(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を吸入する第１吸入口と冷媒を吐出する第１吐出口とを有する第１圧縮機構部、及び、該第１圧縮機構部を収納する第１密閉容器を備え、前記第１密閉容器内の下部が油を貯留する第１油溜め空間となり、前記第１密閉容器内における前記第１油溜め空間の上方が冷媒を充満させる第１冷媒空間となる第１圧縮機と、
下部が油を貯留する第２油溜め空間となり、前記第２油溜め空間の上方が冷媒を充満させる第２冷媒空間となる第２密閉容器と、
前記第１圧縮機構部の前記第１吐出口から吐出された冷媒を前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に導く第１吐出配管と、
前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間と前記第１密閉容器の前記第１冷媒空間とを連通する冷媒連通管と、
前記第２密閉容器の前記第２油溜め空間と前記第１密閉容器の前記第１油溜め空間とを連通する油連通管と、
前記第１冷媒空間から冷媒を流出させる流出配管と、
前記流出配管から流出した冷媒が凝縮器、膨張弁及び蒸発器を経て前記第１吸入口から前記第１圧縮機構部に吸入される経路と、
冷媒を吸入する第２吸入口と冷媒を吐出する第２吐出口とを有し、前記第２密閉容器に収納された第２圧縮機構部と、を備え、
前記第２圧縮機構部及び前記第２密閉容器が第２圧縮機を構成し、
前記第２圧縮機構部の前記第２吐出口から吐出された冷媒が前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に流入するように構成され、
前記流出配管から流出して前記凝縮器、前記膨張弁及び前記蒸発器を経た冷媒が前記第２吸入口から前記第２圧縮機構部にも吸入される構成であるヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記第２密閉容器の前記第２油溜め空間に第２圧縮機用給油口を有し、前記第２油溜め空間内の油を該第２圧縮機用給油口から前記第２圧縮機構部へ導く第２圧縮機用給油流路を備え、
前記油連通管における前記第２油溜め空間との連通口は、前記第２圧縮機用給油口よりも高い位置に配置されている請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項３】
回転子と、固定子と、該固定子に巻き付けられた巻線とを有し、前記第２圧縮機構部を駆動する第２圧縮機用電動機を前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に備え、
前記第２圧縮機用電動機の前記巻線は、前記第２圧縮機用電動機の前記固定子における前記第２圧縮機構部側の端部、及び前記第２圧縮機用電動機の前記固定子における前記第２圧縮機構部側とは反対側の端部から突出しており、
前記冷媒連通管における前記第２冷媒空間側の端部は、２本の配管で構成されており、
これら２本の配管のうちの一方は、前記第２圧縮機用電動機の前記固定子よりも前記第２圧縮機構部側で前記第２冷媒空間と連通し、
これら２本の配管のうちの他方は、前記第２圧縮機用電動機の前記固定子よりも前記第２圧縮機構部から離れた位置で前記第２冷媒空間と連通している請求項１又は請求項２に記載のヒートポンプ装置。
【請求項４】
回転子と、固定子と、該固定子に巻き付けられた巻線とを有し、前記第２圧縮機構部を駆動する第２圧縮機用電動機を前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に備え、
前記第２圧縮機用電動機の前記巻線は、前記第２圧縮機用電動機の前記固定子における前記第２圧縮機構部側の端部、及び前記第２圧縮機用電動機の前記固定子における前記第２圧縮機構部側とは反対側の端部から突出しており、
前記第２圧縮機用電動機の前記固定子の外周と前記第２密閉容器との間には、前記第２冷媒空間における前記第２圧縮機用電動機の前記固定子よりも前記第２圧縮機構部側となる範囲と、前記第２冷媒空間における前記第２圧縮機用電動機の前記固定子よりも前記第２圧縮機構部から離れた位置となる範囲とを連通する連通空間が形成され、
前記冷媒連通管における前記第２冷媒空間側の端部は、当該連通空間に配置されている請求項１又は請求項２に記載のヒートポンプ装置。
【請求項５】
冷媒を吸入する第１吸入口と冷媒を吐出する第１吐出口とを有する第１圧縮機構部、及び、該第１圧縮機構部を収納する第１密閉容器を備え、前記第１密閉容器内の下部が油を貯留する第１油溜め空間となり、前記第１密閉容器内における前記第１油溜め空間の上方が冷媒を充満させる第１冷媒空間となる第１圧縮機と、
下部が油を貯留する第２油溜め空間となり、前記第２油溜め空間の上方が冷媒を充満させる第２冷媒空間となる第２密閉容器と、
前記第１圧縮機構部の前記第１吐出口から吐出された冷媒を前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に導く第１吐出配管と、
前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間と前記第１密閉容器の前記第１冷媒空間とを連通する冷媒連通管と、
前記第２密閉容器の前記第２油溜め空間と前記第１密閉容器の前記第１油溜め空間とを連通する油連通管と、
前記第１冷媒空間から冷媒を流出させる流出配管と、
前記流出配管から流出した冷媒が凝縮器、膨張弁及び蒸発器を経て前記第１吸入口から前記第１圧縮機構部に吸入される経路と、
前記第２密閉容器に対して前記第１圧縮機と並列に設けられた並列圧縮機と、を備え、
該並列圧縮機は、
冷媒を吸入する並列圧縮機用吸入口と冷媒を吐出する並列圧縮機用吐出口とを有する並列圧縮機用圧縮機構部と、
下部が油を貯留する並列圧縮機用油溜め空間となり、前記並列圧縮機用油溜め空間の上方が冷媒を充満させる並列圧縮機用冷媒空間となる並列圧縮機用密閉容器と、
を備え、
前記並列圧縮機用圧縮機構部の前記並列圧縮機用吐出口から吐出された冷媒を前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に導く並列圧縮機用吐出配管と、
前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間と前記並列圧縮機用密閉容器の前記並列圧縮機用冷媒空間とを連通する第１並列圧縮機用冷媒連通管と、
前記並列圧縮機用密閉容器の前記並列圧縮機用冷媒空間と前記第１密閉容器の前記第１冷媒空間とを連通する第２並列圧縮機用冷媒連通管と、
前記第２密閉容器の前記第２油溜め空間と前記並列圧縮機用密閉容器の前記並列圧縮機用油溜め空間とを連通する第１並列圧縮機用油連通管と、
前記並列圧縮機用密閉容器の前記並列圧縮機用油溜め空間と前記第１密閉容器の前記第１油溜め空間とを連通する第２並列圧縮機用油連通管と、
前記冷媒連通管に設けられ、前記冷媒連通管内の流路を開閉する第１開閉弁と、
前記油連通管に設けられ、前記油連通管内の流路を開閉する第２開閉弁と、
前記第１並列圧縮機用冷媒連通管に設けられ、前記第１並列圧縮機用冷媒連通管内の流路を開閉する第３開閉弁と、
前記第１並列圧縮機用油連通管に設けられ、前記第１並列圧縮機用油連通管内の流路を開閉する第４開閉弁と、
前記第２並列圧縮機用冷媒連通管に設けられ、前記第１冷媒空間から前記並列圧縮機用冷媒空間への冷媒の流れを禁止する第１弁部と、
前記第２並列圧縮機用油連通管に設けられ、前記第１油溜め空間から前記並列圧縮機用油溜め空間への油の流れを禁止する第２弁部と、
を備え、
前記流出配管から流出して前記凝縮器、前記膨張弁及び前記蒸発器を経た冷媒が前記並列圧縮機用吸入口から前記並列圧縮機用圧縮機構部にも吸入される構成であるヒートポンプ装置。
【請求項６】
冷媒を吸入する第１吸入口と冷媒を吐出する第１吐出口とを有する第１圧縮機構部、及び、該第１圧縮機構部を収納する第１密閉容器を備え、前記第１密閉容器内の下部が油を貯留する第１油溜め空間となり、前記第１密閉容器内における前記第１油溜め空間の上方が冷媒を充満させる第１冷媒空間となる第１圧縮機と、
下部が油を貯留する第２油溜め空間となり、前記第２油溜め空間の上方が冷媒を充満させる第２冷媒空間となる第２密閉容器と、
前記第１圧縮機構部の前記第１吐出口から吐出された冷媒を前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に導く第１吐出配管と、
前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間と前記第１密閉容器の前記第１冷媒空間とを連通する冷媒連通管と、
前記第２密閉容器の前記第２油溜め空間と前記第１密閉容器の前記第１油溜め空間とを連通する油連通管と、
前記第１冷媒空間から冷媒を流出させる流出配管と、
前記流出配管から流出した冷媒が凝縮器、膨張弁及び蒸発器を経て前記第１吸入口から前記第１圧縮機構部に吸入される経路と、
前記第２密閉容器と前記第１圧縮機との間に設けられた中間圧縮機と、を備え、
該中間圧縮機は、
冷媒を吸入する中間圧縮機用吸入口と冷媒を吐出する中間圧縮機用吐出口とを有する中間圧縮機用圧縮機構部と、
下部が油を貯留する中間圧縮機用油溜め空間となり、前記中間圧縮機用油溜め空間の上方が冷媒を充満させる中間圧縮機用冷媒空間となる中間圧縮機用密閉容器と、
を備え、
前記中間圧縮機用圧縮機構部の前記中間圧縮機用吐出口から吐出された冷媒を前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に導く中間圧縮機用吐出配管と、
を備え、
前記冷媒連通管は、
前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間と前記中間圧縮機用密閉容器の前記中間圧縮機用冷媒空間とを連通する第１冷媒連通管と、
前記中間圧縮機用密閉容器の前記中間圧縮機用冷媒空間と前記第１密閉容器の前記第１冷媒空間とを連通する第２冷媒連通管と、
を備え、
前記油連通管は、
前記第２密閉容器の前記第２油溜め空間と前記中間圧縮機用密閉容器の前記中間圧縮機用油溜め空間とを連通する第１油連通管と、
前記中間圧縮機用密閉容器の前記中間圧縮機用油溜め空間と前記第１密閉容器の前記第１油溜め空間とを連通する第２油連通管と、
を備え、
前記流出配管から流出して前記凝縮器、前記膨張弁及び前記蒸発器を経た冷媒が前記中間圧縮機用吸入口から前記中間圧縮機用圧縮機構部にも吸入される構成であるヒートポンプ装置。
【請求項７】
前記中間圧縮機に対して前記第１圧縮機と並列に設けられた並列圧縮機を有し、
該並列圧縮機は、
冷媒を吸入する並列圧縮機用吸入口と冷媒を吐出する並列圧縮機用吐出口とを有する並列圧縮機用圧縮機構部と、
下部が油を貯留する並列圧縮機用油溜め空間となり、前記並列圧縮機用油溜め空間の上方が冷媒を充満させる並列圧縮機用冷媒空間となる並列圧縮機用密閉容器と、
を備え、
当該ヒートポンプ装置は、
前記並列圧縮機用圧縮機構部の前記並列圧縮機用吐出口から吐出された冷媒を前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に導く並列圧縮機用吐出配管と、
前記中間圧縮機の前記中間圧縮機用密閉容器の前記中間圧縮機用冷媒空間と前記並列圧縮機用密閉容器の前記並列圧縮機用冷媒空間とを連通する第１並列圧縮機用冷媒連通管と、
前記並列圧縮機用密閉容器の前記並列圧縮機用冷媒空間と前記第１密閉容器の前記第１冷媒空間とを連通する第２並列圧縮機用冷媒連通管と、
前記中間圧縮機の前記中間圧縮機用密閉容器の前記中間圧縮機用油溜め空間と前記並列圧縮機用密閉容器の前記並列圧縮機用油溜め空間とを連通する第１並列圧縮機用油連通管と、
前記並列圧縮機用密閉容器の前記並列圧縮機用油溜め空間と前記第１密閉容器の前記第１油溜め空間とを連通する第２並列圧縮機用油連通管と、
前記第２冷媒連通管に設けられ、前記第２冷媒連通管内の流路を開閉する第１開閉弁と、
前記第２油連通管に設けられ、前記第２油連通管内の流路を開閉する第２開閉弁と、
前記第１並列圧縮機用冷媒連通管に設けられ、前記第１並列圧縮機用冷媒連通管内の流路を開閉する第３開閉弁と、
前記第１並列圧縮機用油連通管に設けられ、前記第１並列圧縮機用油連通管内の流路を開閉する第４開閉弁と、
前記第２並列圧縮機用冷媒連通管に設けられ、前記第１冷媒空間から前記並列圧縮機用冷媒空間への冷媒の流れを禁止する第１弁部と、
前記第２並列圧縮機用油連通管に設けられ、前記第１油溜め空間から前記並列圧縮機用油溜め空間への油の流れを禁止する第２弁部と、
を備え、
前記流出配管から流出して前記凝縮器、前記膨張弁及び前記蒸発器を経た冷媒が前記並列圧縮機用吸入口から前記並列圧縮機用圧縮機構部にも吸入される構成である請求項６に記載のヒートポンプ装置。
【請求項８】
冷媒を吸入する第１吸入口と冷媒を吐出する第１吐出口とを有する第１圧縮機構部、及び、該第１圧縮機構部を収納する第１密閉容器を備え、前記第１密閉容器内の下部が油を貯留する第１油溜め空間となり、前記第１密閉容器内における前記第１油溜め空間の上方が冷媒を充満させる第１冷媒空間となる第１圧縮機と、
下部が油を貯留する第２油溜め空間となり、前記第２油溜め空間の上方が冷媒を充満させる第２冷媒空間となる第２密閉容器と、
前記第１圧縮機構部の前記第１吐出口から吐出された冷媒を前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に導く第１吐出配管と、
前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間と前記第１密閉容器の前記第１冷媒空間とを連通する冷媒連通管と、
前記第２密閉容器の前記第２油溜め空間と前記第１密閉容器の前記第１油溜め空間とを連通する油連通管と、
前記第１冷媒空間から冷媒を流出させる流出配管と、
前記流出配管から流出した冷媒が凝縮器、膨張弁及び蒸発器を経て前記第１吸入口から前記第１圧縮機構部に吸入される経路と、
回転子と、固定子と、該固定子に巻き付けられた巻線とを有し、前記第１密閉容器の前記第１冷媒空間に備えられ、前記第１圧縮機構部を駆動する第１圧縮機用電動機と、を備え、
前記第１圧縮機用電動機の前記巻線は、前記第１圧縮機用電動機の前記固定子における前記第１圧縮機構部側の端部、及び前記第１圧縮機用電動機の前記固定子における前記第１圧縮機構部側とは反対側の端部から突出しており、
前記冷媒連通管における前記第１冷媒空間側の端部は、２本の配管で構成されており、
これら２本の配管のうちの一方は、前記第１圧縮機用電動機の前記固定子よりも前記第１圧縮機構部側で前記第１冷媒空間と連通し、
これら２本の配管のうちの他方は、前記第１圧縮機用電動機の前記固定子よりも前記第１圧縮機構部から離れた位置で前記第１冷媒空間と連通しており、
前記流出配管における前記第１冷媒空間側の端部は、２本の配管で構成されており、
これら２本の配管のうちの一方は、前記第１圧縮機用電動機の前記固定子よりも前記第１圧縮機構部側で前記第１冷媒空間と連通し、
これら２本の配管のうちの他方は、前記第１圧縮機用電動機の前記固定子よりも前記第１圧縮機構部から離れた位置で前記第１冷媒空間と連通しているヒートポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機の密閉容器内において油が枯渇することの防止を図ったヒートポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置等のヒートポンプ装置では、所謂高圧シェル方式の圧縮機が用いられることがある。高圧シェル方式の圧縮機では、密閉容器内に収納された圧縮機構部で冷媒を昇圧した際、圧縮機構部は、一旦、密閉容器内に昇圧した高圧の冷媒を吐出する。そして、その後、高圧シェル方式の圧縮機は、密閉容器内に満たされた高圧の冷媒を、密閉容器外つまり圧縮機の外部へ吐出する。すなわち、高圧シェル方式の圧縮機は、密閉容器内が高圧の冷媒で満たされ、高圧ガス雰囲気となる圧縮機である。【０００３】
一般に、密閉容器を備えた圧縮機には、密閉容器内の底部に油溜め空間を有する。油溜め空間には、圧縮機を構成する部品間の摺動部及び圧縮機構部に供給される油が貯留されている。すなわち、高圧シェル方式の圧縮機の密閉容器内は、下部が油を貯留する油溜め空間となり、油溜め空間の上方が高圧冷媒で満たされた冷媒空間となる。換言すると、油溜め空間に貯留された油は、高圧ガス雰囲気に晒されている。そして、高圧シェル方式の圧縮機では、油溜め空間の油は、冷媒空間の圧力と圧縮機構部内の低圧空間である吸入側空間の圧力との差によって、圧縮機を構成する部品間の摺動部、及び冷媒を昇圧する圧縮機構部に供給される。圧縮機を構成する部品間の摺動部に供給された油は、摺動部の潤滑を行う。また、圧縮機構部に供給された油は、圧縮機構部の部品間の隙間をシールし、圧縮機構部のシール性を向上させる。このように油溜め空間の油を摺動部及び圧縮機構部に供給することにより、高圧シェル方式の圧縮機は、圧縮機の信頼性及び性能を担保する。【０００４】
ここで、密閉容器内の油の一部は、圧縮機から高圧の冷媒が吐出される際、冷媒と共に密閉容器外へ吐出されてしまう。その結果、油溜め空間の油が枯渇し、潤滑不良による摺動部の故障、及び圧縮機の性能低下を引き起こす。【０００５】
そこで、高圧シェル方式の圧縮機を備えた従来のヒートポンプ装置には、油溜め空間の油が枯渇することの防止を図ったヒートポンプ装置が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１には、ヒートポンプ装置の一例である空気調和装置が記載されている。この、特許文献１に記載の空気調和装置は、圧縮機の下流側に、つまり圧縮機に接続された吐出配管に、圧縮機から吐出された冷媒から油を分離するオイルセパレータを備えている。そして、特許文献１に記載の空気調和装置は、オイルセパレータで分離した油を差圧によって圧縮機に戻すため、圧縮機に接続された吸入配管とオイルセパレータとを、油戻し管で接続している。圧縮機の密閉容器内は上述のように高圧な冷媒で満たされているため、オイルセパレータ内よりも密閉容器内の圧力の方が高く、オイルセパレータから密閉容器内へ油を直接戻すことができないからである。【０００６】
これにより、オイルセパレータで分離された油は、オイルセパレータよりも低圧環境となっている吸入配管に流入した後、圧縮機の圧縮機構部に吸入される。この圧縮機構部に吸入された油は、冷媒と共に圧縮された後、密閉容器内へ吐出される。そして、密閉容器内に冷媒と共に吐出された油は、密閉容器から吐出配管へ至る過程で、密閉容器内部で冷媒と分離され、油溜め空間に貯留される。このように、特許文献１に記載の空気調和装置は、オイルセパレータの油を吸入配管へ戻す方式により、油溜め空間の油量を一定以上に確保している。【０００７】
