(57)【要約】      （修正有）【課題】冷媒とオイルの分離性能を向上する。【解決手段】冷媒吸入口３６から吸入した冷媒を圧縮すると共に潤滑用のオイルの混ざった臨界圧以上の高圧冷媒を冷媒吐出口３８から吐出する圧縮機１と、高圧冷媒と被加熱流体とを熱交換させることにより高圧冷媒の熱を放熱させる放熱器２と、放熱器２から流出した高圧冷媒を中間圧力になるまで減圧させる第１減圧装置３と、圧縮機１の冷媒吐出口３８と第１減圧装置３との間に、オイルを含む超臨界状態の高圧冷媒を、冷媒とオイルに分離するオイル分離機構８０を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒吸入口（３６）と冷媒吐出口（３８）と中間圧吸入口（３９）とを有し、前記冷媒吸入口から吸入した冷媒を圧縮すると共に潤滑用のオイルの混ざった臨界圧以上の高圧冷媒を前記冷媒吐出口から吐出し、且つ、前記冷媒吸入口の冷媒圧力と前記冷媒吐出口の冷媒圧力との間の中間圧力となっている中間圧冷媒を前記中間圧吸入口から流入させて圧縮過程の冷媒に合流させる圧縮機（１）と、
前記冷媒吐出口から吐出された高圧冷媒と被加熱流体とを熱交換させることにより前記高圧冷媒の熱を放熱させる放熱器（２）と、
前記放熱器から流出した高圧冷媒を前記中間圧力になるまで減圧させる第１減圧装置（３）と、
前記放熱器から流出した高圧冷媒と前記第１減圧装置により減圧された中間圧力の冷媒とを熱交換させる熱交換器（４）と、
前記放熱器から流出した前記高圧冷媒を分岐して、分岐された一方の前記高圧冷媒を前記第１減圧装置へ流出させるとともに、分岐された他方の前記高圧冷媒を前記熱交換器へ流出させる分岐部（７）と、
前記熱交換器から流出した前記冷媒を減圧させる第２減圧装置（５）と、
前記第２減圧装置により減圧された冷媒を蒸発させて前記冷媒吸入口へ流出させる蒸発器（６）と、
前記圧縮機の前記冷媒吐出口と前記第１減圧装置との間に配置され、前記オイルを含む超臨界状態の前記高圧冷媒を、前記冷媒と前記オイルに分離するオイル分離機構（８０）と、を備えた冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記オイル分離機構は、前記分岐部を兼ねている請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記オイル分離機構は、前記オイルを含む超臨界状態の前記高圧冷媒を、冷媒リッチの低密度相とオイルリッチの高密度相に分離し、
前記第１減圧装置には、前記オイル分離機構により分離された前記オイルリッチの高密度相が導入され、前記熱交換器には、前記オイル分離機構により分離された前記冷媒リッチの低密度相が導入される請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記オイル分離機構は、前記圧縮機の前記冷媒吐出口と前記放熱器との間に配置されている請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記圧縮機は、該圧縮機内に前記オイルを導入するオイル導入口（３７）を有し、
前記オイル分離機構により分離された前記オイルを前記オイル導入口へ導入する第１オイル流路（９４ｂ）を備えた請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記第１オイル流路に配置され、前記第１オイル流路から前記オイル導入口へ導入される前記オイルの流量を調整する第１流量調整部（９６）を備えた請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記熱交換器から流出した前記中間圧力の冷媒を前記中間圧吸入口へ導入する中間圧冷媒配管（９３）と、
前記オイル分離機構により分離された前記オイルを前記中間圧冷媒配管へ合流させる第２オイル流路（９４ａ）と、を備えた請求項４ないし６のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記第２オイル流路に配置され、前記第２オイル流路から前記中間圧冷媒配管に合流する前記オイルの流量を調整する第２流量調整部（９５）を備えた請求項７に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記圧縮機は、該圧縮機内に前記オイルを導入するオイル導入口（３７）を有し、
前記オイル分離機構は、
前記分岐部を兼ねる第１オイル分離機構（８０ａ）と、
前記圧縮機の前記冷媒吐出口と前記放熱器との間に配置された第２オイル分離機構（８０ｂ）と、
前記熱交換器から流出した前記中間圧力の冷媒を前記中間圧吸入口へ導入する中間圧冷媒配管（９３）と、
前記第２オイル分離機構により分離された前記オイルを前記オイル導入口へ導入する第１オイル流路（９４ｂ）と、
前記熱交換器から流出した前記中間圧力の冷媒を前記中間圧吸入口へ導入する中間圧冷媒配管（３７）と、
前記第２オイル分離機構により分離された前記オイルを前記オイル導入口へ導入する第１オイル流路（９４ｂ）と、を備え、
前記第１オイル分離機構により分離された前記オイルは前記第１減圧装置に導入され、
前記第２オイル分離機構により分離された前記オイルは、前記中間圧冷媒配管を通って前記圧縮機の前記中間圧吸入口に導入される請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記第２オイル分離機構により分離された前記オイルを前記中間圧冷媒配管へ合流させる第２オイル流路（９４ａ）を備えた請求項９に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
前記オイル分離機構は、
前記高圧冷媒を導入する冷媒流入口（８２）と、
前記冷媒流入口より導入された前記高圧冷媒を、前記冷媒リッチの低密度相と前記オイルリッチの高密度相に分離するタンク（８１）と、
前記タンク内で分離された前記冷媒リッチの低密度相を前記タンク外に排出する第１排出口（８３）と、
前記タンク内で分離された前記オイルリッチの高密度相を前記タンク外に排出する第２排出口（８４）と、
前記冷媒流入口に形成され、前記冷媒流入口から前記タンク内に導入される前記高圧冷媒に旋回流を発生させる旋回流形成部（８２ａ）と、を有する請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
前記オイル分離機構は、
前記高圧冷媒を導入する冷媒流入口（８６）と、
前記冷媒流入口より導入された前記高圧冷媒を、冷媒およびオイルに分離するタンク（８５）と、
前記タンク内の前記冷媒を前記タンク外に排出する第１排出口（８７）と、
前記タンク内の前記オイルを前記タンク外に排出する第２排出口（８４ａ、８４ｂ）と、
前記冷媒流入口に形成され、前記冷媒流入口から前記タンク内に導入される前記高圧冷媒に旋回流を発生させる旋回流形成部（８６ａ）と、を有する請求項４ないし８のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１３】
前記オイル分離機構は、
前記高圧冷媒を導入する冷媒流入口（８６）と、
前記冷媒流入口より導入された前記高圧冷媒を、冷媒およびオイルに分離するタンク（８５）と、
前記タンク内の前記冷媒を前記タンク外に排出する第１排出口（８７）と、
前記タンク内の前記オイルを前記タンク外に排出する第２排出口（８４ａ、８４ｂ）と、
前記第１排出口と前記第２排出口の間に配置され、多孔質構造を有する多孔プレート（８９５）と、を備えた請求項４ないし８のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１４】
前記オイルは、前記冷媒と非完全相溶性のオイルである請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１５】
前記冷媒は、二酸化炭素であり、
前記オイル分離機構は、該オイル分離機構に導入される前記冷媒の圧力が７．４ＭＰａ以上で、かつ、前記冷媒の温度が２１℃以上となる部位に配置されている請求項１ないし１４のいずれかつに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１６】
前記冷媒は、二酸化炭素であり、
前記オイル分離機構に導入される前記冷媒の圧力が７．４ＭＰａ以上で、かつ、前記冷媒の温度が２１℃以上となるよう前記圧縮機の回転数および前記第１減圧装置の減圧の度合いが制御される請求項１ないし１４のいずれかつ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、冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍サイクル装置として、特許文献１に記載されたものがある。この冷凍サイクル装置は、冷媒吸入口と冷媒吐出口と中間圧吸入口とを有し、冷媒吸入口から吸入した冷媒を圧縮すると共に潤滑用のオイルの混ざった高圧冷媒を冷媒吐出口から吐出し、且つ、冷媒吸入口の冷媒圧力と冷媒吐出口の冷媒圧力との間の中間圧力となっている中間圧冷媒を中間圧吸入口から流入させて圧縮過程の冷媒に合流させる圧縮機を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この冷凍サイクル装置は、さらに、冷媒吐出口から吐出された高圧冷媒と被加熱流体とを熱交換させることにより高圧冷媒の熱を放熱させる放熱器と、放熱器から流出した高圧冷媒を中間圧力になるまで減圧させる第１減圧装置と、中間圧力になった冷媒を減圧させる第２減圧装置と、第２減圧装置により減圧された冷媒を蒸発させて冷媒吸入口へ流出させる蒸発器とを含んでいる。
