(57)【要約】  ガスインジェクションサイクルに用いられる圧縮機は、吐出ポートおよび吸入ポートのうち一方と圧縮室を繋ぐ基準路において冷媒が逆流することを抑制する基準リードバルブ（１７）と、冷媒が前記圧縮室から前記中間圧流入ポートに逆流することを抑制する対象リードバルブ（６２）と、を備える。前記基準リードバルブは、基準固定部（１７０）と基準舌部（１７１、１７２、１７３）と、を有する。前記対象リードバルブは、対象固定部（６２１）と、前記対象固定部に対して変位可能な対象舌部（６２２）と、を有する。前記基準舌部の板厚Ｔｄ、前記基準通路における前記基準舌部の上流側の通路のうち前記基準舌部に近い側の端のポート開口径Ｄｕｄ、前記対象舌部の板厚Ｔｉ、前記対象通路における前記対象舌部の上流側の通路のうち前記対象舌部に近い側の端のポート開口径Ｄｕｉの間に、Ｄｕｄ／Ｔｄ≦Ｄｕｉ／Ｔｉ≦２×Ｄｕｄ／Ｔｄという関係が成立する。
2018003525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスインジェクションサイクルに用いられる圧縮機であって、
圧縮室（１５１〜１５４）を形成し、吸入ポート（１ａ）から前記圧縮室内に低圧の冷媒を吸入して圧縮し、中間圧流入ポート（１ｃ）から前記圧縮室内に前記低圧の冷媒よりも圧力の高い中間圧の冷媒を吸入して圧縮し、前記圧縮室において前記低圧の冷媒および前記中間圧の冷媒が圧縮された結果得られた高圧の冷媒を吐出ポート（１ｂ）に吐出する圧縮機構部（１０）と、
前記吐出ポートおよび前記吸入ポートのうち一方と前記圧縮室を繋ぐ基準通路（１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２４）を開閉することで、前記通路において冷媒が逆流することを抑制する基準リードバルブ（１７）と、
前記中間圧流入ポートから前記圧縮室に至る対象通路（６１ａ、１２５）を開閉することで、冷媒が前記圧縮室から前記中間圧流入ポートに逆流することを抑制する対象リードバルブ（６２）と、を備え、
前記基準リードバルブは、基準固定部（１７０）と、前記基準固定部に対して変位可能な基準舌部（１７１、１７２、１７３）と、を有し、
前記対象リードバルブは、対象固定部（６２１）と、前記対象固定部に対して変位可能な対象舌部（６２２）と、を有し、
前記基準舌部の板厚Ｔｄ、前記基準通路における前記基準舌部の上流側の通路のうち前記基準舌部に近い側の端のポート開口径Ｄｕｄ、前記対象舌部の板厚Ｔｉ、前記対象通路における前記対象舌部の上流側の通路のうち前記対象舌部に近い側の端のポート開口径Ｄｕｉの間に、Ｄｕｄ／Ｔｄ≦Ｄｕｉ／Ｔｉ≦２×Ｄｕｄ／Ｔｄという関係が成立する圧縮機。
【請求項２】
前記対象通路の最小の水力直径Ｄｉｉ、前記対象舌部の最大リフト時におけるリフト量Ｈｉ、前記ポート開口径Ｄｕｉの間に、（π×Ｄｉｉ２／４）／（π×Ｈｉ×Ｄｕｉ）≦１という関係が成立する請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記基準通路の最小の水力直径Ｄｉｄ、前記基準舌部の最大リフト時におけるリフト量Ｈｄ、前記対象通路の最小の水力直径Ｄｉｉ、前記対象舌部の最大リフト時におけるリフト量Ｈｉ、前記ポート開口径Ｄｕｉの間に、（π×Ｄｉｉ２／４）／（π×Ｈｉ×Ｄｕｉ）＜（π×Ｄｉｄ２／４）／（π×Ｈｄ×Ｄｕｄ）という関係が成立する請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記対象舌部は、連結部（６２２ｓ）と開閉端部（６２２ｔ、６２２ｕ、６２２ｖ）を有し、
前記連結部は、一端が前記対象固定部に接続され、他端が前記開閉端部に接続され、
前記開閉端部は、前記対象通路を開閉し、
前記対象舌部の長手方向が弁舌方向（２０１）であり、
前記弁舌方向に平行且つ前記開閉端部の重心を通るＸ軸に関する前記開閉端部の曲げ剛性は、前記Ｘ軸に交差すると共に開閉端部の重心を通る軸に関する前記開閉端部の曲げ剛性と異なっている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項５】
前記開閉端部の径が最も大きい長軸方向が、前記対象舌部の中心線に対して成す角度が、４５°以上且つ１３５°以下である請求項４に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記開閉端部に補強リブ（６２３、６２４）が形成されている請求項４または５に記載の圧縮機。
【請求項７】
前記開閉端部は折れ曲がり部（６２３ａ、６２３ｂ、６２４ａ、６２４ｂ）で折れ曲がっており、前記折れ曲がり部の一方側に前記補強リブが形成されており、前記折れ曲がり部は直線状に伸びている請求項６に記載の圧縮機。
【請求項８】
前記対象通路における前記対象舌部の上流側の通路のうち前記対象舌部に近い側の端の外周縁を、前記対象固定部に平行な平面に投影した図形の内部と、前記補強リブを前記平面に投影した図形とは、重ならない請求項６または７に記載の圧縮機。
【請求項９】
前記対象通路における前記対象舌部の上流側の通路のうち前記対象舌部に近い側の端の外周縁を、前記対象固定部に平行な平面に投影した図形の内部が、前記補強リブを前記平面に投影した図形と、重なり、
また、前記補強リブは、前記対象舌部の上流側の通路から離れる方向に突出する請求項５ないし７のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項１０】
前記ガスインジェクションサイクルで循環する冷媒は二酸化炭素を含む請求項１ないし９のいずれか１つに記載の圧縮機。 
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１６年６月２９日に出願された日本特許出願番号２０１６−１２９１６５号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来、ガスインジェクションサイクルに用いられる圧縮機が知られている。このような圧縮機においては、冷媒が中間圧流入ポートから圧縮室に流入する。特許文献１に記載の圧縮機１では、冷媒が圧縮室から中間圧流入ポートに逆流することを抑制するためにリードバルブが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−８１３２７号公報
【発明の概要】
【０００５】
発明者の検討により、リードバルブの板厚を薄くすると、冷媒の逆流抑制時には、リードバルブが逆圧によって変形し、リードバルブが弁座との接触部分において微小摺動することがわかった。また、この微小摺動により、リードバルブおよび弁座に摩耗が発生することがわかった。しかしながら、摩耗を低減するために、リードバルブ板圧を厚くすると、インジェクション量が減少し、冷凍サイクル効率が低下するなどの背反が発生する。
【０００６】
本開示はガスインジェクションサイクルに用いられる圧縮機において、中間圧流入ポートから圧縮室に至る通路において冷媒の逆流を抑制するリードバルブの、磨耗を抑制と性能向上の両立することを、目的とする。
【０００７】
本開示の１つの観点によれば、ガスインジェクションサイクルに用いられる圧縮機は、圧縮室を形成し、吸入ポートから前記圧縮室内に低圧の冷媒を吸入して圧縮し、中間圧流入ポートから前記圧縮室内に前記低圧の冷媒よりも圧力の高い中間圧の冷媒を吸入して圧縮し、前記圧縮室において前記低圧の冷媒および前記中間圧の冷媒が圧縮された結果得られた高圧の冷媒を吐出ポートに吐出する圧縮機構部と、
前記吐出ポートおよび前記吸入ポートのうち一方と前記圧縮室を繋ぐ基準通路を開閉することで、前記通路において冷媒が逆流することを抑制する基準リードバルブと、前記中間圧流入ポートから前記圧縮室に至る対象通路を開閉することで、冷媒が前記圧縮室から前記中間圧流入ポートに逆流することを抑制する対象リードバルブと、を備え、
前記基準リードバルブは、基準固定部と、前記基準固定部に対して変位可能な基準舌部と、を有し、
前記対象リードバルブは、対象固定部と、前記対象固定部に対して変位可能な対象舌部と、を有し、
前記基準舌部の板厚Ｔｄ、前記基準通路における前記基準舌部の上流側の通路のうち前記基準舌部に近い側の端のポート開口径Ｄｕｄ、前記対象舌部の板厚Ｔｉ、前記対象通路における前記対象舌部の上流側の通路のうち前記対象舌部に近い側の端のポート開口径Ｄｕｉの間に、Ｄｕｄ／Ｔｄ≦Ｄｕｉ／Ｔｉ≦２×Ｄｕｄ／Ｔｄという関係が成立する圧縮機である。
【０００８】
発明者の検討によれば、基準舌部にかかる逆圧に対し、対象舌部にかかる逆圧の方が大きい。このようなことから、発明者は、対象舌部の板厚Ｔｉを従来よりも大きくすることについて検討した。Ｄｕｉ／Ｔｉ≦２×Ｄｕｄ／Ｔｄの関係が成立すれば、板厚Ｔｉが従来よりも大きくなり、且つ、対象舌部の剛性が従来よりも高くなる。
【０００９】
また、Ｄｕｄ／Ｔｄ≦Ｄｕｉ／Ｔｉという関係が成立する。この関係が成立することの意義について以下説明する。
【００１０】
発明者の検討によれば、中間圧流入ポートから圧縮室に冷媒を流入させることが可能な時間が長くない場合がある。また、中間圧流入ポートから圧縮室に流入する冷媒流量が大きくない場合がある。
【００１１】
発明者は、この点について検討し、従来の対象リードバルブにおける対象舌部の板厚は、中間圧流入ポートから入る冷媒の流量を適切に確保するために必要な程度を超えて、薄くなっている場合があることに気づいた。
【００１２】
Ｄｕｄ／Ｔｄ≦Ｄｕｉ／Ｔｉであれば、中間圧流入ポートから入る冷媒の流量を適切に確保できる。つまり、対象舌部の剛性が基準舌部と同等かそれ以下でありさえすれば、中間圧流入ポートから入る適切な流量を確保することができる。
