(57)【要約】【課題】液冷媒の停滞を防ぎ、高い機器効率を発揮しうる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。【解決手段】冷凍サイクル装置１００は、容積制御圧縮機１０１、放熱器１０３、膨張機構１０４、蒸発器１０５、容積制御経路１１１、第２四方弁１１２、制御装置１１７及び伝熱部材１２０を備えている。圧縮機１０１は、吐出圧力及び吸入圧力を利用して排除容積を変更するように構成されている。容積制御経路１１１は、圧縮機１０１に接続されている。吐出圧力及び吸入圧力のいずれかが第２四方弁１１２によって容積制御経路１１１に供給される。制御装置１１７は、負荷に応じて圧縮機１０１の排除容積が増加又は減少するように第２四方弁１１２を制御する。伝熱部材１２０は、圧縮機１０１から容積制御経路１１１への伝熱を促進する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身の吐出圧力及び自身の吸入圧力を利用して吸入容積を変更するように構成された容積制御圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された作動流体を冷却する放熱器と、
前記放熱器で冷却された作動流体を膨張させる膨張機構と、
前記膨張機構で膨張した作動流体を加熱する蒸発器と、
前記圧縮機に接続され、前記圧縮機の吸入容積を変更するために使用される容積制御経路と、
前記吐出圧力及び前記吸入圧力のいずれかを前記容積制御経路に供給する切替部と、
当該冷凍サイクル装置の負荷に応じて前記圧縮機の吸入容積が増加又は減少するように前記切替部を制御する制御装置と、
前記圧縮機から前記容積制御経路への伝熱、及び／又は前記圧縮機から前記切替部への伝熱を促進する伝熱部材と、
を備えた、冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記伝熱部材が、前記容積制御経路及び前記切替部から選ばれる少なくとも１つと前記圧縮機とを一体的に包囲しており、
前記伝熱部材によって囲まれた空間に存在する空気が前記圧縮機の熱で暖められ、暖められた空気を媒体として前記圧縮機の熱が前記容積制御経路及び／又は前記切替部に伝わる、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記伝熱部材が、前記圧縮機及び前記容積制御経路の両者に接する形で前記圧縮機と前記容積制御経路との間に設けられている、及び／又は前記圧縮機及び前記切替部の両者に接する形で前記圧縮機と前記切替部との間に設けられている、請求項１又は２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記伝熱部材が、前記圧縮機から前記容積制御経路への伝熱経路が形成されるように両者に巻き付けられた伝熱板、及び／又は前記圧縮機から前記切替部への伝熱経路が形成されるように両者に巻き付けられた伝熱板を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記伝熱部材が、樹脂材料、金属材料及び炭素材料からなる群より選ばれる少なくとも１つで構成されており、
前記伝熱部材を介して前記圧縮機と前記容積制御経路とが間接的に接している、及び／又は前記伝熱部材を介して前記圧縮機と前記切替部とが間接的に接している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記圧縮機は、圧縮室と、前記圧縮室に開口しているバイパス吐出口と、前記バイパス吐出口を開閉するバイパス吐出弁とを有し、前記圧縮室に吸入された作動流体が吸入圧力を維持しつつ前記バイパス吐出口を通じて前記圧縮室から吐出されることによって吸入容積を変更できるように構成されており、
前記容積制御経路が前記圧縮機の前記バイパス吐出口に接続されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
圧縮するべき作動流体を前記蒸発器から前記圧縮機の圧縮室に導く吸入経路と、
圧縮された作動流体を前記圧縮室から前記放熱器に導く吐出経路と、
前記切替部に接続された一端部と、前記吐出経路に接続された他端部とを有する高圧導入経路と、
前記切替部に接続された一端部と、前記吸入経路に接続された他端部とを有する低圧導入経路と、
をさらに備え、
前記制御装置は、当該冷凍サイクル装置の負荷が小さい場合には、前記容積制御経路が前記低圧導入経路に接続されるように前記切替部を制御し、前記負荷が大きい場合には、前記容積制御経路が前記高圧導入経路に接続されるように前記切替部を制御する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記制御装置は、当該冷凍サイクル装置の起動時において、前記容積制御経路を前記低圧導入経路に接続するように前記切替部を制御し、その後、任意の時間が経過したら前記容積制御経路を前記高圧導入経路に接続するように前記切替部を制御する、請求項７に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記制御装置は、当該冷凍サイクル装置の運転を停止するとき、前記容積制御経路を前記低圧導入経路に接続するように前記流路切替部を制御する、請求項７又は８に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
圧縮室と、前記圧縮室に開口しているバイパス吐出口と、前記バイパス吐出口を開閉するバイパス吐出弁とを有し、前記圧縮室に吸入された作動流体が吸入圧力を維持しつつ前記バイパス吐出口を通じて前記圧縮室から吐出されることによって吸入容積を変更できるように構成された容積制御圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された作動流体を冷却する放熱器と、
前記放熱器で冷却された作動流体を膨張させる膨張機構と、
前記膨張機構で膨張した作動流体を加熱する蒸発器と、
圧縮するべき作動流体を前記蒸発器から前記圧縮室に導く吸入経路と、
圧縮された作動流体を前記圧縮室から前記放熱器に導く吐出経路と、
前記バイパス吐出口に接続された容積制御経路と、
前記圧縮機の吐出圧力及び前記圧縮機の吸入圧力のいずれかを制御圧力として前記容積制御経路に供給する切替部と、
前記切替部に接続された一端部と、前記吐出経路に接続された他端部とを有する高圧導入経路と、
前記切替部に接続された一端部と、前記吸入経路に接続された他端部とを有する低圧導入経路と、
