(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器と、
前記密閉容器に収容され、第１渦巻体が形成されている揺動スクロールと、
前記密閉容器の内周面に固定され、前記第１渦巻体とともに冷媒を圧縮する第２渦巻体が形成され、前記揺動スクロールとの間に圧縮室を形成する固定スクロールと、
前記密閉容器の内外に渡って設けられ、前記圧縮室に冷媒を供給するのに利用されるインジェクション配管と、
前記固定スクロールの上端面に当接して設けられ、前記インジェクション配管が接続された吐出管接続部と、
前記密閉容器に収容され、一方の端部が前記揺動スクロールのうちの前記固定スクロールが設けられている側とは反対側に接続され、前記揺動スクロールを揺動運動させる回転軸と、
前記密閉容器に収容され、前記回転軸の他方が接続され、前記回転軸を回転させる動力機構と、
前記密閉容器の内外に渡って設けられ、一方が前記圧縮室側に連通し、他方が前記インジェクション配管側に連通する中間冷却管と、
を有し、
前記インジェクション配管は、
前記密閉容器内の部分が、前記揺動スクロール及び前記固定スクロールを境にして、前記動力機構が設けられている側とは反対側に位置するように設けられ、
前記固定スクロールは、
一方が前記インジェクション配管と連通し、他方が前記圧縮室と連通するインジェクションポートと、
前記固定スクロールの中央部に形成され、前記圧縮室で圧縮された冷媒を吐出する吐出ポートと、
前記圧縮室に開口する第１開口部が、前記固定スクロールの径方向における前記吐出ポートと前記インジェクションポートとの間に形成され、前記中間冷却管と連通するサブ吐出ポートとを有するスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記サブ吐出ポートは、
前記固定スクロールの上下方向に延びるように形成され、前記第１開口部と前記吐出ポートの吐出側の空間に開口する第２開口部とを連通する第１通路と、
前記固定スクロールの径方向に延びるように形成され、一方が前記第１通路に連通し、他方が前記中間冷却管に連通する第２通路とを有する請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記第２開口部に設けられ、前記第１通路の冷媒が予め設定された圧力よりも大きくなると、前記第１通路側から前記吐出ポートの吐出側の空間側に冷媒を流す逆止弁を有する請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
請求項１に記載のスクロール圧縮機と、
前記スクロール圧縮機の冷媒吐出側に接続され、前記スクロール圧縮機から流出する冷媒を凝縮させる凝縮器と、
一方が前記凝縮器に接続され、前記凝縮器から流出する冷媒を減圧させる第１膨張弁と、
一方が前記第１膨張弁に接続され、他方が前記スクロール圧縮機の冷媒吸入側に接続され、前記第１膨張弁から流出する冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記スクロール圧縮機の前記インジェクション配管に接続される第２膨張弁と、
を有し、
前記インジェクション配管は、
前記スクロール圧縮機が接続されている側とは反対側が、前記凝縮器と前記第１膨張弁との間に接続され、前記凝縮器から流出する冷媒の一部を前記第２膨張弁を介して圧縮室に供給する冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記凝縮器は、
前記凝縮器と前記第１膨張弁との間に接続される第１流路と、
前記インジェクション配管のうちの前記第２膨張弁よりも下流側に接続される第２流路とを有し、前記第１流路を流れる冷媒と前記第２流路を流れる冷媒とを熱交換させる熱交換器である請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機と、
一方が前記スクロール圧縮機の冷媒吐出側に接続され、前記スクロール圧縮機から流出する冷媒を凝縮させる凝縮器と、
一方が前記凝縮器に接続され、前記凝縮器から流出する冷媒を減圧させる第１膨張弁と、
一方が前記第１膨張弁に接続され、他方が前記スクロール圧縮機の冷媒吸入側に接続され、前記第１膨張弁から流出する冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記スクロール圧縮機の前記中間冷却管に接続される第２膨張弁と、
を有し、
前記蒸発器は、
前記第１膨張弁と前記スクロール圧縮機の冷媒吸入側との間に接続される第３流路と、
一方が前記中間冷却管に接続され、他方が前記インジェクション配管に接続される第４流路とを有し、前記第３流路を流れる冷媒と前記第４流路を流れる冷媒とを熱交換させる熱交換器であり、
前記インジェクション配管は、
前記中間冷却管及び前記第４流路を介して供給された冷媒を圧縮室に供給する冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記冷凍サイクル装置を循環する冷媒をＲ３２冷媒、ＨＦＯ−１１２３とＲ３２との混合冷媒、又はＨＦＯ−１１２３とＨＦＯ−１２３４ｙｆとの混合冷媒としている請求項４〜６のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記スクロール圧縮機は、
前記密閉容器に接続され、前記密閉容器内に冷媒を供給する吸入管を有し、
前記スクロール圧縮機の前記圧縮室は、
前記密閉容器内のガス冷媒が供給され、ガス冷媒を圧縮する請求項４〜７のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール圧縮機及びそれを備えた冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷媒として地球温暖化係数ＧＷＰの低いＲ３２を冷凍サイクル装置の冷媒回路に封入した場合には、従来のＲ２２、Ｒ４１０Ａなどを用いた場合と比較すると、圧縮機の吐出ガス温度が、たとえば２０ｄｅｇ前後高くなる。これにより、密閉型圧縮機に用いられている電動機の絶縁材及び冷凍機油などの劣化を招くという問題が生じる場合がある。ここで、Ｒ３２以外の地球温暖化係数ＧＷＰが低い冷媒としては、ＨＦＯ−１１２３とＲ３２との混合冷媒、又はＨＦＯ−１１２３とＨＦＯ−１２３４ｙｆとの混合冷媒などがある。しかし、ＨＦＯ−１１２３は、環境負荷が小さいなどの性質を有するが、高温及び高圧下で急速分解反応を起こす可能性がある（不均化反応）。このため、上述した混合冷媒を用いる場合には、圧縮機の吐出ガス温度を抑制する必要がある。【０００３】
また、Ｒ３２冷媒は可燃性があるため、漏洩して引火することを防止するため冷凍サイクルを構成する回路への冷媒充填量を抑える必要があり、圧縮機の運転中の密閉容器内の圧力が低圧となる低圧シェル方式の圧縮機を用いる方が望ましい。【０００４】
