本發(fā)明涉及制冷循環(huán)裝置及其使用的壓縮機(jī)。

背景技術(shù)：

圖6是表示由壓縮機(jī)101、冷凝器102、蒸發(fā)器103、減壓器104、注入管105、和氣液分離器106構(gòu)成的制冷循環(huán)的圖。在該制冷循環(huán)中，使用氣液分離器106，將中間壓力制冷劑的氣相成分和液相成分分離，進(jìn)行氣體注入。現(xiàn)有技術(shù)中，以制冷循環(huán)的消耗電力削減、能力提高等為目的，提出有將中間壓力的氣體制冷劑注入到壓縮機(jī)的制冷循環(huán)裝置。例如在專利文獻(xiàn)1中公開了具有將從氣液分離器106取出的氣體制冷劑注入到壓縮途中的壓縮室時，抑制壓縮室內(nèi)的氣體制冷劑逆流的逆流抑制機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。另外，在專利文獻(xiàn)2公開了對兩級壓縮的中間壓力區(qū)域進(jìn)行氣體注入的旋轉(zhuǎn)式兩級壓縮機(jī)。

然而，如專利文獻(xiàn)1所述，在對壓縮途中的壓縮室進(jìn)行氣體注入的情況下，壓縮室的壓力在運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的周期中從低壓至高壓變動較大，所以產(chǎn)生以下所示的課題。即，存在當(dāng)注入管出口的壓力超過注入氣體壓力時，壓縮室內(nèi)的制冷劑從注入端口逆流的風(fēng)險。對于該課題，在專利文獻(xiàn)1中公開了設(shè)置用于防止逆流的止回閥等的對策，但是，止回閥成為阻礙本來的注入的流動的主要原因。另外，即使逆流自身受到抑制，向變動的壓縮室的注入也變得斷續(xù)，注入管內(nèi)的制冷劑壓力的脈動大，噪聲和振動成為課題。

另一方面，如專利文獻(xiàn)2的方式，在對兩級壓縮的中間壓區(qū)域進(jìn)行注入的情況下，對穩(wěn)定的壓力區(qū)域進(jìn)行注入，上述的課題被解決，能夠進(jìn)行連續(xù)的穩(wěn)定的量的氣體注入。兩級壓縮方式在低壓和高壓的壓力差大的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，伴隨壓力差的制冷劑泄漏等比單級壓縮方式少，能夠發(fā)揮高效率的性能。但是，在壓力差小的低負(fù)載的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，因滑動損失等，存在兩級壓縮方式與單級壓縮方式相比效率降低的課題。另外，實質(zhì)上的壓縮機(jī)吸入容積被限定在吸入低壓制冷劑側(cè)的壓縮室容積的量，所以在注入效果小的低差壓的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，為了發(fā)揮所期望的制冷或者供暖能力，壓縮機(jī)需要大型化。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特許第3718964號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特許第4719432號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明用于解決上述課題，提供一種在常用時采用發(fā)揮高效率性能的單級壓縮方式，并且，在低外部空氣溫度時等高負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時切換為兩級壓縮方式的注入運(yùn)轉(zhuǎn)的制冷循環(huán)裝置。由此，實現(xiàn)發(fā)揮高能力的制冷循環(huán)裝置。

即，本發(fā)明的制冷循環(huán)裝置包括：在內(nèi)部具有獨立的第1壓縮室和第2壓縮室的壓縮機(jī)；冷凝器；減壓器；蒸發(fā)器；引導(dǎo)由減壓器減壓后的中間壓的制冷劑的注入路徑；從蒸發(fā)器將低壓的制冷劑引導(dǎo)到第1壓縮室的第1吸入路徑；和從蒸發(fā)器將低壓的制冷劑引導(dǎo)到第2壓縮室的第2吸入路徑。并且，包括：將由第1壓縮室壓縮后的中間壓的制冷劑引導(dǎo)到第2壓縮室的連通路徑；和有選擇地切換使第2壓縮室和蒸發(fā)器連通或者使第2壓縮室和連通路徑連通的切換構(gòu)件。注入路徑將中間壓的制冷劑引導(dǎo)到第2壓縮室。在第2壓縮室和蒸發(fā)器連通時，在第1壓縮室和第2壓縮室中各自單獨壓縮制冷劑，在第2壓縮室和連通路徑連通時，在第1壓縮室中被壓縮后的制冷劑進(jìn)一步被第2壓縮室壓縮。

