WO2007023599A1

WO2007023599A1 - 冷凍空調装置

Info

Publication number: WO2007023599A1
Application number: PCT/JP2006/310326
Authority: WO
Inventors: Shin Sekiya; Masayuki Kakuda; Toshihide Koda; Masahiro Sugihara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corporation
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2007-03-01
Also published as: ES2423902T3; JP4516127B2; EP1939547B1; US8109116B2; CN100570238C; EP1939547A4; CN101180505A; EP1939547A1; US20090064709A1; JPWO2007023599A1

Abstract

　主圧縮機構７において構造上の制約を設けることなく、また第１の密閉容器８および第２の密閉容器４のそれぞれの設置高さを調整することなく、第１の密閉容器８および第２の密閉容器４の潤滑油９の油面の高さを調整できる冷凍空調装置を得る。　この発明の冷凍空調装置は、主圧縮機構７および潤滑油９を収納し第１の密閉容器８の底部と膨張機構２、副圧縮機構３および潤滑油９を収納する第２の密閉容器４の底部とを連結した第１の均油管２１および第２の密閉容器４の側面の必要最低油面高さＡより高い位置と主圧縮機構７の吸入側とを連結した第２の均油管２２を備え、第１の密閉容器８の内部は吸入圧力雰囲気であり、第２の密閉容器４内の空間は膨張機構２および副圧縮機構３と隔離され、第２の密閉容器４内の圧力は、膨張機構２内の圧力および副圧縮機構３内の圧力に依存しない。

Description

明細書

冷凍空調装置

技術分野

[0001] 本発明は、空気調和装置または冷凍機に使用され、圧縮機構を収容する密閉容器を 2つ以上備えた冷凍空調装置に関し、特に密閉容器間の均油機構に関するものである。

背景技術

[0002] 空気調和装置または冷凍機等で用いられる冷凍空調装置にお!、ては、 COP (Coe fficient of Performance)を改善するために、冷媒を圧縮する主圧縮機と、冷媒を膨張させる膨張機構および膨張機構での膨張エネルギを機械工ネルギに変換し稼動させる副圧縮機構を備えた膨張機とを有するものがある。このような冷凍空調装置においては、主圧縮機および膨張機の各摺動部の焼付や異常摩耗による信頼性低下を防ぐために、主圧縮機および膨張機において、潤滑油が不足しないように油面の高さを調整する必要がある。

[0003] このため、従来の冷凍空調装置においては、主圧縮機の密閉容器内圧力を吸入圧力に保つようにし、主圧縮機構への吸入パイプが密閉容器内に設けられ、その開口部が密閉容器内に貯留された潤滑油の油面の上方に位置されるとともに、開口部よりも下方で主圧縮機密閉容器における適正油面の上限位置に油回収小孔が形成されているものがある（例えば、特許文献 1参照)。

[0004] また、第一の圧縮機と第二の圧縮機とを有し、第一の圧縮機の底部と第二の圧縮機の底部とを連通する均油管を設けている冷凍空調装置もある (例えば、特許文献 2 および特許文献 3参照)。

[0005] 特許文献 1 :特開 2004— 325019号公報（第 8頁、図 8および図 9)

特許文献 2：特開平 7— 103594号公報 (第 3頁〜第 4頁、図 1)

特許文献 3 :特開平 6— 109337号公報 (第 3頁、図 1)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0006] しかしながら、特許文献 1の冷凍空調装置においては、主圧縮機用の密閉容器内に主圧縮機構への吸入パイプを設ける必要があり、当該吸入パイプの位置についても制約がある。

[0007] また、特許文献 2および特許文献 3の冷凍空調装置においては、 2つの圧縮機の設置高さを同じにしなければ、潤滑油の油面の高さの調整ができないという問題がある。

[0008] この発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、主圧縮機構において構造上の制約を設けることなぐまた主圧縮機構を収容する第 1の密閉容器および副圧縮機構を収容する第 2の密閉容器のそれぞれの設置高さを調整することなぐ第 1の密閉容器および第 2の密閉容器の潤滑油の油面の高さを調整できる冷凍空調装置を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] この発明の冷凍空調装置は、冷媒を圧縮する主圧縮機構と、圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、放熱器から流出した冷媒を膨張させ動力を回収する膨張機構と、主圧縮機構の吐出側または吸込側に配置され膨張機構で回収した動力で冷媒を圧縮する副圧縮機構と、膨張機構で膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、主圧縮機構および潤滑油を収納し内部が吸入圧力雰囲気となる第 1の密閉容器と、膨張機構、副圧縮機構および潤滑油を収納する第 2の密閉容器と、第 1の密閉容器の底部および第 2の密閉容器の底部を連結した第 1の均油管と、第 2の密閉容器の側面の必要最低油面高さより高い位置および主圧縮機構の吸入側を連結した第 2の均油管とを備え、第 2の密閉容器内の空間は、膨張機構および副圧縮機構と隔離され、第 2 の密閉容器内の圧力は、膨張機構内の圧力および副圧縮機構内の圧力に依存しない。

[0010] また、この発明の冷凍空調装置は、冷媒を圧縮する主圧縮機構と、主圧縮機構の吐出側または吸込側に配置され冷媒を圧縮する副圧縮機構と、圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、放熱器から流出した冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張弁で膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、主圧縮機構および潤滑油を収納し内部が吸入圧力雰囲気となる第 1の密閉容器と、副圧縮機構および潤滑油を収納する第 2の密閉容器と、第 1の密閉容器の底部および第 2の密閉容器の底部を連結した第 1の均油管と、第 2の密閉容器の側面の必要最低油面高さより高い位置および主圧縮機構の吸入側を連結した第 2の均油管とを備え、第 2の密閉容器内の空間は、副圧縮機構と隔離され、第 2の密閉容器内の圧力は、副圧縮機構内の圧力に依存しない。

発明の効果

[0011] この発明によれば、主圧縮機構において構造上の制約を設けることなぐまた主圧縮機構を収容する第 1の密閉容器および副圧縮機構を収容する第 2の密閉容器のそれぞれの設置高さを調整することなぐ第 1の密閉容器および第 2の密閉容器における潤滑油の油面の高さを調整できる冷凍空調装置を提供できる。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]この発明の実施の形態 1による冷凍空調装置の構成を示すブロック図である。

