(57)【要約】【課題】高圧側熱交換器と絞り装置との間の冷媒を圧縮機の密閉容器内に噴射させ、電動機を冷却するようにすると、電動機通過後の噴射冷媒と低段側圧縮機構部の吐出冷媒の熱交換が十分に行われず、冷媒回路装置の運転特性が不安定であった。【解決手段】  高圧側熱交換器と絞り装置の間に一端を接続し、途中に減圧装置を設けた分岐管と、電動機上部に一端を開口し、他端を分岐管の他端と接続し、高圧側熱交換器を通過した後の冷媒の一部を電動機上部に噴射する噴射管と、低段側圧縮機構部で圧縮された冷媒を密閉容器内に吐出する低段吐出管と、噴射管より噴射された冷媒と低段吐出管から吐出された冷媒とを密閉容器外部に導出する冷媒導出管と、冷媒導出管より導出された冷媒を高段圧縮機構部に吸引する高段吸入管と、を備える。【選択図】図１
2008082294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機とこの電動機に連結された回転軸にて駆動される低段側圧縮機構部と高段側圧縮機構部からなる圧縮機構部とを内部に収納する密閉容器と、
前記電動機の反圧縮機構部側の前記電動機と前記密閉容器の間の空間に一端を開口し、前記密閉容器外から前記密閉容器内に冷媒を噴射する噴射管と、
前記低段側圧縮機構部で圧縮された冷媒を前記密閉容器内に吐出する低段吐出管と、
前記電動機と前記圧縮機構部の間の空間に一端を開口し、前記噴射管より噴射された冷媒と前記低段吐出管から吐出された冷媒とを前記密閉容器の外部に導出する冷媒導出管と、
この冷媒導出管の他端と接続し、前記冷媒導出管より導出された冷媒を前記高段圧縮機構部に吸引する高段吸入管と、
を備えたことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記冷媒導出管と前記高段吸入管の間に、前記冷媒導出管および前記高段吸入管の内径より大きい内径を有した容積拡大部を備えたことを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
【請求項３】
前記冷媒導出管または前記高段吸入管の前記冷媒導出管に近接した箇所と前記密閉容器の外部で接続し、前記低段吐出管から前記密閉容器内に吐出される冷媒と分流して前記低段側圧縮機構部で圧縮された冷媒を前記低段圧縮機構部から前記高段圧縮機構部に導く第２低段吐出管を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記冷媒導出管は、前記回転軸の軸心を中心として前記低段吐出管の位置する方向と略１８０°対称の方向に設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項５】
密閉容器内に、電動機とこの電動機に連結された回転軸にて駆動される低段側圧縮機構部と高段側圧縮機構部からなる圧縮機構部とを収納し、前記低段側圧縮機構部に低圧の冷媒を吸入し、前記低段側圧縮機構部と前記高段側圧縮機構部で順次圧縮した高圧の冷媒を吐出する圧縮機と前記圧縮機より吐出された高圧の冷媒が熱交換を行う高圧側熱交換器と前記高圧側熱交換器を通過後の冷媒を低圧まで減圧する絞り装置と前記絞り装置を通過後の低圧の冷媒が熱交換を行う低圧側熱交換器とを順次接続し冷媒を循環させる冷媒回路と、
前記高圧側熱交換器と前記絞り装置の間に一端を接続し、途中に減圧装置を設けた分岐管と、
前記電動機の反圧縮機構部側の前記電動機と前記密閉容器の間の空間に一端を開口し、他端を前記分岐管の他端と接続し、前記高圧側熱交換器を通過した後の冷媒の一部で前記分岐管を通過するとともに前記減圧装置にて減圧された冷媒を前記密閉容器内に噴射する前記圧縮機の噴射管と、
前記低段側圧縮機構部で圧縮された冷媒を前記密閉容器内に吐出する前記圧縮機の低段吐出管と、
前記電動機と前記圧縮機構部の間の空間に一端を開口し、前記噴射管より噴射された冷媒と前記低段吐出管から吐出された冷媒とを前記密閉容器の外部に導出する前記圧縮機の冷媒導出管と、
この冷媒導出管の他端と接続し、前記冷媒導出管より導出された冷媒を前記高段圧縮機構部に吸引する前記圧縮機の高段吸入管と、
を備えたことを特徴とする冷媒回路装置。
【請求項６】
密閉容器内に、電動機とこの電動機に連結された回転軸にて駆動される低段側圧縮機構部と高段側圧縮機構部からなる圧縮機構部とを収納し、前記低段側圧縮機構部に低圧の冷媒を吸入し、前記低段側圧縮機構部と前記高段側圧縮機構部で順次圧縮した高圧の冷媒を吐出する圧縮機と前記圧縮機より吐出された高圧の冷媒が熱交換を行う高圧側熱交換器と前記高圧側熱交換器を通過後の冷媒を低圧まで減圧する絞り装置と前記絞り装置を通過後の低圧の冷媒が熱交換を行う低圧側熱交換器とを順次接続し冷媒を循環させる冷媒回路と、
前記高圧側熱交換器と前記絞り装置の間にあって前記高圧側熱交換器を通過した後の冷媒を減圧する減圧装置と、
前記高圧側熱交換器と前記絞り装置の間にあって前記減圧装置で減圧された冷媒が流入し、内部に液冷媒層とガス冷媒層が分かれて形成される気液分離器と、
前記気液分離器のガス冷媒層に一端を開口した分岐管と、
前記電動機の反圧縮機構部側の前記電動機と前記密閉容器の間の空間に一端を開口し、他端を前記分岐管の他端と接続し、前記分岐管を通過した前記気液分離器のガス冷媒層の冷媒を前記密閉容器内に噴射する前記圧縮機の噴射管と、
前記低段側圧縮機構部で圧縮された冷媒を前記密閉容器内に吐出する前記圧縮機の低段吐出管と、
前記電動機と前記圧縮機構部の間の空間に一端を開口し、前記噴射管より噴射された冷媒と前記低段吐出管から吐出された冷媒とを前記密閉容器の外部に導出する前記圧縮機の冷媒導出管と、
この冷媒導出管の他端と接続し、前記冷媒導出管より導出された冷媒を前記高段圧縮機構部に吸引する前記圧縮機の高段吸入管と、
を備えたことを特徴とする冷媒回路装置。
【請求項７】
密閉容器内に、電動機とこの電動機に連結された回転軸にて駆動される低段側圧縮機構部と高段側圧縮機構部からなる圧縮機構部とを収納し、前記低段側圧縮機構部に低圧の冷媒を吸入し、前記低段側圧縮機構部と前記高段側圧縮機構部で順次圧縮した高圧の冷媒を吐出する圧縮機と前記圧縮機より吐出された高圧の冷媒が熱交換を行う高圧側熱交換器と前記高圧側熱交換器を通過後の冷媒を低圧まで減圧する絞り装置と前記絞り装置を通過後の低圧の冷媒が熱交換を行う低圧側熱交換器とを順次接続し冷媒を循環させる冷媒回路と、
前記高圧側熱交換器と前記絞り装置の間に一端を接続し、途中に減圧装置を設けた分岐管と、