当該冷凍サイクル装置の負荷に応じて前記圧縮機の吸入容積が増加又は減少するように前記切替部を制御する制御装置と、
前記圧縮機から前記容積制御経路への伝熱、前記圧縮機から前記切替部への伝熱、及び前記圧縮機から前記高圧導入経路への伝熱から選ばれる少なくとも１つを促進する伝熱部材と、
を備えた、冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置に関する。本発明は、特に、容積制御圧縮機を備えた冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸入容積（排除容積）を変更できる容積制御圧縮機は従来から知られている。圧縮機の容積制御技術は、インバータが広く普及する以前に活発に検討されていたが、高性能のインバータが安価に入手できるようになってからというもの、容積制御技術の重要性は一時的に低下していた。昨今、更なる省エネルギー化を推進するために、圧縮機の容積制御技術が再び脚光を浴び始めている。
【０００３】
図９は、特許文献１に記載された空気調和装置の構成図である。空気調和装置６００は、容積制御圧縮機６２２、四方弁６２３、室外熱交換器６２４、膨張手段６２５、室内熱交換器６４１、アキュームレータ６２１、バイパス配管６８８、流路切替弁６９０、吸入配管６２８及び吐出配管６３０を備えている。容積制御圧縮機６２２とバイパス配管６８８との接続部には、バイパス吐出弁（図示省略）が設けられている。
【０００４】
空調負荷が小さいとき、流路切替弁６９０によってバイパス配管６８８が吸入配管６２８に接続される。これにより、吸入冷媒の一部がバイパス配管６８８を経て吸入配管６２８に戻され、低容積での運転が可能となる。他方、空調負荷が大きいとき、流路切替弁６９０によってバイパス配管６８８が吐出配管６３０に接続される。このとき、バイパス吐出弁は、吐出圧力の冷媒で閉じられる。
【０００５】
図１０は、特許文献２に記載された冷凍サイクル装置の構成図である。冷凍サイクル装置７００によれば、低負荷運転時に四方弁７６０を操作して吸入配管７１６ｂと吐出配管７１８とが接続される。これにより、容積制御圧縮機７０１の一方のシリンダ７０８Ｂに高圧冷媒が吸入される。シリンダ７０８Ｂに吸入された高圧冷媒は、圧縮仕事を受けることなく圧縮機７０１の密閉容器の内部空間に吐出される。つまり、低負荷運転時には実質的な稼動シリンダ数が減少する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２４０６９９号公報
【特許文献２】特許４３４３６２７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び２に記載された容積制御技術は、いずれも、容積制御用の配管を追加で必要とする。例えば、図９及び図１０に示す容積制御圧縮機は、いずれも、圧縮機の吐出配管から分岐した配管を用いて当該圧縮機に吐出圧力を供給することによって容積制御を行うように構成されている。このような配管を冷媒回路に追加すると、次のような現象の発生が懸念される。
【０００８】
例えば、図９に示す空気調和装置６００において、流路切替弁６９０でバイパス配管６８８を吐出配管６３０に接続すると、容積制御圧縮機６２２とバイパス配管６８８との接続部に設けられたバイパス吐出弁が吐出圧力の冷媒によって閉塞される。吐出圧力の冷媒は環境温度よりも高い凝縮温度の圧力状態にあるため、吐出圧力の冷媒はバイパス配管６８８で凝縮及び液化する。その結果、バイパス配管６８８に液冷媒が停滞する。
【０００９】
冷媒回路に封入された冷媒の一部が液化してある部分に停滞すると、冷媒回路を循環する冷媒の量が不足する。冷媒が不足すると、凝縮器（室外熱交換器６２４又は室内熱交換器６４１）の出口に十分な液冷媒を保持することが困難となるため、凝縮器の出口の過冷却度が減少するとともに、凝縮器の出口における冷媒のエンタルピが増加する。このような現象が空気調和装置６００で暖房運転中に起こると、凝縮器の入口と出口との間の冷媒のエンタルピの差が減少する、すなわち、暖房能力が減少する。冷凍サイクルの効率も低下する。また、膨張手段６２５での膨張が等エンタルピ膨張であるため、凝縮器の出口における冷媒のエンタルピは、蒸発器の入口における冷媒のエンタルピに一致する。従って、上記した現象が起こると、蒸発器の入口における冷媒のエンタルピも増加する、すなわち、冷房能力が減少する。この場合も冷凍サイクルの効率が低下する。液冷媒の停滞は、圧縮機自身の吐出圧力及び吸入圧力を利用した容積制御技術に共通する課題である。
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するもので、液冷媒の停滞を防ぎ、高い機器効率（冷凍サイクルのＣＯＰ（coefficient of performance））を発揮しうる冷凍サイクル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】
【００１１】
すなわち、本発明は、
自身の吐出圧力及び自身の吸入圧力を利用して吸入容積を変更するように構成された容積制御圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された作動流体を冷却する放熱器と、
前記放熱器で冷却された作動流体を膨張させる膨張機構と、
前記膨張機構で膨張した作動流体を加熱する蒸発器と、
前記圧縮機に接続され、前記圧縮機の吸入容積を変更するために使用される容積制御経路と、
前記吐出圧力及び前記吸入圧力のいずれかを前記容積制御経路に供給する切替部と、
当該冷凍サイクル装置の負荷に応じて前記圧縮機の吸入容積が増加又は減少するように前記切替部を制御する制御装置と、
前記圧縮機から前記容積制御経路への伝熱、及び／又は前記圧縮機から前記切替部への伝熱を促進する伝熱部材と、
を備えた、冷凍サイクル装置を提供する。
【００１２】
他の側面において、本発明は、
圧縮室と、前記圧縮室に開口しているバイパス吐出口と、前記バイパス吐出口を開閉するバイパス吐出弁とを有し、前記圧縮室に吸入された作動流体が吸入圧力を維持しつつ前記バイパス吐出口を通じて前記圧縮室から吐出されることによって吸入容積を変更できるように構成された容積制御圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された作動流体を冷却する放熱器と、
前記放熱器で冷却された作動流体を膨張させる膨張機構と、
前記膨張機構で膨張した作動流体を加熱する蒸発器と、
圧縮するべき作動流体を前記蒸発器から前記圧縮室に導く吸入経路と、