また、従来のヒートポンプ装置には、複数の圧縮機を備え、負荷によって圧縮機の駆動台数を変更するものも提案されている。特許文献１に記載の空気調和装置も、このように構成されている。詳しくは、特許文献１に記載の空気調和装置の各圧縮機は、これら圧縮機に接続された吐出配管及び吸入配管が並列に接続されている。換言すると、特許文献１に記載の空気調和装置は、各圧縮機が並列に接続されている。【０００８】
複数の圧縮機を備えたヒートポンプ装置の場合、停止している圧縮機は、吸入配管から冷媒を吸入しない。また、低回転で駆動している圧縮機が吸入配管から冷媒を吸入する量は、該圧縮機よりも高回転で駆動している圧縮機と比べ、少ない。このため、複数の圧縮機を備えたヒートポンプ装置においては、圧縮機毎に上述したオイルセパレータ及び油戻し管を設けても、油溜め空間に貯留される油の量が圧縮機毎に異なってくる。したがって、一部の圧縮機において油溜め空間の油が枯渇し、潤滑不良による摺動部の故障、及び圧縮機の性能低下を引き起こす場合がある。【０００９】
そこで、特許文献１に記載の空気調和装置は、各圧縮機の油溜め空間の油量を均一にするため、均油回路と、該均油回路を制御する制御装置を備えている。詳しくは、均油回路は、圧縮機毎に設けられた複数の油戻し管と、複数の油戻し管を連通させる連通管と、を備えている。各油戻し管は、対応する圧縮機の密閉容器の油溜め空間と、対応する圧縮機に接続された吸入配管と、を接続している。また、各油戻し管には、連通管との接続箇所と吸入配管との接続箇所との間に、油戻し管内の流路を開閉する開閉弁が設けられている。【００１０】
このように構成された均油回路においては、１台の圧縮機のみが駆動している場合、制御装置は、当該圧縮機に対応して設けられた開閉弁を開く。また、制御装置は、停止中の圧縮機に対応して設けられた開閉弁を閉じる。また、制御装置は、複数の圧縮機が駆動している場合、これらの圧縮機に対応して設けられた開閉弁を、順々に周期的に開く。これにより、油溜め空間の油量が減少した圧縮機に接続された吸入配管に、油溜め空間の油量が多い圧縮機から、油を流入させることができる。そして、油溜め空間の油量が減少した圧縮機は、吸入配管に流入した油を冷媒と共に圧縮機構部で吸入することにより、当該圧縮機の油溜め空間の油量を一定以上に確保する。その結果、各圧縮機の油溜め空間の油量を均一にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−１７６９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に記載の空気調和装置は、油溜め空間の油量が減少した圧縮機に油を戻す際、一旦、当該圧縮機に接続された吸入配管に油を流入させる。そして、吸入配管を流れる冷媒と共に当該油を圧縮機構部で吸入することにより、油溜め空間の油量が減少した圧縮機の油溜め空間に、当該油を戻すことができる。ここで、吸入配管に流入する油は、オイルセパレータで分離された油、あるいは、油溜め空間の油量が多い圧縮機の油溜め空間に貯留されていた油である。オイルセパレータで分離された油は、圧縮機で圧縮された高温の冷媒と共に圧縮機から吐出されるので、高温となっている。また、油溜め空間に貯留されていた油も、上述のように密閉容器内において高圧ガス雰囲気に晒されていたので、高温となっている。一方、吸入配管を流れる冷媒は、圧縮機で圧縮される前の低温低圧な冷媒である。【００１３】
すなわち、特許文献１に記載の空気調和装置は、油溜め空間の油量が減少した圧縮機に油を戻す際、吸入配管に流入する油によって吸入配管を流れる冷媒が温められ、所謂加熱損失が発生してしまう。つまり、特許文献１に記載の空気調和装置は、油溜め空間の油量が減少した圧縮機に油を戻す際、上記加熱損失によって、空気調和装置の性能が低下してしまうという課題があった。【００１４】
また、特許文献１に記載の空気調和装置は、各圧縮機の油溜め空間の油量を均一にするため、上述の均油回路と、該均油回路を制御する制御装置を必要とする。このため、特許文献１に記載の空気調和装置は、冷媒回路の構成要素が多くなって冷媒回路が複雑になる、均圧回路の制御が複雑になる等の理由により、空気調和装置のコストが増大してしまうという課題があった。【００１５】
本発明は、上述の課題の少なくとも１つを解決するためになされたものであり、圧縮機の密閉容器内において油が枯渇することを防止でき、性能の低下も抑制できるヒートポンプ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】
【００１６】
本発明に係るヒートポンプ装置は、冷媒を吸入する第１吸入口と冷媒を吐出する第１吐出口とを有する第１圧縮機構部、及び、該第１圧縮機構部を収納する第１密閉容器を備え、前記第１密閉容器内の下部が油を貯留する第１油溜め空間となり、前記第１密閉容器内における前記第１油溜め空間の上方が冷媒を充満させる第１冷媒空間となる第１圧縮機と、下部が油を貯留する第２油溜め空間となり、前記第２油溜め空間の上方が冷媒を充満させる第２冷媒空間となる第２密閉容器と、前記第１圧縮機構部の前記第１吐出口から吐出された冷媒を前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に導く第１吐出配管と、前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間と前記第１密閉容器の前記第１冷媒空間とを連通する冷媒連通管と、前記第２密閉容器の前記第２油溜め空間と前記第１密閉容器の前記第１油溜め空間とを連通する油連通管と、前記第１冷媒空間から冷媒を流出させる流出配管と、前記流出配管から流出した冷媒が凝縮器、膨張弁及び蒸発器を経て前記第１吸入口から前記第１圧縮機構部に吸入される経路と、冷媒を吸入する第２吸入口と冷媒を吐出する第２吐出口とを有し、前記第２密閉容器に収納された第２圧縮機構部と、を備え、前記第２圧縮機構部及び前記第２密閉容器が第２圧縮機を構成し、前記第２圧縮機構部の前記第２吐出口から吐出された冷媒が前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に流入するように構成され、前記流出配管から流出して前記凝縮器、前記膨張弁及び前記蒸発器を経た冷媒が前記第２吸入口から前記第２圧縮機構部にも吸入される構成である。
また、本発明に係るヒートポンプ装置は、冷媒を吸入する第１吸入口と冷媒を吐出する第１吐出口とを有する第１圧縮機構部、及び、該第１圧縮機構部を収納する第１密閉容器を備え、前記第１密閉容器内の下部が油を貯留する第１油溜め空間となり、前記第１密閉容器内における前記第１油溜め空間の上方が冷媒を充満させる第１冷媒空間となる第１圧縮機と、下部が油を貯留する第２油溜め空間となり、前記第２油溜め空間の上方が冷媒を充満させる第２冷媒空間となる第２密閉容器と、前記第１圧縮機構部の前記第１吐出口から吐出された冷媒を前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に導く第１吐出配管と、前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間と前記第１密閉容器の前記第１冷媒空間とを連通する冷媒連通管と、前記第２密閉容器の前記第２油溜め空間と前記第１密閉容器の前記第１油溜め空間とを連通する油連通管と、前記第１冷媒空間から冷媒を流出させる流出配管と、前記流出配管から流出した冷媒が凝縮器、膨張弁及び蒸発器を経て前記第１吸入口から前記第１圧縮機構部に吸入される経路と、前記第２密閉容器に対して前記第１圧縮機と並列に設けられた並列圧縮機と、を備え、該並列圧縮機は、冷媒を吸入する並列圧縮機用吸入口と冷媒を吐出する並列圧縮機用吐出口とを有する並列圧縮機用圧縮機構部と、下部が油を貯留する並列圧縮機用油溜め空間となり、前記並列圧縮機用油溜め空間の上方が冷媒を充満させる並列圧縮機用冷媒空間となる並列圧縮機用密閉容器と、を備え、前記並列圧縮機用圧縮機構部の前記並列圧縮機用吐出口から吐出された冷媒を前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に導く並列圧縮機用吐出配管と、前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間と前記並列圧縮機用密閉容器の前記並列圧縮機用冷媒空間とを連通する第１並列圧縮機用冷媒連通管と、前記並列圧縮機用密閉容器の前記並列圧縮機用冷媒空間と前記第１密閉容器の前記第１冷媒空間とを連通する第２並列圧縮機用冷媒連通管と、前記第２密閉容器の前記第２油溜め空間と前記並列圧縮機用密閉容器の前記並列圧縮機用油溜め空間とを連通する第１並列圧縮機用油連通管と、前記並列圧縮機用密閉容器の前記並列圧縮機用油溜め空間と前記第１密閉容器の前記第１油溜め空間とを連通する第２並列圧縮機用油連通管と、前記冷媒連通管に設けられ、前記冷媒連通管内の流路を開閉する第１開閉弁と、前記油連通管に設けられ、前記油連通管内の流路を開閉する第２開閉弁と、前記第１並列圧縮機用冷媒連通管に設けられ、前記第１並列圧縮機用冷媒連通管内の流路を開閉する第３開閉弁と、前記第１並列圧縮機用油連通管に設けられ、前記第１並列圧縮機用油連通管内の流路を開閉する第４開閉弁と、前記第２並列圧縮機用冷媒連通管に設けられ、前記第１冷媒空間から前記並列圧縮機用冷媒空間への冷媒の流れを禁止する第１弁部と、前記第２並列圧縮機用油連通管に設けられ、前記第１油溜め空間から前記並列圧縮機用油溜め空間への油の流れを禁止する第２弁部と、を備え、前記流出配管から流出して前記凝縮器、前記膨張弁及び前記蒸発器を経た冷媒が前記並列圧縮機用吸入口から前記並列圧縮機用圧縮機構部にも吸入される構成である。
また、本発明に係るヒートポンプ装置は、冷媒を吸入する第１吸入口と冷媒を吐出する第１吐出口とを有する第１圧縮機構部、及び、該第１圧縮機構部を収納する第１密閉容器を備え、前記第１密閉容器内の下部が油を貯留する第１油溜め空間となり、前記第１密閉容器内における前記第１油溜め空間の上方が冷媒を充満させる第１冷媒空間となる第１圧縮機と、下部が油を貯留する第２油溜め空間となり、前記第２油溜め空間の上方が冷媒を充満させる第２冷媒空間となる第２密閉容器と、前記第１圧縮機構部の前記第１吐出口から吐出された冷媒を前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に導く第１吐出配管と、前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間と前記第１密閉容器の前記第１冷媒空間とを連通する冷媒連通管と、前記第２密閉容器の前記第２油溜め空間と前記第１密閉容器の前記第１油溜め空間とを連通する油連通管と、前記第１冷媒空間から冷媒を流出させる流出配管と、前記流出配管から流出した冷媒が凝縮器、膨張弁及び蒸発器を経て前記第１吸入口から前記第１圧縮機構部に吸入される経路と、前記第２密閉容器と前記第１圧縮機との間に設けられた中間圧縮機と、を備え、該中間圧縮機は、冷媒を吸入する中間圧縮機用吸入口と冷媒を吐出する中間圧縮機用吐出口とを有する中間圧縮機用圧縮機構部と、下部が油を貯留する中間圧縮機用油溜め空間となり、前記中間圧縮機用油溜め空間の上方が冷媒を充満させる中間圧縮機用冷媒空間となる中間圧縮機用密閉容器と、を備え、前記中間圧縮機用圧縮機構部の前記中間圧縮機用吐出口から吐出された冷媒を前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に導く中間圧縮機用吐出配管と、を備え、前記冷媒連通管は、前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間と前記中間圧縮機用密閉容器の前記中間圧縮機用冷媒空間とを連通する第１冷媒連通管と、前記中間圧縮機用密閉容器の前記中間圧縮機用冷媒空間と前記第１密閉容器の前記第１冷媒空間とを連通する第２冷媒連通管と、を備え、前記油連通管は、前記第２密閉容器の前記第２油溜め空間と前記中間圧縮機用密閉容器の前記中間圧縮機用油溜め空間とを連通する第１油連通管と、前記中間圧縮機用密閉容器の前記中間圧縮機用油溜め空間と前記第１密閉容器の前記第１油溜め空間とを連通する第２油連通管と、を備え、前記流出配管から流出して前記凝縮器、前記膨張弁及び前記蒸発器を経た冷媒が前記中間圧縮機用吸入口から前記中間圧縮機用圧縮機構部にも吸入される構成である。
また、本発明に係るヒートポンプ装置は、冷媒を吸入する第１吸入口と冷媒を吐出する第１吐出口とを有する第１圧縮機構部、及び、該第１圧縮機構部を収納する第１密閉容器を備え、前記第１密閉容器内の下部が油を貯留する第１油溜め空間となり、前記第１密閉容器内における前記第１油溜め空間の上方が冷媒を充満させる第１冷媒空間となる第１圧縮機と、下部が油を貯留する第２油溜め空間となり、前記第２油溜め空間の上方が冷媒を充満させる第２冷媒空間となる第２密閉容器と、前記第１圧縮機構部の前記第１吐出口から吐出された冷媒を前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間に導く第１吐出配管と、前記第２密閉容器の前記第２冷媒空間と前記第１密閉容器の前記第１冷媒空間とを連通する冷媒連通管と、前記第２密閉容器の前記第２油溜め空間と前記第１密閉容器の前記第１油溜め空間とを連通する油連通管と、前記第１冷媒空間から冷媒を流出させる流出配管と、前記流出配管から流出した冷媒が凝縮器、膨張弁及び蒸発器を経て前記第１吸入口から前記第１圧縮機構部に吸入される経路と、回転子と、固定子と、該固定子に巻き付けられた巻線とを有し、前記第１密閉容器の前記第１冷媒空間に備えられ、前記第１圧縮機構部を駆動する第１圧縮機用電動機と、を備え、前記第１圧縮機用電動機の前記巻線は、前記第１圧縮機用電動機の前記固定子における前記第１圧縮機構部側の端部、及び前記第１圧縮機用電動機の前記固定子における前記第１圧縮機構部側とは反対側の端部から突出しており、前記冷媒連通管における前記第１冷媒空間側の端部は、２本の配管で構成されており、これら２本の配管のうちの一方は、前記第１圧縮機用電動機の前記固定子よりも前記第１圧縮機構部側で前記第１冷媒空間と連通し、これら２本の配管のうちの他方は、前記第１圧縮機用電動機の前記固定子よりも前記第１圧縮機構部から離れた位置で前記第１冷媒空間と連通しており、前記流出配管における前記第１冷媒空間側の端部は、２本の配管で構成されており、これら２本の配管のうちの一方は、前記第１圧縮機用電動機の前記固定子よりも前記第１圧縮機構部側で前記第１冷媒空間と連通し、これら２本の配管のうちの他方は、前記第１圧縮機用電動機の前記固定子よりも前記第１圧縮機構部から離れた位置で前記第１冷媒空間と連通している。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るヒートポンプ装置においては、第１圧縮機の第１圧縮機構部で圧縮された冷媒は、第１吐出配管を通って、第２密閉容器に流入する。そして、第２密閉容器において、油と冷媒が分離される。この分離された油は、第２密閉容器の第２油溜め空間に貯留される。また、この分離された冷媒は、第２密閉容器の第２冷媒空間に充満する。上述のように、本発明に係るヒートポンプ装置においては、第２密閉容器の第２冷媒空間と第１圧縮機の第１密閉容器の第１冷媒空間とが、冷媒連通管で接続されている。このため、第２密閉容器内の冷媒は、冷媒連通管を通って第２密閉容器から第１圧縮機の第１密閉容器に流入し、第１圧縮機の第１密閉容器の第１冷媒空間を満たす。その後、第１圧縮機の第１密閉容器の第１冷媒空間に充満した冷媒は、流出配管から凝縮器（第１圧縮機の外部）へと流出していく。【００１８】
ここで、冷媒連通管を流れる冷媒には圧力損失が生じるため、冷媒連通管の下流側に位置する第１密閉容器内の圧力は、冷媒連通管の上流側に位置する第２密閉容器内の圧力よりも低くなる。このため、第２密閉容器の第２油溜め空間に貯留された油は、第２密閉容器内の圧力と第１密閉容器内の圧力との差圧によって、油連通管を通り、第１圧縮機の第１密閉容器の第１油溜め空間に流入することができる。このように、本発明に係るヒートポンプ装置は、第１圧縮機から冷媒と共に吐出された油を、該第１圧縮機に接続された吸入配管を経由させずに、第１圧縮機の第１密閉容器の第１油溜め空間に戻すことができる。このため、本発明に係るヒートポンプ装置は、加熱損失による性能の低下を抑制できる。すなわち、本発明に係るヒートポンプ装置は、第１圧縮機の第１密閉容器内において油が枯渇することを防止でき、性能の低下も抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和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に係る空気調和装置の圧縮機の基本構成を示す縦断面模式図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の一部を示す冷媒回路図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の一部を示す冷媒回路図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係る空気調和装置における圧縮機間の接続部付近を示す縦断面図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る空気調和装置における圧縮機間の接続部付近を示す横断面図である。
【図７】本発明の実施の形態５に係る空気調和装置の一部を示す冷媒回路図である。
【図８】本発明の実施の形態５に係る空気調和装置の圧縮機の基本構成を示す縦断面模式図である。
【図９】本発明の実施の形態６に係る空気調和装置の一部を示す冷媒回路図である。
【図１０】本発明の実施の形態７に係る空気調和装置の一例の一部を示す冷媒回路図である。
【図１１】本発明の実施の形態７に係る空気調和装置の一例の一部を示す冷媒回路図である。
【図１２】本発明の実施の形態８に係る空気調和装置の一例の一部を示す冷媒回路図である。
【図１３】本発明の実施の形態８に係る空気調和装置における別の一例の一部を示す冷媒回路図である。
【図１４】本発明の実施の形態８に係る空気調和装置における別の一例の一部を示す冷媒回路図である。
【図１５】本発明の実施の形態９に係る空気調和装置の圧縮機の一例を示す横断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態９に係る空気調和装置の圧縮機の一例を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るヒートポンプ装置の具体的実施例を、各実施の形態において説明する。なお、以下の各実施の形態では、ヒートポンプ装置の一例である空気調和装置を用いて、本発明に係るヒートポンプ装置を説明していく。また、一部の実施の形態では、複数の圧縮機を備えた空気調和装置を説明している。この際、圧縮機の構成及び該圧縮機に接続された構成を圧縮機毎に区別して示したい場合、圧縮機の構成及び該圧縮機に接続された構成を示す符号の後に添え字１，２，…を付けて差別化することがある。