由此，作為注入中間壓的氣體制冷劑的制冷循環(huán)裝置，在低外部空氣溫度時的運(yùn)轉(zhuǎn)等壓力差大的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，通過不產(chǎn)生注入管的脈動的結(jié)構(gòu)的兩級注入運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠發(fā)揮有效利用注入效果的高供暖能力。而且，在低負(fù)載-低差壓運(yùn)轉(zhuǎn)時，2個壓縮室均從低壓至高壓進(jìn)行單級壓縮，由此能夠進(jìn)行抑制消耗電力的高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的制冷循環(huán)中，單級壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時的壓縮機(jī)和制冷循環(huán)的圖。

圖2是表示本發(fā)明的制冷循環(huán)中，兩級壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時的壓縮機(jī)和制冷循環(huán)的圖。

圖3是構(gòu)成本發(fā)明的制冷循環(huán)的壓縮機(jī)構(gòu)部的放大圖。

圖4是構(gòu)成本發(fā)明的制冷循環(huán)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的壓縮室的俯視圖。

圖5是表示本發(fā)明的制冷循環(huán)中，壓縮室容積比和注入率的關(guān)系的圖。

圖6是表示使用現(xiàn)有的氣液分離器的注入制冷循環(huán)的圖。

具體實施方式

本公開的第1方式包括：在內(nèi)部具有獨立的第1壓縮室和第2壓縮室的壓縮機(jī)；冷凝器；減壓器；蒸發(fā)器；引導(dǎo)由減壓器減壓后的中間壓的制冷劑的注入路徑；從蒸發(fā)器將低壓的制冷劑引導(dǎo)到第1壓縮室的第1吸入路徑；和從蒸發(fā)器將低壓的制冷劑引導(dǎo)到第2壓縮室的第2吸入路徑。并且，包括：將由第1壓縮室壓縮后的中間壓的制冷劑引導(dǎo)到第2壓縮室的連通路徑；和有選擇地切換使第2壓縮室和蒸發(fā)器連通或者使第2壓縮室和連通路徑連通的切換構(gòu)件。注入路徑將中間壓的制冷劑引導(dǎo)到第2壓縮室。在第2壓縮室和蒸發(fā)器連通時，在第1壓縮室和第2壓縮室中各自單獨壓縮制冷劑，在第2壓縮室和連通路徑連通時，在第1壓縮室中被壓縮后的制冷劑進(jìn)一步被第2壓縮室壓縮。

由此，在低外部空氣溫度時的運(yùn)轉(zhuǎn)等壓力差大的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，通過形成不產(chǎn)生注入管的脈動的結(jié)構(gòu)的兩級注入運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠發(fā)揮有效利用注入效果的高供暖能力。而且，在低負(fù)載-低差壓運(yùn)轉(zhuǎn)時，2個壓縮室均從低壓至高壓進(jìn)行單級壓縮，由此能夠進(jìn)行抑制消耗電力的高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。

第2方式在第1方式的制冷循環(huán)裝置中，第2吸入路徑在切換構(gòu)件的下游側(cè)具有與注入路徑連接的連接部。

由此，在進(jìn)行兩級壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時，被第1壓縮室壓縮后的過熱制冷劑，在被引導(dǎo)到第2壓縮室為止期間，與來自注入管的過熱度小的中間壓制冷劑混合。因此，能夠降低被引導(dǎo)到第2壓縮室的制冷劑的過熱度，所以能夠提高第2壓縮室的壓縮效率。另外，在進(jìn)行單級壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時，使在注入管流動的制冷劑的壓力實質(zhì)上為低壓狀態(tài)，作為通過蒸發(fā)器的制冷劑的旁通回路能夠有效利用注入管，能夠削減在蒸發(fā)器流動的氣體制冷劑。因此，能夠獲得蒸發(fā)器的效率提高效果，能夠提高制冷循環(huán)效率和能力。

第3方式在第1方式的制冷循環(huán)裝置中，第1壓縮室的容積和第2壓縮室的容積是相等的容積。此外，關(guān)于容積比率只要大致相等地構(gòu)成即可，可以產(chǎn)生±10％程度的差。

由此，能夠使軸偏心軸、活塞等偏心旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)部件的大小和重量相同，能夠廉價地制造壓縮機(jī)。

第4方式在第1方式的制冷循環(huán)裝置中，壓縮機(jī)具有設(shè)置于軸且進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)的2個偏心軸，2個偏心軸的相位錯開180度。