圧縮された作動流体を前記圧縮室から前記放熱器に導く吐出経路と、
前記バイパス吐出口に接続された容積制御経路と、
前記圧縮機の吐出圧力及び前記圧縮機の吸入圧力のいずれかを制御圧力として前記容積制御経路に供給する切替部と、
前記切替部に接続された一端部と、前記吐出経路に接続された他端部とを有する高圧導入経路と、
前記切替部に接続された一端部と、前記吸入経路に接続された他端部とを有する低圧導入経路と、
当該冷凍サイクル装置の負荷に応じて前記圧縮機の吸入容積が増加又は減少するように前記切替部を制御する制御装置と、
前記圧縮機から前記容積制御経路への伝熱、前記圧縮機から前記切替部への伝熱、及び前記圧縮機から前記高圧導入経路への伝熱から選ばれる少なくとも１つを促進する伝熱部材と、
を備えた、冷凍サイクル装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、伝熱部材によって、圧縮機から容積制御経路への伝熱、及び／又は圧縮機から切替部への伝熱が促進される。圧縮機の熱が容積制御経路及び／又は切替部に伝わることによって、容積制御経路及び／又は切替部の中で作動流体（冷媒）は過熱蒸気の状態となる。すなわち、液体の作動流体が容積制御経路及び／又は切替部に停滞することを防止できる。その結果、十分な量の作動流体が冷媒回路を循環し、冷凍サイクルの成績係数が向上する。
【００１４】
同様に、圧縮機の熱が容積制御経路、切替部及び高圧導入経路から選ばれる少なくとも１つに伝わることによって、これらの構成要素の中で作動流体は過熱蒸気の状態となる。すなわち、液体の作動流体がこれらの構成要素に停滞することを防止できる。その結果、十分な量の作動流体が冷媒回路を循環し、冷凍サイクルの成績係数が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図２】図１に示す冷凍サイクル装置に使用された容積制御圧縮機の概略横断面図
【図３】室外機の内部における各構成要素の配置を示す概略図
【図４】図１に示す冷凍サイクル装置の低容積モードでの運転を示す構成図
【図５】変形例１に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図６】変形例２に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図７】容積制御圧縮機の他の例を示す概略縦断面図
【図８】本発明の実施形態２に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図９】特許文献１に記載された空気調和装置の構成図
【図１０】特許文献２に記載された冷凍サイクル装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施形態１）
図１に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置１００は、容積制御圧縮機１０１、第１四方弁１０２、第１熱交換器１０３、膨張機構１０４、第２熱交換器１０５及びアキュームレータ１０６を備えている。これらの構成要素は、冷媒回路を形成するように流路１０ａ〜１０ｆによって互いに接続されている。流路１０ａ〜１０ｆは、それぞれ、冷媒配管で構成されている。
【００１８】
第１熱交換器１０３は、圧縮機１０１で圧縮された冷媒を冷却する放熱器又は膨張機構１０４で膨張した冷媒を加熱する蒸発器である。第２熱交換器１０５は、第１熱交換器１０３が放熱器のときに蒸発器であり、第１熱交換器１０３が蒸発器のときに放熱器である。膨張機構１０４は、放熱器で冷却された冷媒を膨張させる機能を有し、典型的には膨張弁で構成されている。膨張機構１０４は、冷媒の膨張エネルギーを回収できる容積式の膨張機で構成されていてもよい。
【００１９】
圧縮機１０１は、密閉型圧縮機であり、密閉容器１、モータ２及び圧縮機構３を備えている。モータ２及び圧縮機構３は、密閉容器１の中に配置されている。密閉容器１は、圧縮機構３で圧縮された冷媒を保持しうる内部空間２８を有する。すなわち、圧縮機１０１は、いわゆる高圧シェル型の圧縮機である。圧縮機構３は、シャフト４によってモータ２に接続されている。圧縮機構３は、容積式の流体機構であり、冷媒を圧縮するようにモータ２によって動かされる。
【００２０】
図２に示すように、圧縮機構３は、吸入口２７、吐出口２９、圧縮室２５、圧縮室２５に開口しているバイパス吐出口１６及びバイパス吐出口１６を開閉するバイパス吐出弁３５を備えている。高容積モードで圧縮機１０１を運転するとき、吸入口２７から圧縮室２５に吸入された冷媒の全量が圧縮室２５で圧縮され、吐出口２９を通じて密閉容器１の内部空間２８に吐出される。他方、低容積モードで圧縮機１０１を運転するとき、吸入口２７から圧縮室２５に吸入された冷媒の一部がバイパス吐出弁３５を押し開いてバイパス吐出口１６を通じて圧縮室２５から吐出される。高容積モードと低容積モードとを切り替えることによって、圧縮機１０１の吸入容積が変更される。
【００２１】
詳細には、低容積モードで圧縮機１０１を運転するとき、吸入口２７から圧縮室２５に吸入された冷媒の一部が吸入圧力を維持しつつ（実質的に圧縮されることなく）、バイパス吐出口１６を通じて圧縮室２５から吐出される。吸入口２７から圧縮室２５に吸入された冷媒の残部が圧縮室２５で圧縮され、吐出口２９を通じて圧縮室２５から吐出される。バイパス吐出口１６を通じて圧縮室２５から吐出された冷媒は、後述するように、吸入経路としての流路１０ｅに戻される。従って、圧縮機１０１によって不要な圧縮仕事が行われない。
【００２２】
バイパス吐出弁３５は、リード３６及び弁止め３７を含むリード弁で構成されている。リード３６及び弁止め３７は、ネジ、ボルト等の固定部品３８によってシリンダ５に固定されている。バイパス吐出弁３５は、リード３６の表面と裏面との間の圧力差によって開閉する。
【００２３】
また、圧縮機構３は、シリンダ５、ピストン８、ベーン９及びバネ１０を備えている。シリンダ５の上部及び下部には、それぞれ、シリンダ５を閉じるように上軸受及び下軸受が配置されている（図示省略）。シリンダ５の内部に圧縮室２５が形成されるように、シャフト４の偏心部４ａに嵌め合わされたピストン８がシリンダ５の内部に配置されている。シリンダ５には、ベーン溝２４が形成されている。ベーン溝２４には、ピストン８の外周面に接する先端を有するベーン９が収納されている。バネ１０は、ベーン９をピストン８に向かって押すようにベーン溝２４に配置されている。シリンダ５とピストン８との間の圧縮室２５はベーン９によって仕切られ、これにより、吸入室２５ａ及び圧縮−吐出室２５ｂが形成されている。圧縮するべき冷媒は、流路１０ｆ及び吸入口２７を通じて圧縮室２５（吸入室２５ａ）に導かれる。圧縮された冷媒は、吐出口２９を通じて、圧縮室２５（圧縮−吐出室２５ｂ）から密閉容器１の内部空間２８に導かれる。吐出口２９には、図示しない吐出弁が設けられている。なお、ベーン９は、ピストン８に一体化されていてもよい。すなわち、ピストン８及びベーン９がいわゆるスイングピストンで構成されていてもよい。
