特表 2017-538070 冷却装置用往復圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2017-538070(P2017-538070A)

(43)【公表日】2017年12月21日

(54)【発明の名称】冷却装置用往復圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04B 39/12 20060101AFI20171124BHJP

   F04B 39/00 20060101ALI20171124BHJP

   F04B 39/10 20060101ALI20171124BHJP

【ＦＩ】

   F04B39/12 101B

   F04B39/00 B

   F04B39/10 L

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-549863(P2017-549863)

(86)(22)【出願日】2015年12月11日

(85)【翻訳文提出日】2017年8月9日

(86)【国際出願番号】IB2015059534

(87)【国際公開番号】WO2016092514

(87)【国際公開日】20160616

(31)【優先権主張番号】PG2014000062

(32)【優先日】2014年12月11日

(33)【優先権主張国】IT

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US

(71)【出願人】

【識別番号】517203615

【氏名又は名称】アンジェラントーニ テスト テクノロジーズ ソチエタ レスポンサビリタ リミタータ イン ショート エイティーティー ソチエタ レスポンサビリタ リミタータ

(74)【代理人】

【識別番号】100060759

【弁理士】

【氏名又は名称】竹沢 荘一

(74)【代理人】

【識別番号】100083389

【弁理士】

【氏名又は名称】竹ノ内 勝

(74)【代理人】

【識別番号】100198317

【弁理士】

【氏名又は名称】横堀 芳徳

(72)【発明者】

【氏名】マウリツィオ アスカニ

【テーマコード（参考）】

3H003

【Ｆターム（参考）】

3H003AA02

3H003AC03

3H003CC05

3H003CC06

3H003CC11

3H003CD03

(57)【要約】

【課題】少なくとも１つの二次エコノマイザ分岐部が設けられた冷却装置に用いることができる、すなわち、性能は同じであるが、このような冷却装置に現在用いられている往復圧縮機の変位量よりも小さい変位量を有する往復圧縮機を実現すること。
【解決手段】第１の流量（Ｘ）の冷媒が循環して前記圧縮機に流入する主分岐部（Ｍ）と、第２の流量（Ｘ_１）の冷媒が前記第１の流量（Ｘ）の冷媒の圧力とは異なる圧力で循環する少なくとも１つの二次エコノマイザ分岐部（Ｅ）と、追加の流量（Ｘ_２）の冷媒が循環する少なくとも１つの追加の二次エコノマイザ分岐部（Ｅ’）と、を有する閉回路（Ｃ）が設けられる冷却装置（２００）用の往復圧縮機（１００）であって、前記圧縮機は、少なくとも１つのシリンダ（１１０）と、上死点（Ｓ）と下死点（Ｉ）との間で前記少なくとも１つのシリンダ内で往復運動する少なくとも１つのピストン（１１１）と、が設けられ、前記圧縮機は、前記第１の流量の冷媒の流入のために少なくとも１つの吸引ダクトと、前記第２の流量の冷媒の流入のために前記シリンダの壁に設けられる少なくとも１つの第１の吸入孔（１０７）と、を備え、前記第１の吸入孔（１０７）を少なくとも前記ピストンの吸入行程中に少なくとも部分的に露出させ、少なくともその圧縮行程中に前記第１の吸入孔を覆い、前記第１の吸入孔（１０７）は、前記シリンダの軸（Ａ）を実質的に横切る主寸法（Ｌ）のスリット形状を有することを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