由此，能夠相對于軸方向使旋轉(zhuǎn)部件的重心不錯開地構(gòu)成2個壓縮機(jī)構(gòu)，所以能夠抑制壓縮機(jī)的振動。另外，壓縮動力的分擔(dān)率變得相同，所以能夠有效地進(jìn)行壓縮動作。此外，“錯開180度”也包括“大致錯開180度的”情況。

第5方式在第2方式的制冷循環(huán)裝置中，第2吸入路徑在連接部與第2壓縮室之間具有上升坡度部。

由此，即使在進(jìn)行兩級注入運(yùn)轉(zhuǎn)時液體制冷劑從注入管流入，從第1壓縮室被引導(dǎo)來的中間壓的過熱氣體制冷劑也優(yōu)先被引導(dǎo)到第2壓縮室。比重大的液體成分的制冷劑不被引導(dǎo)到第2壓縮室而與過熱氣體制冷劑進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)。因此，能夠良好地保持壓縮機(jī)的潤滑并且有效地進(jìn)行兩級壓縮動作。

第6方式在第1方式的制冷循環(huán)裝置中，進(jìn)行任意變更壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速的變頻運(yùn)轉(zhuǎn)。

由此，能夠相對于從小能力至大能力為止范圍大的能力帶連續(xù)地進(jìn)行高效率運(yùn)轉(zhuǎn)，并且在低外部空氣溫度時，能夠?qū)崿F(xiàn)將注入效果和高速運(yùn)轉(zhuǎn)組合的大能力運(yùn)轉(zhuǎn)。

第7方式是一種第1至第6任一項制冷循環(huán)裝置所使用的壓縮機(jī)。

以下，使用附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。此外，本發(fā)明不限于以下的實施方式。

(實施方式1)

圖1是本發(fā)明的一個實施方式的單級壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時的制冷循環(huán)圖。圖2是該實施方式的兩級壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時的制冷循環(huán)圖。圖3是該實施方式的壓縮機(jī)構(gòu)部的放大圖。圖4是該實施方式的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)構(gòu)的壓縮室的俯視圖。

如圖1、2所示，本實施方式的制冷循環(huán)裝置包括壓縮機(jī)1、冷凝器2、蒸發(fā)器3、減壓器4、注入管5和氣液分離器6。

壓縮機(jī)1主體在密閉容器11內(nèi)設(shè)置有電動機(jī)12、構(gòu)成第1壓縮室21的第1壓縮機(jī)構(gòu)20、構(gòu)成第2壓縮室31的第2壓縮機(jī)構(gòu)30和軸13。電動機(jī)12配置于第1壓縮機(jī)構(gòu)20和第2壓縮機(jī)構(gòu)30的上方。第1壓縮機(jī)構(gòu)20、第2壓縮機(jī)構(gòu)30和電動機(jī)12與軸13連結(jié)。在密閉容器11的上部設(shè)置有對電動機(jī)12供給電力的端子14。在密閉容器11的底部形成有用于保持潤滑油的儲油部15。壓縮機(jī)主體具有所謂的密閉型壓縮機(jī)的構(gòu)造。

第1壓縮機(jī)構(gòu)20和第2壓縮機(jī)構(gòu)30是容積式的流體機(jī)構(gòu)。

第1壓縮機(jī)構(gòu)20由第1缸25、第1活塞26、第1葉片27、第1彈簧29、第1框架60和分隔板40構(gòu)成。第1活塞26配置于第1缸25的內(nèi)部。第1活塞26與軸13的第1偏心軸13a嵌合。在第1活塞26的外周面與第1缸25的內(nèi)周面之間形成有第1壓縮室21。在第1缸25形成有第1葉片槽28。在第1葉片槽28收納有第1葉片27和第1彈簧29。第1葉片27的前端與第1活塞的外周面接觸。第1葉片27被第1彈簧29向第1活塞26擠壓。

第1框架60配置于第1缸25的下表面，分隔板40配置于第1缸25的上表面。第1缸25被第1框架60和分隔板40夾著。第1壓縮室21由第1葉片27分隔，由此形成第1吸入室和第1壓縮-排出室。

第2壓縮機(jī)構(gòu)30由第2缸35、第2活塞36、第2葉片(圖示省略)、第2彈簧(圖示省略)、第2框架70、和分隔板40構(gòu)成。第2缸35相對于第1缸25呈同心狀配置。第2活塞36配置于第2缸35的內(nèi)部。第2活塞36與軸13的第2偏心軸(圖示省略)嵌合。在第2活塞36的外周面與第2缸35的內(nèi)周面之間形成有第2壓縮室31。在第2缸35形成有第2葉片槽。在第2葉片槽收納有第2葉片和第2彈簧。第2葉片的前端與第2活塞的外周面接觸。第2葉片被第2彈簧向第2活塞36擠壓。第2框架70配置于第2缸35的上表面，分隔板40配置于第2缸35的下表面。第2缸35由第2框架70和分隔板40夾著。第2壓縮室31被第2葉片分隔，形成第2吸入室和第2壓縮-排出室。