ここで、圧縮機、凝縮器、主減圧手段及び蒸発器を有し、これらが冷媒配管で接続されて構成した冷凍サイクルを有する冷凍装置であって、凝縮器と主減圧手段との間に設けられた過冷却熱交換器と、過冷却熱交換器の上流側に設けられた過冷却用の減圧手段と、過冷却熱交換器で冷却された冷媒を蒸発器をバイパスして圧縮機に供給するバイパス配管とを有するものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の技術は、Ｒ３２冷媒を含む冷媒を用いながら圧縮機から吐出されるガス冷媒温度を抑制するため、凝縮器で凝縮した後に主減圧手段で減圧されて蒸発器を通過したガス冷媒と、過冷却熱交換器で冷却した冷媒とをバイパス配管を介して合流させてから圧縮機の吸入側に供給するように構成したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２２７８２３号公報（たとえば、図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術が、Ｒ３２冷媒の可燃性の観点から低圧シェル方式の圧縮機を用いているとしたとき、バイパス配管から供給されるバイパス冷媒は蒸発器から流出した冷媒と合流することにより、二相状態まで冷媒の比エンタルピを低下させている。そして、比エンタルピの低下した冷媒は、圧縮機の密閉容器内に吸入された後に、冷媒を圧縮する圧縮機構部に取り込まれ、冷媒の圧縮が行なわれる。【０００７】
すなわち、特許文献１に記載の技術では、圧縮機から吐出されるガス冷媒の温度を抑制することができるが、バイパス配管を流れてきて合流したバイパス冷媒が圧縮機構部に流れ込むため、圧縮機構部に冷媒が供給される前の段階で冷媒が希釈化されてしまうという課題があった。なお、圧縮機構部に冷媒が供給される前の段階で冷媒が希釈されてしまうと、冷媒中の冷凍機油も希釈化してしまう。これにより、たとえば、揺動スクロールとこれを摺動自在に支持するフレームとの摺動部などの摩擦を低減しにくくなり、圧縮機の破損などにつながる可能性がある。【０００８】
そこで、冷媒が圧縮機構部に供給される前の段階で希釈化されないように、圧縮機構部に冷媒が取り込まれた後にバイパス冷媒を合流（インジェクション）する方法が考えられる。すなわち、バイパス冷媒を供給するバイパス配管（インジェクション配管）を圧縮機構部に接続し、上述の摺動部を過ぎた後の冷媒にバイパス冷媒を合流させるということである。
しかし、この方法であっても、密閉容器外から圧縮室に至る間に、密閉容器内に設けられている電動機及び上述の摺動部などの発熱要素から、インジェクション配管に熱が伝達されてしまい、バイパス冷媒の冷却効果が低減し、圧縮機から吐出されるガス冷媒の温度を下げにくくなってしまうという課題がある。
また、冷媒としてＨＦＯ−１１２３とＲ３２との混合冷媒、又はＨＦＯ−１１２３とＨＦＯ−１２３４ｙｆとの混合冷媒などを採用した場合には、圧縮機から吐出されるガス冷媒の温度が下げにくいと、その分、不均化反応が起こってしまう可能性が高くなってしまう。【０００９】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、圧縮機から吐出される冷媒温度が下がりにくくなることを抑制するスクロール圧縮機及びそれを備えた冷凍サイクル装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るスクロール圧縮機は、密閉容器と、密閉容器に収容され、第１渦巻体が形成されている揺動スクロールと、密閉容器の内周面に固定され、第１渦巻体とともに冷媒を圧縮する第２渦巻体が形成され、揺動スクロールとの間に圧縮室を形成する固定スクロールと、密閉容器の内外に渡って設けられ、圧縮室に冷媒を供給するのに利用されるインジェクション配管と、固定スクロールの上端面に当接して設けられ、インジェクション配管が接続された吐出管接続部と、密閉容器に収容され、一方の端部が揺動スクロールのうちの固定スクロールが設けられている側とは反対側に接続され、揺動スクロールを揺動運動させる回転軸と、密閉容器に収容され、回転軸の他方が接続され、回転軸を回転させる動力機構と、密閉容器の内外に渡って設けられ、一方が圧縮室側に連通し、他方がインジェクション配管側に連通する中間冷却管と、を有し、インジェクション配管は、密閉容器内の部分が、揺動スクロール及び固定スクロールを境にして、動力機構が設けられている側とは反対側に位置するように設けられ、固定スクロールは、一方がインジェクション配管と連通し、他方が圧縮室と連通するインジェクションポートと、固定スクロールの中央部に形成され、圧縮室で圧縮された冷媒を吐出する吐出ポートと、圧縮室に開口する第１開口部が、固定スクロールの径方向における吐出ポートとインジェクションポートとの間に形成され、中間冷却管と連通するサブ吐出ポートとを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るスクロール圧縮機によれば、上記構成を有しているので、圧縮機から吐出される冷媒温度が下がりにくくなることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の概略縦断面図である。
【図２】図１に示す固定渦巻体及び揺動渦巻体と、吐出ポート及びインジェクションポートの説明図である。
【図３】図１に示すスクロール圧縮機を備えた冷凍サイクル装置の構成例図及びこの冷凍サイクル装置のモリエル線図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機の概略縦断面図である。
【図５】図１に示す固定渦巻体及び揺動渦巻体と、吐出ポート、インジェクションポート及びサブ吐出ポートの説明図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機の中間冷却運転時の動作を説明する模式図である。
【図７】図４に示すスクロール圧縮機を備えた冷凍サイクル装置の構成例図及びこの冷凍サイクル装置のモリエル線図である。
【図８】図７（ｃ）のモリエル線図を圧縮過程の説明のために簡略化したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．  
図１は、実施の形態１に係るスクロール圧縮機１の概略縦断面図である。図２は、図１に示す固定渦巻体１１ｂ及び揺動渦巻体１２ｂと、吐出ポート１１ｃ及びインジェクションポート１１ｅの説明図である。図１及び図２を参照してスクロール圧縮機１の構成について説明する。
本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１は、スクロール圧縮機１から吐出される冷媒温度が下がりにくくなることを抑制する改良が加えられたものである。
【００１４】
［スクロール圧縮機１の構成］
スクロール圧縮機１は、外郭を構成する密閉容器２１と、密閉容器２１に冷媒を導く吸入管２３及び圧縮された冷媒を吐出する吐出管２４と、密閉容器２１内に冷却した冷媒を供給するのに利用されるインジェクション配管２７と、密閉容器２１内の空間を区画するサブフレーム１１０と、冷凍機油が貯留される底部油溜２２と、冷媒を圧縮するための固定渦巻体１１ｂが形成された固定スクロール１１と、固定スクロール１１の上端面に設けられ、吐出管２４が接続される吐出管接続部５０とを有している。
また、スクロール圧縮機１は、冷媒を圧縮するのに利用される揺動渦巻体１２ｂが形成された揺動スクロール１２と、揺動スクロール１２を収容するフレーム１４と、揺動スクロール１２を回転させる軸１５と、冷凍機油を引き上げるオイルポンプ９１と、軸１５を回転させる電動機１３９と、揺動スクロール１２を揺動運動させるオルダムリング１３とを有している。
さらに、スクロール圧縮機１は、固定スクロール１１の固定渦巻体１１ｂ及び揺動スクロール１２の揺動渦巻体１２ｂによって形成される圧縮室Ａと、フレーム１４の内側面、固定スクロール１１及び揺動スクロール１２によって形成され、圧縮室Ａに連通する吸入室Ｂとを有している。