[図 2]この発明の実施の形態 1による膨張機の構成を示す縦断面図である。

[図 3]この発明の実施の形態 1による膨張機の膨張機構の横断面図である。

[図 4]この発明の実施の形態 1による膨張機の副圧縮機構を示す平面図である。

[図 5]—般的なチップシールの接触シール機能を説明するため断面図である。

[図 6]この発明の実施の形態 2による冷凍空調装置の構成を示すブロック図である。

[図 7]この発明の実施の形態 3による冷凍空調装置の構成を示すブロック図である。

[図 8]この発明の実施の形態 4による冷凍空調装置の構成を示すブロック図である。符号の説明

[0013] 1 膨張機、 2 膨張機構、 2a 膨張室、 3 副圧縮機構、 3a 副圧縮室、 4 第 2の密閉容器、 5 主圧縮機、 6 電動機構、 7 主圧縮機構、 8 第 1の密閉容器、 9 潤滑油、 11 放熱器、 12 蒸発器、 13 第 1の膨張弁、 14 第 2の膨張弁、 15 膨張機吸入管、 16 膨張機吐出管、 17 主圧縮機吸入管、 18 主圧縮機吐出管、 19 副圧縮機吸入管、 20 副圧縮機吐出管、 21 第 1の均油管、 22 第 2の均油管、 23 逆止弁、 24 電磁弁、 25 放熱器流出管、 26 バイパス管、 27 蒸発器流入管、 2 8 分流点、 29 合流点、 51 第 1の固定スクロール、 51a 台板、 51b 軸受部、 51 c 渦巻歯、 51d 吸入ポート、 51e 吐出ポート、 51g 外周シール溝、 52 第 1の摇動スクロール、 52a 台板、 52b 偏心軸受部、 52c 渦巻歯、 52d 肉厚部、 52e 切り欠き部、 52g 内周シール溝、 61 第 2の固定スクロール、 61a 台板、 61b 軸受部、 61c 渦巻歯、 6 Id 吸入ポート、 61e 吐出ポート、 6 If チップシール搆、 61g 外周シール溝、 62 第 2の揺動スクロール、 62a 台板、 62b 偏心軸受部、 62c 渦巻歯、 62d 肉厚部、 62e 切り欠き部、 62f チップシール溝、 62g 内周シール溝、 71 チップシール、 72a 内周シール、 72b 内周シール、 73a 外周シール、 7 3b 外周シール、 76 遠心ポンプ、 77 オルダムリング、 78 軸、 78a クランク部、 7 9a ノランスウェイト、 79b バランスウェイト、 81 副圧縮機、 82 電動機構。

発明を実施するための最良の形態

[0014] 実施の形態 1.

図 1は、この発明の実施の形態 1による冷凍空調装置の構成を示すブロック図である。図中の矢印は、冷媒の流れる方向を示している。図において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することである。さらに、明細書全文に表れている構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。なお、この発明の実施の形態 1では、二酸ィ匕炭素のような高圧側が超臨界となる冷媒を用いることを想定している。

[0015] 図 1において、膨張機 1は、冷媒を膨張させて動力を回収する膨張機構 2と、膨張機構 2で回収した動力で駆動され冷媒を圧縮する副圧縮機構 3とを備えており、膨張機構 2と副圧縮機構 3とは、摺動部を潤滑するための潤滑油 9を底部に貯溜した第 2 の密閉容器 4内に一体となって収納されている。主圧縮機 5は、電動機構 6によって駆動され冷媒を圧縮する主圧縮機構 7を備えており、電動機構 6と主圧縮機構 7とは、摺動部を潤滑するための潤滑油 9を底部に貯溜した第 1の密閉容器 8内に一体となって収納されている。図 1に示すように、第 2の密閉容器 4の設置高さは、第 1の密閉容器 8の設置高さよりも高い。ここで、密閉容器 4, 8の設置高さとは、密閉容器 4, 8の底板の潤滑油 9と接する面の高さ位置を指す。

[0016] 副圧縮機構 3は、主圧縮機構 7の吐出側に配置されており、主圧縮機構 7の吐出側と副圧縮機構 3の吸入側とは、主圧縮機吐出管 18および副圧縮機吸入管 19を介して接続されている。また、副圧縮機構 3の吐出側と冷媒を冷却する放熱器 11の入口側とは、副圧縮機吐出管 20を介して接続されている。さらに、放熱器 11の出口側と膨張機構 2の吸入側とは、放熱器流出管 25および膨張機吸入管 15を介して接続されており、膨張機吸入管 15の途中に第 2の膨張弁 14が設けられている。

[0017] 一方、放熱器 11の出口側と冷媒を加熱する蒸発器 12の入口側とは、バイパス管 2 6および蒸発器流入管 27を介して接続されており、バイパス管 26の途中に第 1の膨張弁 13が設けられている。また、膨張機構 2の吐出側と蒸発器 12の入口側とは、膨張機吐出管 16および蒸発器流入管 27を介して接続されている。膨張機吸入管 15 およびバイパス管 26は、分流点 28で放熱器流出管 25と接続されており、バイパス管 26および膨張機吐出管 16は、合流点 29で蒸発器流入管 27と接続されている。蒸発器 12の出口側と主圧縮機構 7の吸入側とは、主圧縮機吸入管 17および第 1の密閉容器 8を介して接続されて、る。

[0018] ここで、第 2の密閉容器 4内の空間は、膨張機構 2および副圧縮機構 3とは隔離されているので、第 2の密閉容器 4内の圧力は、膨張機構 2内の圧力および副圧縮機構 3内の圧力に依存しない。また、第 1の密閉容器 8内の圧力は、主圧縮機吸入管 1 7が第 1の密閉容器 8に接続されているので、吸入圧力となる。

[0019] 第 2の密閉容器 4の底部と第 1の密閉容器 8の底部とは、第 1の均油管 21によって連結されており、第 1の均油管 21には、第 2の密閉容器 4力も第 1の密閉容器 8への潤滑油 9の流出を防止するための逆止弁 23が設けられている。図 1において、点線で示した高さ Aは、軸受および摺動部の潤滑に必要な潤滑油 9の最低限の油面高さである。以下、この高さ Aを「必要最低油面高さ」と言う。第 2の密閉容器 4の側面の必要最低油面高さ Aより高い位置と主圧縮機構 7の吸入側である主圧縮機吸入管 17とは、第 2の均油管 22によって連結されている。

[0020] 以下に、この発明の実施の形態 1に示す冷凍空調装置の動作について、図 1を用いて説明する。

[0021] 電動機構 6によって主圧縮機構 7が駆動されると、低温'低圧のガス状の冷媒が主圧縮機吸入管 17から、第 1の密閉容器 8内に吸入される。第 1の密閉容器 8内力も主圧縮機構 7に吸入された冷媒は、圧縮されて中間圧となり、主圧縮機吐出管 18から吐出される。主圧縮機吐出管 18から副圧縮機吸入管 19に流入した中間圧の冷媒は、副圧縮機構 3でさらに圧縮され、高温'高圧となり、副圧縮機吐出管 20から吐出される。副圧縮機吐出管 20に吐出した冷媒は、放熱器 11で放熱した後、放熱器流出管 25に流出する。放熱器流出管 25に流出した冷媒の一部は、分流点 28で膨張機吸入管 15に流入し、残りは、分流点 28でバイノス管 26に流入する。

