(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（２５）回りに変位しながら容積を縮小させる圧縮室（１５）を形成する圧縮室形成部材（１１、１２）と、
前記圧縮室形成部材（１１、１２）を収容するハウジング（３０）と、
前記回転軸（２５）を回転駆動するモータ（２０）とを備え、
前記ハウジング（３０）は、
前記圧縮室（１５）で圧縮される低圧流体を吸入する吸入ポート（１ｂ）と、
前記低圧流体よりも圧力が高い中間圧流体を吸入する中間圧吸入ポート（１ｃ）とを有し、
前記ハウジング（３０）の内部には、
前記モータ（２０）を収容し、前記中間圧吸入ポート（１ｃ）と連通するモータ室（３０ａ）と、
前記モータ室（３０ａ）の前記中間圧流体を、前記圧縮室（１５）にて圧縮過程の流体へ合流させる中間圧流体通路（１２９）と、
前記中間圧吸入ポート（１ｃ）から吸入された前記中間圧流体の圧力よりも低圧となる低圧空間（３６、３４１）と、
前記低圧空間（３６、３４１）と前記モータ室（３０ａ）とを連通させる連通路（１３１、１４１）とが形成されており、
さらに、前記連通路（１３１、１４１）を開閉する開閉手段（１３２、１４２）を備えることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記低圧空間は、前記低圧流体とともに前記圧縮室（１５）に供給される潤滑油が貯められる貯油室（３６）であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記低圧空間は、前記吸入ポート（１ｂ）から前記圧縮室（１５）に向かって前記低圧流体が流れる低圧流体通路（３４１）であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記開閉手段は、前記低圧空間（３４１）から前記モータ室（３０ａ）に向かって前記低圧流体が流れることを許容し、前記モータ室（３０ａ）から前記低圧空間（３４１）に向かって前記中間圧流体が流れることを防止する一方向弁（１３２）であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項５】
外気から吸熱した冷媒と水とを熱交換して前記水を加熱するヒートポンプサイクル（１００）に搭載される圧縮機であって、
前記低圧流体は、前記給湯器用ヒートポンプサイクル（１００）の低圧冷媒であり、
前記中間圧流体は、前記給湯器用ヒートポンプサイクル（１００）の中間圧冷媒であり、
前記ヒートポンプサイクル（１００）の高圧冷媒の圧力、前記外気の温度、前記給湯器用ヒートポンプサイクル（１００）で加熱された前記水の温度のいずれか１つ以上を検知する検知手段（９１、９３、９４）と、
前記検知手段（９１、９３、９４）の検知結果に基づいて前記開閉弁（１４２）の開閉制御を行う制御手段（９）とを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項６】
外気から吸熱した冷媒と空気とを熱交換して前記空気を加熱するヒートポンプサイクル（１００）に搭載される圧縮機であって、
前記低圧流体は、前記ヒートポンプサイクル（１００）の低圧冷媒であり、
前記中間圧流体は、前記ヒートポンプサイクル（１００）の中間圧冷媒であり、
前記ヒートポンプサイクル（１００）の高圧冷媒の圧力、前記外気の温度、前記ヒートポンプサイクル（１００）の低圧冷媒の圧力のいずれか１つ以上を検知する検知手段（９１、９２、９４）と、
前記検知手段（９１、９２、９４）の検知結果に基づいて前記開閉弁（１４２）の開閉制御を行う制御手段（９）とを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項７】
前記低圧空間は、前記吸入ポート（１ｂ）から前記圧縮室（１５）に向かって前記低圧流体が流れる低圧流体通路（３４１）、および前記低圧流体とともに前記圧縮室（１５）に供給される潤滑油が貯められる貯油室（３６）であり、
前記ハウジング（３０）の内部には、前記貯油室（３６）に貯められた前記潤滑油を前記圧縮室（１５）に供給するための潤滑油供給通路（１８１）が形成されており、
前記連通路は、前記低圧流体通路（３４１）と前記モータ室（３０ａ）とを連通させる第１連通路（１３１）、および前記貯油室（３６）と前記モータ室（３０ａ）とを連通させる第２連通路（１４１）であり、
前記開閉手段は、前記第１連通路（１３１）を開閉する第１開閉弁（１３２）、および前記第２連通路（１４１）を開閉する第２開閉弁（１４２）であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸回りに変位しながら容積を縮小させる圧縮室にて流体を圧縮する圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、いわゆるガスインジェクションサイクル（エコノマイザ式冷凍サイクル）に適用された圧縮機であって、外部から吸入された中間圧流体を圧縮室にて圧縮過程の流体へ合流させる中間圧吸入ポートが設けられたスクロール型圧縮機が開示されている。
【０００３】
