(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部を貫通して設けられた駆動軸の回転によって駆動される圧縮部であって、冷媒を吸入し圧縮する低段シリンダ室を有する低段圧縮部と、前記低段圧縮部が圧縮した冷媒を吸入しさらに圧縮する高段シリンダ室を有する高段圧縮部と、低段シリンダ室と高段シリンダ室を連結する中間連結部とを有し、前記低段シリンダ室が冷媒を吐出する容積変化と前記高段シリンダ室が冷媒を吸入する容積変化との位相がずれて、前記中間連結部に圧力脈動損失を生じるように二段圧縮する圧縮部と、
前記中間連結部に前記駆動軸の周りを一周する環状の吐出マフラ空間を有し、前記低段シリンダ室内で圧縮された冷媒が吐出口を介して前記吐出マフラ空間へ流入し、流入した冷媒が環状の前記吐出マフラ空間を循環し、前記吐出マフラ空間を循環した冷媒が前記高段シリンダ室へ連通口を介して流出する吐出マフラと
前記吐出マフラが形成した環状の吐出マフラ空間における前記吐出口から前記連通口へ向かう軸回り流れ方向が異なる正方向と逆方向との二方向の循環流路のうちの逆方向の循環流路断面を部分的に閉塞し、前記吐出口から吐出された冷媒が前記逆方向へ流れることを妨げる吐出口背面ガイドとを備え、
冷媒が前記逆方向へ流れることを妨げることにより、冷媒が前記環状の吐出マフラ空間内を前記正方向に循環して、前記中間連結部の前記圧力脈動損失を低減する
ことを特徴とする冷媒圧縮機。
【請求項２】
前記吐出口背面ガイドは、前記吐出マフラを形成する環状の吐出マフラ空間における前記吐出口から前記連通口へ向かう軸回り流れ方向が異なる正方向と逆方向との二方向の循環流路のうちの前記連通口よりも前記吐出口に近い位置に設けられ、
冷媒が前記逆方向へ流れることを前記吐出口背面ガイドが妨げることにより、冷媒が前記環状の吐出マフラ空間内を前記正方向に循環する
ことを特徴とする請求項１に記載の冷媒圧縮機。
【請求項３】
前記環状の吐出マフラ空間において、冷媒の軸回り流れにより前記吐出口背面ガイドの前後で生じる圧力損失は、冷媒が前記正方向へ流れる場合の方が、冷媒が前記逆方向へ流れる場合よりも小さい
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項４】
前記環状の吐出マフラ空間において、冷媒の軸回り流れにより前記吐出口背面ガイドに生じる流体抵抗は、冷媒が前記正方向へ流れる場合の方が、冷媒が前記逆方向へ流れる場合よりも小さい
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項５】
前記吐出口背面ガイドは、流れに対して鈍い側面と鋭い側面を有する物体で構成され、前記環状の吐出マフラ空間の軸回りを循環する流れに対して、前記鋭い側面が正方向流れ上流方向を向き、前記鈍い側面が正方向流れ下流方向を向くように配置された
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項６】
前記冷媒圧縮機は、さらに、前記圧縮部の前記低段シリンダ室の冷媒の圧力と、前記吐出マフラ空間の冷媒の圧力との圧力差によって前記吐出口を開閉する開閉機構を備え、
前記吐出口背面ガイドは、前記開閉機構とは別に設けられ、
前記開閉機構は前記吐出マフラ空間に開口する凹型設置部に設けられた
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項７】
前記開閉機構は、
板状の開閉弁であって、前記圧力差によって前記吐出マフラ空間側へたわむことにより前記吐出口を開閉する開閉弁と、
前記吐出口が設けられた前記圧縮部側の面から前記吐出マフラ空間へ向かって、所定の傾斜角度で傾斜して設けられ、前記開閉弁のたわむ量を制限するストッパとを備え、
前記吐出口背面ガイドは、前記圧縮部側の面から前記吐出マフラ空間へ向かって、前記ストッパの傾斜角度よりも前記圧縮部側の面との成す角が直角に近い傾斜角度で傾斜し、
前記駆動軸を回転軸として前記吐出口背面ガイドを回転させて、前記回転軸を含む平面を前記吐出口背面ガイドが通った軌跡をプロットして得られる図形の面積は、前記駆動軸を回転軸として前記ストッパを回転させて、前記平面を前記ストッパが通った軌跡をプロットして得られる図形の面積よりも大きい
ことを特徴とする請求項６に記載の冷媒圧縮機。
【請求項８】
前記吐出マフラ空間内の環状の循環流路において、前記吐出口から前記連通口までの前記逆方向の循環流路の最小流路面積が、前記吐出口から前記連通口までの前記正方向の循環流路の最小流路面積よりも小さい
ことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項９】