【００１５】
（密閉容器２１）
密閉容器２１は、スクロール圧縮機１の外郭を構成するものである。密閉容器２１内には、固定スクロール１１、揺動スクロール１２、フレーム１４、軸１５、電動機１３９、及びオルダムリング１３などが設けられている。
また、密閉容器２１の側面には密閉容器２１内と連通する吸入管２３が接続されている。さらに、密閉容器２１の上部には最内室の圧縮室Ａと連通する吐出管２４及び圧縮室Ａに冷媒を供給するのに利用されるインジェクション配管２７が接続されている。
【００１６】
（吸入管２３及び吐出管２４）
吸入管２３は、スクロール圧縮機１に流入する冷媒を、密閉容器２１内に導くための配管である。吸入管２３は、密閉容器２１内と連通するように、密閉容器２１の側面に設けられている。
吐出管２４は、スクロール圧縮機１で圧縮された冷媒を吐出させるための配管である。吐出管２４は、密閉容器２１を貫通して、一方の端部側が吐出管接続部５０に接続されているものである。すなわち、吐出管２４は、密閉容器２１の内外に渡って設けられ、一方の端部側が吐出管接続部５０に接続されて圧縮室Ａと連通しているものである。
吐出管２４のうちの密閉容器２１内に設けられている部分は、図１に示すように、インジェクション配管２７と同様に、上下方向に平行に延びるように設けられている。
【００１７】
（インジェクション配管２７）
インジェクション配管２７は、密閉容器２１内に設けられた固定スクロール１１と揺動スクロール１２との間に形成される圧縮過程の中間の圧縮室Ａに冷媒を供給するのに利用される配管である。インジェクション配管２７は、密閉容器２１を貫通して、一方の端部側が吐出管接続部５０に接続されているものである。すなわち、インジェクション配管２７は、密閉容器２１の内外に渡って設けられ、一方の端部側が吐出管接続部５０に接続されて圧縮室Ａと連通しているものである。
【００１８】
インジェクション配管２７のうちの密閉容器２１内に設けられている部分は、図１に示すように、上下方向に平行に延びるように設けられている。すなわち、インジェクション配管２７は、密閉容器２１内の部分が、揺動スクロール１２及び固定スクロール１１を境にして、動力機構である電動機１３９が設けられている側とは反対側に位置するように設けられている。このため、揺動スクロール１２とフレーム１４との摺動面で発生する摩擦熱及び電動機１３９に供給される電流によって生じる熱などが、インジェクション配管２７に伝達されにくくなっており、インジェクション配管２７を流れる冷媒が加温されてしまうことを抑制することができるようになっている。
【００１９】
（サブフレーム１１０）
サブフレーム１１０は、密閉容器２１内の空間を区画するように設けられ、軸１５の下端側を回転自在に支持する副軸受２０が設けられているものである。サブフレーム１１０の下側には、底部油溜２２が設けられており、サブフレーム１１０の上側には、電動機１３９が設けられている。
【００２０】
（底部油溜２２）
底部油溜２２は、冷凍機油を貯留するものである。この底部油溜２２は、サブフレーム１１０の下側に設けられているものである。
なお、底部油溜２２に貯留されている冷凍機油は、軸１５の下側端部に設けられたオイルポンプ９１によって、軸１５に形成される冷凍機油通路（図示省略）を通って揺動スクロール１２側に引き上げられるようになっている。
【００２１】
（固定スクロール１１）
固定スクロール１１は、揺動スクロール１２とともに冷媒を圧縮するものである。固定スクロール１１は、揺動スクロール１２に対して対向配置されている。固定スクロール１１は、水平面に対して略平行な台板１１ａと、台板１１ａの下面から下側に突出して形成された固定渦巻体１１ｂとを有している。
【００２２】
台板１１ａは、固定渦巻体１１ｂ、揺動スクロール１２及びフレーム１４とともに、圧縮室Ａ及び吸入室Ｂを構成するものである。台板１１ａは、水平面に対して略平行であって、その外周面が密閉容器２１の内周面に対向するとともに、台板１１ａの下端面のうちの外側がフレーム１４の上部と対向するように、密閉容器２１内で固定されているものである。
【００２３】
台板１１ａは、平板形状の部材であり、その中央部に、圧縮室Ａで圧縮された冷媒が吐出される吐出ポート１１ｃと、この吐出ポート１１ｃと連通する凹状部１１ｄと、圧縮室Ａに冷媒を供給するインジェクションポート１１ｅが形成されている。なお、台板１１ａの中央部とは、台板１１ａを水平断面視したときにおける径方向の中央部に対応するものである。
【００２４】
吐出ポート１１ｃは、一方が圧縮室Ａと連通し、他方が凹状部１１ｄと連通するように台板１１ａの上下方向に延びるように形成されているものである。なお、吐出ポート１１ｃの径は凹状部１１ｄの径よりも小さくなっており、吐出ポート１１ｃの他方は、予め設定された圧力以上となると吐出ポート１１ｃを開放する吐出弁１１ｆによって閉塞されている。
凹状部１１ｄは、上側から下側に向かって凹状となるように形成されているものであり、吐出ポート１１ｃとの接続位置に、吐出弁１１ｆが設けられている。凹状部１１ｄは、一方が吐出ポート１１ｃと連通し、他方が後述する吐出管接続部５０の凹状部５０ａと連通するように台板１１ａに形成されているものである。
吐出弁１１ｆは、予め設定された圧力より小さいと吐出ポート１１ｃを閉塞し、圧縮室Ａ側から吐出管２４側に冷媒が流れることを規制するが、予め設定された圧力以上となると吐出ポート１１ｃを開放するものである。
【００２５】
インジェクションポート１１ｅは、圧縮室Ａ内の冷媒の温度を低下させることができるように、比エンタルピを低くした冷媒を、インジェクション配管２７を介して圧縮室Ａ内に供給するのに利用されるものである。
インジェクションポート１１ｅは、台板１１ａを水平断面視したときにおける径方向において吐出ポート１１ｃ及び凹状部１１ｄよりも外側に形成されている。
インジェクションポート１１ｅは、一方が圧縮室Ａと連通し、他方が後述する吐出管接続部５０の凹状部５０ｂと連通するように台板１１ａに形成されているものである。
インジェクションポート１１ｅは、図２に示すように、吐出ポート１１ｃを境にして、２つ形成されている。一方のインジェクションポート１１ｅの形成位置は、後述する第１圧縮室Ａａであり、他方のインジェクションポート１１ｅの形成位置は、後述する第２圧縮室Ａｂである。
【００２６】
インジェクションポート１１ｅは、固定スクロール１１の上下に平行に延びるように設けられている。仮に、インジェクションポート１１ｅがフレーム１４に形成されていると、その分、揺動スクロール１２とフレーム１４との摺動面に近くなる上に、インジェクションポート１１ｅと摺動面とが同一部材に形成されることとなる。
しかし、本実施の形態１においてインジェクションポート１１ｅは、固定スクロール１１に形成されているため、その分、この摺動面から遠くなるとともに、摺動面が形成されるフレーム１４とは別部材である分、摺動面で発生する摩擦熱がインジェクションポート１１ｅを流れる冷媒に伝達されにくくなっている。
また、インジェクションポート１１ｅは、揺動スクロール１２を境にして、動力機構である電動機１３９が設けられている側とは反対側に位置するように設けられている。このため、電動機１３９に供給される電流によって生じる熱などが、インジェクションポート１１ｅに伝達されにくくなっており、インジェクションポート１１ｅを流れる冷媒が加温されてしまうことを抑制することができるようになっている。