另外，第1偏心軸13a的偏心方向與第2偏心軸的偏心方向錯開180度。即，第1活塞26的相位與第2活塞36的相位在軸13的旋轉(zhuǎn)角度上錯開180度。

另外，在第1框架60設(shè)置有用于排出被第1壓縮室21壓縮后的制冷劑的第1排出空間24。被第1壓縮室21壓縮后的制冷劑(工作流體)，通過第1吸入路徑96被引導(dǎo)到第1壓縮室21的第1吸入室21a。從第1壓縮室21的第1壓縮-排出室21b排出的制冷劑，從形成于第1框架60的第1排出孔22流出到第1排出空間24。

另外，在第1排出孔22設(shè)置有第1止回閥23。第1止回閥23阻止制冷劑從第1排出空間24向第1壓縮室21的流動。另外，在第1排出空間24與密閉容器11之間形成有單級壓縮連通路徑91和單級壓縮排出孔92。單級壓縮排出孔92形成于第2框架70。利用單級壓縮連通路徑91和單級壓縮排出孔92，將第1排出空間24和密閉容器11的內(nèi)部連通。另外，在單級壓縮排出孔92設(shè)置有第3止回閥93。第3止回閥93阻止制冷劑從密閉容器11的內(nèi)部向第1排出空間24的流動。

另外，由第2壓縮室31壓縮的制冷劑，通過第2吸入路徑97被引導(dǎo)到第2壓縮室31的第2吸入室(圖示省略)。從第2壓縮室31的第2壓縮-排出室(圖示省略)排出的制冷劑從第2排出孔32被引導(dǎo)到密閉容器11的內(nèi)部。第2排出孔32形成于第2框架70。在第2排出孔32設(shè)置有第2止回閥33。第2止回閥33阻止制冷劑從密閉容器11的內(nèi)部向第2壓縮室31的流動。

兩級壓縮連通路徑94將第1排出空間24和切換閥95(控制構(gòu)件)連接，根據(jù)切換閥95的狀態(tài)與第2吸入路徑97連通(圖2)或封閉(圖1)。

排出路徑90貫通密閉容器11的上部。排出路徑90將壓縮后的制冷劑引導(dǎo)到密閉容器11的外部。排出路徑90與冷凝器2連接，對冷凝器2供給高壓的制冷劑。

第1吸入路徑96(第1連接管53)連接第1壓縮機(jī)構(gòu)20和蓄液器50，將要壓縮的制冷劑從蓄液器50引導(dǎo)到第1壓縮機(jī)構(gòu)20的第1壓縮室21。

第2吸入路徑97連接第2壓縮機(jī)構(gòu)30和作為控制構(gòu)件的切換閥95。在切換閥95連接有第2吸入路徑97的一端、與蓄液器50連接的第2連接管54的一端、和兩級壓縮連通路徑94的一端。切換閥95有選擇地使第2連接管54和兩級壓縮連通路徑94的任一方和第2吸入路徑97連通，阻斷與另一方的路徑。換言之，切換閥95有選擇地切換使第2壓縮室31和蒸發(fā)器3連通或者使第2壓縮室31和兩級壓縮連通路徑94連通。

注入管5連接到將第2壓縮機(jī)構(gòu)30和切換閥95連接的第2吸入路徑97上。第2吸入路徑97在切換閥95的下游側(cè)具有與注入管5連接的連接部80。第2吸入路徑97使從氣液分離器6通過注入管5被引導(dǎo)來的氣體制冷劑和從切換閥95被引導(dǎo)來的制冷劑合流并將其引導(dǎo)到第2壓縮機(jī)構(gòu)30。第2吸入路徑97在注入管5的連接部80與第2壓縮機(jī)構(gòu)30之間具有上升坡度部97a。由此，合流后的制冷劑是包含液體成分的濕制冷劑的情況下，比重輕的氣體制冷劑優(yōu)先被引導(dǎo)到第2壓縮機(jī)構(gòu)30。另外，可以以液體制冷劑與過熱氣體制冷劑進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)的方式設(shè)置存液部97b。