前記圧縮部を駆動させる駆動軸の軸方向と垂直方向の断面において、前記駆動軸の中心位置を中心とする円であって前記吐出口の中心位置を通る円の前記吐出口の中心位置における接線であって前記正方向の流路側に引かれた接線と、前記連通口の中心位置と前記吐出口の中心位置とを結ぶ線とがなす角が９０度以内となる位置に、前記連通口と前記吐出口とは設けられた
ことを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項１０】
前記冷媒圧縮機は、さらに、
前記吐出マフラ空間内に前記吐出口を覆うように設けられ、前記逆方向の循環流路側と前記正方向の循環流路側とに開口が形成され、前記吐出口から吐出された冷媒が前記正方向へ流れるように誘導する吐出口誘導ガイド
を備えることを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項１１】
前記吐出口背面ガイドは、前記吐出マフラに他の部材を取り付けるためのボルトを固定するボルト固定部であって、前記吐出マフラの一部が前記吐出マフラ空間側に突出して形成されたボルト固定部によって形成された
ことを特徴とする請求項１から１０までのいずれか1項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項１２】
中央部を貫通して設けられた駆動軸の回転によって駆動される圧縮部であって、冷媒を吸入し圧縮する低段シリンダ室を有する低段圧縮部と、前記低段圧縮部が圧縮した冷媒を吸入しさらに圧縮する高段シリンダ室を有する高段圧縮部とを備える圧縮部と、
前記駆動軸の周りを一周する環状の吐出マフラ空間であって、前記低段圧縮部が圧縮した冷媒が吐出口から吐出され、吐出された冷媒が所定位置に設けられた連通口から別空間へ流出するとともに、インジェクション冷媒が注入される注入口が設けられた吐出マフラ空間を、前記圧縮部の前記低段圧縮部が有する前記低段シリンダ室に対して前記駆動軸の軸方向の一方側に形成する吐出マフラと、
前記吐出マフラが形成した環状の吐出マフラ空間における前記注入口から前記連通口へ向かう軸回り流れ方向が異なる正方向と逆方向との二方向の循環流路のうちの逆方向の循環流路における前記連通口よりも前記注入口に近い位置に設けられ、前記注入口から注入された冷媒が前記逆方向へ流れることを妨げる注入口ガイドとを備え、
冷媒が前記逆方向へ流れることを前記注入口ガイドが妨げることにより、冷媒が前記環状の吐出マフラ空間内を前記正方向に循環する
ことを特徴とする冷媒圧縮機。
【請求項１３】
前記環状の吐出マフラ空間において、冷媒の軸周り流れにより前記注入口ガイドの前後で生じる圧力損失は、冷媒が前記正方向へ流れる場合の方が、冷媒が前記逆方向へ流れる場合よりも小さい
ことを特徴とする請求項１２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項１４】
前記注入口ガイドは、前記注入口の開口部の所定範囲を覆うように設けられ、前記逆方向の流路側から前記正方向の流路側へ向かって徐々に前記注入口から離れるように傾斜した
ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の冷媒圧縮機。
【請求項１５】
前記注入口ガイドは、前記吐出マフラの一部が前記吐出マフラ空間側に突出して形成された
ことを特徴とする請求項１２から１４までのいずれか１項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項１６】
前記吐出マフラ空間の外周側から内周側径方向へ突出し、前記正方向へ傾いて配置され、前記逆方向へ冷媒が流れるのを妨げる整流ガイドを備え、
前記整流ガイドにより、前記正方向の冷媒循環流れに生じる流体抵抗は、前記吐出口背面ガイドにより前記逆方向の冷媒循環流れに生じる流体抵抗に比べて小さい
ことを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項１７】
前記冷媒圧縮機は、さらに、
前記吐出マフラ空間内であって、前記圧縮部を駆動させる駆動軸の軸方向と垂直方向の断面における前記連通口の位置と前記吐出マフラ空間の中心位置との間に、前記軸方向に伸びた棒状の分流ガイド
を備えることを特徴とする請求項１６に記載の冷媒圧縮機。
【請求項１８】
前記冷媒圧縮機は、さらに、
前記連通口より前記正方向の冷媒循環流れの下流側で前記吐出マフラ空間の外周側から内周側へ径方向に前記正方向へ傾いて突出し、前記逆方向へ冷媒が流れるのを妨げるとともに冷媒を前記連通口に導く整流ガイドを備え、
前記整流ガイドにより、前記正方向の冷媒循環流れに生じる流体抵抗は、前記吐出口背面ガイドにより前記逆方向の冷媒循環流れに生じる流体抵抗に比べて小さい