【００１３】
このように、Ｄｕｄ／Ｔｄ≦Ｄｕｉ／Ｔｉ≦２×Ｄｕｄ／Ｔｄが成立すれば、中間圧流入ポートから入る冷媒の流量を適切に確保した上で、対象リードバルブの信頼性および耐久性が確保される。
【００１４】
なお、請求の範囲における括弧内の符号は、請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係るヒートポンプサイクルの概略構成図である。
【図２】圧縮機の構成を示す模式断面図である。
【図３】図２の下方向から固定スクロール等を見た底面図である。
【図４】図３のＩＶ−Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｈ−ＩＶ断面図である。
【図５】吐出室の拡大図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】吐出室にリードバルブを配置した状態の平面図である。
【図９】図４のＩＸ部分の拡大図である。
【図１０】図３のＸ−Ｘ断面図である。
【図１１】中間インジェクション弁におけるリードバルブの平面図である。
【図１２】４つの異なる実施例における、吐出弁および中間インジェクション弁に関する各種量を示す図表である。
【図１３Ａ】第２実施形態に係る中間インジェクション弁におけるリードバルブの平面図である。
【図１３Ｂ】図１３ＡのＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ断面図である。
【図１４】第３実施形態に係る中間インジェクション弁におけるリードバルブの平面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ断面図である。
【図１６】第４実施形態に係る中間インジェクション弁におけるリードバルブの平面図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について説明する。図１に示すヒートポンプサイクル１００は、ヒートポンプ式給湯機の一部として用いられて、給湯水を加熱する。ヒートポンプサイクル１００は、一例として圧縮機１の圧縮室にて昇圧過程の冷媒にサイクルの中間圧気相冷媒を合流させるガスインジェクションサイクルすなわちエコノマイザ式冷凍サイクルとして構成されている。
【００１７】
このヒートポンプサイクル１００は、図１に示すように、圧縮機１、水−冷媒熱交換器２、第１膨張弁３、気液分離器４、第２膨張弁５、蒸発器６、および油分離器７を有している。
【００１８】
圧縮機１は、吸入ポート１ａから冷媒を吸入して圧縮し、圧縮した冷媒を吐出ポート１ｂに吐出する対称スクロールコンプレッサである。圧縮機１が圧縮する流体、すなわちヒートポンプサイクル１００で循環する冷媒は、具体的には二酸化炭素（すなわちＣＯ２）である。より具体的には、この冷媒は、二酸化炭素を主として含む。なお、冷媒には、圧縮機１内部の各摺動部位を潤滑するオイルが混入されており、このオイルの一部は冷媒とともにサイクルを循環している。
【００１９】
水−冷媒熱交換器２は、給湯用の給湯水と圧縮機１から吐出された高圧の冷媒との熱交換を行うことでその給湯水を加熱する熱交換器である。第１膨張弁３は、水−冷媒熱交換器２から流出した冷媒を減圧する。
【００２０】
気液分離器４は、第１膨張弁３の冷媒流れ下流側且つ第２膨張弁５の上流側に配設される。気液分離器４には、第１膨張弁３によって減圧された中間圧の冷媒が流入する。気液分離器４は、その流入した中間圧の冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する。そして、気液分離器４は、一部の気相冷媒を、中間圧冷媒配管ＩＮＪを通じて圧縮機１の中間圧流入ポート１ｃへ流す。その一方で気液分離器４は、残余の気液二相冷媒または残余の気相冷媒を第２膨張弁５へ流す。
【００２１】
第２膨張弁５は、水−冷媒熱交換器２によって気相冷媒から分離された液層冷媒を減圧させる。蒸発器６は、外気と第２膨張弁５によって減圧された冷媒とを熱交換することで、冷媒を蒸発させる熱交換器である。油分離器７は、圧縮機１から吐出された高圧の冷媒から潤滑油を分離し、分離された潤滑油を、オイル戻しポート１ｄから圧縮機１内の各部に戻す。
【００２２】
第１膨張弁３および第２膨張弁５は何れもモータを有する電動の膨張弁である。第１膨張弁３の弁開度および第２膨張弁５の弁開度はそれぞれ、不図示の制御装置から制御信号に応じて調節される。
【００２３】
図２は、圧縮機１の構成を表す模式的な断面図である。図２は、圧縮機１の特定の面を切った断面というわけではなく、圧縮機１の複数の異なる断面を寄せ集めて構成したものである。
【００２４】
図２の矢印ＤＲ１は圧縮機１の向きを示す。すなわち、図２の両端矢印ＤＲ１は上下方向ＤＲ１を示している。図２に示す圧縮機１は、スクロール式の電動圧縮機であり、冷媒を圧縮する圧縮機構部１０と、圧縮機構部１０を駆動する電動機部２０とを上下方向（すなわち縦方向）に配置した縦置きタイプになっている。圧縮機１は、圧縮機構部１０、電動機部２０、ハウジング３０等を備えている。
【００２５】
ヒートポンプサイクル１００は、圧縮機１の吐出ポート１ｂから第１膨張弁３入口側へ至るサイクルの高圧側冷媒の圧力が臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成している。
【００２６】
ヒートポンプ式給湯機は、ヒートポンプサイクル１００の他に、図示しない貯湯タンク、給湯水循環回路、水ポンプ等を有している。貯湯タンクは、水−冷媒熱交換器２にて加熱された給湯水を貯める。給湯水循環回路は、貯湯タンクと水−冷媒熱交換器２との間で給湯水を循環させる。水ポンプは、給湯水循環回路に配置されて給湯水を圧送する。
【００２７】
図２に示す圧縮機１は、スクロール式の電動圧縮機であり、圧縮機構部１０、電動機部２０、ハウジング３０等を有している。図２中の矢印ＤＲ１は、圧縮機１をヒートポンプ式給湯機に搭載した状態における上下方向を示している。
【００２８】
圧縮機構部１０は、圧縮対象流体である冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。より具体的には、圧縮機構部１０は、後述する圧縮室を形成し、吸入ポート１ａから圧縮室内に低圧の冷媒を吸入して圧縮する。また圧縮機構部１０は、中間圧流入ポート１ｃから圧縮室内に低圧の冷媒よりも圧力の高い中間圧の冷媒を吸入して圧縮する。また圧縮機構部１０は、圧縮室において低圧の冷媒および中間圧の冷媒が圧縮された結果得られた高圧の冷媒を吐出ポート１ｂに吐出する。電動機部２０は、圧縮機構部１０を駆動する。ハウジング３０は、圧縮機構部１０および電動機部２０を収容する。
【００２９】
圧縮機１は、電動機部２０から圧縮機構部１０へ回転駆動力を伝達する駆動軸２５が上下方向ＤＲ１に延びて、圧縮機構部１０と電動機部２０が鉛直方向に配置された、いわゆる縦置きタイプに構成されている。より具体的には、本実施形態では、圧縮機構部１０が電動機部２０の下方側に配置されている。
【００３０】
ハウジング３０は、中心軸が鉛直方向に延びる筒状部材３１、筒状部材３１の上端部を塞ぐ椀状の上蓋部材３２および筒状部材３１の下端部を塞ぐ椀状の下蓋部材３３を有する。これら筒状部材３１、上蓋部材３２および下蓋部材３３が一体に接合されることで、ハウジング３０は、密閉容器構造となっている。筒状部材３１、上蓋部材３２および下蓋部材３３は、いずれも鉄系金属で形成されており、互いに溶接にて接合されている。
【００３１】
ハウジング３０は、そのハウジング３０内に、圧縮機構部１０および電動機部２０を収容している。
【００３２】
電動機部２０は、固定子をなすステータ２１と、回転子をなすロータ２２とを有している。ステータ２１は、ステータコアとそのステータコアに巻き付けられたステータコイルとを有している。
【００３３】
ステータ２１のステータコイルに対する電力の供給は給電端子２３を介して行われる。給電端子２３は、ハウジング３０の上蓋部材３２すなわちハウジング３０の上端部に配置されている。ステータコイルに電力が供給されるとロータ２２に回転磁界が与えられてロータ２２に回転力が発生し、駆動軸２５がロータ２２と一体に回転する。
【００３４】
駆動軸２５は円筒状に形成されており、その内部空間は、駆動軸２５の摺動部（すなわち潤滑対象部位）に潤滑油を供給する給油通路２５１である。給油通路２５１は、駆動軸２５の下端面にて開口しており、駆動軸２５の上端面においては閉塞部材２６で閉塞されている。
【００３５】
駆動軸２５のうちロータ２２よりも下方側に突出している部位には、上下方向ＤＲ１と平行な軸方向と直交する方向である水平方向へ突出する鍔部２５２が設けられ、その鍔部２５２にはバランスウェイト２５４が設けられている。ロータ２２の上下方向両側にもバランスウェイト２２１、２２２が設けられている。駆動軸２５は、軸受部材２７とミドルハウジング２９の軸受部２９１とにより支承されている。
【００３６】
ミドルハウジング２９は、上方側から下方側に向かって階段状に外径および内径が拡大する円筒形状を有しており、その最外周面がハウジング３０の筒状部材３１に固定されている。ミドルハウジング２９のうち上方側部位が軸受部２９１を構成している。
【００３７】
ミドルハウジング２９のうち下方側部位には、圧縮機構部１０の可動スクロール１１が収容されている。可動スクロール１１の下方側には、圧縮機構部１０の固定スクロール１２が配置されている。固定スクロール１２は、ハウジング３０に対して固定されて回転しない固定側部材である。可動スクロール１１は、固定スクロール１２に対して旋回する旋回側部材である。
