、室内空調ユニットが１台接続した構成となっている。なお、冷凍サイクル構成に関しては、図１に示したものに限定されない。例えば、室外空調ユニットは２台以上、室内空調ユニットも２台以上、並列に接続可能である。
【0028】
室外空調ユニット１０１において、ロータリ圧縮機１１１は冷媒を圧縮する圧縮機である。四方弁１１２は冷房運転時と暖房運転時の冷媒流れ方向を切り替える弁である。暖房運転時は四方弁１１２の実線に沿って冷媒が流れ、冷房運転時は四方弁１１２の破線に沿って冷媒が流れる。第１圧力調整弁１１４は冷凍サイクルの圧力を調整する圧力調整弁である。室外熱交換器１１５は周囲の空気と空調用冷媒とが熱交換する熱交換器であり、一般的には、フィン＆チューブ型やマイクロチューブ型の熱交換器が利用される。インジェクション配管１１６は冷凍サイクルから冷媒の一部をロータリ圧縮機１１１にインジェクションする冷媒配管である。
【0029】
室内空調ユニット１０２において、室内熱交換器１１３は周囲の空気と冷凍サイクルを流れる冷媒とが熱交換する熱交換器であり、一般的には、フィン＆チューブ型やマイクロチューブ型の熱交換器が利用される。第２圧力調整弁１１７は冷凍サイクルの圧力を調整する圧力調整弁である。
【0030】
図２に本発明の実施の形態１におけるロータリ圧縮機の圧縮機構部の横断面図を示す。
【0031】
シャフト１２２は偏芯部１２２ａを備え、シャフト１２２が旋回運動することでシャフト１２２の偏芯部１２２ａによってピストン１２３がシリンダ１２１の内壁面１２１ａに沿って旋回運動する。また、ベーン１２４はピストン１２３の旋回運動に伴ってピストン１２３のピストン外周面１２３ａに接するようにシリンダ１２１の溝１２１ｂで往復運動する。また、吸入ポート１２５は冷媒をシリンダ１２１の内部に供給する孔、吐出ポート１２６は冷媒をシリンダ１２１の外部に吐き出す孔である。
【0032】
また、インジェクション孔１２７はシリンダ１２１の内部と連通する孔であり、インジェクション流路１２８はインジェクション配管１１６からインジェクション孔１２７に連通する冷媒流路である。シェル１３０はロータリ圧縮機１１１の圧縮機構部を収納している。
【0033】
図３に本発明の実施の形態１の構成におけるインジェクション孔が閉じ切るときの横断面図を示す。閉接点１２７ｂはインジェクション孔１２７が閉じ切るときにピストン外周面１２３ａとインジェクション孔１２７の外周面とが内接する点である。
【0034】
図４に本発明の実施の形態１の構成におけるインジェクション孔が開き始めるときの横断面図を示す。開接点１２７ｃはインジェクション孔１２７が開き始めるときにピストン外周面１２３ａとインジェクション孔１２７の外周面とが内接する点である。インジェクション孔１２７の形状が長孔であるため、開接点１２７ｃと閉接点１２７ｂとの距離は、インジェクション孔１２７が円の場合と比較して長くなる。
【0035】
図５に本発明の実施の形態１におけるロータリ圧縮機の圧縮機構部の縦断面図（図２A-A’面）を示す。上軸受１３１はシリンダ１２１の上部に設置されている軸受であり、上軸受１３１はシャフト１２２を支えるベアリングとして機能している。下軸受１３２はシリンダ１２１の下部に設置されている軸受であり、下軸受１３２はシャフト１２２を支えるベアリングとして機能している。吐出バルブ１３３は吐出ポート１２６から吐出する冷媒流路に設置されているバルブであり、圧縮室１２９の冷媒の圧力がシェル１３０の内部の圧力より高い圧力となったときに開く。また、ピストン端面１２３ｂはピストン１２３の端面である。インジェクション流路１２８はピストン端面１２３ｂと水平方向に設置され、インジェクション流路１２８とインジェクション孔１２７とはインジェクション孔接続流路１２７ａで接続されている。ここでインジェクション孔接続流路１２７ａはピストン端面１２３ｂの鉛直方向に対して傾斜して設置し、かつ、インジェクション孔接続流路１２７ａはインジェクション孔１２７の中心とシリンダ１２１の内周の中心とを結ぶ線に対し略垂直方向でピストン１２３の旋回運動方向と逆向きに設置されている。