ことを特徴とする請求項１に記載の冷媒圧縮機。
【請求項１９】
前記整流ガイドは、前記連通口の開口部の所定範囲を覆うように設けられ、前記吐出マフラ空間内の前記正方向の流れを前記連通口から前記高段シリンダ室へ流出する方向へ流れを導く
ことを特徴とする請求項１６から１８までのいずれか１項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項２０】
請求項１から１９までのいずれか１項に記載の冷媒圧縮機と、放熱器と、膨張機構と、蒸発器とが配管により順次接続された冷媒回路を備えることを特徴とするヒートポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、冷媒圧縮機及び冷媒圧縮機を用いたヒートポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍冷蔵庫、空気調和機、ヒートポンプ式給湯機等の冷凍空調装置には、回転式圧縮機を用いた蒸気圧縮式冷凍サイクルが用いられる。
地球温暖化防止を図る観点等から、蒸気圧縮式冷凍サイクルの省エネルギー化と効率化とが必要である。省エネルギー化と効率化とを図った蒸気圧縮式冷凍サイクルとして、二段圧縮機を用いたインジェクションサイクルがある。二段圧縮機を用いたインジェクションサイクルをより普及させるためには、コスト低減と、さらなる効率化とが必要である。【０００３】
また、冷媒のＧＷＰ（地球温暖化係数）を抑制する規制も強化され、ＨＣ（イソブタン、プロパン）などの自然冷媒や、ＨＦＯ１２３４ｆｙなどの低ＧＷＰ冷媒等を用いることが検討されている。
しかし、これらの冷媒は、従来のフロン冷媒に比べて低密度で動作するため、圧縮機で生じる圧力損失が大きくなる。そのため、これらの冷媒を用いた場合、圧縮機の効率が低下することや圧縮機の容積が増大することが課題となる。【０００４】
従来の冷媒圧縮機では、圧縮部で圧縮された冷媒は、吐出口の開閉を制御する吐出弁が開くと、圧縮部のシリンダ室内から吐出口を通って吐出マフラ空間へ吐出される。吐出マフラ空間へ吐出された冷媒は、吐出マフラ空間で圧力脈動を低減した後、連通口から連通流路を通って密閉シェルの内部空間へ流入する。
ここで、シリンダ室内から吐出されてから密閉シェルの内部空間へ流入するまでの間に生じる圧力損失と、シリンダ室内の容積変化とバルブ開閉との位相ずれによる圧力脈動とが原因となりシリンダ室内で過圧縮（オーバシュート）損失が生じる。【０００５】
さらに、二段圧縮機では、低段圧縮部で圧縮された冷媒は、低段吐出マフラ空間へ吐出され、低段吐出マフラ空間へ吐出された冷媒は、低段吐出マフラ空間で圧力脈動を低減した後、中間連結流路を通って高段圧縮部へ流入する。つまり、二段圧縮機では、一般的に、低段吐出マフラ空間や中間連結流路などの中間連結部により、低段圧縮部と高段圧縮部とが直列に連結される。
このときに、従来の二段圧縮機では、以下（１）（２）（３）のような特有の損失原因が加わって、大きな中間圧力脈動損失が発生する。中間圧力脈動損失とは、低段圧縮部のシリンダ室内で生じる過圧縮（オーバシュート）損失と高段圧縮部のシリンダ吸入部で生じる不足膨張（アンダーシュート）損失との総和に相当する。
（１）低段圧縮部が冷媒を吐出するタイミングと、高段圧縮部が冷媒を吸入するタイミングとのずれによって、中間連結部に圧力脈動が発生し、この影響によってシリンダ室内での圧力脈動による損失が増加する。
（２）低段圧縮部が冷媒を吐出するタイミングと、高段圧縮部が冷媒を吸入するタイミングとのずれによって、低段圧縮部から低段吐出マフラ空間へ冷媒が吐出される吐出口から、高段圧縮部に冷媒を導く中間連結流路に冷媒が流出する連通口へ向かう冷媒の流れが乱れ易くなり、圧力損失が増加する。
（３）中間連結流路が細くて長いため、あるいは、中間連結流路と広い空間との接続口（出入口）によって冷媒が縮小したり拡大したりする流れを生じるため、あるいは、中間連結流路を通過時に流れ方向が三次元的に変化するため、圧力損失が増加する。【０００６】
特許文献１には、中間連結部の容積を高段圧縮部の圧縮室の排除容積よりも大きく設定した二段圧縮機についての記載がある。この二段圧縮機では、容積の大きい中間連結部の緩衝作用で、圧力脈動を低減する。【０００７】
特許文献２には、内部空間が２つの空間に仕切り部材で仕切られた中間容器を設けた二段圧縮機についての記載がある。
２つの空間のうち、一方の空間は、低段圧縮部の冷媒吐出口から高段圧縮部の冷媒吸入口へ連通した主流側空間である。他方の空間は、低段圧縮部の冷媒吐出口及び高段圧縮部の冷媒吸入口と直接繋がっていない反主流側空間である。主流側空間と反主流側空間とを仕切る仕切り部材には冷媒流路が設けられており、冷媒流路を介して主流側空間と反主流側空間とを冷媒が出入りするようになっている。