【０００４】
この冷凍サイクル装置は、さらに、第１減圧装置により中間圧力とされた冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し気相冷媒を中間圧吸入口へ流出させると共に液相冷媒を第２減圧装置へ流出させる気液分離器を備えている。
【０００５】
また、気液分離器は、液相冷媒とオイルとを溜めるタンクと、第１減圧装置からの冷媒をタンク内に流入させる冷媒入口を形成している冷媒入口部と、タンク内の気相冷媒が流れ込み中間圧吸入口へ連通する気相冷媒出口を形成している気相冷媒出口部と、タンク内に溜まった液相冷媒が流れ込み第２減圧装置へ連通する液相冷媒出口を形成している液相冷媒出口部と、タンク内に溜まったオイルが流れ込み中間圧吸入口へ連通するオイル出口を形成しているオイル出口部とを備えている。
【０００６】
この冷凍サイクル装置は、気液分離器が、第１減圧装置により中間圧力とされた冷媒を、気相冷媒、液相冷媒およびオイルに分離する。そして、その分離後のオイルを圧縮機の中間圧吸入口へ戻すことで、そのオイルによって圧縮機を潤滑する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１５２２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に記載された冷凍サイクル装置は、気液分離器が、第１減圧装置により中間圧力とされた冷媒を、気相冷媒、液相冷媒およびオイルとに分離する。しかし、第１減圧装置により中間圧力とされた冷媒は、特にオイルと液冷媒の比重差が少ないため、オイルと冷媒の分離性能が低くなる場合がある。例えば、気液分離器を小型にした場合、オイルと冷媒をきれいに分離することができず、十分なオイルを圧縮機の中間圧吸入口へ戻すことができなくなるといった問題がある。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みたもので、冷媒とオイルの分離性能を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、冷媒吸入口（３６）と冷媒吐出口（３８）と中間圧吸入口（３９）とを有し、冷媒吸入口から吸入した冷媒を圧縮すると共に潤滑用のオイルの混ざった臨界圧以上の高圧冷媒を冷媒吐出口から吐出し、且つ、冷媒吸入口の冷媒圧力と冷媒吐出口の冷媒圧力との間の中間圧力となっている中間圧冷媒を中間圧吸入口から流入させて圧縮過程の冷媒に合流させる圧縮機（１）と、冷媒吐出口から吐出された高圧冷媒と被加熱流体とを熱交換させることにより高圧冷媒の熱を放熱させる放熱器（２）と、放熱器から流出した高圧冷媒を中間圧力になるまで減圧させる第１減圧装置（３）と、放熱器から流出した高圧冷媒と第１減圧装置により減圧された中間圧力の冷媒とを熱交換させる熱交換器（４）と、放熱器から流出した高圧冷媒を分岐して、分岐された一方の高圧冷媒を第１減圧装置へ流出させるとともに、分岐された他方の高圧冷媒を熱交換器へ流出させる分岐部（７）と、熱交換器から流出した高圧の冷媒を減圧させる第２減圧装置（５）と、第２減圧装置により減圧された冷媒を蒸発させて冷媒吸入口へ流出させる蒸発器（６）と、圧縮機の冷媒吐出口と第１減圧装置との間に配置され、オイルを含む超臨界状態の高圧冷媒を、冷媒とオイルに分離するオイル分離機構（８０）と、を備えている。
【００１１】
このような構成によれば、オイル分離機構は、圧縮機の冷媒吐出口と第１減圧装置との間に配置され、オイルを含む超臨界状態の高圧冷媒を、冷媒とオイルに分離するので、冷媒とオイルの分離性能を向上することができる。
【００１２】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略構成を示す図であって、その冷凍サイクル装置を循環する冷媒の状態をモリエル線図上に示した図である。
【図２】冷凍サイクル装置に含まれる圧縮機の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る冷凍サイクル装置のオイル分離機構の断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略構成を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る冷凍サイクル装置のオイル分離機構の断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略構成を示す図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略構成を示す図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係る冷凍サイクル装置のオイル分離機構の断面図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係る冷凍サイクル装置の多孔プレートを備えたオイル分離機構の断面を模式的に示した図である。
【図１０】本発明の第７実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略構成を示す図である。
【図１１】本発明の第８実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略構成を示す図である。
【図１２】本発明の第８実施形態に係る冷凍サイクル装置のオイル分離機構の断面図である。
【図１３】他の実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１５】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る冷凍サイクル装置について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略構成を示す図であって、その冷凍サイクル装置を循環する冷媒の状態をモリエル線図上に示した図である。図１のモリエル線図の横軸は比エンタルピｈを示し、縦軸は、冷凍サイクル装置を循環する冷媒の冷媒圧力Ｐを示している。図１に示す冷凍サイクル装置は、給湯装置において水を加熱するために用いられる加熱装置である。冷凍サイクル装置の冷媒としては二酸化炭素が採用されており、冷凍サイクル装置の冷凍サイクルは、冷凍サイクルの高圧側の冷媒圧力Ｐが冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルである。
【００１６】
図１に示すように、冷凍サイクル装置は、圧縮機１、放熱器２、分岐部７、熱交換器４、第１減圧装置３、第２減圧装置５および蒸発器６を備えている。冷凍サイクル装置が提供する冷凍サイクルは、ガスインジェクションサイクルとも呼ばれる。圧縮機１、放熱器２、分岐部７、第２減圧装置５および蒸発器６は順に、主冷媒回路９１上に配置されている。分岐部７と圧縮機１との間には、中間圧冷媒配管９３が設けられている。中間圧冷媒配管９３には、第１減圧装置３が設けられている。
【００１７】
圧縮機１は、低圧冷媒を吸入し、加圧することにより高圧冷媒を吐出する。圧縮機１は、圧縮工程の途中段階において中間圧力のガス冷媒を導入するガスインジェクション型の圧縮機である。また、圧縮機１により圧縮される冷媒には、圧縮機１を潤滑するためのオイルが混合されている。圧縮機１は、具体的には電動のスクロール型コンプレッサであり、不図示の電子制御装置からの制御信号に従って吐出圧力の増減や回転数の増減により冷凍サイクル機器から要求された加熱熱量を効率の良い条件で運転する。
【００１８】
詳細に言うと、圧縮機１は、低圧冷媒を吸入するための冷媒吸入口３６と、加圧された高圧冷媒を吐出する冷媒吐出口３８と、冷媒吸入口３６の冷媒圧力Ｐと冷媒吐出口３８の冷媒圧力Ｐとの間の中間圧力となっている中間圧冷媒を導入するための中間圧吸入口３９とを有している。
【００１９】
そして、圧縮機１は、冷媒吸入口３６から吸入した冷媒を圧縮すると共に潤滑用のオイルの混ざった高圧冷媒を冷媒吐出口３８から吐出し、これと同時に、上記中間圧力となっている中間圧冷媒を中間圧吸入口３９から流入させて圧縮過程の冷媒に合流させる。なお、圧縮機１に関しては、図２を用いて更に後述する。
【００２０】