【0036】
ここで、インジェクション孔１２７の形状は、楕円、または、長円などであり、穴空け時の加工性に優れる。楕円や長円以外の長孔形状でも良い。
【0037】
次に、本実施の形態におけるロータリ圧縮機１１１の動作を説明する。
【0038】
まず、シリンダ１２１の内部において、シリンダ１２１、ピストン１２３、ベーン１２４、上軸受１３１、下軸受１３２とで囲まれ、吸入ポート１２５と接する空間に、吸入ポート１２５から低圧の吸入冷媒が供給される。次に、シリンダ１２１の内部において、１２９はシリンダ１２１、ピストン１２３、ベーン１２４、上軸受１３１、下軸受１３２とで囲まれ、吐出ポート１２６と接する圧縮室であり、圧縮室１２９の冷媒はピストン１２３が旋回運動することで圧縮され、圧縮室１２９の冷媒の圧力がシェル１３０の内部の圧力より高くなると、吐出バルブ１３３が開き高圧に圧縮された冷媒が吐出ポート１２６から吐出される。
【0039】
ピストン１２３が旋回運動する過程において、ピストン端面１２３ｂの移動によって、インジェクション孔１２７は開いたり閉じたりする。インジェクション孔１２７が開いているときは、インジェクション冷媒がインジェクション配管１１６およびインジェクション流路１２８を通ってインジェクション孔１２７から圧縮室１２９に供給されて圧縮室１２９の冷媒と合流する。一方、インジェクション孔１２７が閉じているときは、インジェクション孔１２７から圧縮室１２９にインジェクション冷媒が供給されない。
【0040】
ピストン１２３の旋回運動によりピストン端面１２３ｂがスライドすることによってインジェクション孔１２７が閉の状態になる過程では、ピストン外周面１２３ａがインジェクション孔１２７の上を通り、閉接点１２７ｂでピストン外周面１２３ａとインジェクション孔１２７の外周面とが内接することでインジェクション孔１２７は全閉状態となる。
【0041】
また、ピストン１２３の旋回運動によりピストン端面１２３ｂがスライドすることによってインジェクション孔１２７が開の状態になる過程では、開接点１２７ｃでピストン外周面１２３ａとインジェクション孔１２７の外周面とが内接するところからインジェクション孔１２７は開き始め、ピストン外周面１２３ａがインジェクション孔１２７の上を通り抜けることでインジェクション孔１２７は全開状態となる。
【0042】
次に、本実施の形態における冷凍サイクルの動作を説明する。
【0043】
図１において、暖房運転時は、四方弁１１２における冷媒の流れが実線に沿うように四方弁１１２の流路を設定する。したがって、ロータリ圧縮機１１１で圧縮されて高圧になった冷媒はロータリ圧縮機１１１から吐出され、四方弁１１２を経て室外空調ユニット１０１から出た後、室内空調ユニット１０２に入る。室内空調ユニット１０２に入った冷媒は室内熱交換器１１３で周囲の空気に熱を放出して凝縮し、高圧の過冷却液状態となって、第２圧力調整弁１１７に流入する。第２圧力調整弁１１７で中間圧力まで減圧された冷媒は、室内空調ユニット１０２から出た後、室外空調ユニット１０１に戻る。
【0044】
室外空調ユニット１０１に戻った冷媒の一部はインジェクション配管１１６に流入し、残りの冷媒は第１圧力調整弁１１４に流入する。第１圧力調整弁１１４に流れた冷媒は、第１圧力調整弁１１４で減圧され低圧の気液二相状態の冷媒となった後、室外熱交換器１１５で周囲の空気から熱を奪われて蒸発し、低圧の過熱ガス状態となって四方弁１１２を経てロータリ圧縮機１１１に吸入される。インジェクション配管１１６に流入した冷媒は、インジェクション流路１２８およびインジェクション孔接続流路１２７ａを流れ、インジェクション孔１２７から圧縮室１２９に供給される。