この二段圧縮機では、反主流側空間が緩衝容器として働き、中間容器の圧力脈動を低減する。【０００８】
特許文献３の図１−５には、従来の一般的な低段吐出マフラ空間の断面図が示されている。この低段吐出マフラ空間は、内径側が軸受け部で囲まれ、外径側が円筒状の外周側壁で囲まれ、下部は容器底フタで囲まれてドーナツ形に形成されている。また、この低段吐出マフラ空間には、軸受け部支持部材や円筒状の容器のフタを固定するためのボルトとボルト固定部とが等間隔に配置されている。【０００９】
特許文献４には、圧縮部で圧縮した冷媒を、吐出弁とストッパとを設けた吐出口から吐出マフラ空間へ吐出する圧縮機についての記載がある。この圧縮機では、吐出口に設けられたストッパと吐出マフラ空間の天板との間にストッパの背部側への冷媒の回り込みを抑止する抑止部材を設けている。【００１０】
特許文献５には、圧縮機構部の軸受部に、吐出口を開閉操作する吐出弁が装着されるとともに、軸受部の周囲にバルブカバー（吐出マフラ容器）が装着された圧縮機についての記載がある。この圧縮機では、吐出弁の周囲を囲んだ消音用空間構成部を吐出弁のストッパとともに一体に形成して、消音用空間を形成している。【００１１】
流れに対して鈍い（ｂｌｕｎｔ）側面と鋭い（ｓｈａｒｐ）側面とを有する物体は、流れに対する姿勢によって抵抗係数が大きく変わる特性がある。
例えば、非特許文献１には、３次元形状の物体に作用する抵抗（Ｄ）を流れの動圧と物体の流れに垂直な面への投影面積Ｓで無次元化した抵抗係数（ＣＤ）について、次のように示されている。
抵抗係数（ＣＤ）＝抵抗（Ｄ）÷動圧（ρｕ２／２）÷投影面積（Ｓ）
また、例えば、非特許文献１には、同じ半球形状であっても、半球の凸面側が流れ上流方向を向く場合の抵抗係数が０．４２であるのに対して、凸面側が流れ下流方向を向く場合の抵抗係数は１．１７で約３倍であると記載されている。また、半球殻の凸面側が流れ上流方向を向く場合の抵抗係数が０．３８であるのに対して、凸面側が流れ下流方向を向く場合の抵抗係数は１．４２で約４倍であると記載されている。また、２次元物体形状である半円筒殻の凸面側が流れ上流方向を向く場合の抵抗係数が約１．２であるのに対して、凸面側が流れ下流方向を向く場合の抵抗係数は２．３で約２倍であると記載されている。なお、半球殻とは半球の平面側が内側へ窪んでいるような形状であり、半円筒殻は半円筒の平面側が内側へ窪んでいるような形状である。【００１２】
また、幅ｈの流路内に抵抗（Ｄ）が働く場合、抵抗（Ｄ）は、以下のように、流路検査面の入口（Ｉ）と出口（Ｏ）で運動量を積分した値の差で求められる。
抵抗（Ｄ）＝∫（ｐＩ＋ρＩｕＩ２）ｄｈ−∫（ｐＯ＋ρＯｕＯ２）ｄｈ
ここで、流路検査面の入口と出口で密度（ρ）と速度（ｕ）が一定であると仮定すると、以下のように表せる。
抵抗（Ｄ）≒∫（ｐＩ−ｐＯ）ｄｈ
さらに、流路で発生する圧力損失（△Ｐ）と仮定すると、以下のように表せる。
抵抗（Ｄ）≒ｈ×△Ｐ
以上から、流路で発生する圧力損失（△Ｐ）は流路内に置かれた物体の抵抗（Ｄ）にほぼ比例すると考えてよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開昭６３−１３８１８９号公報
【特許文献２】特開２００７−１２０３５４号公報
【特許文献３】特開２００８−２４８８６５号公報
【特許文献４】特開平７−２４７９７２号公報
【特許文献５】実開昭６３−７２９２号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】（社）日本流体力学学会編、「流体力学ハンドブック」平成１０年５月１５日、ｐ．４４１−４４５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１に記載された二段圧縮機では、中間連結部に大きな緩衝容器を設けたことにより、中間連結部での圧力脈動の振幅が小さくなる。
しかし、中間連結部に大きな緩衝容器があると、中間連結部で冷媒が拡大、縮小しながら流れるため、圧力損失が増加する。また、中間連結部を流れる冷媒の追従性が悪くなり、位相遅れが生じる。そのため、中間連結部での圧力脈動の振幅は小さくなっても、中間連結部での圧力損失はかえって増加してしまう。
緩衝容器に代えて、低段吐出マフラ空間の容積を調整した場合であっても同様の状態となる。つまり、低段吐出マフラ空間の容積を小さくすると圧力脈動が大きくなって圧縮機効率が悪化してしまい、低段吐出マフラ空間の容積を大きくすると圧力損失が増加して圧縮機効率が悪化してしまう。【００１６】