【００３８】
可動スクロール１１は円板状の基板部１１１を有し、固定スクロール１２は基板部１２１を有している。基板部１１１、１２１は互いに上下方向ＤＲ１に対向するように配置されている。
【００３９】
可動スクロール１１の基板部１１１の上面側の中心部には、駆動軸２５の下端部が挿入される円筒状のボス部１１３が形成されている。駆動軸２５の下端部は、駆動軸２５の回転中心に対して偏心した偏心部２５３である。
【００４０】
可動スクロール１１およびミドルハウジング２９には、可動スクロール１１が偏心部２５３周りに自転することを防止する自転防止機構１１ａ、２９ａが設けられている。このため、駆動軸２５が回転すると、可動スクロール１１は偏心部２５３周りに自転することなく、駆動軸２５の回転中心を公転中心として公転運動（すなわち旋回）する。
【００４１】
可動スクロール１１は、基板部１１１から固定スクロール１２側に向かって突出する歯部１１２を有している。その歯部１１２は、渦巻き状に形成されている。一方、固定スクロール１２は、基板部１２１から可動スクロール１１側に向かって突出する歯部１２２を有する。歯部１２２は、渦巻き状に形成されると共に可動スクロール１１の歯部１１２に噛み合う。
【００４２】
そして、両スクロール１１、１２の歯部１１２、１２２同士が噛み合って複数箇所で接触することによって、回転軸方向から見たときに三日月形状に形成される複数個の圧縮室が形成される。図２では図示の明確化のため、複数個の圧縮室のうち４つの圧縮室１５１、１５２、１５３、１５４のみに符号を付しており、他の圧縮室については符号を省略している。これら複数の圧縮室は、可動スクロール１１の旋回と共に旋回しながら外周から公転中心に向かって移動する。そしてこれら複数の圧縮室が移動すると共に、これら圧縮室の容積が減少する。この体積減少により、これら複数の圧縮室内の冷媒が圧縮される。
【００４３】
図２に示す時点において、圧縮室１５１は、冷媒の圧力が最も高くなる位置にある。また、圧縮室１５２、１５３の各々は、冷媒の圧力が圧縮室１５１よりも低い中間圧となる位置にある。また、圧縮室１５４は、冷媒の圧力が圧縮室１５２、１５３よりも低い低圧となる位置にある。基板部１２１の底面には、吐出プレート１８が固定されている。
【００４４】
図２、図３に示すように、吸入ポート１ａ、吐出ポート１ｂ、中間圧流入ポート１ｃ、オイル戻しポート１ｄは、筒状部材３１に固定される。そして、吸入ポート１ａは、基板部１２１内に形成された流路を介して、最外周側に位置付けられる圧縮室１５４に連通している。また、中間圧流入ポート１ｃは、基板部１２１内に形成された流路を介して、最外周側から中心側へ移動する過程の中間位置に位置付けられる圧縮室１５２、１５３に連通可能となっている。吐出ポート１ｂは、基板部１２１内に形成された流路を介して、圧縮室１５１に連通可能となっている。
【００４５】
なお、図３は、圧縮機１から下蓋部材３３および吐出プレート１８を取り除いた状態で、基板部１２１を下方から見た底面図である。図３中に記載された２０個以上の小さい円形は、ボルト穴、位置決め用の穴、潤滑油の流路等である。
【００４６】
中間圧流入ポート１ｃから中間位置の圧縮室１５２へ至る冷媒通路の途中には、逆止弁室５１ａが形成されている。また、中間圧流入ポート１ｃから中間位置の圧縮室１５３へ至る冷媒通路の途中には、逆止弁室５１ｂが形成されている。逆止弁室５１ａ、５１ｂは、基板部１２１に形成された円筒状の窪みと吐出プレート１８に形成された窪みによって囲まれている。
【００４７】
逆止弁室５１ａ、５１ｂには、それぞれ、中間インジェクション弁５０ａ、５０ｂが配置されている。
【００４８】
中間インジェクション弁５０ａは、圧縮室１５２から中間圧流入ポート１ｃへ冷媒が逆流することを防止する逆止弁である。中間インジェクション弁５０ｂは、圧縮室１５３から中間圧流入ポート１ｃへ冷媒が逆流することを防止する逆止弁である。
【００４９】
図２、図４に示すように、固定スクロール１２側の基板部１２１の中心部には、圧縮室１５１で圧縮された冷媒が吐出されるメイン吐出孔１２３ａが形成されている。メイン吐出孔１２３ａの下方側には、メイン吐出孔１２３ａと連通する吐出室１２４が形成されている。図３に示すように、基板部１２１には、吐出室１２４から吐出ポート１ｂへ冷媒を導く開口１２４ａが形成されている。
【００５０】
この吐出室１２４には、吐出弁１７と、吐出弁１７の最大開度を規制するストッパ１６とが、配置されている。吐出弁１７は、リードバルブである。吐出弁１７は、吐出ポート１ｂと圧縮室１５１とを繋ぐ通路を開閉する。これにより吐出弁１７は、当該通路において圧縮室１５１から吐出ポート１ｂへ冷媒が流れることを許容し、当該通路において吐出ポート１ｂから圧縮室１５１へ冷媒が逆流することを抑制する。吐出ポート１ｂと圧縮室１５１とを繋ぐ通路は、吐出室１２４、および、後述するメイン吐出孔１２３ａ、サブ吐出孔１２３ｂ、サブ吐出孔１２３ｃを含む。吐出ポート１ｂと圧縮室１５１とを繋ぐ通路は、基準通路に対応する。
【００５１】
ストッパ１６の一端および吐出弁１７の一端は、ボルト１６１によって基板部１２１に固定されている。
【００５２】
油分離器７にて分離されたオイルは、一部が油分離器７の内部に蓄えられると共に、他の一部がオイル戻しポート１ｄを介してハウジング３０内の、圧縮機構部１０、駆動軸２５と軸受部材２７の間の摺動部、駆動軸２５軸受部２９１の間の摺動部等へ、供給される。ハウジング３０の底部には、潤滑油が溜まる貯油室３５が形成されている。
【００５３】
ここで、吐出室１２４およびその近傍の構成についてより詳細に説明する。図５は、ストッパ１６、吐出弁１７、およびボルト１６１が圧縮機１から除去された状態における吐出室１２４の拡大図である。
【００５４】
図５に示すように、基板部１２１のうち、吐出室１２４側の面には、ボルト穴１６１ａ、、メイン吐出孔１２３ａ、サブ吐出孔１２３ｂ、サブ吐出孔１２３ｃ、メイン周囲溝１２４ｘ、およびサブ周囲溝１２４ｙ、１２４ｚが形成されている。
【００５５】
ボルト穴１６１ａは、ボルト１６１が挿入されるねじ穴である。
【００５６】
メイン吐出孔１２３ａ、サブ吐出孔１２３ｂ、サブ吐出孔１２３ｃは、いずれも、可動スクロール１１と固定スクロール１２の間に形成された複数の圧縮室のいずれかに連通する。図５に示すように、吐出孔１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃは一列に並んでいる。そして、中央にあるメイン吐出孔１２３ａは、駆動軸２５の回転中心線Ｊに直交する面内の位置が、サブ吐出孔１２３ｂ、１２３ｃよりも、当該回転中心線Ｊに近い。したがって、高圧縮比で動作する場合、メイン吐出孔１２３ａ内の圧力と、サブ吐出孔１２３ｂ、１２３ｃ内の圧力は異なる。
【００５７】
図６に示すように、基板部１２１を吐出室１２４側の端部から圧縮室１５１側の端部まで伸びる直円柱形状のメイン吐出孔１２３ａのうち、最小の水力直径を圧縮室側通路最小径Ｄｉｄ＿ｍとする。また、メイン吐出孔１２３ａのうち、最も吐出弁１７側端の外周部の円周長を円周率で除算した値を、ポート開口径Ｄｕｄ＿ｍとする。メイン吐出孔１２３ａの吐出室１２４側の端部は、吐出室１２４側に向けて広がるテーパー形状となっているので、圧縮室側通路最小径Ｄｉｄ＿ｍよりもポート開口径Ｄｕｄ＿ｍの方が大きい。なお、本実施形態では、メイン吐出孔１２３ａは直円柱形状となっているので、水力直径と直径は同じ値になる。
【００５８】
また、図７に示すように、基板部１２１を吐出室１２４側の端部から圧力室側の端部まで伸びる直円柱形状のサブ吐出孔１２３ｃのうち、最小の水力直径を圧縮室側通路最小径Ｄｉｄ＿ｓとする。また、サブ吐出孔１２３ｃのうち、最も吐出弁１７側の端の外周部の円周を円周率で除算した値をポート開口径Ｄｕｄ＿ｓとする。サブ吐出孔１２３ｃの吐出室１２４側の端部は、吐出室１２４側に向けて広がるテーパー形状となっているので、圧縮室側通路最小径Ｄｉｄ＿ｓよりもポート開口径Ｄｕｄ＿ｓの方が大きい。なお、本実施形態では、サブ吐出孔１２３ｃは直円柱形状となっているので、水力直径と直径は同じ値になる。サブ吐出孔１２３ｂの形状は、サブ吐出孔１２３ｃの形状と同じである。
【００５９】
この吐出室１２４に、図８に示すように、吐出弁１７が配置され、更に、図３に示すように、吐出弁１７に重ねてストッパ１６が配置され、更に、ボルト１６１でストッパ１６および吐出弁１７が基板部１２１に固定される。
【００６０】
吐出弁１７は、板厚が一様な１枚の金属平板で形成され、ベース部１７０、メイン舌部１７１、サブ舌部１７２、サブ舌部１７３を有している。吐出弁１７は、基準リードバルブに対応する。
【００６１】
ベース部１７０は、基板部１２１に対して固定される固定部である。ベース部１７０の内周縁１７０ａは、ボルト１６１を貫通させるためのボルト孔を囲んでいる。ベース部１７０は基準固定部に対応する。
【００６２】
メイン舌部１７１は、ベース部１７０に接続する可動部材であり、ベース部１７０に対して変位可能である。メイン舌部１７１は、基準舌部に対応する。メイン舌部１７１は、連結部１７１ａとメイン弁体１７１ｂを有している。連結部１７１ａは、直線状に伸びる細長い板形状の部材であり、一端がベース部１７０に接続され、他端がメイン弁体１７１ｂに接続されている。
【００６３】
