二级压缩机以及热泵装置

摘要

本发明以在串联连接低级压缩部和高级压缩部的二级压缩机中提高压缩机效率为目的。把低级压缩部(10)的低级排出口(16)的开口面积S1与高级压缩部(30)的高级排出口(36)的开口面积S2之比S1/S2设为1＜S1/S2≤2.25。另外，把设于低级排出口(16)的低级排出阀(17)的提升量H1与设于高级排出口(36)的高级排出阀(37)的提升量H2之比H1/H2设为1＜H1/H2≤2.1。另外，在进行喷射运行时，把比H1/H2设为0.47≤H1/H2＜1。

权利要求

1.一种二级压缩机，其特征在于，该二级压缩机具备：

低级压缩部，该低级压缩部把制冷剂吸入低级压缩室，压缩吸入的制冷剂而从低级排出口排出，低级排出部，该低级排出部形成由所述低级压缩部压缩的制冷剂从所述低级排出口排出的低级排出空间，高级压缩部，该高级压缩部把向由所述低级排出部形成的所述低级排出空间排出的制冷剂经由中间连结流路吸入高级压缩室，压缩吸入的制冷剂而从高级排出口排出，高级排出部，该高级排出部形成由所述高级压缩部压缩的制冷剂从所述高级排出口排出的高级排出空间，低级排出阀，该低级排出阀设置在所述低级压缩部的所述低级排出口，在所述低级压缩室的制冷剂的压力比所述低级排出空间的制冷剂的压力高时，从堵塞所述低级排出口的开口的状态起向所述低级排出空间侧挠曲而打开，和高级排出阀，该高级排出阀设置在所述高级压缩部的所述高级排出口，在所述高级压缩室的制冷剂的压力比所述高级排出空间的制冷剂的压力高时，从堵塞所述高级排出口的开口的状态起向所述高级排出空间侧挠曲而打开；

所述低级排出口的开口面积比所述高级排出口的开口面积大，是所述高级排出口的开口面积的2.25倍以下，所述低级排出阀挠曲而打开时的所述低级排出口的重心位置与所述低级排出阀之间的、作为所述低级排出阀挠曲的方向的距离的所述低级排出阀的提升量，是所述高级排出阀挠曲而打开时的所述高级排出口的重心位置与所述高级排出阀之间的、作为所述高级排出阀挠曲的方向的距离的所述高级排出阀的提升量的0.47倍以上且2.1倍以下。

2.如权利要求1所述的二级压缩机，其特征在于，所述低级排出阀的提升量比所述高级排出阀的提升量大，是所述高级排出阀的提升量的2.1倍以下。

3.如权利要求2所述的二级压缩机，其特征在于，所述低级排出口的开口面积是所述高级排出口的开口面积的1.8倍以下，所述低级排出阀的提升量是所述高级排出阀的提升量的1.5倍以上。

4.如权利要求3所述的二级压缩机，其特征在于，所述低级排出口的开口面积是所述高级排出口的开口面积的1.3倍以下，所述低级排出阀的提升量是所述高级排出阀的提升量的1.9倍以上。

5.如权利要求4所述的二级压缩机，其特征在于，所述低级排出口的开口面积是所述高级排出口的开口面积的1.235倍，所述低级排出阀的提升量是所述高级排出阀的提升量的2.074倍。

6.如权利要求1所述的二级压缩机，其特征在于，所述二级压缩机进一步具备喷射管，该喷射管与所述低级排出部或者所述中间连结流路连接，从外部注入制冷剂，所述低级排出阀的提升量比所述高级排出阀的提升量小，是所述高级排出阀的提升量的0.47倍以上。

7.一种热泵装置，该热泵装置利用配管依次连接有压缩机、散热器、第一膨胀机构和蒸发器，其特征在于，所述压缩机具备：低级压缩部，该低级压缩部把制冷剂吸入低级压缩室，压缩吸入的制冷剂而从低级排出口排出，低级排出部，该低级排出部形成由所述低级压缩部压缩的制冷剂从所述低级排出口排出的低级排出空间，高级压缩部，该高级压缩部把向由所述低级排出部形成的所述低级排出空间排出的制冷剂经由中间连结流路吸入高级压缩室，压缩吸入的制冷剂而从高级排出口排出，高级排出部，该高级排出部形成由所述高级压缩部压缩的制冷剂从所述高级排出口排出的高级排出空间，低级排出阀，该低级排出阀设置在所述低级压缩部的所述低级排出口，在所述低级压缩室的制冷剂的压力比所述低级排出空间的制冷剂的压力高时，向所述低级排出空间侧挠曲而打开，和高级排出阀，该高级排出阀设置在所述高级压缩部的所述高级排出口，在所述高级压缩室的制冷剂的压力比所述高级排出空间的制冷剂的压力高时，向所述高级排出空间侧挠曲而打开；