特許文献２に記載された二段圧縮機では、中間容器（低段吐出マフラ）内の反主流側空間を緩衝容器とすることによって、中間容器内で生じる圧力脈動を吸収して圧縮機効率を改善する。特に、この方法は、緩衝容器が共鳴吸収しやすい運転周波数のときに効果が大きい。
しかし、実際には、圧縮機の運転条件は範囲が広く、設計基準から外れた運転条件では圧縮機効率が改善されない。
例えば、冷媒の吐出量が小さい低速運転条件に合わせて、主流側空間の容積を小さくし、仕切り部材に設けられた冷媒流路の面積を小さくしたとする。この場合、冷媒の吐出量が大きい高速運転条件では、圧力脈動が大きくなり、圧力損失が増加する。したがって、圧縮機効率は改善されない。【００１７】
特許文献３の図１−５に記載された従来一般的な低段吐出マフラ空間では、吐出口と連通口の間の最短経路にボルト固定部が突出し配置されている。そのため、ボルト固定部により、吐出口から連通口への冷媒の流れが妨げられ、圧力損失が増加する。
また、特許文献３の図８−２に記載された従来一般的な低段吐出マフラ空間では、吐出口と連通口の間の最短経路が低段吐出マフラ容器の一部を形成する隔壁で仕切られている。そのため、隔壁により、吐出口から連通口への冷媒の流れが妨げられ、圧力損失が増加する。【００１８】
特許文献４に記載のロータリ圧縮機では、抑止部材を設けることにより吐出口から吐出した冷媒がストッパの背部側への回り込むのを抑止するので、局所的に流れ改善し圧力損失を低減する効果が多少ある。
しかしながら、通常、吐出弁のリフト量は吐出弁の長さに比べて小さく、ストッパは吐出口が形成された面と平行に近い非常に緩やかな傾斜角度で設置される。一方、吐出口から吐出される冷媒は、水平四方向に広がる。そのため、吐出弁やストッパを設置しただけでは、冷媒の流れる方向は決まらない。
また、特許文献４では、吐出マフラ空間の形状や、連通口の設置位置を規定していない。そのため、抑止部材は、吐出マフラ空間内の流れにとって重要である吐出口から連通口への流れや、吐出マフラ空間内全体の流れを整える働きを必ずしもしない。したがって、圧力損失を低減し圧縮機効率を改善する効果は小さい。【００１９】
特許文献５に記載のロータリ圧縮機では、ストッパとともに一体に形成した消音部材を設けて消音用空間を形成することにより、吐出マフラ空間で発生する圧力脈動を低減し低騒音化する効果が得られる。さらに、シリンダ室内での圧力脈動も低減し圧縮機効率が改善する効果が期待される。
しかし、消音部材を設けて消音用空間を形成することでは、吐出マフラ空間内の流れにとって重要である吐出口から連通口への流れや吐出マフラ空間内全体の流れを整えたりする働きをしない。したがって、圧力損失が増加し圧縮機効率はかえって低下する虞がある。【００２０】
この発明は、圧縮部で圧縮された冷媒が吐出される吐出マフラ空間における圧力脈動の振幅を小さくすることと、圧力損失を低減することとを両立させ、圧縮機効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この発明に係る冷媒圧縮機は、例えば、
中央部を貫通して設けられた駆動軸の回転によって駆動され、シリンダ室内に冷媒を吸入し圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部に設けられた吐出口から前記シリンダ室内で圧縮された冷媒が吐出され、所定位置に設けられた連通口から別空間へ流出する吐出マフラ空間を、前記駆動軸の周りを一周する環状の空間として形成する吐出マフラと、
前記吐出マフラが形成した環状の吐出マフラ空間における前記吐出口から前記連通口へ向かう軸回り流れ方向が異なる正方向と逆方向との二方向の循環流路のうちの逆方向の循環流路における前記連通口よりも前記吐出口に近い位置に設けられ、前記吐出口から吐出された冷媒が前記逆方向へ流れることを妨げる吐出口背面ガイドとを備え、
冷媒が前記逆方向へ流れることを前記吐出口背面ガイドが妨げることにより、冷媒が前記環状の吐出マフラ空間内を前記正方向に循環する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
この発明に係る圧縮機では、吐出口背面ガイドにより吐出口から吐出された冷媒が逆方向へ流れることを妨げる。そのため、吐出口から吐出された冷媒は、環状の吐出マフラ空間を正方向へ循環し易い。環状の吐出マフラ空間で冷媒が一定方向へ循環することにより、圧力脈動の発生を抑えることができる。また、環状の吐出マフラ空間において冷媒が一定方向へ循環することで、冷媒の流れが乱れづらくなり、圧力損失が低減される。したがって、この発明に係る多段圧縮機では、圧縮機効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態１に係る二段圧縮機の全体構成を示す断面図。