放熱器２は、圧縮機１の冷媒吐出口３８から吐出された高圧冷媒と被加熱流体とを熱交換させることにより、その高圧冷媒の熱を被加熱流体へ放熱させる。すなわち、放熱器２は、冷媒である気相の二酸化炭素を冷却するガスクーラである。上記被加熱流体は、具体的には、給湯装置へ外部から供給される水である。圧縮機１のオイルには、二酸化炭素と完全相溶性の無いＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）、ＰＯＥ（ポリオールエステル）、ＰＶＥ（ポリビニールエーテル）オイルを採用する。望ましくはより相溶性の劣るＰＡＧオイルを採用する。すなわち、圧縮機１のオイルには、二酸化炭素と非完全相溶性のオイルを採用する。
【００２１】
分岐部７は、放熱器２から流出した高圧冷媒を分岐して、分岐された一方の高圧冷媒を第１減圧装置３へ流入させるとともに、分岐された他方の高圧冷媒を熱交換器４へ流入させる。本実施形態の分岐部７は、放熱器２から流出した高圧冷媒を、冷媒リッチの低密度相とオイルリッチの高密度相に分離するオイル分離機構８０として構成されている。熱交換器４には、オイル分離機構８０により分離された冷媒リッチの低密度相が導入される。また、第１減圧装置３には、オイルリッチの高密度相が導入される。ここで、オイルリッチの高密度相は、オイルを多く含む冷媒であり、高密度となった冷媒のことをいう。また、冷媒リッチの低密度相は、オイルをほとんど含まない冷媒であり、低密度となった冷媒のことをいう。圧縮機１のオイルは、冷媒と完全相溶性がないので、オイルリッチ相と冷媒リッチ相に分離でき、相溶性が悪いとよりオイルリッチ相のオイルリッチ割合が高くなり、冷媒リッチ相の冷媒リッチ割合が高くなることで、比重差が取れ分離が容易に出来、分離効率の悪い分離機構でも採用できる。なお、オイル分離機構８０については後で詳細に説明する。
【００２２】
第１減圧装置３は、放熱器２から流出した高圧冷媒を上記の中間圧力になるまで減圧させる。第１減圧装置３は、その減圧後の中間圧力の冷媒を熱交換器４へ供給する。例えば、第１減圧装置３は、その開度を電動で調節可能な弁で構成されており、第１減圧装置３の弁開度は不図示の電子制御装置からの制御信号に従って調節される。
【００２３】
熱交換器４には、放熱器２から流出して放熱器２および分岐部７を通った高圧冷媒と、第１減圧装置により減圧された中間圧力の冷媒と、が流入する。熱交換器４は、放熱器２から放熱器２および分岐部７を通った高圧冷媒と、第１減圧装置により減圧された中間圧力の冷媒とを熱交換させる。
【００２４】
第２減圧装置５は、熱交換器４の下流側に設けられ、熱交換器４から流出した高圧冷媒を低圧圧力にまで減圧させる。
【００２５】
第２減圧装置５の下流には、蒸発器６が設けられている。蒸発器６は、第２減圧装置５により減圧された冷媒と被冷却流体である空気とを熱交換させる熱交換器であり、その熱交換によって第２減圧装置５からの冷媒を蒸発させる。そして、蒸発器６は、その熱交換後の冷媒を圧縮機１の冷媒吸入口３６へ流出させる。
【００２６】
図２は、図１のヒートポンプサイクルに含まれる圧縮機１の断面図である。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（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。
【００２７】
ハウジング３０は、圧縮機１の外殻を成し気密に構成された密閉容器である。ハウジング３０は、大まかには両端が塞がれた円筒形状を成しており、上下方向ＤＲ１を軸方向とした筒状部材３１と、その筒状部材３１の上側に設けられた蓋部材３２と、筒状部材３１の下側に設けられた底部材３３とから構成されている。そして、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。その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。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（潤滑対象部位）にオイルを供給する給油通路２５１を構成している。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。
【００３０】
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とにより回転自在に支持されている。
【００３１】
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。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。その固定スクロール１２は、ハウジング３０に対して固定された固定側部材であり、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。
【００３２】
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、円板状の基板部１２１を有している。両基板部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。可動スクロール基板部１１１の中心部には、駆動軸２５の下端部２５３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２５３は、駆動軸２５の回転中心に対して偏心した偏心部２５３になっている。
【００３３】
可動スクロール１１および固定スクロール１２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（図示せず）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所定の公転方向ＤＲｒｔ（図３参照）へ公転運動（旋回）する。その公転運動の中心軸方向ＤＲ１すなわち公転中心の軸方向は、図２に示すように、上下方向ＤＲ１となっている。
【００３４】
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渦巻き状の歯部１１２を有している。また、固定スクロール１２は、可動スクロール１１の歯部１１２と噛み合う渦巻き状の歯部１２２を有している。
【００３５】
可動スクロール１１および固定スクロール１２は、その両スクロール１１、１２の間に圧縮室１５を形成している。詳細に言えば、両スクロール１１、１２の歯部１１２、１２２同士は相互に噛み合って複数箇所で接触し、それによって圧縮室１５を複数個形成している。可動スクロール１１は、駆動軸２５の回転中心を公転中心として公転運動することにより、圧縮室１５の容積を変化させる。具体的には減少させる。
【００３６】
圧縮室１５には、冷媒吸入口３６と冷媒供給室１２８とから成る冷媒供給通路を通じて冷媒が供給される。冷媒吸入口３６には、蒸発器６（図１参照）から流出した冷媒を圧縮機１へ導く冷媒配管９２（図１参照）が接続されており、蒸発器６からの冷媒が矢印ＦＬｉｎのように流入する。
【００３７】
固定スクロール基板部１２１の下面には、吐出室１２４が形成されている。吐出室１２４には、圧縮室１５への冷媒の逆流を防止する逆止弁をなすリード弁と、リード弁の最大開度を規制するストッパ１９とが配置されている。吐出室１２４の冷媒は、固定スクロール基板部１２１内に形成された冷媒吐出通路５４と、ハウジング３０の筒状部材３１に形成されたハウジング吐出口（図示せず）とを通じて冷媒吐出口３８（図１参照）からハウジング３０外部へ吐出されるようになっている。なお、冷媒吐出口３８は、冷媒配管４８を介して放熱器２に接続されている。
【００３８】
固定スクロール基板部１２１には、逆止弁５０が設けられている。逆止弁５０は、固定スクロール基板部１２１の下方から埋め込まれている。また、固定スクロール基板部１２１には逆止弁５０と圧縮室１５とをつなぐインジェクション通路５１が形成されている。本実施形態では、この固定スクロール基板部１２１のうちインジェクション通路５１が形成されている部位と逆止弁５０とがインジェクション装置を構成する。
【００３９】
インジェクションされる冷媒（中間圧ガス冷媒）は、中間圧冷媒配管９３（図１参照）を通って中間圧吸入口３９から圧縮機１の内部へ導入される。中間圧吸入口３９は、圧縮機１の内部で、図２の区画部材１８に設けられた中間圧導入通路９に連通しており、中間圧冷媒配管９３から中間圧吸入口３９へ流入した中間圧冷媒は、その中間圧導入通路９と逆止弁５０とを順に経てインジェクション通路５１に供給される。そして、その中間圧冷媒は、インジェクション通路５１が圧縮室１５へ開放されることにより圧縮室１５へ流入する。すなわち、インジェクション通路５１は、圧縮機１の外部に設けられた熱交換器４から圧縮機１内に吸入された中間圧ガス冷媒を圧縮室１５内の圧縮過程の冷媒（言い換えれば、圧縮途中の冷媒）へ合流させる合流用通路となっている。また、中間圧吸入口３９は、熱交換器４からの中間圧ガス冷媒を圧縮室１５内の圧縮過程の冷媒へ合流させる合流用吸入口となっている。
【００４０】