このような中間圧吸入ポートが設けられた圧縮機では、圧縮室内へ比較的温度の低い中間圧流体を合流させることで、圧縮機の圧縮効率を向上させることができる。なお、圧縮機の圧縮効率とは、圧縮機を駆動するために必要な仕事量に対する、圧縮機が出力した仕事量の比で定義される値である。
【０００４】
この従来技術では、圧縮室を形成する圧縮機構が、ドーム型のケーシングに収容されている。そして、ケーシングの外部にマフラーが設けられている。マフラーは、中間圧吸入ポートの上流側に設けられており、中間圧吸入ポートから圧縮室に吸入される中間圧流体の流量が変動することに伴って生じる圧力脈動を低減する。
【０００５】
マフラーで圧力脈動を低減することによって、圧力脈動に起因する圧縮効率の低下や、騒音・振動の悪化を抑制している。
【０００６】
なお、この従来技術では、圧縮機構を回転駆動するモータが、圧縮機構とともにケーシングに収容されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−６５５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術によると、マフラーがケーシングの外部に設けられているので、マフラーを含めた圧縮機全体の体格が大型化してしまう。その結果、圧縮機をガスインジェクションサイクルに搭載する際の搭載性が悪化したり、部品点数が増加して製造コストが増加してしまう。
【０００９】
そこで、ケーシング内に形成される空間のうち、モータを収容するモータ室を、中間圧吸入ポートと圧縮室との間の流体通路に配置する構成（以下、検討例と言う。）が考えられる。
【００１０】
この検討例によると、中間圧流体がモータ室を経由して圧縮室に吸入されるので、モータ室で中間圧流体の圧力脈動を低減できる。すなわち、モータ室がマフラーの機能を発揮できる。そのため、ケーシングの外部にマフラーを設ける必要がないので圧縮機全体の体格を小型化できる。
【００１１】
さらに、この検討例によると、中間圧流体がモータ室を流れるので、中間圧流体によってモータを冷却することで銅損を低減でき、圧縮効率を向上できる。
【００１２】
しかしながら、中間圧流体を圧縮室に吸入させる作動状態と、中間圧流体を圧縮室に吸入させない作動状態とを切り替え可能に構成されているガスインジェクションサイクルに上記検討例の圧縮機を適用した場合、中間圧流体を圧縮室に吸入させない作動状態では中間圧流体がモータ室を流れなくなるのでモータを冷却できなくなり、信頼性を低下させるという問題がある。
【００１３】
本発明は上記点に鑑みて、体格を大型化させることなく圧力脈動を低減するとともに、中間圧流体を圧縮室に吸入させない作動状態においてもモータを冷却可能にして信頼性と効率の両立を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
回転軸（２５）回りに変位しながら容積を縮小させる圧縮室（１５）を形成する圧縮室形成部材（１１、１２）と、
圧縮室形成部材（１１、１２）を収容するハウジング（３０）と、
回転軸（２５）を回転駆動するモータ（２０）とを備え、
ハウジング（３０）は、
圧縮室（１５）で圧縮される低圧流体を吸入する吸入ポート（１ｂ）と、
低圧流体よりも圧力が高い中間圧流体を吸入する中間圧吸入ポート（１ｃ）とを有し、
ハウジング（３０）の内部には、
モータ（２０）を収容し、中間圧吸入ポート（１ｃ）と連通するモータ室（３０ａ）と、
モータ室（３０ａ）の中間圧流体を、圧縮室（１５）にて圧縮過程の流体へ合流させる中間圧流体通路（１２９）と、
中間圧吸入ポート（１ｃ）から吸入された中間圧流体の圧力よりも低圧となる低圧空間（３６、３４１）と、
低圧空間（３６、３４１）とモータ室（３０ａ）とを連通させる連通路（１３１、１４１）とが形成されており、
さらに、連通路（１３１、１４１）を開閉する開閉手段（１３２、１４２）を備えることを特徴とする。
【００１５】
これによると、上記検討例と同様に、中間圧流体がモータ室（３０ａ）を経由して圧縮室（１５）に吸入されるので、モータ室（３０ａ）がマフラの機能を果たすことができる。そのため、体格を大型化させることなく圧力脈動を低減できる。
【００１６】
また、中間圧流体を圧縮室（１５）に吸入させる作動状態では、中間圧流体がモータ室（３０ａ）を流れるので、中間圧流体でモータ（２０）を冷却できる。
【００１７】
さらに、連通路（１３１、１４１）が低圧空間（３６、３４１）とモータ室（３０ａ）とを連通させるので、中間圧流体を圧縮室（１５）に吸入させない作動状態であってもモータ室（３０ａ）を低圧低温にでき、ひいてはモータ（２０）を冷却できる。
【００１８】
しかも、開閉手段（１３２、１４２）が連通路（１３１、１４１）を開閉するので、中間圧流体を圧縮室（１５）に吸入させる作動状態では、連通路（１３１、１４１）を閉じることによって、モータ室（３０ａ）の中間圧流体が連通路（１３１、１４１）を通じて低圧空間（３６、３４１）に流出することを防止できる。
【００１９】
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】
【００２０】
【図１】第１実施形態におけるヒートポンプサイクルの全体構成図である。