【００２７】
なお、本実施の形態１では、吐出ポート１１ｃ、凹状部１１ｄ及びインジェクションポート１１ｅは、上下方向に平行に形成されているものとして説明するが、完全に平行に形成されている必要はなく、上下方向から多少ずれて形成されていてもよい。
また、本実施の形態１では、吐出ポート１１ｃ、凹状部１１ｄ及びインジェクションポート１１ｅの水平断面形状は、円形であるものとして説明するが、それに限定されるものではなく、楕円形状であってもよいし、多角形であってもよい。
さらに、本実施の形態１では、インジェクションポート１１ｅが２つ形成されているものとして説明したが、２つに限定されるものではなく、１つでも、３つ以上でもよい。なお、後述する第１圧縮室Ａａに形成する個数及び第２圧縮室Ａｂに形成する個数が等しくなるようにすると、第１圧縮室Ａａの冷媒及び第２圧縮室Ａｂの冷媒の両方の温度を均一に低減することができ、スクロール圧縮機１から吐出される冷媒の温度を効率的に低減することができる。
【００２８】
固定渦巻体１１ｂは、揺動スクロール１２の揺動渦巻体１２ｂとともに、揺動スクロール１２の揺動により容積が変化する圧縮室Ａを形成するものである。また、固定渦巻体１１ｂは、フレーム１４及び揺動スクロール１２とともに吸入室Ｂを構成するものである。この固定渦巻体１１ｂは、水平断面が渦巻形状、すなわちインボリュート曲線形状をしているものである（図２参照）。
【００２９】
（吐出管接続部５０）
吐出管接続部５０は、固定スクロール１１の上端面に当接して設けられているものであり、吐出管２４及びインジェクション配管２７が接続されている。吐出管接続部５０は、水平断面視したときの径方向の中央側に凹状部５０ａが形成され、凹状部５０ａの形成位置の外側に凹状部５０ｂが形成されているものである。
凹状部５０ａ及び凹状部５０ｂは、下側から上側に向かって凹状となるように形成されているものである。凹状部５０ａの上端側は開口しており、吐出管２４が接続されて吐出管２４と連通している。
また、凹状部５０ｂは、水平断面形状が、たとえばドーナツ状の凹部である。そして、凹状部５０ｂの上端側は開口しており、インジェクション配管２７が接続されてインジェクション配管２７と連通している。すなわち、インジェクション配管２７から供給された冷媒は、図１の紙面左側のインジェクションポート１１ｅに流れるとともに、凹状部５０ｂを回り込んで図１の紙面右側のインジェクションポート１１ｅにも流れ込む。
このように、圧縮室Ａと吐出管２４とは吐出ポート１１ｃ、凹状部１１ｄ及び凹状部５０ａを介して連通している。
また、インジェクション配管２７と圧縮室Ａとは凹状部５０ｂ及びインジェクションポート１１ｅを介して連通している。
【００３０】
（揺動スクロール１２）
揺動スクロール１２は、固定スクロール１１とともに冷媒を圧縮するものである。揺動スクロール１２は、固定スクロール１１に対して対向配置されている。揺動スクロール１２は、水平面に対して平行な台板１２ａと、台板１２ａの上面から上側に突出して形成された揺動渦巻体１２ｂと、台板１２ａの下側に形成されたボス部１２ｃとを有している。
【００３１】
台板１２ａは、揺動渦巻体１２ｂ、固定スクロール１１及びフレーム１４とともに、圧縮室Ａ及び吸入室Ｂを構成するものである。台板１２ａは、円板形状の部材であり、軸１５の回転によってフレーム１４内で揺動運動するものである。
台板１２ａは、フレーム１４上で揺動するようにフレーム１４に支持されて設けられているものである。そして、台板１２ａは、軸１５が回転することによってフレーム１４上で揺動運動する。
【００３２】
揺動渦巻体１２ｂは、固定スクロール１１の固定渦巻体１１ｂとともに冷媒を圧縮するものである。また、揺動渦巻体１２ｂは、台板１２ａ及び固定スクロール１１とともに圧縮室Ａを構成し、フレーム１４及び固定スクロール１１とともに吸入室Ｂを構成するものである。この揺動渦巻体１２ｂは、固定渦巻体１１ｂと対応するように、水平断面が渦巻形状、すなわちインボリュート曲線形状をしているものである（図２参照）。
ボス部１２ｃは、台板１２ａの下側に形成された中空円筒形状の部材である。ボス部１２ｃには、軸１５の上端側が接続される。すなわち、ボス部１２ｃに接続されている軸１５が回転することで揺動スクロール１２が回転するということである。
【００３３】
（フレーム１４）
フレーム１４は、揺動スクロール１２が摺動可能なように、揺動スクロール１２を収容するものである。すなわち、フレーム１４の上面と揺動スクロール１２の台板１２ａの下面とによって、摺動面が形成されている。
フレーム１４は、上部及び下部が開放された形状をしている。そして、フレーム１４は、フレーム１４の上部は固定スクロール１１の台板１１ａが設けられて閉塞されているとともに、フレーム１４の下部には軸１５が挿入されている。
フレーム１４は、その外周面が密閉容器２１の内周面に対向するとともに、自身の外側上部と固定スクロール１１の台板１１ａの下端面のうちの外側とが対向するように、密閉容器２１内で固定されているものである。
【００３４】
（軸１５）
軸１５は、軸１５の上側端部に揺動スクロール１２のボス部１２ｃに接続される偏心部１５ａと、揺動スクロール１２の揺動運動のバランスをとる第１バランサ１５ｂが設けられている。また、軸１５の内部には、底部油溜２２から揺動スクロール１２側に冷凍機油を導く冷凍機油通路（図示省略）が形成されている。
偏心部１５ａは、軸１５の中心軸に対して水平方向に予め設定された寸法をずらして形成されている部分である。
第１バランサ１５ｂは、軸１５のうちの電動機１３９の上側であってフレーム１４の下側に設けられているものである。第１バランサ１５ｂは、揺動スクロール１２及びオルダムリング１３の運動に伴うアンバランスを抑制するのに利用される。
【００３５】
（オイルポンプ９１）
オイルポンプ９１は、底部油溜２２から冷凍機油を引き上げるものである。オイルポンプ９１は、軸１５の下側端部に設けられている。このオイルポンプ９１は、たとえば遠心ポンプあるいは容積型ポンプなどのように、軸１５の回転によってポンプ作用（差圧の利用）が生じるものを採用するとよい。
【００３６】
（電動機１３９）
電動機１３９は、軸１５を回転させるものである。この電動機１３９は、密閉容器２１に固着支持されたステータ１９と、ステータ１９と組み合わされることでトルクを発生するロータ１８とから構成されている。
電動機１３９は、揺動スクロール１２、及び固定スクロール１１などが設けられる上部空間と、底部油溜２２が設けられる下部空間とを区画するように設けられている。
ステータ１９は、たとえば、積層鉄心に複数相の巻線を装着して構成されている。
ロータ１８は、たとえば、内部に図示省略の永久磁石を有し、ステータ１９の内周面との間に、予め設定された空隙が形成されるように軸１５に支持されているものである。そして、ロータ１８は、ステータ１９への通電がなされると回転駆動し、軸１５を回転させるものである。なお、ロータ１８には、揺動スクロール１２とオルダムリング１３の運動に伴うアンバランスを抑制するのに利用される第２バランサ１８ａが設けられている。
【００３７】
（オルダムリング１３）
オルダムリング１３は、揺動スクロール１２の台板１２ａの下面の下側に配設され、揺動スクロール１２の揺動運動中における自転運動を阻止するのに利用されるものである。  すなわち、オルダムリング１３は、揺動スクロール１２の自転運動を阻止し、揺動スクロール１２を揺動させる機能を果たしているものである。