在冷凝器2中冷凝后的制冷劑被減壓器4減壓。氣液分離器6將一部分的蒸發(fā)后的氣體制冷劑和液體制冷劑分離。分離后的液體制冷劑進(jìn)一步通過減壓器4，成為低壓制冷劑被引導(dǎo)到蒸發(fā)器3。另一方面，由氣液分離器6分離后的氣體制冷劑，通過注入管5，在第2吸入路徑97中與從第2連接管54和兩級壓縮連通路徑94的任一者被引導(dǎo)的制冷劑合流，被引導(dǎo)到第2壓縮機(jī)構(gòu)30。在本發(fā)明中，對穩(wěn)定的壓力區(qū)域?qū)胱⑷霘怏w，所以在注入管5中不產(chǎn)生逆流，但也可以在注入管5設(shè)置封閉閥和節(jié)流閥，設(shè)置調(diào)節(jié)、停止注入壓力的機(jī)構(gòu)。

由減壓器4減壓至低壓的制冷劑，被引導(dǎo)到蒸發(fā)器3，通過熱交換而液體制冷劑蒸發(fā)，成為氣體制冷劑被排出。排出后的制冷劑被引導(dǎo)到蓄液器50，也包含在蒸發(fā)器3中未蒸發(fā)完的液體制冷劑地被取入。

蓄液器50由蓄積容器51、導(dǎo)入管52、第1連接管53、和第2連接管54構(gòu)成。蓄積容器51具有能夠保持液體制冷劑和氣體制冷劑的內(nèi)部空間。導(dǎo)入管52設(shè)置于蓄積容器51的上部。導(dǎo)入管52與蒸發(fā)器3連接而供給低壓的制冷劑。第1連接管53和第2連接管54貫通蓄積容器51的底部，向蓄積容器51的內(nèi)部空間開放。此外，也可以在蓄積容器51的內(nèi)部設(shè)置擋板等其它部件，以使得不從導(dǎo)入管52向第1連接管53和第2連接管54流入液體制冷劑。另外，通過壓縮機(jī)1的方式，第1連接管53和第2連接管可以與導(dǎo)入管52直接連接。

根據(jù)本實施方式，使用切換閥95能夠切換用2個壓縮機(jī)構(gòu)同時進(jìn)行單級壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)的制冷循環(huán)動作和用伴隨中間壓的注入的2個壓縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行兩級壓縮的制冷循環(huán)動作。以下，具體進(jìn)行說明。

首先，說明在高壓與低壓的壓力差小的低差壓時進(jìn)行單級壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。

如圖1所示，通過切換閥95將第2吸入路徑97和第2連接管54連接。另一方面，第2吸入路徑97和兩級壓縮連通路徑94被阻斷。在該情況下，第1壓縮機(jī)構(gòu)20和第2壓縮機(jī)構(gòu)30與蓄液器50連接，所以第1壓縮機(jī)構(gòu)20和第2壓縮機(jī)構(gòu)30并聯(lián)(并列)連接。

具體說明此時的制冷劑的流動。

從第1吸入路徑96吸入的制冷劑，被第1壓縮機(jī)構(gòu)20壓縮，通過第1排出孔22排出到第1排出空間24。另一方面，與第1排出空間24連通的兩級壓縮連通路徑94被切換閥95阻斷。因此，第1排出空間24內(nèi)的壓力變高至與密閉容器11的內(nèi)部相同。其結(jié)果是，排出到第1排出空間24的制冷劑通過單級壓縮連通路徑91和單級壓縮排出孔92，打開第3止回閥93排出到密閉容器11的內(nèi)部。另外，第2吸入路徑97經(jīng)由切換閥95與蓄液器50連接，所以從第2吸入路徑97吸入的制冷劑被第2壓縮機(jī)構(gòu)30壓縮，通過第2排出孔32排出到密閉容器11的內(nèi)部。在此，由第1壓縮機(jī)構(gòu)20和第2壓縮機(jī)構(gòu)30各自壓縮后的制冷劑，在密閉容器11的內(nèi)部合流，通過排出路徑90被引導(dǎo)到密閉容器11的外部。

在此，單級壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時的吸入容積用第1壓縮機(jī)構(gòu)20的吸入容積v1和第2壓縮機(jī)構(gòu)30的吸入容積v2表示時，成為v1+v2。在本實施方式中，通過使v1和v2大致相等，能夠使2個壓縮機(jī)構(gòu)的工作負(fù)擔(dān)均等，能夠進(jìn)行高效率的壓縮動作。另外，將注入管5連接到第2吸入路徑97，所以能夠?qū)⒆⑷牍?作為蒸發(fā)器3的旁通路徑有效利用。即，通過減壓器4的調(diào)整，使氣液分離器6的壓力降低至低壓，僅使不具有潛熱的氣體制冷劑從注入管5旁通到第2壓縮機(jī)構(gòu)30。由此，能夠?qū)⒈緛硇枰龑?dǎo)到蒸發(fā)器3的液體制冷劑優(yōu)先送入蒸發(fā)器3，也能夠通過蒸發(fā)器3的壓力損失降低效果進(jìn)行更高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。