メイン弁体１７１ｂは、略円盤形状の部材であり、基板部１２１に接触した状態において、メイン吐出孔１２３ａの全体およびメイン周囲溝１２４ｘの全体を全部塞ぐように配置される。したがって、メイン吐出孔１２３ａは、メイン弁体１７１ｂの上流側流路である。吐出弁１７の板面に平行且つ連結部１７１ａの長手方向に直交する方向における、連結部１７１ａの最大幅は、同方向におけるメイン弁体１７１ｂの最大幅よりも短い。
【００６４】
サブ舌部１７２は、ベース部１７０に接続する可動部材であり、ベース部１７０に対して変位可能である。サブ舌部１７２は、基準舌部に対応する。サブ舌部１７２は、連結部１７２ａとサブ弁体１７２ｂを有している。連結部１７２ａとサブ弁体１７２ｂの形状および互いの接続関係は、連結部１７１ａとメイン弁体１７１ｂの形状および互いの接続関係と、同じである。連結部１７２ａの一端がベース部１７０に接続される。サブ弁体１７２ｂは、基板部１２１に接触した状態において、サブ吐出孔１２３ｂの全体とサブ周囲溝１２４ｙの一部または全体を全部塞ぐように配置される。したがって、サブ吐出孔１２３ｂは、サブ弁体１７２ｂの上流側流路である。
【００６５】
サブ舌部１７３は、ベース部１７０に接続する可動部材であり、ベース部１７０に対して変位可能である。サブ舌部１７３は、基準舌部に対応する。サブ舌部１７３は、連結部１７３ａとサブ弁体１７３ｂを有している。連結部１７３ａとサブ弁体１７３ｂの形状および互いの接続関係は、連結部１７１ａとメイン弁体１７１ｂの形状および互いの接続関係と、同じである。連結部１７３ａの一端がベース部１７０に接続される。サブ弁体１７３ｂは、基板部１２１に接触した状態において、サブ吐出孔１２３ｃの全体とサブ周囲溝１２４ｚの一部または全体を全部塞ぐように配置される。したがって、サブ吐出孔１２３ｃは、サブ弁体１７３ｂの上流側流路である。
【００６６】
連結部１７１ａ、１７２ａ、１７３ａの長手方向は、互いに略平行である。図８に示すように、メイン舌部１７１の長手方向の長さを舌長さＬｄ＿ｍとし、サブ舌部１７２、１７３の長手方向の長さを舌長さＬｄ＿ｓとする。また、メイン弁体１７１ｂの径は、サブ弁体１７２ｂ、１７３ｂの径よりも大きい。
【００６７】
メイン弁体１７１ｂは、メイン吐出孔１２３ａ側の冷媒圧力と吐出室１２４の冷媒圧力との差圧によって、ベース部１７０に対して湾曲変位する。これにより、メイン弁体１７１ｂがメイン吐出孔１２３ａの開口部を開閉する。
【００６８】
具体的には、メイン吐出孔１２３ａ側の冷媒圧力が吐出室１２４の冷媒圧力よりも大きい場合、メイン弁体１７１ｂは、基板部１２１から離れ、メイン吐出孔１２３ａの開口部が開く。このとき、メイン吐出孔１２３ａと吐出室１２４が連通するので、冷媒が圧縮室からメイン吐出孔１２３ａ、吐出室１２４、吐出ポート１ｂを取って圧縮機１の外部に流出する。なお、メイン吐出孔１２３ａ側の冷媒圧力が吐出室１２４の冷媒圧力よりも十分大きい、メイン弁体１７１ｂはストッパ１６に当接する。このとき、１７１ｂの最大リフトが実現し、メイン吐出孔１２３ａと吐出室１２４の間の開口面積が最大になる。また、メイン吐出孔１２３ａ側の冷媒圧力が吐出室１２４の冷媒圧力よりも小さい逆圧状態の場合、メイン弁体１７１ｂは、基板部１２１に当接し、メイン吐出孔１２３ａの開口部が閉じる。これにより、吐出室１２４からメイン吐出孔１２３ａへの逆流が防止される。
【００６９】
サブ弁体１７２ｂによるサブ吐出孔１２３ｂの開閉の機構も、サブ弁体１７３ｂによるサブ吐出孔１２３ｃの開閉の機構も、メイン弁体１７１ｂによる上述のメイン吐出孔１２３ａの開閉の機構と同様である。
【００７０】
図９は、図４のＩＸ部分を拡大した図である。図９に示すように、メイン舌部１７１の板厚をＴｄ＿ｍとする。なお、板厚がメイン舌部１７１において一様でない場合は、メイン舌部１７１の各位置の板厚の平均値を板厚Ｔｄ＿ｍとする。
【００７１】
また、メイン弁体１７１ｂの最大リフト時における基板部１２１からのリフト量をバルブ基準リフト量Ｈｄ＿ｍとする。このバルブ基準リフト量Ｈｄ＿ｍは、具体的には、メイン弁体１７１ｂがメイン吐出孔１２３ａを閉じた状態における、メイン吐出孔１２３ａの中心軸Ｓ１上のメイン弁体１７１ｂとストッパ１６の間の空隙の長さであってもよい。
【００７２】
また、サブ舌部１７２、１７３の板厚Ｔｄ＿ｓは、メイン舌部１７１の板厚Ｔｄ＿ｍと同じである。また、サブ弁体１７２ｂ、１７３ｂのバルブ基準リフト量Ｈｄ＿ｓは、メイン弁体１７１ｂのバルブ基準リフト量Ｈｄ＿ｍと、同じである。
【００７３】
次に、中間インジェクション弁５０ａおよびその周辺の詳細構造について説明する。なお、中間インジェクション弁５０ｂおよびその周辺の構造は、中間インジェクション弁５０ａおよびその周辺の構造と同じなので、説明を省略する。
【００７４】
図２および図１０に示すように、固定スクロール１２の基板部１２１には、下流側通路１２５が形成されている。したがって、固定スクロール１２は、下流側通路形成部材を構成している。下流側通路１２５は、中間圧流入ポート１ｃから中間位置の圧縮室１５２へ至る冷媒通路のうち逆止弁室５１ａよりも冷媒流れ下流側に位置する通路である。逆止弁室５１ａは、下流側通路１２５と連通可能になっている。逆止弁室５１ａは、略円柱形状の空間であり、その中心軸が駆動軸２５に対して斜めに延びるように形成されている。
【００７５】
逆止弁室５１ａに収容される中間インジェクション弁５０ａは、弁座６１およびリードバルブ６２を有している。
【００７６】
弁座６１は、逆止弁室５１ａに対応する円筒状に形成されている。弁座６１の内部空間は上流側通路６１ａを構成している。したがって、弁座６１は、上流側通路形成部材を構成している。
【００７７】
上流側通路６１ａは、中間圧流入ポート１ｃから中間位置の圧縮室１５２へ至る冷媒通路のうちリードバルブ６２よりも冷媒流れ上流側に位置する通路である。上流側通路６１ａは、弁座６１の中心軸上に配置されている。
【００７８】
逆止弁室５１ａの内周面には雌ネジが形成されている。弁座６１の外周面には、当該雌ネジに対応する雄ネジが形成されている。当該雌ネジに弁座６１の雄ネジが螺合することによって、弁座６１が基板部１２１に固定される。
【００７９】
リードバルブ６２は、基板部１２１のうち逆止弁室５１ａ側の面を構成する部位と、弁座６１のリードバルブ６２側端面との間に、配置されている。リードバルブ６２は、例えば焼入ステンレス鋼にて薄板状に形成された１枚板である。リードバルブ６２の材質は、吐出弁１７の材質と同じであってもよいし、違っていてもよい。リードバルブ６２は、対象リードバルブに対応する。
【００８０】
リードバルブ６２は、中間圧流入ポート１ｃから圧縮室１５２に至る通路を開閉する。これにより、リードバルブ６２は、当該通路において冷媒が中間圧流入ポート１ｃから圧縮室１５２に流入することを許容し、当該通路において冷媒が圧縮室１５２から中間圧流入ポート１ｃに逆流することを抑制する。中間圧流入ポート１ｃから圧縮室１５２に至る通路は、上流側通路６１ａおよび下流側通路１２５を含む。中間圧流入ポート１ｃから圧縮室１５２に至る通路は、対象通路に対応する。
【００８１】
図１１は、逆止弁室５１ａから基板部１２１を見たときの、基板部１２１に対するリードバルブ６２の配置を示す図である。図１１に示すように、リードバルブ６２は、厚みが一様な金属製の平板であり、外周シート部６２１および舌部６２２を有している。外周シート部６２１は、平面形状が円環状である。
【００８２】
外周シート部６２１は、基板部１２１のうち逆止弁室５１ａの上端に接する部位と弁座６１の上端面との間に挟まれて固定されている固定部である。したがって、ボルト等の固定部材が用いられることなくリードバルブ６２が固定されている。外周シート部６２１は、対象固定部に対応する。
【００８３】
舌部６２２は、リードバルブ６２の内周縁に接続する可動部材であり、外周シート部６２１に対して変位可能となっている。舌部６２２は、対象舌部に対応する。舌部６２２は、連結部６２２ｓと開閉端部６２２ｔを有している。なお、連結部６２２ｓと開閉端部６２２ｔの境界線ＢＬは、図１１に示すように、開閉端部６２２ｔの円形の輪郭を舌部６２２の内部に延長した線となる。つまり、連結部６２２ｓと開閉端部６２２ｔの境界線ＢＬは、開閉端部６２２ｔの輪郭を舌部６２２の内部に延長した線である。
【００８４】
連結部６２２ｓは、一端がリードバルブ６２の内周縁に接続され、他端が開閉端部６２２ｔに接続されている。開閉端部６２２ｔは、円盤形状の部材であり、外周シート部６２１の内側に、外周シート部６２１と同軸状に配置されている。開閉端部６２２ｔと外周シート部６２１との間には、リードバルブ６２の板面内において弧状に伸びる空隙が形成されている。開閉端部６２２ｔは、弁座６１に形成された上流側通路６１ａを開閉する。
【００８５】
リードバルブ６２の板面に平行且つ連結部６２２ｓの上記一端から上記他端への方向に直交する方向における、連結部６２２ｓの最大幅は、同方向における開閉端部６２２ｔの最大幅よりも短い。
【００８６】
舌部６２２は、上流側通路６１ａ側の冷媒圧力Ｐ１と下流側通路１２５側の冷媒圧力Ｐ２との差圧によって、外周シート部６２１に対して湾曲変位する。これにより、開閉端部６２２ｔが上流側通路６１ａの開口部を開閉する。
【００８７】
具体的には、冷媒圧力Ｐ１が冷媒圧力Ｐ２よりも大きい場合、開閉端部６２２ｔは、弁座６１から離れ、上流側通路６１ａの開口部が開く。このとき、上流側通路６１ａと下流側通路１２５が連通するので、冷媒が中間圧流入ポート１ｃから上流側通路６１ａ、下流側通路１２５を通って圧縮室１５２に流入する。なお、冷媒圧力Ｐ１が冷媒圧力Ｐ２よりも十分大きい場合、開閉端部６２２ｔは基板部１２１に当接する。このとき、開閉端部６２２ｔの最大リフトが実現し、上流側通路６１ａと下流側通路１２５の間の開口面積が最大になる。また、冷媒圧力Ｐ１が冷媒圧力Ｐ２よりも小さい逆圧状態の場合、開閉端部６２２ｔは、弁座６１に当接し、上流側通路６１ａの開口部が閉じる。これにより、圧縮室１５２から中間圧流入ポート１ｃへの逆流が防止される。