【図２】実施の形態１に係る図１の二段圧縮機のＢ−Ｂ’断面図。
【図３】実施の形態１に係る図１の二段圧縮機のＡ−Ａ’断面図。
【図４】実施の形態１に係る吐出口背面ガイド４１及び吐出口誘導ガイド４２の斜視図。
【図５】実施の形態１に係る吐出口１６及び連通口３４の配置と、実施の形態１に係る注入口ガイド４７の傾きとの説明図。
【図６】実施の形態１に係る二段圧縮機の最小構成の一例を示す図。
【図７】実施の形態１に係る二段圧縮機の最小構成の一例を示す図。
【図８】冷媒のインジェクションをしない場合における実施の形態１に係る二段圧縮機の比圧縮機効率と運転周波数との関係（実験１の結果）を示す図。
【図９】冷媒のインジェクションをする場合における実施の形態１に係る二段圧縮機の比圧縮機効率と比インジェクション冷媒量との関係（実験２の結果）を示す図。
【図１０】実施の形態３に係る一体型の吐出口背面ガイド４１の説明図。
【図１１】実施の形態３に係る一体型の吐出口背面ガイド４１の説明図。
【図１２】実施の形態４に係る低段吐出マフラ空間３１を示す図。
【図１３】実施の形態４に係る吐出口背面ガイド４１の説明図。
【図１４】実施の形態５に係る低段吐出マフラ空間３１を示す図。
【図１５】実施の形態６に係る低段吐出マフラ空間３１を示す図。
【図１６】実施の形態７に係る低段吐出マフラ空間３１を示す図。
【図１７】実施の形態８に係る二段圧縮機の全体構成を示す断面図。
【図１８】実施の形態８に係る図１６の二段圧縮機のＣ−Ｃ’断面図。
【図１９】実施の形態８に係る整流ガイド１４３の説明図。
【図２０】実施の形態９に係る下側吐出マフラ空間１３１を示す図。
【図２１】実施の形態１０に係る下側吐出マフラ空間１３１を示す図。
【図２２】実施の形態１１に係るヒートポンプ式暖房給湯システム１００の構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
実施の形態１．
ここでは、多段圧縮機の一例として、低段圧縮部と高段圧縮部との２つの圧縮部（圧縮機構）を有する二段圧縮機（二段回転式圧縮機）について説明する。なお、多段圧縮機は、３つ以上の圧縮部（圧縮機構）を有する圧縮機であってもよい。
なお、以下の図において矢印は冷媒の流れを示す。
【００２５】
図１は、実施の形態１に係る二段圧縮機の全体構成を示す断面図である。
実施の形態１に係る二段圧縮機は、密閉シェル８の内側に、低段圧縮部１０、高段圧縮部２０、低段吐出マフラ３０、高段吐出マフラ５０、下部支持部材６０、上部支持部材７０、潤滑油貯蔵部３、中間仕切板５、駆動軸６、モータ部９を備える。
低段吐出マフラ３０と、下部支持部材６０と、低段圧縮部１０と、中間仕切板５と、高段圧縮部２０と、上部支持部材７０と、高段吐出マフラ５０と、モータ部９とが、駆動軸６の軸方向の下側から順に積層されている。また、密閉シェル８の内側において、駆動軸６の軸方向の最も下側に、潤滑油貯蔵部３が設けられる。
【００２６】
低段圧縮部１０、高段圧縮部２０はそれぞれ、シリンダ１１，２１を備える。また、低段圧縮部１０、高段圧縮部２０はそれぞれ、シリンダ１１，２１の内側のシリンダ室内１１ａ，２１ａ、回転ピストン１２，２２、ベーン１４，２４を備える。また、シリンダ１１，２１には、シリンダ吸入口１５，２５が設けられる。
低段圧縮部１０は、シリンダ１１が下部支持部材６０と中間仕切板５との間に挟まれるように積層される。
高段圧縮部２０は、シリンダ２１が上部支持部材７０と中間仕切板５との間に挟まれるように積層される。
【００２７】
低段吐出マフラ３０は、容器外周側壁３２ａと容器底フタ３２ｂとを有する容器３２、低段吐出マフラシール部３３を備える。
低段吐出マフラ３０は、容器３２と下部支持部材６０とによって囲まれた低段吐出マフラ空間３１を形成する。低段吐出マフラ空間３１に入った中間圧冷媒が漏れないように、容器３２と下部支持部材６０の間は低段吐出マフラシール部３３で封止される。また、容器外周側壁３２ａには、中間連結管８４を介して高段圧縮部２０に連通する連通口３４が設けられる。
また、容器外周側壁３２ａには、インジェクション配管８５が取り付けられる。インジェクション配管８５を流れるインジェクション冷媒は、インジェクション注入口８６から低段吐出マフラ空間３１へ注入される。
【００２８】
高段吐出マフラ５０は、容器５２を備える。
高段吐出マフラ５０は、容器５２と上部支持部材７０とによって囲まれた高段吐出マフラ空間５１を形成する。また、容器５２には、密閉シェル８の内側の空間へ連通する連通口５４が設けられる。
【００２９】
下部支持部材６０は、下部軸受け部６１、吐出口側側面６２を備える。