【００２１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置を示す冷媒回路図である。
本実施の形態１に係る空気調和装置１００は、複数の圧縮機ＣＰ、オイルセパレータ１、凝縮器３０１、膨張弁３０２、及び蒸発器３０３を備えている。本実施の形態１では、空気調和装置１００は、２つの圧縮機ＣＰ１，ＣＰ２を備えている。ここで、圧縮機ＣＰ１が、本発明の第１圧縮機に相当する。
これら圧縮機ＣＰ１，ＣＰ２は、所謂高圧シェル方式の縦型スクロール圧縮機となっている。以下では、まず、圧縮機ＣＰの基本構成について説明する。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の圧縮機の基本構成を示す縦断面模式図である。
圧縮機ＣＰは、電動機１５と、電動機１５の駆動力を伝達する駆動軸１４と、駆動軸１４によって伝達された電動機１５の駆動力により冷媒を圧縮（昇圧）する圧縮機構部Ｃと、を備えている。また、圧縮機ＣＰは、電動機１５、駆動軸１４、及び圧縮機構部Ｃを収納する密閉容器Ｓを備えている。具体的には、密閉容器Ｓ内において圧縮機構部Ｃは、電動機１５の上方に配置されている。また、密閉容器Ｓ内は、下部が油を貯留する油溜め空間１３となる。また、密閉容器Ｓ内における油溜め空間１３の上方は、圧縮機構部Ｃで圧縮された冷媒を充満させる冷媒空間１２となる。すなわち、冷媒空間１２は、高圧ガスで満たされた高圧雰囲気となる。
【００２３】
電動機１５は、駆動軸１４を回転駆動させるものであって、回転子１５ａ及び固定子１５ｂを有している。回転子１５ａは焼嵌め等により駆動軸１４に固定されており、固定子１５ｂは焼嵌め等により密閉容器Ｓに固定されている。また、固定子１５ｂには、巻線１６が巻きつけられている。この巻線１６の一部は、固定子１５ｂの上端及び下端から突出している。換言すると、巻線１６は、固定子１５ｂにおける圧縮機構部Ｃ側の端部、及び固定子１５ｂにおける圧縮機構部Ｃ側とは反対側の端部から突出している。以降、固定子１５ｂの上端から突出した巻線部分を、上部巻線１６ａと称する。また、固定子１５ｂの下端から突出した巻線部分を、下部巻線１６ｂと称する。固定子１５ｂの巻線１６には、ガラス端子（図示せず）が接続されている。このガラス端子は、外部から巻線１６に供給する電力を得るため、リード線（図示せず）に接続されている。
【００２４】
圧縮機構部Ｃは、該圧縮機構部Ｃに冷媒を吸入する吸入口Ｃ０と、該圧縮機構部Ｃで圧縮した冷媒を該圧縮機構部Ｃ外へ吐出する吐出口Ｃ１と、を有する。また、吸入口Ｃ０には吸入配管１０が接続されており、吐出口Ｃ１には吐出配管１１が接続されている。この吐出配管１１は、後述のように、吐出口Ｃ１から吐出された冷媒を、本発明の第２冷媒空間に相当する空間へ導く配管である。圧縮機構部Ｃは、駆動軸１４と接続されており、駆動軸１４によって、電動機１５の駆動力が伝達される。なお、吐出配管１１は、吐出口Ｃ１から吐出された冷媒を本発明の第２冷媒空間に相当する空間へ導くことができればよく、吐出口Ｃ１に直接接続されていなくてもよい。例えば、密閉容器Ｓ内に、吐出口Ｃ１から吐出された高圧のガス状冷媒を貯める高圧室を設けてもよい。そして、この高圧室に、吐出配管１１を接続してもよい。
【００２５】
また、圧縮機ＣＰは、密閉容器Ｓの油溜め空間１３に貯留された油を圧縮機構部Ｃへ導く給油流路を備えている。本実施の形態１では、駆動軸１４に形成された内部流路１４ａで、給油流路を構成している。このため、密閉容器Ｓの油溜め空間１３に配置される給油流路の給油口１４ｂは、内部流路１４ａの下部開口となる。また、内部流路１４ａは、圧縮機構部Ｃの低圧空間である吸入側空間１７（図示せず）と連通している。上述のように、密閉容器Ｓ内において、油溜め空間１３の上方の冷媒空間１２は、高圧ガスで満たされた高圧雰囲気となる。このため、油溜め空間１３の油は、冷媒空間１２の圧力と圧縮機構部Ｃの吸入側空間１７の圧力との差によって、圧縮機構部Ｃに供給される。圧縮機構部Ｃに供給された油は、圧縮機構部Ｃの部品間の隙間をシールし、圧縮機構部Ｃのシール性を向上させる。なお、油溜め空間１３から圧縮機構部Ｃへ向かって流れる油の一部は、内部流路１４ａと連通する図示せぬ給油流路によって、圧縮機ＣＰを構成する部品間の摺動部にも供給される。
【００２６】
再び図１に着目すると、圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１は、吐出配管１１１の一端と接続されている。この吐出配管１１１の他端は、吐出母管１１ａの一端と接続されている。また、吐出母管１１ａの他端は、オイルセパレータ１内に連通している。詳しくは、圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１から吐出された冷媒は、吐出配管１１１及び吐出母管１１ａを通って、オイルセパレータ１に流入する。この際、当該冷媒と共に、圧縮機ＣＰ１内に存在していた油の一部も、オイルセパレータ１に流入する。そして、オイルセパレータ１内において冷媒と油とが分離される。このため、オイルセパレータ１内は、下部が油を貯留する油溜め空間２となる。また、オイルセパレータ１内における油溜め空間２の上方は、冷媒が充満した冷媒空間３となる。吐出母管１１ａの上記他端は、オイルセパレータ１の冷媒空間３に連通している。
【００２７】
ここで、圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃが、本発明の第１圧縮機構部に相当する。第１圧縮機構部に相当する圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１が、本発明の第１吐出口に相当する。また、第１圧縮機構部に相当する圧縮機構部Ｃを収納する圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１が、本発明の第１密閉容器に相当する。密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１が、本発明の第１油溜め空間に相当する。密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１が、本発明の第１冷媒空間に相当する。オイルセパレータ１が、本発明の第２密閉容器に相当する。オイルセパレータ１の油溜め空間２が、本発明の第２油溜め空間に相当する。オイルセパレータ１の冷媒空間３が、本発明の第２冷媒空間に相当する。また、吐出配管１１１及び吐出母管１１ａが、本発明の第１吐出配管に相当する。
【００２８】
一方、圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１は、吐出配管１１２の一端と接続されている。この吐出配管１１２の他端は、吐出母管１１ａの一端と接続されている。すなわち、２つの圧縮機ＣＰの圧縮機構部Ｃは吐出母管１１ａに並列に接続されている。また、吐出母管１１ａの他端は、上述のようにオイルセパレータ１の冷媒空間３に連通している。このため、圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１から吐出された冷媒は、吐出配管１１２及び吐出母管１１ａを通って、オイルセパレータ１に流入する。この際、当該冷媒と共に、圧縮機ＣＰ２内に存在していた油の一部も、オイルセパレータ１に流入する。
【００２９】
ここで、後述のように、オイルセパレータ１の冷媒空間３に充満している冷媒は、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２内を通過した後、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１内に流入する。すなわち、圧縮機ＣＰ２は、オイルセパレータ１から圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１内に流れる冷媒の流れにおいて、オイルセパレータ１と圧縮機ＣＰ１との間に直列に設けられている。すなわち、圧縮機ＣＰ２が、本発明の中間圧縮機に相当する。圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃが、本発明の中間圧縮機用圧縮機構部に相当する。中間圧縮機用圧縮機構部に相当する圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１が、本発明の中間圧縮機用吐出口に相当する。また、中間圧縮機用圧縮機構部に相当する圧縮機構部Ｃを収納する圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２が、本発明の中間圧縮機用密閉容器に相当する。密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２が、本発明の中間圧縮機用油溜め空間に相当する。密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２が、本発明の中間圧縮機用冷媒空間に相当する。また、吐出配管１１２及び吐出母管１１ａが、本発明の中間圧縮機用吐出配管に相当する。
【００３０】
また、圧縮機ＣＰ２は、第１冷媒連通管２０１及び第１油連通管２１１によっても、オイルセパレータ１と接続されている。詳しくは、第１冷媒連通管２０１は、オイルセパレータ１の冷媒空間３と密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２とを連通する。この第１冷媒連通管２０１は、オイルセパレータ１の冷媒空間３に充満した冷媒を、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に流入させるための配管である。また、第１油連通管２１１は、オイルセパレータ１の油溜め空間２と密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２とを連通する。この第１油連通管２１１は、オイルセパレータ１の油溜め空間２に貯留された油を、密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２に流入させるための配管である。
【００３１】
本実施の形態１では、第１冷媒連通管２０１は、例えば、オイルセパレータ１内の上部において、オイルセパレータ１の冷媒空間３と連通している。第１冷媒連通管２０１をオイルセパレータ１内のなるべく高い箇所で連通することにより、オイルセパレータ１の冷媒空間３から密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に流入する冷媒によって、オイルセパレータ１の油溜め空間２に貯留された油が巻き上げられることを抑制できる。換言すると、冷媒と共に密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に流入する油の量を抑制することができ、オイルセパレータ１の油溜め空間２に貯留された油が減少することを抑制できるからである。
【００３２】
また、本実施の形態１では、第１冷媒連通管２０１は、圧縮機ＣＰ２の電動機１５よりも低い位置で、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。後述のように、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に充満した冷媒は、電動機１５よりも高い位置で冷媒空間１２２と連通する第２冷媒連通管２０２から、密閉容器Ｓ２外へ流出する。このため、上述のように第１冷媒連通管２０１を密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通することにより、密閉容器Ｓ２内の冷媒は、重力に逆らいながら下方から上方へ向かって流れることとなる。このため、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２内において、冷媒中に含まれる油を分離しやすくなる。
【００３３】
また、圧縮機ＣＰ２は、第２冷媒連通管２０２及び第２油連通管２１２によって、圧縮機ＣＰ１と接続されている。詳しくは、第２冷媒連通管２０２は、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１とを連通する。この第１冷媒連通管２０１は、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に充満した冷媒を、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１に流入させるための配管である。また、第２油連通管２１２は、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１とを連通する。この第２油連通管２１２は、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２に貯留された油を、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１に流入させるための配管である。
【００３４】
すなわち、オイルセパレータ１の冷媒空間３と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１とは、第１冷媒連通管２０１及び第２冷媒連通管２０２によって連通している。また、オイルセパレータ１の油溜め空間２と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１とは、第１油連通管２１１及び第２油連通管２１２によって連通している。つまり、オイルセパレータ１の冷媒空間３と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１とを連通する冷媒連通管２０は、第１冷媒連通管２０１及び第２冷媒連通管２０２で構成されている。また、オイルセパレータ１の油溜め空間２と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１とを連通する油連通管２１は、第１油連通管２１１及び第２油連通管２１２で構成されている。ここで、冷媒連通管２０が、本発明の冷媒連通管に相当する。また、油連通管２１が、本発明の油連通管に相当する。
【００３５】
本実施の形態１では、第２冷媒連通管２０２は、電動機１５よりも高い位置で、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。上述のように、第１冷媒連通管２０１は、圧縮機ＣＰ２の電動機１５よりも低い位置で、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。このため、第１冷媒連通管２０１から密閉容器Ｓ２内流入した冷媒は、重力に逆らいながら下方から上方へ向かって流れ、第２冷媒連通管２０２から密閉容器Ｓ２外へ流出することとなる。このため、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２内において、冷媒中に含まれる油を分離しやすくなる。
【００３６】
また、本実施の形態１では、第２冷媒連通管２０２は、圧縮機ＣＰ１の電動機１５よりも低い位置で、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１に充満した冷媒は、電動機１５よりも高い位置で冷媒空間１２１と連通する後述の流出配管１１ｂから、密閉容器Ｓ１外へ流出する。このため、上述のように第２冷媒連通管２０２を密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通することにより、密閉容器Ｓ１内の冷媒は、重力に逆らいながら下方から上方へ向かって流れることとなる。このため、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１内において、冷媒中に含まれる油を分離しやすくなる。
【００３７】
また、本実施の形態１では、第２油連通管２１２における圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２との連通口は、換言すると第２油連通管２１２における油溜め空間１３２側の端部は、圧縮機ＣＰ２の給油口１４ｂよりも高い位置に配置されている。これにより、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２に貯留された油のうち、第２油連通管２１２における油溜め空間１３２との連通口よりも低い位置に貯留された油は、第２油連通管２１２から密閉容器Ｓ２外へ流出しない。このため、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２に、一定量以上の油を確実に保持することができる。
ここで、圧縮機ＣＰ２の給油口１４ｂが、本発明の中間圧縮機用給油口に相当する。このため、圧縮機ＣＰ２の駆動軸１４に形成された内部流路１４ａが、本発明の中間圧縮機用給油流路に相当する。
【００３８】
また、本実施の形態１では、オイルセパレータ１の油溜め空間２の最底部が、密閉容器Ｓ１及び密閉容器Ｓ２で貯留できる油の最大油面位置よりも高い位置に設置される。これにより、オイルセパレータ１の油溜め空間２に貯留された油を、確実に密閉容器Ｓ１及び密閉容器Ｓ２へ供給することができる。
【００３９】
上述のように、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１には、冷媒空間１２１から冷媒を流出させる流出配管１１ｂの一端が連通している。この流出配管１１ｂの他端は、該流出配管１１ｂから流入した冷媒を凝縮させる凝縮器３０１と接続されている。この凝縮器３０１は、冷媒配管により、該凝縮器３０１から流入した冷媒を膨張させる膨張弁３０２と接続されている。また、膨張弁３０２は、該膨張弁３０２から流入した冷媒を蒸発させる蒸発器３０３と接続されている。
【００４０】