【００８８】
舌部６２２の長手方向の長さを舌長さＬｉとする。舌部６２２の長手方向の長さＬｉは、上述の舌部１７１、１７２、１７３の長手方向の長さＬｄ＿ｍ、Ｌｄ＿ｓのいずれに対しても、１／２以下である。このように舌部６２２の長手方向の長さをＬｉが短いのは、中間圧室の弁座の環状溝を含む、リード弁から圧縮室までの空間であるデッドボリュームを少なし、デッドボリュームによる性能低下を抑制するためである。
【００８９】
図１０に示すように、上流側通路６１ａにおける最小の水力直径を弁上流径Ｄｘとする。また、下流側通路１２５における最小の水力直径を圧縮室側流路最小径Ｄｉｉとする。また、上流側通路６１ａのうち、最も開閉端部６２２ｔに近い側の端の外周部の円周を円周率で除算した値をポート開口径Ｄｕｉとする。上流側通路６１ａの当該端を含む端部は、当該端に向けて広がるテーパー形状となっている。したがって、弁上流径Ｄｘよりもポート開口径Ｄｕｉの方が大きい。圧縮室側通路最小径Ｄｉｉは、弁上流径Ｄｘよりも小さい。なお、本実施形態では、圧縮室側通路最小径Ｄｉｉは、中間圧流入ポート１ｃから圧縮室１５２に至る通路における最小の水力直径である。
【００９０】
なお、本実施形態では、上流側通路６１ａ、下流側通路１２５は直円柱形状となっているので、水力直径と直径は同じ値になる。
【００９１】
また、図１０に示すように、リードバルブ６２の舌部６２２の板厚をＴｉとする。なお、板厚が舌部６２２において一様でない場合は、舌部６２２の各位置の板厚の平均値を板厚Ｔｉとする。
【００９２】
また、開閉端部６２２ｔの最大リフト時における弁座６１からのリフト量をバルブ基準リフト量Ｈｉとする。このバルブ基準リフト量Ｈｉは、具体的には、開閉端部６２２ｔが上流側通路６１ａを閉じた状態における、上流側通路６１ａの中心軸Ｓ２上の開閉端部６２２ｔと基板部１２１の間の空隙の長さであってもよい。
【００９３】
下流側通路１２５の開口部は、上流側通路６１ａの下流側通路１２５側開口部に対して、オフセットされている。つまり、下流側通路１２５の開口部は、逆止弁室５１ａの軸方向から見たときに、上流側通路６１ａの当該開口部に対して、ずれた位置に配置されている。
【００９４】
弁座６１の下流側通路１２５側の端面のうち、上流側通路６１ａの下流側通路１２５側開口部の周囲部には、環状溝６１ｂが形成されている。環状溝６１ｂは、弁座６１の端面とリードバルブ６２との間に異物が挟まることを防止する役割を果たす。
【００９５】
ここで、上記の通り定義した圧縮室側通路最小径Ｄｉｄ＿ｍ、Ｄｉｄ＿ｓ、Ｄｉｉ、ポート開口径Ｄｕｄ＿ｍ、Ｄｕｄ＿ｓ、Ｄｕｉ、板厚Ｔｄ＿ｍ、Ｔｄ＿ｓ、Ｔｉ、バルブ基準リフト量Ｈｄ＿ｍ、Ｈｄ＿ｓ、Ｈｉ、舌長さＬｄ＿ｍ、Ｌｄ＿ｓ、Ｌｉの間の関係について説明する。
【００９６】
図１２に、４つの異なる実施例Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおける、上記各量の具体的数値を示す。実施例Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれにおいても、吐出弁１７およびその前後における流路のサイズは同じである。
【００９７】
なお、図１２中で弁座流路径として表されている量は、メイン舌部１７１に関しては圧縮室側通路最小径Ｄｉｄ＿ｍに相当し、サブ舌部１７２、１７３に関しては圧縮室側通路最小径Ｄｉｄ＿ｓに相当し、中間インジェクション弁５０ａ、５０ｂに関しては弁上流径Ｄｘに相当する。また、圧縮室側流路最小径Ｄｉは、メイン舌部１７１に関しては圧縮室側通路最小径Ｄｉｄ＿ｍに相当し、サブ舌部１７２、１７３に関しては圧縮室側通路最小径Ｄｉｄ＿ｓに相当し、中間インジェクション弁５０ａ、５０ｂに関しては圧縮室側通路最小径Ｄｉｉに相当する。また、ポート開口径Ｄｕは、メイン舌部１７１に関してはポート開口径Ｄｕｄ＿ｍに相当し、サブ舌部１７２、１７３に関してはポート開口径Ｄｕｄ＿ｓに相当し、中間インジェクション弁５０ａ、５０ｂに関してはポート開口径Ｄｕｉに相当する。また、弁体板厚Ｔは、メイン舌部１７１に関しては板厚Ｔｄ＿ｍに相当し、サブ舌部１７２、１７３に関しては板厚Ｔｄ＿ｓに相当し、中間インジェクション弁５０ａ、５０ｂに関しては板厚Ｔｉに相当する。また、基準リフト量Ｈは、メイン舌部１７１に関してはバルブ基準リフト量Ｈｄ＿ｍに相当し、サブ舌部１７２、１７３に関してはバルブ基準リフト量Ｈｄ＿ｓに相当し、中間インジェクション弁５０ａ、５０ｂに関してはバルブ基準リフト量Ｈｉに相当する。また、舌長さＬは、メイン舌部１７１に関しては舌長さＬｄ＿ｍに相当し、サブ舌部１７２、１７３に関しては舌長さＬｄ＿ｓに相当し、中間インジェクション弁５０ａ、５０ｂに関しては舌長さＬｉに相当する。
【００９８】
まず、Ｄｕｉ／Ｔｉ≦２×Ｄｕｄ／Ｔｄという関係式が成立する。この関係式は、量Ｄｕｄ、Ｔｄの組が量Ｄｕｄ＿ｍ、Ｔｄ＿ｍの組である場合にのみ成立してもよい。また、この関係式は、量Ｄｕｄ、Ｔｄの組が量Ｄｕｄ＿ｓ、Ｔｄ＿ｓの組である場合にのみ成立してもよい。また、この関係式は、上記の両方の場合に成立してもよい。この関係が成立することの意義について以下説明する。
【００９９】
本実施形態では、固定スクロール１２の基板部１２１内に埋め込むように中間インジェクション弁５０ａ、５０ｂが設置される。また、性能低下につながるデッドボリュームを小さくするために、舌部６２２の舌長さＬｉを短くしている。
【０１００】
そのような場合、中間圧冷媒配管ＩＮＪから中間圧流入ポート１ｃにインジェクションされる中間圧冷媒の流量を確保するために、従来は、リードバルブ６２の板厚を吐出弁１７の板厚Ｔｄ＿ｍ、Ｔｄ＿ｓよりも薄くしていた。
【０１０１】
しかし、発明者の検討によって、リードバルブ６２の板厚を薄くすると、冷媒の逆流防止時には、リードバルブ６２の開閉端部６２２ｔが逆圧によって変形し、開閉端部６２２ｔが弁座６１との接触部分において微小摺動することがわかった。また、この微小摺動により、開閉端部６２２ｔおよび弁座６１に摩耗が発生することがわかった。特に二酸化炭素を冷媒として用いる場合、フロン系の冷媒と比較し、使用時の圧力が高い為、弁に発生する逆圧が大きく、磨耗が大きくなる。
【０１０２】
このような磨耗が発生すると、冷媒漏れによる圧縮機１の性能低下、摩耗進行による中間インジェクション弁の割れ、冷凍サイクル内の異物量の増加の可能性が高くなる。
【０１０３】
また、図１１に示すように、下流側通路１２５がリードバルブ６２の舌部６２２の伸びる方向の先端附近にあると、冷媒の流れによって開閉端部６２２ｔの先端部が震えて微小振動が発生することがわかった。また、この微小振動の結果、開閉端部６２２ｔと弁座６１の接触部分（すなわちシール部）の摩耗が大きくなってしまうことがわかった。
【０１０４】
特に、メイン弁体１７１ｂ、サブ弁体１７２ｂ、１７３ｂにかかる逆圧に対し、開閉端部６２２ｔにかかる逆圧の方が、２倍以上大きい。
【０１０５】
このようなことから、発明者は、リードバルブ６２の舌部６２２の板厚Ｔｉを従来よりも大きくして開閉端部６２２ｔの剛性を高めることについて検討した。Ｄｕｉ／Ｔｉ≦２×Ｄｕｄ／Ｔｄの関係にすれば、板厚Ｔｉが従来よりも大きくなり、且つ、開閉端部６２２ｔの剛性が従来よりも高くなる。なお、Ｄｕｉ／Ｔｉという量は、舌部６２２の変形し易さに相当する量である。また、Ｄｕｄ＿ｍ／Ｔｄ＿ｍという量は、メイン舌部１７１の変形し易さに相当する量である。また、Ｄｕｄ＿ｓ／Ｔｄ＿ｓという量は、サブ舌部１７２、１７３の変形し易さに相当する量である。
【０１０６】
また、Ｄｕｄ／Ｔｄ≦Ｄｕｉ／Ｔｉという関係が成立する。この関係式は、量Ｄｕｄ、Ｔｄの組が量Ｄｕｄ＿ｍ、Ｔｄ＿ｍの組である場合にのみ成立してもよい。また、この関係式は、量Ｄｕｄ、Ｔｄの組が量Ｄｕｄ＿ｓ、Ｔｄ＿ｓの組である場合にのみ成立してもよい。また、この関係式は、上記の両方の場合に成立してもよい。この関係が成立することの意義について以下説明する。
【０１０７】
二酸化炭素を冷媒として用いるヒートポンプ式給湯機においては、一般的に以下のことが言える。すなわち、駆動軸２５が１回転する期間のうち、中間圧流入ポート１ｃから圧縮室１５２、１５３に冷媒を流入させることが可能な時間は、当該期間においてサブ吐出孔１２３ｂ、１２３ｃが開口している時間の約半分である。つまり、中間圧流入ポート１ｃから圧縮室１５２、１５３に冷媒を流入させることが可能な時間、すなわち、インジェクション時間は、さほど長くない。
【０１０８】
また、中間圧流入ポート１ｃから圧縮室１５２、１５３に冷媒が流入する期間においても、流入する冷媒量は、ヒートポンプサイクル１００における冷媒の全体流量の半分以下程度に過ぎない。中間圧流入ポート１ｃから圧縮室１５２、１５３に流入する冷媒流量はさほど大きくない。
【０１０９】
発明者は、この点について検討し、従来のリードバルブ６２における舌部６２２の板厚は、中間圧流入ポート１ｃから入る冷媒の流量を適切に確保するために必要な程度を超えて、薄くなっていることに気づいた。Ｄｕｄ／Ｔｄ≦Ｄｕｉ／Ｔｉであれば、中間圧流入ポート１ｃから入る冷媒の流量を適切に確保できる。つまり、舌部６２２の剛性が舌部１７１、１７２、１７３と同等かそれ以下でありさえすれば、中間圧流入ポート１ｃから入る適切な流量を確保することができる。
【０１１０】