【００２４】
本実施形態では、低容積モードでの吸入容積が高容積モードでの吸入容積の１／２となるようにバイパス吐出口１６の位置が定められている。ただし、バイパス吐出口１６の位置は限定されず、低容積モードで必要とされる吸入容積に応じて定められる。また、２以上のバイパス吐出口１６が設けられていてもよい。この場合、複数の吸入容積の中から選ばれる１つの吸入容積にて圧縮機１０１を運転できる。
【００２５】
本実施形態では、圧縮機１０１がロータリ圧縮機であるが、吸入容積を変更できる限りにおいて圧縮機１０１の型式は特に限定されない。特許文献１（特開２００８−２４０６９９号公報）に記載されたスクロール圧縮機、レシプロ圧縮機等の他の型式の圧縮機を使用できる。
【００２６】
図１に示すように、流路１０ａは、圧縮機１０１で圧縮された冷媒を圧縮室２５から放熱器（第１熱交換器１０３又は第２熱交換器１０５）に導く吐出経路を形成している。流路１０ｅ、アキュームレータ１０６及び流路１０ｆは、圧縮するべき冷媒を蒸発器（第１熱交換器１０３又は第２熱交換器１０５）から圧縮室２５に導く吸入経路を形成している。
【００２７】
冷凍サイクル装置１００は、さらに、容積制御経路１１１、第２四方弁１１２、高圧導入経路１１４、低圧導入経路１１６、制御装置１１７及び伝熱部材１２０を備えている。
【００２８】
容積制御経路１１１は、圧縮機１０１のバイパス吐出口１６に接続されている。第２四方弁１１２は、圧縮機１０１の吐出圧力及び圧縮機１０１の吸入圧力のいずれかを制御圧力として容積制御経路１１１に供給する流路切替部である。高圧導入経路１１４は、第２四方弁１１２に接続された一端部と、流路１０ａに接続された他端部とを有する。低圧導入経路１１６は、第２四方弁１１２に接続された一端部と、流路１０ｅに接続された他端部とを有する。経路１１１，１１４及び１１６は、それぞれ、冷媒配管で構成されうる。
【００２９】
本実施形態では、１つの接続口が封鎖された第２四方弁１１２を流路切替部として使用している。しかし、圧縮機１０１の吐出圧力及び圧縮機１０１の吸入圧力のいずれかを制御圧力として容積制御経路１１１に供給できる限りにおいて、流路切替部の構造は限定されない。低圧導入経路１１６の他端部は、アキュームレータ１０６に接続されていてもよいし、流路１０ｆに接続されていてもよい。
【００３０】
制御装置１１７は、冷凍サイクル装置１００の負荷に応じて圧縮機１０１の吸入容積が増加又は減少するように第２四方弁１１２を制御する。具体的に、制御装置１１７は、負荷が小さい場合には、容積制御経路１１１が低圧導入経路１１６に接続されるように第２四方弁１１２を制御し、負荷が大きい場合には、容積制御経路１１１が高圧導入経路１１４に接続されるように第２四方弁１１２を制御する。制御装置１１７は、Ａ／Ｄ変換回路、入出力回路、演算回路、記憶装置等を含むＤＳＰ（Digital Signal Processor）で構成されうる。制御装置１１７は、圧縮機１０１のモータ２を制御する駆動回路を含んでいてもよい。
【００３１】
伝熱部材１２０は、圧縮機１０１（詳細には、圧縮機１０１の密閉容器１）から容積制御経路１１１への伝熱を促進する役割を担う。圧縮機１０１の熱で容積制御経路１１１が加熱されることにより、容積制御経路１１１で冷媒が凝縮し、液冷媒が容積制御経路１１１に停滞することを防止できる。本実施形態において、伝熱部材１２０は、圧縮機１０１から容積制御経路１１１への伝熱に加えて、圧縮機１０１から第２四方弁１１２への伝熱も促進するように設けられている。さらに、伝熱部材１２０は、圧縮機１０１から高圧導入経路１１４への伝熱も促進するように設けられている。従って、液冷媒が第２四方弁１１２及び高圧導入経路１１４に停滞することも防止できる。
【００３２】
伝熱部材１２０は、圧縮機１０１、容積制御経路１１１、第２四方弁１１２及び高圧導入経路１１４を一体的に包囲している。これにより、伝熱部材１２０で囲まれた空間に存在する空気の流動が抑制される。すると、伝熱部材１２０によって囲まれた空間に存在する空気が圧縮機１０１の熱で暖められ、暖められた空気を媒体として圧縮機１０１の熱が容積制御経路１１１、第２四方弁１１２及び高圧導入経路１１４に伝わる。空気を媒体とすることにより、効率的に熱を伝えることができる。こうした効果は、容積制御経路１１１、第２四方弁１１２及び高圧導入経路１１４から選ばれる少なくとも１つが圧縮機１０１と一体的に包囲されているときに得られる。
【００３３】
伝熱部材１２０としては、可撓性を有するシート状の材料、例えば、金属箔、フェルト、織布、不織布を好適に使用できる。このような材料を圧縮機１０１、容積制御経路１１１、第２四方弁１１２及び高圧導入経路１１４に巻き付けることによって、これらの構成要素を容易に一体的に包囲できる。フェルト、織布、不織布のように、断熱材として使用できる材料は、伝熱部材１２０に好適である。伝熱部材１２０の他の例としては、容積制御経路１１１、第２四方弁１１２及び高圧導入経路１１４から選ばれる少なくとも１つと圧縮機１０１とを収容する箱（断熱容器）が挙げられる。箱の材料は特に限定されないが、小さい熱伝導率と優れた断熱性とを有する材料、例えば発泡体を使用できる。アキュームレータ１０６及び低圧導入経路１１６を箱の外に出すことが難しい場合には、アキュームレータ１０６及び低圧導入経路１１６を箱の中に収めてもよい。伝熱部材１２０のさらに他の例としては、容積制御経路１１１、第２四方弁１１２及び高圧導入経路１１４から選ばれる少なくとも１つと、圧縮機１０１の外周面の一部（詳細には、密閉容器１の外周面の一部）とを覆うカバー（断熱カバー）が挙げられる。このようなカバーは、樹脂材料及び／又は金属材料で構成されうる。さらに、伝熱部材１２０が複数の部材で構成されていてもよい。例えば、可撓性を有するシート状の材料を圧縮機１０１と他の構成要素とに巻き付け、これらを箱の中に入れてもよい。このように、伝熱部材１２０は、圧縮機１０１から容積制御経路１１１等への伝熱を促進するだけでなく、圧縮機１０１の熱が周囲に拡散することを妨げる、及び周囲の空気で容積制御経路１１１等が冷やされることを妨げる断熱材の機能も発揮する。
