(57)【要約】  ツインロータリー圧縮機は、電動機と、クランク軸と、ピストンと、シリンダと、外部の冷媒配管から圧縮室に冷媒を注入するインジェクション流路と、を備え、インジェクション流路は、第１インジェクションポートと、第２インジェクションポートと、インジェクション入口管と、第１インジェクション管と、第２インジェクション管と、インジェクションマフラーと、を有し、第１インジェクション管及び第２インジェクション管は、それぞれ別々にインジェクションマフラーに接続される。
2019111461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子及び回転子を有する電動機と、
前記回転子に固定された主軸に設けられた第１偏芯部と前記主軸に設けられた第２偏芯部とを有し、前記電動機によって回転させられるクランク軸と、
前記第１偏芯部に設けられた第１ピストンと、
前記第２偏芯部に設けられた第２ピストンと、
円筒状の貫通孔が形成され、該貫通孔に前記第１偏芯部と前記第１ピストンとが配置されて第１圧縮室が形成される第１シリンダと、
円筒状の貫通孔が形成され、該貫通孔に前記第２偏芯部と前記第２ピストンとが配置されて第２圧縮室が形成される第２シリンダと、
を備えたロータリー圧縮機であって、
外部の冷媒配管から前記第１圧縮室及び前記第２圧縮室のそれぞれに冷媒を注入するインジェクション流路を備え、
前記インジェクション流路は、前記第１圧縮室に形成された第１インジェクションポートと、前記第２圧縮室に形成された第２インジェクションポートと、前記冷媒配管に接続されたインジェクション入口管と、前記第１インジェクションポートに冷媒を供給する第１インジェクション管と、前記第２インジェクションポートに冷媒を供給する第２インジェクション管と、前記インジェクション入口管と前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管との間に配置されて前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管の内径よりも拡径されたインジェクションマフラーと、を有し、
前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管は、それぞれ別々に前記インジェクションマフラーに接続されるツインロータリー圧縮機。
【請求項２】
前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管は、前記インジェクションマフラーの下部にて前記インジェクションマフラー内に上方に突出する請求項１に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項３】
前記インジェクション入口管は、前記インジェクションマフラーの上部にて、前記インジェクションマフラー内に上方に突出した前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管と離間して前記インジェクションマフラー内に下方に突出する請求項２に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項４】
前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管が前記インジェクションマフラー内にて突出する突出し量は、ガス冷媒及び液冷媒のいずれでもインジェクションできる長さを有する請求項２又は３に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のツインロータリー圧縮機において、
下記関係式（式１）で表される過給率α［％］であって、過給率αが１００％を超える下記Ｌ［ｍ］と下記ｄ［ｍ］との組み合わせを有した前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管を備えるツインロータリー圧縮機。
α＝Ｋ×（Ｌ／ｄ５）・・・（式１）
ここで、α［％］は、α＞１００％の値である。
Ｌ［ｍ］は、前記第１インジェクション管又は前記第２インジェクション管のそれぞれの長さである。
ｄ［ｍ］は、前記第１インジェクション管又は前記第２インジェクション管のそれぞれの内径である。
Ｋ［ｋｇ・ｍ３／（ｓ２・Ｐａ）］は、λ、ρ、Ｑ、Ｐｂａｓｅに相関のある係数である。
【請求項６】
請求項５に記載のツインロータリー圧縮機において、
Ｌとｄとの組み合わせによって得られるαの最大値をαｍａｘとしたとき、
（αｍａｘ＋１）／２≦α≦αｍａｘの範囲のαが得られるＬとｄとの組み合わせを有した前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管を備えるツインロータリー圧縮機。
【請求項７】
前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管のそれぞれの内径は、互いに異なる請求項１〜６のいずれか１項に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項８】
前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管のそれぞれの内径は、前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管の長さが短いほど小さい請求項７に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項９】
前記第１インジェクション管又は前記第２インジェクション管の少なくとも一方の前記第１インジェクションポート又は前記第２インジェクションポートとの接続部分には、内径が前記第１インジェクション管又は前記第２インジェクション管の内径よりも小さい接続管が設けられる請求項１〜８のいずれか１項に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項１０】
前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管のそれぞれの前記インジェクションマフラー内にて突出する突出し量は、互いに異なる請求項２又は請求項２に従属する請求項３〜９のいずれか１項に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項１１】
前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管のそれぞれの前記インジェクションマフラー内にて突出する突出し量は、前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管の長さが短いほど長い請求項１０に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項１２】
前記ロータリー圧縮機に冷媒を供給する配管に吸入マフラーを有し、
前記インジェクションマフラーの容積は、前記吸入マフラーの容積の５％以上である請求項１〜１１のいずれか１項に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項１３】
前記インジェクションマフラーを前記ロータリー圧縮機の密閉容器の外周部に固定する請求項１〜１２のいずれか１項に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載のツインロータリー圧縮機を備え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、インジェクション流路を備えるツインロータリー圧縮機及び冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータリー圧縮機は、密閉容器内の上部に回転子及び固定子からなる電動機を搭載していた。そして、回転子に固定されたクランク軸によって電動機の回転が下部に設けられた偏芯部に伝達される。偏芯部には、ピストンが設けられ、クランク軸が回転することによりピストンが偏心運動して圧縮室の体積が縮小する。これにより、ロータリー圧縮機では、圧縮室内にて冷媒が圧縮される。【０００３】
また、圧縮室内には、インジェクションポートが形成されている場合がある。この場合には、中間圧の液又はガス冷媒は、インジェクションポートに接続されたインジェクション流路から圧縮室にインジェクションされる。【０００４】