このように、Ｄｕｉ／Ｔｉ≦２×Ｄｕｄ／Ｔｄが成立し、且つ、Ｄｕｄ／Ｔｄ≦Ｄｕｉ／Ｔｉが成立すれば、圧縮機１について適切な性能を得られる。すなわち、中間圧流入ポート１ｃから入る冷媒の流量が適切に確保された上で、中間インジェクション弁５０ａ、５０ｂの信頼性および耐久性が確保される。
【０１１１】
更に好ましくは、中間圧冷媒配管ＩＮＪにおける冷媒圧力（すなわち中間圧）と吸入ポート１ａの直前における冷媒圧力（すなわち吸入圧）との差圧が小さくなる程インジェクション時間が短くなる。そのため、差圧が小さい場合でも十分にインジェクションするためには、０．５×Ｄｕｄ＿ｓ／Ｔｄ＿ｓ≦Ｄｕｉ／Ｔｉであることが望ましい。
【０１１２】
また、（π×Ｄｉｉ２／４）／（π×Ｄｕｉ×Ｌｉ／Ｔｉ）＜（π×Ｄｉｄ２／４）／（π×Ｄｕｄ×Ｌｄ／Ｔｄ）の関係が成立する。
【０１１３】
この関係式は、量Ｄｉｄ、Ｄｕｄ、Ｌｄ、Ｔｄの組が量Ｄｉｄ＿ｍ、Ｄｕｄ＿ｍ、Ｌｄ＿ｍ、Ｔｄ＿ｍの組である場合にのみ成立してもよい。また、この関係式は、量Ｄｉｄ、Ｄｕｄ、Ｌｄ、Ｔｄの組が量Ｄｉｄ＿ｓ、Ｄｕｄ＿ｓ、Ｌｄ＿ｓ、Ｔｄ＿ｓの組である場合にのみ成立してもよい。また、この関係式は、上記の両方の場合に成立してもよい。このようになっていることで、舌の長さに応じた弁の板厚の範囲を設定し、インジェクション時の流量を確保することができる。
【０１１４】
ここで、π×Ｄｉｉ２／４は、図１０に示すように、下流側通路１２５の最小開口面積に相当する。また、π×Ｄｕｉは、上流側通路６１ａのポート開口の周長に該当する。また、Ｌｉ／Ｔｉは、舌部６２２の反り易さ（すなわち、リフトし易さ）を示す指標である。下流側通路１２５は上流側通路６１ａと比べると冷媒流路のボトルネックになり易い。したがって、上記２つの不等式の左辺の値が大きいほど、リードバルブ６２の圧力損失に対する寄与度（すなわちリードバルブ６２のボトルネック度合い）が大きい。同様に、上記２つの不等式の右辺の値が大きい程、吐出弁１７の圧力損失に対する寄与度（すなわち吐出弁１７のボトルネック度合い）が大きい。したがって、上記２つの不等式は、リードバルブ６２の圧力損失に対する寄与度が、吐出弁１７の圧力損失に対する寄与度よりも低いことを示す。
【０１１５】
また、（π×Ｄｉｉ２／４）／（π×Ｈｉ×Ｄｕｉ）≦１という関係が成立する。この関係が成立することの意義について以下説明する。
【０１１６】
この不等式の左辺の分子は、既に説明した通り、下流側通路１２５の最小開口面積に相当する。また、この不等式の左辺の分母は、開閉端部６２２ｔの最大リフト時における開閉端部６２２ｔと弁座６１の間の開口面積である。換言すれば、この不等式の左辺の分母は、開閉端部６２２ｔの最大リフト時において対象舌部によって空けられた通路の開口面積である。したがって、この不等式の左辺が大きくなるほど、リードバルブ６２の圧力損失に対する寄与度（すなわちリードバルブ６２のボトルネック度合い）が大きくなる。
【０１１７】
上記のような不等式が成立することで、インジェクション流路断面積が、中間インジェクション弁５０ａ、５０ｂの部分で最小にならない。したがって、中間圧流入ポート１ｃから冷媒が流入するインジェクション時の冷媒流量が多くなり、ひいては圧縮機１の能力が向上する。
【０１１８】
また、（π×Ｄｉｉ２／４）／（π×Ｈｉ×Ｄｕｉ）＜（π×Ｄｉｄ２／４）／（π×Ｈｄ×Ｄｕｄ）という関係が成立する。
【０１１９】
この関係式は、量Ｄｉｄ、Ｄｕｄ、Ｈｄの組が量Ｄｉｄ＿ｍ、Ｄｕｄ＿ｍ、Ｈｄ＿ｍの組である場合にのみ成立してもよい。また、この関係式は、量Ｄｉｄ、Ｄｕｄ、Ｈｄの組が量Ｄｉｄ＿ｓ、Ｄｕｄ＿ｓ、Ｈｄ＿ｓの組である場合にのみ成立してもよい。また、この関係式は、上記の両方の場合に成立してもよい。この関係が成立することの意義について以下説明する。
【０１２０】
これら２つの不等式の左辺は、上述の通り、リードバルブ６２の圧力損失に対する寄与度（すなわちリードバルブ６２のボトルネック度合い）を表している。また、これら２つの不等式の右辺は、吐出弁１７の弁体１７１ｂ、１７２ｂ、１７３ｂの圧力損失に対する寄与度を表している。
【０１２１】
このように、リードバルブ６２の圧力損失に対する寄与度を吐出弁１７の圧力損失に対する寄与度よりも低く抑えることで、開閉端部６２２ｔの閉じるスピードを、吐出弁１７と比べて同等または高くすることができる。その結果、中間インジェクション弁５０ａ、５０ｂのリードバルブ６２の信頼性を確保することができる。
【０１２２】
次に、圧縮機１の作動を説明する。圧縮機１の電動機部２０に電力が供給されてロータ２２および駆動軸２５が回転すると、可動スクロール１１が駆動軸２５に対して公転運動（すなわち旋回運動）する。これにより、可動スクロール１１側の歯部１１２と固定スクロール１２側の歯部１２２との間に形成された三日月状の複数個の圧縮室１５１〜１５４が外周側から中心側へ旋回しながら移動していく。
【０１２３】
最外周側に位置付けられて吸入ポート１ａに連通する圧縮室には、蒸発器６から流出した低圧冷媒が吸入ポート１ａを介して流入する。低圧冷媒が流入した圧縮室は、駆動軸２５の回転に伴って、その容積を縮小させながら中間圧流入ポート１ｃに連通する位置へ移動する。
【０１２４】
この際、中間圧流入ポート１ｃ側の中間圧気相冷媒の圧力がこの圧縮室側の冷媒圧力Ｐ２よりも高くなっている状態では、中間インジェクション弁５０ａ、５０ｂの各々において、以下のような状態になる。すなわち、中間圧流入ポート１ｃ側の冷媒圧力Ｐ１と当該圧縮室側の冷媒圧力Ｐ２との圧力差によって、リードバルブ６２の開閉端部６２２ｔが弁座６１から離れる側へ変位する。
【０１２５】
これにより、上流側通路６１ａすなわちインジェクション用の冷媒通路が開き、中間圧流入ポート１ｃから上流側通路６１ａを通った中間圧気相冷媒が、下流側通路１２５を流れて当該圧縮室へインジェクションされる。
【０１２６】
駆動軸２５がさらに回転して圧縮室の容積が縮小し、圧縮室側の冷媒圧力Ｐ２が中間圧流入ポート１ｃ側の中間圧気相冷媒の冷媒圧力Ｐ１を上回ると、圧縮室１５側の冷媒圧力Ｐ２と中間圧流入ポート１ｃ側の冷媒圧力Ｐ１との圧力差によって、リードバルブ６２の開閉端部６２２ｔが弁座６１側へ変位する。
【０１２７】
これにより、上流側通路６１ａが閉じられ、当該圧縮室側から中間圧流入ポート１ｃ側へ冷媒が逆流してしまうことが防止される。したがって、当該圧縮室側から中間圧流入ポート１ｃ側へ冷媒が逆流することに起因するヒートポンプサイクル１００の成績係数（ＣＯＰ）の悪化が防止される。
【０１２８】
このように逆流が防止される状態が、逆圧状態である。このときに、舌部６２２が既に説明した通りの寸法となっているので、開閉端部６２２ｔと弁座６１の接触部分の磨耗が抑制される。
【０１２９】
駆動軸２５がさらに回転して圧縮室が中心側へ移動して固定スクロール１２のメイン吐出孔１２３ａおよびサブ吐出孔１２３ｂ、１２３ｃへ連通すると、当該圧縮室にて圧縮された高圧冷媒が吐出ポート１ｂから油分離器７を介して水−冷媒熱交換器２側へ流出する。
【０１３０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１３Ａ、図１３Ｂを用いて説明する。本実施形態のヒートポンプサイクル１００が第１実施形態のヒートポンプサイクル１００と異なるのは、リードバルブ６２の開閉端部６２２ｔが開閉端部６２２ｕに置き換えられている点のみである。
【０１３１】
図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、開閉端部６２２ｕは、楕円板形状の部材であり、外周シート部６２１の内側に、外周シート部６２１と同軸状に配置されている。開閉端部６２２ｕと外周シート部６２１との間には、リードバルブ６２の板面内において弧状に伸びる空隙が形成されている。開閉端部６２２ｕは、弁座６１に形成された上流側通路６１ａを開閉する。
【０１３２】
図１３Ａに示すように、開閉端部６２２ｕの弁舌方向２０１の最大長さＷｙは、開閉端部６２２ｕの弁幅方向２０２の最大長さＷｘよりも短い。より具体的には、開閉端部６２２ｕの楕円形状の長軸と弁幅方向２０２とが一致し、開閉端部６２２ｕの短軸と弁舌方向２０１とが一致する。ここで、弁舌方向２０１は、舌部６２２の長手方向である。また、弁幅方向２０２は、リードバルブ６２の板面に平行且つ弁舌方向２０１に直交する方向である。なお、ここでいう直交は、厳密な直交のみならず、本実施形態の効果が発揮される限りにおいて厳密な直交からずれた角度も包含する。こうすることで、弁舌方向２０１の剛性が弁舌方向に直交する方向に対して高くなる。連結部６２２ｓと開閉端部６２２ｕの境界線ＢＬｕは、図１３Ａに示すように、開閉端部６２２ｕの楕円形の輪郭を舌部６２２の内部に延長した線となる。
【０１３３】
ここで、開閉端部６２２ｕの重心Ｃを通り且つ弁舌方向２０１に平行な軸をＹ軸という。また、当該重心Ｃを通り且つ弁幅方向２０２に平行な軸をＸ軸という。また、当該重心Ｃを通り且つリードバルブ６２の板面に垂直な方向をＺ軸という。なお、開閉端部６２２ｕの重心Ｃと図心は略一致する。
【０１３４】
Ｚ軸とＸ軸を含むＸ−Ｚ断面における、Ｘ軸に関する開閉端部６２２ｕの断面２次モーメントＩｚｘは、Ｘ軸を軸に開閉端部６２２ｕをリフト方向に曲げる場合の変形しにくさを表す量である。また、Ｚ軸とＹ軸を含むＹ−Ｚ断面における、Ｙ軸に関する開閉端部６２２ｕの断面２次モーメントＩｚｙは、Ｙ軸を軸に開閉端部６２２ｕをリフト方向に曲げる場合の変形しにくさを表す量である。
【０１３５】