【００３４】
図１に示すように、本実施形態では、圧縮機１０１、第１熱交換器１０３、アキュームレータ１０６等によって室外機１３０が構成され、第２熱交換器１０５によって室内機１３２が構成されている。図３に示すように、室外機１３０は枠体１４０を備えており、圧縮機１０１、第１熱交換器１０３、アキュームレータ１０６等は、枠体１４０に収められている。枠体１４０は、仕切り板１４１を有する。仕切り板１４１によって枠体１４０の内部の空間が第１空間１４２と第２空間１４３とに仕切られている。第１空間１４２に第１熱交換器１０３が配置され、第２空間１４３に圧縮機１０１等が配置されている。仕切り板１４１は、空気の流れを整え、風路抵抗を低減する役割を担う。
【００３５】
伝熱部材１２０は、第２空間１４３において、圧縮機１０１、容積制御経路１１１、第２四方弁１１２及び高圧導入経路１１４に巻き付けられている。伝熱部材１２０は、アキュームレータ１０６に巻き付けられていてもよい。これにより、アキュームレータ１０６からの騒音を防止できるとともに、アキュームレータ１０６を圧縮機１０１に固定することができる。容積制御経路１１１、第２四方弁１１２及び高圧導入経路１１４から選ばれる少なくとも１つと圧縮機１０１とに伝熱部材１２０が巻き付けられているならば、本発明の効果を得ることができる。伝熱部材１２０が箱で構成されている場合、枠体１４０の内部に伝熱部材１２０としての箱が納められることとなる。すなわち、枠体１４０と伝熱部材１２０とによって二重構造が形成されていてもよい。
【００３６】
次に、冷凍サイクル装置１００の運転を説明する。
【００３７】
圧縮機１０１のモータ２を始動すると、圧縮機１０１は、流路１０ｆ（吸入経路）を通じて低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮する。高圧のガス冷媒は、密閉容器１の内部空間２８に吐出され、密閉容器１の内部空間２８、流路１０ａ、第１四方弁１０２及び流路１０ｂを経て、第１熱交換器１０３（放熱器）へと導かれる。第１熱交換器１０３において、冷媒は冷却され、凝縮する。高圧の液冷媒は、第１熱交換器１０３から膨張機構１０４に導かれ、膨張機構１０４の働きによって減圧される。気液二相の冷媒は、膨張機構１０４から第２熱交換器１０５（蒸発器）に導かれ、第２熱交換器１０５で加熱され、蒸発する。ガス冷媒は、アキュームレータ１０６を通じて、圧縮機１０１に再び吸入される。
【００３８】
圧縮機１０１は、吐出圧力及び吸入圧力を利用して吸入容積を変更するように構成されている。第２四方弁１１２が図１に示す状態に維持されているとき、容積制御経路１１１には圧縮機１０１の吐出圧力が供給される。この場合、バイパス吐出弁３５は閉じられるので、圧縮機１０１は相対的に大きい吸入容積で運転される（高容積モード）。
【００３９】
冷凍サイクル装置１００の負荷が減少すると、インバータによって圧縮機１０１のモータ２の回転数が減らされる。これにより、冷凍サイクル装置１００の能力が減少し、効率的な運転が行われる。しかし、負荷がさらに減少すると、モータ２の回転数が下限値に到達し、それ以上の能力追従が困難になる。
【００４０】
より低い能力での運転が必要な場合、制御装置１１７は、第２四方弁１１２を図１に示す状態から図４に示す状態へと切り替える。すると、容積制御経路１１１が高圧導入経路１１４から切り離され、低圧導入経路１１６に接続される。その結果、容積制御経路１１１には圧縮機１０１の吸入圧力が供給される。バイパス吐出弁３５には、圧縮機１０１の吸入圧力が作用する。この場合、圧縮室２５の容積減少時に圧縮室２５内の冷媒がピストン８によって押しのけられることに伴い、バイパス吐出弁３５が開く。バイパス吐出弁３５が開いてバイパス吐出口１６と圧縮室２５とが連通している期間において、圧縮室２５に吸入された冷媒は、容積制御経路１１１、第２四方弁１１２及び低圧導入経路１１６を通じて、流路１０ｅに戻される。すなわち、圧縮機１０１は相対的に小さい吸入容積で運転される（低容積モード）。
【００４１】
圧縮機１０１の回転数が一定であると仮定すると、低容積モードでの圧縮機１０１からの冷媒吐出量は、高容積モードでの冷媒吐出量よりも少ない。従って、運転モードを高容積モードと低容積モードとの間で切り替えることによって、能力追従可能な範囲、特に下限値が拡大する。
【００４２】
高容積モードでは、高圧導入経路１１４、第２四方弁１１２及び容積制御経路１１１を通じてバイパス吐出弁３５に圧縮機１０１の吐出圧力が供給されるので、バイパス吐出弁３５は閉じられている。本実施形態では、伝熱部材１２０の働きによって、圧縮機１０１の熱が高圧導入経路１１４、第２四方弁１１２及び容積制御経路１１１に伝わる。具体的には、高圧導入経路１１４、第２四方弁１１２及び容積制御経路１１１の周囲の空気の温度が圧縮機１０１の吐出冷媒の凝縮温度を超える。これにより、高圧導入経路１１４、第２四方弁１１２及び容積制御経路１１１の中の冷媒は凝縮して液化せず、過熱蒸気状態となる。この結果、高圧導入経路１１４、第２四方弁１１２及び容積制御経路１１１に液冷媒が停滞することを防止できるので、冷媒回路に十分な量の冷媒を循環させることができ、ひいては冷凍サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が向上する。
【００４３】
また、制御装置１１７は、冷凍サイクル装置１００の起動時において、容積制御経路１１１を低圧導入経路１１６に接続するように第２四方弁１１２を制御し、その後、任意の時間（例えば１〜５分）が経過したら容積制御経路１１１を高圧導入経路１１４に接続するように第２四方弁１１２を制御する。詳細には、モータ２の始動から任意の時間の経過後、冷凍サイクル装置１００に要求される能力の大きさに応じて、低容積モードでの運転を行うべきか、高容積モードでの運転を行うべきかを判断する。高容積モードでの運転を行うべき場合には、容積制御経路１１１を高圧導入経路１１４に接続する。低容積モードでの運転を行うべき場合には、容積制御経路１１１と低圧導入経路１１６との接続を維持する。すなわち、起動時には低容積モードでの予備運転を行う。
【００４４】