【図２】第１実施形態における圧縮機の断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】第１実施形態におけるヒートポンプサイクルの制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態におけるヒートポンプサイクルの制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、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。
【００２２】
（第１実施形態）
以下、実施形態について図に基づいて説明する。図１に示すヒートポンプサイクル１００（冷凍サイクル）は、ヒートポンプ式給湯機にて給湯水を加熱する。ヒートポンプサイクル１００は、圧縮機１の圧縮室にて昇圧過程の冷媒にサイクルの中間圧気相冷媒を合流させるガスインジェクションサイクル（エコノマイザ式冷凍サイクル、内部熱交換式冷凍サイクル）として構成されている。
【００２３】
より具体的には、ヒートポンプサイクル１００は、圧縮機１、水−冷媒熱交換器２、第１膨張弁３、気液分離器４、第２膨張弁５、室外熱交換器６等を有する冷凍サイクル装置である。
【００２４】
水−冷媒熱交換器２は、ヒートポンプサイクル１００の冷媒を放熱させる放熱用熱交換器（放熱器）である。第１膨張弁３および第２膨張弁５は、ヒートポンプサイクル１００の冷媒を減圧させる減圧手段である。室外熱交換器６は、ヒートポンプサイクル１００の冷媒を蒸発させる蒸発用熱交換器（蒸発器）である。
【００２５】
水−冷媒熱交換器２は、圧縮機１の吐出ポート１ａから吐出された冷媒と給湯水とを熱交換させて給湯水を加熱する加熱用熱交換器である。第１膨張弁３は、水−冷媒熱交換器２から流出した高圧冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる高段側減圧手段であって、制御装置９から出力される制御信号によってその作動が制御される電気式膨張弁である。
【００２６】
気液分離器４は、第１膨張弁３にて減圧された中間圧冷媒の気液を分離する気液分離手段である。第２膨張弁５は、気液分離器４の液相冷媒流出口から流出した中間圧液相冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる低段側減圧手段であって、その基本的構成は第１膨張弁３と同様である。室外熱交換器６は、第２膨張弁５にて減圧された低圧冷媒を外気と熱交換させて蒸発させる吸熱用熱交換器である。
【００２７】
室外熱交換器６の冷媒出口側には、圧縮機１の吸入ポート１ｂが接続され、気液分離器４の気相冷媒流出口には、圧縮機１の中間圧流入ポート（流入ポート）１ｃが接続されている。従って、本実施形態では、気液分離器４にて分離された中間圧気相冷媒が、圧縮機１の圧縮室１５にて昇圧過程の冷媒にインジェクションされる。
【００２８】
気液分離器４の気相冷媒流出口と、圧縮機１の中間圧流入ポート１ｃとの間の気相冷媒流路７には、インジェクション切替弁８が配置されている。インジェクション切替弁８は、気相冷媒流路７を開閉する気相冷媒流路開閉手段であって、制御装置９から出力される制御信号によってその作動が制御される電気式開閉弁である。
【００２９】
インジェクション切替弁８が気相冷媒流路７を開けることによって、気液分離器４にて分離された中間圧気相冷媒が、圧縮機１の圧縮室１５にて昇圧過程の冷媒にインジェクションされる。
【００３０】
インジェクション切替弁８が気相冷媒流路７を閉じることによって、気液分離器４にて分離された中間圧気相冷媒が、圧縮機１の圧縮室１５にて昇圧過程の冷媒にインジェクションされない。
【００３１】
本実施形態のヒートポンプサイクル１００では、冷媒として二酸化炭素を採用しており、圧縮機１の吐出ポート１ａから第１膨張弁３入口側へ至るサイクルの高圧側冷媒の圧力が臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成している。冷媒には、圧縮機１内部の各摺動部位を潤滑するオイル（冷凍機油）が混入されており、このオイルの一部は冷媒とともにサイクルを循環している。
【００３２】
ヒートポンプ式給湯機は、ヒートポンプサイクル１００の他に、水−冷媒熱交換器２にて加熱された給湯水を貯湯する貯湯タンク、貯湯タンクと水−冷媒熱交換器２との間で給湯水を循環させる給湯水循環回路、および給湯水循環回路に配置されて給湯水を圧送する水ポンプ（いずれも図示せず）等を有している。
【００３３】
制御装置９は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。そして、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御するものである。
【００３４】
制御装置９の出力側には、第１膨張弁３、第２膨張弁５、インジェクション切替弁８、および圧縮機１の開閉弁１４２等の各種制御対象機器が接続されている。
【００３５】