中間圧導入通路９とインジェクション通路５１との間に配置された逆止弁５０は、インジェクション通路５１から中間圧導入通路９へと冷媒が逆流することを防止する逆流防止装置である。詳細に言えば、逆止弁５０は、インジェクション通路５１を介して圧縮室１５へ接続されており、インジェクション通路５１内の冷媒が圧縮室１５側から中間圧吸入口３９（図１参照）側へ逆流することを防止する。言い換えれば、逆止弁５０は、中間圧導入通路９からインジェクション通路５１への冷媒流れを許容する一方で、インジェクション通路５１から中間圧導入通路９への冷媒流れを阻止する。
【００４１】
次に、分岐部７について説明する。本実施形態の分岐部７は、オイル分離機構８０としての機能を有している。換言すると、オイル分離機構８０は、分岐部７を兼ねている。オイル分離機構８０は、放熱器２から流出したオイルの混ざった超臨界状態の高圧冷媒を、冷媒リッチの低密度相とオイルリッチの高密度相とに分離し、分離した冷媒リッチの低密度相を熱交換器４へ流入させるとともに、オイルリッチの高密度相を第１減圧装置３へ流入させる。
【００４２】
図３に示すように、オイル分離機構８０は、該オイル分離機構８０の外郭部材であるタンク８１と、冷媒流入口８２と、第１流出口８３と、第２流出口８４を有している。
【００４３】
タンク８１は、気密に構成された薄肉厚の密閉容器である。タンク８１内には、冷媒とオイルとを溜めるタンク空間８５ａが形成されている。
【００４４】
冷媒流入口８２は、タンク８１内のタンク空間８５ａにオイルを含む高圧冷媒を導入するためのものである。タンク８１には、冷媒流入口８２から放熱器２を通った高圧冷媒が導入される。冷媒流入口８２は、その軸心がタンク８１の軸中心に対してオフセットして形成されている。具体的には、図３において、冷媒流入口８２の軸心が、タンク８１の軸中心よりも紙面奥側にオフセットして形成されている。このため、タンク空間８５ａの中で旋回流が発生する。このように、冷媒流入口８２の軸心がタンク８１の軸中心に対してオフセットして形成されることにより、冷媒流入口８２からタンク８１内に導入される高圧冷媒に旋回流を発生させる旋回流形成部８２ａが構成されている。圧縮機１の回転数や吐出圧力が変化することで、圧縮機から吐出される冷媒流量は変化する。旋回方式の分離器は流量により分離効率が変化するが、十分な比重差を持たせることで、安定した分離が可能となる。
【００４５】
タンク空間８５ａ内では、オイルを含む高圧冷媒が、冷媒とオイルに分離される。この際、冷媒とオイルの比重差により分離して、冷媒リッチの低密度相は上方にオイルリッチの高密度相は下方に分離される。
【００４６】
第１流出口８３は、タンク空間８５ａで分離した冷媒リッチの低密度相をタンク８１外へ排出するためのものであり、タンク８１の上面に設けられている。第１流出口８３は、熱交換器４と冷媒配管を介して接続されている。
【００４７】
第２流出口８４は、タンク８１内で分離されたオイルリッチの高密度相をタンク８１外へ排出するためのものであり、タンク８１の底部に設けられている。第２流出口８４は、冷媒配管を介して第１減圧装置３と接続されている。
【００４８】
次に、本冷凍サイクル装置の作動について説明する。圧縮機１の給電端子２３に電力が供給され、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の回転中心を公転中心として公転運動する。
【００４９】
この際、圧縮機１の冷媒吸入口３６から圧縮室１５に低圧冷媒が吸入され、この低圧冷媒は可動スクロール１１と固定スクロール１２により形成される圧縮室１５で圧縮される。そして、圧縮機１の冷媒吐出口３８から臨界圧以上の高圧冷媒が吐出される。
【００５０】
圧縮機１の冷媒吐出口３８から吐出したオイルを含んだ高圧冷媒は、放熱器２、分岐部７、熱交換器４、第２減圧装置５、蒸発器６の順に流れて圧縮機１の冷媒吸入口３６へ戻る。なお、放熱器２では、圧縮機１の冷媒吐出口３８から吐出された高圧冷媒と被加熱流体との熱交換が行われる。この熱交換により、給湯装置へ外部から供給される水がオイルの持つ熱量分も加熱される。
【００５１】
また、分岐部７で分岐して第１減圧装置３に流入した高圧冷媒は、第１減圧装置３にて高圧冷媒の圧力と低圧冷媒の圧力の間の中間圧力になるまで減圧された後、熱交換器４を通って圧縮機１の中間圧吸入口３９に吸入された後、圧縮室１５に戻る。
【００５２】
ここで、本実施形態の冷凍サイクル装置は、図１のモリエル線図に示すように、圧縮機１の冷媒吐出口３８から臨界圧以上の高圧冷媒が吐出される。この超臨界状態の高圧冷媒は、放熱器２を通ってオイル分離機構８０に流入する。そして、オイル分離機構８０は、この超臨界状態の高圧冷媒を、冷媒リッチの低密度相とオイルリッチの高密度相に分離する。なお、冷媒リッチの低密度相は、タンク空間８５ａの上部から第１流出口８３を通って流出され、オイルリッチの高密度相は、タンク空間８５ａの下部から第２流出口８４を通って流出される。
【００５３】
また、オイル分離機構８０は、分離した冷媒リッチの低密度相を熱交換器４に流入させるともに、オイルリッチの高密度相を第１減圧装置３に流入させる。
【００５４】
ここで、冷凍サイクル装置の冷媒として二酸化炭素冷媒を用いた場合、冷媒の圧力が７．４ＭＰａ以上で、かつ、冷媒の温度が２１℃以上となる範囲ではオイルと超臨界状態の冷媒との比重は、１：０．４〜０．８程度となる。これに対し、一度減圧した場合には冷媒は気液２相状態となり、オイルと液相状態の冷媒との比重は、１：０．８〜０．９程度となる。
【００５５】
つまり、超臨界状態の冷媒の方が気液２相状態の冷媒よりもオイルと冷媒の比重差が大きいため、超臨界状態の冷媒とオイルを分離する構成の方が気液２相状態の冷媒とオイルを分離する構成よりも冷媒とオイルをうまく分離することができる。
【００５６】
本実施形態の冷凍サイクル装置では、圧縮機１から放熱器２を通って供給される超臨界状態の高圧冷媒を、冷媒リッチの低密度相とオイルリッチの高密度相に分離する。したがって、気液２相状態の冷媒からオイルと気相冷媒と液相冷媒とを分離する従来の冷凍サイクル装置と比較して、冷媒とオイルの分離性能を高めることができる。
【００５７】
上記したように、本冷凍サイクル装置は、冷媒吸入口３６と冷媒吐出口３８と中間圧吸入口３９とを有し、冷媒吸入口３６から吸入した冷媒を圧縮すると共に潤滑用のオイルの混ざった臨界圧以上の高圧冷媒を冷媒吐出口３８から吐出し、且つ、冷媒吸入口の冷媒圧力と冷媒吐出口３８の冷媒圧力との間の中間圧力となっている中間圧冷媒を中間圧吸入口３９から流入させて圧縮過程の冷媒に合流させる圧縮機１を備えている。また、冷媒吐出口３８から吐出された高圧冷媒と被加熱流体とを熱交換させることにより高圧冷媒の熱を放熱させる放熱器２と、放熱器２から流出した高圧冷媒を中間圧力になるまで減圧させる第１減圧装置３と、を備えている。また、放熱器２から流出した高圧冷媒と第１減圧装置３により減圧された中間圧力の冷媒とを熱交換させる熱交換器４と、放熱器２から流出した高圧冷媒を分岐して、分岐された一方の高圧冷媒を第１減圧装置３へ流出させるとともに、分岐された他方の高圧冷媒を熱交換器へ流出させる分岐部７と、を備えている。さらに、熱交換器４から流出した高圧の冷媒を減圧させる第２減圧装置５と、第２減圧装置５により減圧された冷媒を蒸発させて冷媒吸入口へ流出させる蒸発器６と、圧縮機１の冷媒吐出口３８と第１減圧装置３との間に配置され、オイルを含む超臨界状態の高圧冷媒を、冷媒とオイルに分離するオイル分離機構８０と、を備えている。
【００５８】
このような構成によれば、オイル分離機構８０は、圧縮機１の冷媒吐出口３８と第１減圧装置３との間に配置され、オイルを含む超臨界状態の高圧冷媒を、冷媒とオイルに分離するので、冷媒とオイルの分離性能を向上することができる。
【００５９】
また、オイル分離機構８０は、分岐部７を兼ねている。したがって、オイル分離機構８０と分岐部７を別々に構成する場合と比較して部品点数を減らすことができ、さらに、小型化を図ることもできる。
【００６０】
また、オイル分離機構８０は、分岐部７を兼ねているので、放熱器２にはオイルを含む高圧冷媒が導入される。したがって、放熱器２にてオイルを含む高圧冷媒と被加熱流体との熱交換を行うことができ、オイルを含まない高圧冷媒と被加熱流体との熱交換を行う場合と比較して、被加熱流体の加熱量を増加させることもできる。
【００６１】
また、オイル分離機構８０は、オイルを含む超臨界状態の高圧冷媒を、冷媒リッチの低密度相とオイルリッチの高密度相に分離し、第１減圧装置３には、オイル分離機構８０により分離されたオイルリッチの高密度相が導入され、熱交換器４には、オイル分離機構８０により分離された冷媒リッチの低密度相が導入される。
【００６２】
このように、オイル分離機構８０により分離されたオイルリッチの高密度相を第１減圧装置３に流入させ、オイル分離機構８０により分離された冷媒リッチの低密度相を熱交換器４に流入させることができる。
【００６３】
したがって、オイル分離機構８０により分離されたオイルは、第１減圧装置３および熱交換器４を介して圧縮機１の中間圧吸入口３９に流入するので、圧縮機１の中間圧吸入口３９にオイルリッチの冷媒を供給することができ、特に、逆止弁５０に十分なオイルを供給することができ、圧縮機１の信頼性を向上することが可能となる。
【００６４】
また、オイル分離機構８０は、該オイル分離機構８０に導入される冷媒の圧力が７．４ＭＰａ以上で、かつ、冷媒の温度が２１℃以上となる部位に配置されている。