ここで、インジェクション流路において、インジェクションマフラーを有する技術が知られている(たとえば、特許文献１参照)。インジェクションマフラーは、圧縮室で発生する圧力変動及びインジェクション冷媒の圧力脈動を吸収し、インジェクションする冷媒を安定して円滑に供給できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平１−５８０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、インジェクションマフラーを適用したロータリー圧縮機の場合には、圧縮室で発生する圧力変動及びインジェクション冷媒の圧力脈動が吸収できるだけでなく、インジェクション冷媒の流量を増大させる過給効果が発揮されることが見出された。特に、ツインロータリー圧縮機にて、２つの圧縮室に対してそれぞれ過給効果が得られることが見出された。【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、圧縮室で発生する圧力変動及びインジェクション冷媒の圧力脈動が吸収できるとともに、インジェクション冷媒の流量を増大させる過給効果が発揮できる高効率なツインロータリー圧縮機及び冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るツインロータリー圧縮機は、固定子及び回転子を有する電動機と、前記回転子に固定された主軸に設けられた第１偏芯部と前記主軸に設けられた第２偏芯部とを有し、前記電動機によって回転させられるクランク軸と、前記第１偏芯部に設けられた第１ピストンと、前記第２偏芯部に設けられた第２ピストンと、円筒状の貫通孔が形成され、該貫通孔に前記第１偏芯部と前記第１ピストンとが配置されて第１圧縮室が形成される第１シリンダと、円筒状の貫通孔が形成され、該貫通孔に前記第２偏芯部と前記第２ピストンとが配置されて第２圧縮室が形成される第２シリンダと、を備えたロータリー圧縮機であって、外部の冷媒配管から前記第１圧縮室及び前記第２圧縮室のそれぞれに冷媒を注入するインジェクション流路を備え、前記インジェクション流路は、前記第１圧縮室に形成された第１インジェクションポートと、前記第２圧縮室に形成された第２インジェクションポートと、前記冷媒配管に接続されたインジェクション入口管と、前記第１インジェクションポートに冷媒を供給する第１インジェクション管と、前記第２インジェクションポートに冷媒を供給する第２インジェクション管と、前記インジェクション入口管と前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管との間に配置されて前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管の内径よりも拡径されたインジェクションマフラーと、を有し、前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管は、それぞれ別々に前記インジェクションマフラーに接続されるものである。【０００９】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記のツインロータリー圧縮機を備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るツインロータリー圧縮機及び冷凍サイクル装置によれば、インジェクション入口管と第１インジェクション管及び第２インジェクション管との間に配置されて第１インジェクション管及び第２インジェクション管の内径よりも拡径されたインジェクションマフラーを有し、第１インジェクション管及び第２インジェクション管は、それぞれ別々にインジェクションマフラーに接続される。したがって、圧縮室で発生する圧力変動及びインジェクション冷媒の圧力脈動が吸収できるとともに、インジェクション冷媒の流量を増大させる過給効果が発揮できる。そのため、ツインロータリー圧縮機が高効率となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係るツインロータリー圧縮機を適用した冷凍サイクル装置を示す冷媒回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るツインロータリー圧縮機を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る圧縮室内のインジェクションポートを示す横断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る１００％を超える過給率αとインジェクション管の長さＬ及び内径ｄとの関係を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る過給率αとインジェクション管の長さＬ及び内径ｄとの関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１における変形例１に係るツインロータリー圧縮機を示す縦断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１における変形例２に係るツインロータリー圧縮機を示す縦断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１における変形例３に係るツインロータリー圧縮機を示す縦断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１における変形例４に係るツインロータリー圧縮機を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における変形例５に係るツインロータリー圧縮機を示す縦断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における変形例６に係るツインロータリー圧縮機を示す縦断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１における変形例７に係るツインロータリー圧縮機を示す縦断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態１における変形例８に係るツインロータリー圧縮機を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。また、断面図の図面においては、視認性に鑑みて適宜ハッチングが省略されている。さらに、明細書全文に示す構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
＜冷凍サイクル装置２００＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るツインロータリー圧縮機１００を適用した冷凍サイクル装置２００を示す冷媒回路図である。
【００１４】
図１に示すように、冷凍サイクル装置２００は、ツインロータリー圧縮機１００、凝縮器２０１、膨張弁２０２及び蒸発器２０３を備える。これらツインロータリー圧縮機１００、凝縮器２０１、膨張弁２０２及び蒸発器２０３が冷媒配管２０４で接続されて冷凍サイクル回路を形成している。そして、蒸発器２０３から流出した冷媒は、ツインロータリー圧縮機１００に吸入されて高温高圧となる。高温高圧となった冷媒は、凝縮器２０１において凝縮されて液体になる。液体となった冷媒は、膨張弁２０２で減圧膨張されて低温低圧の気液二相となり、気液二相の冷媒が蒸発器２０３において熱交換される。
【００１５】
冷凍サイクル装置２００は、冷凍サイクル回路の冷媒流通方向にて蒸発器２０３手前、更には膨張弁２０２手前の冷媒配管２０４から圧縮室に冷媒を注入するインジェクション流路２０５を備える。インジェクション流路２０５の詳細については、後述する。
【００１６】
後述のツインロータリー圧縮機１００は、このような冷凍サイクル装置２００に適用できる。なお、冷凍サイクル装置２００としては、たとえば空気調和装置、冷凍装置又は給湯器などが挙げられる。
【００１７】
＜ツインロータリー圧縮機１００の構成＞
図２は、本発明の実施の形態１に係るツインロータリー圧縮機１００を示す縦断面図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る圧縮室内のインジェクションポートを示す横断面図である。
【００１８】
図２に示すように、ツインロータリー圧縮機１００は、上下両端部を閉塞された筒状の密閉容器１０１を備える。密閉容器１０１は、筒状部材１０１ａと、筒状部材１０１ａの上端部を塞ぐ椀状の上端閉塞部材１０１ｂと、筒状部材１０１ａの下端部を塞ぐ椀状の下端閉塞部材１０１ｃと、を有する。密閉容器１０１は、台座１０２に据付固定されている。
【００１９】
密閉容器１０１内の上部には、電動機１０３が配置されている。電動機１０３は、固定子１０３ａ及び回転子１０３ｂを有する。電動機１０３の固定子１０３ａは、円筒状であり、密閉容器１０１の内周壁部に固定されている。回転子１０３ｂは、円柱状であり、固定子１０３ａの中心に形成される中空部分に水平方向かつ円周方向にて回転自在に配置されている。
【００２０】
密閉容器１０１内には、電動機１０３によって回転させられるクランク軸１０４が上下方向に延びて配置されている。クランク軸１０４は、主軸１０４ａと、第１偏芯部１０４ｂと、第２偏芯部１０４ｃと、副軸１０４ｄと、を有する。