下部軸受け部６１は、円筒形に形成され、駆動軸６を支持する。吐出口側側面６２は、低段吐出マフラ空間３１を形成するとともに、低段圧縮部１０を支持する。
また、吐出口側側面６２には、低段圧縮部１０のシリンダ１１により形成されたシリンダ室内（圧縮空間）１１ａと、低段吐出マフラ３０により形成された低段吐出マフラ空間３１とを連通する吐出口１６が設けられた吐出バルブ凹型設置部１８が形成される。吐出バルブ凹型設置部１８には、吐出口１６を開閉する吐出バルブ１７（開閉弁）が取り付けられる。
【００３０】
同様に、上部支持部材７０は、上部軸受け部７１、吐出口側側面７２を備える。
上部軸受け部７１は、円筒形に形成され、駆動軸６を支持する。吐出口側側面７２は、高段吐出マフラ空間５１を形成するとともに高段圧縮部２０を支持する。
また、吐出口側側面７２には、高段圧縮部２０のシリンダ２１により形成されたシリンダ室内（圧縮空間）１１ａと、高段吐出マフラ５０により形成された高段吐出マフラ空間５１とを連通する吐出口２６が設けられた吐出バルブ凹型設置部２８が形成される。吐出バルブ凹型設置部２８には、吐出口２６を開閉する吐出バルブ２７（開閉弁）が取り付けられる。
【００３１】
また、実施の形態１に係る二段圧縮機は、密閉シェル８の外側に、圧縮機吸入管１、吸入マフラ連結管４、吸入マフラ７、中間連結管８４を備える。
【００３２】
吸入マフラ７は、圧縮機吸入管１を介して外部の冷媒回路から冷媒を吸入する。吸入マフラ７は、吸入した冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。分離されたガス冷媒は、吸入マフラ連結管４から低段圧縮部１０へ吸入される。
【００３３】
中間連結管８４は、低段吐出マフラ３０の連通口３４と高段圧縮部２０のシリンダ室内２１ａとを接続する中間連結流路を形成する。
【００３４】
冷媒の流れを説明する。
まず、低圧の冷媒は、圧縮機吸入管１を経由して（図１の（１））、吸入マフラ７へ流入する（図１の（２））。吸入マフラ７へ流入した冷媒は、吸入マフラ７の中でガス冷媒と液冷媒とに分離される。ガス冷媒と液冷媒とに分離された後、ガス冷媒は吸入マフラ連結管４を通って（図１の（３））、低段圧縮部１０のシリンダ室内１１ａへ吸入される（図１の（４））。
シリンダ室内１１ａへ吸入された冷媒は、低段圧縮部１０で中間圧まで圧縮される。中間圧まで圧縮された冷媒は、吐出口１６から低段吐出マフラ空間３１へ吐出される（図１の（５））。低段吐出マフラ空間３１へ吐出された冷媒は、連通口３４から中間連結流路を通って（図１の（６））、高段圧縮部２０のシリンダ２１へ吸入される（図１の（７））。
次に、シリンダ２１へ吸入された冷媒は、高段圧縮部２０で高圧まで圧縮される。高圧まで圧縮された冷媒は、吐出口２６から高段吐出マフラ空間５１へ吐出される（図１の（８））。そして、高段吐出マフラ空間５１へ吐出された冷媒は、連通口５４から密閉シェル８の内部空間へ吐出される（図１の（９））。密閉シェル８の内部空間に吐出された冷媒は、圧縮部の上方にあるモータ部９の隙間を通った後、密閉シェル８に固定した圧縮機吐出管２を経て、外部冷媒回路へ吐出される（図１の（１０））。
また、インジェクション運転がされている場合には、インジェクション配管８５を流れるインジェクション冷媒が（図１の（１１））、インジェクション注入口８６から低段吐出マフラ空間３１へ注入される（図１の（１２））。そして、低段吐出マフラ空間３１内でインジェクション冷媒と（図１の（１２））、吐出口１６から低段吐出マフラ空間３１へ吐出された冷媒と（図１の（５））が混合される。混合された冷媒は、上述したように、高段圧縮部２０のシリンダ２１へ吸入され（図１の（６）（７））、高圧まで圧縮されて外部へ吐出される（図１の（８）（９）（１０））。
なお、高圧冷媒が密閉シェル８の内部空間を通過する間に、冷媒と潤滑油とは分離される。分離された潤滑油は密閉シェル８底部の潤滑油貯蔵部３に貯蔵され、駆動軸６下部に取り付けられた回転ポンプによって汲み上げられ、各圧縮部の摺動部およびシール部に給油される。
また、上述したように、高段圧縮部２０で高圧まで圧縮され、高段吐出マフラ空間５１へ吐出された冷媒が密閉シェル８の内部空間へ吐出される。したがって、密閉シェル８内の圧力は、高段圧縮部２０の吐出圧力に等しい。したがって、図１に示す圧縮機は、高圧シェル型である。
【００３５】
低段圧縮部１０、高段圧縮部２０の圧縮動作を説明する。
図２は、実施の形態１に係る図１の二段圧縮機のＢ−Ｂ’断面図である。
モータ部９は、駆動軸６を軸心６ｄを中心として回転させ、圧縮部１０、２０を駆動させる。駆動軸６の回転により、低段圧縮部１０と高段圧縮部２０とで、それぞれシリンダ室内１１ａ，２１ａの回転ピストン１２，２２は反時計まわりに偏心回転する。