[0022] 膨張機吸入管 15に流入した冷媒は、膨張機構 2において適正な圧縮比で運転されるように第 2の膨張弁 14で減圧された後、膨張機吸入管 15から膨張機構 2へ導かれ、膨張される。膨張機構 2で膨張された冷媒は、低温'低圧の気液二相状態となつて、膨張機吐出管 16に吐出される。一方、バイパス管 26に流入した冷媒は、冷凍空調装置の運転条件が変化した場合の流量を調整するために、第 1の膨張弁 13によつて、低圧まで膨張 '減圧される。第 1の膨張弁 13で膨張 '減圧された冷媒は、合流点 29で膨張機吐出管 16に吐出した冷媒と合流し、蒸発器流入管 27を通って、蒸発器 12に流入する。蒸発器 12に流入した冷媒は、吸熱して気化した後、主圧縮機吸入管 17を通って再び第 1の密閉容器 8内に流入する。

[0023] ここで、主圧縮機構 7の吸入側の圧力および膨張機構 2の吐出側の圧力を低圧と称し、膨張機構 2の吸入側の圧力および副圧縮機構 3の吐出側の圧力を高圧と称し、主圧縮機構 7の吐出側であって副圧縮機構 3の吸入側の圧力を中間圧と称する。

[0024] 次に、以上の動作における第 2の密閉容器 4内および第 1の密閉容器 8内の潤滑油 9の動作について、図 1を用いて説明する。図 1において、第 2の均油管 22および第 2の密閉容器 4内の油面位置と第 1の密閉容器 8内の油面位置との高低差を Hとすると、高低差 Hによって発生する圧力差 Δ Ρは（1)式で与えられる。

^\ = P。 g H (1)

ここで、 p は潤滑油 9の密度、 gは重力加速度である。

[0025] 一方、第 2の均油管 22と主圧縮機吸入管 17との接続位置 Bにおける、主圧縮機吸入管 17内のガス状の冷媒の流速を Vとすると、ガス状の冷媒の流速 Vによって発生する動圧 Δ Ρは、（2)式で与えられる。

2

AP₂ = p_r V 12 (2)

ここで、 p ^まガス状の冷媒の密度である。

[0026] 第 2の密閉容器 4内の圧力 Pは、膨張機構 2内の圧力および副圧縮機構 3内の圧 b

力に依存しない圧力であり、第 2の密閉容器 4と主圧縮機吸入管 17とが接続されているので、常に第 1の密閉容器 8内の圧力 Pよりも Δ Ρだけ低くなる。したがって、ガ a 2

ス冷媒の流速 Vによって発生する動圧 Δ Ρは、（3)式でも与えられる。

2

^ = P_a - P_b (3)

[0027] 主圧縮機吸入管 17におけるガス状の冷媒の流速 Vが大きぐ Δ Ρ > Δ Ρとなる場

2 1 合には、第 2の密閉容器 4内の油面位置と第 1の密閉容器 8内の油面位置との高低差 Ηによる圧力差 Δ Ρに打ち勝って、第 1の均油管 21を通って第 1の密閉容器 8から第 2の密閉容器 4に潤滑油 9が流れ、第 2の密閉容器 4内の油面を押し上げる。第 2 の密閉容器 4内の油面が上昇して第 2の均油管 22の高さまで達すると、第 2の均油管 22を通って潤滑油 9が主圧縮機吸入管 17に流出する。主圧縮機吸入管 17に流出した潤滑油 9は、第 1の密閉容器 8内に流れ込み、第 1の密閉容器 8内の油量が増カロして、それぞれの密閉容器 4, 8内における油面の高さが調整される。

[0028] 逆に、主圧縮機吸入管 17におけるガス状の冷媒の流速 Vが小さぐ Δ Ρく Δ Ρと

2 1 なる場合には、第 2の密閉容器 4側力も第 1の密閉容器 8へ潤滑油 9が流れようとする。し力しながら、逆止弁 23によって、潤滑油 9は第 2の密閉容器 4側力も第 1の密閉容器 8へ流れず、第 2の密閉容器 4内における油面の高さは低下せず保持されたままとなる。

[0029] また、第 2の密閉容器 4の設置高さが高ぐ第 2の密閉容器 4内の油面位置と第 1の密閉容器 8内の油面位置との高低差 Ηが大きい場合でも上述の作用によって、それぞれの密閉容器 4, 8内における油面の高さは調整される。

[0030] 以上のように、この発明の実施の形態 1による冷凍空調装置においては、第 1の密閉容器 8の底部および第 2の密閉容器 4の底部を連結した第 1の均油管 21と、第 2の密閉容器 4の側面の必要最低油面高さ Αより高い位置および主圧縮機構 7の吸入側を連結した第 2の均油管 22を備え、第 1の密閉容器 8の内部は吸入圧力雰囲気であり、第 2の密閉容器 4内の空間は膨張機構 2および副圧縮機構 3と隔離され、第 2の密閉容器 4内の圧力は、膨張機構 2内の圧力および副圧縮機構 3内の圧力に依存しない。このため、主圧縮機吸入管 17におけるガス冷媒の流速 Vの大きさや、第 2の密閉容器 4内の油面位置と第 1の密閉容器 8内の油面位置との高低差 Hの大きさに関係なぐそれぞれの密閉容器 4, 8内における油面の高さを、自動的に調整することができる。したがって、主圧縮機 5および膨張機 1の各摺動部の焼付や異常摩耗による信頼性低下を防ぐことができる。

[0031] 次に、この発明の実施の形態 1に用いる膨張機構 2と膨張機構 2で回収した動力で駆動され冷媒を圧縮する副圧縮機構 3とを備えた膨張機 1として、スクロール方式の膨張機を例に取り、その構造および動作を説明する。

[0032] 図 2は、この発明の実施の形態 1によるスクロール方式の膨張機の構成を示す縦断面図である。

[0033] 図 2において、第 2の密閉容器 4内の下方には、膨張機構 2が設置されており、膨張機構 2の上方には、副圧縮機構 3が設置されている。膨張機構 2は、台板 51a上に渦巻歯 51 cを形成した第 1の固定スクロール 51と、台板 52a上に渦巻歯 52cを形成した第 1の揺動スクロール 52とから成り、第 1の固定スクロール 51の渦巻歯 51cと第 1の揺動スクロール 52の渦巻歯 52cとは、咬合するように配置されている。また、副圧縮機構 3は、台板 61a上に渦巻歯 61cを形成した第 2の固定スクロール 61と、台板 62a 上に渦巻歯 62cを形成した第 2の揺動スクロール 62と力成り、第 2の固定スクロール 61の渦巻歯 61cと第 2の揺動スクロール 62の渦巻歯 62cとは、咬合するように配置されている。