【００２１】
主軸１０４ａは、回転子１０３ｂに固定されている。主軸１０４ａが回転子１０３ｂからの回転駆動力を第１偏芯部１０４ｂ及び第２偏芯部１０４ｃに伝達する。第１偏芯部１０４ｂは、第２偏芯部１０４ｃよりも上方の主軸１０４ａ側の主軸１０４ａに設けられ、主軸１０４ａと中心線を偏心させ、主軸１０４ａよりも径が大きい。第２偏芯部１０４ｃは、第１偏芯部１０４ｂよりも下方の副軸１０４ｄ側の主軸１０４ａに設けられ、主軸１０４ａ及び第１偏芯部１０４ｂと中心線を偏心させ、主軸１０４ａよりも径が大きい。
【００２２】
図３に示すように、第１偏芯部１０４ｂには、第１ピストン１０５ａが設けられている。第１ピストン１０５ａは、第１圧縮室１０６ａを仕切る仕切り部材１０５ａ１を有する。
【００２３】
第１偏芯部１０４ｂ及び第１ピストン１０５ａは、円筒状の貫通孔が形成された第１シリンダ１０７ａ内に配置されている。第１シリンダ１０７ａには、貫通孔に第１偏芯部１０４ｂと第１ピストン１０５ａとが配置されて第１圧縮室１０６ａが形成される。第１圧縮室１０６ａは、密閉された円柱空間である。第１シリンダ１０７ａには、貫通孔１０７ａ１を介して第１流入冷媒配管１０８ａが接続されている。
【００２４】
また、図３と同様に、第２偏芯部１０４ｃには、図示しない第２ピストンが設けられている。第２ピストンは、第２圧縮室を仕切る仕切り部材を有する。
【００２５】
第２偏芯部１０４ｃ及び第２ピストンは、第１シリンダ１０７ａよりも下方にて、円筒状の貫通孔が形成された第２シリンダ１０７ｂ内に配置されている。第２シリンダ１０７ｂには、貫通孔に第２偏芯部１０４ｃと第２ピストンとが配置されて第２圧縮室が形成される。第２圧縮室は、密閉された円柱空間である。第２シリンダ１０７ｂには、貫通孔を介して第２流入冷媒配管１０８ｂが接続されている。
【００２６】
第１シリンダ１０７ａの上端には、クランク軸１０４を摺動自在に保持しつつ、第１圧縮室１０６ａの上壁部を構成する上軸受１０９ａが設けられている。
【００２７】
第２シリンダ１０７ｂの下端には、クランク軸１０４を摺動自在に保持しつつ、第２圧縮室の下壁部を構成する下軸受１０９ｂが設けられている。
【００２８】
第１シリンダ１０７ａと第２シリンダ１０７ｂとの間には、第１圧縮室１０６ａの下壁部及び第２圧縮室の上壁部を構成し、第１圧縮室１０６ａと第２圧縮室とを仕切る中間板１１０が設けられている。
【００２９】
上軸受１０９ａの上方には、上軸受１０９ａを覆う上吐出マフラー１１１ａが設けられている。上吐出マフラー１１１ａは、第１シリンダ１０７ａの圧縮された冷媒の排出口１０７ａ２を囲っている。下軸受１０９ｂの下方には、下軸受１０９ｂを覆う下吐出マフラー１１１ｂが設けられている。下吐出マフラー１１１ｂは、第２シリンダ１０７ｂの圧縮された冷媒の排出口を囲っている。上吐出マフラー１１１ａ及び下吐出マフラー１１１ｂは、密閉容器１０１内の内部空間の共振によって増幅される騒音を低減させる。上吐出マフラー１１１ａ及び下吐出マフラー１１１ｂから排出された圧縮冷媒は、密閉容器１０１の上部に設けられた吐出管１１２から冷凍サイクル回路の冷媒配管２０４に供給される。
【００３０】
第１流入冷媒配管１０８ａ及び第２流入冷媒配管１０８ｂは、吸入マフラー１１３内に双方の流入口を差し込んでいる。吸入マフラー１１３は、冷凍サイクル回路の冷媒配管２０４に接続され、冷媒を流入させる。吸入マフラー１１３は、密閉容器１０１の外周に固定されている。
【００３１】
＜ツインロータリー圧縮機１００の動作＞
密閉容器１０１の底部には、冷凍機油が溜まっている。底部に溜まった冷凍機油は、クランク軸１０４の回転によってクランク軸１０４に設けられた中空孔からクランク軸１０４の回転を利用した遠心ポンプの要領で吸い上げられる。吸い上げられた冷凍機油は、クランク軸１０４の中空孔から外周部に向かって開いた給油孔を通って各摺動部に循環される。これにより、機械部分は、冷凍機油によってシールされる。このため、摺動部品であるクランク軸１０４、第１ピストン１０５ａ、第２ピストン、第１シリンダ１０７ａ、第２シリンダ１０７ｂ、上軸受１０９ａ、下軸受１０９ｂ、及び、中間板１１０が直接接触せず、損傷が防止され、更に冷媒の漏れが防止される。
【００３２】
クランク軸１０４の上部には、図示しない油分離器が嵌められている。油分離器は、吐出される冷媒と一緒に冷凍機油を吐出管１１２から機外に出て行くことを防止する。油分離器は、吐出管１１２に向かって流れる冷媒と冷凍機油との混合流体に対して流路を塞ぎ、冷媒と冷凍機油とを衝突分離させ、機外への冷凍機油の流出を抑制する。
【００３３】
ツインロータリー圧縮機１００では、モータ部分の回転子１０３ｂに固定されたクランク軸１０４が電動機１０３によって回転する。これにより、第１偏芯部１０４ｂ及び第２偏芯部１０４ｃと、第１偏芯部１０４ｂ及び第２偏芯部１０４ｃの外周部にそれぞれ取り付けられた第１ピストン１０５ａ及び第２ピストンと、が偏芯回転する。そして、第１圧縮室１０６ａ及び第２圧縮室の容積が縮小され、冷媒が圧縮されて高圧に変化する。
【００３４】
＜インジェクション流路２０５の詳細＞
図１に示すように、インジェクション流路２０５は、冷凍サイクル回路の冷媒流通方向にて蒸発器２０３手前、更には膨張弁２０２手前の冷媒配管２０４から第１圧縮室１０６ａ及び第２圧縮室のそれぞれに冷媒を注入する。
【００３５】
インジェクション流路２０５は、第１インジェクションポート２０５ａ１と、第２インジェクションポート２０５ａ２と、インジェクション入口管２０５ｂと、第１インジェクション管２０５ｃと、第２インジェクション管２０５ｄと、インジェクションマフラー２０５ｅと、第１機内通路２０５ｆ１と、第２機内通路２０５ｆ２と、を有する。
【００３６】
図２、図３に示すように、第１インジェクションポート２０５ａ１は、上軸受１０９ａの一部を開口して第１圧縮室１０６ａに形成されている。第２インジェクションポート２０５ａ２は、下軸受１０９ｂの一部を開口して第２圧縮室に形成されている。
【００３７】
図２に示すように、インジェクション流路２０５を構成するインジェクション入口管２０５ｂは、冷凍サイクル回路の冷媒配管２０４に接続されるとともに、インジェクションマフラー２０５ｅに接続されている。インジェクション入口管２０５ｂは、インジェクションマフラー２０５ｅの上部にて、インジェクションマフラー２０５ｅ内に上方に突出した第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄと離間してインジェクションマフラー２０５ｅ内に下方に突出する。
【００３８】
第１インジェクション管２０５ｃは、インジェクションマフラー２０５ｅに流入口を差し込まれ、第１機内通路２０５ｆ１に接続され、第１インジェクションポート２０５ａ１に冷媒を供給する。第２インジェクション管２０５ｄは、インジェクションマフラー２０５ｅに流入口を差し込まれ、第２機内通路２０５ｆ２に接続され、第２インジェクションポート２０５ａ２に冷媒を供給する。第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄは、それぞれ別々にインジェクションマフラー２０５ｅに接続されている。第２インジェクション管２０５ｄは、第１インジェクション管２０５ｃよりも密閉容器１０１の下部に接続されるため、第１インジェクション管２０５ｃよりも長い。
【００３９】
インジェクションマフラー２０５ｅは、インジェクション入口管２０５ｂと第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄとの間に配置されている。インジェクションマフラー２０５ｅの内径は、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの内径よりも拡径されている。これにより、インジェクションマフラー２０５ｅの円形底部には、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄが２か所にて差し込まれている。
【００４０】
第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄは、インジェクションマフラー２０５ｅの下部にてインジェクションマフラー２０５ｅ内に上方に突出している。第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄがインジェクションマフラー２０５ｅ内にて突出する突出し量Ｂ［ｍ］は、インジェクションマフラー２０５ｅ内の上下方向長さＡ［ｍ］の１０％以下である。これにより、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄは、ガス冷媒及び液冷媒のいずれでもインジェクションできる適切な長さを有してインジェクションマフラー２０５ｅ内にて突出する。