【００３８】
（圧縮室Ａ）
圧縮室Ａは、台板１１ａの下面及び固定渦巻体１１ｂと、台板１２ａの上面及び揺動渦巻体１２ｂとによって形成されている。圧縮室Ａは、吸入室Ｂと連通している。また、圧縮室Ａは、第１圧縮室Ａａ及び第２圧縮室Ａｂから構成されている。
より詳細には、第１圧縮室Ａａは、固定渦巻体内側面１１Ａ、揺動渦巻体外側面１２Ａ、台板１１ａの下面及び台板１２ａの上面によって形成されている。
この第１圧縮室Ａａには、インジェクションポート１１ｅの一方が形成されている。ここで、第１圧縮室Ａａのうちの吐出ポート１１ｃ側を最内室と定義し、第１圧縮室Ａａのうちの吸入室Ｂ側を第１最外室と定義し、最内室と第１最外室との間を第１中間室と定義する。すなわち、図２に示す状態において、第１圧縮室Ａａは、外側から第１最外室、第１中間室及び最内室を有しているということである。
このとき、図２に示す状態においては、一方のインジェクションポート１１ｅが、第１最外室に位置していることが分かる。つまり、固定スクロール１１のインボリュートの巻き終わりから内向面側に沿って約１周した位置に、一方のインジェクションポート１１ｅが設けられている。
【００３９】
また、第２圧縮室Ａｂは、固定渦巻体外側面１１Ｂ、揺動渦巻体内側面１２Ｂ、台板１１ａの下面及び台板１２ａの上面によって形成されている。この第２圧縮室Ａｂには、インジェクションポート１１ｅの他方が形成されている。ここで、第２圧縮室Ａｂのうちの吐出ポート１１ｃ側を第１圧縮室Ａａと共通の最内室と定義し、第２圧縮室Ａｂのうちの吸入室Ｂ側を第２最外室と定義し、最内室と第２最外室との間を第２中間室と定義する。すなわち、図２に示す状態において、第２圧縮室Ａｂは、外側から第２最外室、第２中間室及び最内室を有しているということである。
このとき、図２に示す状態においては、他方のインジェクションポート１１ｅが、第２最外室に位置していることが分かる。つまり、揺動スクロール１２のインボリュートの巻き終わりから内向面側に沿って約１周した位置に、他方のインジェクションポート１１ｅが設けられている。
【００４０】
なお、インジェクションポート１１ｅの形成位置は、第１圧縮室Ａａの第１最外室及び第２圧縮室Ａｂの第２最外室に限定されるものではなく、たとえば、固定渦巻体１１ｂ及び揺動渦巻体１２ｂの巻き数などに応じて設定してもよい。
【００４１】
（吸入室Ｂ）
吸入室Ｂは、フレーム１４の内側面、台板１２ａの外周部、固定渦巻体外側面１１Ｂ、及び揺動渦巻体外側面１２Ａによって形成されている。吸入室Ｂは、圧縮室Ａと連通している。このため、密閉容器２１のうちのフレーム１４の下側の空間から、フレーム１４に供給された冷媒が吸入室Ｂに流れ込み、さらに、この吸入室Ｂに流れ込んだ冷媒が圧縮室Ａに流れ込むこととなる。
【００４２】
［スクロール圧縮機１の動作説明］
ここで、スクロール圧縮機１の動作について簡単に説明する。
図１において、ステータ１９に電力が供給されると、ロータ１８がトルクを発生し、フレーム１４の主軸受部と副軸受２０とで支持された軸１５が回転する。
揺動スクロール１２は、ボス部１２ｃを介して軸１５の偏心部１５ａに接続されているため、軸１５が回転すると揺動スクロール１２も回転することとなる。なお、揺動スクロール１２の自転運転はオルダムリング１３によって規制されるため、揺動スクロール１２は揺動運動することとなる。
このように、揺動スクロール１２が揺動運転することで、圧縮室Ａの容積が変化する。
揺動スクロール１２の揺動運動に伴い、吸入管２３から密閉容器２１内にガス冷媒が吸入される。そして、この吸入されたガス冷媒は、吸入室Ｂを介して圧縮室Ａに供給されて圧縮され、固定スクロール１１に設けられている吐出ポート１１ｃに送り込まれる。そして、この吐出ポート１１ｃに送り込まれた冷媒の圧力が予め設定された圧力を超えると、吐出ポート１１ｃの冷媒が吐出弁１１ｆを上側に押しやることで吐出弁１１ｆを通過して吐出管２４に送り込まれる。
【００４３】
［冷凍サイクル装置１００、１０１について］
図３は、図１に示すスクロール圧縮機１を備えた冷凍サイクル装置１００、１０１の構成例図及びこの冷凍サイクル装置１００、１０１のモリエル線図である。
なお、図３（ａ１）は、中間圧まで減圧したバイパス冷媒をスクロール圧縮機１にインジェクションする場合の冷凍サイクル装置１００の一例である。また、図３（ｂ１）は、中間圧まで減圧したバイパス冷媒を、残りの主流冷媒と熱交換させることにより、主流冷媒の膨張弁前での過冷却度を大きくしてから、スクロール圧縮機１にインジェクションする場合の冷凍サイクル装置１０１の一例である。また、図３（ａ２）は図３（ａ１）における冷凍サイクル装置１００のモリエル線図であり、図３（ｂ２）は図３（ｂ１）における冷凍サイクル装置１０１のモリエル線図である。
【００４４】
図３（ａ１）に示すように、冷凍サイクル装置１００は、スクロール圧縮機１の冷媒吐出側に接続され、スクロール圧縮機１から流出する冷媒を凝縮させる凝縮器２と、一方が凝縮器２に接続され、凝縮器２から流出する冷媒を減圧させる第１膨張弁３と、一方が第１膨張弁３に接続され、他方がスクロール圧縮機１の冷媒吸入側に接続され、第１膨張弁３から流出する冷媒を蒸発させる蒸発器４と、スクロール圧縮機１のインジェクション配管２７に接続される第２膨張弁２８とを有している。
なお、インジェクション配管２７は、スクロール圧縮機１が接続されている側とは反対側が、凝縮器２と第１膨張弁３との間に接続され、凝縮器２から流出する冷媒の一部を第２膨張弁２８を介して圧縮室Ａに供給する。
【００４５】
図３（ａ１）の冷凍サイクル装置１００では、凝縮器２出口で、インジェクション配管２７に流入する冷媒とそうでない冷媒に分かれる。インジェクション配管２７に流入した冷媒は、第２膨張弁２８で中間圧まで減圧される。そして、この中間圧まで減圧された冷媒は、圧縮室Ａ内へ供給される。
一方、インジェクション配管２７に流入しない主流冷媒は、第１膨張弁３によって低圧まで減圧される。そして、主流冷媒は、蒸発器４を経てスクロール圧縮機１に吸入管２３から吸入され、圧縮室Ａ内で合流する。
【００４６】
ここで、図３（ａ２）に示すように、縦軸を圧力、横軸を比エンタルピとしたモリエル線図で冷凍サイクル装置１００について説明する。
高圧Ｐｄである凝縮器２から流出した冷媒は、点ｅｘｐに対応しているが、この凝縮器２から流出した冷媒は、インジェクション配管２７に流入するインジェクション分Ｙｉｎｊと、第１膨張弁３に流入する主流分（１−Ｙｉｎｊ）に分かれる。
主流分（１−Ｙｉｎｊ）は、第１膨張弁３によって低圧Ｐｓまで減圧され、インジェクション分Ｙｉｎｊは、第２膨張弁２８で中間圧Ｐｍまで減圧される。
中間圧Ｐｍは、インジェクションポート１１ｅの位置に応じて決まるものである。すなわち、インジェクションポート１１ｅが開口している圧縮室Ａの容積は、揺動スクロール１２が一回転する間に変化するが、この中間圧Ｐｍはその一回転する間における平均値となっている。また、中間圧Ｐｍは、圧縮室Ａへの吸入が完了した時からの圧縮比で決まる。
【００４７】
主流分（１−Ｙｉｎｊ）は、蒸発器４で加熱されて比エンタルピが増大する。これが、点ｓに対応する。そして、蒸発器４からスクロール圧縮機１に吸入された冷媒は、固定スクロール１１及び揺動スクロール１２によって圧縮されることとなるが、ある一定圧力まで圧縮されたところで、すなわち点ｓから点ｄ１まで圧縮されたところで、インジェクションポート１１ｅからインジェクション分Ｙｉｎｊの冷媒がインジェクションされる。