閉回路（Ｃ）が設けられる冷却装置（２００）用の往復圧縮機（１００）であって、前記閉回路は、第１の流量（Ｘ）の冷媒が循環して前記圧縮機に流入する主分岐部（Ｍ）と、第２の流量（Ｘ１）の流体が前記第１の流量（Ｘ）の冷媒の圧力と異なる圧力で循環する少なくとも１つの二次エコノマイザ分岐部（Ｅ）と、追加の流量（Ｘ２）の冷媒が循環する少なくとも１つの追加の二次エコノマイザ分岐部（Ｅ’）とを有し、
前記圧縮機は、少なくとも１つのシリンダ（１１０）と、上死点（Ｓ）と下死点（Ｉ）との間で前記少なくとも１つのシリンダ内で往復運動する少なくとも１つのピストン（１１１）とが設けられ、
前記圧縮機は、前記第１の流量の冷媒の流入のために少なくとも１つの吸引ダクトと、前記第２の流量の冷媒の流入のために前記シリンダの壁に設けられる少なくとも１つの第１の吸入孔（１０７）とを備え、
前記ピストンは、前記第１の吸入孔（１０７）を少なくともその吸入行程中に少なくとも部分的に露出させ、少なくともその圧縮行程中に前記第１の吸入孔を覆い、
ここで、前記第１の吸入孔（１０７）は、前記シリンダの軸（Ａ）を実質的に横切る寸法（Ｌ）のスリット形状を有し、前記ピストンの下死点に配置され、
前記圧縮機は、前記圧縮機内の前記追加の流量（Ｘ２）の冷媒の流入のために前記シリンダの壁に設けられる少なくとも１つの第２の吸入孔（１１２）をさらに備え、
ここで、前記第２の吸入孔（１１２）は、前記シリンダの軸（Ａ）を実質的に横切る寸法（Ｌ）のスリット形状を有し、前記下死点から前記第１の吸入孔（１０７）が位置する距離（ｄ）よりもさらに離れた距離（Ｄ）に配置され、
前記ピストンは、前記第２の吸入孔（１１２）を少なくともその吸入行程中に露出させ、少なくともその圧縮行程中に前記第２の吸入孔を覆うようになっていることを特徴とする冷却装置（２００）用の往復圧縮機（１００）。

【請求項2】

前記第１の吸入孔は、前記ピストンの下死点と実質的に同一面上にある下側（１０７ａ）を有することを特徴とする請求項１に記載の往復圧縮機（１００）。

【請求項3】

前記第１の吸入孔および／または前記第２の吸入孔は、前記シリンダ（１１０）の円筒内面（１１０ｃ）に位置する実質的に長方形の形状を有することを特徴とする請求項１または２に記載の往復圧縮機（１００）

【請求項4】

前記第１の吸入孔および／または前記第２の吸入孔の高さ（Ｈ）と長さ（Ｌ）との比は０．５より小さく、好ましくは０．２より小さいことを特徴とする請求項３に記載の往復圧縮機（１００）。

【請求項5】

前記第２の吸入孔の下側（１１２ａ）は、前記第１の吸入孔（１０７）の上側（１０７ｂ）と同一面上にあることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の往復圧縮機（１００）。

【請求項6】

前記第１の吸入孔（１０７）および／または前記第２の吸入孔（１１２）は、少なくとも１つの機能的に結合された逆止弁（１８０）を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の往復圧縮機（１００）。

【請求項7】

前記逆止弁は、変形可能なリードタイプであることを特徴とする請求項６に記載の往復圧縮機（１００）。

【請求項8】

前記逆止弁は、前記シリンダ（１１０）の壁（１１０ａ）に収容されていることを特徴とする請求項７に記載の往復圧縮機（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却装置用の往復圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明の往復圧縮機は、主分岐部と少なくとも１つの二次エコノマイザ分岐部とを有する閉回路を備え、所定の流量の冷媒が循環する冷却装置で用いられるものである。この閉回路の前記分岐部では、全冷媒が所定の２つの分配流量で循環し、圧縮機から排出される。このような二次エコノマイザ分岐部は、一方では、凝縮器と膨張弁との間に含まれる閉回路のセクションに流体的に接続され、他方では、二次分岐部を流れる分配流量を圧縮機へ再注入するために、往復圧縮機のシリンダに流体的に接続されている。公知のように、閉回路に沿って、凝縮器、膨張弁、蒸発器、および往復圧縮機が、互いに流体的に接続されている。さらに公知のように、追加の膨張弁、および熱交換器、または追加の蒸発器を含むことがある二次エコノマイザ分岐部を循環する冷媒の分配流は、冷却装置の回路の最高圧力と最低圧力との中間の圧力、すなわち凝縮器への流体の圧力と、主分岐部に沿った蒸発器への流体の圧力との中間の圧力を有する。