制御装置９の入力側には、高圧側冷媒圧力センサ９１、低圧側圧力センサ９２、給湯水温度センサ９３、外気温センサ９４等が接続され、これらのセンサ群の検出信号が制御装置９へ入力される。
【００３６】
高圧側冷媒圧力センサ９１は、圧縮機１の吐出ポート１ａから吐出された高圧冷媒の圧力を検出する高圧冷媒圧力検出手段である。低圧側冷媒圧力センサ９２は、第２膨張弁５にて減圧された低圧冷媒の圧力を検出する低圧冷媒圧力検出手段である。
【００３７】
給湯水温度センサ９３は、水−冷媒熱交換器２で加熱された給湯水の温度を検出する給湯水温度検出手段である。外気温センサ９４は、外気の温度を検出する外気温度検出手段である。
【００３８】
図２に示すように、圧縮機１は、圧縮機構部１０、電動機部２０、ハウジング３０、および油分離器４０等を有している。図２における上下の各矢印は、圧縮機１をヒートポンプ式給湯機に搭載した状態における上下の各方向を示している。
【００３９】
圧縮機１は、圧縮機構部１０の容積の変化によって冷媒を圧縮する容積式圧縮機である。圧縮機構部１０は、圧縮対象流体である冷媒を吸入し、圧縮して吐出する容積式圧縮機構である。電動機部２０は、圧縮機構部１０を駆動する電動式モータである。
【００４０】
ハウジング３０は、圧縮機構部１０および電動機部２０を収容する中空状の部材である。油分離器４０は、ハウジング３０の外部に配置されて圧縮機構部１０にて圧縮された高圧冷媒からオイルを分離する。
【００４１】
圧縮機１は、電動機部２０から圧縮機構部１０へ回転駆動力を伝達する駆動軸（シャフト）２５が鉛直方向（上下方向）に延びて、圧縮機構部１０と電動機部２０が鉛直方向に配置された、いわゆる縦置きタイプに構成されている。より具体的には、本実施形態では、圧縮機構部１０が電動機部２０の下方側に配置されている。
【００４２】
ハウジング３０は、筒状部材３１、上蓋部材３２、下蓋部材３３、吸入ポート形成部材３４および中間圧流入ポート形成部材３５を有し、これらを一体に接合して密閉容器構造としたものである。
【００４３】
筒状部材３１は、中心軸が鉛直方向に延びる筒状の部材である。上蓋部材３２は、筒状部材３１の上端部を塞ぐ椀状の部材である。下蓋部材３３は、筒状部材３１の下端部を塞ぐ椀状の部材である。
【００４４】
吸入ポート形成部材３４は、吸入ポート１ｂを形成している。中間圧流入ポート形成部材３５は、中間圧流入ポート１ｃを形成している。
【００４５】
ハウジング３０には、冷媒流出口（図示せず）等が形成されている。冷媒流出口は、圧縮機構部１０から吐出された高圧冷媒をハウジング３０の外部に配置された油分離器４０側へ流出させる。
【００４６】
電動機部２０は、固定子をなすコイルステータ２１と回転子をなすロータ２２とを有して構成されている。ロータ２２の軸中心穴にはシャフト２５が圧入により固定されている。従って、制御装置からコイルステータ２１のコイルへ電力が供給されて回転磁界が発生すると、ロータ２２およびシャフト２５が一体となって回転する。
【００４７】
シャフト２５は略円筒状に形成されており、その両端部は第１軸受部２６および第２軸受部２７に回転可能に支持されている。第１軸受部２６および第２軸受部２７は、すべり軸受けにて構成されている。シャフト２５の内部には、シャフト２５の外表面と第１、第２軸受部２６、２７との摺動部位にオイルを供給するための油供給通路２５ａが形成されている。
【００４８】
第１軸受部２６は、ハウジング３０内の空間を電動機部２０の配置空間３０ａ（以下、モータ室と言う。）と圧縮機構部１０の配置空間とに仕切るミドルハウジング２８に形成されて、シャフト２５の下端側（圧縮機構部１０側）を支持している。第２軸受部２７は、介在部材２９を介してハウジング３０の筒状部材３１に固定されて、シャフト２５の上端側（圧縮機構部１０の反対側）を支持している。
【００４９】
圧縮機構部１０は、それぞれ渦巻き状に形成された歯部を有する可動スクロール１１および固定スクロール１２からなるスクロール型の圧縮機構で構成されている。可動スクロール１１は、ミドルハウジング２８の下方側に配置されている。固定スクロール１２は、可動スクロール１１の下方側に配置されている。
【００５０】
可動スクロール１１および固定スクロール１２は、それぞれ円板状の基板部１１１、１２１を有しており、双方の基板部１１１、１２１は、互いに鉛直方向に対向するように配置されている。固定スクロール１２の基板部１２１の外周側は、ハウジング３０の筒状部材３１に固定されている。
【００５１】
可動スクロール１１の基板部１１１の上面側の中心部には、シャフト２５の下端部が挿入される円筒状のボス部１１３が形成されている。シャフト２５の下端部は、シャフト２５の回転中心に対して偏心した偏心部２５ｂになっている。従って、可動スクロール１１の基板部１１１の上面側には、シャフト２５の偏心部２５ｂが挿入されている。
【００５２】
可動スクロール１１およびミドルハウジング２８の間には、可動スクロール１１が偏心部２５ｂ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、シャフト２５が回転すると、可動スクロール１１は偏心部２５ｂ周りに自転することなく、シャフト２５の回転中心を公転中心として公転運動（揺動運動）する。