【0045】
ここで、例えば室内空調ユニット１０２の運転台数が少ないなどで暖房負荷が小さい運転となるような場合、ロータリ圧縮機１１１が吸入する冷媒の圧力と吐出する冷媒の圧力との圧力比が小さくなる。このとき、ピストンの回転角が小さい状態で圧縮室１２９の内部の圧力がインジェクション圧力に到達するため、インジェクション孔１２７が閉じ切る
前に圧縮室１２９の内部の圧力がインジェクション圧力より高くなり、圧縮室１２９からインジェクション孔１２７へ冷媒の逆流が生じる。冷媒の逆流に伴って、ピストン外周面１２３ａで押しのけられている潤滑油はインジェクション孔１２７に流入する。このとき、潤滑油は閉接点１２７ｂ付近のインジェクション孔接続流路１２７ａの内部に溜まる。その後、インジェクション孔１２７が全閉となり、再び、インジェクション孔１２７は開接点１２７ｃから開き始める。このとき、開接点１２７ｃは閉接点１２７ｂから離れた位置であるため、閉接点１２７ｂ付近のインジェクション孔接続流路１２７ａの内部に溜まった潤滑油は開接点１２７ｃから開き始めたインジェクション孔１２７の開口部を塞がない。
前に圧縮室１２９の内部の圧力がインジェクション圧力より高くなり、圧縮室１２９からインジェクション孔１２７へ冷媒の逆流が生じる。冷媒の逆流に伴って、ピストン外周面１２３ａで押しのけられている潤滑油はインジェクション孔１２７に流入する。このとき、潤滑油は閉接点１２７ｂ付近のインジェクション孔接続流路１２７ａの内部に溜まる。その後、インジェクション孔１２７が全閉となり、再び、インジェクション孔１２７は開接点１２７ｃから開き始める。このとき、開接点１２７ｃは閉接点１２７ｂから離れた位置であるため、閉接点１２７ｂ付近のインジェクション孔接続流路１２７ａの内部に溜まった潤滑油は開接点１２７ｃから開き始めたインジェクション孔１２７の開口部を塞がない。
【0046】
一方、冷房運転時は四方弁１１２における冷媒の流れが破線に沿うように四方弁１１２の流路を設定する。したがって、ロータリ圧縮機１１１で圧縮されて高圧になった冷媒はロータリ圧縮機１１１から吐出され、四方弁１１２を経て室外熱交換器１１５で周囲の空気に熱を放出して凝縮し、高圧の過冷却液状態となって室外熱交換器１１５から出た後、第１圧力調整弁１１４で減圧されて中間圧力となる。第１圧力調整弁１１４から出た中間圧力の冷媒の一部はインジェクション配管１１６に流入し、残りの冷媒は室外空調ユニット１０１から出た後、室内空調ユニット１０２に入る。
【0047】
室内空調ユニット１０２に入った冷媒は第２圧力調整弁１１７に流入する。第２圧力調整弁１１７に流入した冷媒は低圧の気液二相状態の冷媒となった後、室内熱交換器１１３に流入する。室内熱交換器１１３に流入した冷媒は室内熱交換器１１３で周囲の空気から熱を奪って蒸発し、低圧の過熱ガス状態となって室内空調ユニット１０２から出た後、室外空調ユニット１０１に戻る。室外空調ユニット１０１に戻った冷媒は四方弁１１２を経てロータリ圧縮機１１１に吸入される。
【0048】
インジェクション配管１１６に流入した冷媒は、インジェクション流路１２８およびインジェクション孔接続流路１２７ａを流れ、インジェクション孔１２７から圧縮室１２９に供給される。
【0049】