【００４１】
インジェクションマフラー２０５ｅは、吸入マフラー１１３と同様に密閉容器１０１の外周部に固定されている。インジェクションマフラー２０５ｅの容積は、吸入マフラー１１３の容積の５％以上である。インジェクションマフラー２０５ｅの容積は、吸入冷媒とインジェクション冷媒との関係に基づくものである。
【００４２】
第１機内通路２０５ｆ１は、第１インジェクション管２０５ｃと第１インジェクションポート２０５ａ１とを繋ぐ。第１機内通路２０５ｆ１は、上軸受１０９ａ内部に貫通孔などとして形成されている。第２機内通路２０５ｆ２は、第２インジェクション管２０５ｄと第２インジェクションポート２０５ａ２とを繋ぐ。第２機内通路２０５ｆ２は、下軸受１０９ｂ内部に貫通孔などとして形成されている。
【００４３】
＜インジェクション流路２０５の動作＞
冷凍サイクル回路からインジェクション流路２０５を流通する冷媒は、インジェクション入口管２０５ｂを通ってインジェクションマフラー２０５ｅ内に流入する。インジェクションマフラー２０５ｅ内に流入した冷媒は、インジェクションマフラー２０５ｅ内にて第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄに供給される。第１インジェクション管２０５ｃに供給された冷媒は、ツインロータリー圧縮機１００の第１機内通路２０５ｆ１を経て第１インジェクションポート２０５ａ１から第１圧縮室１０６ａの内部に液又はガス冷媒としてインジェクションされる。第２インジェクション管２０５ｄに供給された冷媒は、ツインロータリー圧縮機１００の第２機内通路２０５ｆ２を経て第２インジェクションポート２０５ａ２から第２圧縮室の内部に液又はガス冷媒としてインジェクションされる。
【００４４】
このとき、インジェクションマフラー２０５ｅ内の圧力は、冷凍サイクル回路からのインジェクション圧力と、第１圧縮室１０６ａ及び第２圧縮室に供給される第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの圧力と、の中間圧になっている。このため、第１圧縮室１０６ａと第２圧縮室との差圧による冷媒の漏れが発生し難い状態である。
【００４５】
第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの圧力は、第１ピストン１０５ａ及び第２ピストンの位相によって変動している。しかし、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄは、内圧を中間圧に保っているインジェクションマフラー２０５ｅを介してインジェクション入口管２０５ｂと接続されている。このため、インジェクション入口管２０５ｂの圧力が一定に保たれることにより、インジェクション流路２０５からインジェクションされる冷媒が安定し、損失が少ない。
【００４６】
＜インジェクション流路２０５の特徴＞
上述に加え、インジェクションマフラー２０５ｅの形状あるいは第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの長さ及び内径の寸法が指定して設計される。これにより、インジェクション冷媒の吸入時に過給効果が得られる。その結果、インジェクション冷媒の流量が増大し、インジェクション冷媒が高効率にインジェクションできる。
【００４７】
ここで、発明者らは、以下の知見を得た。すなわち、インジェクション冷媒の過給は、冷媒を吸入する第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの入口と出口との圧力変動が重なって増幅することによって引き起こされる。第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの入口と出口との圧力変動がそれぞれ異なる要因は、冷媒がインジェクションマフラー２０５ｅ、第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄを通過する際に発生する管摩擦損失に起因する。そのため、過給率は、管摩擦損失に起因する圧力損失の式と相関関係がある。
【００４８】
第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄの管摩擦係数は、λと定義される。第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれの長さは、Ｌ［ｍ］と定義される。ここで、長さＬは、第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄがインジェクションマフラー２０５ｅから外部に露出した先端部と密閉容器１０１から外部に露出した先端部との間の長さである。第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄは、インジェクションマフラー２０５ｅ及び密閉容器１０１内に実際には差し込まれているが、ここでの長さＬは外部に露出する部分の中心線上の長さである。第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれの内径は、ｄ［ｍ］と定義される。第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれを流れる冷媒流速は、ｖ［ｍ／ｓ］と定義される。第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれを流れる冷媒の密度は、ρ［ｋｇ／ｍ］と定義される。このとき、第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれの出口での圧力損失△Ｐ［Ｐａ］は、
△Ｐ＝λ×（Ｌ／ｄ）×１／２×ρ×ｖ２となる。
【００４９】
ここで、第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれを流れる冷媒流量は、Ｑ［ｍ３／ｓ］と定義される。第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれの管断面積は、（ｄ／２）２×πと定義される。その場合には、冷媒流速ｖ＝Ｑ／（（ｄ／２）２×π）であることから、△Ｐの式のｖが置き換えられ、△Ｐは、
△Ｐ＝（Ｌ／ｄ５）×（８／π２×λ×ρ×Ｑ２）となる。
【００５０】
さらに、（８／π２×λ×ρ×Ｑ２）は、λ、ρ、Ｑに相関のある係数Ｊ［ｋｇ・ｍ３／ｓ２］と置き換えられると、△Ｐは、
△Ｐ＝Ｊ×（Ｌ／ｄ５）となる。
【００５１】
ここで、△Ｐに、第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれにて過給効果が無い場合の圧力損失Ｐｂａｓｅ［Ｐａ］を除算し、１００を乗算し、第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれにて過給効果がある過給率α［％］が算出されると、αは、
α＝△Ｐ／Ｐｂａｓｅ×１００＝Ｊ×１００／Ｐｂａｓｅ×（Ｌ／ｄ５）となる。
なお、過給率αは、過給効果が無い場合を１００％未満とした場合よりも大きい１００％を超える増加率として求められる。
【００５２】
Ｊ×１００／Ｐｂａｓｅは、λ、ρ、Ｑ、Ｐｂａｓｅに相関のある係数Ｋ［ｋｇ・ｍ３／（ｓ２・Ｐａ）］と置き換えられると、
α＝Ｋ×（Ｌ／ｄ５）・・・（式１）となる。
【００５３】
図４は、本発明の実施の形態１に係る１００％を超える過給率αと第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの長さＬ及び内径ｄとの関係を示す図である。図４に示すように、過給率αが変動する中で過給率αが１００％を超えるＬとｄとの組み合わせを有した第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄを備えるように設計される。
【００５４】
そして、αとＬ、ｄとは、係数Ｋを用いた相関関係がある。その結果、次の関係式（式２）、（式３）を用いて、第１、第２インジェクション管２０５ｃ、２０５ｄの長さＬ及び内径ｄが設計できる。
Ｌ＝（α×ｄ５）／Ｋ・・・（式２）
ｄ＝（Ｋ×Ｌ／α）１／５・・・（式３）
【００５５】
図５は、本発明の実施の形態１に係る過給率αと第１、第２インジェクション管２０５ｃ、２０５ｄの長さＬ及び内径ｄとの関係を示す図である。図５より、更に過給効果を得るため、第１、第２インジェクション管２０５ｃ、２０５ｄの長さＬ及び内径ｄは、次の関係を満たすとより好ましい。
Ｌとｄとの組み合わせによって得られるαの最大値をαｍａｘとしたとき、（αｍａｘ＋１）／２≦α≦αｍａｘの範囲のαが得られるＬとｄとの組み合わせを有した第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄを備えるように設計される。