雰囲気温度が低い場合、例えば冬期において、容積制御経路１１１に液冷媒が蓄積される可能性がある。上記予備運転を行えば、容積制御経路１１１に液冷媒が蓄積されたとしても、液冷媒を速やかに流路１０ｅへと戻すことができる。その結果、起動直後の冷媒不足が解消される。また、容積制御経路１１１に液冷媒が閉じ込められることによる異常圧力の発生、すなわち、起動後に液冷媒の温度が上昇して液冷媒が膨張することによって容積制御経路１１１の圧力が過剰に上がることを防止できる。予備運転の観点から、低圧導入経路１１６は、流路１０ｅ又はアキュームレータ１０６に接続されていることが好ましい。これにより、起動時に圧縮機１０１に液冷媒が供給されることを防止できる。
【００４５】
予備運転は、冷凍サイクル装置１００の起動時に行われるが、この「冷凍サイクル装置１００の起動」には、一時停止後の再起動が含まれていてもよい。また、上記予備運転は、本明細書に記載された他の実施形態及び変形例にも適用されうる。
【００４６】
また、制御装置１１７は、冷凍サイクル装置１００の運転を停止するとき、容積制御経路１１１を低圧導入経路１１６に接続するように第２四方弁１１２を制御してもよい。詳細には、容積制御経路１１１が低圧導入経路１１６に接続された状態で冷凍サイクル装置１００の運転を停止することが望ましい。このようにすれば、容積制御経路１１１に液冷媒が閉じ込められることによる異常圧力の発生、すなわち、起動後に液冷媒の温度が上昇して液冷媒が膨張することによって容積制御経路１１１の圧力が過剰に上がることを防止できる。
【００４７】
圧縮機１０１から容積制御経路１１１への伝熱及び圧縮機１０１から第２四方弁１１２への伝熱を促進する伝熱部材は、実施形態１の伝熱部材１２０に限定されない。実施形態１の伝熱部材１２０に代えて、又は実施形態１の伝熱部材１２０とともに、以下に示す変形例１及び変形例２の伝熱部材を使用できる。すなわち、実施形態１、変形例１及び変形例２を相互に組み合わせることができる。
【００４８】
以下、先の実施形態又は変形例と後の実施形態又は変形例とで共通する構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
【００４９】
（変形例１）
図５に示すように、変形例１に係る冷凍サイクル装置２００は、圧縮機１０１の熱を伝えるべき他の構成要素と圧縮機１０１との間の空間を充填する伝熱部材２２０を備えている。この点に関して、冷凍サイクル装置２００は、実施形態１の冷凍サイクル装置１００と相違する。
【００５０】
伝熱部材２２０は、下記（i）（ii）及び（iii）の少なくとも１つの要件を満たす。（i）圧縮機１０１及び容積制御経路１１１の両者に接する形で圧縮機１０１と容積制御経路１１１との間に伝熱部材２２０が設けられている。（ii）圧縮機１０１及び第２四方弁１１２の両者に接する形で圧縮機１０１と第２四方弁１１２との間に伝熱部材２２０が設けられている。（iii）圧縮機１０１及び高圧導入経路１１４の両者に接する形で圧縮機１０１と高圧導入経路１１４との間に伝熱部材２２０が設けられている。伝熱部材２２０は、圧縮機１０１からこれらの構成要素（容積制御経路１１１、第２四方弁１１２及び高圧導入経路１１４）への直接的な伝熱経路を形成する。従って、圧縮機１０１の熱をこれらの構成要素により効率的に伝えることができる。
【００５１】
伝熱部材２２０の材料は特に限定されないが、優れた熱伝導性を有する材料の使用が好ましい。また、圧縮機１０１と容積制御経路１１１との間の空間の形状、圧縮機１０１と第２四方弁１１２との間の空間の形状、及び、圧縮機１０１と高圧導入経路１１１との間の空間の形状に追従できる材料の使用が好ましい。このような性質を有する材料として樹脂材料が挙げられる。樹脂材料は、熱伝導性を高めるためのフィラー等を含んでいてもよい。また、伝熱部材２２０が金属材料又は炭素材料で構成されていてもよい。さらに、伝熱部材２２０の形状も特に限定されない。伝熱部材２２０は、シートの形状を有していてもよい。
【００５２】
（変形例２）
図６に示すように、変形例２に係る冷凍サイクル装置３００は、伝熱部材３２０として伝熱板を備えている点で実施形態１の冷凍サイクル装置１００と相違する。
【００５３】
本変形例において、伝熱部材３２０は、圧縮機１０１から容積制御経路１１１への伝熱経路が形成されるように両者に巻き付けられた伝熱板、圧縮機１０１から第２四方弁１１４への伝熱経路が形成されるように両者に巻き付けられた伝熱板、及び圧縮機１０１から高圧導入経路１１４への伝熱経路が形成されるように両者に巻き付けられた伝熱板から選ばれる少なくとも１つを含む。本変形例においても、伝熱部材３２０は、圧縮機１０１から容積制御経路１１１、第２四方弁１１２及び高圧導入経路１１４への直接的な伝熱経路を形成する。これにより、圧縮機１０１の熱をこれらの構成要素により効率的に伝えることができる。
【００５４】
伝熱部材３２０の材料も特に限定されない。伝熱部材３２０は、例えば、銅、ステンレス、アルミニウム等の金属材料で構成されうる。また、伝熱部材３２０が樹脂材料又は炭素材料で構成されていてもよい。
【００５５】
変形例１及び変形例２のいずれにおいても、伝熱部材２２０（又は３２０）を介して圧縮機１０１と容積制御経路１１１とが間接的に接している。同様に、伝熱部材２２０（又は３２０）を介して圧縮機１０１と第２四方弁１１２とが間接的に接している。伝熱部材２２０（又は３２０）を介して圧縮機１０１と高圧導入経路１１４とが間接的に接している。伝熱部材２２０及び３２０は、樹脂材料、金属材料及び炭素材料からなる群より選ばれる少なくとも１つで構成されうる。伝熱部材２２０（又は３２０）が介在することによって、圧縮機１０１の熱を他の構成要素により効率的に伝えることができる。
【００５６】
（他の容積制御圧縮機）
本発明の冷凍サイクル装置に使用できる容積制御圧縮機は、図１に示すものに限定されない。圧縮機自身の吐出圧力及び吸入圧力を利用して吸入容積を変更するように構成され、かつ吸入容積を変更するために使用される容積制御経路に液冷媒が停滞する可能性のある限りにおいて、容積制御圧縮機の構造は限定されない。図１に示す容積制御圧縮機１０１に代えて、例えば、図７に示す容積制御圧縮機３０１を使用できる。
【００５７】
図７に示すように、圧縮機３０１は、密閉容器１、モータ２及び圧縮機構３０を備え、多気筒ロータリ圧縮機（典型的には２気筒）として構成されている。圧縮機構３０で圧縮された冷媒が密閉容器１の内部空間２８を経て流路１０ａに導かれる。圧縮機構３０は、第１圧縮室４０、第２圧縮室４２、中間室６９、第１吐出口６７、第１吐出弁６３、第２吐出口７１、第２吐出弁７３、バイパス吐出口６５及びバイパス吐出弁６１を有する。
【００５８】