ここで、例えば室内空調ユニット１０２の運転台数が少ないなどで冷房負荷が小さい運転となるような場合、ロータリ圧縮機１１１が吸入する冷媒の圧力と吐出する冷媒の圧力との圧力比が小さくなる。このとき、ピストンの回転角が小さい状態で圧縮室１２９の内部の圧力がインジェクション圧力に到達するため、インジェクション孔１２７が閉じ切る前に圧縮室１２９の内部の圧力がインジェクション圧力より高くなり、圧縮室１２９からインジェクション孔１２７へ冷媒の逆流が生じる。冷媒の逆流に伴って、ピストン外周面１２３ａで押しのけられている潤滑油はインジェクション孔１２７に流入する。このとき、潤滑油は閉接点１２７ｂ付近のインジェクション孔接続流路１２７ａの内部に溜まる。その後、インジェクション孔１２７が全閉となり、再び、インジェクション孔１２７は開接点１２７ｃから開き始める。このとき、開接点１２７ｃは閉接点１２７ｂから離れた位置であるため、閉接点１２７ｂ付近のインジェクション孔接続流路１２７ａの内部に溜まった潤滑油は開接点１２７ｃから開き始めたインジェクション孔１２７の開口部を塞がない。
【0050】
以上の記述から明らかなように、本発明の冷凍サイクル装置に搭載のロータリ圧縮機１１１は、インジェクション孔接続流路１２７ａの内部に形成される潤滑油溜りは、インジェクション孔１２７が開き始めるときにインジェクション孔１２７の開口部を塞がないため、インジェクション冷媒がインジェクション孔接続流路１２７ａを流れる際に生じる流路抵抗が過度に上昇しない。したがって、インジェクション冷媒が圧縮室１２９に供給されなくなるのを防止し、暖房運転時は室外熱交換器１１５を流れる冷媒流量が増加し室外熱交換器１１５および室外熱交換器１１５を出てロータリ圧縮機１１１に戻るまでに冷媒配管を冷媒が流れる際の圧力損失が大きくなるのを抑制するので、冷凍サイクルの効率を向上することができる。また、インジェクション冷媒が圧縮室１２９に供給されなくなるのを防止するので、冷房運転時においても室内熱交換器１１３を流れる冷媒流量が増加し室内熱交換器１１３および室内熱交換器１１３を出てロータリ圧縮機１１１に戻るまでに冷媒配管を冷媒が流れる際の圧力損失が大きくなるのを抑制するので、冷凍サイクルの効率を向上することができる。
【0051】
（実施の形態２）
図６に本発明の実施の形態２におけるロータリ圧縮機の圧縮機構部の縦断面図（図２A-A’面）を示す。インジェクション孔接続流路１２７ａはピストン端面１２３ｂの鉛直方向に対して傾斜して設置し、かつ、インジェクション孔接続流路１２７ａはインジェクション孔１２７の中心とシリンダ１２１の内周の中心とを結ぶ線に対し略垂直方向でピストン１２３の旋回運動方向と逆向きに設置されている。
図６に本発明の実施の形態２におけるロータリ圧縮機の圧縮機構部の縦断面図（図２A-A’面）を示す。インジェクション孔接続流路１２７ａはピストン端面１２３ｂの鉛直方向に対して傾斜して設置し、かつ、インジェクション孔接続流路１２７ａはインジェクション孔１２７の中心とシリンダ１２１の内周の中心とを結ぶ線に対し略垂直方向でピストン１２３の旋回運動方向と逆向きに設置されている。
【0052】
図７に本発明の実施の形態２におけるインジェクション孔が閉になる過程のインジェクション孔の縦断面図を示す。閉接点１２７ｂ付近のインジェクション孔接続流路１２７ａはピストン下端面１２３ｂに挟まれるため流路面積が小さい。したがって、圧縮比が小さく圧縮室１２９からインジェクション孔１２７に冷媒が逆流するのに伴って、ピストン外周面１２３ａで押しのけられる潤滑油が圧縮室１２９からインジェクション孔１２７に流入する際に、インジェクション孔接続流路１２７ａの流路面積が小さいため流路抵抗が大きくなり、潤滑油がインジェクション孔接続流路１２７ａの内部に流入しにくくなる。
【0053】
図８に本発明の実施の形態２におけるインジェクション孔が開になる過程のインジェクション孔の縦断面図を示す。開接点１２７ｃ付近のインジェクション孔接続流路１２７ａはピストン下端面１２３ｂに挟まれないため流路面積が小さくならない。したがって、インジェクション冷媒がインジェクション孔接続流路１２７ａからインジェクション孔１２７の開口部を通って圧縮室１２９に供給される際の流路抵抗は大きくならない。