そして、Ｌは、（式１）を変形した上記関係式（式２）を満たしつつ、（αｍａｘ＋１）／２≦α≦αｍａｘの範囲である。
ｄは、（式１）を変形した上記（式３）を満たしつつ、（αｍａｘ＋１）／２≦α≦αｍａｘの範囲である。
【００５６】
＜実施例＞
第１インジェクション管２０５ｃの長さＬは、Ｌ＝０．１６９［ｍ］である。第２インジェクション管２０５ｄの長さＬは、Ｌ＝０．２１１［ｍ］である。第１、第２インジェクション管２０５ｃ、２０５ｄの内径ｄは、ｄ＝０．００４［ｍ］である。インジェクションマフラー２０５ｅの容積は、０．０００７３［ｍ３］である。吸入マフラー１１３の容積は、０．００７３１［ｍ３］である。このような場合に、上述の関係式（式１）及び各種構成から以下のようになる。
【００５７】
すなわち、第１インジェクション管２０５ｃでの過給率αは、α＝１２２．７％である。第２インジェクション管２０５ｄでの過給率αは、α＝１２３．７％である。これらのように、過給効果を発揮する条件を満たす。また、インジェクションマフラー２０５ｅの容積は、吸入マフラー１１３の容積の１０％となり、吸入冷媒とインジェクション冷媒との関係に必要な条件を満たす。以上により、この場合には、第１圧縮室１０６ａ及び第２圧縮室で発生する圧力変動並びにインジェクション冷媒の圧力脈動が吸収できるとともに、インジェクション冷媒の流量を増大させる過給効果が発揮できる。そのため、ツインロータリー圧縮機１００が高効率となる。
【００５８】
＜変形例１＞
図６は、本発明の実施の形態１における変形例１に係るツインロータリー圧縮機１００を示す縦断面図である。変形例１では、上記実施の形態と同様な事項の説明を省略し、その特徴部分だけを説明する。
【００５９】
図６に示すように、ツインロータリー圧縮機１００は、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの出口の接続箇所を上記実施の形態と異ならせている。すなわち、第１インジェクション管２０５ｃの出口は、中間板１１０内の通路に接続されている。第２インジェクション管２０５ｄの出口は、下軸受１０９ｂの通路に接続されている。
【００６０】
＜変形例２＞
図７は、本発明の実施の形態１における変形例２に係るツインロータリー圧縮機１００を示す縦断面図である。変形例２では、上記実施の形態と同様な事項の説明を省略し、その特徴部分だけを説明する。
【００６１】
図７に示すように、ツインロータリー圧縮機１００は、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの出口の接続箇所を上記実施の形態と異ならせている。すなわち、第１インジェクション管２０５ｃの出口は、上軸受１０９ａの通路に接続されている。第２インジェクション管２０５ｄの出口は、中間板１１０内の通路に接続されている。
【００６２】
＜変形例３＞
図８は、本発明の実施の形態１における変形例３に係るツインロータリー圧縮機１００を示す縦断面図である。変形例３では、上記実施の形態と同様な事項の説明を省略し、その特徴部分だけを説明する。
【００６３】
図８に示すように、ツインロータリー圧縮機１００は、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの出口の接続箇所を上記実施の形態と異ならせている。すなわち、第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄの出口は、第１シリンダ１０７ａ又は第２シリンダ１０７ｂのどちらか一方に周方向の位置をずらせて接続され、その内部から上軸受１０９ａ又は下軸受１０９ｂ内の通路及び中間板１１０内の通路にそれぞれ接続されている。
【００６４】
＜変形例４＞
図９は、本発明の実施の形態１における変形例４に係るツインロータリー圧縮機１００を示す縦断面図である。変形例４では、上記実施の形態と同様な事項の説明を省略し、その特徴部分だけを説明する。
【００６５】
図９に示すように、ツインロータリー圧縮機１００は、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの出口の接続箇所を上記実施の形態と異ならせている。すなわち、第１インジェクション管２０５ｃの出口は、第１シリンダ１０７ａに接続され、その内部から上軸受１０９ａ内の通路に接続されている。第２インジェクション管２０５ｄの出口は、第２シリンダ１０７ｂに接続され、その内部から下軸受１０９ｂ内の通路に接続されている。
【００６６】
＜変形例５＞
図１０は、本発明の実施の形態１における変形例５に係るツインロータリー圧縮機１００を示す縦断面図である。変形例５では、上記実施の形態と同様な事項の説明を省略し、その特徴部分だけを説明する。
【００６７】
図１０に示すように、ツインロータリー圧縮機１００では、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれの内径Ｄ１［ｍ］及びＤ２［ｍ］は、互いに異なっている。すなわち、第２インジェクション管２０５ｄよりも配管の長さＬ１［ｍ］が長さＬ２［ｍ］よりも短い第１インジェクション管２０５ｃの内径Ｄ１は、第２インジェクション管２０５ｄの内径Ｄ２よりも小さい。つまり、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれの内径Ｄ１及びＤ２は、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの長さが短いほど小さいと良い。
【００６８】
＜変形例６＞
図１１は、本発明の実施の形態１における変形例６に係るツインロータリー圧縮機１００を示す縦断面図である。変形例６では、上記実施の形態と同様な事項の説明を省略し、その特徴部分だけを説明する。
【００６９】
図１１に示すように、ツインロータリー圧縮機１００では、第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄの少なくとも一方の第１インジェクションポート２０５ａ１又は第２インジェクションポート２０５ａ２との接続部分には、内径Ｄ３［ｍ］が第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄの内径Ｄよりも小さい接続管２０６が設けられている。すなわち、第２インジェクション管２０５ｄよりも配管の長さが短い第１インジェクション管２０５ｃの第１インジェクションポート２０５ａ１との接続部分には、内径Ｄ３が第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの内径Ｄよりも小さい接続管２０６が設けられている。
【００７０】
＜変形例７＞
図１２は、本発明の実施の形態１における変形例７に係るツインロータリー圧縮機１００を示す縦断面図である。変形例７では、上記実施の形態と同様な事項の説明を省略し、その特徴部分だけを説明する。変形例７は、変形例５及び変形例６の組み合わせである。
【００７１】
図１２に示すように、ツインロータリー圧縮機１００では、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれの内径Ｄ１及びＤ２は、互いに異なっている。加えて、第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄの少なくとも一方の第１インジェクションポート２０５ａ１又は第２インジェクションポート２０５ａ２との接続部分には、内径Ｄ３が第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄの内径Ｄ１及びＤ２よりも小さい接続管２０６が設けられている。すなわち、第２インジェクション管２０５ｄよりも配管の長さＬ１が長さＬ２よりも短い第１インジェクション管２０５ｃの内径Ｄ１は、第２インジェクション管２０５ｄの内径Ｄ２よりも小さい。加えて、第２インジェクション管２０５ｄよりも配管の長さＬ１が短い第１インジェクション管２０５ｃの第１インジェクションポート２０５ａ１との接続部分には、内径Ｄ３が第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの内径Ｄ１及びＤ２よりも小さい接続管２０６が設けられている。
【００７２】
＜変形例８＞
図１３は、本発明の実施の形態１における変形例８に係るツインロータリー圧縮機１００を示す縦断面図である。変形例８では、上記実施の形態と同様な事項の説明を省略し、その特徴部分だけを説明する。
【００７３】