接著，說明在高壓與低壓的壓力差大的高差壓時進(jìn)行兩級注入壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。

如圖2所示，通過切換閥95將第2吸入路徑97和兩級壓縮連通路徑94連接，第2吸入路徑97和第2連接管54被阻斷。在該情況下，僅第1吸入路徑與蓄液器50連接，所以第1壓縮機(jī)構(gòu)20和第2壓縮機(jī)構(gòu)30串聯(lián)(串列)連接。

具體說明此時的制冷劑的流動。

從第1吸入路徑96吸入的制冷劑，被第1壓縮機(jī)構(gòu)20壓縮，通過第1排出孔22排出到第1排出空間24。在此，與第1排出空間24連通的兩級壓縮連通路徑94經(jīng)由切換閥95與第2吸入路徑97連接。由此，排出到第1排出空間24的制冷劑，在第2吸入路徑97中與從注入管5被引導(dǎo)來的制冷劑合流，由第2壓縮機(jī)構(gòu)30壓縮。第2壓縮機(jī)構(gòu)30壓縮后的制冷劑，通過第2排出孔32排出到密閉容器11的內(nèi)部。在此，第1壓縮機(jī)構(gòu)20和第2壓縮機(jī)構(gòu)30串聯(lián)連接，所以第1排出空間24內(nèi)的壓力為比第2壓縮機(jī)構(gòu)30的排出壓力低的中間壓力。由此，通過第1排出空間24與密閉容器11的內(nèi)部的壓力差，第3止回閥93被關(guān)閉。結(jié)果，由第1壓縮機(jī)構(gòu)20壓縮后的制冷劑都流入到第2壓縮機(jī)構(gòu)30。并且，由第2壓縮機(jī)構(gòu)30壓縮后的制冷劑排出到密閉容器11的內(nèi)部，通過排出路徑90被引導(dǎo)到密閉容器的外部。

由氣液分離器分離的制冷劑的氣體和液體制冷劑的比率，制冷循環(huán)的高壓與低壓的壓力差越大氣體成分越多。從現(xiàn)有技術(shù)提出的兩級壓縮專用機(jī)的情況下，在壓力差小的低負(fù)載條件下無法充分確保氣體注入制冷劑，所以為了進(jìn)行兩級壓縮動作優(yōu)選預(yù)先設(shè)計成第1缸25和第2缸35的高度不同。由此，使第1壓縮機(jī)構(gòu)20的吸入容積v1比第2壓縮機(jī)構(gòu)30的吸入容積v2大。但是，在本實施方式中，將兩級壓縮動作限定為能夠充分確保注入氣體的高差壓條件，所以能夠使第1壓縮機(jī)構(gòu)20的吸入容積v1和第2壓縮機(jī)構(gòu)30的吸入容積v2大致相等地構(gòu)成。

由此，使第1缸25和第2缸35的高度相同，伴隨于此，能夠使第1活塞26和第2活塞36的形狀和高度相同。同樣，能夠使第1偏心軸13a和第2偏心軸的形狀和高度相同。其結(jié)果是，使第1偏心軸13a、第2偏心軸的相位錯開180度，由此能夠使旋轉(zhuǎn)部件的重心不從軸心錯開地構(gòu)成2個壓縮機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)從低速至高速的低振動。

并且，與現(xiàn)有的兩級壓縮專用機(jī)相比，能夠使第2壓縮機(jī)構(gòu)30的容積比率較大，由此，在高差壓運(yùn)轉(zhuǎn)時，能夠應(yīng)對更高注入率的制冷循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，能夠較大發(fā)揮在低外部空氣溫度運(yùn)轉(zhuǎn)下的能力提高效果。關(guān)于這點以下詳細(xì)說明。