所述低级排出口的开口面积比所述高级排出口的开口面积大，是所述高级排出口的开口面积的2.25倍以下，作为所述低级排出阀挠曲的高度的提升量，是作为所述高级排出阀挠曲的高度的提升量的0.47倍以上且2.1倍以下。

8.如权利要求7所述的热泵装置，其特征在于，进一步具备喷射回路，该喷射回路把所述散热器和所述第一膨胀机构之间与连接于所述压缩机的所述低级排出部或者所述中间连结流路的喷射管连接，设有第二膨胀机构，所述低级排出阀的提升量比所述高级排出阀的提升量小，是所述高级排出阀的提升量的0.47倍以上。

说明书

二级压缩机以及热泵装置

技术领域

[0001] 本发明涉及具有两个压缩部的二级压缩机以及具有二级压缩机的热泵装置。

背景技术

[0002] 在旋转式压缩机中，压缩部在压缩室吸入并压缩制冷剂，从排出口排向排出空间。一般来讲，在排出口设置由压缩室内的压力和排出空间的压力的压力差打开的排出阀。特别是，在板状的阀的一端固定、压缩室内的压力比排出空间的压力高时，作为排出阀设置从压缩室侧按压阀并挠曲而打开的簧片阀的情况较多。

[0003] 在此，排出口的开口面积或作为簧片阀挠曲的量的提升量，是在实现旋转式压缩机的效率提高方面的重要因素。

[0004] 在旋转式压缩机中，当排出口的开口面积小时，压缩的制冷剂不能排完，被再压缩而产生损失。另一方面，当排出口的开口面积大时，排出制冷剂时制冷剂会滞留在排出口部分。滞留在排出口部分的制冷剂被再压缩而产生损失。

[0005] 另外，在旋转式压缩机中，当簧片阀的提升量小时，在排出压缩的制冷剂时，簧片阀成为阻力而产生损失。另一方面，当簧片阀的提升量大时，因为簧片阀关闭迟缓，所以，暂且排出的制冷剂再次从排出口吸入。再次吸入的制冷剂再压缩而产生损失。另外，当提升量大时，关闭阀时阀会受到大的冲击，有可能破损。

[0006] 二级压缩机具有串联连接的两个压缩部(低级压缩部和高级压缩部)。在此，高级压缩部的排除容积比低级压缩部的排除容积小。为此，在设于低级压缩部的排出口的开口面积以及簧片阀的提升量与设于高级压缩部的排出口的开口面积以及簧片阀的提升量相同时，由于低级压缩部的制冷剂的体积流量多，所以，在低级压缩部产生损失。

[0007] 因此，在旋转式二级压缩机中，有必要适当地设定设于低级压缩部的排出口的开口面积以及簧片阀的提升量与设于高级压缩部的排出口的开口面积以及簧片阀的提升量之比。通过适当地设定该比，可以改进压缩机的效率。

[0008] 在专利文献1中记叙了，把低级压缩部的排出口的面积S1与高级压缩部的排出口的面积S2之比S2/S1设定为低级压缩部的排出量V1与高级压缩部的排出量V2之比V2/V1的0.55～0.85倍。

[0009] 在专利文献2中记叙了，把设于低级压缩部的排出口的簧片阀的提升量H1和设于高级压缩部的排出口的簧片阀的提升量H2设定为H1＞H2。

[0010] 专利文献1：日本特开2003-293973号公报

[0011] 专利文献2：日本特开2008-291650号公报

发明内容

[0012] 在专利文献1或专利文献2中，只对低级压缩部和高级压缩部的排出口的面积和簧片阀的提升量中的一个的设定进行了记叙。但是，即便适当地设定排出口的面积和簧片阀的提升量中的仅仅一个，若没适当地设定另一个的话，则也不能提高压缩机的效率。