この蒸発器３０３には、吸入母管１０ａの一端が接続されている。吸入母管１０ａの他端には、吸入配管１０１の一端及び吸入配管１０２の一端が接続されている。また、吸入配管１０１の他端は、圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃの吸入口Ｃ０と接続されている。吸入配管１０２の他端は、圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃの吸入口Ｃ０と接続されている。すなわち、２つの圧縮機ＣＰの圧縮機構部Ｃは、吸入母管１０ａに並列に接続されている。つまり、本実施の形態１に係る空気調和装置１００は、流出配管１１ｂから流出した冷媒が凝縮器３０１、膨張弁３０２及び蒸発器３０３を経て圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃの吸入口Ｃ０から圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃに吸入される経路を備えている。また、本実施の形態１に係る空気調和装置１００は、流出配管１１ｂから流出して凝縮器３０１、凝縮器３０１、膨張弁３０２及び蒸発器３０３を経た冷媒が圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃの吸入口Ｃ０から圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃにも吸入される構成となっている。
ここで、圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃの吸入口Ｃ０が、本発明の第１吸入口に相当する。圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃの吸入口Ｃ０が、本発明の中間圧縮機用吸入口に相当する。
【００４１】
［動作説明］
続いて、本実施の形態１に係る空気調和装置１００の運転動作について説明する。
【００４２】
まず、圧縮機ＣＰ１のみが駆動する際の、空気調和装置１００の運転動作について説明する。
圧縮機ＣＰ１の固定子１５ｂ（より詳しくは巻線１６）に電力が供給されると、回転子１５ａが固定子１５ｂに対し回転駆動する。これに伴い、駆動軸１４及び該駆動軸１４に接続された圧縮機構部Ｃの構成部品が回転する。これにより、低温低圧のガス状冷媒は、吸入母管１０ａ及び吸入配管１０１を通り、吸入口Ｃ０より圧縮機構部Ｃへ吸入される。圧縮機構部Ｃで圧縮されて高温高圧となったガス状の冷媒は、吐出口Ｃ１から吐出され、吐出配管１１１及び吐出母管１１ａを通って、オイルセパレータ１に流入する。圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１から吐出されてオイルセパレータ１に流入するこの冷媒には、圧縮機構部Ｃに供給された油を含んだものとなっている。
【００４３】
吐出母管１１ａからオイルセパレータ１へ冷媒が流入する際、冷媒の流路が急拡大し、冷媒の流速が低下する。これにより、油が冷媒と同伴できなくなり、オイルセパレータ１内において、冷媒と油とが分離される。そして、分離した油は、オイルセパレータ１の油溜め空間２に貯留される。一方、冷媒は、オイルセパレータ１の冷媒空間３に充満する。オイルセパレータ１の冷媒空間３に充満した冷媒は、第１冷媒連通管２０１を通って、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２内へ流入する。この際、冷媒の流路が急拡大し、冷媒の流速が低下する。これにより、油が冷媒と同伴できなくなり、密閉容器Ｓ２内において、冷媒とオイルセパレータ１で分離できなかった油とがさらに分離される。また、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２内においては、電動機１５内（回転子１５ａと固定子１５ｂとの間等）を冷媒が流れる際にも、冷媒中の油が電動機１５に付着し、冷媒と油とが分離される。そして、分離した油は、密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２に貯留される。一方、冷媒は、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に充満する。
【００４４】
圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に充満した冷媒は、第２冷媒連通管２０２を通って、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１内へ流入する。この際、冷媒の流路が急拡大し、冷媒の流速が低下する。これにより、油が冷媒と同伴できなくなり、密閉容器Ｓ１内において、冷媒とオイルセパレータ１及び密閉容器Ｓ２で分離できなかった油とがさらに分離される。また、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１内においては、電動機１５内（回転子１５ａと固定子１５ｂとの間等）を冷媒が流れる際にも、冷媒中の油が電動機１５に付着し、冷媒と油とが分離される。また、電動機１５内（回転子１５ａと固定子１５ｂとの間等）を冷媒が流れる際、電動機１５、特に巻線１６を冷却し、巻線１６の熱劣化等を抑制する。そして、分離した油は、密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１に貯留される。一方、冷媒は、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１に充満する。
【００４５】
圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１に充満した冷媒は、流出配管１１ｂを通って凝縮器３０１へ流入する。つまり、高温高圧となったガス状の冷媒は、凝縮器３０１へ流入する。この高温高圧となったガス状の冷媒は、凝縮器３０１で空気等の熱交換対象と熱交換し、液状冷媒へと相変化する。その後、この液状冷媒は、膨張弁３０２で減圧されて低温低圧の気液二相状態となり、蒸発器３０３に導かれる。そして、この気液二相状態の冷媒は、蒸発器３０３で空気等の熱交換対象と熱交換し、低温低圧のガス状冷媒へと相変化する。この低温低圧のガス状冷媒は、吸入母管１０ａへと流入する。
【００４６】
ここで、オイルセパレータ１の冷媒空間３に充満した冷媒が、第１冷媒連通管２０１を通って圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２に流入する際、第１冷媒連通管２０１によって圧力損失が発生する。また、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に充満した冷媒が、第２冷媒連通管２０２を通って圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１内に流入する際、第２冷媒連通管２０２によって圧力損失が発生する。このため、オイルセパレータ１の冷媒空間３の圧力を例えばＰｏ＝Ｐｄ＋Ｐａ＋Ｐｂとすると、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２の圧力は、Ｐ２＝Ｐｄ＋Ｐａとなる。また、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１の圧力は、Ｐ１＝Ｐｄとなる。
【００４７】
すなわち、第１冷媒連通管２０１を冷媒が通ることで、オイルセパレータ１の冷媒空間３と圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２との間には、Ｐｏ―Ｐ２＝Ｐｂの圧力損失が発生する。また、第２冷媒連通管２０２を冷媒が通ることで、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１との間には、Ｐ２―Ｐ１＝Ｐａの圧力損失が発生する。このため、オイルセパレータ１の油溜め空間２の油は、オイルセパレータ１の冷媒空間３と圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２との差圧（Ｐｏ―Ｐ２＝Ｐｂ）により、第１油連通管２１１を通って、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２へと移動する。また、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２の油は、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１との差圧（Ｐ２―Ｐ１＝Ｐａ）により、第２油連通管２１２を通って、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１へ移動する。
【００４８】
このように、本実施の形態１に係る空気調和装置１００においては、圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃで圧縮された冷媒が、吐出配管１１１及び吐出母管１１ａを通って、オイルセパレータ１に流入する。そして、オイルセパレータ１において冷媒中に含まれる油を分離し、オイルセパレータ１の油溜め空間２に分離した油を貯留する。そして、オイルセパレータ１の油溜め空間２に貯留された油を、第１油連通管２１１及び第２油連通管２１２を介して、駆動中の圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１へ戻す。このため、本実施の形態１に係る空気調和装置１００は、圧縮機ＣＰ１のみが駆動する際、該圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１に一定量以上の油を保持できる。すなわち、圧縮機ＣＰ１を構成する部品間の摺動部に油を供給することができ、摺動部の故障を防止できる。また、圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃの部品間の隙間をシールでき、圧縮機構部Ｃのシール性を向上させる。したがって、本実施の形態１に係る空気調和装置１００は、信頼性を担保できる。
【００４９】
また、本実施の形態１に係る空気調和装置１００においては、圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃで圧縮された冷媒を、オイルセパレータ１から圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１まで流し、その後に圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１から凝縮器３０１へ吐出する。そして、オイルセパレータ１の冷媒空間３と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１との間に差圧を発生させる。そして、該差圧により、オイルセパレータ１の油溜め空間２に貯留された油を、駆動中の圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１へ戻す。このため、本実施の形態１に係る空気調和装置１００においては、オイルセパレータ１の油溜め空間２の油を、吸入配管１０１を経由させずに、直接、油溜め空間１３１へと戻すことができる。このため、本実施の形態１に係る空気調和装置１００は、加熱損失による性能の低下を抑制できる。
【００５０】
次に、圧縮機ＣＰ１及び圧縮機ＣＰ２の双方が駆動する際の、空気調和装置１００の運転動作について説明する。
常時駆動する圧縮機ＣＰ１に対し、圧縮機ＣＰ２は、負荷が大きい時等、必要に応じて駆動する。圧縮機ＣＰ１と同様に、圧縮機ＣＰ２の固定子１５ｂ（より詳しくは巻線１６）に電力が供給されると、圧縮機ＣＰ２の回転子１５ａが固定子１５ｂに対し回転駆動する。これに伴い、圧縮機ＣＰ２の駆動軸１４及び該駆動軸１４に接続された圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃの構成部品が回転する。これにより、低温低圧のガス状冷媒は、吸入母管１０ａ及び吸入配管１０２を通り、圧縮機ＣＰ２の吸入口Ｃ０より圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃへ吸入される。圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃで圧縮されて高温高圧となったガス状の冷媒は、圧縮機ＣＰ２の吐出口Ｃ１から吐出され、吐出配管１１２及び吐出母管１１ａを通って、オイルセパレータ１に流入する。つまり、オイルセパレータ１には、圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃで圧縮された冷媒と、圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃで圧縮された冷媒とが流入する。圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１から吐出され冷媒には、当該圧縮機構部Ｃに供給された油を含んだものとなっている。
【００５１】
吐出母管１１ａからオイルセパレータ１へ冷媒が流入すると、上述のように冷媒と油とに分離される。そして、分離した油は、オイルセパレータ１の油溜め空間２に貯留される。一方、冷媒は、オイルセパレータ１の冷媒空間３に充満する。オイルセパレータ１の冷媒空間３に充満した冷媒は、第１冷媒連通管２０１を通って、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２内へ流入する。この際、上述のように、密閉容器Ｓ２内において、冷媒と油とがさらに分離される。また、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２内においては、電動機１５内（回転子１５ａと固定子１５ｂとの間等）を冷媒が流れる際にも、冷媒中の油が電動機１５に付着し、冷媒と油とが分離される。また、電動機１５内（回転子１５ａと固定子１５ｂとの間等）を冷媒が流れる際、電動機１５、特に巻線１６を冷却し、巻線１６の熱劣化等を抑制する。そして、分離した油は、密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２に貯留される。一方、冷媒は、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に充満する。
【００５２】
圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に充満した冷媒のこの後の流れ、及び該冷媒からの油の分離は、圧縮機ＣＰ１のみが駆動する際の空気調和装置１００の運転動作と同様である。
【００５３】
ここで、上述のように、オイルセパレータ１の油溜め空間２の油は、オイルセパレータ１の冷媒空間３と圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２との差圧（Ｐｏ―Ｐ２＝Ｐｂ）により、第１油連通管２１１を通って、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２へと移動する。また、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２の油は、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１との差圧（Ｐ２―Ｐ１＝Ｐａ）により、第２油連通管２１２を通って、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１へ移動する。この際、第２油連通管２１２における圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２との連通口は、圧縮機ＣＰ２の給油口１４ｂよりも高い位置に配置されている。これにより、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２に貯留された油のうち、第２油連通管２１２における油溜め空間１３２との連通口よりも低い位置に貯留された油は、第２油連通管２１２から密閉容器Ｓ２外へ流出しない。このため、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２に一定以上の油量を、より確実に保持することができる。
【００５４】
このように、圧縮機ＣＰ１及び圧縮機ＣＰ２の双方が駆動する場合であっても、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１に一定量以上の油を保持できる。また、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２にも、一定量以上の油を保持できる。このため、圧縮機ＣＰ１，ＣＰ２を構成する部品間の摺動部に油を供給することができ、摺動部の故障を防止できる。また、圧縮機ＣＰ１，ＣＰ２の圧縮機構部Ｃの部品間の隙間をシールでき、圧縮機構部Ｃのシール性を向上させる。したがって、本実施の形態１に係る空気調和装置１００は、圧縮機ＣＰ１及び圧縮機ＣＰ２の双方が駆動する場合も、信頼性を担保できる。
【００５５】
また、本実施の形態１に係る空気調和装置１００においては、上述のように、オイルセパレータ１の冷媒空間３と圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２との間の差圧により、オイルセパレータ１の油溜め空間２に貯留された油を、駆動中の圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２へ戻す。また、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１との間の差圧により、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２に貯留された油を、駆動中の圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１へ戻す。このため、本実施の形態１に係る空気調和装置１００は、オイルセパレータ１の油溜め空間２の油を、吸入配管１０１，１０２を経由させずに、直接、圧縮機ＣＰ１の油溜め空間１３１及び圧縮機ＣＰ２の油溜め空間１３２へと戻すことができる。このため、本実施の形態１に係る空気調和装置１００は、圧縮機ＣＰ１及び圧縮機ＣＰ２の双方が駆動する場合も、加熱損失による性能の低下を抑制できる。
【００５６】