図１３に示すように、ツインロータリー圧縮機１００では、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれのインジェクションマフラー２０５ｅ内にて突出する突出し量Ｂ１［ｍ］及びＢ２［ｍ］は、互いに異なる。すなわち、第２インジェクション管２０５ｄよりも配管の長さＬ１が長さＬ２よりも短い第１インジェクション管２０５ｃのインジェクションマフラー２０５ｅ内にて突出する突出し量Ｂ１は、第２インジェクション管２０５ｄのインジェクションマフラー２０５ｅ内にて突出する突出し量Ｂ２よりも長い。つまり、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれのインジェクションマフラー２０５ｅ内にて突出する突出し量Ｂ１又はＢ２は、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの長さが短いほど長いと良い。
【００７４】
＜実施の形態１の効果＞
実施の形態１によれば、ツインロータリー圧縮機１００は、固定子１０３ａ及び回転子１０３ｂを有する電動機１０３を備える。ツインロータリー圧縮機１００は、回転子１０３ｂに固定された主軸１０４ａに設けられた第１偏芯部１０４ｂと主軸１０４ａに設けられた第２偏芯部１０４ｃとを有し、電動機１０３によって回転させられるクランク軸１０４を備える。ツインロータリー圧縮機１００は、第１偏芯部１０４ｂに設けられた第１ピストン１０５ａを備える。ツインロータリー圧縮機１００は、第２偏芯部１０４ｃに設けられた第２ピストンを備える。ツインロータリー圧縮機１００は、円筒状の貫通孔が形成され、該貫通孔に第１偏芯部１０４ｂと第１ピストン１０５ａとが配置されて第１圧縮室１０６ａが形成される第１シリンダ１０７ａを備える。ツインロータリー圧縮機１００は、円筒状の貫通孔が形成され、該貫通孔に第２偏芯部１０４ｃと第２ピストンとが配置されて第２圧縮室が形成される第２シリンダ１０７ｂを備える。ツインロータリー圧縮機１００は、冷凍サイクル回路の冷媒流通方向にて蒸発器２０３手前の冷媒配管２０４から第１圧縮室１０６ａ及び第２圧縮室のそれぞれに冷媒を注入するインジェクション流路２０５を備える。インジェクション流路２０５は、第１圧縮室１０６ａに形成された第１インジェクションポート２０５ａ１を有する。インジェクション流路２０５は、第２圧縮室に形成された第２インジェクションポート２０５ａ２を有する。インジェクション流路２０５は、冷媒配管２０４に接続されたインジェクション入口管２０５ｂを有する。インジェクション流路２０５は、第１インジェクションポート２０５ａ１に冷媒を供給する第１インジェクション管２０５ｃを有する。インジェクション流路２０５は、第２インジェクションポート２０５ａ２に冷媒を供給する第２インジェクション管２０５ｄを有する。インジェクション流路２０５は、インジェクション入口管２０５ｂと第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄとの間に配置されて第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの内径よりも拡径されたインジェクションマフラー２０５ｅを有する。第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄは、それぞれ別々にインジェクションマフラー２０５ｅに接続されている。
【００７５】
この構成によれば、インジェクション入口管２０５ｂと第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄとの間に配置されて第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれの内径よりも拡径されたインジェクションマフラー２０５ｅを有する。そして、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄは、それぞれ別々にインジェクションマフラー２０５ｅに接続されている。したがって、第１圧縮室１０６ａ及び第２圧縮室で発生する圧力変動並びにインジェクション冷媒の圧力脈動が吸収できるとともに、インジェクション冷媒の流量を増大させる過給効果が発揮できる。そのため、ツインロータリー圧縮機１００が高効率となる。
【００７６】
また、インジェクションマフラー２０５ｅから別々に第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄによって第１圧縮室１０６ａ及び第２圧縮室にそれぞれインジェクション冷媒がインジェクションされる。これにより、第１圧縮室１０６ａ及び第２圧縮室の圧力差によって冷媒が一方の圧縮室から他方の圧縮室に漏れることが抑制され、圧縮機性能の低下が低減できる。
【００７７】
実施の形態１によれば、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄは、インジェクションマフラー２０５ｅの下部にてインジェクションマフラー２０５ｅ内に上方に突出している。
【００７８】
この構成によれば、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄがインジェクションマフラー２０５ｅに加工上容易に接続できる。
【００７９】
実施の形態１によれば、インジェクション入口管２０５ｂは、インジェクションマフラー２０５ｅの上部にて、インジェクションマフラー２０５ｅ内に上方に突出した第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄと離間してインジェクションマフラー２０５ｅ内に下方に突出している。
【００８０】
この構成によれば、第１圧縮室１０６ａ及び第２圧縮室で発生する圧力変動並びにインジェクション冷媒の圧力脈動が吸収できるとともに、インジェクション冷媒の流量を増大させる過給効果が発揮できる。
【００８１】
実施の形態１によれば、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄがインジェクションマフラー２０５ｅ内にて突出する突出し量Ｂ、Ｂ１及びＢ２は、ガス冷媒及び液冷媒のいずれでもインジェクションできる長さを有する。
【００８２】
この構成によれば、液冷媒がインジェクションマフラー２０５ｅ内の下層に落ちても、液冷媒のインジェクションが実施できる。また、ガス冷媒のインジェクションでは、液冷媒のような条件はない。これにより、ガス冷媒及び液冷媒のいずれでもインジェクションできる。
【００８３】
実施の形態１によれば、上記のツインロータリー圧縮機１００において、下記関係式（式１）で表される過給率α［％］であって、過給率αが１００％を超える下記Ｌ［ｍ］と下記ｄ［ｍ］との組み合わせを有した第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄを備える。
α＝Ｋ×（Ｌ／ｄ５）・・・（式１）
ここで、α［％］は、α＞１００％の値であり、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれにて過給効果がある場合の圧力損失△Ｐに、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれにて過給効果が無い場合の圧力損失Ｐｂａｓｅ［Ｐａ］を除算し、１００を乗算し、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれにて１００％を超える過給効果がある場合の過給率である。
Ｌ［ｍ］は、第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれの長さである。
ｄ［ｍ］は、第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれの内径である。
Ｋ［ｋｇ・ｍ３／（ｓ２・Ｐａ）］は、Ｊ×１００／Ｐｂａｓｅを置き換えた、λ、ρ、Ｑ、Ｐｂａｓｅに相関のある係数である。
Ｊ［ｋｇ・ｍ３／ｓ２］は、（８／π２×λ×ρ×Ｑ２）を置き換えた、λ、ρ、Ｑに相関のある係数である。
【００８４】
この構成によれば、インジェクションマフラー２０５ｅによって圧縮室で発生する圧力変動及びインジェクション冷媒の圧力脈動が第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれから吸収できる。またそれとともに、第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれの長さＬと、第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれの内径ｄと、が、過給率αとの相関関係によって、インジェクション冷媒の流量を増大させる過給効果が発揮できる寸法に設計できる。したがって、圧縮室で発生する圧力変動及びインジェクション冷媒の圧力脈動が吸収できるとともに、インジェクション冷媒の流量を増大させる過給効果が発揮できる。そのため、ツインロータリー圧縮機１００が高効率となる。たとえば、２〜１０ＨＰのツインロータリー圧縮機１００にて、長さＬは２０〜８５０ｍｍ、内径ｄはφ１〜φ１５ｍｍとすることによって、過給率αが１００％を超えるような構成が好適に設計でき、上記の過給効果が好適に発揮できる。
【００８５】