このとき、「点ｄ１に対応する比エンタルピの冷媒（主流分（１−Ｙｉｎｊ））」と、「Ｙｉｎｊに対応する比エンタルピの冷媒（インジェクション分Ｙｉｎｊ）」とが混合することにより「点ｓ２に対応する比エンタルピの冷媒」となる。
そして、「点ｓ２に対応する比エンタルピの冷媒」は、圧縮室Ａで圧縮されていき吐出ポート１１ｃから吐出される。これが、点ｄ２に対応している。
なお、図３（ｂ２）に示すように、仮にインジェクションがなされないと、冷媒が圧縮されて点ｓから点ｄに移行することが分かる。すなわち、インジェクションを行った場合には、行わない場合よりも、比エンタルピを低くでき、スクロール圧縮機１から吐出される冷媒の温度を低下させることができることが分かる。
【００４８】
また、図３（ｂ１）に示すように、冷凍サイクル装置１０１は、冷凍サイクル装置１００と異なる点として、２つの冷媒流路を有する内部熱交換器２９が設けられている点である。内部熱交換器２９は、凝縮器２と第１膨張弁３との間に接続される第１流路と、インジェクション配管２７のうちの第２膨張弁２８よりも下流側に接続される第２流路とを有し、第１流路を流れる冷媒と第２流路を流れる冷媒とを熱交換させることができる熱交換器である。
【００４９】
冷凍サイクル装置１０１は、第２膨張弁２８を通過した冷媒と、第１膨張弁３に流入する前の主流冷媒とを熱交換させる内部熱交換器２９が設けられているため、主流側の過冷却度を大きくすることができるようになっている。
モリエル線図上では、図３（ｂ２）に示すように、インジェクション分Ｙｉｎｊは、高圧Ｐｄの点ｅｘｐから第２膨張弁２８で減圧されて中間圧Ｐｍの冷媒となる。
一方、主流冷媒は、この減圧された中間圧Ｐｍのインジェクション分Ｙｉｎｊと、内部熱交換器２９で熱交換して過冷却がされ、高圧Ｐｄの点ｅｘｐから高圧Ｐｄの点ｅｘｐ２に移行する。
主流冷媒は、蒸発器４に流入して比エンタルピが増大した後に、スクロール圧縮機１に吸入されて固定スクロール１１及び揺動スクロール１２によって圧縮されることとなるが、ある一定圧力まで圧縮されたところで、すなわち点ｓから点ｄ１まで圧縮されたところで、インジェクションポート１１ｅからインジェクション分Ｙｉｎｊの冷媒がインジェクションされる。
このとき、「点ｄ１に対応する比エンタルピの冷媒（主流分（１−Ｙｉｎｊ））」と、「Ｙｉｎｊに対応する比エンタルピの冷媒（インジェクション分Ｙｉｎｊ）」とが混合することにより「点ｓ２に対応する比エンタルピの冷媒」となる。その後、「点ｓ２に対応する比エンタルピの冷媒」は、圧縮室Ａで圧縮され点ｄ２に対応する冷媒となる。
このように、冷凍サイクル装置１０１も、インジェクションを行った場合には、行わない場合よりも、比エンタルピを低くでき、スクロール圧縮機１から吐出される冷媒の温度を低下させることができることが分かる。
【００５０】
ここで、図３（ａ２）及び図３（ｂ２）共に、インジェクションがされた後に圧縮を開始するときの点ｓ２における比エンタルピは、次の式（１）で定まる。ただし、図３（ａ２）及び図３（ｂ２）における各点における比エンタルピをｈとする。たとえば、点ｓ２における比エンタルピはｈｓ２と表記している。
ｈｓ２  ＝（１−Ｙｉｎｊ）・ｈｄ１＋Ｙｉｎｊ・ｈｉｎｊ  …（１）
なお、図３（ａ２）の場合は、次の関係（２）が成立している。
ｈｉｎｊ  ＝ｈｅｘｐ   …（２）
また、図３（ｂ２）の場合は、次の関係（３）が成立している。
ｈｉｎｊ  ＝ｈｅｘｐ  +（１−Ｙｉｎｊ）／Ｙｉｎｊ・（ｈｅｘｐ  −ｈｅｘｐ２）  …（３）
したがって、運転条件Ｐｄ（点ｅｘｐ）及びＰｓ（点ｓ）からインジェクションポート１１ｅの位置で中間圧Ｐｍ（点ｄ１）が与えられ、許容できる吐出温度から点ｄ２→点ｓ２がわかる。こうして、ｈｓ２  から図３（ａ２）では一義に、図３（ｂ２）ではｈｅｘｐ２  に応じてＹｉｎｊが定まる。
このように、第１膨張弁３及び第２膨張弁２８の開度を制御して、インジェクション分Ｙｉｎｊと主流分（１−Ｙｉｎｊ）との大小を変える、すなわち分流比を変えることにより、スクロール圧縮機１から吐出される冷媒の温度を調整することができる。
【００５１】
［実施の形態１に係るスクロール圧縮機の有する効果］
本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１は、インジェクションポート１１ｅが固定スクロール１１に設けられ、また、インジェクション配管２７のうちの密閉容器２１内の部分が、揺動スクロール１２及び固定スクロール１１を境にして、動力機構である電動機１３９が設けられている側とは反対側に位置するように設けられている。
このため、揺動スクロール１２とフレーム１４との摺動面で発生する摩擦熱及び電動機１３９に供給される電流によって生じる熱などによってインジェクション配管２７を流れる冷媒が加温されてしまうことを抑制することができ、スクロール圧縮機１から吐出される冷媒の温度を低下させにくくなることを抑制することができる。
【００５２】
本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１は、圧縮室Ａの途中に接続されているインジェクションポート１１ｅを有しており、フレーム１４、固定スクロール１１及び揺動スクロール１２などといった摺動する部材に冷媒が供給される前の段階で冷媒が合流しないように構成されている。このため、摺動する部材に供給される前の冷媒が希釈されてしまうことを抑制することができる分、この冷媒に含まれる冷凍機油が希釈されてしまうことを抑制し、スクロール圧縮機１の破損を抑制することができる。
【００５３】
本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１を備えた冷凍サイクル装置１００、１０１は、スクロール圧縮機１を備えているため、スクロール圧縮機１から吐出される冷媒の温度を低下させにくくなることを抑制することができる。
そして、冷凍サイクル装置１００、１０１にＲ３２冷媒が採用されている場合においても、スクロール圧縮機１から吐出される冷媒の温度を低下させにくくなることを抑制することができ、装置の信頼性を高めることができる。
また、冷凍サイクル装置１００、１０１は、上述のようにスクロール圧縮機１から吐出される冷媒の温度を、低下させにくくなることを抑制することができるため、ＨＦＯ−１１２３とＲ３２との混合冷媒、又はＨＦＯ−１１２３とＨＦＯ−１２３４ｙｆとの混合冷媒が採用されている場合においても不均化反応が発生することを抑制することができる。すなわち、冷凍サイクル装置１００、１０１は、ＨＦＯ−１１２３をＲ３２、或いはＨＦＯ−１２３４ｙｆを混合して用いることで、ＨＦＯ−１１２３の割合が減る分、不均化反応を抑制することができるだけでなく、スクロール圧縮機１から吐出される冷媒の温度を、低下させにくくなることを抑制できるため、より一層不均化反応を抑制することができる。
【００５４】
実施の形態２．
図４は、実施の形態２に係るスクロール圧縮機１Ａの概略縦断面図である。図５は、図１に示す固定渦巻体１１ｂ及び揺動渦巻体１２ｂと、吐出ポート１１ｃ、インジェクションポート１１ｅ及びサブ吐出ポート１１ｇの説明図である。なお、本実施の形態２では、実施の形態１と同一部分には同一符号とし、実施の形態１との相違点を中心に説明するものとする。