そして、断面２次モーメントＩｚｘは断面２次モーメントＩｚｙよりも大きい。より具体的には、断面２次モーメントＩｚｘが断面２次モーメントＩｚｙの１．０１倍以上となっており、より好ましくは、断面２次モーメントＩｚｘが断面２次モーメントＩｚｙの２倍以上となっている。なお、開閉端部６２２ｕの重心Ｃを通り且つ弁舌方向２０１に平行な軸は、連結部６２２ｓの中心線と一致する。
【０１３６】
このようにＩｚｘ＞Ｉｚｙとなっていることで、Ｘ軸で折れ曲がる力に対する開閉端部６２２ｕの剛性の方が、Ｙ軸で折れ曲がる力に対する開閉端部６２２ｕの剛性よりも、高くなる。つまり、Ｘ軸に関する開閉端部６２２ｕの曲げ剛性が、Ｙ軸に関する開閉端部６２２ｕの曲げ剛性よりも大きくなっている。発明者の検討によれば、開閉端部６２２ｕが開閉する上流側通路６１ａの外周縁のうち、舌部６２２の先端側の部分６１ｘが、逆圧による磨耗が最も大きい。しかし、上記のように開閉端部６２２ｕがＸ軸で折れ曲がり難くなっていれば、当該部分６１ｘにおける開閉端部６２２ｕの摺動を低減することができる。その結果、当該部分６１ｘにおける開閉端部６２２ｕの磨耗を低減できる。
【０１３７】
また、開閉端部６２２ｕの剛性を上げるために単に円盤形状の開閉端部の径を増大させるのではなく、開閉端部６２２ｕの特定の方向にだけ径を大きくすることで、開閉端部６２２ｕが比較的軽量となる。そのため、慣性力による開閉端部６２２ｕの弁座６１への衝突の衝撃を抑制することができる。
【０１３８】
このような効果は、開閉端部６２２ｕの径が最も大きい長軸方向が、連結部６２２ｓの中心線（すなわち舌部６２２の長手方向）に対して成す角度が、４５°以上且つ１３５°以下であれば、より顕著である。また、この角度が６０°以上且つ１２０°以下であればより望ましい。図１３Ａでは、この角度は９０°である。
【０１３９】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図１４、図１５を用いて説明する。本実施形態のヒートポンプサイクル１００が第１実施形態のヒートポンプサイクル１００と異なるのは、リードバルブ６２の開閉端部６２２ｔが開閉端部６２２ｖに置き換えられている点のみである。
【０１４０】
図１４に示すように、開閉端部６２２ｖの、リードバルブ６２の板面に平行な面に投影された形状は、円形である。すなわち、開閉端部６２２ｖは、略円盤形状の部材である。また、開閉端部６２２ｖは、外周シート部６２１の内側に、外周シート部６２１と同軸状に配置されている。開閉端部６２２ｖと外周シート部６２１との間には、リードバルブ６２の板面内において弧状に伸びる空隙が形成されている。開閉端部６２２ｖは、弁座６１に形成された上流側通路６１ａを開閉する。
【０１４１】
図１４、図１５に示すように、開閉端部６２２ｖには、２つの補強リブ６２３、６２４が形成されている。補強リブ６２３、６２４は、開閉端部６２２ｖの一部であり、開閉端部６２２ｖの他の部分と一体に形成されている。具体的には、開閉端部６２２ｖの素材となる板を折り曲げることで補強リブ６２３、６２４が形成される。
【０１４２】
具体的には、開閉端部６２２ｖには、谷折りされた４つの折れ曲がり部６２３ａ、６２３ｂ、６２４ａ、６２４ｂが形成される。また開閉端部６２２ｖには、山折りされた２つの折れ曲がり部６２３ｃ、６２４ｃが形成される。折れ曲がり部６２３ｃが折れ曲がり部６２３ａ、６２３ｂの間に形成され、折れ曲がり部６２４ｃが折れ曲がり部６２４ａ、６２４ｂの間に形成される。
【０１４３】
そして、折れ曲がり部６２３ａの折れ曲がり部６２３ｂ側（すなわち一方側）かつ折れ曲がり部６２３ｂの折れ曲がり部６２３ａ側（すなわち一方側）の部分が、補強リブ６２３となる。また、折れ曲がり部６２４ａの折れ曲がり部６２４ｂ側（すなわち一方側）かつ折れ曲がり部６２４ｂの折れ曲がり部６２４ａ側（すなわち一方側）の部分が、補強リブ６２４に該当する。そして、折れ曲がり部６２３ｃ、６２４ｃが、それぞれ、補強リブ６２３、６２４の頂点となる。その結果、補強リブ６２３、６２４は、凸形状に曲がった形状を有する。
【０１４４】
また、これら折れ曲がり部６２３ａ、６２３ｂ、６２３ｃ、６２４ａ、６２４ｂ、６２４ｃは、Ｙ軸に平行に直線状に伸びている。したがって、補強リブ６２３、６２４の凸形状の頂点はＹ軸に平行に直線状に伸びている。また、補強リブ６２３、６２４の短手方向の端部はＹ軸に平行に直線状に伸びている。
【０１４５】
なお、補強リブ６２３、６２４は、リードバルブ６２の外周シート部６２１の板面に対して直交に、且つ、弁座６１から離れる方向に、突出する。したがって、補強リブ６２３、６２４は、冷媒流路の下流側に突出する。
【０１４６】
このような補強リブ６２３、６２４が形成されることで、単に開閉端部の径を大きくする場合に比べ、開閉端部６２２ｖが比較的軽量となる。そのため、慣性力による開閉端部６２２ｖの弁座６１への衝突の衝撃を緩和することができる。
【０１４７】
また、このようになっていることで、開閉端部６２２ｖの弁リフト量を制限できる。すなわち、開閉端部６２２ｖのバルブ基準リフト量Ｈｉを抑制できる。したがって、開閉端部６２２ｖの弁としての信頼性が向上する。また、デッドボリュームを削減できるため、中間圧流入ポート１ｃから冷媒をインジェクションしないときの圧縮機１の効率を向上できる。なお、デッドボリュームは、圧縮室１５２の上流かつリードバルブ６２の下流の空間である。
【０１４８】
また、図１４に示すように、この補強リブ６２３、６２４は、Ｘ軸に交差する方向に伸びている。より具体的には、補強リブ６２３、６２４は、Ｙ軸に平行に直線状に伸びている。すなわち、開閉端部６２２ｖのうち補強リブ６２３、６２４を形成するために折れ曲がった折れ曲がり部６２３ａ、６２３ｂ、６２３ｃ、６２４ａ、６２４ｂ、６２４ｃは、Ｙ軸に平行に直線状に伸びている。補強リブ６２３、６２４を形成するために折れ曲がった折れ曲がり部６２３ａ、６２３ｂ、６２３ｃ、６２４ａ、６２４ｂ、６２４ｃは、補強リブ６２３、６２４の凸形状の頂点、および、開閉端部６２２ｖのうち補強リブ６２３、６２４以外の部分と補強リブ６２３、６２４の部分との境界である。このように直線的に補強リブ６２３、６２４が形成されることで、開閉端部６２２ｖの加工が容易になる。
【０１４９】
また、図１４に示すように、上流側通路６１ａのうち、下流側通路１２５に近い側の端の外周縁を、リードバルブ６２の外周シート部６２１に平行な平面に投影した図形６１ｙの内部と、補強リブ６２３、６２４を外周シート部６２１に平行な平面に投影した図形とは、重ならない。
【０１５０】
このようになっていることで、開閉端部６２２ｖによる上流側通路６１ａのシール性能を補強リブ６２３、６２４が悪化させる可能性が低減される。また、補強リブ６２３、６２４が弁座６１に局所的に当たらないので、閉弁時において開閉端部６２２ｖが弁座６１に及ぼす面圧が低い。その結果、開閉端部６２２ｖが摩耗し難い。
【０１５１】
また、本実施形態では、断面２次モーメントＩｚｘ、Ｉｚｙ間の関係は、第２実施形態と同じである。したがって、本実施形態でも、断面２次モーメントＩｚｘ、Ｉｚｙ間の関係に起因する効果が、第２実施形態と同様に実現される。つまり、Ｘ軸に関する開閉端部６２２ｖの曲げ剛性が、Ｙ軸に関する開閉端部６２２ｕの曲げ剛性よりも大きくなっている。
【０１５２】
なお、連結部６２２ｓと開閉端部６２２ｖの境界線ＢＬは、図１４に示すように、開閉端部６２２ｖの円形の輪郭を舌部６２２の内部に延長した線となる。
【０１５３】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図１６、図１７を用いて説明する。本実施形態のヒートポンプサイクル１００は、第３実施形態のヒートポンプサイクル１００に対して、補強リブ６２３、６２４の位置が異なっている。それ以外のヒートポンプサイクル１００の構成は、第３実施形態と同じである。
【０１５４】
また、図１６に示すように、この補強リブ６２３、６２４は、第３実施形態と同様、Ｘ軸に交差する方向に伸びている。より具体的には、補強リブ６２３、６２４は、Ｙ軸に平行に直線状に伸びている。
【０１５５】
また、図１６に示すように、上流側通路６１ａのうち、下流側通路１２５に近い側の端の外周縁を、リードバルブ６２の外周シート部６２１に平行な平面に投影した図形６１ｙの内部に、補強リブ６２３、６２４を外周シート部６２１に平行な平面に投影した図形の一部が、重なる。この点が、第３実施形態と異なる。
【０１５６】
また、第３実施形態と同様、補強リブ６２３、６２４は、リードバルブ６２の外周シート部６２１の板面に対して直交に、且つ、弁座６１から離れる方向に、且つ、上流側通路６１ａから離れる方向に、突出する。したがって、補強リブ６２３、６２４は、冷媒流路の下流側に突出する。
【０１５７】
この場合、図１７に示すように、補強リブが突出する方向と反対側の面、つまり、開閉端部６２２ｖのうち閉弁時に弁座６１と接する部分の面（以下、裏面という）は、平滑面となっている。具体的には端部６２２ｖの裏面において、補強リブ６２３、６２４の裏面側（すなわち反突出側）にある部分、および、その周囲の部分は、段差の無い面一の平面を形成している。
【０１５８】
また、別の観点によれば、開閉端部６２２ｖの裏面のうち、外周シート部６２１に平行な平面に投影したときに上述の図形６１ｙの内部と重なる部分は、段差の無い面一の平面（すなわち、平滑面）を形成している。
【０１５９】
このようになっていることで、第３実施形態と同様、開閉端部６２２ｖの弁としての信頼性が向上する。また、第３実施形態と同様、中間圧流入ポート１ｃから冷媒をインジェクションしないときの圧縮機１の効率を向上できる。
【０１６０】