[0034] 軸 78は、第 1の固定スクロール 51および第 2の固定スクロール 61それぞれの中央に形成された軸受部 51b, 61bによって、回転自由に両持ち支持されている。第 1の揺動スクロール 52と第 2の揺動スクロール 62とは、それぞれの中央に形成された偏心軸受部 52b, 62bを軸 78に嵌合されたクランク部 78aによって貫通支持され、揺動運動できるようになつている。第 2の密閉容器 4の底部には、潤滑油 9が貯溜されており、軸 78の下端に設けられた周知の遠心ポンプ 76によって、潤滑油 9は軸 78内を上方に送られ、軸受部 51b, 61bおよび偏心軸受部 52b, 62bを潤滑する。必要最低油面高さ Aは、軸 78の下端であり、軸受部 51b, 61bおよび偏心軸受部 52b, 62bの潤滑に必要な潤滑油 9の最低限の油面高さである。

[0035] 膨張機構 2の外周であって第 2の密閉容器 4の側面には、冷媒を吸入する膨張機吸入管 15および膨張した冷媒を吐出する膨張機吐出管 16が設置されている。一方、副圧縮機構 3の上方であって第 2の密閉容器 4の上面には、冷媒を吸入する副圧縮機吸入管 19が設置されており、副圧縮機構 3の外周であって第 2の密閉容器 4の側面には、圧縮した冷媒を吐出する副圧縮機吐出管 20が設置されている。

[0036] また、第 2の密閉容器 4の底部には、第 1の密閉容器 8の底部と連通させるための第 1の均油管 21が接続されており、第 2の密閉容器 4の側面には、必要最低油面高さ Aより高い位置に主圧縮機吸入管 17と連通させるための第 2の均油管 22が接続されている。

[0037] 副圧縮機構 3においては、第 2の固定スクロール 61および第 2の揺動スクロール 62 それぞれの渦巻歯 61c, 62cの先端に、第 2の固定スクロール 61の渦巻歯 61cと第 2 の揺動スクロール 62の渦巻歯 62cとで形成される副圧縮室 3aを仕切るチップシール 71が装着されている。また、第 2の揺動スクロール 62の第 2の固定スクロール 61に対向する面であって偏心軸受部 62bの外周に、第 2の揺動スクロール 62と第 2の固定スクロール 61とをシールするシール部材である内周シール 72aが設けられている。さらに、第 2の固定スクロール 61における第 2の揺動スクロール 62に対向する面であつて渦巻歯 6 lcの外周に、第 2の揺動スクロール 62と第 2の固定スクロール 61とをシールするシール部材である外周シール 73aが設けられている。

[0038] 一方、膨張機構 2においては、副圧縮機構 3と同様に、第 1の揺動スクロール 52の第 1の固定スクロール 51に対向する面であって偏心軸受部 52bの外周に、第 1の摇動スクロール 52と第 1の固定スクロール 51とをシールするシール部材である内周シール 72bが設けられている。さらに、第 1の固定スクロール 51における第 1の揺動スクロール 52に対向する面であって渦巻歯 51cの外周に、第 1の揺動スクロール 52と第 1の固定スクロール 51とをシールするシール部材である外周シール 73bが設けられている。また、第 1の固定スクロール 51の台板 51aの外周部と第 1の揺動スクロール 5 2の台板 52aの外周部とは、接触するように構成されて！、る。

[0039] 第 1の揺動スクロール 52と第 2の揺動スクロール 62とは、ピンなどの結合要素によつて一体化され、副圧縮機構 3に設けたオルダムリング 77によって、自転を規正される。また、揺動スクロール 52, 62が揺動運動することによって発生する遠心力を相殺するために、軸 78の両端には、バランスウェイト 79a, 79bが取り付けられている。なお、第 1の揺動スクロール 52と第 2の揺動スクロール 62とは、台板 52a, 62aを共用した形で一体に形成されてもよ!ヽ。

[0040] 膨張機構 2においては、第 1の固定スクロール 51の渦巻歯 51cと第 1の摇動スクロール 52の渦巻歯 52cとで形成される膨張室 2a内で、膨張機吸入管 15から吸入した高圧の冷媒が膨張することによって動力が発生する。膨張室 2a内で膨張減圧した冷媒は、膨張機吐出管 16力ゝら第 2の密閉容器 4外へ吐出される。膨張機構 2で発生した動力によって、副圧縮機構 3の副圧縮室 3a内で、副圧縮機吸入管 19から吸入した冷媒が圧縮昇圧される。副圧縮室 3a内で圧縮昇圧された冷媒は、副圧縮機吐出管 20から第 2の密閉容器 4外へ吐出される。

[0041] 膨張機構 2は、高圧力も低圧までの膨張過程を担い、副圧縮機構 3は、中間圧から高圧までの圧縮過程を担う。このため、揺動スクロール 52, 62においては、中央の膨張室 2aおよび中央の副圧縮室 3aの双方に高圧が作用し、外周の膨張室 2aには低圧、外周の副圧縮室 3aには中間圧が作用する。副圧縮室 3aと第 2の密閉容器 4内の空間とは、内周シール 72aと外周シール 73aとで隔離されており、膨張室 2aと第 2 の密閉容器 4内の空間とは、内周シール 72bと外周シール 73bとで隔離されている。

[0042] 図 3は、図 2に示すこの発明の実施の形態 1による膨張機の膨張機構の C C断面図である。

[0043] 第 1の揺動スクロール 52の渦巻歯 52cの内端部には、肉厚部 52dが設けられており、肉厚部 52dには、クランク部 78aが挿入される偏心軸受部 52bが貫通して形成されている。第 1の揺動スクロール 52の肉厚部 52d上であって偏心軸受部 52bの外周には、内周シール溝 52gが形成されており、内周シール溝 52gに内周シール 72bが装着されている。また、第 1の固定スクロール 51の台板 51a上であって渦巻歯 51cの外周には、外周シール溝 5 lgが形成されており、外周シール 73bが装着されている。

[0044] 第 1の固定スクロール 51の台板 51aには、冷媒を吸入するための吸入ポート 51dと冷媒を吐出するための吐出ポート 51eとが開けられている。吸入ポート 51dは、開口面積を確保するために、略長穴の形状であり、膨張機吸入管 15に連結している。また、揺動運動中に吸入ポート 5 Idが閉塞される面積を低減するために、肉厚部 52d に切り欠き部 52eを設けている。吐出ポート 51eは、第 1の揺動スクロール 52の渦巻歯 52cの外端部と干渉しない位置に開けられており、膨張機吐出管 16に連結している。