【００６５】
冷媒として二酸化炭素冷媒を用いた場合、冷媒の圧力が７．４ＭＰａ以上で、かつ、冷媒の温度が２１℃以上となる範囲ではオイルと超臨界状態の冷媒との比重は、１：０．４〜０．８程度となる。これに対し、一度減圧した場合には冷媒は気液２相状態となり、オイルと液相状態の冷媒との比重は、１：０．８〜０．９程度となる。つまり、超臨界状態の冷媒の方が気液２相状態の冷媒よりもオイルと冷媒の比重差が大きいため、超臨界状態の冷媒とオイルを分離する構成の方が気液２相状態の冷媒とオイルを分離する構成よりも冷媒とオイルをうまく分離することができる。
【００６６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る冷凍サイクル装置について、図４〜図５を用いて説明する。図４は、本実施形態の冷凍サイクル装置の概略構成を示す図である。図５は、本実施形態の冷凍サイクル装置のオイル分離機構８０の断面図である。上記第１実施形態の冷凍サイクル装置では、オイル分離機構８０が分岐部７を兼ねている。これに対し、本実施形態の冷凍サイクル装置では、オイル分離機構８０は分岐部７とは別に設けられている。具体的には、オイル分離機構８０は、圧縮機１の冷媒吐出口３８と放熱器２との間に配置されている。なお、本実施形態の圧縮機１は、ハウジング３０の筒状部材３１に、潤滑用のオイルをハウジング３０内に導入するオイル導入口３７が形成されている。
【００６７】
本実施形態のオイル分離機構８０は、図５に示すように、該オイル分離機構８０の外郭部材であるタンク８５と、冷媒流入口８６と、冷媒流出口８７と、オイル出口８４ａ、８４ｂを有している。
【００６８】
タンク８５は、気密に構成された薄肉厚の密閉容器である。タンク８５は、筒状を成している。タンク８５は、その軸線が垂直となるよう設置される。タンク８５内には、冷媒とオイルとを溜めるタンク空間８５ａが形成されている。
【００６９】
冷媒流入口８６は、タンク８５内のタンク空間８５ａにオイルを含む高圧冷媒を導入するためのものであり、タンク８５の上部に設けられている。冷媒流入口８６は、その軸心がタンク８５の軸中心に対してオフセットして形成されている。具体的には、図５において、冷媒流入口８６の軸心が、タンク８５の軸中心よりも紙面奥側にオフセットして形成されている。このため、タンク空間８５ａの中で旋回流が発生する。このように、冷媒流入口８６の軸心がタンク８５の軸中心に対してオフセットして形成されることにより、冷媒流入口８６からタンク８５内に導入される高圧冷媒に旋回流を発生させる旋回流形成部８６ａが構成されている。冷媒流入口８６は、冷媒配管を介して圧縮機１の冷媒吐出口３８に接続されている。タンク８５には、冷媒流入口８６からオイルを含む高圧冷媒が導入される。
【００７０】
タンク空間８５ａ内では、オイルを含む高圧冷媒が、冷媒ガスとオイルに分離される。この際、冷媒ガスとオイルはそれらの比重差により互いに分離し、比重の大きなオイルが下に溜まり、比重の小さな冷媒ガスがオイルの上に溜まる。
【００７１】
冷媒流出口８７は、タンク空間８５ａで分離した冷媒をタンク８５外へ排出するためのものであり、タンク８５の上部に設けられている。冷媒流出口８７は、冷媒配管を介して放熱器２の冷媒流入口と接続されている。
【００７２】
オイル出口８４ａ、８４ｂは、タンク８５内のタンク空間８５ａに溜まったオイルをタンク８５外へ排出するためのものであり、タンク８５の底部に設けられている。オイル出口８４ａは、第２オイル流路９４ａを介して中間圧冷媒配管９３の途中に設けられた合流部９３ａに接続され、オイル出口８４ｂは、第１オイル流路９４ｂを介して圧縮機１のオイル導入口３７に接続されている。
【００７３】
図４に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置では、圧縮機１の冷媒吐出口３８から臨界圧以上の高圧冷媒が吐出される。この超臨界状態の高圧冷媒は、直接、オイル分離機構８０に流入する。この際、オイル分離機構８０冷媒流入口８６は、その軸心がタンク８５の軸中心に対してオフセットして形成されている。これにより、タンク空間８５ａにおいて冷媒ガスに旋回流れが生じ、その旋回流れによって生じる遠心力の作用により、冷媒ガスからオイルが分離される。分離された冷媒ガスは、冷媒配管を通って放熱器２へ流入し、分離されたオイルは、第１オイル流路９４ｂを通って圧縮機１のオイル導入口３７に流入するとともに第２オイル流路９４ａを通って中間圧冷媒配管９３に合流し、圧縮機１の中間圧吸入口３９から圧縮機１内に吸入される。
【００７４】
本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。
【００７５】
また、オイル分離機構８０は、圧縮機１の冷媒吐出口３８と放熱器２との間に配置されている。このように、オイル分離機構８０を、圧縮機１の冷媒吐出口３８と放熱器２との間に配置することで、オイル分離機構８０が分岐部７を兼ねるように構成する場合より、よりオイルの分離効率を向上することができる。圧縮機１の冷媒吐出口３８におけるオイルと冷媒との比重は、分岐部７におけるオイルと冷媒との比重よりも小さいので、本実施形態のようにオイル分離機構８０を、圧縮機１の冷媒吐出口３８と放熱器２との間に配置した構成の方が、オイル分離機構８０を分岐部８と兼ねるように構成した場合と比較して、よりオイルの分離効率を向上することができる。
【００７６】
また、オイル分離機構８０は、高圧冷媒を導入する冷媒流入口８６と、冷媒流入口８６より導入された高圧冷媒を、冷媒およびオイルに分離するタンク８５と、を備えている。また、タンク８５内の冷媒をタンク８５外に排出する冷媒流出口８７と、タンク８５内のオイルをタンク８５外に排出するオイル出口８４ａ、８４ｂと、を備えている。
【００７７】
また、圧縮機１は、圧縮機１内にオイルを導入するオイル導入口３７を有し、オイル分離機構８０により分離されたオイルをオイル導入口３７へ導入する第１オイル流路９４ｂを備えている。
【００７８】
したがって、オイル分離機構８０により分離されたオイルをオイル導入口３７から圧縮機１内に導入することができ、例えば、軸受部材２７や軸受部２９１等の軸受部に十分なオイルを供給することができ、圧縮機１の信頼性を向上することが可能である。
【００７９】
また、熱交換器４から流出した中間圧力の冷媒を中間圧吸入口３９へ導入する中間圧冷媒配管９３と、オイル分離機構８０により分離されたオイルを中間圧冷媒配管９３へ合流させる第２オイル流路９４ａと、を備えている。
【００８０】
したがって、オイル分離機構８０により分離されたオイルを第２オイル流路９４ａから中間圧冷媒配管９３に合流させて圧縮機１の中間圧吸入口３９に吸入されることができるので、特に、逆止弁５０に十分なオイルを供給することが可能となり、圧縮機１の信頼性を向上することが可能である。
【００８１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る冷凍サイクル装置について、図６を用いて説明する。図６は、本実施形態の冷凍サイクル装置の概略構成を示す図である。本実施形態の冷凍サイクル装置は、第１オイル分離機構８０ａが分岐部７を兼ねるとともに、圧縮機１の冷媒吐出口３８と放熱器２との間にも第２オイル分離機構８０ｂが設けられている。第１オイル分離機構８０ａは、上記第１実施形態のオイル分離機構８０と同様の構成となっており、第２オイル分離機構８０ｂは、上記第２実施形態のオイル分離機構８０と同様の構成となっている。ただし、本実施形態の第２オイル分離機構８０ｂは、オイル出口８４ａを有していない。
【００８２】
圧縮機１の冷媒吐出口３８から吐出された高圧冷媒は、圧縮機１の冷媒吐出口３８と放熱器２との間に設けられた第２オイル分離機構８０ｂにより冷媒ガスとオイルに分離される。そして、この第２オイル分離機構８０ｂにより分離されたオイルは、オイル出口８４ｂから第１オイル流路９４ｂを通ってオイル導入口３７へ導入される。
【００８３】
また、この第２オイル分離機構８０ｂから放熱器２に流入する高圧の冷媒ガスは、第２オイル分離機構８０ｂで分離しきれなかったオイルが混ざった状態であり、分岐部７を兼ねる第１オイル分離機構８０ａにより冷媒リッチの低密度相とオイルリッチの高密度相に分離される。
【００８４】
そして、第１オイル分離機構８０ａにより分離されたオイルリッチの高密度相は、中間圧冷媒配管９３を通って圧縮機１の中間圧吸入口３９から圧縮機１内に吸入される。
【００８５】
本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。
【００８６】