【００５５】
（中間冷却管９及びサブ吐出ポート１１ｇなど）
スクロール圧縮機１Ａは、密閉容器２１の内外に渡って設けられ、一方が圧縮室Ａ側に連通し、他方がインジェクション配管２７側に連通する中間冷却管９を有している。この中間冷却管９は、密閉容器２１内の固定スクロール１１内の流路（後述の第１通路１１ｋ及び第２通路１１ｌ）と連通するように、密閉容器２１の側面に接続されている。
スクロール圧縮機１Ａは、固定スクロール１１が、固定スクロール１１の中央部に形成され、圧縮室Ａで圧縮された冷媒を吐出する吐出ポート１１ｃに加えて、次の構成を有している。すなわち、固定スクロール１１は、圧縮室Ａに開口する第１開口部１１ｉが、固定スクロール１１の径方向における吐出ポート１１ｃとインジェクションポート１１ｅとの間に形成され、中間冷却管９と連通するサブ吐出ポート１１ｇを有している。
【００５６】
サブ吐出ポート１１ｇは、固定スクロール１１の上下方向に延びるように形成され、第１開口部１１ｉと、吐出ポート１１ｃの吐出側の空間を有している凹状部５０ａに開口する第２開口部１１ｊとを連通する第１通路１１ｋを有している。
なお、サブ吐出ポート１１ｇは、インジェクションポート１１ｅと同様に２つ設けられている。一方のサブ吐出ポート１１ｇは、第１圧縮室Ａａの第１中間室に設けられている。他方のサブ吐出ポート１１ｇは、第２圧縮室Ａｂの第２中間室に設けられている。
このとき、図５に示す状態においては、一方のインジェクションポート１１ｅは、固定スクロール１１のインボリュートの巻き終わりから内向面側に沿って約１周半した位置に設けられている。また、他方のインジェクションポート１１ｅは、揺動スクロール１２のインボリュートの巻き終わりから内向面側に沿って約１周半した位置に設けられている。
【００５７】
サブ吐出ポート１１ｇは、固定スクロール１１の径方向に延びるように形成され、一方が第１通路１１ｋに連通し、他方が中間冷却管９に連通する第２通路１１ｌを有している。また、サブ吐出ポート１１ｇには、第１通路１１ｋを閉塞するように設けられた逆止弁１１ｈが設けられている。
逆止弁１１ｈは、第２開口部１１ｊに設けられ、第１通路１１ｋの冷媒が予め設定された圧力よりも大きくなると、第１通路１１ｋ側から吐出ポート１１ｃの吐出側の空間である凹状部５０ａ側に冷媒を流す機能を有するものである。
【００５８】
このように、スクロール圧縮機１Ａは、インジェクションポート１１ｅよりも高圧側の位置にサブ吐出ポート１１ｇが設けられており、高圧縮比の運転条件では圧縮室Ａ内の一部冷媒を中間冷却管９を介して、密閉容器２１外へ抽出できるように構成している。
すなわち、高圧縮比の運転条件では、スクロール圧縮機１Ａから吐出される冷媒の温度が上昇してしまうので、抽出された冷媒を冷却し、インジェクション配管２７を介してインジェクションポート１１ｅから圧縮室Ａ内に戻し、圧縮室Ａ内の冷媒の比エンタルピを下げる。これにより、スクロール圧縮機１から吐出される冷媒の温度を抑制することができる。
【００５９】
また、サブ吐出ポート１１ｇは、逆止弁１１ｈを介して吐出弁１１ｆ後の高圧側にも通じている。すなわち、サブ吐出ポート１１ｇは、凹状部５０ａに連通している。このため、スクロール圧縮機１から吐出される冷媒の温度が上昇しない低圧縮比の運転条件では、逆止弁１１ｈを介して高圧側へバイパス吐出することにより、過圧縮損失の低減をすることができる。
【００６０】
（冷凍サイクル装置１０２、１０３について）
図６は、実施の形態２に係るスクロール圧縮機１Ａの中間冷却運転時の動作を説明する模式図である。図７は、図４に示すスクロール圧縮機１Ａを備えた冷凍サイクル装置１０２、１０３の構成例図及びこの冷凍サイクル装置１０２、１０３のモリエル線図である。
なお、図７（ａ）に示す冷凍サイクル装置１０２及び図７（ｂ）に示す冷凍サイクル装置１０３は共に、サイクル的には同じことで図７（ｃ）に示すモリエル線図となる。
【００６１】
ここで、図６（ａ）は、サブ吐出ポート１１ｇが第２中間室、インジェクションポート１１ｅが第２最外室に開口しているタイミングの状態を示している。また、図６（ｂ）は、第２最内室と第２中間室との間をシールする揺動渦巻体１２ｂの上端側が、サブ吐出ポート１１ｇの対向位置にきているタイミングの状態を示している。さらに、図６（ｃ）は、サブ吐出ポート１１ｇ及びインジェクションポート１１ｅが共に第２中間室に開口しているタイミングの状態を示している。
ここで、図６（ａ）と図６（ｂ）との間で第２最内室と第２中間室が連通して、最内室となる。また、それまで第２最外室であったものが第２中間室となる。そして、図６（ｃ）の後であって図６（ａ）の前では、揺動渦巻体１２ｂの巻終わりがシール点となって、新たに第２最外室を形成する。
【００６２】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、冷凍サイクル装置１０２は、一方がスクロール圧縮機１の冷媒吐出側に接続され、スクロール圧縮機１Ａから流出する冷媒を凝縮させる凝縮器２と、一方が凝縮器２に接続され、凝縮器２から流出する冷媒を減圧させる第１膨張弁３と、一方が第１膨張弁３に接続され、他方がスクロール圧縮機１の冷媒吸入側に接続され、第１膨張弁３から流出する冷媒を蒸発させる蒸発器４と、スクロール圧縮機１の中間冷却管９に接続される中間冷却流量調整弁７とを有している。
そして、図７（ａ）の冷凍サイクル装置１０２では、蒸発器４は、第１膨張弁３とスクロール圧縮機１の冷媒吸入側との間に接続される第３流路と、一方が中間冷却管９に接続され、他方がインジェクション配管２７に接続される第４流路及び第５流路とを有し、第３流路を流れる冷媒と第４流路を流れる冷媒とを熱交換させる熱交換器である。
なお、図７（ｂ）の冷凍サイクル装置１０３では、蒸発器４は、第５流路が設けられていない。
【００６３】
インジェクション配管２７は、中間冷却管９及び第４流路を介して供給された冷媒を圧縮室Ａに供給することができるようになっている。
このように、蒸発器４は、第１膨張弁３に接続される第３流路を流れる冷媒と、スクロール圧縮機１の中間冷却管９に接続される第４流路（或いは第４流路及び第５流路）を流れる冷媒と、を熱交換させて第４流路（或いは第４流路及び第５流路）を流れる冷媒を冷却する機能を有するものである。
ここで、第４流路（或いは第４流路及び第５流路）に対応する構成は、以下の説明において、中間冷却器１０とも称するものとする。
【００６４】
中間冷却流量調整弁７は、サブ吐出ポート１１ｇとインジェクションポート１１ｅとの差圧を保持し、中間冷却管９から抽出される冷媒、蒸発器４で冷却される冷媒、及びインジェクション配管２７からインジェクションされる冷媒の冷媒量を調整するのに利用されるものである。中間冷却流量調整弁７は、図７（ａ）ではインジェクション配管２７に１つずつ設けられ、図７（ｂ）ではインジェクション配管２７のうちの分岐する前の部分に接続されている。
【００６５】
なお、図７（ａ）では、双方の中間冷却管９から流出した冷媒を合流させないで蒸発器４を介してインジェクション配管２７に供給するようにしており、図７（ｂ）では、双方の中間冷却管９から流出した冷媒を合流させて蒸発器４を介してインジェクション配管２７に供給し、インジェクション配管２７で分流させるようにしている。
【００６６】