なお、本実施の形態１では、本発明の中間圧縮機に相当する圧縮機ＣＰ２を１つのみ設けた。これに限らず、オイルセパレータ１から圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１内に流れる冷媒の流れにおいて直列に、本発明の中間圧縮機に相当する圧縮機ＣＰ２を複数設けてもよい。この場合、各圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１は、吐出配管１１２を介して、吐出母管１１ａと接続される。また、各圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃの吸入口Ｃ０は、吸入配管１０２を介して、吸入母管１０ａと接続される。また、オイルセパレータ１から圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１内に流れる冷媒の流れにおいて、オイルセパレータ１の直後に設けられた圧縮機ＣＰ２の冷媒空間１２２が、第１冷媒連通管２０１と連通する。また、オイルセパレータ１の直後に設けられた圧縮機ＣＰ２の油溜め空間１３２が、第１油連通管２１１と連通する。また、オイルセパレータ１から圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１内に流れる冷媒の流れにおいて、圧縮機ＣＰ１の直前に設けられた圧縮機ＣＰ２の冷媒空間１２２が、第２冷媒連通管２０２と連通する。また、圧縮機ＣＰ１の直前に設けられた圧縮機ＣＰ２の油溜め空間１３２が、第２油連通管２１２と連通する。また、その他の圧縮機ＣＰ２においては、冷媒空間１２２が隣接する圧縮機ＣＰの冷媒空間１２と、冷媒連通管２０の一部を構成する配管によって接続される。また、上記その他の圧縮機ＣＰ２においては、油溜め空間１３２が隣接する圧縮機ＣＰの油溜め空間１３と、油連通管２１の一部を構成する配管によって接続される。
【００５７】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００について説明する。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００５８】
図３は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の一部を示す冷媒回路図である。なお、図３では、凝縮器３０１、膨張弁３０２及び蒸発器３０３の図示を省略している。
実施の形態１では、本発明の第２密閉容器として、オイルセパレータ１を設けた。一方、本実施の形態２に係る空気調和装置１００は、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２を、本発明の第２密閉容器として用いている。このため、吐出母管１１ａは、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に連通している。また、本発明の第２密閉容器に相当する密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１とは、冷媒連通管２０で連通している。なお、冷媒連通管２０は、冷媒空間１２２及び冷媒空間１２１に対して、実施の形態１で示した第２冷媒連通管２０２と同様の構成で連通している。また、本発明の第２密閉容器に相当する密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２と、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１とは、油連通管２１で連通している。なお、油連通管２１は、油溜め空間１３２及び油溜め空間１３１に対して、実施の形態１で示した第２油連通管２１２と同様の構成で連通している。
【００５９】
ここで、本実施の形態２においては、圧縮機ＣＰ２が、本発明の第２圧縮機に相当する。圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃが、本発明の第２圧縮機構部に相当する。第２圧縮機構部に相当する圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１が、本発明の第２吐出口に相当する。第２圧縮機構部に相当する圧縮機構部Ｃの吸入口Ｃ０が、本発明の第２吸入口に相当する。冷媒空間１２２が、本発明の第２冷媒空間に相当する。油溜め空間１３２が、本発明の第２油溜め空間に相当する。
【００６０】
［動作説明］
続いて、本実施の形態２に係る空気調和装置１００の運転動作について説明する。
【００６１】
まず、圧縮機ＣＰ１のみが駆動する際の、空気調和装置１００の運転動作について説明する。
実施の形態１で述べた通り、圧縮機ＣＰ１の駆動が開始されると、油を含んだ高圧の冷媒が、圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１から吐出される。この冷媒は、吐出配管１１１及び吐出母管１１ａを通って、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２に流入する。吐出母管１１ａから圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２へ冷媒が流入する際、冷媒の流路が急拡大し、冷媒の流速が低下する。これにより、油が冷媒と同伴できなくなり、密閉容器Ｓ２内において、冷媒と油とが分離される。また、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２内においては、電動機１５内（回転子１５ａと固定子１５ｂとの間等）を冷媒が流れる際にも、冷媒中の油が電動機１５に付着し、冷媒と油とが分離される。そして、分離した油は、密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２に貯留される。一方、冷媒は、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に充満する。
【００６２】
圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に充満した冷媒は、冷媒連通管２０を通って、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１内へ流入する。この際、冷媒の流路が急拡大し、冷媒の流速が低下する。これにより、油が冷媒と同伴できなくなり、密閉容器Ｓ１内において、冷媒と密閉容器Ｓ２で分離できなかった油とがさらに分離される。また、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１内においては、電動機１５内（回転子１５ａと固定子１５ｂとの間等）を冷媒が流れる際にも、冷媒中の油が電動機１５に付着し、冷媒と油とが分離される。また、電動機１５内（回転子１５ａと固定子１５ｂとの間等）を冷媒が流れる際、電動機１５、特に巻線１６を冷却し、巻線１６の熱劣化等を抑制する。そして、分離した油は、密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１に貯留される。一方、冷媒は、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１に充満する。密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１に充満した冷媒のその後の流れは、実施の形態１と同様である。
【００６３】
ここで、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に充満した冷媒が、冷媒連通管２０を通って圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１内に流入する際、冷媒連通管２０によって圧力損失が発生する。圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２の圧力を例えばＰ２＝Ｐｄ＋Ｐａとすると、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１の圧力は、Ｐ１＝Ｐｄとなる。このため、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２の油は、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１との差圧（Ｐ２―Ｐ１＝Ｐａ）により、冷媒連通管２０を通って、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１へ移動する。
【００６４】
このように、本実施の形態２に係る空気調和装置１００は、圧縮機ＣＰ１のみが駆動する際、該圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１に一定量以上の油を保持できる。すなわち、圧縮機ＣＰ１を構成する部品間の摺動部に油を供給することができ、摺動部の故障を防止できる。また、圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃの部品間の隙間をシールでき、圧縮機構部Ｃのシール性を向上させる。したがって、本実施の形態２に係る空気調和装置１００は、信頼性を担保できる。
【００６５】
また、本実施の形態２に係る空気調和装置１００においては、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１との間の差圧により、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２に貯留された油を、駆動中の圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１へ戻す。このため、本実施の形態２に係る空気調和装置１００は、油溜め空間１３２の油を、吸入配管１０１を経由させずに、直接、油溜め空間１３１へと戻すことができる。このため、本実施の形態２に係る空気調和装置１００は、加熱損失による性能の低下を抑制できる。
【００６６】
次に、圧縮機ＣＰ１及び圧縮機ＣＰ２の双方が駆動する際の、空気調和装置１００の運転動作について説明する。
実施の形態１と同様に、圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃで圧縮されて高温高圧となったガス状の冷媒は、圧縮機ＣＰ２の吐出口Ｃ１から吐出される。この冷媒は、吐出配管１１２及び吐出母管１１ａを通って、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２に流入する。つまり、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２には、圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃで圧縮された冷媒と、圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃで圧縮された冷媒とが流入する。圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１から吐出され冷媒には、当該圧縮機構部Ｃに供給された油を含んだものとなっている。
【００６７】
吐出母管１１ａから圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２へ冷媒が流入すると、上述のように冷媒と油とに分離される。また、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２内においては、電動機１５内（回転子１５ａと固定子１５ｂとの間等）を冷媒が流れる際、電動機１５、特に巻線１６を冷却し、巻線１６の熱劣化等を抑制する。そして、分離した油は、密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２に貯留される。一方、冷媒は、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に充満する。
【００６８】
圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に充満した冷媒のこの後の流れ、及び該冷媒からの油の分離は、圧縮機ＣＰ１のみが駆動する際の空気調和装置１００の運転動作と同様である。
【００６９】
ここで、上述のように、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２の油は、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１との差圧（Ｐ２―Ｐ１＝Ｐａ）により、冷媒連通管２０を通って、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１へ移動する。この際、油連通管２１における圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２との連通口は、圧縮機ＣＰ２の給油口１４ｂよりも高い位置に配置されている。これにより、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２に貯留された油のうち、油連通管２１における油溜め空間１３２との連通口よりも低い位置に貯留された油は、油連通管２１から密閉容器Ｓ２外へ流出しない。このため、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２に一定以上の油量を、より確実に保持することができる。
ここで、圧縮機ＣＰ２の給油口１４ｂが、本発明の第２圧縮機用給油口に相当する。このため、圧縮機ＣＰ２の駆動軸１４に形成された内部流路１４ａが、本発明の第２圧縮機用給油流路に相当する。
【００７０】
このように、圧縮機ＣＰ１及び圧縮機ＣＰ２の双方が駆動する場合であっても、圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１に一定量以上の油を保持できる。また、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２にも、一定量以上の油を保持できる。このため、圧縮機ＣＰ１，ＣＰ２を構成する部品間の摺動部に油を供給することができ、摺動部の故障を防止できる。また、圧縮機ＣＰ１，ＣＰ２の圧縮機構部Ｃの部品間の隙間をシールでき、圧縮機構部Ｃのシール性を向上させる。したがって、本実施の形態２に係る空気調和装置１００は、圧縮機ＣＰ１及び圧縮機ＣＰ２の双方が駆動する場合も、信頼性を担保できる。
【００７１】
また、圧縮機ＣＰ１及び圧縮機ＣＰ２の双方が駆動する場合であっても、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１との間の差圧により、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２に貯留された油を、駆動中の圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１へ戻す。このため、本実施の形態２に係る空気調和装置１００は、油溜め空間１３２の油を、吸入配管１０１を経由させずに、直接、油溜め空間１３１へと戻すことができる。このため、本実施の形態２に係る空気調和装置１００は、圧縮機ＣＰ１及び圧縮機ＣＰ２の双方が駆動する場合も、加熱損失による性能の低下を抑制できる。
【００７２】
なお、本発明の第２圧縮機に相当する圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２から圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１内に流れる冷媒の流れにおいて、該圧縮機ＣＰ２と該圧縮機ＣＰ１の間となる位置に、本発明の中間圧縮機に相当する圧縮機ＣＰを追加してもよい。なお、当該ＣＰの空気調和装置１００への接続構成は、実施の形態１で示した本発明の中間圧縮機の接続構成と同様である。上述のように、圧縮機ＣＰの密閉容器Ｓ内では、冷媒と油との分離が行われる。このため、圧縮機ＣＰの台数を増加するほど、油の分離効率が向上する。また、本実施の形態２では、圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１から吐出された冷媒は、吐出配管１１２及び吐出母管１１ａを通って、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に流入する構成とした。これに限らず、吐出配管１１２を設けずに、圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１から、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２へ、冷媒を直接吐出してもよい。すなわち、本実施の形態２に係る空気調和装置１００においては、圧縮機ＣＰ２の吐出口Ｃ１から吐出された冷媒が圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２に流入するように構成されていればよい。
【００７３】
実施の形態３．
本実施の形態３に係る空気調和装置１００は、冷媒連通管２０における圧縮機ＣＰの密閉容器Ｓと接続される側の端部を、２本の配管で構成したことを特徴としている。以下では、実施の形態１で示した空気調和装置１００の構成を変形して、本実施の形態３に係る空気調和装置１００の一例を説明する。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１又は実施の形態２と同様とし、実施の形態１又は実施の形態２と同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００７４】
図４は、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の一部を示す冷媒回路図である。
本実施の形態３に係る第１冷媒連通管２０１における圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２側（冷媒空間１２２側）の端部は、２つの配管２０１Ｘ，２０１Ｙで構成されている。そして、配管２０１Ｘは、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の上部巻線１６ａ付近において、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。また、配管２０１Ｙは、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の下部巻線１６ｂ付近において、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。換言すると、配管２０１Ｘは、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の上部巻線１６ａと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。また、配管２０１Ｙは、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の下部巻線１６ｂと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。さらに換言すると、配管２０１Ｘは、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の固定子１５ｂよりも圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃ側で、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。また、配管２０１Ｙは、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の固定子１５ｂよりも圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃから離れた位置で、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。