なお、連結部６２２ｓと開閉端部６２２ｖの境界線ＢＬは、図１６に示すように、開閉端部６２２ｖの円形の輪郭を舌部６２２の内部に延長した線となる。
【０１６１】
（他の実施形態）
なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本開示は、上記各実施形態に対する以下のような変形例および均等範囲の変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。
【０１６２】
（変形例１）
上記実施形態では、圧縮機１は、吐出弁１７と中間インジェクション弁５０ａ、５０ｂを有するが、圧縮機１は、吐出弁１７を有さず吸入弁を有してもよい。吸入弁は、リードバルブである。吸入弁は、吸入ポート１ａと圧縮室１５４とを繋ぐ通路を開閉する。これにより吸入弁は、当該通路において吸入ポート１ａから圧縮室１５４へ冷媒が流れることを許容し、当該通路において圧縮室１５４から吸入ポート１ａへ冷媒が逆流することを抑制する。この場合、吸入弁が基準リードバルブに対応する。また、吸入ポート１ａと圧縮室１５４とを繋ぐ通路は、基準通路に対応する。
【０１６３】
この場合、吸入弁の構成および形状は、吐出弁１７と全く同じになっていてもよい。すなわち、吸入弁は、吐出弁１７と同じベース部１７０、メイン舌部１７１、およびサブ舌部１７２、１７３を有していてもよい。また、ストッパ１６と同等のものが吸入弁の近傍に配置されて、吐出弁のメイン舌部およびサブ舌部の最大リフト時のリフト量を規定していてもよい。また、吸入弁の上流および下流の通路の形状も、吐出弁１７の上流および下流の通路の形状と同じになっていてもよい。この場合、吸入弁に関する量Ｄｉｄ＿ｍ、Ｄｉｄ＿ｓ、Ｄｕｄ＿ｍ、Ｄｕｄ＿ｓ、Ｔｄ＿ｍ、Ｔｄ＿ｓ、Ｈｄ＿ｍ、Ｈｄ＿ｓ、Ｌｄ＿ｍ、Ｌｄ＿ｓが、吐出弁１７と同様に定義できる。そして、そのようにして定義された量の値は、吐出弁１７と同じであってもよい。したがってこの場合、上記実施形態における吐出弁１７とリードバルブ６２との間の関係は、吸入弁とリードバルブ６２の間において同様に成立する。
【０１６４】
（変形例２）
上記実施形態では、冷媒として二酸化炭素が用いられているが、他の冷媒が用いられてもよい。
【０１６５】
（変形例３）
上記実施形態では、圧縮機１が２個の中間インジェクション弁５０ａ、５０ｂを有しているが、１個の中間インジェクション弁５０ａのみを有していてもよい。
【０１６６】
（変形例４）
上記実施形態では、吐出弁１７が３つの舌部１７１、１７２、１７３を有し、それぞれが吐出孔１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃを開閉する。しかし、吐出弁１７は、メイン吐出孔１２３ａを有するメイン舌部１７１のみを有していてもよい。その場合、サブ吐出孔１２３ｂ、１２３ｃは形成されなくてもよい。
【０１６７】
（変形例５）
上記第２実施形態では、開閉端部６２２ｕが楕円板形状を有しているが、開閉端部６２２ｕの形状は長円形の板形状を有していてもよい。
【０１６８】
（変形例６）
上記第３、第４実施形態において、補強リブ６２３、６２４は開閉端部６２２ｖと一体に形成されているが、開閉端部６２２ｖとは別部材として形成されていてもよい。
【０１６９】
（変形例７）
第３実施形態においては、補強リブ６２３、６２４は、リードバルブ６２の外周シート部６２１の板面に対して直交に、且つ、弁座６１に近付く方向に、突出してもよい。この場合、補強リブ６２３、６２４は、冷媒流路の上流側に突出する。
【０１７０】
（変形例８）
上記第２、第３、第４実施形態では、Ｘ軸に関する開閉端部６２２ｕ、６２２ｖの曲げ剛性は、当該Ｘ軸に直交するＹ軸に関する開閉端部６２２ｕの曲げ剛性よりも大きくなっている。しかし、必ずしもこのようになっておらずともよい。
【０１７１】
例えば、Ｘ軸に関する開閉端部６２２ｕ、６２２ｖの曲げ剛性は、当該Ｘ軸に対して９０°以外の角度で交差すると共に開閉端部６２２ｕ、６２２ｖの重心を通る軸に関する開閉端部６２２ｕの曲げ剛性よりも大きくなっていてもよい。ここで、交差するとは、平行以外の角度で交わることをいう。
【０１７２】
更には、Ｘ軸に関する開閉端部６２２ｕ、６２２ｖの曲げ剛性は、当該Ｘ軸に対して交差すると共に開閉端部６２２ｕ、６２２ｖの重心を通る軸に関する開閉端部６２２ｕの曲げ剛性よりも、大きくではなく、小さくなっていてもよい。
【０１７３】
つまり、Ｘ軸に関する開閉端部６２２ｕ、６２２ｖの曲げ剛性は、当該Ｘ軸に対して交差すると共に開閉端部６２２ｕ、６２２ｖの重心を通る軸に関する開閉端部６２２ｕの曲げ剛性と異なっていればよい。
【０１７４】
（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、ガスインジェクションサイクルに用いられる圧縮機は、基準舌部の板厚Ｔｄ、基準通路における基準舌部の上流側の通路のうち基準舌部に近い側の端のポート開口径Ｄｕｄ、対象舌部の板厚Ｔｉ、対象通路における対象舌部の上流側の通路のうち対象舌部に近い側の端のポート開口径Ｄｕｉの間に、Ｄｕｄ／Ｔｄ≦Ｄｕｉ／Ｔｉ≦２×Ｄｕｄ／Ｔｄという関係が成立する。
【０１７５】
また、第２の観点によれば、対象通路の最小の水力直径Ｄｉｉ、対象舌部の最大リフト時におけるリフト量Ｈｉ、ポート開口径Ｄｕｉの間に、（π×Ｄｉｉ２／４）／（π×Ｈｉ×Ｄｕｉ）≦１という関係が成立する。
【０１７６】
この不等式の左辺の分子は、対象通路の最小開口面積に相当する。また、この不等式の左辺の分母は、対象舌部の最大リフト時において対象舌部によって空けられた通路の開口面積である。したがって、この不等式の左辺が大きくなるほど、対象リードバルブの圧力損失に対する寄与度（すなわち対象リードバルブのボトルネック度合い）が大きくなる。上記のような不等式が成立することで、対象通路の流路断面積が、対象リードバルブの部分で最小にならない。したがって、中間圧流入ポートから流入する冷媒の流量が多なり、圧縮機の能力が向上する。
【０１７７】
また、第３の観点によれば、基準通路の最小の水力直径Ｄｉｄ、基準舌部の最大リフト時におけるリフト量Ｈｄ、対象通路の最小の水力直径Ｄｉｉ、対象舌部の最大リフト時におけるリフト量Ｈｉ、ポート開口径Ｄｕｉの間に、（π×Ｄｉｉ２／４）／（π×Ｈｉ×Ｄｕｉ）＜（π×Ｄｉｄ２／４）／（π×Ｈｄ×Ｄｕｄ）という関係が成立する。
【０１７８】
この不等式の左辺は、上述の通り、対象リードバルブの圧力損失に対する寄与度（すなわち対象リードバルブのボトルネック度合い）を表している。また、この不等式の右辺は、基準リードバルブの圧力損失に対する寄与度を表している。
【０１７９】
このように、対象リードバルブの圧力損失に対する寄与度を基準リードバルブの圧力損失に対する寄与度よりも低く抑えることで、対象リードバルブの閉じるスピードを、基準リードバルブと比べて同等または高くすることができる。その結果、対象リードバルブの信頼性を確保することができる。
【０１８０】
また、第４の観点によれば、対象舌部は、連結部と開閉端部を有し、連結部は、一端が対象固定部に接続され、他端が開閉端部に接続され、開閉端部は、対象通路を開閉し、対象舌部の長手方向が弁舌方向であり、弁舌方向に平行且つ開閉端部の重心を通るＸ軸に関する開閉端部の曲げ剛性は、Ｘ軸に交差すると共に開閉端部の重心を通る軸に関する開閉端部の曲げ剛性と異なっている。
【０１８１】
このようになっていることで、Ｘ軸で折れ曲がる力に対する開閉端部の剛性の方が、Ｙ軸で折れ曲がる力に対する開閉端部の剛性と、異なる。
【０１８２】
また、第５の観点によれば、開閉端部の径が最も大きい長軸方向が、対象舌部の中心線に対して成す角度が、４５°以上且つ１３５°以下である。このようになっていることで、当該磨耗が大きい部分における開閉端部の磨耗を低減する効果がより顕著になる。
【０１８３】
また、第６の観点によれば、開閉端部に補強リブが形成されている。このような補強リブが形成されることで、単に開閉端部の径を大きくする場合に比べ、開閉端部が比較的軽量となる。そのため、慣性力による開閉端部の他の部材への衝突の衝撃を緩和することができる。
【０１８４】
また、第７の観点によれば、開閉端部は折れ曲がり部で折れ曲がっており、当該折れ曲がり部の一方側に補強リブが形成されており、当該折れ曲がり部は直線状に伸びている。このように直線的に折れ曲がり部が形成されることで、開閉端部の加工が容易になる。
【０１８５】
また、第８の観点によれば、対象通路における対象舌部の上流側の通路のうち対象舌部に近い側の端の外周縁を、対象固定部に平行な平面に投影した図形の内部と、補強リブを平面に投影した図形とは、重ならない。
【０１８６】
このようになっていることで、開閉端部による対象舌部の対象通路のシール性能を補強リブが悪化させる可能性が低減される。
【０１８７】
また、第９の観点によれば、対象通路における対象舌部の上流側の通路のうち対象舌部に近い側の端の外周縁を、対象固定部に平行な平面に投影した図形の内部が、補強リブを平面に投影した図形と、重なり、また、補強リブは、対象舌部の上流側の通路から離れる方向に突出する。
【０１８８】
このようになっていることで、対象舌部の最大リフト時におけるリフト量Ｈｉを抑制できる。したがって、開閉端部の弁としての信頼性が向上する。
【０１８９】
また、第１０の観点によれば、ガスインジェクションサイクルで循環する冷媒は二酸化炭素を含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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