[0013] 本发明的目的在于，通过适当地设定低级压缩部的排出口的面积以及簧片阀的提升量与高级压缩部的排出口的面积以及簧片阀的提升量，提高压缩机的效率。

[0014] 本发明的二级压缩机，具备：

[0015] 低级压缩部，该低级压缩部把制冷剂吸入低级压缩室，压缩吸入的制冷剂而从低级排出口排出，

[0016] 低级排出部，该低级排出部形成由所述低级压缩部压缩的制冷剂从所述低级排出口排出的低级排出空间，

[0017] 高级压缩部，该高级压缩部把向由所述低级排出部形成的所述低级排出空间排出的制冷剂经由中间连结流路吸入高级压缩室，压缩吸入的制冷剂而从高级排出口排出，[0018] 高级排出部，该高级排出部形成由所述高级压缩部压缩的制冷剂从所述高级排出口排出的高级排出空间，

[0019] 低级排出阀，该低级排出阀设置在所述低级压缩部的所述低级排出口，在所述低级压缩室的制冷剂的压力比所述低级排出空间的制冷剂的压力高时，从堵塞所述低级排出口的开口的状态起向所述低级排出空间侧挠曲而打开，和

[0020] 高级排出阀，该高级排出阀设置在所述高级压缩部的所述高级排出口，在所述高级压缩室的制冷剂的压力比所述高级排出空间的制冷剂的压力高时，从堵塞所述高级排出口的开口的状态起向所述高级排出空间侧挠曲而打开；

[0021] 所述低级排出口的开口面积比所述高级排出口的开口面积大，是所述高级排出口的开口面积的2.25倍以下，

[0022] 所述低级排出阀挠曲而打开时的所述低级排出口的重心位置与所述低级排出阀之间的、作为所述低级排出阀挠曲的方向的距离的所述低级排出阀的提升量，是所述高级排出阀挠曲而打开时的所述高级排出口的重心位置与所述高级排出阀之间的、作为所述高级排出阀挠曲的方向的距离的所述高级排出阀的提升量的0.47倍以上且2.1倍以下。

[0023] 本发明的二级压缩机适当地设定了低级压缩部的排出口的面积以及簧片阀的提升量与高级压缩部的排出口的面积以及簧片阀的提升量。由此，可以提高压缩机的效率。

附图说明

[0024] 图1是实施方式1的二级压缩机100的俯视图。

[0025] 图2是图1的A-A’剖视图。

[0026] 图3是图2的压缩机构部3以及压缩机构部3的周围的放大图。

[0027] 图4是图1的B-B’剖视图。

[0028] 图5是图2的C-C’剖视图。

[0029] 图6是图2的D-D’剖视图。

[0030] 图7是表示低级排出阀17打开的状态的低级排出口16附近的图。

[0031] 图8是表示低级排出阀17关闭的状态的低级排出口16附近的图。

[0032] 图9是表示高级排出阀37打开的状态的高级排出口36附近的图。

[0033] 图10是表示高级排出阀37关闭的状态的高级排出口36附近的图。

[0034] 图11是表示转速为30rps时的开口面积以及提升量与COP变化率的关系的图。

[0035] 图12是表示转速为60rps时的开口面积以及提升量与COP变化率的关系的图。

[0036] 图13是表示转速为90rps时的开口面积以及提升量与COP变化率的关系的图。

[0037] 图14是表示评价结果的图。

[0038] 图15是表示将比S1/S2和比H1/H2设定为最佳值时的COP变化率的图。

[0039] 图16是表示具有喷射回路的热泵装置的回路构成的一例的图。

[0040] 图17是图16所示的热泵装置101的制冷剂的状态的莫里尔线图。

[0041] 附图标记说明

[0042] 1：密闭容器，2：电动机，2a：定子，2b：转子，3：压缩机构部，4：曲轴，5：排出管，6：润滑油贮存部，7：吸入消声器，8：吸入管，10：低级压缩部，11：低级缸，12：低级旋转活塞，
13：低级叶片，14：低级构架，15：低级压缩室，16：低级排出口，17：低级排出阀，18：低级阀压片，19：低级盖，20：低级排出空间，21：低级吸入口，22：中间流出口，23：旁通口，24：旁通阀，25：旁通阀压片，26：低级背压室，27：弹簧，28、29：铆钉，30：高级压缩部，31：高级缸，32：高级旋转活塞，33：高级叶片，34：高级构架，35：高级压缩室，36：高级排出口，37：
高级排出阀，38：高级阀压片，39：高级盖，40：高级排出空间，41：高级吸入口，42：高级吸入流路，46：高级背压室，49：铆钉，50：中间隔板，51：中间连结管，52：排出流路，53：排出压空间，54：四通阀，55：压力导入路，60：喷头，61：喷射管，71：热交换器，72：第一膨胀阀，
73：内部热交换器，74：第三膨胀阀，75：第二膨胀阀，76：热交换器，77：四通阀，78：接收器，100：二级压缩机，101：热泵装置。

具体实施方式

[0043] 实施方式1.