【0003】

一般に、冷凍装置において通常用いられる圧縮機では、二次エコノマイザ分岐部から来る前述の分配流量が注入される圧縮機の正確な位置が、常に判断される。例えば、公知の法則により、圧縮機軸の方向に圧力が増加することが知られているスクリュー圧縮機では、二次エコノマイザ分岐部から来る分配流量の正確な注入点を見つけることができる。スクリュー圧縮機やスクロール圧縮機のような他のタイプの圧縮機についても、同じことが言える。圧縮室内の作動原理および圧力分布が、スクリュー圧縮機の場合とは異なるけれども、スクロール圧縮機では、圧縮室の任意の点での圧力を常に知ることができる。

【0004】

シリンダと、シリンダ内で往復運動するピストンとを備える往復圧縮機を用いる場合、圧力は、時間の経過とともに変化し、吸入および圧縮行程において、シリンダ内のピストンの位置に拘わらず、シリンダ全体として、常に実質的に同じである。

【0005】

しかし、往復圧縮機を有する冷却装置において、二次エコノマイザ分岐部を用いることを可能にするために、エマーソン・クライメイト・テクノロジ社（Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｃｌｉｍａｔｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．）による特許文献１には、ヘッダー上に配置された一般的な吸引ダクトを備えることに加えて、規定された中間圧力で前述のエコノマイザ分岐部から来る分配流量の流入のための円形断面を有する側方吸入孔が設けられたシリンダを用いることが記載されている。圧縮機のシリンダにおける吸入孔には、少なくとも１つのカムと少なくとも１つのそれぞれの従動子とからなる複雑な機構を介して、その開閉が圧縮機の駆動軸と同期させられているバルブが配置されている。これにより、二次エコノマイザ分岐部からの前述の冷媒の分配流量は、ピストンの圧力が、前述の二次の分配流量の圧力よりも僅かに小さい圧力に達する直前にのみ注入することができる。

【0006】

特許文献１に記載されているような複雑な同期システムを用いなくてもよいようにするために、別の解決策が研究されている。特に、キャリア社（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）による特許文献２には、吸入行程においてピストンによって露出され、ピストンの圧縮行程中にピストンによって覆われる円形の吸入孔を、圧縮機シリンダにどのように設けるかについて述べられている。同じ変位量を有する往復圧縮機に関しては、ピストン行程の一部が、二次エコノマイザ分岐部からの冷媒の分配流量の流入を可能にするために用いられるため、側方孔がない場合、圧縮機の成し得る仕事は、残念ながら、顕著に減少する。特に、分配流量が全体流量の５０％になるほどに相当大きい場合、二次エコノマイザ分岐部を備えていない冷却装置で用いられるものと同じ変位量を有する圧縮機を用いることは、非常に困難である。実際、このような場合、冷媒液のための吸入孔は、シリンダの軸線方向に著しく長寸のものとなり、そのため、通常使用されるものよりも大きな変位量を有し、したがって全体的なコストが大きい圧縮機を用いなければならなくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１４／０１７０００３号明細書

【特許文献2】国際公開第２００７／０６４３２１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

したがって、本発明の目的は、少なくとも１つの二次エコノマイザ分岐部が設けられている冷却装置に用いることができ、性能は同じであり、従来の冷却装置に用いられている往復圧縮機よりも、変位量が小さい往復圧縮機を提供することである。

【0009】

本発明のさらなる目的は、前述の目的を達成することに加えて、側方孔のない公知の圧縮機から始める場合でも、実施が非常に簡単な往復圧縮機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的およびそれ以外の目的が、本発明による閉回路が設けられている冷却装置用の往復圧縮機によって達成され、前記閉回路は、第１の流量の循環冷媒が前記圧縮機に流入する主分岐部と、第２の流量の冷媒が前記第１の流量の冷媒の圧力と異なる圧力で循環する少なくとも１つの二次エコノマイザ分岐部とを有し、前記圧縮機は、少なくとも１つのシリンダと、上死点と下死点との間で前記少なくとも１つのシリンダ内で往復運動する少なくとも１つのピストンとが設けられ、前記圧縮機は、前記第１の流量の冷媒の流入のために少なくとも１つの吸引ダクトと、前記第２の流量の冷媒の流入のために前記シリンダの壁に設けられる少なくとも１つの第１の吸入孔とを備え、前記ピストンは、前記第１の吸入孔を少なくともその吸入行程中に少なくとも部分的に露出させ、少なくともその圧縮行程中に前記第１の吸入孔を覆い、前記第１の吸入孔は、前記シリンダの軸を実質的に横切る主寸法のスリット形状を有することを特徴とする。