[0045] 図 4は、この発明の実施の形態 1による膨張機の副圧縮機構を示す平面図であり、図 4 (a)は、第 2の固定スクロールの平面図、図 4 (b)は、第 2の揺動スクロールの平面図である。

[0046] 図 4に示すように、副圧縮機構 3の渦巻歯 61c, 62cは、膨張機構 2と同じ巻き方向で、第 2の揺動スクロール 62が第 1の揺動スクロール 52と背面合わせ一体で揺動運動したときに、一方で圧縮、他方で膨張できるようになつている。

[0047] 第 2の揺動スクロール 62の渦巻歯 62cの内端部には、肉厚部 62dが設けられており、膨張機構 2の第 1の揺動スクロール 52と同様に、第 2の揺動スクロール 62の肉厚部 62dには、クランク部 78aが挿入される偏心軸受部 62bが貫通して形成されて、る。また、第 2の固定スクロール 61の台板 61aには、冷媒を吸入するための吸入ポート 61dと冷媒を吐出するための吐出ポート 61eとが開けられている。吐出ポート 61eは、開口面積を確保するために、略長穴の形状であり、副圧縮機吐出管 20に連結されている。また、揺動運動中に吐出ポート 6 leが閉塞される面積を低減するために、肉厚部 62dに切り欠き部 62eを設けている。吸入ポート 6 Idは、第 2の揺動スクロール 6 2の渦巻歯 62cの外端部と干渉しない位置に開けられており、副圧縮機吸入管 19に連結されている。

[0048] 渦巻歯 61c, 62cの先端面には、チップシール 71を装着するためのチップシール溝 6 If, 62fが形成されている。第 2の揺動スクロール 62の肉厚部 62d上であって偏心軸受部 62bの外周には、内周シール 72aを装着するための内周シール溝 62gが形成されている。また、第 2の固定スクロール 61の台板 61a上であって渦巻歯 61cの外周には、外周シール 73aを装着するための外周シール溝 61gが形成されている。

[0049] 図 5は、チップシールの接触シール機能を説明するためにチップシール周辺を拡大した断面図である。

[0050] 図 5において、チップシール 71は、仕切られる両側の副圧縮室 3aの差圧によって、矢印で示すように高圧側である左方および下方から押圧される。このため、チップシール 71は、チップシール 71を装着するために設けられたチップシール溝 62f内で、右方の壁および上方の台板 6 laに押付けられて、第 2の揺動スクロール 62と第 2の固定スクロール 61との間の接触シールを行う。内周シール 72a, 72bおよび外周シール 73a, 73bの接触シール作用も、チップシール 71の接触シール作用と同様である。

[0051] 以上のスクロール方式の膨張機においては、第 1の揺動スクロール 52の内周部および第 2の揺動スクロール 62の内周部にシール部材である内周シール 72a, 72bを設けるとともに、第 1の固定スクロール 51の外周部および第 2の固定スクロール 61の外周部にシール部材である外周シール 73a, 73bを設けている。そのため、第 2の密閉容器 4の空間は、膨張機構 2および副圧縮機構 3とは隔離されており、第 2の密閉容器 4内の圧力は、膨張機構 2内の圧力および副圧縮機構 3内の圧力に依存しないので、安定して油面の高さの調整を行うことができる。

[0052] この実施の形態 1においては、第 1の揺動スクロール 52の内周部および第 2の揺動スクロール 62の内周部にシール部材である内周シール 72a, 72bを設けた力第 1 の固定スクロール 51の内周部および第 2の固定スクロール 61の内周部にシール部材である内周シール 72a, 72bを設けてもよい。また、この実施の形態 1においては、第 1の固定スクロール 51の外周部および第 2の固定スクロール 61の外周部にシール部材である外周シール 73a, 73bを設けた力第 1の揺動スクロール 52の外周部および第 2の揺動スクロール 62の外周部にシール部材である外周シール 73a, 73bを設けてもよい。

[0053] さらに、この実施の形態 1においては、冷凍空調装置に用いられる膨張機 1として、スクロール式の膨張機を示したが、第 2の密閉容器 4内の圧力が、膨張機構 2内の圧力および副圧縮機構 3内の圧力に依存しな、構成となって、れば、方式はどのようなものでもよく、例えば、マルチべーン方式やロータリ方式の膨張機でもよい。

[0054] また、この実施の形態 1においては、潤滑油 9を軸受および摺動部に供給するボンプとして遠心ポンプ 76を用いた力方式はどのようなものでもよぐ例えば、トロコイドポンプなどの容積型ポンプでもよい。容積型ポンプを用いた場合、ポンプの吸込口の高さが必要最低油面高さとなる。

[0055] 実施の形態 2.

実施の形態 1においては、第 2の密閉容器 4の設置高さが第 1の密閉容器 8の設置高さよりも高い場合の冷凍空調装置の構成を示した。この発明の実施の形態 2においては、第 2の密閉容器 4の設置高さが第 1の密閉容器 8の設置高さよりも低い場合の冷凍空調装置の構成を示す。

[0056] 図 6は、この発明の実施の形態 2による冷凍空調装置の構成を示すブロック図である。

[0057] この発明の実施の形態 2に示す冷凍空調装置は、図 6に示すように、第 2の密閉容器 4の設置高さが第 1の密閉容器 8の設置高さより低い点、および第 1の均油管 21に逆止弁 23が設けられておらず、電磁弁 24が設けられている点で実施の形態 1に示す冷凍空調装置と異なっている。その他の構成は、実施の形態 1に示す冷凍空調装置と同一である。

[0058] 実施の形態 2における第 2の密閉容器 4および第 1の密閉容器 8内の潤滑油 9の動作を図 6にて説明する。図 6において、第 2の密閉容器 4の設置高さが第 1の密閉容器 8の設置高さより低いので、第 2の密閉容器 4内の油面位置と第 1の密閉容器 8内の油面位置との高低差 Hによって発生する圧力差 Δ Ρは、第 1の密閉容器 8内の油面位置を押し下げることになる。また、式 (2)で与えられる圧力差 Δ Ρ

2も第 1の密閉容器 8内の油面位置を押し下げる力を発生するので、主圧縮機吸入管 17におけるガス冷媒の流速 Vに関係なぐ第 2の均油管 22を通って潤滑油 9が主圧縮機吸入管 17 に流出する。