在現(xiàn)有的兩級壓縮專用機(jī)的情況下，考慮到在低負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時必須伴隨注入地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，需要使第2壓縮室的容積比第1壓縮室的容積小，來維持兩級壓縮動作。圖5所示的曲線圖表示在設(shè)定外部空氣溫度為負(fù)30℃時，第2壓縮室的容積對第1壓縮室的容積的容積比；和制冷循環(huán)中的制冷劑中的、能夠通過注入管的氣體注入制冷劑的最大比率(稱為注入率)。相對于使第2壓縮室的容積比率較小地構(gòu)成的現(xiàn)有的兩級壓縮專用機(jī)，在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，能夠使第2壓縮機(jī)構(gòu)30的容積比率較大地構(gòu)成，能夠提高注入率。因此，能夠更大地發(fā)揮低外部空氣溫度時的注入效果，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的能力。

接著，說明制冷劑和潤滑油的分離。

一般來說，在向密閉容器11的內(nèi)部暫時排出制冷劑后，通過排出路徑90，被引導(dǎo)到密閉容器11的外部的高壓型的壓縮機(jī)中，在密閉容器內(nèi)具有儲油部15。這是為了防止壓縮機(jī)構(gòu)的各滑動部的潤滑、壓縮途中的制冷劑泄漏。本實施方式中的制冷循環(huán)裝置所使用的壓縮機(jī)1，為了防止壓縮機(jī)構(gòu)的各滑動部的潤滑、壓縮途中的制冷劑泄漏，也具有儲油部15。

導(dǎo)入到壓縮機(jī)構(gòu)部的潤滑油的一部分，在壓縮途中與制冷劑混合，制冷劑和潤滑油一起被排出到密閉容器11的內(nèi)部。排出到密閉容器11的內(nèi)部的制冷劑和潤滑油的混合流體，在電動機(jī)12附近、密閉容器11的內(nèi)部向上部移動時，與制冷劑相比比重大的潤滑油因離心力、重力而從制冷劑分離。分離后的潤滑油在密閉容器11的內(nèi)部返回到儲油部15。通過以上的作用，在密閉容器11內(nèi)能夠分離潤滑油和制冷劑的高壓型的本實施方式的壓縮機(jī)，通過排出路徑90，能夠減少被引導(dǎo)到密閉容器11的外部的潤滑油的量，所以不會使冷凝器2、蒸發(fā)器3的效率降低。結(jié)果是，能夠提供能夠以高效率運(yùn)轉(zhuǎn)的制冷循環(huán)裝置。

根據(jù)本實施方式，在單級壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時和兩級注入壓縮時的任一者的運(yùn)轉(zhuǎn)中，所有的制冷劑被排出到密閉容器11的內(nèi)部之后，通過排出路徑90被引導(dǎo)到密閉容器11的外部。結(jié)果，在密閉容器11的內(nèi)部使制冷劑和潤滑油充分分離后，能夠向密閉容器11之外排出制冷劑，所以不會使冷凝器2、蒸發(fā)器3的效率降低。并且，能夠減少潤滑油向密閉容器11外的漏出，所以能夠穩(wěn)定地確保儲油部15的潤滑油，能夠防止壓縮機(jī)構(gòu)部的部件彼此的咬合和異常磨損。

此外，本實施方式中，第1壓縮機(jī)構(gòu)20配置于遠(yuǎn)離電動機(jī)12的一側(cè)，第2壓縮機(jī)構(gòu)30配置于靠近電動機(jī)12的一側(cè)。即，沿著軸13的軸方向，電動機(jī)12、第2壓縮機(jī)構(gòu)30、第1壓縮機(jī)構(gòu)20依次排列。通過按上述順序排列，如圖1和圖2所示，能夠使第1排出空間24不與電動機(jī)12等干擾地寬闊地構(gòu)成，能夠較大獲得第1排出空間24的制冷劑脈動降低效果。由此，在與注入管5連接的第2吸入路徑97中能夠進(jìn)一步減小壓力脈動，能夠降低制冷劑配管的振動、噪聲。

此外，第1葉片27和第2葉片可以與第1活塞26和第2活塞36一體化。即，由所謂的擺動式活塞構(gòu)成。另外，可以為使第1活塞26和第1葉片27、與第2活塞36和第2葉片連結(jié)。

另外，第1壓縮機(jī)構(gòu)20和第2壓縮機(jī)構(gòu)30不使用旋轉(zhuǎn)壓縮方式，而是渦旋壓縮方式、螺旋壓縮方式等其它的容積型壓縮機(jī)構(gòu)、渦輪型等的非容積型壓縮機(jī)構(gòu)、以及將上述不同的壓縮方式組合的結(jié)構(gòu)(未圖示)也能夠獲得本發(fā)明的效果。