前記減圧装置を通過後に分岐管を流れる冷媒と前記高圧側熱交換器と前記絞り装置の間を流れる冷媒とを熱交換させる熱交換部と、
前記電動機の反圧縮機構部側の前記電動機と前記密閉容器の間の空間に一端を開口し、他端を前記分岐管の他端と接続し、前記高圧側熱交換器を通過した後の冷媒の一部で前記分岐管を通過するとともに前記減圧装置にて減圧し、前記熱交換部で熱交換された冷媒を前記密閉容器内に噴射する前記圧縮機の噴射管と、
前記低段側圧縮機構部で圧縮された冷媒を前記密閉容器内に吐出する前記圧縮機の低段吐出管と、
前記電動機と前記圧縮機構部の間の空間に一端を開口し、前記噴射管より噴射された冷媒と前記低段吐出管から吐出された冷媒とを前記密閉容器の外部に導出する前記圧縮機の冷媒導出管と、
この冷媒導出管の他端と接続し、前記冷媒導出管より導出された冷媒を前記高段圧縮機構部に吸引する前記圧縮機の高段吸入管と、
を備えたことを特徴とする冷媒回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷媒を低段側圧縮機構部と高段側圧縮機構部からなる２段圧縮式の圧縮機構部で圧縮する圧縮機とそれを用いた冷媒回路装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の２段圧縮式の冷媒回路装置は、密閉容器内に低段側圧縮機構部と高段側圧縮機構部からなる圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動する電動機を有し、低段側圧縮機構部の低段吐出管を密閉容器内に開口させ、低段側圧縮機構部で圧縮した中間圧の冷媒を密閉容器内に吐出させて密閉容器内を中間圧雰囲気とし、高段側圧縮機構部の高段吸入管をこの中間圧雰囲気の密閉容器内に開口させた内部中間圧型の２段圧縮機と、凝縮器やガスクーラのような高圧側熱交換器と、膨張弁のような減圧のための絞り装置と、蒸発器のような低圧側熱交換器等を接続して冷凍回路を構成しており、低段側圧縮機構部の低段吸入管と低圧側熱交換器出口とを接続し、高段側圧縮機構部の高段吐出管を高圧側熱交換器に接続するとともに、高圧側熱交換器出口と絞り装置との接続配管から分岐した分岐管を、圧縮機の密閉容器の上部に、密閉容器内部と連通するように接続している。
【０００３】
上記の構成により、高圧側熱交換器出口と絞り装置との間の冷媒の一部は分岐管を経由して密閉容器内に噴射され、電動機を通過する際にその潜熱で電動機を冷却し、電動機を冷却した後、低段側圧縮機構部からの吐出冷媒と共に密閉容器内部に開口した高段吸入管より高段側圧縮機構部に吸入され、そこで吐出圧まで圧縮され、高段吐出管を経て高圧側熱交換器入口へと導かれる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１３３７５７号公報（第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の内部中間圧型の２段圧縮機を用いた２段圧縮式の冷媒回路装置では、高圧側熱交換器出口と低圧側熱交換器入口との間から圧縮機の密閉容器内に噴射された冷媒（以降、噴射冷媒）が電動機を通過し、電動機を冷却するが、この電動機を通過した後の噴射冷媒と、低段側圧縮機構部の低段吐出管から密閉容器内に吐出された中間圧の吐出冷媒は、高段圧縮機構部の吸入作用により、密閉容器内に開口する高段吸入管にそれぞれが直接的に導入されてしまうので、互いの冷媒の熱交換が足りずに、十分に混合されず、互いの冷媒群の重量比が一定しない状態で高段側圧縮機構部へ吸引されてしまう事態が起こり得る。
【０００６】
圧力は密閉容器内で瞬時に均圧されるのに対し、両冷媒の温度は瞬時に等しくならないため、両冷媒群には密度差が生じている。噴射冷媒の方が高圧側熱交換器を通過しているので電動機を冷却しているとはいえ温度が低く、密度が大きい傾向にある。そのため高段側圧縮機構部の行程容積において一圧縮行程毎に取り込まれる冷媒には、電動機を通過した後の噴射冷媒と低段側圧縮機構部からの吐出冷媒という温度および密度が異なる２つの冷媒群が存在し、しかも一圧縮行程毎に両冷媒群の比が異なるような状態で高段側圧縮機構部に吸引されてしまう。また噴射冷媒に液冷媒がある場合では、電動機を通過しても完全にガス化されず一部は液の状態で高段側圧縮機構部に吸引される場合もある。
【０００７】
上記のように電動機通過後の噴射冷媒と低段側圧縮機構部の吐出冷媒の熱交換が高段側圧縮機構部に吸引される前に十分に行われないことにより、高段側圧縮機構部に吸引される冷媒は、一圧縮行程毎に両冷媒群の比が異なるような状態なので、取り込まれる冷媒の見かけ上の密度が一圧縮行程毎に異なるような不安定な状態となり、そのため高段側圧縮機構部から吐出される吐出圧の冷媒の質量流量が安定しないので、冷媒回路装置の運転特性が安定せず、また圧縮機も吐出脈動による振動や騒音が大きくなるといった問題があった。
【０００８】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、内部中間圧型の２段圧縮機を用いた冷媒回路装置において、高圧側熱交換器出口と絞り装置との間の冷媒を圧縮機の密閉容器内に噴射させ、密閉容器内に配置される電動機を冷却するようにしても、電動機を冷却した後の噴射冷媒と低段側圧縮機構部の吐出冷媒の熱交換が十分に行われ、高段側圧縮機構部に吸引される冷媒の密度を安定させた圧縮機およびそれを用いた冷媒回路装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係わる圧縮機においては、電動機とこの電動機に連結された回転軸にて駆動される低段側圧縮機構部と高段側圧縮機構部からなる圧縮機構部とを内部に収納する密閉容器と、電動機の反圧縮機構部側の電動機と密閉容器の間の空間に一端を開口し、密閉容器外から密閉容器内に冷媒を噴射する噴射管と、低段側圧縮機構部で圧縮された冷媒を密閉容器内に吐出する低段吐出管と、電動機と圧縮機構部の間の空間に一端を開口し、噴射管より噴射された冷媒と低段吐出管から吐出された冷媒とを密閉容器の外部に導出する冷媒導出管と、この冷媒導出管の他端と接続し、冷媒導出管より導出された冷媒を高段圧縮機構部に吸引する高段吸入管と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、電動機通過後の噴射冷媒と低段側圧縮機構部の吐出冷媒とが、高段側圧縮機構部に至る密閉容器外部の中間圧の冷媒が流れる配管を通過している過程において、互いに十分な熱交換を行うことができ、高段段側圧縮機構部に吸引されるまでに、両冷媒群は温度および密度を等しくして１つの冷媒群となることができるので、定常運転状態において、高段側圧縮機構部に吸引される冷媒の密度は安定し、高段側圧縮機構部から吐出される吐出圧の冷媒の質量流量も安定するため、冷媒回路装置の運転特性の安定性が高められ、また吐出質量流量の不安定に起因していた圧縮機の振動や騒音の発生を回避することができる。