また、圧縮機１は、該圧縮機１内にオイルを導入するオイル導入口３７を有している。また、オイル分離機構８０は、分岐部７を兼ねる第１オイル分離機構８０ａと、圧縮機１の冷媒吐出口３８と放熱器２との間に配置された第２オイル分離機構８０ｂと、を有している。また、熱交換器４から流出した中間圧力の冷媒を中間圧吸入口３９へ導入する中間圧冷媒配管９３と、第２オイル分離機構８０ｂにより分離されたオイルをオイル導入口へ導入する第１オイル流路９４ｂと、を備えている。さらに、第２オイル分離機構８０ｂにより分離されたオイルは、オイル導入口３７から圧縮機１内に導入される。さらに、第２オイル分離機構８０ｂで分離しきれなかったオイルを第１オイル分離機構８０ａで分離し、圧縮機１の中間圧吸入口３９からオイルリッチの冷媒として供給することができる。また、一度オイルを分離した冷媒から再度オイルを分離することで、過剰なオイルリッチの冷媒が圧縮機１の中間圧吸入口３９から供給されるのを防止することができ、圧縮機１の中間圧吸入口３９から供給する冷媒の流量を確保することが可能となり、圧縮機の信頼性を確保することができる。
【００８７】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態に係る冷凍サイクル装置について、図７を用いて説明する。図７は、本実施形態の冷凍サイクル装置の概略構成を示す図である。
【００８８】
本実施形態の冷凍サイクル装置は、オイル出口８４ａを有しており、上記第３実施形態の冷凍サイクル装置に対し、オイル出口８４ａと中間圧冷媒配管９３の途中に設けられた合流部９３ａとがオイル流路９４ａを介して接続されている点が異なる。
【００８９】
分岐部７を兼ねる第１オイル分離機構８０ａにより、超臨界状態の高圧冷媒が、冷媒リッチの低密度相とオイルリッチの高密度相に分離され、この分離されたオイルリッチの高密度相は、中間圧冷媒配管９３を通って圧縮機１の中間圧吸入口３９から圧縮機１内に吸入される。また、第１オイル分離機構８０ａで分離されるオイル量が少ない場合でも、第２オイル分離機構８０ｂで分離されたオイルを第２オイル流路９４ａから合流部９３ａを通って中間圧冷媒配管９３に流入させることができる。
【００９０】
本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。
【００９１】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態に係る冷凍サイクル装置について、図８を用いて説明する。図８は、本実施形態の冷凍サイクル装置の概略構成を示す図である。
【００９２】
本実施形態の冷凍サイクル装置は、上記第４実施形態の冷凍サイクル装置に対し、さらに、減圧機構９５および減圧機構９６を備えた点が異なる。減圧機構９５および減圧機構９６は、それぞれ不図示の電子制御装置からの制御信号に従って弁開度が調整される。
【００９３】
減圧機構９５は、第２オイル分離機構８０ｂのオイル出口８４ａと中間圧冷媒配管９３の途中に設けられた合流部９３ａの間を接続するオイル流路９４ａに設けられている。減圧機構９５は、第２オイル分離機構８０ｂのオイル出口８４ｂから中間圧冷媒配管９３に合流するオイルの圧力を調整する。すなわち、減圧機構９５は、第２オイル分離機構８０ｂのオイル出口８４ａから中間圧冷媒配管９３に合流するオイルの流量を調整する。
【００９４】
また、減圧機構９６は、第２オイル分離機構８０ｂのオイル出口８４ｂと圧縮機１のオイル導入口３７の間を接続するオイル流路９４ｂに設けられている。減圧機構９６は、第２オイル分離機構８０ｂのオイル出口８４ｂから圧縮機１のオイル導入口３７に導入されるオイルの圧力を調整する。すなわち、減圧機構９６は、オイル分離機構８０ｂのオイル出口８４ｂから圧縮機１のオイル導入口３７に導入されるオイルの流量を調整する流量調整部である。
【００９５】
本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される同様の効果を上記第１実施形態と同様に得ることができる。
【００９６】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態に係る冷凍サイクル装置について、図９を用いて説明する。図９は、本実施形態に係る冷凍サイクル装置のオイル分離機構の断面を模式的に示した図ある。本実施形態のオイル分離機構８０は、図１に示した冷凍サイクル装置の分岐部７に配置される。本実施形態のオイル分離機構８０は、上記第１実施形態のオイル分離機構８０と比較して、タンク８１の冷媒流入口８２とタンク８１の第１流出口８３との間に、多孔プレート８９５が設けられている点が異なる。
【００９７】
多孔プレート８９５は、多孔質構造を有するとともに板状を成している。多孔プレート８９５は、タンク８１の内部に固定されている。
【００９８】
オイルを含む高圧冷媒が多孔プレート８９５を通過する際に、オイルが多孔プレート８９５を通過するのを阻害され、多孔プレート８９５を通過するのは冷媒リッチの低密度相冷媒となる。このように、オイルが多孔プレート８９５を通過するのを阻害されるのを利用してオイルと高圧冷媒の分離効率を向上することができる。圧縮機のオイルには、二酸化炭素と完全相溶性の無いＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）、ＰＯＥ（ポリオールエステル）、ＰＶＥ（ポリビニールエーテル）オイルを採用する。望ましくはより相溶性の劣るＰＡＧオイルを採用する。オイルは、冷媒と完全相溶性がないので、オイルリッチ相と冷媒リッチ相に分離でき、相溶性が悪いとよりオイルリッチ相のオイルリッチ割合が高くなり、冷媒リッチ相の冷媒リッチ割合高くなることで、冷媒リッチの低密度相とオイルリッチの高密度相で粘度差が出来、多孔プレート８９５を通過する率が変化することで分離が可能となる。
【００９９】
なお、本実施形態のオイル分離機構８０を、冷媒吐出口３８と放熱器２の間に配置してもよい。
【０１００】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態に係る冷凍サイクル装置について、図４、１０を用いて説明する。本実施形態のオイル分離機構８０は、図４に示すように、圧縮機１の冷媒吐出口３８と放熱器２との間に配置されている。オイル分離機構８０は、図１０に示すように、該オイル分離機構８０の外郭部材であるタンク８５と、冷媒流入口８６と、冷媒流出口８７と、オイル出口８４ａ、８４ｂを有している。
【０１０１】
タンク８５は、気密に構成された薄肉厚の密閉容器である。タンク８５は、筒状を成している。タンク８５は、その軸線が水平となるよう設置される。タンク８５内には、冷媒とオイルとを溜めるタンク空間８５ａが形成されている。
【０１０２】
冷媒流入口８６は、円筒形状を成しており、その内周面には螺旋状の溝８２０が形成されている。螺旋状の溝８２０は、高圧冷媒に旋回流を発生させる旋回流形成部に相当する。
【０１０３】
冷媒流入口８６は、冷媒配管を介して圧縮機１の冷媒吐出口３８に接続されている。タンク８５には、冷媒流入口８６からオイルを含む高圧冷媒が導入される。
【０１０４】
タンク空間８５ａ内では、オイルを含む高圧冷媒が、冷媒ガスとオイルに分離される。この際、冷媒ガスとオイルはそれらの比重差により互いに分離し、比重の大きなオイルが下に溜まり、比重の小さな冷媒ガスがオイルの上に溜まる。
【０１０５】
冷媒流出口８７は、タンク空間８５ａで分離した冷媒をタンク８５外へ排出するためのものであり、タンク８５の他端面に設けられている。冷媒流出口８７は、冷媒配管を介して放熱器２の冷媒流入口と接続されている。
【０１０６】
オイル出口８４ａ、８４ｂは、タンク８５内のタンク空間８５ａに溜まったオイルをタンク８５外へ排出するためのものであり、タンク８５の底部に設けられている。オイル出口８４ｂは、第1オイル流路９４ｂを介して圧縮機１のオイル導入口３７に接続されるとともに、オイル出口８４ａは、第２オイル流路９４ａを介して中間圧冷媒配管９３の途中に設けられた合流部９３ａに接続されている。
【０１０７】
図４に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置では、圧縮機１の冷媒吐出口３８から臨界圧以上の高圧冷媒が吐出される。この超臨界状態の高圧冷媒は、直接、オイル分離機構８０に流入する。この際、オイル分離機構８０冷媒流入口８６は、タンク８５の軸中心に対してオフセットして形成されている。これにより、タンク空間８５ａにおいて冷媒ガスに旋回流れが生じ、その旋回流れによって生じる遠心力の作用により、冷媒ガスからオイルが分離される。分離された冷媒ガスは、冷媒配管を通って放熱器２へ流入し、分離されたオイルは、第1オイル流路９４ｂを通って圧縮機１のオイル導入口３７に流入するとともに第２オイル流路９４ａを通って中間圧冷媒配管９３に合流し、圧縮機１の中間圧吸入口３９から圧縮機１内に吸入される。
【０１０８】
なお、本実施形態では、オイル分離機構８０を、図４に示すように、圧縮機１の冷媒吐出口３８と放熱器２との間に配置したが、本実施形態のオイル分離機構８０を、図１に示したオイル分離機構８０に適用することもできる。
【０１０９】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態に係る冷凍サイクル装置について、図１１〜図１２を用いて説明する。本実施形態の第１実施形態に係る冷凍サイクル装置に対し、さらに、中間圧冷媒配管９３の途中にオイル分離機構８８が設けられている。また、本実施形態の圧縮機１は、圧縮機１の内部に設けられた摺動部に潤滑用のオイルを導入するオイル導入口３７が設けられている。