【００５３】
可動スクロール１１には、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が形成されている。一方、固定スクロール１２には、基板部１２１から可動スクロール１１側に向かって突出するとともに、可動スクロール１１の歯部１１２に噛み合う渦巻き状の歯部１２２が形成されている。
【００５４】
そして、両スクロール１１、１２の歯部１１２、１２２同士が噛み合って複数箇所で接触することによって、回転軸方向から見たときに三日月形状に形成される圧縮室１５が複数個形成される。図２では図示の明確化のため、複数個の圧縮室１５のうち１つの圧縮室のみに符号を付しており、他の圧縮室については符号を省略している。
【００５５】
これらの圧縮室１５は、可動スクロール１１が公転運動することによって外周側から中心側へ容積を減少させながら移動する。従って、吸入ポート１ｂは、最外周側に位置付けられる圧縮室１５に連通している。中間圧流入ポート１ｃは、最外周側から中心側へ移動する過程の中間位置に位置付けられる圧縮室１５に連通している。
【００５６】
固定スクロール１２側の基板部１２１の中心部には、圧縮室１５で圧縮された冷媒が吐出される吐出孔１２３が形成されている。吐出孔１２３の下方側には、吐出孔１２３と連通する吐出室１２４が形成されている。この吐出室１２４には、吐出室１２４側から圧縮室１５側への冷媒の逆流を防止する逆止弁をなすリードバルブ（図示せず）と、リードバルブの最大開度を規制するストッパ１９とが配置されている。
【００５７】
ハウジング３０の内部には、吐出室１２４から、ハウジング３０に形成された冷媒流出口（図示せず）へ冷媒を導く冷媒通路（図示せず）が形成されている。この冷媒流出口には油分離器４０の冷媒流入口４０ｂが接続されている。油分離器４０は、鉛直方向に延びる筒状部材４１を有し、その内部に形成された空間で、圧縮機構部１０にて昇圧された冷媒を旋回させ、遠心力の作用によって気相冷媒とオイルとを分離する。
【００５８】
油分離器４０にて分離された高圧気相冷媒は、油分離器４０の上方側に形成された吐出ポート１ａから水−冷媒熱交換器２側へ流出する。一方、油分離器４０にて分離されたオイルは、油分離器４０の下方側の部位に蓄えられ、油通路（図示せず）を介してハウジング３０内の圧縮機構部１０やシャフト２５と第１、第２軸受部２６、２７との摺動部等へ供給される。
【００５９】
ハウジング３０内の圧縮機構部１０や摺動部等に供給された潤滑油は、重力によって流下して、ハウジング３０内の最下部に形成された貯油室３６に至る。貯油室３６は、固定スクロール１２および区画部材１８の下方側に形成されている。貯油室３６は、中間圧流入ポート１ｃから吸入された中間圧気相冷媒の圧力よりも低圧となる低圧空間である。
【００６０】
図３に示すように、区画部材１８には、上下方向に貫通する貫通孔１８１が形成されている。貫通孔１８１は、固定スクロール基板部１２１の冷媒吸入通路１２８と連通している。貫通孔１８１には、貯油室３６に貯められた潤滑油を吸い上げるパイプ１８２が下方側（貯油室３６側）から挿入されている。
【００６１】
貯油室３６の潤滑油は、パイプ１８２、区画部材１８の貫通孔１８１、および固定スクロール基板部１２１の冷媒吸入通路１２８を通じて圧縮室１５に供給される。
【００６２】
吸入ポート１ｂは、吸入ポート形成部材３４の内部通路３４１（低圧流体通路)、および冷媒吸入通路１２８を介して、最外周側に位置付けられる圧縮室１５に連通している。
【００６３】
吸入ポート形成部材３４の内部通路３４１は、低圧冷媒が流れる低圧冷媒通路（低圧流体通路）である。吸入ポート形成部材３４の内部通路３４１は、中間圧流入ポート１ｃから吸入された中間圧気相冷媒の圧力よりも低圧となる低圧空間である。
【００６４】
中間圧流入ポート１ｃは、中間圧流入ポート形成部材３５の内部通路３５１、モータ室３０ａおよびインジェクション用冷媒通路１２９（中間圧流体通路)を介して、中間位置に位置付けられる圧縮室１５に連通している。
【００６５】
インジェクション用冷媒通路１２９は、固定スクロール１２の基板部１２１の内部、および固定スクロール１２の下面に固定された区画部材１８の内部に形成されている。インジェクション用冷媒通路１２９には、逆流防止部５０が設けられている。逆流防止部５０は、圧縮室１５側から中間圧流入ポート１ｃ側へ冷媒が逆流することを防止する。
【００６６】
ミドルハウジング２８および固定スクロール１２には、吸入ポート形成部材３４の内部通路３４１とモータ室３０ａとを連通する第１連通路１３１が形成されている。第１連通路１３１には、一方向弁１３２が配置されている。一方向弁１３２は、第１連通路１３１を開閉する開閉手段である。
【００６７】
一方向弁１３２は、吸入ポート形成部材３４の内部通路３４１からモータ室３０ａに向かって冷媒が流れることを許容し、モータ室３０ａから内部通路３４１に向かって冷媒が流れることを防止する逆流防止弁である。
【００６８】
一方向弁１３２は、弁体とバネとを有する機械式の弁機構（逆止め弁）であり、モータ室３０ａ側の圧力が内部通路３４１側の圧力よりも所定圧力以上高いと閉弁し、それ以外の場合は開弁する。