[0044] 在实施方式1中对具有旁通高级压缩部的旁通口的二级压缩机100进行说明。

[0045] 图1是实施方式1的二级压缩机100的俯视图。

[0046] 图2是图1的A-A’剖视图。另外，在图2中表示关于中间连结管51部分的a-a’剖面。

[0047] 图3是图2的压缩机构部3以及压缩机构部3的周围的放大图。

[0048] 图4是图1的B-B’剖视图。

[0049] 图5是图2的C-C’剖视图。

[0050] 图6是图2的D-D’剖视图。

[0051] 首先，对二级压缩机100的构成进行说明。

[0052] 如图2所示，二级压缩机100在密闭容器1的内部具有电动机2、具有低级压缩部10和高级压缩部30这两个压缩部的压缩机构部3、曲轴4。另外，在密闭容器1的上部嵌入排出管5。进而，密闭容器1的下部形成润滑油贮存部6，封入润滑油。

[0053] 另外，二级压缩机100在密闭容器1的外部设有吸入消声器7。吸入消声器7由吸入管8与密闭容器1内的压缩机构部3的低级压缩部10连接。

[0054] 如图3所示，压缩机构部3的低级压缩部10由低级缸11、关闭低级缸11的上侧的低级构架14、关闭低级缸11的下侧的中间隔板50形成低级压缩室15。在低级压缩室15内设置低级旋转活塞12。另外，在低级压缩室15的低级吸入口21连接吸入管8。

[0055] 同样，高级压缩部30由高级缸31、关闭高级缸31的下侧的高级构架34、关闭高级缸31的上侧的中间隔板50形成容积比低级压缩室15小的高级压缩室35。在高级压缩室35内设置高级旋转活塞32。

[0056] 即，二级压缩机100是旋转型的二级压缩机。

[0057] 另外，压缩机构部3具有在与低级构架14之间形成低级排出空间20的低级盖19(低级排出部)、和在与高级构架34之间形成高级排出空间40的高级盖39(高级排出部)。另外，设置连接低级盖19的中间流出口22和高级缸31的高级吸入口41的中间连结管51，连通低级排出空间20和高级压缩室35。

[0058] 在低级构架14，形成连通低级压缩室15和低级排出空间20的低级排出口16。在低级排出口16，设置由铆钉28(参照图5)安装低级排出阀17和低级阀压片18的簧片阀。同样，在高级构架34，形成连通高级压缩室35和高级排出空间40的高级排出口36。在高级排出口36，设置由铆钉48(参照图6)安装高级排出阀37和高级阀压片38的簧片阀。

[0059] 另外，在低级盖19，设置连通低级排出空间20和作为密闭容器1的内部空间的排出压空间53的旁通口23。在旁通口23，设置由铆钉安装旁通阀24和旁通阀压片25的簧片阀。

[0060] 另外，贯通高级构架34、高级缸31、中间隔板50、低级缸11、低级构架14和低级盖19，设置连通高级排出空间40和排出压空间53的排出流路52。

[0061] 进而，如图4所示，在低级盖19设置喷头60。在喷头60连结喷射管61。

[0062] 接着，对二级压缩机100的动作进行说明。

[0063] 当供给电力时，电动机2动作。电动机2和压缩机构部3由曲轴4连接，在电动机2产生的动力经由曲轴4向压缩机构部3传递。另外，由曲轴4，低级旋转活塞12和高级旋转活塞32分别在低级压缩室15和高级压缩室35的内部偏心旋转。通过低级旋转活塞12和高级旋转活塞32偏心旋转，在低级压缩部10和高级压缩部30压缩制冷剂。

[0064] 接着，说明二级压缩机100的制冷剂的流动。

[0065] 首先，低压的制冷剂从外部流入吸入消声器7。流入吸入消声器7的低压的制冷剂经由吸入管8吸入低级压缩室15。吸入低级压缩室15的低压的制冷剂在低级压缩室15内压缩到中间压力。当制冷剂压缩到中间压力时，由低级压缩室15内的制冷剂与低级排出空间20内的制冷剂的压力差，低级排出阀17向低级排出空间20侧挠曲而打开，低级压缩室15内的制冷剂从低级排出口16排向低级排出空间20。在此，中间压力是由低级压缩室15的吸入室的容积与高级压缩室35的吸入室的容积之比确定的压力。