さらに電動機を通過してもガス化されずに液である噴射冷媒があった場合にも、低段側圧縮機構部の吐出冷媒との熱交換により完全にガス化されるので、高段側圧縮機構部へ液冷媒が吸引されてしまう事態を回避できる。よって高効率で信頼性の高い圧縮機が得られるとともに、この圧縮機を使用した冷媒回路装置も高効率で信頼性の高いものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における２段圧縮式の冷媒回路装置の構成図であり、この形態ではヒートポンプ式の給湯装置となっており、冷媒として二酸化炭素が用いられている。図２は、その冷媒回路装置に用いられる内部中間圧型の２段圧縮機１（以後、圧縮機１）周りを示す説明図である。圧縮機１は、密閉容器１０の内部に低段側圧縮機構部１１（以後、低段部１１）と高段側圧縮機構部１２（以後、高段部１２）とからなる２段圧縮式の圧縮機構部と、これらの圧縮機構部１１、１２を回転軸１４を介して回転駆動させる電動機１３を備える。電動機１３の下方に２段圧縮式の圧縮機構部１１、１２が配置され、密閉容器１０の底側に低段部１１が、低段部１１の上部に高段部１２が配置される。
【００１２】
密閉容器１０は上下を開口した円筒容器１０ａに上蓋１０ｂおよび底蓋１０ｃが溶接等で接合されることで密閉がなされる。なお密閉容器１０は絞り加工等で形成した有底の円筒容器に上蓋１０ｂを接合する２分割構成としてもよい。また密閉容器１０の底部には圧縮機構部の潤滑やシールに使用する潤滑油が貯留される油溜め１７が設けられている。
【００１３】
電動機１３は、固定子１３ａと回転子１３ｂから構成される。回転子１３ｂの外周と固定子１３ａ内周には、エアギャップと呼ばれる径方向のすきまが全周に渡ってほぼ均一に設けられる。固定子１３ａは図示しないが積層された略円環状の電磁鋼板の内側歯部にコイルが集中巻き方式で巻かれており、その積層された電磁鋼板の外周が密閉容器１０の内周に焼嵌めにより固定される。固定子１３ａの積層された電磁鋼板外周には部分的に切欠きが複数設けられているので、密閉容器１０内周と固定子１３ａの外周の間には、それら切欠きにより固定子１３ａの上下を連通する流路が形成される。
【００１４】
回転子１３ｂも図示しないが、固定子１３ａ同様に円環状の電磁鋼板が積層されたもので、電磁鋼板の内部に希土類磁石やフェライト磁石等の永久磁石が埋設され、また積層された電磁鋼板の上下を連通するように複数の風穴が流路として設けられている。回転子１３ｂは積層された電磁鋼板の内周が回転軸１４と焼嵌められており、固定子１３ａに電力が供給されると、回転軸１４は回転子１３ｂと一体となって回転する。図示しないが、密閉容器１０の上蓋１０ｂには、ガラスターミナルが溶接固定されていて、このガラスターミナルと固定子１３ａがリード線で接続され、外部から供給される電力がガラスターミナルを中継して電動機１３に付与される。
【００１５】
低段部１１と高段部１２はいずれもローラーがシリンダ内を偏心回転しベーンにより吸入室と仕切られた圧縮室の容積を減じて圧縮を行うロータリ圧縮機構を備えており、図示しないが、低段部１１と高段部１２の互いの圧縮室は低段部１１と高段部１２の間に配置される仕切板により隔てられている。電動機１３に電力が供給され、回転軸１４が電動機１３により回転駆動すると、低段吸入管２０から低段部１１に吸入圧（低圧）の冷媒が吸引される。そして低段部１１で中間圧まで圧縮され、密閉容器１０内で、電動機１３と圧縮機構部である高段部１２の間の空間である空間Ａ３１に開口する低段吐出管２１から、密閉容器１０内部に全量吐出される。それにより密閉容器１０の内部が中間圧雰囲気となる。
【００１６】
密閉容器１０内の中間圧の冷媒は、電動機１３と高段部１２との間で空間Ａ３１に臨む密閉容器１０壁部に設置され密閉容器１０内部に一端を開口する冷媒導出管２２より一旦密閉容器１０の外部に導出される。冷媒導出管２２は、回転軸１４軸心を中心として低段吐出管２１が開口する位置の方向と略１８０°対称の方向に設置されている。そして中間圧の冷媒は、密閉容器１０の外部で一端をこの冷媒導出管２２に接続され、他端を高段吸入管２３に接続される中間圧接続管２５と高段吸入管２３を順次経由して、高段部１２に吸引され、高段部１２にて吐出圧（高圧）まで圧縮され、高段部１２より高段吐出管２４を通過して密閉容器内に開放されることなく直接密閉容器１０外部の冷媒回路装置の接続配管Ａ４０に吐出される。中間圧接続管２５は一本の管を曲げて形成されるが、複数の管をつないで形成してもよい。
【００１７】
図においては、中間圧接続管２５は、上蓋１０ｂを跨いで設けられているが、圧縮機１のコンパクト性を阻害することなく、冷媒吐出管２２から吐出される中間圧の冷媒が高段吸入管２３を経て高段部１２に吸入されるまでの距離をなるべく長く取れるように上蓋１０ｂを跨がせている。中間圧接続管２５はこの形に特定されるものではなく、円筒容器１０ａの外側を這うように設けてもよく、冷媒吐出管２２から吐出される中間圧の冷媒が高段部１２に吸入されるまでの距離距離を長くするために円筒容器１０ａ外側を半周以上周回させてもよい。
【００１８】
また圧縮機１のコンパクト性を阻害することなく、冷媒吐出管２２から吐出される中間圧の冷媒が高段部１２に吸入されるまでの距離を長くするために、冷媒導出管２２と高段吸入管２３の位相を最大１８０°の間で、大きくずらすのがよいが、冷媒導出管２２と高段吸入管２３の位相差が小さくても、中間圧接続管２５の形状や配置を、例えば円筒容器１０ａ外側を周回させる等、適切に設定することで、圧縮機１のコンパクト性を阻害することなく、冷媒吐出管２２から吐出される中間圧の冷媒が高段部１２に吸入されるまでの距離を長く
設定することができる。
【００１９】
また中間圧接続管２５を介さずに、冷媒導出管２２もしくは高段吸入管２３のどちらか一方を長く形成して、または冷媒導出管２２と高段吸入管２３のそれぞれを長く形成して直接冷導出管２２と高段吸入管２３を接続してもよい。冷媒導出管２２と高段吸入管２３を接続するということは、途中に中間圧接続管２５を介して接続する場合も、両管２２，２３を直接接続する場合も含むものである。また冷媒導出管２２と中間圧接続管２５をまとめて冷媒導出管と判断してもよいし、中間圧接続管２５と高段吸入管２３をまとめて高段吸入管と判断してもよい。