[0059] 主圧縮機吸入管 17に流出した潤滑油 9は、第 1の密閉容器 8内に流れ込み、第 1 の密閉容器 8内の油量が増加して、それぞれの密閉容器 4, 8内における油面の高さが調整される。このため、第 1の吸入管 21に逆止弁 23は不要である。ここで、冷凍空調装置が停止した場合に、高低差 Hによって、第 1の均油管 21を通って第 1の密閉容器 8から第 2の密閉容器 4に潤滑油 9が移動するのを防止する必要がある。このため、冷凍空調装置が停止しているときには、第 1の均油管 21に設けられた電磁弁 24 を閉じるようにしている。なお、冷凍空調装置が運転しているときには電磁弁 24は、開いている。

[0060] 以上のように、この発明の実施の形態 2による冷凍空調装置においては、第 1の密閉容器 8の底部および第 2の密閉容器 4の底部を連結した第 1の均油管 21と、第 2の密閉容器 4の側面の必要最低油面高さ Aより高い位置および主圧縮機構 7の吸入側を連結した第 2の均油管 22を備え、第 1の密閉容器 8の内部は吸入圧力雰囲気であり、第 2の密閉容器 4内の空間は膨張機構 2および副圧縮機構 3と隔離され、第 2の密閉容器 4内の圧力は、膨張機構 2内の圧力および副圧縮機構 3内の圧力に依存しない。このため、主圧縮機吸入管 17におけるガス冷媒の流速 Vの大きさや、第 2の密閉容器 4内の油面位置と第 1の密閉容器 8内の油面位置との高低差 Hの大きさに関係なぐそれぞれの密閉容器 4, 8内における油面の高さを、自動的に調整することができる。したがって、主圧縮機 5および膨張機 1の各摺動部の焼付や異常摩耗による信頼性低下を防ぐことができる。

[0061] この発明の実施の形態 2においては、第 2の密閉容器 4の設置高さが第 1の密閉容器 8の設置高さより低い冷凍空調装置の場合を示したが、第 2の密閉容器 4の設置高さが第 1の密閉容器 8の設置高さと同じ冷凍空調装置の場合でも同様である。なお、第 2の密閉容器 4の設置高さが第 1の密閉容器 8の設置高さと同じ場合には、電磁弁 24は不要である。

[0062] 実施の形態 1および実施の形態 2に示すように、この発明に係る冷凍空調装置においては、第 1の密閉容器 8の底部および第 2の密閉容器 4の底部を連結した第 1の均油管 21と、第 2の密閉容器 4の側面の必要最低油面高さ Aより高い位置および主圧縮機構 7の吸入側を連結した第 2の均油管 22を備え、第 1の密閉容器 8の内部は吸入圧力雰囲気であり、第 2の密閉容器 4内の空間は膨張機構 2および副圧縮機構 3 と隔離され、第 2の密閉容器 4内の圧力は、膨張機構 2内の圧力および副圧縮機構 3 内の圧力に依存しないので、第 1の密閉容器 8および第 2の密閉容器 4の設置高さに関係なぐそれぞれの密閉容器 4, 8内における油面の高さを、自動的に調整することができる。したがって、主圧縮機 5および膨張機 1の各摺動部の焼付や異常摩耗による信頼性低下を防ぐことができる。

[0063] 実施の形態 3.

実施の形態 1および実施の形態 2においては、副圧縮機構 3を主圧縮機構 7の吐出側に配置した冷凍空調装置を示した。この発明の実施の形態 3においては、副圧縮機構 3を主圧縮機構 7の吸入側に配置した冷凍空調装置を示す。 [0064] 図 7は、この発明の実施の形態 3による冷凍空調装置の構成を示すブロック図である。

[0065] 図 7において、副圧縮機構 3は、主圧縮機構 7の吸入側に配置されており、副圧縮機構 3の吐出側と主圧縮機構 7の吸入側とは、副圧縮機吐出管 20、主圧縮機吸入管 17および第 1の密閉容器 8を介して接続されている。また、主圧縮機構 7の吐出側と放熱器 11の入口側とは、主圧縮機吐出管 18を介して接続されている。一方、蒸発器 12の出口側と副圧縮機構 3の吸入側とは、副圧縮機吸入管 19を介して接続されている。ここで、図 7に示すように、第 2の密閉容器 4の設置高さは、第 1の密閉容器 8 の設置高さよりも低い。その他の構成は、実施の形態 2に示す冷凍空調装置と同一である。

[0066] 以下に、この発明の実施の形態 3に示す冷凍空調装置の動作について、図 7を用いて説明する。

[0067] 電動機構 6によって主圧縮機構 7が駆動されると、副圧縮機構 3で昇圧された中間圧のガス状の冷媒が主圧縮機吸入管 17から第 1の密閉容器 8内に流入し、第 1の密閉容器 8内が中間圧力雰囲気になった後、主圧縮機構 7に吸入される。主圧縮機構 7でさらに圧縮されて高温、高圧の冷媒となったガス状の冷媒は、主圧縮機吐出管 1 8に吐出される。主圧縮機吐出管 18に吐出されたガス状の冷媒は、放熱器 11で放熱した後、放熱器流出管 25に流出する。放熱器流出管 25に流出した冷媒の一部は、分流点 28で膨張機吸入管 15に流入し、残りは、分流点 28でバイパス管 26に流入する。

[0068] 膨張機吸入管 15に流入した冷媒は、膨張機構 2において適正な圧縮比で運転されるように第 2の膨張弁 14で減圧された後、膨張機吸入管 15から膨張機構 2へ導かれ、膨張される。膨張機構 2で膨張された冷媒は、低温'低圧の気液二相状態となつて、膨張機吐出管 16に吐出される。一方、バイパス管 26に流入した冷媒は、冷凍空調装置の運転条件が変化した場合の流量を調整するために、第 1の膨張弁 13によつて、低圧まで膨張 '減圧される。第 1の膨張弁 13で膨張 '減圧された冷媒は、合流点 29で膨張機吐出管 16に吐出した冷媒と合流し、蒸発器流入管 27を通って、蒸発器 12に流入する。蒸発器 12に流入した冷媒は、吸熱して気化した後、副圧縮機吸入管 19を通って副圧縮機構 3に吸入される。副圧縮機構 3に吸入された冷媒は、中間圧となって、副圧縮機吐出管 20に吐出される。副圧縮機吐出管 20に吐出された冷媒は、主圧縮機吸入管 17を通り、第 1の密閉容器 8内に流入し、再び主圧縮機構 7に吸入される。

[0069] ここで、副圧縮機構 3の吸入側の圧力および膨張機構 2の吐出側の圧力を低圧と称し、膨張機構 2の吸入側の圧力および主圧縮機構 7の吐出側の圧力を高圧と称し、副圧縮機構 3の吐出側の圧力であって主圧縮機構 7の吸入側の圧力を中間圧と称する。