実施の形態１によれば、ツインロータリー圧縮機１００は、Ｌとｄとの組み合わせによって得られるαの最大値をαｍａｘとしたとき、（αｍａｘ＋１）／２≦α≦αｍａｘの範囲のαが得られるＬとｄとの組み合わせを有した第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄを備える。
【００８６】
この構成によれば、第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれの長さＬと、第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれの内径ｄと、が、インジェクション冷媒の流量を増大させる過給効果がより効果的に発揮できる寸法に設計できる。したがって、圧縮室で発生する圧力変動及びインジェクション冷媒の圧力脈動が吸収できるとともに、インジェクション冷媒の流量を増大させる過給効果がより効果的に発揮できる。そして、暖房能力が向上できる。そのため、ツインロータリー圧縮機１００が高効率となる。
【００８７】
実施の形態１によれば、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれの内径は、互いに異なると、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの両方の過給効果の最適化が図れる。
【００８８】
ここで、２つのインジェクション管のインジェクションマフラー内への突出し量が一致し、２つのインジェクションマフラーの２つのインジェクションポートへの接続出口高さが異なり、２つのインジェクション管の内径が一致している場合には、一方のインジェクション管の過給効果を最適に調節すると、他方のインジェクション管の過給効果が悪化する。しかし、この構成によれば、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの両方の過給効果が高められる。
【００８９】
実施の形態１によれば、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれの内径Ｄ１及びＤ２は、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの長さが短いほど小さいと、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの両方の過給効果の最適化が図れる。
【００９０】
この構成によれば、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの両方の過給効果が適切に高められる。
【００９１】
実施の形態１によれば、第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄの少なくとも一方の第１インジェクションポート２０５ａ１又は第２インジェクションポート２０５ａ２との接続部分には、内径Ｄ３が第１インジェクション管２０５ｃ又は第２インジェクション管２０５ｄの内径Ｄ１又はＤ２よりも小さい接続管２０６が設けられていると、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの両方の過給効果の最適化が図れる。
【００９２】
ツインロータリー圧縮機１００の設計事項として、インジェクションマフラー２０５ｅを密閉容器に固定する場合には、容器高さよりも低い位置にインジェクションマフラー、第１インジェクション管の入口及び第２インジェクション管の入口を備える条件がある。すなわち、Ｌの上限は密閉容器によって定められる。また、ｄの下限は必要な曲げ耐力によって定められる。この構成によれば、Ｌ／ｄ５を大きくすると、過給効果が高まる場合に、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの接続出口の少なくとも一方に内径Ｄ３の異なる接続管２０６が設けられていることにより、過給効果が向上できる。
【００９３】
実施の形態１によれば、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれのインジェクションマフラー２０５ｅ内にて突出する突出し量Ｂ１又はＢ２は、互いに異なっていると、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの両方の過給効果の最適化が図れる。
【００９４】
ここで、２つのインジェクション管のインジェクションマフラー内への突出し量が一致し、２つのインジェクションマフラーの２つのインジェクションポートへの接続出口高さが異なり、２つのインジェクション管の内径が一致している場合には、一方のインジェクション管の過給効果を最適に調節すると、他方のインジェクション管の過給効果が悪化する。しかし、この構成によれば、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの両方の過給効果が高められる。
【００９５】
実施の形態１によれば、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄのそれぞれのインジェクションマフラー２０５ｅ内にて突出する突出し量Ｂ１又はＢ２は、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの長さが短いほど長いと、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの両方の過給効果の最適化が図れる。
【００９６】
この構成によれば、第１インジェクション管２０５ｃ及び第２インジェクション管２０５ｄの両方の過給効果が適切に高められる。
【００９７】
実施の形態１によれば、ツインロータリー圧縮機１００は、ツインロータリー圧縮機１００に冷媒を供給する配管に吸入マフラー１１３を有する。インジェクションマフラー２０５ｅの容積は、吸入マフラー１１３の容積の５％以上である。
【００９８】
この構成によれば、ツインロータリー圧縮機１００に吸入される冷媒と、インジェクション冷媒と、の関係が損なわれない。したがって、圧縮室で発生する圧力変動及びインジェクション冷媒の圧力脈動が吸収できるとともに、インジェクション冷媒の流量を増大させる過給効果が発揮できる。そのため、ツインロータリー圧縮機１００が高効率となる。
【００９９】
実施の形態１によれば、インジェクションマフラー２０５ｅをツインロータリー圧縮機１００の密閉容器１０１の外周部に固定する。
【０１００】
この構成によれば、インジェクションマフラー２０５ｅがツインロータリー圧縮機１００の密閉容器１０１の外周部に固定されているので、第１、第２インジェクション管２０５ｃ、２０５ｄの配管振動が抑制できる。また、インジェクションマフラー２０５ｅがツインロータリー圧縮機１００の一部として取り扱え、取り扱い易い。
【０１０１】
冷凍サイクル装置２００は、実施の形態１のツインロータリー圧縮機１００を備える。
【０１０２】
この構成によれば、ツインロータリー圧縮機１００を備える冷凍サイクル装置２００は、第１圧縮室１０６ａ及び第２圧縮室で発生する圧力変動並びにインジェクション冷媒の圧力脈動が吸収できるとともに、インジェクション冷媒の流量を増大させる過給効果が発揮できる。そのため、ツインロータリー圧縮機１００を備える冷凍サイクル装置２００が高効率となる。
【符号の説明】
【０１０３】
１００  ツインロータリー圧縮機、１０１  密閉容器、１０１ａ  筒状部材、１０１ｂ  上端閉塞部材、１０１ｃ  下端閉塞部材、１０２  台座、１０３  電動機、１０３ａ  固定子、１０３ｂ  回転子、１０４  クランク軸、１０４ａ  主軸、１０４ｂ  第１偏芯部、１０４ｃ  第２偏芯部、１０４ｄ  副軸、１０５ａ  第１ピストン、１０５ａ１  仕切り部材、１０６ａ  第１圧縮室、１０７ａ  第１シリンダ、１０７ａ１  貫通孔、１０７ａ２  排出口、１０７ｂ  第２シリンダ、１０８ａ  第１流入冷媒配管、１０８ｂ  第２流入冷媒配管、１０９ａ  上軸受、１０９ｂ  下軸受、１１０  中間板、１１１ａ  上吐出マフラー、１１１ｂ  下吐出マフラー、１１２  吐出管、１１３  吸入マフラー、２００  冷凍サイクル装置、２０１  凝縮器、２０２  膨張弁、２０３  蒸発器、２０４  冷媒配管、２０５  インジェクション流路、２０５ａ１  第１インジェクションポート、２０５ａ２  第２インジェクションポート、２０５ｂ  インジェクション入口管、２０５ｃ  第１インジェクション管、２０５ｄ  第２インジェクション管、２０５ｅ  インジェクションマフラー、２０５ｆ１  第１機内通路、２０５ｆ２  第２機内通路、２０６  接続管。