[0066] 向低级排出空间20排出的中间压力的制冷剂，经由中间连结管51吸入高级压缩室35。吸入高级压缩室35的中间压力的制冷剂在高级压缩室35内压缩到排出压力。当制冷剂压缩到排出压力时，由高级压缩室35内的制冷剂与高级排出空间40内的制冷剂的压力差，高级排出阀37向高级排出空间40侧挠曲而打开，高级压缩室35内的制冷剂从高级排出口36排向高级排出空间40。

[0067] 向高级排出空间40排出的排出压力的制冷剂经由排出流路52排向低级压缩部10的上方的排出压力空间53。然后，排向排出压力空间53的排出压力的制冷剂从排出管5排向外部。

[0068] 另外，在具有二级压缩机100的热泵装置中进行喷射运行时，喷射制冷剂从图4所示的喷射管61经由喷头60注入低级排出空间20。喷射制冷剂在低级排出空间20与从低级压缩室15排出的中间压力的制冷剂混合，由高级压缩部30压缩。

[0069] 在热泵装置101的负荷小等的情况下，仅通过由低级压缩部10形成的压缩，有时会成为形成排出压力的过压缩状态。即，上述的制冷剂的中间压力有时会成为比必要的排出压力高的压力。

[0070] 此时，由低级排出空间20的制冷剂与排出压力空间53的制冷剂的压力差，旁通阀24打开，低级排出空间20的制冷剂从旁通口23排向排出压力空间53。也就是说，从低级压缩部10排向低级排出空间20的制冷剂，不在高级压缩部30压缩，旁通而排向排出压力空间53。

[0071] 在过压缩状态下，由于仅以由低级压缩部10形成的压缩成为排出压力，所以，由高级压缩部30形成的压缩是无用的，当在高级压缩部30进行压缩时，效率恶化。但是，在二级压缩机100中，在成为过压缩状态的情况下，使由低级压缩部10压缩的制冷剂旁通高级压缩部30而排出。为此，可抑制产生过压缩状态时的损失(过压缩损失)。

[0072] 对低级排出口16以及设置在低级排出口16的簧片阀和高级排出口36以及设置在高级排出口36的簧片阀进行说明。

[0073] 图7是表示低级排出阀17打开的状态的低级排出口16附近的图。图8是表示低级排出阀17关闭的状态的低级排出口16附近的图。

[0074] 图9是表示高级排出阀37打开的状态的高级排出口36附近的图。图10是表示高级排出阀37关闭的状态的高级排出口36附近的图。

[0075] 如图7、图8所示，低级排出阀17和低级阀压片18，一端由铆钉28固定于低级构架14。另外，低级排出阀17和低级阀压片18，设置成另一端侧覆盖低级排出口16的低级排出空间20侧。

[0076] 低级阀压片18预先向低级排出空间20侧挠曲规定量地固定。另一方面，如上所述，低级排出阀17由低级压缩室15内的制冷剂与低级排出空间20内的制冷剂的压力差挠曲来开闭低级排出口16。作为低级排出阀17挠曲的大小的提升量，由低级阀压片18限制。也就是说，低级排出阀17的提升量由低级阀压片18设定。

[0077] 在此，由低级阀压片18确定的低级排出阀17的提升量是H1。另外，低级排出口2
16是圆形，其半径是D1。也就是说，低级排出口16的开口面积是D1×π(＝S1)。

[0078] 另外，低级排出阀17的提升量，是低级排出阀17挠曲而打开的状态的低级排出口16的中心与低级排出阀17之间的距离，是作为低级排出阀17挠曲的方向的轴4的旋转轴方向的距离(参照图7)。也就是说，低级排出阀17的提升量，是低级排出阀17关闭的状态的低级排出阀17与低级阀压片18之间的低级排出口16的中心线的长度(参照图8)。

[0079] 另外，低级排出阀17的提升量，在低级排出口16不是圆形时，是低级排出口16的重心与低级排出阀17之间的距离。

[0080] 如图9、图10所示，高级排出阀37和高级阀压片38，一端由铆钉48固定在高级构架34。另外，高级排出阀37和高级阀压片38，设置成另一端侧覆盖高级排出口36的高级排出空间40侧。

[0081] 高级阀压片38预先向高级排出空间40侧挠曲规定量地固定。另一方面，如上所述，高级排出阀37由高级压缩室35内的制冷剂与高级排出空间40内的制冷剂的压力差挠曲来开闭高级排出口36。作为高级排出阀37挠曲的大小的提升量，由高级阀压片38限制。也就是说，高级排出阀37的提升量由高级阀压片38设定。