【0011】

実際、シリンダの軸を実質的に横切る長い主寸法のスリット状の第１の吸入孔が、圧縮機自体の変位量の寸法に具体的に影響を及ぼすことなく、二次エコノマイザ分岐部からの多量の冷媒が流れることを可能にする。実際、スリットの寸法は、シリンダの軸方向に沿って、即ち高さにおいて非常に制限されるが、シリンダの軸を横切る、即ち長さにおいて著しく大きい。このように、側方孔を開閉するピストン行程と同じ非常に短い時間に、多量の冷媒がシリンダ内に流れることが可能になる。

【0012】

スリットという用語は、シリンダの壁に形成され、他の寸法に対して支配的寸法（主寸法とも呼ばれる）を有する任意の形状のノッチを指すものである。特に、本例では、主要な又は支配的な又はより関連する寸法は、圧縮機のシリンダ軸を横切る平面上に位置する寸法であり、圧縮機のシリンダ軸と平行な寸法、即ち、スリットの高さ方向の寸法ではない。

【0013】

本明細書に開示の実施形態によれば、前記第１の吸入孔は、前記ピストンの下死点の隣に配置され、好ましくは、前記第１の吸入孔は、前記ピストンの下死点と実質的に同一平面上にある下側を有する。このような解決策は、側方孔における吸入および圧縮行程における圧縮機の変位量および圧縮作業の過度の損失を同時に回避することを可能にする。

【0014】

本発明によれば、前記冷却装置の少なくとも１つの閉回路は、追加の流量の冷媒が循環する少なくとも１つの追加の二次エコノマイザ分岐部をさらに備え、前記圧縮機は、前記圧縮機内の前記追加の流量の冷媒の流入のために前記シリンダの壁に設けられる少なくとも１つの第２の吸入孔をさらに備え、ここで、前記第２の吸入孔は、前記シリンダの軸を実質的に横切る主寸法のスリット形状を有し、前記下死点から前記第１の吸入孔が位置する距離よりもさらに離れた距離に配置され、前記ピストンは、前記第２の吸入孔を少なくともその吸入行程中に露出させ、少なくともその圧縮行程中に前記第２の吸入孔を覆う。追加の二次エコノマイザ分岐部から来る追加の流量が、二次エコノマイザ分岐部から来る前記第２の流量の圧力よりも低い圧力で、前記第２の吸入孔を通って圧縮機のシリンダに流入する場合、このような構成は、特に適している。

【0015】

本明細書に開示の実施形態によれば、共にスリット形状を有する前記第１の吸入孔および前記第２の吸入孔は、実質的にまたは概ね長方形であり、すなわち圧縮機のシリンダの内面を向くスリット面は、実質的に圧縮機シリンダの円筒内側表面にある長方形をなしている。頂部側または底部側の寸法が、２つの側部の高さ、すなわち圧縮機シリンダの軸方向に沿った寸法よりも大幅に大きい実質的に長方形の形状は、互いに融合された側部、すなわち鋭い縁部を有さないがシリンダの内面において実質的に長方形の表面形状を有することもできる。

【0016】

さらに、前記第１の吸入孔および／または前記第２の吸入孔の高さ方向の寸法と長さ、すなわち主方向に沿った寸法との比率は、０．５より小さく、好ましくは０．２より小さい。実際、本出願人は、試験を行い、このような寸法は最良の性能を得ることができるものであった。スリットの長さは、シリンダの軸を横切る平面上でスリットの高さの中央を通過するように、スリットが延びるシリンダの円弧に沿って計算することに留意しなければならない。

【0017】

加えて、前記第２の吸入孔の下縁は、前記第１の吸入孔の上縁と同一面上にある。

【0018】

さらなる実施形態によれば、前記第１の吸入孔および／または前記第２の吸入孔は、機能的に結合された少なくとも１つの逆止弁を備えている。この逆止弁は、ピストンの上昇ステップ、すなわち冷媒の圧縮ステップの間、第１および第２の吸入孔を通って圧縮機に流入した冷媒が逆流することを防止する。