図６（ａ）及び図６（ｂ）において、サブ吐出ポート１１ｇはインジェクションポート１１ｅよりも圧力の高い圧縮室Ａに開口している。このため、サブ吐出ポート１１ｇが開口している圧縮室Ａの冷媒を抽出し、インジェクションポート１１ｅが開口している圧縮室Ａの冷媒に混合させることができる。
サブ吐出ポート１１ｇからインジェクションポート１１ｅの途中に設けた中間冷却器１０で冷却することにより、インジェクションポート１１ｅが開口している圧縮室Ａの比エンタルピを下げることができる。
図６（ｃ）の状態では、サブ吐出ポート１１ｇとインジェクションポート１１ｅが同じ圧縮室Ａに開口することになるので、両ポート間は均圧状態で中間冷却は行なわれない。
すなわち、「中間冷却管９からの冷媒の抽出」、「中間冷却器１０での冷媒の冷却」及び「インジェクション配管２７により圧縮室Ａへのインジェクション」の動作は間欠的となる。これにより、サブ吐出ポート１１ｇからインジェクションポート１１ｅ間の「差圧状態と均圧状態との時間的比率」及び「差圧の大きさ」は、サブ吐出ポート１１ｇ及びインジェクションポート１１ｅの形成位置に依存する。
したがって、ポート形成位置の設定と、中間冷却流量調整弁７の開度制御により、中間冷却量を増減し、スクロール圧縮機１から吐出される冷媒の温度を調整することができるということである。
【００６７】
図７（ａ）及び図７（ｂ）のサイクルの動作を図７（ｃ）のモリエル線図で見ていくと、スクロール圧縮機１から吐出された冷媒は、凝縮器２で熱交換して凝縮した後（点ｅｘｐ）、第１膨張弁３で減圧され蒸発器４で熱交換して吸熱する。なお、蒸発器４における熱交換量の一部は、中間冷却器１０から吸熱している。
蒸発器４を出てスクロール圧縮機１に吸入（点ｓ）された冷媒は、インジェクションポート１１ｅに対応する中間圧Ｐｍｓまで圧縮されると、サブ吐出ポート１１ｇに対応する中間圧Ｐｍｄで圧縮室Ａから抽出（点ｍｄ２）される。
そして、中間冷却管９を介して圧縮室Ａから抽出された冷媒は、中間冷却器１０に供給され、蒸発器４を通過する冷媒によって冷却される（点ｍｄ１）。この冷却された冷媒がインジェクション配管２７を介して圧縮室Ａに戻されて混合することにより、比エンタルピが減少する（点ｓ２）。
このため、中間冷却しなかった場合（点ｄ）よりも、比エンタルピが低い、すなわちスクロール圧縮機１から吐出される冷媒の温度が低い状態で吐出することができる（点ｄ２）。
【００６８】
図８は、図７（ｃ）のモリエル線図を圧縮過程の説明のために簡略化したものである。図８において、高圧Ｐｄと低圧Ｐｓ、吸入（点ｓ）の比エンタルピｈｓ  は、運転条件から与えられ、中間圧はポート位置に依存する。
【００６９】
中間圧Ｐｍｓはインジェクションポート１１ｅ（ＩＪＰ）が、中間圧Ｐｍｄはサブ吐出ポート１１ｇ（ＳＰ）が、それぞれ開口している圧縮室Ａの一回転中の平均容積までの圧縮による昇圧量で決まる。
このとき、スクロール圧縮機１から吐出される冷媒（点ｄ２）の温度が、予め設定された値となるような、中間圧Ｐｍｓにおけるインジェクション後（点ｓ２）の状態量は一義に決まる。
点ｓ２から点ｄ２への圧縮過程中の中間圧ＰｍｄでＳＰからの抽出量をサイクル全体の循環量１に対する分流比Ｙｂｐとし、分流比Ｙｂｐ分の冷媒の中間冷却器出口（点ｍｄ１）での比エンタルピをｈｍｄ１  とすると、ＩＪＰでのインジェクション後の状態量が、点ｄ２で予め設定された吐出温度となるような点ｓ２となるという制約条件に対して、比エンタルピｈｍｄ１  を与えれば分流比Ｙｂｐが決定される。
比エンタルピｈｄ１で１の冷媒と比エンタルピｈｍｄ１  で分流比Ｙｂｐの冷媒が混合して、比エンタルピｈｓ２となることから、
（１＋Ｙｂｐ）・ｈｓ２ ＝ ｈｄ１ ＋ Ｙｂｐ・ｈｍｄ１  …（４）
すなわち
ｈｄ１ − ｈｓ２ ＝ Ｙｂｐ・（ｈｓ２ − ｈｍｄ１  ）  …（５）
を満たすために、与えられた比エンタルピｈｓ２と比エンタルピｈｄ１に対して比エンタルピｈｍｄ１  が大きい（中間冷却量が小さい）場合は分流比Ｙｂｐを大きく、比エンタルピｈｍｄ１  が小さい（中間冷却量が大きい）場合は分流比Ｙｂｐを小さく、することになる。
【００７０】
このとき、圧縮機での圧縮仕事に対応するエンタルピ差△ｈＷは、
△ｈＷ  ＝１・（ｈｄ１ − ｈｓ  ）＋（１ ＋ Ｙｂｐ）（ｈｍｄ２  − ｈｓ２）＋１・（ｈｄ２ −ｈｍｄ２  ）
＝（ｈｄ１ − ｈｓ  ）＋（ｈｄ２ − ｈｓ２）＋Ｙｂｐ・（ｈｍｄ２   − ｈｓ２）…（６）
蒸発器４での冷凍能力に対応するエンタルピ差△ｈＱ  は（図７（ｃ）の点ｅｘｐも参照して）
△ｈＱ ＝ １・（ｈｓ   − ｈｅｘｐ  ）− Ｙｂｐ・（ｈｍｄ２   − ｈｍｄ１  ）…（７）
となり、△ｈＱ  ／△ｈＷ  がサイクルＣ．Ｏ．Ｐ．に相当する。
【００７１】
比エンタルピｈｍｄ１  は分子のみに影響するのに対して、分流比Ｙｂｐが大きくなると分母、分子ともに影響しＣ．Ｏ．Ｐ．が低下するので、効率面からは中間冷却器１０でのエンタルピ差を大きくして分流比Ｙｂｐを低く抑える方が望ましい。
【００７２】
圧縮過程中の比エンタルピを減ずる目的で、圧縮室Ａからの抽出、圧縮室Ａへのインジェクションといった、スクロール圧縮機１からの冷媒の出入りがある場合、出入りの途中で伝熱により冷媒が加熱されると冷却効果が目減りすることになる。すなわち、予め設定された吐出温度に抑えるためには、加熱による影響に見合う分流比Ｙｂｐ増が必要となり、性能の低下につながる。
【００７３】
［実施の形態２に係るスクロール圧縮機１Ａ等の有する効果］
本実施の形態２に係るスクロール圧縮機１Ａ及びそれを備えた冷凍サイクル装置１０２、１０３は、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１及びそれを備えた冷凍サイクル装置１００、１０１と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００７４】
１、１Ａ  スクロール圧縮機、２  凝縮器、３  第１膨張弁、４  蒸発器、６  逆止弁、７  中間冷却流量調整弁、９  中間冷却管、１０  中間冷却器、１１  固定スクロール、１１Ａ  固定渦巻体内側面、１１Ｂ  固定渦巻体外側面、１１ａ  台板、１１ｂ  固定渦巻体、１１ｃ  吐出ポート、１１ｄ  凹状部、１１ｅ  インジェクションポート、１１ｆ  吐出弁、１１ｇ  サブ吐出ポート、１１ｈ  逆止弁、１１ｉ  第１開口部、１１ｊ  第２開口部、１１ｋ  第１通路、１１ｌ  第２通路、１２  揺動スクロール、１２Ａ  揺動渦巻体外側面、１２Ｂ  揺動渦巻体内側面、１２ａ  台板、１２ｂ  揺動渦巻体、１２ｃ  ボス部、１３  オルダムリング、１４  フレーム、１５  軸、１５ａ  偏心部、１５ｂ  第１バランサ、１８  ロータ、１８ａ  第２バランサ、１９  ステータ、２０  副軸受、２１  密閉容器、２２  底部油溜、２３  吸入管、２４  吐出管、２５  吐出弁、２７  インジェクション配管、２８  第２膨張弁、２９  内部熱交換器、５０  吐出管接続部、５０ａ  凹状部、５０ｂ  凹状部、９１  オイルポンプ、１００〜１０３  冷凍サイクル装置、１１０  サブフレーム、１３９  電動機、Ａ  圧縮室、Ａａ  第１圧縮室、Ａｂ  第２圧縮室、Ｂ  吸入室。
【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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