ここで、圧縮機ＣＰ２の電動機１５が、本発明の中間圧縮機用電動機に相当する。
【００７５】
また、本実施の形態３では、第２冷媒連通管２０２が、２本の配管２０２Ｘ，２０２Ｙで構成されている。換言すると、本実施の形態３に係る第２冷媒連通管２０２における圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２側（冷媒空間１２２側）の端部は、２つの配管２０２Ｘ，２０２Ｙで構成されているとも言える。また、本実施の形態３に係る第２冷媒連通管２０２における圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１側（冷媒空間１２１側）の端部は、つまり冷媒連通管２０おける圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１側（冷媒空間１２２側）の端部は、２つの配管２０２Ｘ，２０２Ｙで構成されているとも言える。
【００７６】
そして、配管２０２Ｘは、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の上部巻線１６ａ付近において、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。また、配管２０２Ｙは、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の下部巻線１６ｂ付近において、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。換言すると、配管２０２Ｘは、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の上部巻線１６ａと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。また、配管２０２Ｙは、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の下部巻線１６ｂと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。さらに換言すると、配管２０２Ｘは、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の固定子１５ｂよりも圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃ側で、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。また、配管２０２Ｙは、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の固定子１５ｂよりも圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃから離れた位置で、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。
【００７７】
また、配管２０２Ｘは、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の上部巻線１６ａ付近において、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。また、配管２０２Ｙは、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の下部巻線１６ｂ付近において、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。換言すると、配管２０２Ｘは、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の上部巻線１６ａと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。また、配管２０２Ｙは、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の下部巻線１６ｂと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。さらに換言すると、配管２０２Ｘは、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の固定子１５ｂよりも圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃ側で、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。また、配管２０２Ｙは、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の固定子１５ｂよりも圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃから離れた位置で、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。
ここで、圧縮機ＣＰ１の電動機１５が、本発明の第１圧縮機用電動機に相当する。
【００７８】
また、本実施の形態３に係る流出配管１１ｂにおける圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１側（冷媒空間１２１側）の端部は、２つの配管１１ｂＸ，１１ｂＹで構成されている。そして、１１ｂＸは、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の上部巻線１６ａ付近において、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。また、１１ｂＹは、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の下部巻線１６ｂ付近において、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。換言すると、配管１１ｂＸは、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の上部巻線１６ａと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。また、配管１１ｂＹは、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の下部巻線１６ｂと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。さらに換言すると、配管１１ｂＸは、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の固定子１５ｂよりも圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃ側で、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。また、配管１１ｂＹは、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の固定子１５ｂよりも圧縮機ＣＰ１の圧縮機構部Ｃから離れた位置で、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。
【００７９】
このように構成された本実施の形態３に係る空気調和装置１００においては、実施の形態１で説明した効果に加え、以下の効果を得ることもできる。
オイルセパレータ１から密閉容器Ｓ２へと導かれる冷媒は、２つの配管２０１Ｘ，２０１Ｙを通る。また、密閉容器Ｓ２から密閉容器Ｓ１へ導かれる冷媒は、２本の配管２０２Ｘ，２０２Ｙを通る。また、密閉容器Ｓ１から流出する冷媒は、２つの配管１１ｂＸ，１１ｂＹを通る。２本の配管を通る冷媒は、１本の配管を通る場合と比べ、流速が遅くなり、それに伴って圧力損失も低下する。このため、本実施の形態３のように空気調和装置１００を構成することにより、流出配管１１ｂから吐出する冷媒の圧力が目減りすることによる性能低下を抑制できる。
【００８０】
また、本実施の形態３のように空気調和装置１００を構成することにより、電動機１５の巻線１６付近に冷媒を流すことで、巻線１６を積極的に冷却でき、電動機１５の信頼性を向上させることができる。
【００８１】
なお、上述した効果は、第１冷媒連通管２０１、第２冷媒連通管２０２及び流出配管１１ｂのうちのいずれか１つの端部を２本の配管で構成することにより、得ることができる。
【００８２】
また、上述した効果は、実施の形態２で示した冷媒連通管の端部を２本の配管で構成しても、得ることができる。詳しくは、実施の形態２で示した空気調和装置１００において、冷媒連通管２０における圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２側（冷媒空間１２２側）の端部を、２つの配管で構成すればよい。そして、２本の配管のうちの一方を、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の上部巻線１６ａ付近において、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通させればよい。また、２本の配管のうちの他方を、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の下部巻線１６ｂ付近において、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通させればよい。換言すると、２本の配管のうちの一方を、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の上部巻線１６ａと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通させればよい。また、２本の配管のうちの他方を、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の下部巻線１６ｂと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通させればよい。さらに換言すると、２本の配管のうちの一方を、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の固定子１５ｂよりも圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃ側で、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通させればよい。また、２本の配管のうちの他方を、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の固定子１５ｂよりも圧縮機ＣＰ２の圧縮機構部Ｃから離れた位置で、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通させればよい。この場合、実施の形態２で示した空気調和装置１００の圧縮機ＣＰ２の電動機１５が、本発明の第２圧縮機用電動機に相当する。
【００８３】
実施の形態４．
本実施の形態４に係る空気調和装置１００は、冷媒連通管２０の端部を、電動機１５の固定子１５ｂと対向して設けたことを特徴としている。以下では、実施の形態１で示した空気調和装置１００の構成を変形して、本実施の形態４に係る空気調和装置１００の一例を説明する。なお、本実施の形態４において、特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態３のいずれかと同様とし、実施の形態１〜実施の形態３のいずれかと同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００８４】
図５は、本発明の実施の形態４に係る空気調和装置における圧縮機間の接続部付近を示す縦断面図である。また、図６は、本発明の実施の形態４に係る空気調和装置における圧縮機間の接続部付近を示す横断面図である。
本実施の形態４においては、第２冷媒連通管２０２は、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の固定子１５ｂと対向する位置で、冷媒空間１２１と連通している。この構成を実現するため、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の固定子１５ｂは、図６に示すように、例えば、第２冷媒連通管２０２の端部と対向する位置が切り欠かれている。このように構成することにより、当該切り欠き部分が冷媒空間１２１となる。換言すると、圧縮機ＣＰ１の固定子１５ｂの外周と密閉容器Ｓ１との間には、冷媒空間１２１における固定子１５ｂよりも圧縮機構部Ｃ側となる範囲と、冷媒空間１２１における固定子１５ｂよりも圧縮機構部Ｃから離れた位置となる範囲とを連通する連通空間が形成される。これにより、第２冷媒連通管２０２を、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の固定子１５ｂと対向する位置で、冷媒空間１２１と連通させることができる。換言すると、第２冷媒連通管２０２における冷媒空間１２１側の端部を、前記連通空間に配置することができる。また、第２冷媒連通管２０２は、同様の構成により、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の固定子１５ｂと対向する位置で、冷媒空間１２２と連通している。
【００８５】
このように構成された本実施の形態４に係る空気調和装置１００においては、実施の形態１で説明した効果に加え、以下の効果を得ることもできる。
密閉容器Ｓ２内の冷媒は、上部巻線１６ａ及び下部巻線１６ｂ近傍を流れた後、固定子１５ｂの切り欠き部分に流入し、第２冷媒連通管２０２へ流出する。このため、巻線１６を積極的に冷却でき、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の信頼性を向上させることができる。
また、第２冷媒連通管２０２から密閉容器Ｓ１へ流入した冷媒は、固定子１５ｂの切り欠き部分で分岐し、上部巻線１６ａ及び下部巻線１６ｂ近傍へ流れていく。このため、巻線１６を積極的に冷却でき、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の信頼性を向上させることができる。
【００８６】
なお、第２冷媒連通管２０２以外の配管を上述のように設けることにより、上述の効果を得ることができる。
例えば、実施の形態１で示した空気調和装置１００において、第１冷媒連通管２０１を、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の固定子１５ｂと対向する位置で、冷媒空間１２２と連通させてもよい。また例えば、実施の形態２で示した空気調和装置１００において、冷媒連通管２０を圧縮機ＣＰ２の電動機１５の固定子１５ｂと対向する位置で、冷媒空間１２２と連通させてもよい。また例えば、実施の形態２で示した空気調和装置１００において、冷媒連通管２０を圧縮機ＣＰ１の電動機１５の固定子１５ｂと対向する位置で、冷媒空間１２１と連通させてもよい。
【００８７】
実施の形態５．
空気調和装置１００は、スクロール圧縮機以外の圧縮機を採用しても勿論よい。以下では、実施の形態１で示した空気調和装置１００の構成を変形して、本実施の形態５に係る空気調和装置１００の一例を説明する。なお、本実施の形態５において、特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態４のいずれかと同様とし、実施の形態１〜実施の形態４のいずれかと同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００８８】
図７は、本発明の実施の形態５に係る空気調和装置の一部を示す冷媒回路図である。また、図８は、本発明の実施の形態５に係る空気調和装置の圧縮機の基本構成を示す縦断面模式図である。
【００８９】
本実施の形態５に係る空気調和装置１００が、実施の形態１と異なる点は、圧縮機ＣＰとして、ロータリ圧縮機を採用している点である。このため、密閉容器Ｓ内において圧縮機構部Ｃは、電動機１５の下方に配置されている。また、吸入配管１０には、液状冷媒とガス状冷媒とを分離し、ガス状冷媒を下流側に流出させる吸入マフラ１８が接続されている。そして、吸入マフラ１８は、配管１８ａを介して、ロータリ型の圧縮機構部Ｃの吸入口Ｃ０に接続されている。すなわち、圧縮機構部Ｃの吸入口Ｃ０は、吸入マフラ１８及び配管１８ａを介して、吸入配管１０と接続されている。
【００９０】
このように構成された空気調和装置１００においても、オイルセパレータ１の冷媒空間３と圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２との間の差圧により、オイルセパレータ１の油溜め空間２に貯留された油を、駆動中の圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２へ戻すことができる。また、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１との間の差圧により、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２に貯留された油を、駆動中の圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１へ戻すことができる。このため、本実施の形態５に係る空気調和装置１００も、実施の形態１と同様に、オイルセパレータ１の油溜め空間２の油を、吸入配管１０１，１０２を経由させずに、直接、圧縮機ＣＰ１の油溜め空間１３１及び圧縮機ＣＰ２の油溜め空間１３２へと戻すことができる。このため、本実施の形態５に係る空気調和装置１００も、実施の形態１と同様に、圧縮機ＣＰ内での油の枯渇を防止しつつ、加熱損失による性能の低下を抑制できる。