電動機(jī)12由定子12a和轉(zhuǎn)子12b構(gòu)成。定子12a固定于密閉容器11的內(nèi)周面。轉(zhuǎn)子12b固定于軸13，并與軸13一起旋轉(zhuǎn)。通過電動機(jī)12，在第1缸25和第2缸35的內(nèi)部使第1活塞26和第2活塞36運(yùn)動。作為電動機(jī)12，能夠使用ipmsm(interiorpermanentmagnetsynchronousmotor：內(nèi)置式永磁同步電動機(jī))和spmsm(surfacepermanentmagnetsynchronousmotor：表面式永磁同步電機(jī))等能夠變更轉(zhuǎn)速的電動機(jī)。

控制部8控制逆變器7來調(diào)整電動機(jī)12的轉(zhuǎn)速、即壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速。作為控制部8能夠使用包含a/d轉(zhuǎn)換電路、輸入輸出電路、運(yùn)算電路、存儲裝置等的dsp(digitalsignalprocessor：數(shù)字信號處理器)。

工業(yè)上的可利用性

本發(fā)明在能夠用于低溫環(huán)境下使用蒸發(fā)器的熱水供暖裝置、空氣調(diào)節(jié)裝置、熱水器等電器產(chǎn)品的制冷循環(huán)裝置中是有用的。

附圖標(biāo)記說明

1壓縮機(jī)

2冷凝器

3蒸發(fā)器

4減壓器

5注入管

6氣液分離器

7逆變器

8控制部

11密閉容器

12電動機(jī)

12a定子

12b轉(zhuǎn)子

13軸

13a第1偏心軸

13b第2偏心軸

14端子

15儲油部

20第1壓縮機(jī)構(gòu)

21第1壓縮室

21a第1吸入室

21b第1壓縮-排出室

22第1排出孔

23第1止回閥

24第1排出空間

25第1缸

26第1活塞

27第1葉片

28第1葉片槽

29第1彈簧

30第2壓縮機(jī)構(gòu)

31第2壓縮室

32第2排出孔

33第2止回閥

35第2缸

36第2活塞

38第2葉片槽

40分隔板

50蓄液器

51蓄積容器

52導(dǎo)入管

53第1連接管

54第2連接管

60第1框架

70第2框架

80連接部

90排出路徑

91單級壓縮連通路徑

92單級壓縮排出孔

93第3止回閥

94兩級壓縮連通路徑

95切換閥(控制構(gòu)件)

96第1吸入路徑

97第2吸入路徑

97a上升坡度部

97b存液部。

權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)

1.(補(bǔ)正后)一種制冷循環(huán)裝置，其特征在于，包括：

在內(nèi)部具有獨立的第1壓縮室和第2壓縮室的壓縮機(jī)；

冷凝器；

減壓器；

蒸發(fā)器；

引導(dǎo)由所述減壓器減壓后的中間壓的制冷劑的注入路徑；

從所述蒸發(fā)器將低壓的制冷劑引導(dǎo)到所述第1壓縮室的第1吸入路徑；

從所述蒸發(fā)器將低壓的制冷劑引導(dǎo)到所述第2壓縮室的第2吸入路徑；

將由所述第1壓縮室壓縮后的中間壓的制冷劑引導(dǎo)到所述第2壓縮室的連通路徑；和

有選擇地切換使所述第2壓縮室和所述蒸發(fā)器連通或者使所述第2壓縮室和所述連通路徑連通的切換構(gòu)件，

所述注入路徑將所述中間壓的制冷劑引導(dǎo)到所述第2壓縮室，

在所述第2壓縮室和所述蒸發(fā)器連通時，在所述第1壓縮室和所述第2壓縮室中各自單獨壓縮所述制冷劑，

在所述第2壓縮室和所述連通路徑連通時，在所述第1壓縮室中被壓縮后的制冷劑進(jìn)一步被所述第2壓縮室壓縮，

所述第1壓縮室的容積和所述第2壓縮室的容積是相等的容積。

2.如權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于：

所述第2吸入路徑在所述切換構(gòu)件的下游側(cè)具有與所述注入路徑連接的連接部。

3.(刪除)

4.如權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于：

所述壓縮機(jī)具有設(shè)置于軸且進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)的2個偏心軸，所述2個偏心軸的相位錯開180度。

5.如權(quán)利要求2所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于：

所述第2吸入路徑在所述連接部與所述第2壓縮室之間具有上升坡度部。

6.如權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于：

進(jìn)行任意變更所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速的變頻運(yùn)轉(zhuǎn)。

7.(補(bǔ)正后)一種壓縮機(jī)，其特征在于：

包括權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)裝置。