【００２０】
圧縮機１の上部、すなわち密閉容器１０の上蓋１０ｂには、密閉容器１０内部で電動機１３の反圧縮機構部側にあって電動機１３と密閉容器１０の上蓋１０ｂとの間の空間である空間Ｂ３２に一端を開口し、密閉容器１０外部からの冷媒を空間Ｂ３２に噴射する噴射管２６が設置されている。図２において噴射管２６は圧縮機１の軸線方向と平行な方向で設置され、形状としては直管となっているが、電動機１３の上部となる空間Ｂ３２に一端が開口するのであれば、噴射管２６の方向や形状はどのようなものであってもよく、密閉容器１０の側面に、圧縮機１の軸線方向と直交する方向に設置されてもよい。この噴射管２６の一端は上記の通り空間Ｂ３２に開口するが、他端には、冷媒回路装置の分岐管Ｂ５１が接続される。また噴射管２６は低段吐出管２１と同様に、回転軸１４の軸心を中心として冷媒導出管２２の位置する方向と略１８０°対称の方向に設置されている。
【００２１】
次に図１により、上記の圧縮機１を使用した２段圧縮式の冷媒回路装置であるヒートポンプ式給湯装置について説明する。圧縮機１の高段吐出管２４には、一端をガスクーラである高圧側熱交換器２の入口に接続される接続配管Ａ４０の他端が接続され、圧縮機１から吐出された高圧の冷媒ガスは、接続配管Ａ４０を経て高圧側熱交換器２に導入される。図１において高圧側熱交換器２はガスクーラとなっており、ここで高圧の冷媒は、同じ高圧側熱交換器２を通る水配管６２内をポンプ６１により冷媒の流れとは対抗して逆方向に流れる水と熱交換して温度を下げる。一方で水配管６２の水は冷媒との熱交換により加熱され、貯湯タンク６０に貯められる。
【００２２】
ガスクーラである高圧側熱交換器２にて水と熱交換して温度を下げた高圧の冷媒は、電子膨張弁である絞り装置３により低圧まで減圧される。またこの絞り装置３により、冷媒回路装置の冷媒流量が制御される。ここで高圧側熱交換器２を通過し、その際に水と熱交換して温度を下げた高圧の冷媒の全量が、絞り装置３を通過するわけではなく、一部の冷媒は、高圧側熱交換器２出口と絞り装置３をつなぐ接続配管Ｂ４１から分岐する分岐管Ａ５０を通り、分岐管Ａ５０に接続して設置された減圧装置５により中間圧まで減圧されて、さらに一端を減圧装置５と接続し他端を圧縮機１の噴射管２６と接続する分岐管Ｂ５１と、噴射管２６を順次通って圧縮機１の密閉容器１０内の空間Ｂ３２に噴射される。減圧装置５には、膨張弁などの弁機構やキャピラリーチューブが使用されていて、高圧側熱交換器２と絞り装置３の間に一端を接続し、他端を噴射管２６に接続する分岐管５０、５１の途中に減圧装置５が設けられているのである。
【００２３】
絞り装置３を通過して低圧となった冷媒は、接続配管Ｃ４２を通って蒸発器である低圧側熱交換器４に流入し、ここで大気と熱交換してガス化され、接続配管Ｄ４３を経て、圧縮機１の低段吸入管２０から低段部１１に吸引される。なお低圧側熱交換器４で冷媒を完全にガス化できず一部の冷媒が液のまま低圧側熱交換器４の出口を越えてしまうことに備え、液冷媒が圧縮機１に直接吸引されることがないように、低圧側熱交換器４と圧縮機１の間に、アキュームレータを設けてもよい。またそのアキュームレータは圧縮機１に一体的に固定してもよい。
【００２４】
低段部１１で圧縮された中間圧となった冷媒が、低段吐出管２１から密閉容器１０内の空間Ａ３１に全量吐出され、密閉容器１０の内部は中間圧の冷媒雰囲気となる。低段部１１で圧縮された中間圧の冷媒は高段部１２の吸入室の吸入作用により、冷媒導出管２２に導かれ、冷媒導出管２２を通って、密閉容器１０の外部に設置される中間圧接続管２５と、密閉容器１０に取り付けられる高段吸入管２３を経由して高段部１２に吸引される。
【００２５】
一方接続配管Ｂ４１から分岐し、減圧装置５によって中間圧に減圧されて圧縮機１の密閉容器１０内の空間Ｂ３２に噴射された噴射冷媒は、同じく高段部１２の吸入室の吸入作用により、電動機１３より下方にある冷媒導出管２２に導かれる。その際噴射冷媒は、上記した固定子１３ａ外周の切欠きによる流路や、固定子１３ａと回転子１３ｂのすきま（エアギャップ）や、回転子１３ｂの風穴による流路などを通過するので、電動機１３をその潜熱によって冷却する。電動機１３を冷却することにより、液あるいは気液二相状態であった噴射冷媒はガス化するが、場合によっては一部の噴射冷媒は電動機１３を通過してもガス化できずに液の状態である場合も起こり得る。電動機１３は冷却され温度が下がることで、固定子１３ａの巻線抵抗が低減し、効率が上昇する。また回転子１３ｂに希土類磁石が埋設されている場合には冷却され温度が下がることで、磁石の磁束密度が上がるので効率がさらに上昇する。
【００２６】
電動機１３を冷却した噴射冷媒は、空間Ａ３１を経て、低段吐出管２１から吐出された冷媒といっしょに冷媒導出管２２から高段吸入管２３を経て高段部１２に吸引される。ここで冷媒導出管２２は、低段吐出管２１から吐出された冷媒と噴射管２６から噴射された冷媒が合わせて流出するものであるから、流路としての抵抗を小さくすべく、低段吐出管２１の内径および噴射管２６の内径より大きな内径を有する。そして中間圧接続管２５および高段吸入管２３の内径は低段吐出管２１の内径と等しくしている。
【００２７】
電動機１３を挟んで噴射冷媒が噴射される電動機１３上部の空間Ｂ３２と、低段部１１で圧縮された冷媒が低段吐出管２１より吐出される電動機１３下部の空間Ａ３１とは、上記した電動機１３に設けられた流路やすきまにより流路としての抵抗が小さい状態で連通しているので、噴射冷媒と低段部１１の吐出冷媒に多少の圧力差が生じていても瞬時に均圧できる。一方両冷媒の温度は圧力のように瞬時に等しくならない。電動機１３を通過した後の噴射冷媒は、噴射される前に高圧側熱交換器２で熱交換して温度を下げた冷媒であるため、電動機１３を冷却することで、電動機１３を通過する前の空間Ｂ３２に噴射された時点での温度よりは上昇しているが、定常運転状態では低段部１１で圧縮され吐出された冷媒の温度よりは低い。
【００２８】
圧力は同じだが温度が異なるということは密度が異なることであるので、電動機１３通過後の噴射冷媒の方が低段部１１の吐出冷媒よりも密度が大きく、電動機１３の下部の空間Ａ３１においては、電動機１３通過後の噴射冷媒の群と低段部１１からの吐出冷媒の群という温度並びに密度が異なる２つの冷媒群が互いに熱交換を行うものの十分には熱交換されていない状態、すなわち熱交換により両冷媒群が温度および密度を完全に等しくして１つの冷媒群とはなっていない状態で存在している。