【００９１】
なお、実施の形態２〜実施の形態４に示した空気調和装置１００において、ロータリ圧縮機を採用しても勿論よい。実施の形態２〜実施の形態４に示した効果を得ることができる。
【００９２】
実施の形態６．
空気調和装置１００は、１つの圧縮機ＣＰでも構成することができる。以下では、実施の形態１で示した空気調和装置１００の構成を変形して、本実施の形態６に係る空気調和装置１００の一例を説明する。なお、本実施の形態６において、特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態５のいずれかと同様とし、実施の形態１〜実施の形態５のいずれかと同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００９３】
図９は、本発明の実施の形態６に係る空気調和装置の一部を示す冷媒回路図である。
本実施の形態６に係る空気調和装置１００は、１つの圧縮機ＣＰを備えている。そして、圧縮機ＣＰの圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１は、吐出配管１１の一端に接続されている。吐出配管１１の他端は、オイルセパレータ１の冷媒空間３に連通している。また、圧縮機ＣＰの圧縮機構部Ｃの吸入口Ｃ０は、吸入配管１０の一端に接続されている。吸入配管１０の他端は、蒸発器３０３に連通している。
ここで、圧縮機ＣＰが、本発明の第１圧縮機に相当する。吐出配管１１が、本発明の第１吐出配管に相当する。
【００９４】
また、圧縮機ＣＰは、冷媒連通管２０及び油連通管２１によっても、オイルセパレータ１と接続されている。詳しくは、冷媒連通管２０は、オイルセパレータ１の冷媒空間３と密閉容器Ｓの冷媒空間１２とを連通する。この冷媒連通管２０は、オイルセパレータ１の冷媒空間３に充満した冷媒を、密閉容器Ｓの冷媒空間１２に流入させるための配管である。また、油連通管２１は、オイルセパレータ１の油溜め空間２と密閉容器Ｓの油溜め空間１３とを連通する。油連通管２１は、オイルセパレータ１の油溜め空間２に貯留された油を、密閉容器Ｓの油溜め空間１３に流入させるための配管である。
【００９５】
このように構成された空気調和装置１００においては、圧縮機ＣＰの駆動が開始されると、油を含んだ高圧の冷媒が、圧縮機ＣＰの圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１から吐出される。この冷媒は、吐出配管１１を通って、オイルセパレータ１に流入する。この際、冷媒の流路が急拡大し、冷媒の流速が低下する。これにより、油が冷媒と同伴できなくなり、オイルセパレータ１内において、冷媒と油とが分離される。そして、分離した油は、オイルセパレータ１の油溜め空間２に貯留される。一方、冷媒は、オイルセパレータ１の冷媒空間３に充満する。
【００９６】
オイルセパレータ１の冷媒空間３に充満した冷媒は、冷媒連通管２０を通って、圧縮機ＣＰの密閉容器Ｓ内へ流入する。この際、冷媒の流路が急拡大し、冷媒の流速が低下する。これにより、油が冷媒と同伴できなくなり、密閉容器Ｓ内において、冷媒とオイルセパレータ１で分離できなかった油とがさらに分離される。そして、分離した油は、密閉容器Ｓの油溜め空間１３に貯留される。一方、冷媒は、密閉容器Ｓの冷媒空間１２に充満する。密閉容器Ｓの冷媒空間１２に充満した冷媒は、流出配管１１ｂから凝縮器３０１へ供給される。その後、この冷媒は、実施の形態１で示したように凝縮器３０１、膨張弁３０２及び蒸発器３０３を流れた後、吸入配管１０を通って圧縮機ＣＰに戻る。
【００９７】
ここで、オイルセパレータ１の冷媒空間３に充満した冷媒が冷媒連通管２０を通って圧縮機ＣＰの密閉容器Ｓ内に流入する際、冷媒連通管２０によって圧力損失が発生する。このため、オイルセパレータ１の油溜め空間２の油は、オイルセパレータ１の冷媒空間３と圧縮機ＣＰの密閉容器Ｓの冷媒空間１２との差圧により、冷媒連通管２０を通って、圧縮機ＣＰの密閉容器Ｓの油溜め空間１３へ移動する。
【００９８】
このように、本実施の形態６に係る空気調和装置１００は、圧縮機ＣＰの密閉容器Ｓの油溜め空間１３に一定量以上の油を保持できる。すなわち、圧縮機ＣＰを構成する部品間の摺動部に油を供給することができ、摺動部の故障を防止できる。また、圧縮機ＣＰの圧縮機構部Ｃの部品間の隙間をシールでき、圧縮機構部Ｃのシール性を向上させる。したがって、本実施の形態６に係る空気調和装置１００は、信頼性を担保できる。
【００９９】
また、本実施の形態６に係る空気調和装置１００は、オイルセパレータ１の冷媒空間３と圧縮機ＣＰの密閉容器Ｓの冷媒空間１２との差圧により、オイルセパレータ１の油溜め空間２に貯留された油を、圧縮機ＣＰの密閉容器Ｓの油溜め空間１３へ戻す。このため、本実施の形態６に係る空気調和装置１００は、油溜め空間２の油を、吸入配管１０を経由させずに、直接、油溜め空間１３へと戻すことができる。このため、本実施の形態６に係る空気調和装置１００は、加熱損失による性能の低下を抑制できる。
【０１００】
実施の形態７．
空気調和装置１００に用いられる圧縮機ＣＰは、縦型に限定されない。以下では、実施の形態６で示した空気調和装置１００の構成を変形して、本実施の形態７に係る空気調和装置１００の一例を説明する。なお、本実施の形態７において、特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態６のいずれかと同様とし、実施の形態１〜実施の形態６のいずれかと同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【０１０１】
図１０及び図１１は、本発明の実施の形態７に係る空気調和装置の一例の一部を示す冷媒回路図である。なお、図１０は、圧縮機ＣＰとして横型スクロール圧縮機を採用した場合の空気調和装置１００を示している。また、図１１は、圧縮機ＣＰとして斜め型スクロール圧縮機を採用した場合の空気調和装置１００を示している。
【０１０２】
圧縮機ＣＰが横型及び斜め型の場合、圧縮機ＣＰが縦型の場合と比べ、駆動軸１４に形成された内部流路１４ａの油溜め空間１３側の開口部は、油溜め空間１３の最低部からの高さが高くなってしまう。このため、圧縮機ＣＰが横型及び斜め型の場合、駆動軸１４に形成された内部流路１４ａの油溜め空間１３側の開口部は、油溜め空間１３に貯留された油よりも上方に配置されやすい。換言すると、圧縮機ＣＰが横型及び斜め型の場合、駆動軸１４に形成された内部流路１４ａの油溜め空間１３側の開口部を、油溜め空間１３内に配置しづらい。つまり、圧縮機ＣＰが横型及び斜め型の場合、油溜め空間１３に貯留された油を給油流路である内部流路１４ａに導くことが難しくなる。
【０１０３】
このため、本実施の形態７では、駆動軸１４に形成された内部流路１４ａの油溜め空間１３側の開口部に、Ｌ字状に曲げられた油吸入配管１９の一端を接続している。これにより、油吸入配管１９の他端を、油溜め空間１３に貯留された油内に配置することができる。換言すると、油吸入配管１９の上記他端を、油溜め空間１３内に配置することができる。つまり、本実施の形態７では、密閉容器Ｓの油溜め空間１３に貯留された油を圧縮機構部Ｃへ導く給油流路を、駆動軸１４に形成された内部流路１４ａと油吸入配管１９とで構成している。すなわち、給油流路の給油口１４ｂが、油吸入配管１９の上記他端となっている。
【０１０４】
また、本実施の形態７に係る圧縮機ＣＰの密閉容器Ｓ内は、油溜め空間１３と冷媒空間１２とがバッフル板１９ｂで仕切られている。これにより、油溜め空間１３に貯留された油と冷媒空間１２に充満した冷媒とが混合することを防止できる。
【０１０５】
本実施の形態７で示した様な横型又は斜め型の圧縮機ＣＰを実施の形態１〜実施の形態６で示した圧縮機ＣＰと置き換えても、本発明を実施することができ、上述の効果を得ることができる。
【０１０６】
実施の形態８．
本発明の第２密閉容器から本発明の第１密閉容器へ流れる冷媒の流れにおいて、本発明の第１圧縮機に相当する圧縮機と並列になるように、更なる圧縮機を設けてもよい（接続してもよい）。なお、本実施の形態８において、特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態７のいずれかと同様とし、実施の形態１〜実施の形態７のいずれかと同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【０１０７】
図１２は、本発明の実施の形態８に係る空気調和装置の一例の一部を示す冷媒回路図である。
図１２に示す空気調和装置１００は、実施の形態６（図９）で示した空気調和装置１００の構成に、圧縮機ＣＰ３等が追加されたものである。なお、図１２では、実施の形態６（図９）で示した圧縮機ＣＰを、圧縮機ＣＰ３と区別するため、圧縮機ＣＰ１として示している。また、図１２及び後述の図１３，１４では、本実施の形態８に係る空気調和装置１００の特徴部分となる配管構成を見やすくするため、各圧縮機ＣＰの圧縮機構部Ｃと吐出母管１１ａとを接続する配管、及び、各圧縮機ＣＰの圧縮機構部Ｃと蒸発器３０３とを接続する配管の図示を省略している。
【０１０８】
圧縮機ＣＰ３の基本構成は、例えば、上述した図２と同様となっている。すなわち、圧縮機ＣＰ３は、回転子１５ａ及び固定子１５ｂを有する電動機１５と、駆動軸１４と、圧縮機構部Ｃと、を備えている。また、圧縮機ＣＰ３は、電動機１５、駆動軸１４、及び圧縮機構部Ｃを収納する密閉容器Ｓ３を備えている。また、密閉容器Ｓ３内は、下部が油を貯留する油溜め空間１３３となる。また、密閉容器Ｓ３内における油溜め空間１３３の上方は、冷媒を充満させる冷媒空間１２３となる。すなわち、冷媒空間１２３は、高圧ガスで満たされた高圧雰囲気となる。
【０１０９】
圧縮機構部Ｃは、該圧縮機構部Ｃに冷媒を吸入する吸入口Ｃ０と、該圧縮機構部Ｃで圧縮した冷媒を該圧縮機構部Ｃ外へ吐出する吐出口Ｃ１と、を有する。また、吸入口Ｃ０には吸入配管１０３が接続されており、吐出口Ｃ１には吐出配管１１３が接続されている。
【０１１０】
また、圧縮機ＣＰ３は、密閉容器Ｓ３の油溜め空間１３３に貯留された油を圧縮機構部Ｃへ導く給油流路を備えている。この給油路は、駆動軸１４に形成された内部流路１４ａで構成されている。このため、密閉容器Ｓ３の油溜め空間１３３に配置される給油流路の給油口１４ｂは、内部流路１４ａの下部開口となる。
【０１１１】
ここで、後述のように、圧縮機ＣＰ３は、オイルセパレータ１から圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１へ流れる冷媒の流れにおいて、圧縮機ＣＰ１と並列に設けられている。すなわち、圧縮機ＣＰ３が、本発明の並列圧縮機に相当する。圧縮機ＣＰ３の圧縮機構部Ｃが、本発明の並列圧縮機用圧縮機構部に相当する。圧縮機ＣＰ３の圧縮機構部Ｃの吸入口Ｃ０が、本発明の並列圧縮機用吸入口に相当する。圧縮機ＣＰ３の圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１が、本発明の並列圧縮機用吐出口に相当する。圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ３が、本発明の並列圧縮機用密閉容器に相当する。密閉容器Ｓ３の油溜め空間１３３が、本発明の並列圧縮機用油溜め空間に相当する。密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３が、本発明の並列圧縮機用冷媒空間に相当する。圧縮機ＣＰ３の駆動軸１４に形成された内部流路１４ａが、本発明の並列圧縮機用給油流路に相当する。圧縮機ＣＰ３の給油口１４ｂが、本発明の並列圧縮機用給油口に相当する。圧縮機ＣＰ３の電動機１５が、本発明の並列圧縮機用電動機に相当する。
【０１１２】
圧縮機ＣＰ３の圧縮機構部Ｃの吐出口Ｃ１は、吐出配管１１３の一端と接続されている。この吐出配管１１３の他端は、吐出母管１１ａの一端と接続されている。また、吐出母管１１ａの他端は、オイルセパレータ１の冷媒空間３に連通している。一方、圧縮機ＣＰ３の圧縮機構部Ｃの吸入口Ｃ０は、吸入配管１０３と接続されている。この吸入配管１０３は、吸入母管１０ａと接続されている。つまり、空気調和装置１００は、流出配管１１ｂから流出して凝縮器３０１、凝縮器３０１、膨張弁３０２及び蒸発器３０３を経た冷媒が圧縮機ＣＰ３の圧縮機構部Ｃの吸入口Ｃ０から圧縮機ＣＰ３の圧縮機構部Ｃにも吸入される構成となっている。
【０１１３】
ここで、吐出配管１１３及び吐出母管１１ａが、本発明の並列圧縮機用吐出配管に相当する。
【０１１４】
ここで再び図１２に着目すると、圧縮機ＣＰ３は、第３冷媒連通管２０３及び第３油連通管２１３によっても、オイルセパレータ１と接続されている。詳しくは、第３冷媒連通管２０３は、オイルセパレータ１の冷媒空間３と密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３とを連通する。また、第３油連通管２１３は、オイルセパレータ１の油溜め空間２と密閉容器Ｓ３の油溜め空間１３３とを連通する。
ここで、第３冷媒連通管２０３が、本発明の第１並列圧縮機用冷媒連通管に相当する。第３油連通管２１３が、本発明の第１並列圧縮機用油連通管に相当する。
【０１１５】
なお、第３冷媒連通管２０３における密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３への連通構成、及び、第３冷媒連通管２０３におけるオイルセパレータ１の冷媒空間３への連通構成は、上述したいずれかの実施の形態で示した冷媒連通管と同様の構成である。また、第３油連通管２１３における密閉容器Ｓ３の油溜め空間１３３への連通構成、及び、第３油連通管２１３におけるオイルセパレータ１の油溜め空間２への連通構成は、上述したいずれかの実施の形態で示した油連通管と同様の構成である。
【０１１６】
例えば、第３冷媒連通管２０３における冷媒空間１２３の端部は、２本の配管で構成されている。そして、これら２本の配管のうちの一方は、圧縮機ＣＰ３の電動機１５の上部巻線１６ａ付近において、密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３と連通している。換言すると、これら２本の配管のうちの一方は、圧縮機ＣＰ３の電動機１５の上部巻線１６ａと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３と連通している。また、これら２本の配管のうちの他方は、圧縮機ＣＰ３の電動機１５の下部巻線１６ｂ付近において、密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３と連通している。換言すると、これら２本の配管のうちの他方は、圧縮機ＣＰ３の電動機１５の下部巻線１６ｂと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３と連通している。
【０１１７】
また例えば、第３冷媒連通管２０３は、圧縮機ＣＰ３の電動機１５の固定子１５ｂと対向する位置で、密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３と連通している。
【０１１８】
また、圧縮機ＣＰ３は、第４冷媒連通管２０４及び第４油連通管２１４によって、圧縮機ＣＰ１とも接続されている。詳しくは、第４冷媒連通管２０４は、圧縮機ＣＰ３の密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１とを連通する。また、第４油連通管２１４は、圧縮機ＣＰ３の密閉容器Ｓ３の油溜め空間１３３と圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１とを連通する。
ここで、第４冷媒連通管２０４が、本発明の第２並列圧縮機用冷媒連通管に相当する。第４油連通管２１４が、本発明の第２並列圧縮機用油連通管に相当する。
【０１１９】
なお、第４冷媒連通管２０４における密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３への連通構成、及び、第４冷媒連通管２０４における密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１への連通構成は、上述したいずれかの実施の形態で示した冷媒連通管と同様の構成である。また、第４油連通管２１４における密閉容器Ｓ３の油溜め空間１３３への連通構成、及び、第４油連通管２１４における密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１への連通構成は、上述したいずれかの実施の形態で示した油連通管と同様の構成である。
【０１２０】
例えば、第４冷媒連通管２０４における冷媒空間１２３の端部は、２本の配管で構成されている。そして、これら２本の配管のうちの一方は、圧縮機ＣＰ３の電動機１５の上部巻線１６ａ付近において、密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３と連通している。換言すると、これら２本の配管のうちの一方は、圧縮機ＣＰ３の電動機１５の上部巻線１６ａと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３と連通している。また、これら２本の配管のうちの他方は、圧縮機ＣＰ３の電動機１５の下部巻線１６ｂ付近において、密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３と連通している。換言すると、これら２本の配管のうちの他方は、圧縮機ＣＰ３の電動機１５の下部巻線１６ｂと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３と連通している。
【０１２１】
また例えば、第４冷媒連通管２０４は、圧縮機ＣＰ３の電動機１５の固定子１５ｂと対向する位置で、密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３と連通している。
【０１２２】