[0082] 在此，由高级阀压片38确定的高级排出阀37的提升量是H2。另外，高级排出口2
36是圆形，其半径是D2。也就是说，高级排出口36的开口面积是D2×π(＝S2)。

[0083] 另外，高级排出阀37的提升量，是高级排出阀37挠曲而打开的状态的高级排出口36的中心与高级排出阀37之间的距离，是作为高级排出阀37挠曲的方向的轴4的旋转轴方向的距离(参照图9)。也就是说，高级排出阀37的提升量，是高级排出阀37关闭的状态的高级排出阀37与高级阀压片38之间的高级排出口36的中心线的长度(参照图10)。

[0084] 另外，高级排出阀37的提升量，在高级排出口36不是圆形时，是高级排出口36的重心与高级排出阀37之间的距离。

[0085] 图11到图13是表示低级排出口16和高级排出口36的开口面积以及低级排出阀17和高级排出阀37的提升量与压缩机的COP(Coefficient Of Performance)变化率的关系的图。

[0086] 具体来讲，图11到图13表示关于低级排出阀17的提升量H1与高级排出阀37的提升量H2的比H1/H2为1的情况(H1＝H2)和比H1/H2为2的情况(H1＝2×H2)下的、低级排出口16的开口面积S1与高级排出口36的开口面积S2的比S1/S2变化时的COP变化率。特别是，图11到图13表示分别将二级压缩机100的转速设为30rps、60rps、90rps的情况。

[0087] 另外，在图11到图13中，各散点表示评价点，各线是根据各评价点利用最小二乘法得到的参数。另外，COP的变化率表示以比H1/H2为1、比S1/S2为1的情况下的COP为基准值(100％)时的变化率。

[0088] 另外，在此，表示不进行从喷射管61注入制冷剂的喷射运行的情况。

[0089] 从图11到图13可知，除去二级压缩机100的转速小的情况，当把提升量的比H1/H2设为1时，即使怎样改变排出口的开口面积的比S1/S2，也不能把COP改进得比基准值大。也就是说，即使将低级排出阀17的提升量H1和高级排出阀37的提升量H2设为相同，使低级排出口16的开口面积S1比高级排出口36的开口面积S2大多少，也不能把COP改进得比基准值大。

[0090] 这是因为，若使低级排出口16的开口面积S1变大，则低级压缩部10内的制冷剂容易排出，损失变小，但另一方面，在低级排出口16部分滞留而再次压缩的制冷剂量变多，损失变大。

[0091] 另一方面，在把排出口的开口面积的比S1/S2设为1时，即使怎样改变提升量的比H1/H2，也不能把COP改进得比基准值大。也就是说，即使将低级排出口16的开口面积S1和高级排出口36的开口面积S2设成相同，使低级排出阀17的提升量H1比高级排出阀37的提升量H2大多少，也不能把COP改进得比基准值大。

[0092] 这是因为，若使低级排出阀17的提升量H1变大，则低级压缩部10内的制冷剂容易排出，损失变小，但另一方面，当低级排出阀17的提升量H1大时，低级排出阀17关闭变迟缓，再次吸入并再次压缩的制冷剂量变多，损失变大。

[0093] 也就是说，需要平衡良好地设定提升量的比H1/H2和排出口的开口面积的比S1/S2。

[0094] 在此，由图11到图13可知，在把提升量的比H1/H2设为2时，在排出口的开口面积的比S1/S2大致在2以下的范围时，相比提升量的比H1/H2设为1时，COP高。特别是，在二级压缩机100的转速大的60rps或90rps的情况下，在比H1/H2为2时，相比H1/H2为1时，COP高。

[0095] 另外，在比H1/H2为2时，在比S1/S2为1与1.5的中间的值(1.2～1.3左右)时，COP最高。

[0096] 反复进行这样的评价的结果，得到图14所示的评价结果。

[0097] 如图14所示，COP变得比基准值高，是在比S1/S2比1大且在2.25以下、比H1/H2比1大且在2.1以下的情况。另外，COP变得更高，是在比S1/S2比1大且在1.8以下、比H1/H2在1.5以上且2.1以下的情况。进而，COP变得更高，是在比S1/S2比1大且在1.3以下、比H1/H2在1.9以上且2.1以下的情况。特别是，在比S1/S2是1.235、比H1/H2是2.074的情况下，是COP成为最高的最佳值。