【００２９】
しかしこの圧縮機１では、高段部１２の吸入作用によって高段部１２に吸引される冷媒は、密閉容器１０の外部に位置する冷媒導出管２２や中間圧接続管２５、高段吸入管２３といった配管を通ってから吸引されるので、外部の配管を通過している過程において、電動機１３通過後の噴射冷媒と低段部１１の吐出冷媒の熱交換を十分に行うことができる。そのため高段部１２に吸引される前に、両冷媒群は温度および密度を等しくして１つの冷媒群となることができる。これは密閉容器１０内部に高段吐出管が開口する引用文献１に比べて、中間圧接続管２５等の外部の配管を通過することで、両冷媒が互いに十分な熱交換を行うのに必要な空間と時間が与えられるためである。また十分な熱交換を行うのに必要な空間（あるいは距離と言ってもよい）と時間を設けるために、中間圧接続管２５等の冷媒導出管２２から高段部１２に至る密閉容器１０外部の中間圧の冷媒が流れる配管の配置を、上蓋１０ｂを跨がせたり、円筒容器１０ａの外側を周回させたりするのである。
【００３０】
両冷媒群が十分に熱交換されることにより温度および密度が等しくなり、１つの冷媒群となるので、定常運転状態において、高段部１２に吸引される冷媒の密度は安定し、圧縮行程毎にほぼ一定となる。そして吸引される冷媒の密度が安定するということは、高段部１２に吸引される冷媒の質量流量が安定するということであるから、高段部１２から吐出される吐出圧の冷媒の質量流量も安定するので、冷媒回路装置の運転特性の安定性が高められ、また吐出質量流量の不安定に起因していた圧縮機の振動や騒音の発生を回避することができる。
【００３１】
また電動機１３を通過してもガス化されずに液である噴射冷媒があった場合にも、冷媒導出管２２から高段部１２に至る密閉容器１０外部の中間圧の冷媒が流れる配管において、低段部１１の吐出冷媒との熱交換により完全にガス化されるので、高段部１２へ液冷媒が吸引されてしまう事態は回避できる。よって高効率で信頼性の高い圧縮機１が得られるとともに、この圧縮機１を使用した冷媒回路装置も高効率で信頼性の高いものとなる。
【００３２】
実施の形態２．
図３は、この発明を実施するための実施の形態２における２段圧縮式の冷媒回路装置に用いられる内部中間圧型の２段圧縮機６（以後、圧縮機６）周りを示す説明図である。なお図３において図２と同一の符号で示すものは、図２の圧縮機１と同一もしくは同様な部品であり、ここでの説明は省略する。この圧縮機６は、高段部１２に吸引される中間圧の冷媒が流れる密閉容器１０外部に設置された配管の途中に、中間圧冷媒の流れる空間容積を拡大するための容積拡大部１５を備える。すなわち冷媒導出管２２と高段吸入管２３の間に容積拡大部１５を備えるものである。容積拡大部１５は容積拡大部１５の入口側に位置する冷媒導出管２２の内径と同一の内径を有する第１中間圧接続管２７の内径よりも大きく、かつ容積拡大部１５の出口側に位置する高段吸入管２３の内径と同一の内径を有する第２中間圧接続管２８の内径より大きい内径を有した円筒状の密閉容器であるが、円筒状でなくても所定容量のタンクであればよい。なお図３に示す圧縮機６においては、冷媒導出管２２の内径と高段吸入管２３の内径は等しいものである。
【００３３】
容積拡大部１５は入口側を冷媒導出管２２と接続している第１中間圧接続管２７に、出口側を高段吸入管２３と接続している第２中間圧接続管２８に連通するように接続される。第１中間圧接続管２７および第２中間圧接続管２８は一本の管を曲げて形成されるが、複数の管をつないで形成してもよい。また第１中間圧接続管２７を介さずに冷媒導出管２３を容積拡大部１５と直接接続してもよいし、第２中間圧接続管２８を介さずに高段吸入管２３を容積拡大部１５と接続してもよい。また容積拡大部１５と第１中間圧接続管２７および第２中間圧接続管２８を絞り加工などで、一体的に形成してもよい。そして冷媒導出管２２と第１中間圧接続管２７をまとめて冷媒導出管と判断してもよいし、第２中間圧接続管２８と高段吸入管２３をまとめて高段吸入管と判断してもよい。
【００３４】
図２と同様に、冷媒吐出管２２から吐出され高段部１２に吸入されるまでの中間圧の冷媒が流れる密閉容器１０外部の配管は、上蓋１０ｂを跨がずに円筒容器１０ａの外側を這うように設けてもよく、円筒容器１０ａの外側を周回させてもよい。そして冷媒導出管２２と高段吸入管２３の位相を最大１８０°の間で、大きくずらすのがよい。容積拡大部１５は、密閉容器１０の円筒容器１０ａ外周面に溶接にて固定された受け具１６に溶接あるいはバンドによって保持され、圧縮機６と一体化される。容積拡大部１５を圧縮機６に保持させず、別体として設置してもよいが、圧縮機６に保持させ一体的にした方がコンパクトにすることができ、冷媒回路装置を筐体に収納する場合に有利である。
【００３５】
図３において、容積拡大部１５は高段吸入管２３により近い側に設置されているが、この位置はこれに限るものではなく、冷媒導出管２２に近い側にあってもよい。容積拡大部１５は冷媒導出管２２と高段吸入管２３の間に備えられるもので、それは冷媒導出管２２から吐出された中間圧の冷媒が高段部１２に吸引されるまで密閉容器１０の外部で流れる配管の途中のいずれかの場所に設ければよいということである。容積拡大部１５の容積は、低段部１２の行程容積の少なくとも２倍以上とし、上限は外形が圧縮機６に一体的に保持できる大きさとなる容積である。なおこの圧縮機６が搭載される冷媒回路装置の実施の形態は、図１に示す冷媒回路装置と同様で、図１において圧縮機１をこの圧縮機６に変更したものであり、ここでの説明は省略する。
【００３６】
図３の圧縮機６においては、高段部１２に吸引される中間圧の冷媒が流れる密閉容器１０外部の配管の途中である、冷媒導出管２２と高段吸入管２３の間容積拡大部１５を備えたことにより、容積拡大部１５の内部容積が、電動機１３通過後の噴射冷媒と低段部１１の吐出冷媒との熱交換を十分に行うための空間として提供できるので、電動機１３通過後の噴射冷媒と低段部１１の吐出冷媒との熱交換が十分に行え、両冷媒群の温度および密度を等しくして１つの冷媒群となって高段部１２に吸引させるようにすることができる。また容積拡大部１５は所定容量のタンクから成るものなので、冷媒導出管２２から導出された中間圧の冷媒のマフラー効果を得ることができる。
【００３７】