【０１１０】
図１２に示すように、オイル分離機構８８は、ハウジング８８０、冷媒流入ポート８８１、冷媒流出ポート８８２およびオイル流出ポート８８３を有している。冷媒流入ポート８８１は、中間圧冷媒配管９３を介して熱交換器４に接続され、冷媒流出ポート８８２は、中間圧冷媒配管９３を介して圧縮機１の中間圧吸入口３９に接続されている。
【０１１１】
冷媒流入ポート８８１および冷媒流出ポート８８２は、それぞれ円柱状を成しており、その軸心が上下方向を向くようにハウジング８８０の上端部に取付られている。
【０１１２】
また、冷媒流入ポート８８１におけるハウジング８８０の上端部から下方への突出量ａは、冷媒流出ポート８８２におけるハウジング８８０の上端部から下方への突出量ｂよりも長くなっている。すなわち、冷媒流入ポート８８１の方が、冷媒流出ポート８８２よりもハウジング８８０の上端部から下方への突出量が長くなっている。
【０１１３】
オイル流出ポート８８３は、円柱形状を成しており、その軸心が上下方向を向くようにハウジング８８０の下端部に取付られている。オイル流出ポート８８３は、オイル配管８８８を介して圧縮機のオイル導入口３７に接続されている。
【０１１４】
ハウジング８８０には、冷媒流入ポート８８１を介して熱交換器４から中間圧力の冷媒が流入する。ハウジング８８０は、流入した中間圧力の冷媒を、冷媒とオイルを分離する。ハウジング８８０内においてオイルは下方に、冷媒は上方に分離される。
【０１１５】
ハウジング８８０内で分離された冷媒は、冷媒流出ポート８８２から中間圧冷媒配管９３を介して圧縮機１の中間圧吸入口３９に流入し、ハウジング８８０内で分離されたオイルは、オイル流出ポート８８３からオイル配管８８８を介して圧縮機のオイル導入口３７に流入する。
【０１１６】
ここで、冷媒流入ポート８８１におけるハウジング８８０の上端部から下方への突出量ａは、冷媒流出ポート８８２におけるハウジング８８０の上端部から下方への突出量ｂよりも長くなっている。
【０１１７】
したがって、例えば、冷媒流入ポート８８１におけるハウジング８８０の上端部から下方への突出量ａが、冷媒流出ポート８８２におけるハウジング８８０の上端部から下方への突出量ｂと同じ場合と比較して、冷媒とオイルの分離性を高めることができ、冷媒流出ポート８８２から中間圧の冷媒をより冷媒リッチな状態で圧縮機１の中間圧吸入口３９に流入させることができる。
【０１１８】
また、上記したように、本実施形態の冷凍サイクル装置では、オイル分離機構８８により分離されたオイルを、圧縮機１の内部に設けられた摺動部に潤滑用のオイルを導入するオイル導入口３７から圧縮機１の内部に流入させることができる。
【０１１９】
（他の実施形態）
（１）上述の各実施形態において、冷凍サイクル装置を循環する冷媒は二酸化炭素であるが、その冷媒の種類に限定は無く、例えばＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）等であってもよい。ただし、二酸化炭素の比重は潤滑用のオイルの比重に近いため、冷凍サイクル装置を循環する冷媒を二酸化炭素とした場合、オイル分離機構８０が冷媒とオイルを分離する際の分離性を向上する効果が顕著に現れる。
【０１２０】
（２）上述の各実施形態において、圧縮機１は、電動のスクロール型コンプレッサであるが、ローリングピストン型、スライドベーン型、または往復動型などの他の形式のコンプレッサであっても差し支えない。また、圧縮機１は電動である必要はなく、例えば、内燃機関などの外部動力源により駆動されてもよい。
【０１２１】
（３）上述の各実施形態において、冷凍サイクル装置は給湯装置における加熱装置として機能するが、冷凍サイクル装置の用途に限定はなく、例えば冷凍サイクル装置は空調装置に用いられてもよい。
【０１２２】
（４）上記第１実施形態と上記第２実施形態とでは、図３、図５に示したように、オイル分離機構８０の構成を異なるようにしたが、例えば、上記第２実施形態において、上記第１実施形態のオイル分離機構８０と同様の構成のものを用いることもできる。
【０１２３】
（５）上記第７実施形態とでは、オイル分離機構８０の冷媒流入口に高圧冷媒に旋回流を発生させる旋回流形成部８２０を形成したが、上記第１実施形態のオイル分離機構８０の冷媒流入口に高圧冷媒に旋回流を発生させる旋回流形成部を形成してもよい。
【０１２４】
（６）上記第1実施例と上記第３〜第５実施例において、図１３に示すように上記放熱器２を、冷媒流れ上流側に配置された放熱器２ａと、冷媒流れ下流側に配置された放熱器２ｂにより構成し、放熱器２ａと放熱器２ｂの間に、分岐部７としての機能を兼ねるオイル分離機構８０を配置してもよい。この場合、放熱器２ａで密度差の大きい状態で冷媒リッチの低密度相とオイルリッチの高密度相の分離を行うことができると共に、さらに、放熱器２ｂで冷媒の熱を放熱することが可能になり、能力を向上することができる。
【０１２５】
（７）上記各実施形態では、オイル分離機構８０に導入される冷媒の圧力が７．４ＭＰａ以上で、かつ、冷媒の温度が２１℃以上となる部位にオイル分離機構８０が配置されている。これに対し、オイル分離機構８０に導入される冷媒の圧力が７．４ＭＰａ以上で、かつ、冷媒の温度が２１℃以上となるよう圧縮機の回転数および第１減圧装置の減圧の度合いが制御されるよう構成してもよい。
【０１２６】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において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ことは言うまでもない。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。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、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材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【０１２７】
（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、本冷凍サイクル装置は、冷媒吸入口と冷媒吐出口と中間圧吸入口とを有し、冷媒吸入口から吸入した冷媒を圧縮すると共に潤滑用のオイルの混ざった臨界圧以上の高圧冷媒を冷媒吐出口から吐出し、且つ、冷媒吸入口の冷媒圧力と冷媒吐出口の冷媒圧力との間の中間圧力となっている中間圧冷媒を中間圧吸入口から流入させて圧縮過程の冷媒に合流させる圧縮機を備えている。また、冷媒吐出口から吐出された高圧冷媒と被加熱流体とを熱交換させることにより高圧冷媒の熱を放熱させる放熱器と、放熱器から流出した高圧冷媒を中間圧力になるまで減圧させる第１減圧装置と、を備えている。また、放熱器から流出した高圧冷媒と第１減圧装置により減圧された中間圧力の冷媒とを熱交換させる熱交換器と、放熱器から流出した高圧冷媒を分岐して、分岐された一方の高圧冷媒を第１減圧装置へ流出させるとともに、分岐された他方の高圧冷媒を熱交換器へ流出させる分岐部と、を備えている。さらに、熱交換器から流出した高圧の冷媒を減圧させる第２減圧装置と、第２減圧装置により減圧された冷媒を蒸発させて冷媒吸入口へ流出させる蒸発器と、圧縮機１の冷媒吐出口と第１減圧装置との間に配置され、オイルを含む超臨界状態の高圧冷媒を、冷媒とオイルに分離するオイル分離機構と、を備えている。
【０１２８】
また、第２の観点によれば、オイル分離機構は、分岐部を兼ねている。したがって、オイル分離機構と分岐部を別々に構成する場合と比較して部品点数を減らすことができ、さらに、小型化を図ることもできる。
【０１２９】
また、第３の観点によれば、オイル分離機構は、オイルを含む超臨界状態の高圧冷媒を、冷媒リッチの低密度相とオイルリッチの高密度相に分離し、第１減圧装置には、オイル分離機構により分離されたオイルリッチの高密度相が導入され、熱交換器には、オイル分離機構により分離された冷媒リッチの低密度相冷媒が導入される。
【０１３０】
このように、オイル分離機構により分離されたオイルリッチの高密度相を第１減圧装置に流入させ、オイル分離機構により分離された冷媒リッチの低密度相冷媒を熱交換器に流入させることができる。
【０１３１】
したがって、オイル分離機構により分離されたオイルは、第１減圧装置３および熱交換器を介して圧縮機の中間圧吸入口に流入するので、圧縮機の中間圧吸入口にオイルリッチの冷媒を供給することができ、特に、逆止弁に十分なオイルを供給することができ、圧縮機の信頼性を向上することが可能となる。
【０１３２】
また、第４の観点によれば、オイル分離機構は、圧縮機の冷媒吐出口と放熱器との間に配置されている。このように、オイル分離機構を、圧縮機の冷媒吐出口と放熱器との間に配置することで、オイル分離機構が分岐部を兼ねるように構成する場合より、よりオイルの分離効率を向上することができる。
【０１３３】