【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１３】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年1月24日(2020.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係るツインロータリー圧縮機は、固定子及び回転子を有する電動機と、前記回転子に固定された主軸に設けられた第１偏芯部と前記主軸に設けられた第２偏芯部とを有し、前記電動機によって回転させられるクランク軸と、前記第１偏芯部に設けられた第１ピストンと、前記第２偏芯部に設けられた第２ピストンと、円筒状の貫通孔が形成され、該貫通孔に前記第１偏芯部と前記第１ピストンとが配置されて第１圧縮室が形成される第１シリンダと、円筒状の貫通孔が形成され、該貫通孔に前記第２偏芯部と前記第２ピストンとが配置されて第２圧縮室が形成される第２シリンダと、を備えたロータリー圧縮機であって、外部の冷媒配管から前記第１圧縮室及び前記第２圧縮室のそれぞれに冷媒を注入するインジェクション流路を備え、前記インジェクション流路は、前記第１圧縮室に形成された第１インジェクションポートと、前記第２圧縮室に形成された第２インジェクションポートと、前記冷媒配管に接続された１本のインジェクション入口管と、前記第１インジェクションポートに冷媒を供給する１本の第１インジェクション管と、前記第２インジェクションポートに冷媒を供給する１本の第２インジェクション管と、１本の前記インジェクション入口管と２本の前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管との間に配置されて前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管の内径よりも拡径されたインジェクションマフラーと、を有し、前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管は、それぞれ別々に前記インジェクションマフラーに接続され、前記インジェクションマフラーの下部にて前記インジェクションマフラー内に上方に突出し、前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管が前記インジェクションマフラー内にて突出する突出し量は、ガス冷媒及び液冷媒のいずれでもインジェクションできる長さを有するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子及び回転子を有する電動機と、
前記回転子に固定された主軸に設けられた第１偏芯部と前記主軸に設けられた第２偏芯部とを有し、前記電動機によって回転させられるクランク軸と、
前記第１偏芯部に設けられた第１ピストンと、
前記第２偏芯部に設けられた第２ピストンと、
円筒状の貫通孔が形成され、該貫通孔に前記第１偏芯部と前記第１ピストンとが配置されて第１圧縮室が形成される第１シリンダと、
円筒状の貫通孔が形成され、該貫通孔に前記第２偏芯部と前記第２ピストンとが配置されて第２圧縮室が形成される第２シリンダと、
を備えたロータリー圧縮機であって、
外部の冷媒配管から前記第１圧縮室及び前記第２圧縮室のそれぞれに冷媒を注入するインジェクション流路を備え、
前記インジェクション流路は、前記第１圧縮室に形成された第１インジェクションポートと、前記第２圧縮室に形成された第２インジェクションポートと、前記冷媒配管に接続された１本のインジェクション入口管と、前記第１インジェクションポートに冷媒を供給する１本の第１インジェクション管と、前記第２インジェクションポートに冷媒を供給する１本の第２インジェクション管と、１本の前記インジェクション入口管と２本の前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管との間に配置されて前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管の内径よりも拡径されたインジェクションマフラーと、を有し、
前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管は、それぞれ別々に前記インジェクションマフラーに接続され、前記インジェクションマフラーの下部にて前記インジェクションマフラー内に上方に突出し、
前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管が前記インジェクションマフラー内にて突出する突出し量は、ガス冷媒及び液冷媒のいずれでもインジェクションできる長さを有するツインロータリー圧縮機。
【請求項２】
前記インジェクション入口管は、前記インジェクションマフラーの上部にて、前記インジェクションマフラー内に上方に突出した前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管と離間して前記インジェクションマフラー内に下方に突出する請求項１に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のツインロータリー圧縮機において、
下記関係式（式１）で表される過給率α［％］であって、過給率αが１００％を超える下記Ｌ［ｍ］と下記ｄ［ｍ］との組み合わせを有した前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管を備えるツインロータリー圧縮機。
α＝Ｋ×（Ｌ／ｄ５）・・・（式１）
ここで、α［％］は、α＞１００％の値である。
Ｌ［ｍ］は、前記第１インジェクション管又は前記第２インジェクション管のそれぞれの長さである。
ｄ［ｍ］は、前記第１インジェクション管又は前記第２インジェクション管のそれぞれの内径である。
Ｋ［ｋｇ・ｍ３／（ｓ２・Ｐａ）］は、λ、ρ、Ｑ、Ｐｂａｓｅに相関のある係数である。
【請求項４】
請求項３に記載のツインロータリー圧縮機において、
Ｌとｄとの組み合わせによって得られるαの最大値をαｍａｘとしたとき、
（αｍａｘ＋１）／２≦α≦αｍａｘの範囲のαが得られるＬとｄとの組み合わせを有した前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管を備えるツインロータリー圧縮機。
【請求項５】
前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管のそれぞれの内径は、互いに異なる請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項６】
前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管のそれぞれの内径は、前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管の長さが短いほど小さい請求項５に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項７】
前記第１インジェクション管又は前記第２インジェクション管の少なくとも一方の前記第１インジェクションポート又は前記第２インジェクションポートとの接続部分には、内径が前記第１インジェクション管又は前記第２インジェクション管の内径よりも小さい接続管が設けられる請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項８】
前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管のそれぞれの前記インジェクションマフラー内にて突出する突出し量は、互いに異なる請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項９】
前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管のそれぞれの前記インジェクションマフラー内にて突出する突出し量は、前記第１インジェクション管及び前記第２インジェクション管の長さが短いほど長い請求項８に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項１０】
前記ロータリー圧縮機に冷媒を供給する配管に吸入マフラーを有し、
前記インジェクションマフラーの容積は、前記吸入マフラーの容積の５％以上である請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項１１】
前記インジェクションマフラーを前記ロータリー圧縮機の密閉容器の外周部に固定する請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のツインロータリー圧縮機。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載のツインロータリー圧縮機を備える冷凍サイクル装置。
【国際調査報告】
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