このため高段部１２に吸引される冷媒の密度は安定し、高段部１２から吐出される吐出圧の冷媒の質量流量が安定するので、冷媒回路装置の運転特性の安定性が高められ、また吐出質量流量の不安定に起因していた２段圧縮機の振動や騒音の発生を回避することができる。また電動機１３を通過してもガス化されずに液である噴射冷媒があった場合にも、容積拡大部１５を含めた冷媒導出管２２から高段部１２に至る密閉容器１０外部の中間圧の冷媒が流れる配管において、低段部１１の吐出冷媒と熱交換して完全にガス化されるので、高段部１２へ液冷媒が吸引されてしまう事態は回避できる。よって高効率で信頼性の高い圧縮機６が得られるとともに、この圧縮機６を使用した冷媒回路装置も高効率で信頼性の高いものとなる。
【００３８】
実施の形態３．
図４は、この発明を実施するための実施の形態３における２段圧縮式の冷媒回路装置に用いられる内部中間圧型の２段圧縮機７（以後、圧縮機７）周りを示す説明図である。この圧縮機７では、低段部１１で圧縮された中間圧の冷媒が、密閉容器１０内に開口する第１低段吐出管２９（図２および図３における低段吐出管２１に相当）から密閉容器１０内の電動機１３下部の空間に吐出されるものと、第１低段吐出管２９とは別に設けられ、第１中間圧接続管２７と接続する第２低段吐出管３０から密閉容器１０の外部に設置された第１中間圧接続管に直接吐出されるものとに分流される。この点が図２および図３に示す他の実施の形態の圧縮機１、６と異なる。
【００３９】
図２および図３に示す他の実施の形態の圧縮機１、６では、低段部１１からの吐出冷媒を全量密閉容器１０内に吐出していたが、その際吐出冷媒に含まれる潤滑油が密閉容器１０内で冷媒から分離し、密閉容器１０の底部の油溜め１７に戻る。低段部１１の吸入室は低圧（吸入圧）であるため、密閉容器１０内の中間圧雰囲気より圧力が低いので、圧力差により油溜め１７から潤滑油が供給し易く、図示しない回転軸１４に設けられた油穴から低段部１１には潤滑油が供給され、低段部１１の摺動部の潤滑や圧縮室のシールに使用される。
【００４０】
一方高段部１１には密閉容器１０内の中間圧より圧力が低い箇所がないため、油溜め１７の潤滑油を供給し難い。そこで高段吸入管２３か高段部１２に吸引される中間圧の冷媒に潤滑油を混入させることで、高段部１２の潤滑およびシールに使用する潤滑油を供給する方法が考えられる。そのためには低段部１１からの吐出冷媒を密閉容器１０内に吐出せずに密閉容器１０外部の配管を経由させて高段部１２に吸引させるようにすれば、低段部１１に供給された潤滑油の一部が低段部１１の吐出冷媒に混入しているので、その潤滑油を高段部１２に供給できる。
【００４１】
低段部１１の吐出冷媒の全量を密閉容器１０外部の配管に吐出させてそのまま高段部１２に吸引させるようにすると、高段部１２からの吐出圧の吐出冷媒ガスは、密閉容器１０内に開放されずに直接密閉容器１０外部の接続配管Ａ４０に吐出されるので、密閉容器１０内部で冷媒と油の分離が一度も行われなくなってしまう。よって油溜め１７の潤滑油が徐々に密閉容器１０外に持ち出され、最終的には油枯渇を招き、潤滑不良による摺動部の異常摩耗や回転軸１４のロックが起きる恐れがある。
【００４２】
このような恐れを回避するために、低段部１１の吐出冷媒は密閉容器１０内にも吐出させる必要があり、低段部１１の吐出冷媒は、密閉容器１０内に吐出されるものと、密閉容器１０の外部に設置されて高段吸入管２３に至る中間圧の冷媒が流れる配管に直接吐出されるものとに分流するのである。分流の割合は、高段部１２へ供給される潤滑油の量が油枯渇を招かず、かつ高段部１２の潤滑やシールを満足できるような適切な量となるように調整される。
【００４３】
上記のように低段部１１の吐出冷媒を分流させ、分流後の中間圧の冷媒を高段部１２に吸引させるために、圧縮機７の第１中間圧接続管２７は、低段部１１から直接密閉容器１０の外部に吐出される冷媒が通過する第２低段吐出管３０に接続される接続口Ａ２７ａと、密閉容器１０内に吐出された冷媒と電動機１３を通過後の噴射冷媒が通過する冷媒導出管２２に接続される接続口Ｂ２７ｂを備える。これらの接続口２７ａ、２７ｂから高段部１２の吸入作用により、中間圧の冷媒が第１中間圧接続管２７を通り、容積拡大部１５と第２中間圧接続管２８および高段吸入管２３を経て、高段部１２に吸引される。
【００４４】
その際、第２低段吐出管３０を通過した冷媒に混入していた潤滑油が高段部１２に冷媒といっしょに供給され、摺動部の潤滑や圧縮室のシールを行う。これにより高段部１２の摺動特性が向上し、機械損失を低減させ、また圧縮室のシール性向上により、漏れ損失を低減させることができるので、圧縮機効率が上昇する。また第１低段吐出管２９を通過した冷媒に混入していた潤滑油は、密閉容器１０内で冷媒と分離され油溜め１７に戻るので、油溜め１７の潤滑油が枯渇することはない。
【００４５】
なお図４において図３と同一の符号で示すものは、図３の圧縮機６と同一もしくは同様な部品であり、ここでの説明は省略する。またこの圧縮機７が搭載される冷媒回路装置の実施の形態は、図１に示す冷媒回路装置と同様で、図１において圧縮機１をこの圧縮機７に変更したものであり、ここでの説明は省略する。この圧縮機７においても、噴射管２６を通って圧縮機７の密閉容器１０内の空間Ｂ３２に高圧から中間圧に減圧された低温の冷媒が噴射され、電動機１３を通過する際にその潜熱により電動機１３を冷却し、電動機１３の効率を上昇させている。
【００４６】
そして圧縮機７のように低段部１１の吐出冷媒が密閉容器１０内に吐出されるものと、密閉容器１０の外部に設置された配管に直接吐出されるものとに分流する構造であっても、容積拡大部１５を含めた冷媒導出管２２から高段部１２に至る密閉容器１０外部の中間圧の冷媒が流れる配管において、分流後のそれぞれの低段部１１からの吐出冷媒と電動機１３通過後の噴射冷媒との熱交換を十分に行うことができるので、高段部１２に吸引される際には、温度および密度を等しくして１つの冷媒群となり、そのため高段部１２に吸引される冷媒の密度は安定し、高段部１２から吐出される吐出圧の冷媒の質量流量が安定する。
【００４７】
よって冷媒回路装置の運転特性の安定性が高められ、また吐出質量流量の不安定に起因していた圧縮機の振動や騒音の発生を回避することができる。また電動機１３を通過してもガス化されずに液である噴射冷媒があった場合にも、容積拡大部１５を含めた冷媒導出管２２から高段部１２に至る密閉容器１０外部の中間圧の冷媒が流れる配管において、低段部１１の吐出冷媒と熱交換して完全にガス化されるので、高段部１２へ液冷媒が吸引されてしまう事態は回避できる。また低段部１１からの吐出冷媒を分流したことにより高段部１２へ給油でき、高段部１２の摺動特性やシール性の向上が図れ、また油溜め１７の潤滑油枯渇も回避できる。したがって高効率で信頼性の高い圧縮機７が得られるとともに、この圧縮機７を使用した冷媒回路装置も高効率で信頼性の高いものとなる。