【0019】

より具体的には、前記逆止弁は、変形可能なリードタイプであり、かつ前記シリンダの壁に収容されている。これにより、コンプレッサは一層コンパクトになり、側方孔の開閉を同期させるための複雑な要素を設ける必要はなくなる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明による往復圧縮機を備える冷却装置の模式図である。

【図2】図１の冷凍装置に関する冷凍サイクルのＰ−Ｈ線図である。

【図3a】吸入および圧縮ステップにおける圧縮機のシリンダ内部の模式的縦断面図である。

【図3b】吸入および圧縮ステップにおける圧縮機のシリンダ内部の模式的縦断面図である。

【図3c】吸入および圧縮ステップにおける圧縮機のシリンダ内部の模式的縦断面図である。

【図3d】吸入および圧縮ステップにおける圧縮機のシリンダ内部の模式的縦断面図である。

【図4a】圧縮機のシリンダの壁に設けられた第１および第２の吸入孔を示す本発明による往復圧縮機のシリンダの縦断面図である。

【図4b】圧縮機のシリンダの壁に設けられた第１および第２の吸入孔を示す本発明による往復圧縮機のシリンダの横断面図である。

【図5】本発明による往復圧縮機を備える別の冷却装置の模式図である。

【図6】図５の冷却装置に関する冷凍サイクルのＰ−Ｈ線図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

例示のみを目的として、限定することなく、本発明のいくつかの特定の実施形態を、添付の図面を参照して、以下に説明する。

【0022】

各図において、符号１００は、本発明による往復圧縮機を示す。

【0023】

図１は、シリンダ１１０と、上死点Ｓ（図３ｄ参照）と下死点Ｉ（図３ｃ参照）との間でシリンダ１１０内を往復運動するピストン１１１とを備える本発明による往復圧縮機１００が設けられた冷却装置２００の模式図である。特に、冷却装置２００は、一定量の冷媒が循環している閉回路Ｃを備える。この閉回路Ｃは、その順番で、第１の流量Ｘの冷媒が循環し吸引ダクト１０９を通して往復圧縮機１００に流入する主分岐部Ｍと、第１の二次分岐部Ｅと、第２の二次分岐部Ｅ’とを備えている。第１の二次分岐部Ｅでは、第２の流量Ｘ１の冷媒が循環し、追加の二次分岐部Ｅ’では、追加の流量Ｘ２の冷媒が循環する。主分岐部Ｍおよび２つの二次分岐部ＥおよびＥ’を循環する流量の合計は、閉回路Ｃを循環して往復圧縮機１００から流出する流量である。

【0024】

図１に示すように、冷却装置２００は、さらに凝縮器１０１と、第１の膨張弁１０２と、第１の蒸発器１０３とを備えている。第１の膨張弁１０２及び第１の蒸発器１０３は、共に、流量Ｘが循環する閉回路Ｃの主分岐部Ｍに沿って配置されている。流量Ｘは、閉回路Ｃを循環する総流量と、２つの二次分岐部ＥおよびＥ’を循環する流量Ｘ１およびＸ２との差によって与えられ、往復圧縮機１００のシリンダ１１０の上面にある吸引ダクト１０９（図３ａ参照）を通って、往復圧縮機１００に直接入る。

【0025】

２つの二次分岐部ＥおよびＥ’は、それぞれ、第２の膨張弁１３０、１３０’および第２の蒸発器１４０、１４０’を備えている。各二次分岐部ＥおよびＥ’において、循環流量、圧力および温度のすべての値が異なる。このタイプの構成により、冷却装置２００は、各蒸発器１０３、１４０、１４０’に接続された３つの異なる室を冷却することができる。特に、二次分岐部Ｅおよび追加の二次分岐部Ｅ’に沿ってそれぞれ循環する第２の流量Ｘ１および追加の流量Ｘ２は、異なる温度および圧力である。二次分岐部Ｅに沿って循環する流量Ｘ１の圧力は、凝縮器１０１での流体の圧力と第１の蒸発器１０３での圧力との中間であり、追加の二次分岐部Ｅ’を循環する追加の流量Ｘ２の冷媒の圧力は、第１の流量Ｘの流体の圧力と第２の流量Ｘ１の流体の圧力の中間である。