【0054】
以上の記述から明らかなように、本発明の冷凍サイクル装置に搭載のロータリ圧縮機１１１は、冷房最小負荷条件などで、ロータリ圧縮機１１１が吸入する冷媒の圧力と吐出する冷媒の圧力との圧力比がさらに小さくなり、圧縮室１２９からインジェクション孔１２７への冷媒の逆流が大きくなり、それに伴って潤滑油がインジェクション孔１２７に流入しやすい場合においても、インジェクション孔接続流路１２７ａの内部に潤滑油溜りが形成されにくくなる。そのため、インジェクション孔１２７が開き始めるときに潤滑油が開口部を塞がないため、インジェクション冷媒がインジェクション孔接続流路１２７ａを流れる際に生じる流路抵抗が過度に上昇しない。したがって、圧縮室１２９に十分なインジェクション冷媒が供給されるため、低圧回路を流れる冷媒流量が増加し圧力損失が大きくなるのを抑制するので、冷凍サイクルの効率が向上する。
【産業上の利用可能性】
【0055】
本発明は、圧縮機としてロータリ圧縮機１１１を用い、ピストン１２３の旋回運動によってインジェクション孔１２７を開閉する機構において圧縮過程で冷媒をインジェクションする機構において、圧縮機の吸込圧力と吐出圧力との圧力比が小さくなり、圧縮室１２９からインジェクション孔１２７へ冷媒の逆流が生じる場合に、冷媒の逆流に伴って潤滑油がインジェクション孔１２７に流入し潤滑油溜りが形成され、再度、インジェクション孔１２７が開となる際、潤滑油溜りがインジェクション孔１２７の開口部を塞がないので、インジェクション冷媒がインジェクション孔接続流路１２７ａを流れる際に生じる流路抵抗が過度に上昇しない。したがって、インジェクション冷媒が圧縮室１２９に供給できなくなるのを抑制するので、圧縮室１２９に供給されるインジェクション冷媒量の低下を防止し、低圧回路を流れる冷媒流量の増加によって生じる低圧回路における圧力損失の増大を抑制するので、冷凍サイクルの効率を向上することができるものとして好適に利用することができる。
【符号の説明】
【0056】
１０１ 室外空調ユニット
１０２ 室内空調ユニット
１１１ ロータリ圧縮機
１１２ 四方弁
１１３ 室内熱交換器
１１４ 第１圧力調整弁
１１５ 室外熱交換器
１１６ インジェクション配管
１１７ 第２圧力調整弁
１２１ シリンダ
１２１ａ 内壁面
１２１ｂ 溝
１２２ シャフト
１２２ａ 偏芯部
１２３ ピストン
１２３ａ ピストン外周面
１２３ｂ ピストン下端面
１２４ ベーン
１２５ 吸入ポート
１２６ 吐出ポート
１２７ インジェクション孔
１２７ａ インジェクション孔接続流路
１２７ｂ 閉接点
１２７ｃ 開接点
１２８ インジェクション流路
１２９ 圧縮室
１３０ シェル
１３１ 上軸受
１３２ 下軸受
１３３ 吐出バルブ
１０２ 室内空調ユニット
１１１ ロータリ圧縮機
１１２ 四方弁
１１３ 室内熱交換器
１１４ 第１圧力調整弁
１１５ 室外熱交換器
１１６ インジェクション配管
１１７ 第２圧力調整弁
１２１ シリンダ
１２１ａ 内壁面
１２１ｂ 溝
１２２ シャフト
１２２ａ 偏芯部
１２３ ピストン
１２３ａ ピストン外周面
１２３ｂ ピストン下端面
１２４ ベーン
１２５ 吸入ポート
１２６ 吐出ポート
１２７ インジェクション孔
１２７ａ インジェクション孔接続流路
１２７ｂ 閉接点
１２７ｃ 開接点
１２８ インジェクション流路
１２９ 圧縮室
１３０ シェル
１３１ 上軸受
１３２ 下軸受
１３３ 吐出バルブ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