【００４８】
圧縮機７は容積拡大部１５を備えていたが、容積拡大部を備えず、図２の圧縮機１が示すように、冷媒導出管２２と高段吸入管２３を、中間圧接続管を介して、あるいは直接に接続するように構成しても、冷媒導出管２２から高段吸入管２３に至る密閉容器１０外部の中間圧の冷媒が流れる配管において冷媒同士の熱交換が行われるので、同様な効果を奏することができる。
【００４９】
また図４に示す圧縮機７においては第１中間圧接続管２７に接続口２７ａ、２７ｂを設け、冷媒導出管２２と第２低段吐出管３０をそれぞれ第１中間圧接続管２７に設けたが、冷媒導出管２２に第２低段吐出管３０を接続してもよい。冷媒導出管２２と第１中間圧接続管２７、あるいは図２の形態のような冷媒導出管２２と中間圧接続管２５とをまとめて冷媒導出管と判断することもできるので、図４の圧縮機７もそのように判断すれば冷媒導出管に第２低段吐出管３０が接続していると言えるし、容積拡大部１５を備えない形態であれば中間圧接続管２５に第２低段吐出管３０が接続するものも、冷媒導出管に第２低段吐出管３０が接続していると言える。
【００５０】
さらに第１中間圧接続管２７から高段吸入管２３まで含めて、あるいは容積拡大部１５を備えない図２の形態では中間圧接続管２５と高段吸入管２３を含めて高段吸入管と判断する場合もあり、この場合は第１中間圧接続管２７あるいは中間圧接続管２５に第２低段吐出管３０が接続される場合は、第２低段吐出管３０は高段吸入管２３の冷媒導出管２２に近接した箇所に接続されると言える。第２低段吐出管３０から吐出された冷媒は、冷媒導出管２２から導出される噴射冷媒および第１低段吐出管から吐出された冷媒と十分な熱交換が必要であるから、高段部１２から離れて冷媒導出管２２の空間Ａ３１への開口部にできる限り近い位置で噴射冷媒および第１低段吐出管から吐出された冷媒と合流するのがよい。
【００５１】
なお上記した圧縮機１、６、７では、低段吐出管２１または第１低段吐出管２９と冷媒導出管２２とが、回転軸１４の軸心を中心として、略１８０°の位相差を有して設置されているが、電動機１３下部の空間においても低段部１１の吐出冷媒と電動機１３を通過した噴射冷媒との熱交換を行わせるように、低段吐出管２１、２９と冷媒導出管２２の距離を長くするためにそのように設置したものである。中間圧接続管２５、２７あるいは容積拡大部１５を加えて、密閉容器１０の外部のみで両冷媒群の熱交換が十分に行えるようであれば、低段吐出管２１または第１低段吐出管２９と冷媒導出管２２との位置関係は上記の関係に拘るものではない。また噴射管２６についても同様に冷媒導出管２２との位置関係は、回転軸１４の軸心を中心として、略１８０°の位相差を有する関係に拘るものではない。
【００５２】
また図１に示す冷媒回路装置において、いずれの圧縮機１、６、７を使用する場合でも同様であるが、噴射管２６から圧縮機１、６、７の密閉容器１０内に噴射する冷媒は装置の稼動時、常時噴射される必要はなく、噴射が必要と判断された時にのみ、例えば電動機１３の温度や高段吐出管２４から吐出される冷媒の温度（または高段吐出管２４の表面温度）をセンサ等で監視し、その温度がしきい値を超えた場合等に噴射するようにしてもよい。噴射が不要な時は減圧装置５に膨張弁等の弁機構を用いた場合では弁を閉じればよい。また減圧装置５にキャピラリーチューブを用いる場合では、キャピラリーチューブの上流側（分岐管Ａ５０の範囲）に切替え弁を設置しておき、噴射が必要な時は切替え弁を開き、不要な時は閉じるようにすればよい。
【００５３】
実施の形態４．
図５は、この発明を実施するための実施の形態４における２段圧縮式の冷媒回路装置の構成図であり、ヒートポンプ式の冷凍空調装置である。図５において図１と同一の符号で示すものは、図１の冷媒回路装置と同一もしくは相当な部品であり、ここでの説明は省略する。図５の冷媒回路装置においては、高圧側熱交換器２を通過し、その際に大気と熱交換した高圧で低温の冷媒は、減圧装置５にて中間圧まで減圧され、一端を気液分離器８の上部に開口し、他端を減圧装置５に接続する接続配管Ｅ４４を経て気液分離器８に流入する。気液分離器８に流入した冷媒の一部はそこで蒸発し、気液分離器８の内部には、上部側にその蒸発した冷媒のガス冷媒層８ａが、また気液分離器８内の底部側には液冷媒が貯留される液冷媒層８ｂが分かれて形成される。そして液層８ｂの液冷媒のみが、一端が気液分離器８の底部に開口し、他端が絞り装置３に接続する接続配管Ｆ４５を通って絞り装置３に流出する。
【００５４】
一方ガス冷媒層８ａのガス冷媒は、一端をガス冷媒層８ａに開口し、他端を噴射管２６に接続する分岐管５２を通って圧縮機１の密閉容器１０内の空間Ｂ３２に噴射され、電動機１３を冷却する。以降の冷媒の流れは図１の冷媒回路装置と同じであるのでここでの説明は省略する。ガス化された冷媒を密閉容器１０内の空間Ｂ３２に噴射するので、液冷媒が高段部１２に吸引されるのを回避できるとともに、気液分離器８内の液冷媒を絞り装置３を通して蒸発器である低圧側熱交換器４にて蒸発させるので、絞り装置３に流入する液冷媒は飽和液冷媒となって、気液分離器８に流入する前の冷媒よりエンタルピーが下がり、蒸発工程での冷凍能力を増加できる効果がある。
【００５５】
図５の冷媒回路装置の形態においては、ガス冷媒を圧縮機１の空間Ｂ３２に噴射するので、電動機１３の冷却に冷媒の潜熱を利用できなくなり、電動機１３に対する冷却効果は、図１の冷媒回路装置に示したような高圧側熱交換器２出口と絞り装置３の間の冷媒を分岐させ減圧した液冷媒あるいは気液二相状態の冷媒を密閉容器１内の空間Ｂ３２に噴射するものに比べて小さいが、絞り装置３に流入する液冷媒は飽和液冷媒となって、気液分離器８に流入する前の冷媒よりエンタルピーが下がり、蒸発工程での冷凍能力を増加できる効果がある。
【００５６】
実施の形態５．