[0070] 次に、以上の動作における第 2の密閉容器 4および第 1の密閉容器 8内の潤滑油 9 の動作について、図 7を用いて説明する。図 7において、第 1の密閉容器 8内の圧力 Pは、中間圧となるが、第 2の密閉容器 4内の圧力 Pは、膨張機構 2内の圧力および a b

副圧縮機構 3内の圧力とは独立しているので、圧力差 Δ Ρは、実施の形態 1および 2

2

と同様に、式（2)で与えられる。

[0071] したがって、実施の形態 2に示す冷凍空調装置と同じぐ潤滑油 9は、第 2の均油管 22を通って第 2の密閉容器 4力ゝら主圧縮機吸入管 17に流出することになる。主圧縮機吸入管 17に流出した潤滑油 9は、第 1の密閉容器 8内に流れ込み、第 1の密閉容器 8内の油量が増加して、それぞれの密閉容器内の油面が調整される。

[0072] 以上のように、この発明の実施の形態 3による冷凍空調装置においては、第 1の密閉容器 8の底部および第 2の密閉容器 4の底部を連結した第 1の均油管 21と、第 2の密閉容器 4の側面の必要最低油面高さ Aより高い位置および主圧縮機構 7の吸入側を連結した第 2の均油管 22を備え、第 1の密閉容器 8の内部は吸入圧力雰囲気であり、第 2の密閉容器 4内の空間は膨張機構 2および副圧縮機構 3と隔離され、第 2の密閉容器 4内の圧力は、膨張機構 2内の圧力および副圧縮機構 3内の圧力に依存しない。このため、主圧縮機吸入管 17におけるガス冷媒の流速 Vの大きさや、第 2の密閉容器 4内の油面位置と第 1の密閉容器 8内の油面位置との高低差 Hの大きさに関係なぐそれぞれの密閉容器 4, 8内における油面の高さを、自動的に調整することができる。したがって、主圧縮機 5および膨張機 1の各摺動部の焼付や異常摩耗による信頼性低下を防ぐことができる。 [0073] なお、上記では第 2の密閉容器 4の設置高さが第 1の密閉容器 8の設置高さより低い場合を示したが、第 2の密閉容器 4の設置高さが第 1の密閉容器 8の設置高さと同じ場合も潤滑油 9は同様の動作となり、同様の効果を得ることができる。また、第 2の密閉容器 4の設置高さが第 1の密閉容器 8の設置高さより高い場合には、潤滑油 9は実施の形態 1と同様の動作となり、実施の形態 1に示す冷凍空調装置と同様の効果を得ることができる。

[0074] したがって、実施の形態 1から実施の形態 3に示すように、この発明に係る冷凍空調装置は、第 1の密閉容器 8の底部および第 2の密閉容器 4の底部を連結した第 1の均油管 21と、第 2の密閉容器 4の側面の必要最低油面高さ Aより高い位置および主圧縮機構 7の吸入側を連結した第 2の均油管 22を備え、第 1の密閉容器 8の内部は吸入圧力雰囲気であり、第 2の密閉容器 4内の空間は膨張機構 2および副圧縮機構 3と隔離され、第 2の密閉容器 4内の圧力は、膨張機構 2内の圧力および副圧縮機構 3内の圧力に依存しない。そのため、副圧縮機構 3が主圧縮機構 7の吐出側に配置される場合でも吸入側に配置される場合でも、それぞれの密閉容器 4, 8内における油面の高さを、自動的に調整することができる。したがって、主圧縮機 5および膨張機 1の各摺動部の焼付や異常摩耗による信頼性低下を防ぐことができる。

[0075] 実施の形態 4.

実施の形態 1から 3においては、第 2の密閉容器 4内に膨張機構 2と副圧縮機構 3とを収納した冷凍空調装置の構成を示した。実施の形態 4においては、第 2の密閉容器 4内に電動機構 6によって駆動される副圧縮機構 3を収納した冷凍空調装置の構成を示す。

[0076] 図 8は、この発明の実施の形態 4による冷凍空調装置の構成を示すブロック図である。

[0077] 図 8において、副圧縮機 81は、電動機構 82によって駆動され冷媒を圧縮する副圧縮機構 3を備えており、電動機構 82と副圧縮機構 3とは、底部に潤滑油 9を貯溜した第 2の密閉容器 4内に一体となって収納されている。主圧縮機 5は、電動機構 6によつて駆動され冷媒を圧縮する主圧縮機構 7を備えており、電動機構 6と主圧縮機構 7 とは、底部に潤滑油 9を貯溜した第 1の密閉容器 8内に一体となって収納されている。図 8に示すように、第 2の密閉容器 4の設置高さは、第 1の密閉容器 8の設置高さよりも高い。

[0078] 副圧縮機構 3は、主圧縮機構 7の吐出側に配置されており、主圧縮機構 7の吐出側と副圧縮機構 3の吸入側とは、主圧縮機吐出管 18および副圧縮機吸入管 19を介して接続されている。また、副圧縮機 3の吐出側と冷媒を冷却する放熱器 11の入口側とは、副圧縮機吐出管 20を介して接続されている。さらに、放熱器 11の出口側と蒸発器 12の入口側とは、放熱器流出管 25を介して接続されている。放熱器流出管 25 の途中には、冷媒を膨張させる第 1の膨張弁 13が設置されている。蒸発器 12の出口側と主圧縮機構 7の吸入側とは、主圧縮機吸入管 17および第 1の密閉容器 8を介して接続されている。

[0079] ここで、第 2の密閉容器 4内の空間は、副圧縮機構 3とは隔離されているので、第 2 の密閉容器 4内の圧力は、副圧縮機構 3内の圧力に依存しない。また、第 1の密閉容器 8内の圧力は、主圧縮機吸入管 17が第 1の密閉容器 8に接続されているので、吸入圧力となる。

[0080] 第 2の密閉容器 4の底部と第 1の密閉容器 8の底部とは、第 1の均油管 21によって連結されており、第 1の均油管 21には、第 2の密閉容器 4力も第 1の密閉容器 8への潤滑油 9の流出を防止するための逆止弁 23が設けられている。また、第 2の密閉容器 4の側面の必要最低油面高さ Aより高い位置と主圧縮機構 7の吸入側である主圧縮機吸入管 17とは、第 2の均油管 22によって連結されている。