流路１０ａは、圧縮機３０１で圧縮された冷媒を第１圧縮室４０及び第２圧縮室４２から放熱器（第１熱交換器１０３又は第２熱交換器１０５）に導く吐出経路を形成している。流路１０ｅ、アキュームレータ１０６及び流路１０ｆは、圧縮するべき冷媒を蒸発器（第１熱交換器１０３又は第２熱交換器１０５）から第１圧縮室４０及び第２圧縮室４２に導く吸入経路を形成している。
【００５９】
バイパス吐出口６５は、第１圧縮室４０に開口している。バイパス吐出口６５を開閉するようにバイパス吐出弁６１が設けられている。中間室６９は、バイパス吐出口６５を通じて第１圧縮室４０から吐出された冷媒を受け入れる空間である。第１吐出口６７によって、中間室６９と密閉容器１の内部空間２８とが連通しうる。第１吐出口６７を開閉するように第１吐出弁６３が設けられている。容積制御経路１１１は、中間室６９を介して、バイパス吐出口６５に接続されている。このように、圧縮機３０１には、第１圧縮室４０から密閉容器１の内部空間２８への経路上に２つの吐出弁６１及び６３が設けられている。吐出弁６１と吐出弁６３との間の空間（中間室６９）に容積制御経路１１１が接続されている。
【００６０】
圧縮機構３０は、また、第１シリンダ４１、中板７１、第２シリンダ４３、第１ピストン５１、第２ピストン５３、上軸受４６、下軸受４８、マフラー７７及びマフラー７５を有する。第１ピストン５１は、第１シリンダ４１の内部において、シャフト４の第１偏心部４ａに嵌め合わされている。第１ピストン５１の外周面と第１シリンダ４１の内周面との間に第１圧縮室４０が形成されている。第２シリンダ４３は、第１シリンダ４１に対して同心状に配置されている。第２ピストン５３は、第２シリンダ４３の内部において、シャフト４の第２偏心部４ｂに嵌め合わされている。第２ピストン５３の外周面と第２シリンダ４３の内周面との間に第２圧縮室４２が形成されている。
【００６１】
上軸受４６及び下軸受４８は、それぞれ、第１シリンダ４１の上部及び第２シリンダ４３の下部に配置されている。中板７１は、第１シリンダ４１と第２シリンダ４３との間に配置されている。上軸受４６及び中板７１によって第１シリンダ４１が閉じられ、中板７１と下軸受４８によって第２シリンダ４３が閉じられている。バイパス吐出口６５、中間室６９及び第１吐出口６７によって、シャフト４の軸方向に沿って上軸受４６を貫通する経路が形成されている。上軸受４６の上部にはマフラー７７が配置されている。高容積モードでは、バイパス吐出口６５、中間室６９、第１吐出口６７及びマフラー７７の内部空間を通じて、第１圧縮室４０で圧縮された冷媒が密閉容器１の内部空間２８へと導かれる。第２吐出口７１は、シャフト４の軸方向に沿って下軸受４８を貫通する経路が形成されるように、下軸受４８に形成されている。下軸受４８の下部にはマフラー７５が配置されている。マフラー７５の内部空間は、図示しない垂直経路によって、マフラー７７の内部空間に連通している。第２吐出口７１、マフラー７５の内部空間、垂直経路及びマフラー７７の内部空間を通じて、第２圧縮室４２で圧縮された冷媒が密閉容器１の内部空間２８へと導かれる。
【００６２】
第１圧縮室４０及び第２圧縮室４２は、互いに独立した圧縮室として機能する。高容積モードでは、第１圧縮室４０及び第２圧縮室４２のそれぞれで冷媒が圧縮される。低容積モードでは、第２圧縮室４２で冷媒が圧縮されるが、第１圧縮室４０で冷媒は圧縮されない。低容積モードでは、中間室６９に吸入圧力が供給されるので、第１圧縮室４０に吸入された冷媒は、圧縮されること無くバイパス吐出弁６１を押し開き、バイパス吐出口６５及び中間室６９を通じて容積制御経路１１１に導かれる。このように、圧縮機３０１は、いわゆる休筒型の容積制御圧縮機として構成されている。
【００６３】
次に、図７に示す圧縮機３０１を図１に示す冷凍サイクル装置１００に適用した場合の冷凍サイクル装置１００の運転を説明する。
【００６４】
モータ２を始動すると、圧縮機３０１は、流路１０ｆ（吸入経路）を通じて低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮する。高圧のガス冷媒は、密閉容器１の内部空間２８に吐出される。具体的に、第１圧縮室４０で圧縮された冷媒は、バイパス吐出口６５、中間室６９、第１吐出口６７及びマフラー７７を通じて密閉容器１の内部空間２８に吐出される。第２圧縮室４２で圧縮された冷媒は、第２吐出口７１及びマフラー７５を通じて密閉容器１の内部空間２８に吐出される。内部空間２８において、第１圧縮室４０で圧縮された冷媒が第２圧縮室４２で圧縮された冷媒に合流する。その後の冷媒の流れは、実施形態１で説明した通りである。
【００６５】
第２四方弁１１２が図１に示す状態に維持されているとき、容積制御経路１１１及び中間室６９には圧縮機３０１の吐出圧力が供給される。この場合、第１圧縮室４０に吸入された冷媒は、吐出圧力を超える圧力まで第１圧縮室４０で圧縮され、バイパス吐出弁６１及び第１吐出弁６３を押し開き、バイパス吐出口６５、中間室６９及び第１吐出口６７を通じて、第１圧縮室４０から密閉容器１の内部空間２８へと吐出される。第１圧縮室４０及び第２圧縮室４２の両方で冷媒の圧縮仕事が行われるので、圧縮機３０１は相対的に大きい吸入容積で運転される（高容積モード）。
【００６６】
冷凍サイクル装置１００の負荷が減少すると、インバータによって圧縮機３０１のモータ２の回転数が減らされる。これにより、冷凍サイクル装置１００の能力が減少し、効率的な運転が行われる。しかし、負荷がさらに減少すると、モータ２の回転数が下限値に到達し、それ以上の能力追従が困難になる。
【００６７】
より低い能力での運転が必要な場合、制御装置１１７は、第２四方弁１１２を図１に示す状態から図４に示す状態へと切り替える。これにより、容積制御経路１１１が高圧導入経路１１４から切り離され、低圧導入経路１１６に接続される。容積制御経路１１１及び中間室６９には圧縮機３０１の吸入圧力が供給される。この場合、圧縮機３０１は相対的に小さい吸入容積で運転される（低容積モード）。
【００６８】
低容積モードでは、中間室６９の圧力が吸入圧力に等しいので、バイパス吐出弁６１は常に開いている。そのため、第１圧縮室４０に吸入された冷媒は、吸入圧力を維持しつつ（実質的に圧縮されることなく）、バイパス吐出口６５を通じて第１圧縮室４０から中間室６９に吐出される。第１吐出弁６３の片面には、密閉容器１の内部空間２８の高圧が加えられているので、第１吐出弁６３は開かない。その結果、中間室６９に吐出された冷媒は、容積制御経路１１１、第２四方弁１１２及び低圧導入経路１１６を通じて、流路１０ｅ（吸入経路）に戻される。
【００６９】
なお、高容積モードにおいて、圧縮冷媒が密閉容器１の内部空間２８を経由せず、容積制御経路１１１を通じて圧縮機３０１から流路１０ａに直接導かれることを防ぐために、高圧導入経路１１４に逆止弁を設けてもよい。