図６は、この発明を実施するための実施の形態５における２段圧縮式の冷媒回路装置の構成図であり、ヒートポンプ式の冷凍空調装置である。図６において図１または図５と同一の符号で示すものは、図１または図５の冷媒回路装置と同一もしくは同様な部品であり、ここでの説明は省略する。図６の冷媒回路装置において、高圧側熱交換器２と絞り装置３の間に一端を接続し、他端を圧縮機１の噴射管２６に接続する分岐管５０、５３の途中に減圧装置５を設け、高圧側熱交換器２出口と絞り装置３をつなぐ接続配管Ｂ４１を流れる高圧側熱交換器２を通過した後の冷媒の一部を分岐管Ａ５０に分岐させて、減圧装置５により中間圧まで減圧させ、分岐管Ｃ５３および噴射管２６を通して圧縮機１の空間Ｂ３２にその冷媒を噴射させる点では図１に示す実施の形態１と同様であるが、図６に示す冷媒回路装置は、熱交換部５４を備えており、分岐管Ｃ５３および接続配管Ｂ４１がそれぞれこの熱交換部５４を通過するよう構成している。そして接続配管Ｂ４１を流れる高圧の冷媒と、減圧装置５を通過した後で分岐管Ｃ５３を流れる冷媒を互いに熱交換させ、分岐した冷媒をガス化あるいは気液二相状態として、圧縮機１の空間Ｂ３２に噴射するものである。すなわち熱交換部５４は、分岐して減圧装置５で中間圧まで減圧させた一部の冷媒を、圧縮機１の空間Ｂ３２に噴射する以前に、高圧側熱交換器２と絞り装置３の間を流れる高圧の冷媒と熱交換させるものである。
【００５７】
図６の冷媒回路装置の形態においては、熱交換部５４にて熱交換後のガス冷媒または気液二相状態の冷媒を圧縮機１の空間Ｂ３２に噴射するので、電動機１３の冷却に冷媒の潜熱を十分に利用できなくなり、電動機１３に対する冷却効果は、図１の冷媒回路装置に示したような高圧側熱交換器２出口と絞り装置３の間の冷媒を分岐させ減圧した液冷媒あるいは気液二相状態の冷媒を密閉容器１内の空間Ｂ３２に噴射するものに比べると小さくなるが、高圧側熱交換器２と絞り装置３の間を流れる高圧の冷媒が熱交換部６０にて分岐管Ｃ５３を流れる冷媒に熱を奪われることで、絞り装置３に流入する冷媒のエンタルピーが下がり、蒸発工程での冷凍能力を増加できる効果がある。
【００５８】
図６においては、熱交換部５４は分岐管Ａ５０が接続配管Ｂ４１から分岐する点より上流側、すなわち高圧側熱交換器２側に設け、分岐管Ａ５０が分岐する点より上流側で接続配管Ｂ４１を流れる冷媒、すなわち分岐される前に接続配管Ｂ４１を流れる冷媒と分岐管Ｃ５３を流れる冷媒を熱交換させているが、熱交換部５４を分岐管Ａ５０が接続配管Ｂ４１から分岐する点より下流側、すなわち絞り装置３側に設け、分岐管Ａ５０が分岐する点より下流側で接続配管Ｂ４１を流れる冷媒、すなわち分岐された後で接続配管Ｂ４１を流れる冷媒と分岐管Ｃ５３を流れる冷媒を熱交換させても同様な効果が得られる。
【００５９】
図５および図６に示す冷凍回路装置では、圧縮機として、実施の形態１に示す圧縮機１を用いたが、他の実施の形態で示したような圧縮機６、７であってもよい。また図１または図５または図６の冷媒回路装置に使用される圧縮機１、６、７においてはいずれも、低段部１１の行程容積と高段部１２の行程容積の比は、高段部１２に低段部１１から吐出される冷媒に加えて噴射管２６から密閉容器１０内に噴射される冷媒も吸引されることから、噴射管を設けない一般的な２段圧縮機に比べて高段部１２の行程容積を少し大きく設定しており、低段部１１の行程容積を１とすると、高段部１２の行程容積は０．６〜０．８５としている。
【００６０】
また図６に示す冷媒回路装置において、いずれの圧縮機１、６、７を使用する場合でも同様であるが、噴射管２６から圧縮機１、６、７の密閉容器１０内に噴射する冷媒は装置の稼動時、常時噴射される必要はなく、噴射が必要と判断された時にのみ、例えば電動機１３の温度や高段吐出管２４から吐出される冷媒の温度（または高段吐出管２４の表面温度）をセンサ等で監視し、その温度がしきい値を超えた場合等に噴射するようにしてもよい。噴射が不要な時は減圧装置５に膨張弁等の弁機構を用いた場合では弁を閉じればよい。また減圧装置５にキャピラリーチューブを用いる場合では、キャピラリーチューブの上流側（分岐管Ａ５０の範囲）に切替え弁を設置しておき、噴射が必要な時は切替え弁を開き、不要な時は閉じるようにすればよい。
【００６１】
また図１に示した冷媒回路装置は、二酸化炭素を冷媒として使用したヒートポンプ式の給湯装置であったが、給湯装置以外でも図５あるいは図６に示したような冷凍空調装置に適用してもよく、給湯用としては二酸化炭素が冷媒として適していると言えるが、これに拘るものではなく、特に冷凍空調用であれば二酸化炭素以外でもＨＦＣ冷媒やＨＣ冷媒が適用でき、同様な効果を奏することができる。また図５および図６に示す冷媒回路装置を給湯用途に適用させてもよく、また使用する冷媒も給湯用であれば二酸化炭素が適当であるが、冷凍空調用途であれば、二酸化炭素以外でもＨＦＣ冷媒やＨＣ冷媒が適用でき、同様な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の実施の形態１を示す冷媒回路装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す圧縮機周りを示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態２を示す圧縮機周りを示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態３を示す圧縮機周りを示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態４を示す冷媒回路装置の構成図である。
【図６】この発明の実施の形態５を示す冷媒回路装置の構成図である。
【符号の説明】
【００６３】
１、６、７  圧縮機、２  高圧側熱交換器、３  絞り装置、４  低圧側熱交換器、５  減圧装置、８  気液分離器、８ａ  ガス冷媒層、８ｂ  液冷媒層、１０  密閉容器、１０ａ  円筒容器、１０ｂ  上蓋、１０ｃ  底蓋、１１  低段側圧縮機構部（低段部）、１２  高段側圧縮機構部（高段部）、１３  電動機、１３ａ  固定子、１３ｂ  回転子、１４  回転軸、１５  容積拡大部、１６  受け具、１７  油溜め、２０  低段吸入管、２１  低段吐出管、２２  冷媒導出管、２３  高段吸入管、２４  高段吐出管、２５  中間圧接続管、２６  噴射管、２７  第１中間圧接続管、２８  第２中間圧接続管、２９  第１低段吐出管、３０  第２低段吐出管、３１  空間Ａ、３２  空間Ｂ、４０  接続配管Ａ、４１  接続配管Ｂ、４２  接続配管Ｃ、４３  接続配管Ｄ、４４  接続配管Ｅ、４５  接続配管Ｆ、５０  分岐管Ａ、５１  分岐管Ｂ、５２  分岐管、５３  分岐管Ｃ、５４  熱交換部、６０  貯湯タンク、６１  ポンプ、６２  水配管。      
【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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