また、第５の観点によれば、圧縮機は、該圧縮機内にオイルを導入するオイル導入口を有し、オイル分離機構により分離されたオイルをオイル導入口へ導入する第１オイル流路を備えている。
【０１３４】
このような構成によれば、オイル分離機構により分離されたオイルが第１オイル流路を通って圧縮機のオイル導入口へ導入されるので、第１オイル流路を介して圧縮機にオイルを供給することができ、圧縮機の信頼性を向上することができる。
【０１３５】
また、第６の観点によれば、第１オイル流路に配置され、第１オイル流路からオイル導入口へ導入されるオイルの流量を調整する第１流量調整部を備えている。
【０１３６】
これによれば、第１流量調整部により、圧縮機に過剰なオイルが供給されるのを防止することができる。
【０１３７】
また、第７の観点によれば、熱交換器から流出した中間圧力の冷媒を中間圧吸入口へ導入する中間圧冷媒配管と、オイル分離機構により分離されたオイルを中間圧冷媒配管へ合流させる第２オイル流路と、を備えている。
【０１３８】
このような構成によれば、オイル分離機構のオイル分離効率が高く、分離部へのオイル供給量が少ない場合でも、圧縮機の中間圧吸入口へオイルリッチの冷媒を供給することができる。
【０１３９】
また、第８の観点によれば、第２オイル流路に配置され、第２オイル流路から中間圧冷媒配管に合流するオイルの流量を調整する第２流量調整部を備えている。
【０１４０】
オイル分離機構から第２オイル流路および中間圧冷媒配管を通って圧縮機の中間圧吸入口へ高温のオイルを過剰に流入させると、圧縮機の吸入冷媒の温度が高温となり圧縮機の効率が低下してしまうが、上記した第２流量調整部により、圧縮機の中間圧吸入口へ高温のオイルを過剰に流入させることを防止することができ、圧縮機の効率を向上することができる。
【０１４１】
さらに、圧縮機の中間圧吸入口から中間圧冷媒を供給しない運転時には、第２オイル流路からデッドボリュームとなる中間圧冷媒配管にオイルを供給して中間圧冷媒配管をオイルで埋めることにより圧縮機の効率を向上することもできる。
【０１４２】
また、第９の観点によれば、圧縮機は、該圧縮機内にオイルを導入するオイル導入口を有し、オイル分離機構は、分岐部を兼ねる第１オイル分離機構と、圧縮機の冷媒吐出口と放熱器との間に配置された第２オイル分離機構と、を有し。また、熱交換器から流出した中間圧力の冷媒を中間圧吸入口へ導入する中間圧冷媒配管と、第２オイル分離機構により分離されたオイルをオイル導入口へ導入する第１オイル流路と、を備えている。さらに、第１オイル分離機構により分離されたオイルは第１減圧装置に導入され、第２オイル分離機構により分離されたオイルは、中間圧冷媒配管を通って圧縮機の中間圧吸入口に導入される。
【０１４３】
したがって、第２オイル分離機構により分離されたオイルを、オイル導入口から圧縮機内に導入することができる。さらに、第２オイル分離機構で分離しきれなかったオイルを第１オイル分離機構で分離し、圧縮機の中間圧吸入口からオイルリッチの冷媒として供給することができる。また、一度オイルを分離した冷媒から再度オイルを第１オイル分離機構で分離するので、過剰なオイルリッチの冷媒が圧縮機の中間圧吸入口から供給されるのを防止することができる。また、圧縮機の中間圧吸入口から供給する冷媒の流量を確保することも可能となり、圧縮機の信頼性を確保することができる。
【０１４４】
また、第１０の観点によれば、第２オイル分離機構により分離されたオイルを中間圧冷媒配管へ合流させる第２オイル流路を備えている。
【０１４５】
このような構成によれば、オイル分離機構のオイル分離効率が高く、分離部へのオイル供給量が少ない場合でも、圧縮機の中間圧吸入口へオイルリッチの冷媒を供給することができる。
【０１４６】
また、第１１の観点によれば、オイル分離機構は、高圧冷媒を導入する冷媒流入口と、冷媒流入口より導入された高圧冷媒を、冷媒リッチの低密度相とオイルリッチの高密度相に分離するタンクと、を有している。また、タンク内で分離された冷媒リッチの低密度相をタンク外に排出する第１排出口と、タンク内で分離されたオイルリッチの高密度相をタンク外に排出する第２排出口と、を有している。さらに、冷媒流入口に形成され、冷媒流入口からタンク内に導入される高圧冷媒に旋回流を発生させる旋回流形成部と、を有している。
【０１４７】
これによれば、冷媒流入口に形成された旋回流形成部により、タンク内において冷媒ガスに旋回流れが生じ、その旋回流れによって生じる遠心力の作用により、冷媒ガスからオイルが分離される。したがって、旋回流形成部が設けられていない場合と比較して、よりオイルと高圧冷媒の分離効率を向上することができる。
【０１４８】
また、第１２の観点によれば、オイル分離機構は、高圧冷媒を導入する冷媒流入口（８６）と、冷媒流入口より導入された高圧冷媒を、冷媒およびオイルに分離するタンク（８５）と、を有している。また、タンク内の冷媒をタンク外に排出する第１排出口（８７）と、タンク内のオイルをタンク外に排出する第２排出口（８４ａ、８４ｂ）と、を有している。さらｂに、冷媒流入口に形成され、冷媒流入口からタンク内に導入される高圧冷媒に旋回流を発生させる旋回流形成部（８６ａ）と、を有している。
【０１４９】
これによれば、冷媒流入口に形成された旋回流形成部により、タンク内において冷媒ガスに旋回流れが生じ、その旋回流れによって生じる遠心力の作用により、冷媒ガスからオイルが分離される。したがって、旋回流形成部が設けられていない場合と比較して、よりオイルと高圧冷媒の分離効率を向上することができる。
【０１５０】
また、第１３の観点によれば、オイル分離機構は、高圧冷媒を導入する冷媒流入口と、冷媒流入口より導入された高圧冷媒を、冷媒およびオイルに分離するタンクと、を備えている。さらに、タンク内の冷媒をタンク外に排出する第１排出口と、タンク内のオイルをタンク外に排出する第２排出口と、第１排出口と第２排出口の間に配置され、多孔質構造を有する多孔プレートと、を備えている。
【０１５１】
これによれば、オイルを含む高圧冷媒が多孔プレートを通過する際に、オイルが多孔プレートを通過するのを阻害され、多孔プレートを通過するのはほぼ冷媒だけとなる。したがって、オイルと高圧冷媒の分離効率を向上することができる。
【０１５２】
また、第１４の観点によれば、オイルは、冷媒と非完全相溶性のオイルである。このように、オイルは、冷媒と非完全相溶性のオイルを採用するのが好ましい。
【０１５３】
また、第１５の観点によれば、冷媒は、二酸化炭素であり、オイル分離機構は、該オイル分離機構に導入される冷媒の圧力が７．４ＭＰａ以上で、かつ、冷媒の温度が２１℃以上となる部位に配置されている。
【０１５４】
冷媒として二酸化炭素冷媒を用いた場合、冷媒の圧力が７．４ＭＰａ以上で、かつ、冷媒の温度が２１℃以上となる範囲ではオイルと超臨界状態の冷媒との比重は、１：０．４〜０．８程度となる。これに対し、一度減圧した場合には冷媒は気液２相状態となり、オイルと液相状態の冷媒との比重は、１：０．８〜０．９程度となる。つまり、超臨界状態の冷媒の方が気液２相状態の冷媒よりもオイルと冷媒の比重差が大きいため、超臨界状態の冷媒とオイルを分離する構成の方が気液２相状態の冷媒とオイルを分離する構成よりも冷媒とオイルをうまく分離することができる。
【０１５５】
また、第１６の観点によれば、冷媒は、二酸化炭素であり、オイル分離機構内の冷媒の圧力が７．４ＭＰａ以上で、かつ、冷媒の温度が２１℃以上となるよう圧縮機の回転数および第１減圧装置の減圧の度合いが制御される。
【０１５６】
このように、冷媒は、二酸化炭素であり、オイル分離機構に導入される冷媒の圧力が７．４ＭＰａ以上で、かつ、冷媒の温度が２１℃以上となるよう圧縮機の回転数および第１減圧装置の減圧の度合いを制御することで、オイルと超臨界状態の冷媒との比重を大きくすることができ、冷媒とオイルの分離性を向上することができる。
【符号の説明】
【０１５７】
１      圧縮機
２      放熱器
３      第１減圧装置
４      熱交換器
５      第２減圧装置
６      蒸発器
７      分岐部
８０    オイル分離機構
８１    タンク
８２    冷媒流入口
８３    冷媒排出口
８４    オイル出口
８２０  旋回流形成部
８９５  多孔プレート
９４ｂ  第１オイル流路
９４ａ  第２オイル流路
９６    第１流量調整部
９５    第２流量調整部
【図１】
2019002611.tif 000003
【図２】
2019002611.tif 000004
【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】
2019002611.tif 000009
【図８】
2019002611.tif 000010
【図９】
2019002611.tif 000011
【図１０】
2019002611.tif 000012
【図１１】
2019002611.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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