【００７０】
図７に示す圧縮機３０１によれば、低容積モードでは第２四方弁１１２及び高圧導入経路１１４に液冷媒が停滞する可能性がある。高容積モードでは容積制御経路１１１、第２四方弁１１２及び高圧導入経路１１４に液冷媒が停滞する可能性がある。伝熱部材１２０，２２０及び３２０を用いて、圧縮機３０１の熱をこれらの構成要素に積極的に伝えることにより、液冷媒の停滞を防止できる。
【００７１】
（実施形態２）
図８に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置４００は、制御圧力を切り替える手段としての開閉弁４２０及びリリーフ弁回路２２１を備えている点で実施形態１の冷凍サイクル装置１００と相違する。高圧導入経路１１４及び第２四方弁１１２の代わりに、開閉弁４２０及びリリーフ弁回路２２１が設けられている。
【００７２】
開閉弁４２０は、低圧導入経路１１６と容積制御経路１１１とを接続するように設けられている。開閉弁４２０としては、電磁弁を使用することができる。開閉弁４２０は、高容積モードで閉じられ、低容積モードで開かれる。すなわち、冷凍サイクル装置４００の負荷が小さい場合には、容積制御経路１１１を低圧導入経路１１６に接続するように開閉弁４２０が制御され、負荷が大きい場合には、容積制御経路１１１を低圧導入経路１１６から切り離すように開閉弁４２０が制御される。
【００７３】
高容積モードにおいて、圧縮室２５の内部圧力が吐出圧力を超え、高圧の冷媒がバイパス吐出口１６を通じて圧縮室２５から吐出されたとしても、開閉弁４２０で塞き止められる。容積制御経路１１１は、圧縮室２５で圧縮された冷媒のうち最高圧力の冷媒で満たされるので、バイパス吐出弁３５の閉塞状態を維持できる。これにより、オイルを多量に含んだ冷媒が圧縮機１０１から吐出され、多量のオイルが冷媒回路を循環することを防止できる。
【００７４】
リリーフ弁回路２２１は、容積制御経路１１１に接続された一端と、流路１０ａ（吐出経路）に接続された他端とを有する。容積制御経路１１１の圧力と流路１０ａの圧力との差が一定値を超えると、リリーフ弁回路２２１は、容積制御経路１１１から流路１０ａに冷媒を流出させ、容積制御経路１１１の圧力を下げる。
【００７５】
本実施形態によれば、容積制御経路１１１は、開閉弁４２０を介して低圧導入経路１１６に接続されている。そのため、オイルを多量に含んだ冷媒がバイパス吐出口１６及び容積制御経路１１１を通じて圧縮機１０１の吐出経路に直接流入することを回避できる。
【００７６】
本実施形態の冷凍サイクル装置４００においても、容積制御経路１１１に液冷媒が停滞する可能性がある。伝熱部材１２０，２２０及び３２０を用いて、圧縮機１０１の熱を容積制御経路１１１に伝えることにより、液冷媒の停滞を防止できる。さらに、液冷媒の温度が上昇して液冷媒が膨張することによって容積制御経路１１１の圧力が上昇したとしても、リリーフ弁回路２２１を通じて、圧力を吐出経路（流路１０ａ）に逃がすことができる。従って、容積制御経路１１１の圧力が過剰に上がることを防止できる。
【００７７】
本実施形態においても、実施形態１と同様の予備運転を行ってもよい。すなわち、冷凍サイクル装置４００の起動時において、容積制御経路１１１を低圧導入経路１１６に接続するように開閉弁４２０を制御し、その後、任意の時間が経過したら容積制御経路１１１を低圧導入経路１１６から切り離すように開閉弁４２０を制御してもよい。すなわち、起動時に開閉弁４２０を開く。また、冷凍サイクル装置４００の運転を停止するとき、容積制御経路１１１を低圧導入経路１１６に接続するように開閉弁４２０を制御してもよい。すなわち、開閉弁４２０を開き、容積制御経路１１１が低圧導入経路１１６に接続された状態で冷凍サイクル装置４００の運転を停止してもよい。
【００７８】
（その他）
本発明に使用できる圧縮機は、バイパス吐出口及びバイパス吐出弁を備えた圧縮機に限定されない。例えば、図１０を参照して説明した圧縮機７０１を本発明に使用できる。図１０に示す圧縮機７０１は、互いに独立して冷媒を圧縮しうる第１圧縮室と第２圧縮室とを備えた２気筒ロータリ圧縮機である。吐出配管７１８から分岐した配管が四方弁７６０に接続されている。低負荷運転時において、四方弁７６０を操作して吸入配管７１６ｂと吐出配管７１８とを接続することにより、圧縮機７０１の一方のシリンダ７０８Ｂに高圧冷媒を吸入させる。高圧冷媒は、圧縮仕事を受けることなく密閉容器７０１の内部に吐出される。つまり、実質的な稼動シリンダ数が減らされている。
【００７９】
圧縮機７０１は、自身の吐出圧力及び自身の吸入圧力を利用して吸入容積を変更するように構成されている。吸入配管７１６ｂは、圧縮機７０１に接続されており、圧縮機７０１の吸入容積を変更するために使用される容積制御経路を兼ねている。四方弁７６０は、吐出圧力及び吸入圧力のいずれかを吸入配管７１６ｂに供給する切替部として機能する。負荷に応じて圧縮機７０１の吸入容積が増加又は減少するように四方弁７６０が制御される。
【００８０】
図１０に示す冷凍サイクル装置７００においても、吐出配管７１８から分岐した配管及び四方弁７６０に液冷媒が停滞する可能性がある。伝熱部材１２０，２２０及び３２０を用いて、圧縮機７０１の熱を吐出配管７１８から分岐した配管及び四方弁７６０に伝えることにより、液冷媒の停滞を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の冷凍サイクル装置は、空調機、冷凍機、暖房機、給湯機等に有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１  密閉容器
２  モータ
３  圧縮機構
４  シャフト
１０ａ〜１０ｆ  流路（吸入経路、吐出経路）
１６  バイパス吐出口
２５  圧縮室
２７  吸入口
２８  密閉容器の内部空間
２９  吐出口
３５  バイパス吐出弁
１００，２００，３００，４００  冷凍サイクル装置
１０１，３０１  容積制御圧縮機
１０３  第１熱交換器
１０４  膨張機構
１０５  第２熱交換器
１１２  第２四方弁（切替部）
１１１  容積制御経路
１１４  高圧導入経路
１１６  低圧導入経路
１１７  制御装置
１２０，２２０，３２０  伝熱部材
【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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