【００６９】
ミドルハウジング２８および固定スクロール１２には、モータ室３０ａと貯油室３６とを連通する第２連通路１４１が形成されている。第２連通路１４１には、開閉弁１４２が配置されている。開閉弁１４２は、第２連通路１４１を開閉する開閉手段である。
【００７０】
開閉弁１４２は、制御装置９から出力される制御信号によってその作動が制御される電気式開閉弁である。
【００７１】
開閉弁１４２は、形状記憶合金の活用などにより、モータ室３０ａの温度を感知して自動的に開閉する弁であってもよい。この場合、インジェクションが中止されモータ室３０ａが所定温度より高温になると開弁し、モータ室３０ａが所定温度より低温になると閉弁する。
【００７２】
可動スクロール１１の歯部１１２および固定スクロール１２の歯部１２２には、圧縮室１５の気密性を確保するためのチップシール１６、１７が装着されている。チップシール１６、１７は、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂(ＰＥＥＫ)などの樹脂材料にて、歯部１１２、１２２の渦巻き方向に沿って延びる角柱状に形成されている。
【００７３】
可動スクロール１１側のチップシール１６は、可動スクロール歯部１１２の下面（固定スクロール基板部１２１側の面）に形成されたチップシール溝に嵌め込まれている。固定スクロール１２側のチップシール１７は、固定スクロール歯部１２２の上面（可動スクロール基板部１１１側の面）に形成されたチップシール溝に嵌め込まれている。
【００７４】
可動スクロール側チップシール１６は、固定スクロール基板部１２１の渦巻き状の溝部の底面（摺動面）に密着して摺動し、固定スクロール側チップシール１７は可動スクロール基板部１１１の下面（摺動面）に密着して摺動する。これにより、圧縮室１５の気密性を確保して、圧縮室１５から冷媒が洩れることを防止する。
【００７５】
次に、上記構成における本実施形態の圧縮機１の作動を説明する。圧縮機１の電動機部２０に電力が供給されてロータ２２およびシャフト２５が回転すると、可動スクロール１１がシャフト２５に対して公転運動（揺動運動）する。これにより、可動スクロール１１側の歯部１１２と固定スクロール１２側の歯部１２２との間に形成された三日月状の圧縮室１５が外周側から中心側へ旋回しながら移動していく。
【００７６】
最外周側に位置付けられて吸入ポート１ｂに連通する圧縮室１５には、吸入ポート１ｂを介して室外熱交換器６から流出した低圧冷媒が流入する。低圧冷媒が流入した圧縮室１５は、シャフト２５の回転に伴って、その容積を縮小させながらインジェクション用冷媒通路１２９に連通する位置へ移動する。
【００７７】
これにより、中間圧流入ポート１ｃからモータ室３０ａに流入した中間圧気相冷媒がインジェクション用冷媒通路１２９を流れて圧縮室１５へインジェクションされる。
【００７８】
シャフト２５がさらに回転して圧縮室１５が中心側へ移動して固定スクロール１２の吐出孔１２３へ連通すると、圧縮室１５にて圧縮された高圧冷媒が油分離器４０を介して吐出ポート１ａから水−冷媒熱交換器２側へ流出する。
【００７９】
図４は、制御装置９が実行する制御処理の概要を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１００では、高圧側冷媒圧力センサ９１が検出した高圧冷媒の圧力が所定圧力を上回っているか否かを判定する。高圧冷媒の圧力が所定圧力を上回っていると判定した場合、ステップＳ１１０へ進み、インジェクション切替弁８を開けるとともに開閉弁１４２を閉じる。
【００８０】
インジェクション切替弁８を開けることより、圧縮機１の中間圧流入ポート１ｃからモータ室３０ａに中間圧気相冷媒が流入し、モータ室３０ａの中間圧気相冷媒は、インジェクション用冷媒通路１２９を流れて圧縮室１５へインジェクションされる（インジェクション状態）。
【００８１】
これにより、高圧冷媒の圧力が高い場合に中間圧気相冷媒を圧縮室１５へインジェクションさせて圧縮機１の圧縮効率を向上させることができる。
【００８２】
このとき、モータ室３０ａに中間圧気相冷媒が流入するので、中間圧気相冷媒で電動機部２０を冷却できる。
【００８３】
また、モータ室３０ａに中間圧気相冷媒が流入するので、モータ室３０ａ側の圧力が吸入ポート１ｂ側の圧力よりも所定値以上高くなり、一方向弁１３２が閉弁する。したがって、開閉弁１４２および一方向弁１３２が閉じられるので、モータ室３０ａの中間圧気相冷媒が貯油室３６に流入することを防止できる。
【００８４】
一方、ステップＳ１００にて、高圧冷媒の圧力が所定圧力を上回っていないと判定した場合、ステップＳ１２０へ進み、インジェクション切替弁８を閉じるとともに開閉弁１４２を開ける。
【００８５】
インジェクション切替弁８を閉じることより、圧縮機１の中間圧流入ポート１ｃからモータ室３０ａに中間圧気相冷媒が流入しなくなる。これにより、高圧冷媒の圧力が低い場合に中間圧気相冷媒を圧縮室１５へインジェクションしないように切り替えることができる（非インジェクション状態）。
【００８６】
このとき、開閉弁１４２を開けるので、モータ室３０ａが貯油室３６と連通してモータ室３０ａの圧力が低下して一方向弁１３２が開弁する。