[0081] 以下に、この発明の実施の形態 4に示す冷凍空調装置の動作について、図 8を用いて説明する。

[0082] 電動機構 6によって主圧縮機構 7が駆動されると、低温'低圧のガス状の冷媒が主圧縮機吸入管 17から、第 1の密閉容器 8内に吸入される。第 1の密閉容器 8内力も主圧縮機構 7に吸入された冷媒は、圧縮されて中間圧となり、主圧縮機吐出管 18から吐出される。主圧縮機吐出管 18から副圧縮機吸入管 19に流入した中間圧の冷媒は、副圧縮機構 3でさらに圧縮され、高温'高圧となり、副圧縮機吐出管 20から吐出される。副圧縮機吐出管 20に吐出した冷媒は、放熱器 11で放熱した後、放熱器流出管 25に流出する。放熱器流出管 25に流出した冷媒は、第 1の膨張弁 13で膨張され、低温'低圧の気液二相状態となって、蒸発器 12に流入する。蒸発器 12に流入した冷媒は、吸熱して気化した後、主圧縮機吸入管 17を通って再び第 1の密閉容器 8内に流入する。

[0083] ここで、主圧縮機構 7の吸入側の圧力を低圧と称し、副圧縮機構 3の吐出側の圧力を高圧と称し、主圧縮機構 7の吐出側であって副圧縮機構 3の吸入側の圧力を中間圧と称する。

[0084] 以上の動作における、第 2の密閉容器 4および第 1の密閉容器 8内の潤滑油 9の動作については、実施の形態 1に示す冷凍空調装置の場合と同様であり、それぞれの密閉容器 4, 8内の油面が自動的に調整される。

[0085] 以上のように、この発明の実施の形態 4による冷凍空調装置においては、第 1の密閉容器 8の底部および第 2の密閉容器 4の底部を連結した第 1の均油管 21と、第 2の密閉容器 4の側面の必要最低油面高さ Aより高い位置および主圧縮機構 7の吸入側を連結した第 2の均油管 22を備え、第 1の密閉容器 8の内部は吸入圧力雰囲気であり、第 2の密閉容器 4内の空間は副圧縮機構 3と隔離され、第 2の密閉容器 4内の圧力は、副圧縮機構 3内の圧力に依存しない。このため、主圧縮機吸入管 17におけるガス冷媒の流速 Vの大きさや、第 2の密閉容器 4内の油面位置と第 1の密閉容器 8内の油面位置との高低差 Hの大きさに関係なぐそれぞれの密閉容器 4, 8内における油面の高さを、自動的に調整することができる。したがって、主圧縮機 5および副圧縮機 81の各摺動部の各摺動部の焼付や異常摩耗による信頼性低下を防ぐことができる。

[0086] この実施の形態 4においては、第 2の密閉容器 4の設置高さが第 1の密閉容器 8の設置高さよりも高い場合を示したが、第 2の密閉容器 4の設置高さが第 1の密閉容器 8の設置高さより低い場合、または第 2の密閉容器 4の設置高さが第 1の密閉容器 8 の設置高さと同じ場合においても、上記と同様の効果が得られる。なお、第 2の密閉容器 4の設置高さが第 1の密閉容器 8の設置高さより低い場合、または第 2の密閉容器 4の設置高さが第 1の密閉容器 8の設置高さと同じ場合には、逆止弁 23は不要である。第 2の密閉容器 4の設置高さが第 1の密閉容器 8の設置高さより低い場合には、実施の形態 2の場合と同様に、第 1の均油管 21に電磁弁 24を設け、冷凍空調装置が停止しているときには、電磁弁 24を閉じるようにするとよい。第 1の均油管 21に電磁弁 24を設けているので、冷凍空調装置が停止したときに、高低差 Hによって、第 1 の均油管 21を通って第 1の密閉容器 8から第 2の密閉容器 4に潤滑油 9が移動するのを防止できる。

さらに、この実施の形態 4においては、副圧縮機構 3が主圧縮機構 7に対して吐出側に配置された場合について示したが、副圧縮機構 3が主圧縮機構 7の吸入側に配置された場合でも、上記と同様の効果が得られる。また、この発明の実施の形態 4においては、主圧縮機構 7と副圧縮機構 3とを直列に連結した場合について示したが、主圧縮機構 7と副圧縮機構 3とを並列に連結した場合についても、上記と同様の効果が得られる。

Claims

請求の範囲

[1] 冷媒を圧縮する主圧縮機構と、

圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、

前記放熱器力流出した冷媒を膨張させ動力を回収する膨張機構と、

前記主圧縮機構の吐出側または吸入側に配置され前記膨張機構で回収した動力で冷媒を圧縮する副圧縮機構と、

前記膨張機構で膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、

前記主圧縮機構および潤滑油を収納し内部が吸入圧力雰囲気となる第 1の密閉容器と、

前記膨張機構、前記副圧縮機構および潤滑油を収納する第 2の密閉容器と、前記第 1の密閉容器の底部および前記第 2の密閉容器の底部を連結した第 1の均油管と、前記第 2の密閉容器の側面の必要最低油面高さより高い位置および前記主圧縮機構の吸入側を連結した第 2の均油管とを備え、

前記第 2の密閉容器内の空間は、前記膨張機構および前記副圧縮機構と隔離され前記第 2の密閉容器内の圧力は、前記膨張機構内の圧力および前記副圧縮機構内の圧力に依存しな!、ことを特徴とする冷凍空調装置。

[2] 冷媒を圧縮する主圧縮機構と、

前記主圧縮機構の吐出側または吸入側に配置され冷媒を圧縮する副圧縮機構と、圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、

前記放熱器力流出した冷媒を膨張させる膨張弁と、

前記膨張弁で膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、

前記副圧縮機構および潤滑油を収納する第 2の密閉容器と、

前記第 1の密閉容器の底部および前記第 2の密閉容器の底部を連結した第 1の均油管と、前記第 2の密閉容器の側面の必要最低油面高さより高い位置および主圧縮機構の吸入側を連結した第 2の均油管とを備え、前記第 2の密閉容器内の空間は、前記副圧縮機構と隔離され、

前記第 2の密閉容器内の圧力は、前記副圧縮機構内の圧力に依存しな、ことを特徴とする冷凍空調装置。

[3] 第 2の密閉容器の設置高さは、第 1の密閉容器の設置高さよりも高ぐ

第 1の均油管に逆止弁を設けたことを特徴とする請求項 1または 2記載の冷凍空調装置。

[4] 第 2の密閉容器の設置高さは、第 1の密閉容器の設置高さよりも低ぐ

第 1の均油管に電磁弁を設けたことを特徴とする請求項 1または 2記載の冷凍空調装置。

[5] 膨張機構は、第 1の揺動スクロールおよび第 1の固定スクロールを有し、副圧縮機構は、第 2の揺動スクロールおよび第 2の固定スクロールを有し、

前記第 1の揺動スクロールまたは前記第 1の固定スクロールの、ずれか一方の内周部および外周部ならびに前記第 2の揺動スクロールまたは前記第 2の固定スクロールのいずれか一方の内周部および外周部のそれぞれにシール部材を設けたことを特徴とする請求項 1記載の冷凍空調装置。