また例えば、第４冷媒連通管２０４における冷媒空間１２１の端部は、２本の配管で構成されている。そして、これら２本の配管のうちの一方は、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の上部巻線１６ａ付近において、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。換言すると、これら２本の配管のうちの一方は、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の上部巻線１６ａと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。また、これら２本の配管のうちの他方は、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の下部巻線１６ｂ付近において、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。換言すると、これら２本の配管のうちの他方は、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の下部巻線１６ｂと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。
【０１２３】
また例えば、第４冷媒連通管２０４は、圧縮機ＣＰ１の電動機１５の固定子１５ｂと対向する位置で、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１と連通している。
【０１２４】
また例えば、第４油連通管２１４における圧縮機ＣＰ３の密閉容器Ｓ３の油溜め空間１３３との連通口は、圧縮機ＣＰ３の給油口１４ｂよりも高い位置に配置されている。
【０１２５】
さらに、図１２に示す空気調和装置１００は、第１開閉弁２２１、第２開閉弁２２２、第３開閉弁２２３、第４開閉弁２２４、第１逆止弁２３１、及び第２逆止弁２３２を備えている。
第１開閉弁２２１は、冷媒連通管２０に設けられ、冷媒連通管２０内の流路を開閉するものである。第２開閉弁２２２は、油連通管２１に設けられ、油連通管２１内の流路を開閉するものである。第３開閉弁２２３は、第３冷媒連通管２０３に設けられ、第３冷媒連通管２０３内の流路を開閉するものである。第４開閉弁２２４は、第３油連通管２１３に設けられ、第３油連通管２１３内の流路を開閉するものである。なお、第１開閉弁２２１、第２開閉弁２２２、第３開閉弁２２３及び第４開閉弁２２４の開閉動作は、例えば、図示せぬ制御装置によって行われる。
【０１２６】
第１逆止弁２３１は、第４冷媒連通管２０４に設けられ、密閉容器Ｓ１の冷媒空間１２１から密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３への冷媒の流れを禁止するものである。第２逆止弁２３２は、第４油連通管２１４に設けられ、密閉容器Ｓ１の油溜め空間１３１から密閉容器Ｓ３の油溜め空間１３３への油の流れを禁止するものである。
ここで、第１逆止弁２３１が、本発明の第１弁部に相当する。第２逆止弁２３２が、本発明の第２弁部に相当する。なお、第１弁部及び第２弁部は、開閉弁等で構成されてもよい。
【０１２７】
図１２のように構成された空気調和装置１００においては、圧縮機ＣＰ１のみが駆動する場合、第１開閉弁２２１及び第２開閉弁２２２が開かれ、第３開閉弁２２３及び第４開閉弁２２４が閉じられる。これにより、図１２のように構成された空気調和装置１００は、実施の形態６（図９）で示した空気調和装置１００と同様の動作となる。
【０１２８】
また、図１２のように構成された空気調和装置１００においては、圧縮機ＣＰ１及び圧縮機ＣＰ３の双方が駆動する場合、第１開閉弁２２１及び第２開閉弁２２２が閉じられ、第３開閉弁２２３及び第４開閉弁２２４が開かれる。これにより、図１２のように構成された空気調和装置１００は、実施の形態１（図１）と同様の動作となる。
【０１２９】
このように、オイルセパレータ１から圧縮機ＣＰ１の密閉容器Ｓ１へ流れる冷媒の流れにおいて、圧縮機ＣＰ１と並列に圧縮機ＣＰ３を設けた空気調和装置１００においても、駆動中の圧縮機ＣＰにおいて油が枯渇することを防止できる。また、このように構成された空気調和装置１００においても、吸入配管１０を用いずに圧縮機ＣＰへ油を戻すことができるため、加熱損失による性能の低下を抑制できる。また、このように構成された空気調和装置１００においては、圧縮機ＣＰ３を駆動しない場合、圧縮機ＣＰ３の密閉容器Ｓ３を介さずに、流出配管１１ｂから冷媒を吐出することができる。このため、このように構成された空気調和装置１００においては、全ての圧縮機ＣＰを直列に接続した場合と比べ、流出配管１１ｂから吐出される冷媒の圧力損失を低減でき、空気調和装置１００の性能を向上させることができる。
【０１３０】
図１３は、本発明の実施の形態８に係る空気調和装置における別の一例の一部を示す冷媒回路図である。この図１３に示す空気調和装置１００は、実施の形態２（図３）で示した空気調和装置１００の構成に、圧縮機ＣＰ３等が追加されたものである。この場合、第３冷媒連通管２０３は、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と圧縮機ＣＰ３の密閉容器Ｓ３の冷媒空間１２３とを連通する。また、第３油連通管２１３は、圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２と密閉容器Ｓ３の油溜め空間１３３とを連通する。
【０１３１】
なお、第３冷媒連通管２０３における密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２への連通構成は、上述したいずれかの実施の形態で示した冷媒連通管と同様の構成である。また、第３油連通管２１３における密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２への連通構成は、上述したいずれかの実施の形態で示した油連通管と同様の構成である。
【０１３２】
例えば、第３冷媒連通管２０３における冷媒空間１２２の端部は、２本の配管で構成されている。そして、これら２本の配管のうちの一方は、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の上部巻線１６ａ付近において、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。換言すると、これら２本の配管のうちの一方は、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の上部巻線１６ａと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。また、これら２本の配管のうちの他方は、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の下部巻線１６ｂ付近において、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。換言すると、これら２本の配管のうちの他方は、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の下部巻線１６ｂと規定距離内の位置で、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。
【０１３３】
また例えば、第３冷媒連通管２０３は、圧縮機ＣＰ２の電動機１５の固定子１５ｂと対向する位置で、密閉容器Ｓ２の冷媒空間１２２と連通している。
【０１３４】
また例えば、第３油連通管２１３における圧縮機ＣＰ２の密閉容器Ｓ２の油溜め空間１３２との連通口は、圧縮機ＣＰ２の給油口１４ｂよりも高い位置に配置されている。
【０１３５】
図１３のように構成された空気調和装置１００においては、圧縮機ＣＰ１のみが駆動する場合、及び、２台の圧縮機ＣＰ１，ＣＰ２が駆動する場合、第１開閉弁２２１及び第２開閉弁２２２が開かれ、第３開閉弁２２３及び第４開閉弁２２４が閉じられる。また、図１３のように構成された空気調和装置１００においては、２台の圧縮機ＣＰ１，ＣＰ３が駆動する場合、及び、３台の圧縮機ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３が駆動する場合、第１開閉弁２２１及び第２開閉弁２２２が閉じられ、第３開閉弁２２３及び第４開閉弁２２４が開かれる。
【０１３６】
このように構成された空気調和装置１００においても、駆動中の圧縮機ＣＰにおいて油が枯渇することを防止できる。また、このように構成された空気調和装置１００においても、吸入配管１０を用いずに圧縮機ＣＰへ油を戻すことができるため、加熱損失による性能の低下を抑制できる。また、このように構成された空気調和装置１００においては、圧縮機ＣＰ３を駆動しない場合、圧縮機ＣＰ３の密閉容器Ｓ３を介さずに、流出配管１１ｂから冷媒を吐出することができる。このため、このように構成された空気調和装置１００においては、全ての圧縮機ＣＰを直列に接続した場合と比べ、流出配管１１ｂから吐出される冷媒の圧力損失を低減でき、空気調和装置１００の性能を向上させることができる。
【０１３７】
図１４は、本発明の実施の形態８に係る空気調和装置における別の一例の一部を示す冷媒回路図である。この図１４に示す空気調和装置１００は、実施の形態１（図１）で示した空気調和装置１００の構成に、圧縮機ＣＰ３等が追加されたものである。換言すると、図１４に示す空気調和装置１００は、図１３で示した空気調和装置１００にオイルセパレータ１を追加したものである。
【０１３８】
図１４のように構成された空気調和装置１００においては、圧縮機ＣＰ１のみが駆動する場合、及び、２台の圧縮機ＣＰ１，ＣＰ２が駆動する場合、第１開閉弁２２１及び第２開閉弁２２２が開かれ、第３開閉弁２２３及び第４開閉弁２２４が閉じられる。また、図１４のように構成された空気調和装置１００においては、２台の圧縮機ＣＰ１，ＣＰ３が駆動する場合、及び、３台の圧縮機ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３が駆動する場合、第１開閉弁２２１及び第２開閉弁２２２が閉じられ、第３開閉弁２２３及び第４開閉弁２２４が開かれる。
【０１３９】
このように構成された空気調和装置１００においても、駆動中の圧縮機ＣＰにおいて油が枯渇することを防止できる。また、このように構成された空気調和装置１００においても、吸入配管１０を用いずに圧縮機ＣＰへ油を戻すことができるため、加熱損失による性能の低下を抑制できる。また、このように構成された空気調和装置１００においては、圧縮機ＣＰ３を駆動しない場合、圧縮機ＣＰ３の密閉容器Ｓ３を介さずに、流出配管１１ｂから冷媒を吐出することができる。このため、このように構成された空気調和装置１００においては、全ての圧縮機ＣＰを直列に接続した場合と比べ、流出配管１１ｂから吐出される冷媒の圧力損失を低減でき、空気調和装置１００の性能を向上させることができる。また、このように構成された空気調和装置１００は、オイルセパレータ１を追加した分だけ、図１３で示した空気調和装置１００よりも油分離効率を向上させることができる。
【０１４０】
実施の形態９．
次に、本発明の実施の形態９に係る空気調和装置１００について説明する。以下では、実施の形態６で示した空気調和装置１００の構成を変形して、本実施の形態９に係る空気調和装置１００の一例を説明する。なお、本実施の形態９において、特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態８のいずれかと同様とし、実施の形態１〜実施の形態８のいずれかと同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【０１４１】
図１５及び図１６は、本発明の実施の形態９に係る空気調和装置の圧縮機の一例を示す横断面図である。これら図１５及び図１６は、図９に示したＸ−Ｘ断面に相当する位置で、本実施の形態９に係る圧縮機ＣＰを切断した図面である。換言すると、これら図１５及び図１６は、回転子１５ａの回転中心１５ｃと垂直な断面で圧縮機ＣＰを切断した図面である。なお、図１５及び図１６に細線で示す円弧状矢印Ｒ１は、圧縮機ＣＰの回転子１５ａの回転方向を示している。すなわち、図１５及び図１６では、回転子１５ａは、反時計回りに回っている。また、図１５及び図１６に太線で示す矢印Ｆ１は、冷媒連通管２０から冷媒空間１２へ流入する冷媒の流れ方向を示している。また、図１５及び図１６に太線で示す円弧状矢印Ｆ２は、冷媒空間１２に充満する冷媒の流れ方向を示している。また、図１５及び図１６に太線で示す矢印Ｆ３は、冷媒空間１２から流出配管１１ｂへ流入する冷媒の流れ方向を示している。
【０１４２】
圧縮機ＣＰの密閉容器Ｓ内において、電動機１５の回転子１５ａが回転中心１５ｃを中心に回転すると、冷媒空間１２に充満している冷媒は、回転子１５ａの回転力を受けて、回転子１５ａの回転方向と同一方向のベクトルの旋回流れとなる。この旋回流れは、油溜め空間１３に貯留されている油の表面を波立たせて、油滴を発生させる。油滴は、冷媒の旋回流れの速度が速いほど多く発生する。また、発生した油滴は、冷媒連通管２０から冷媒空間１２へ流入する冷媒とともに、流出配管１１ｂから圧縮機ＣＰの外部へ流出する。このため、油滴の発生を抑制することにより、油溜め空間１３の油の枯渇をさらに防止することができる。
【０１４３】
そこで、本実施の形態９に係る圧縮機ＣＰは、図１５及び図１６に示すように、冷媒連通管２０を設けている。すなわち、回転子１５ａの回転中心１５ｃと垂直な断面において、冷媒連通管２０における冷媒空間１２側の端部は、該冷媒連通管２０から冷媒空間１２へ流入する冷媒の方向と、回転子１５ａの回転方向とが対向するように配置されている。さらに詳しくは、回転子１５ａの回転中心１５ｃと垂直な圧縮機ＣＰの断面を、回転子１５ａが反時計回りに回る方向から観察した状態において、冷媒連通管２０は次のように設けられている。冷媒連通管２０と密閉容器Ｓとの接続箇所の中心２０ａを通り、冷媒連通管２０における冷媒空間１２に設けられた部分の中心軸と平行で、前記接続箇所から冷媒連通管２０における冷媒空間１２側の端部へ向かうベクトルを第１ベクトル２０ｂとする。また、前記接続箇所の中心２０ａと回転子１５ａの回転中心１５ｃとを通り、前記接続箇所から回転子１５ａの回転中心１５ｃへ向かうベクトルを第２ベクトル２０ｃとする。このように第１ベクトル２０ｂ及び第２ベクトル２０ｃを定義した場合、第１ベクトル２０ｂは、第２ベクトル２０ｃよりも左側を向いている。
【０１４４】
このように冷媒連通管２０を設けることにより、冷媒連通管２０から冷媒空間１２へ流入する冷媒と、冷媒空間１２の旋回流れをしている冷媒とがぶつかり合い、旋回流れの速度を遅くすることができる。これにより、油滴の発生を抑制でき、油溜め空間１３の油の枯渇をさらに防止することができる。
【０１４５】
なお、冷媒連通管２０における冷媒空間１２側の端部の位置は、図１５及び図１６の位置に限定されるものではない。詳しくは、回転子１５ａの回転中心１５ｃを通り、第１ベクトル２０ｂと垂直な平面を仮想平面Ｐとする。この場合、図１５及び図１６においては、冷媒連通管２０における冷媒空間１２側の端部は、仮想平面Ｐよりも、冷媒連通管２０と密閉容器Ｓとの接続箇所側に位置している。これに限らず、冷媒連通管２０における冷媒空間１２側の端部は、仮想平面Ｐ上に位置していてもよい。また例えば、冷媒連通管２０における冷媒空間１２側の端部は、仮想平面Ｐよりも、冷媒連通管２０と密閉容器Ｓとの接続箇所とは反対側に位置していてもよい。
【０１４６】
また、本実施の形態９で示した効果は、第１冷媒連通管２０１、第２冷媒連通管２０２、第３冷媒連通管２０３及び第４冷媒連通管２０４のうちのいずれか１つの冷媒流出側の端部を本実施の形態９のように構成しても、得ることができる。
【０１４７】
なお、上記の実施の形態１〜実施の形態９で示した圧縮機構部Ｃへ油を導く給油流路の構成は、あくまでも一例である。例えば、駆動軸１４の下端に、容積ポンプのようなオイルポンプを設けてもよい。給油流路の給油口１４ｂが密閉容器Ｓの油溜め空間１３内に配置されていればよい。
【０１４８】
なお、上記の実施の形態１〜実施の形態９では、圧縮機ＣＰとしてスクロール圧縮機又はロータリ圧縮機を採用したが、高圧シェル方式であれば、圧縮機ＣＰの種類は限定されない。高圧シェル方式の圧縮機ＣＰであれば、実施の形態１〜実施の形態８で示した効果を得ることができる。また、圧縮機ＣＰの台数も、上記の実施の形態１〜実施の形態８で示した台数に限定されない。圧力損失の大きさが空気調和装置１００の性能に大きな影響を及ぼさない程度であれば、圧縮機ＣＰの台数に限りはない。
【０１４９】
また、上記の実施の形態１〜実施の形態９では、本空気調和装置１００を用いて本発明に係るヒートポンプ装置を説明したが、本発明に係るヒートポンプ装置は、空気調和装置に限定されるものではない。冷凍装置及び給湯装置等、ヒートポンプを用いた装置全般に本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【０１５０】
１  オイルセパレータ、２  油溜め空間、３  冷媒空間、１０（１０１，１０２，１０３）  吸入配管、１０ａ  吸入母管、１１（１１１，１１２，１１３）  吐出配管、１１ａ  吐出母管、１１ｂ  流出配管、１１ｂＸ  配管、１１ｂＹ  配管、１２（１２１，１２２，１２３）  冷媒空間、１３（１３１，１３２，１３３）  油溜め空間、１４  駆動軸、１４ａ  内部流路、１４ｂ  給油口、１５  電動機、１５ａ  回転子、１５ｂ  固定子、１５ｃ  回転中心、１６  巻線、１６ａ  上部巻線、１６ｂ  下部巻線、１７  吸入側空間、１８  吸入マフラ、１８ａ  配管、１９  油吸入配管、１９ｂ  バッフル板、２０  冷媒連通管、２０ａ  中心、２０ｂ  第１ベクトル、２０ｃ  第２ベクトル、２１  油連通管、１００  空気調和装置、２０１  第１冷媒連通管、２０１Ｘ  配管、２０１Ｙ  配管、２０２  第２冷媒連通管、２０３  第３冷媒連通管、２０４  第４冷媒連通管、２０２Ｘ  配管、２０２Ｙ  配管、２１１  第１油連通管、２１２  第２油連通管、２１３  第３油連通管、２１４  第４油連通管、２２１  第１開閉弁、２２２  第２開閉弁、２２３  第３開閉弁、２２４  第４開閉弁、２３１  第１逆止弁、２３２  第２逆止弁、３０１  凝縮器、３０２  膨張弁、３０３  蒸発器、Ｃ  圧縮機構部、Ｃ０  吸入口、Ｃ１  吐出口、ＣＰ（ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３）  圧縮機、Ｐ  仮想平面、Ｓ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）  密閉容器。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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