【００８７】
これにより、吸入ポート１ｂから流入した低圧冷媒がモータ室３０ａに流入するので、低圧冷媒で電動機部２０を冷却できる。モータ室３０ａに流入した低圧冷媒は、重力によって流下して、ハウジング３０内の最下部に形成された貯油室３６に至る。
【００８８】
貯油室３６に流下した低圧冷媒は、貯油室３６に貯められた潤滑油とともに、パイプ１８２、区画部材１８の貫通孔１８１、および固定スクロール基板部１２１の冷媒吸入通路１２８を通じて圧縮室１５に供給される。
【００８９】
図４のステップＳ１００の括弧内に示すように、外気温センサ９４が検出した外気の温度が所定温度を下回っていると判定した場合、ステップＳ１１０へ進み、外気の温度が所定圧力を下回っていないと判定した場合、ステップＳ１２０へ進むようにしてもよい。
【００９０】
これにより、外気の温度が低い場合に中間圧気相冷媒を圧縮室１５へインジェクションさせ、外気の温度が高い場合に中間圧気相冷媒を圧縮室１５へインジェクションしないように切り替えることができる。
【００９１】
また、給湯水温度センサ９３が検出した給湯水の温度が所定温度を下回っていると判定した場合、ステップＳ１１０へ進み、給湯水の温度が所定圧力を下回っていないと判定した場合、ステップＳ１２０へ進むようにしてもよい。
【００９２】
これにより、給湯水の温度が低い場合に中間圧気相冷媒を圧縮室１５へインジェクションさせ、給湯水の温度が高い場合に中間圧気相冷媒を圧縮室１５へインジェクションしないように切り替えることができる。
【００９３】
本実施形態では、モータ室３０ａが中間圧吸入ポート１ｃと連通しており、中間圧冷媒通路１２９は、モータ室３０ａの中間圧気相冷媒を、圧縮室１５にて圧縮過程の冷媒へ合流させる。
【００９４】
連通路１３１、１４１は、中間圧気相冷媒の圧力よりも低圧となる低圧空間３６、３４１とモータ室３０ａとを連通させる。開閉手段１３２、１４２は、連通路１３１、１４１を開閉する。
【００９５】
これによると、上記検討例と同様に、中間圧流体がモータ室３０ａを経由して圧縮室１５に吸入されるので、モータ室３０ａがマフラの機能を果たすことができる。そのため、体格を大型化させることなく圧力脈動を低減できる。
【００９６】
また、中間圧流体を圧縮室１５に吸入させる作動状態（インジェクション状態）では、水−冷媒熱交換器２で冷却された後に第１膨張弁３で減圧された中間圧流体がモータ室３０ａを流れるので、中間圧流体でモータ２０を冷却できる。
【００９７】
さらに、連通路１３１、１４１が低圧空間３６、３４１とモータ室３０ａとを連通させるので、中間圧流体を圧縮室１５に吸入させない作動状態であってもモータ室３０ａを低圧低温にできる。そのため、モータ２０を冷却できる。
【００９８】
しかも、開閉手段１３２、１４２が連通路１３１、１４１を開閉するので、中間圧流体を圧縮室１５に吸入させる作動状態（インジェクション状態）では、連通路１３１、１４１を閉じることによって、モータ室３０ａの中間圧流体が連通路１３１、１４１を通じて低圧空間３６、３４１に流出することを防止できる。
【００９９】
具体的には、連通路１４１は、貯油室３６とモータ室３０ａとを連通させる。これによると、中間圧流体を圧縮室１５に吸入させない作動状態（非インジェクション状態）であってもモータ室３０ａを確実に低圧低温にできる。
【０１００】
具体的には、連通路１３１は、低圧冷媒通路３４１とモータ室３０ａとを連通させる。これによると、中間圧流体を圧縮室１５に吸入させない作動状態（非インジェクション状態）において、低圧冷媒通路３４１を流れる低圧冷媒をモータ室３０ａに導入できるので、低圧冷媒でモータ２０を冷却できる。
【０１０１】
具体的には、開閉手段１３２は、低圧冷媒通路３４１からモータ室３０ａに向かって低圧流体が流れることを許容し、モータ室３０ａから低圧冷媒通路３４１に向かって中間圧流体が流れることを防止する一方向弁１３２である。
【０１０２】
これにより、中間圧流体を圧縮室１５に吸入させる作動状態（インジェクション状態）において、モータ室３０ａの中間圧流体が低圧空間３６、３４１が流出することを防止できる。
【０１０３】
本実施形態では、ヒートポンプサイクル１００の高圧冷媒の圧力、外気の温度、給湯器用ヒートポンプサイクル１００で加熱された水の温度のいずれか１つ以上を検知手段９１、９３、９４で検知する。
【０１０４】
そして、制御手段９は、検知手段９１、９３、９４の検知結果に基づいて開閉弁１４２の開閉制御を行う。これにより、ヒートポンプサイクル１００の運転状態に応じて開閉弁１４２の作動を制御できる。
【０１０５】
本実施形態では、第１連通路１３１は、低圧流体通路３４１とモータ室３０ａとを連通させ、第２連通路１４１は、貯油室３６とモータ室３０ａとを連通させる。第１開閉弁１３２は第１連通路１３１を開閉し、第２開閉弁１４２は第２連通路１４１を開閉する。
【０１０６】
これによると、中間圧冷媒を圧縮室１５に吸入させない作動状態（非インジェクション状態）では第１連通路１３１および第２連通路１４１を開けることによって、吸入ポート１ｂから吸入された低圧流体の一部を、低圧流体通路３４１→第１連通路１３１→モータ室３０ａ→第２連通路１４１→貯油室３６→潤滑油供給通路１８１→圧縮室１５の順に流すことができる。