【0026】

図１では、冷却装置２００の閉回路Ｃを循環する冷媒の熱力学的状態は、１〜８の数で括弧内に示されていることに留意されたい。次に、図２では、閉回路Ｃの対応する点における流体の熱力学的状態の情報と共に、冷却装置２００内の冷媒によって行われる熱力学的サイクルが示されている。図２のグラフに示す数字９、１０は、後述するように、往復圧縮機１００のシリンダ１１０の壁１１０ａに設けられている第２の吸入孔１１２、および第１の吸入孔１０７の開口部における吸入ステップ（図３ｂおよび図３ｃ）における圧縮機１００内の冷媒の熱力学的状態に対応している。

【0027】

図５は、図１に示す実施形態の１つと同様の往復圧縮機１００を備える追加の冷却装置２００’を示している。

【0028】

冷却装置２００’は、第１の流量Ｘの冷媒が所定の圧力で循環する主分岐部Ｍと、第１の凝縮器１０１と、第１の蒸発器１０３と、第１の凝縮器１０１および第１の蒸発器１０３の間に配置されている第１の膨張弁１０２とを有する閉回路Ｃを備えている。閉回路Ｃは、第２の流量Ｘ１の冷媒が循環する第１のエコノマイザ分岐部Ｅも備えている。第１のエコノマイザ分岐部Ｅは、往復圧縮機１００と、第１の凝縮器１０１および第１の膨張弁１０２の間に含まれる閉回路Ｃのセクション１０６に流体的に接続されている。

【0029】

本明細書で開示する実施形態では、閉回路Ｃは、冷媒の追加の流量Ｘ２のための追加のエコノマイザ分岐部Ｅ’を、さらに備えている。

【0030】

本明細書で開示する実施形態によれば、エコノマイザ分岐部Ｅ、および追加の二次エコノマイザ分岐部Ｅ’は、第２の膨張弁１５０、１５０’と、第１の凝縮器１０１および第１の膨張弁１０２の間に含まれる閉回路Ｃのセクション１０６と共に、少なくとも１つの熱交換器１６０、１６０’とを備えている。

【0031】

本明細書で開示する実施形態によれば、第２の流量Ｘ１は、往復圧縮機１００のシリンダ１１０において、凝縮器の圧力Ｐ_２と、シリンダ１１０の吸入圧力、すなわち往復圧縮機１００の吸入ステップにおいて、吸引ダクト１０９からコンプレッサのシリンダ１１０に流入する流量Ｘの流体の圧力Ｐ_１との中間の吸入圧力Ｐ_８を有している。

【0032】

図５では、冷却装置２００’の閉回路Ｃを循環する冷媒の熱力学的状態は、１〜１０の数で括弧内に示されていることに留意されたい。次に、図６では、冷媒のそれぞれの熱力学的条件の情報と共に、閉回路Ｃ内の冷媒によって行われる熱力学的サイクルが示されている。図６のグラフに示された参照番号１１および１２は、後述するように、往復圧縮機１００のシリンダ１１０の壁１１０ａにある第２の吸入孔１１２および第１の吸入孔１０７の開口部における吸入ステップ（図３ｂおよび３ｃ）において、圧縮機１００内の冷媒の熱力学的状態に対応している。

【0033】

本発明によれば、冷却装置２００、２００’の両方において、往復圧縮機１００は、前述の第２の流量Ｘ１の冷媒の流入のために、シリンダ１１０の壁１１０ａに得られる第１の吸入孔１０７を備えている。

【0034】

往復圧縮機１００は、追加の流量Ｘ２の冷媒の流入のための第２の吸入孔１１２をさらに備えている。より具体的には、第２の吸入孔１１２は、ピストン１１１の下死点Ｉから第１の吸入孔１０７が位置する距離ｄよりも大きい距離Ｄだけ離して配置されている。この距離は、シリンダ１１０の軸Ａを横切り、吸入孔１０７、１１２の高さＨの中央を通過する２つの平面ＰおよびＰ１に対して割り振られている。