[0098] 图15是表示把比S1/S2和比H1/H2设为作为最佳值的1.235和2.074时的COP的变化率的图。另外，在图15中，COP的变化率表示的是把比H1/H2为1、比S1/S2为1时的COP设为基准值(100％)的情况下的变化率。

[0099] 如图15所示，在将比S1/S2和比H1/H2设为最佳值时，大致是二级压缩机100的转速越高，与基准值相比，COP变得越高。因此，在负荷大而必须使二级压缩机100高速旋转时，特别是可以使二级压缩机100获得高效率。

[0100] 另外，在进行喷射运行的情况下，在把比S1/S2设定为上述值、同时把比H1/H2设为0.47以上且不足1时，COP变高。这是因为，通过从喷射管61注入制冷剂，与低级压缩部10侧的体积流量相比，有时高级压缩部30侧的体积流量变多，所以，需要增加来自高级排出口36的排出量。

[0101] 另外，如二级压缩机100那样，在能够进行喷射运行的压缩机的情况下，如何设定比H1/H2以使在进行喷射运行的情况和不进行喷射运行的情况中的任何一种情况下效率都变高，只要根据该二级压缩机100进行何种程度的喷射运行确定即可。当然，也可以根据是否进行喷射运行的控制，控制低级阀压片18或高级阀压片38的挠曲量，可以改变提升量H1、H2。

[0102] 接着，对具有二级压缩机100的热泵装置101进行说明。

[0103] 图16是表示具有喷射回路的热泵装置的回路构成的一例的图。图17是关于图16所示的热泵装置101的制冷剂的状态的莫里尔线图。在图17中，横轴表示比焓，纵轴表示制冷剂压力。

[0104] 热泵装置101具有利用配管依次连接二级压缩机100、热交换器71、第一膨胀阀72、接收器78、第三膨胀阀74和热交换器76的主制冷剂回路。另外，热泵装置101利用配管从接收器78和第三膨胀阀74之间连接到二级压缩机100的喷射管61，在配管的中途具有设有第二膨胀阀75的喷射回路。另外，热泵装置101具有使主制冷剂回路中的制冷剂和喷射回路中的制冷剂进行热交换的内部热交换器73。进而，热泵装置101具有改变制冷剂流向的四通阀77。

[0105] 首先，对热泵装置101的制热运行时的动作进行说明。在制热运行时，四通阀77设定成为实线方向。另外，该制热运行不仅是在空调中使用的制热，也包含对水加热来制作热水的供给热水。

[0106] 由二级压缩机100成为高温高压的气相制冷剂(图17的点1)，从二级压缩机100的排出管5排出，在作为冷凝器并成为散热器的热交换器71进行热交换，进行液化(图17的点2)。此时，由从制冷剂放出的热量加热空气或水等，进行制热或供给热水。

[0107] 由热交换器71液化的液相制冷剂由第一膨胀阀72(减压机构)减压，成为气液两相状态(图17的点3)。由第一膨胀阀72成为气液两相状态的制冷剂在接收器78与向二级压缩机100吸入的制冷剂进行热交换，冷却并液化(图17的点4)。由接收器78液化的液相制冷剂分支流入内部热交换器73、第三膨胀阀74侧的主制冷剂回路和第二膨胀阀75侧的喷射回路。

[0108] 流过主制冷剂回路的液相制冷剂，在内部热交换器73与由第二膨胀阀75减压成为气液两相状态的流过喷射回路的制冷剂进行热交换，进而冷却(图17的点5)。由内部热交换器73冷却的液相制冷剂由第三膨胀阀74(减压机构)减压成为气液两相状态(图17的点6)。由第三膨胀阀74成为气液两相状态的制冷剂，在成为蒸发器的热交换器76进行热交换，被加热(图17的点7)。然后，由热交换器76加热的制冷剂，在接收器78进一步被加热(图17的点8)，从吸入管8吸入二级压缩机100。

[0109] 另一方面，如上所述，在喷射回路流过的制冷剂由第二膨胀阀75(减压机构)减压(图17的点9)，在内部热交换器73进行热交换(图17的点10)。在内部热交换器73进行了热交换的气液两相状态的制冷剂(喷射制冷剂)保持着气液两相状态，从二级压缩机100的喷射管61流入低级排出空间20。

[0110] 在二级压缩机100内，流过主制冷剂回路从吸入管8吸入的制冷剂(图17的点8)在低级压缩部10压缩到中间压力并加热(图17的点11)。压缩到中间压力并加热了的排向低级排出空间20的制冷剂(图17的点11)和喷射制冷剂(图17的点8)合流，温度降低(图17的点12)。然后，温度降低的制冷剂(图17的点12)进而在高级压缩部30被压缩、加热成为高温高压，从排出流路52排向排出压力空间53(图17的点1)。