【０１０７】
そのため、中間圧冷媒を圧縮室１５に吸入させない作動状態（非インジェクション状態）において、低圧冷媒でモータ２０を効果的に冷却できる。
【０１０８】
（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、ヒートポンプサイクル１００は、ヒートポンプ式給湯機を構成しているが、本実施形態では、圧縮機１は、ヒートポンプサイクル１００は、空調装置を構成している。
【０１０９】
具体的には、上記第１実施形態では、ヒートポンプサイクル１００の冷媒を放熱させる放熱用熱交換器として水−冷媒熱交換器２を備えているが、本実施形態では、水−冷媒熱交換器２の代わりに空気−冷媒熱交換器（図示せず）を備えている。
【０１１０】
空気−冷媒熱交換器は、圧縮機１の吐出ポート１ａから吐出された冷媒と、車室内への送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱する空気加熱用熱交換器である。
【０１１１】
図５は、制御装置９が実行する制御処理の概要を示すフローチャートである。図５のフローチャートでは、図４のフローチャートのステップＳ１００をステップＳ１００’に変更している。
【０１１２】
図５のステップＳ１００’の括弧内に示すように、低圧側冷媒圧力センサ９２が検出した低圧冷媒の圧力が所定圧力を下回っていると判定した場合、ステップＳ１１０へ進み、低圧冷媒の圧力が所定圧力を下回っていないと判定した場合、ステップＳ１２０へ進むようにしてもよい。
【０１１３】
これにより、低圧冷媒の圧力が低い場合に中間圧気相冷媒を圧縮室１５へインジェクションさせ、低圧冷媒の圧力が高い場合に中間圧気相冷媒を圧縮室１５へインジェクションしないように切り替えることができる。
【０１１４】
本実施形態では、ヒートポンプサイクル１００の高圧冷媒の圧力、外気の温度、ヒートポンプサイクル１００の低圧冷媒の圧力のいずれか１つ以上を検知手段９１、９２、９４で検知する。
【０１１５】
そして、制御手段９は、検知手段９１、９２、９４の検知結果に基づいて開閉弁１４２の開閉制御を行う。これにより、ヒートポンプサイクル１００の運転状態に応じて開閉弁１４２の作動を制御できる。
【０１１６】
（他の実施形態）
上記実施形態を適宜組み合わせ可能である。上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。
【０１１７】
（１）上述の第１実施形態では、圧縮機１をヒートポンプ式給湯機のヒートポンプサイクル１００に適用した例を説明し、上述の第２実施形態では、圧縮機１を空調装置のヒートポンプサイクル１００に適用した例を説明したが、圧縮機１の適用はこれに限定されない。つまり、圧縮機１は、種々の流体を圧縮する圧縮機として幅広い用途に適用可能である。
【０１１８】
（２）上述の実施形態では、スクロール型圧縮機として構成された圧縮機１について説明したが、本発明の圧縮機の形式はこれに限定されない。つまり、本発明の圧縮機には、回転軸回りに変位しながら容積を縮小させる圧縮室にて流体を圧縮する形式のものが広く含まれる。
【０１１９】
例えば、圧縮室形成部材が、円柱状空間を形成するシリンダ、円柱状空間の中心軸に対して偏心して配置される円柱状のロータ、およびシリンダの内周面側からロータの外周面に当接するように突出するベーンを含んで構成されており、圧縮室が、シリンダの内周面、ロータの外周面およびベーンによって仕切られた空間によって形成される、いわゆるローリングピストン型圧縮機として構成されていてもよい。この場合、モータ室と低圧室との区切りは、上部軸受け部材、下部軸受け部材またはシリンダでもよい。
【０１２０】
また、圧縮室形成部材が、断面楕円形状の柱状空間を形成するシリンダ、柱状空間の内部に配置される円柱状のロータ、およびロータの外周面側からシリンダの内周面に当接するように突出するベーンを含んで構成されており、圧縮室が、シリンダの内周面、ロータの外周面およびベーンによって仕切られた空間によって形成される、いわゆるベーン型圧縮機として構成されていてもよい。この場合、モータ室と低圧室との区切りは、上部軸受け部材、下部軸受け部材またはシリンダでもよい。
【符号の説明】
【０１２１】
１１    可動スクロール（圧縮室形成部材）
１２    固定スクロール（圧縮室形成部材）
１５    圧縮室
２０    電動機部（モータ）
３０ａ  モータ室
３６    貯油室（低圧空間）
３４１  内部通路（低圧流体通路、低圧空間）
１２９  インジェクション用冷媒通路（中間圧流体通路）
１３１  第１連通路（連通路）
１３２  一方向弁（開閉手段）
１４１  第２連通路（連通路）
１４２  開閉弁（開閉手段）
【図１】
0006285816.tif 000002
【図２】
0006285816.tif 000003
【図３】
0006285816.tif 000004
【図４】
0006285816.tif 000005
【図５】
0006285816.tif 000006