【0035】

本明細書で開示された実施形態によれば、冷媒（本例ではＲ４０４ａ）の第２の流量Ｘ１のための第１の吸入孔１０７は、スリットであり、ピストン１１１の下死点Ｉに配置され、ピストンは、その吸入行程中に第１の吸入孔１０７を露出させ、その圧縮行程中に第１の吸入孔１０７を覆う。さらに、前述のように、第１の吸入孔１０７が位置する距離ｄよりも離れたピストン１１１の下死点Ｉから距離Ｄに配置された追加の流量Ｘ２の冷媒の流入のための第２の吸入孔１１２も、スリットである。また、第２のスリット１１２は、シリンダの壁１１０ａに配置され、ピストンは、その吸入行程中に、第１の吸入孔１０７を露出する前に、第２の吸入孔１１２を露出させ、第１の吸入孔１０７を覆った後の圧縮行程中に第２の吸入孔１１２を覆う。

【0036】

特に、第１の吸入孔１０７および第２の吸入孔１１２の両方は、主寸法Ｌがシリンダ１１０の軸Ａを実質的に横切るスリットを備えている。特に、スリットは、シリンダ１１０の内面１１０ｃ上にあり、シリンダ１１０の円弧に沿って実質的に長方形の表面を有する。より具体的には、例えば、このような表面は、フライス盤の回転軸がシリンダ１１０の軸Ａと平行で、フライス盤の正面方向が、シリンダ１１０の軸に直交する状態で、シリンダ１１０の壁１１０ａをフライス盤により切断することによって得られる。したがって、このようにして得られた表面は、長方形の側部が鋭い縁部によって相互に接続されていないにもかかわらず、互いに融合されており、実質的に長方形である。好ましくは、高さＨと長さＬ（主寸法でもある）との比は、０．２である。ここで、長さは、シリンダ１１０ｃの内面に沿ったスリットによって描かれた円弧に沿って測定される（特に図４ｂに示されている点線を参照）。特に、長さＬは、シリンダの軸Ａを横切り、それぞれのスリットの高さＨの中間を通る平面ＰまたはＰ１上で測定されなければならない。

【0037】

何れにしても、高さＨと長さＬとの寸法比が、０．５より小さい如何なるスリットも、依然として本発明の保護範囲内にあることに留意されたい。さらに、スリット、すなわちシリンダ１１０の内面１１０ｃに延びる面は、シリンダ１１０自体の壁１１０ａの形状に従うので、それぞれの接続側に下側および上側が融合していることに留意しなければならない。

【0038】

特に、図３ａから図３ｄに示すように、第１の吸入孔１０７は、ピストン１１１の下死点Ｉと実質的に同一平面上にある下側１０７ａを有している。より具体的には、第２の吸入孔１１２の下側１１２ａは、第１の吸入孔１０７の上側１０７ｂと同一面上にある。

【0039】

図３ａから図３ｄに示す実施形態によれば、第２の吸入孔１１２のみが、機能的に結合された逆止弁１８０を備えている。ここで、図４ａおよび図４ｂに示す実施形態では、第１の吸入孔１０７および第２の吸入孔１１２の両方が、変形可能なリードタイプの逆止弁１８０を備えている。

【0040】

逆止弁１８０は、所定の圧力を超えたときにのみ変形するように寸法決めされている。かつ、逆止弁１８０は、第１の凝縮器１０１のシリンダ１１０の壁１１０ａに収容されている。変形していない状態では、逆止弁１８０は、シリンダ１１０の外面１１０ｂと接触する１対の突起１９０、１９１に当接する。

【0041】

第１の吸入孔１０７および第２の吸入孔１１２が設けられている往復圧縮機１００、従って、二次エコノマイザ分岐部Ｅおよび追加の二次エコノマイザ分岐部Ｅ’が設けられた冷却装置２００または２００’については既に説明したが、往復圧縮機１００が、少なくとも１つの第１の吸入孔１０７が設けられているが、少なくとも１つの第２の吸入孔１１２は設けられていないときの解決策、従って、二次エコノマイザ分岐部Ｅのみが設けられた冷却装置２００または２００’は、依然として本発明の保護範囲内にあることは、言及しておく必要がある。この場合、吸引ダクト１０９を通って往復圧縮機１００に入る第１の流量は、閉回路Ｃを循環する全体の流量と唯一の第２の流量Ｘ１との差によって与えられる。