[0111] 另外，在不进行喷射运行时，将第二膨胀阀75的开度设成全闭。也就是说，在进行喷射运行时，第二膨胀阀75的开度变得比规定的开度大，但在不进行喷射运行时，使第二膨胀阀75的开度比规定的开度小。由此，制冷剂不流入二级压缩机100的喷射管61。也就是说，使经过热交换器71、第一膨胀阀72、接收器78的制冷剂全部都从吸入管8吸入二级压缩机100。

[0112] 在此，第二膨胀阀75的开度由控制部通过电子控制进行控制。另外，控制部例如是微型计算机等。

[0113] 接着，对热泵装置101的制冷运行时的动作进行说明。在制冷运行时，四通阀77设定成为虚线方向。

[0114] 由二级压缩机100形成高温高压的气相制冷剂(图17的点1)，从二级压缩机100的排出管5排出，由作为冷凝器并成为散热器的热交换器76进行热交换，进行液化(图17的点2)。由热交换器76液化的液相制冷剂由第三膨胀阀74减压，成为气液两相状态(图17的点3)。由第三膨胀阀74成为气液两相状态的制冷剂在内部热交换器73进行热交换，被冷却液化(图17的点4)。在内部热交换器73中，使由第三膨胀阀74成为气液两相状态的制冷剂和利用第二膨胀阀75使由内部热交换器73液化的液相制冷剂减压成为气液两相状态的制冷剂(图17的点9)进行热交换。由内部热交换器73进行了热交换的液相制冷剂(图17的点4)分支流到接收器78侧的主制冷剂回路和内部热交换73侧的喷射回路。

[0115] 流过主制冷剂回路的液相制冷剂，在接收器78与吸入二级压缩机100的制冷剂进行热交换，进而冷却(图17的点5)。在由接收器78冷却的液态制冷剂由第一膨胀阀72减压成为气液两相状态(图17的点6)。由第一膨胀阀72成为气液两相状态的制冷剂在成为蒸发器的热交换器71进行热交换，被加热(图17的点7)。此时，通过制冷剂吸热，冷却空气或水等，进行制冷或是制造冷水或冰，进行冷冻。

[0116] 然后，由热交换器71加热的制冷剂在接收器78进一步加热(图17的点8)，从吸入管8吸入二级压缩机100。

[0117] 另一方面，如上所述，流过喷射回路的制冷剂由第二膨胀阀75减压(图17的点9)，在内部热交换器73热交换(图17的点10)。在内部热交换器73进行了热交换的气液两相状态的制冷剂(喷射制冷剂)保持着气液两相状态，从二级压缩机100的喷射管61流入低级排出空间20。

[0118] 在二级压缩机100内的压缩动作与制热运行时同样。

[0119] 另外，在不进行喷射运行时，与制热运行时同样，将第二膨胀阀75的开度设为全闭，制冷剂不流入二级压缩机100的喷射管61。

[0120] 另外，如上所述，热交换器71可以是对成为高温高压的气相制冷剂或成为低温低压的液相制冷剂与水等液体进行热交换的热交换器。另外，热交换器71也可以是对成为高温高压的气相制冷剂或成为低温低压的液相制冷剂与空气等气体进行热交换的热交换器。也就是说，在图16中说明的热泵装置101既可以是空调装置，也可以是供给热水装置，还可以是冷冻装置或冷藏装置。

[0121] 在此，进行喷射运行是负荷高的时候。所说的负荷，是指作为使在热交换器71中与流过主制冷剂回路的制冷剂进行热交换的流体的温度达到规定温度所需的热量的必要负荷。必要负荷可以将外部气温或压缩机的转速等作为指标进行计量。在此，未图示的必要负荷检测部检测外部气温或压缩机的转速等，成为检测必要负荷的部件。

[0122] 例如，若是制热运行的情况的话，则在外部气温为规定温度(例如2℃)以下时或压缩机的转速为规定频率(例如60Hz)以上时，进行喷射运行。由此，可以提高低外部气温时的制热能力，得到制热或供给热水性能好的热泵装置。在不必进行喷射运行的其他情况下，即使在制热运行时，也可使第二膨胀阀75的开度全闭，不进行喷射运行。

[0123] 二级压缩机100通过如上述那样设定比S1/S2和比H1/H2，效率高。因此，具有二级压缩机100的热泵装置效率也高。