【0042】

図１および図５にそれぞれ記載されている２つの冷却装置２００、２００’にある往復圧縮機１００の作動は、図３ａから図３ｄに説明されている。実際、コンプレッサの吸入ステップの間、すなわち圧縮機１００のピストン１１１が上死点Ｓから下死点Ｉまで降下するとき、圧縮機１００の吸入弁１１３は、主回路Ｍから吸引ダクト１０９を通って来る流体の流量Ｘを受け入れるために開いている（図３ａ参照）。続いて、ピストン１１１は、第２の吸入孔１１２を露出させ、そこから追加の二次エコノマイザ分岐部Ｅ’から来る追加の流量Ｘ２の冷媒が流入する。そして、圧力上昇により、吸引弁は閉じる。このような冷媒の追加の流量Ｘ２の圧力は、シリンダ１１０内の圧力よりも高く、その結果、シリンダ１１０の内部で圧力は上昇する（冷却装置２００または２００’に応じて熱力学的状態９または１１）。もちろん、そのようなステップの間、逆止弁１８０は開いたままである（図３ｂ参照）。

【0043】

次に、ピストンは第１の吸入孔１０７を露出させ、二次エコノマイザ分岐部Ｅから来る第２の流量Ｘ１の冷媒がシリンダ１１０に流入することを可能にする。勿論、二次エコノマイザ分岐部Ｅから来る冷媒の第２の流量Ｘ１の圧力は、冷媒の追加の流量Ｘ２の圧力及び吸引圧力よりも高い。何れにしても、第２の流量Ｘ１との混合により、圧縮機１００が圧縮行程を開始する前に、圧縮機１００のシリンダ１１０内の圧力は上昇する（冷却装置２００において熱力学的状態１０、冷却装置２００’において熱力学的状態１２）。続いて、ピストン１１１は再び上昇し、上死点Ｓに達するまでシリンダ１１０内の流体を圧縮する。シリンダ内の圧力が凝縮圧力を超えると、排気弁１１４が開き始める。ピストン１１１の上昇中、シリンダ１１０の壁１１０ａに配置された逆止弁１８０は、シリンダ１１０内の圧力が追加の二次エコノマイザ分岐部Ｅ’から来る追加の流量Ｘ２の圧力を超えると閉じたままであることに留意しなければならない。

【0044】

最後に、第１の吸入孔１０７および／または第２の吸入孔１１２の実装は、シリンダ１１０自体の軸Ａを横切る平面に沿ったシリンダ１１０の容易なフライス加工または同様の技術的加工によって行われることが好ましい。これにより、シリンダ１１０の容易なフライス加工により、貫通側方孔を有しない既存の往復圧縮機のシリンダを転換することができる。このようにして、技術的観点からまたは経済的に魅力のない複雑な加工をシリンダに行う必要なしに、少なくとも１つの二次エコノマイザ分岐部を有する冷却装置を操作できるように、シリンダを転換することができる。

【符号の説明】

【0045】

１００ 往復圧縮機
１０１ 第１の凝縮器
１０２ 第１の膨張弁
１０３ 第１の蒸発器
１０６ セクション
１０７ 第１の吸入孔
１０７ａ 下側
１０７ｂ 上側
１０９ 吸引ダクト
１１０ シリンダ
１１０ａ 壁
１１０ｂ 外面
１１０ｃ 内面
１１１ ピストン
１１２ 第２の吸入孔
１１２ａ 下側
１１３ 吸入弁
１１４ 排気弁
１３０，１３０’ 第２の膨張弁
１４０，１４０’ 第２の蒸発器
１５０，１５０’ 第２の膨張弁
１６０，１６０’ 熱交換器
１８０ 逆止弁
１９０，１９１ 突起
２００ 冷却装置
Ａ シリンダの軸
Ｃ 閉回路
Ｅ，Ｅ’ 二次エコノマイザ分岐部
Ｉ 下死点
Ｍ 主回路
Ｓ 上死点
Ｘ１ 第１の流量
Ｘ２ 第２の流量

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図3d】

【図4a】

【図4b】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】