図２に示すように、低段圧縮部１０では、回転ピストン１２とシリンダ１１内側壁との隙間が最小になる偏心方向位置が回転基準位相θ０から、シリンダ吸入口の位相θＳ１、低段吐出口の位相θｄ１の順番に移動するように、回転ピストン１２が回転移動して冷媒を圧縮する。ここでは、回転基準位相は、シリンダ室内１１ａを圧縮側と吸入側に仕切るベーン１４の位置とする。つまり、回転ピストン１２は、回転基準位相θ０から反時計回りに、シリンダ吸入口１５の位相θＳ１を通って、吐出口１６の位相θｄ１まで回転して冷媒を圧縮する。
高段圧縮部２０においても同様に、偏心方向位置が回転基準位相θ０から反時計回りに、シリンダ吸入口２５の位相θＳ２を通って、吐出口２６の位相θｄ２まで移動するように、回転ピストン２２が回転移動して冷媒を圧縮する。
【００３６】
低段吐出マフラ空間３１について説明する。
図３は、実施の形態１に係る図１の二段圧縮機のＡ−Ａ’断面図である。
上述したように低段吐出マフラ空間３１は、容器外周側壁３２ａと容器底フタ３２ｂとを有する容器３２と、下部軸受け部６１と吐出口側側面６２とを有する下部支持部材６０とに囲まれて形成される。また、容器３２と下部支持部材６０との間は、シール部３３によって密封され、密閉シェル８内の高圧の潤滑油貯蔵部３と区切られる。
また、図３に示すように、低段吐出マフラ空間３１は、駆動軸６の軸方向と垂直方向の断面において、内周壁を下部軸受け部６１により形成され、外周壁を容器外周側壁３２ａにより形成されて、駆動軸６の回りを一周するリング状（ドーナッツ状）に形成される。つまり、低段吐出マフラ空間３１は、駆動軸６の回りを一周する環状（ループ状）に形成される。
【００３７】
低段吐出マフラ空間３１へは、低段圧縮部１０で圧縮された冷媒が吐出口１６から吐出される（図３の（１））とともに、インジェクション冷媒がインジェクション注入口８６から注入される（図３の（５））。これらの冷媒は、（ｉ）環状の低段吐出マフラ空間３１内を正方向（図３のＡ方向）へ循環する（図３の（３））とともに、（ｉｉ）連通口３４から中間連結管８４を経て高段圧縮部２０へ流入する（図３の（７）（８））。
低段吐出マフラ空間３１へ流入した冷媒の流れが上記の（ｉ）（ｉｉ）となるようにするため、低段吐出マフラ空間３１内には、吐出口背面ガイド４１、吐出口誘導ガイド４２、整流ガイド４３、誘導ガイド４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ、整流ガイド４５、注入口ガイド４７、分流ガイド４８のガイドが設けられる。
【００３８】
図３，４に基づき、吐出口背面ガイド４１と吐出口誘導ガイド４２とについて説明する。
図４は、実施の形態１に係る吐出口背面ガイド４１及び吐出口誘導ガイド４２の説明図である。
吐出口背面ガイド４１は、吐出口１６の周囲において、環状の吐出マフラ空間における吐出口１６から連通口３４までの軸回りの方向が異なる正方向（図３，４のＡ方向）と逆方向（図３，４のＢ方向）との二方向の流路うちの逆方向の流路側（背面部側）に設けられる。ここで、吐出口１６から連通口３４までの流路長さは、逆方向の流路の方が正方向の流路よりも長い。
吐出口誘導ガイド４２は、吐出口１６との間に間隔を空けて、吐出口１６を覆うように設けられる。吐出口誘導ガイド４２は、吐出口背面ガイド４１が設けられた側と、その逆側（連通口側）とに開口を有する。
冷媒は、吐出口１６から放射状に吐出される（図３，４の（１））。しかし、吐出口背面ガイド４１が設けられた方向（図３，４のＢ方向）への冷媒の流れは、吐出口背面ガイド４１により妨げられる。そのため、吐出口１６から吐出した冷媒は、吐出口背面ガイド４１が設けられた方向とは異なる方向へ向かって流れる。
また、吐出口誘導ガイド４２により冷媒の流れが妨げられるため、冷媒は整流され吐出口背面ガイド４１が設けられた方向とは逆の方向（正方向、図３，４のＡ方向）へ流れる（図３，４の（２））。
このように、吐出口背面ガイド４１、吐出口誘導ガイド４２により、吐出口１６から吐出された冷媒は、正方向へ流れる。低段吐出マフラ空間３１は、環状に形成されるため、冷媒は正方向へ循環する（図３の（３））。
【００３９】
ここで、吐出口背面ガイド４１は、吐出口１６から吐出された冷媒が逆方向へ流れることを妨げ、正方向へ循環する冷媒の流れを妨げないことが望ましい。そこで、吐出口背面ガイド４１の吐出口１６側（正方向側）を凹状に形成するとともに、吐出口１６の逆側（逆方向側）を凸状に形成する。つまり、吐出口背面ガイド４１の吐出口１６側（正方向側）を鈍い形状にするとともに、吐出口１６の逆側（逆方向側）を鋭い形状にする。例えば、吐出口１６側が凹状、逆側が凸状になるように、吐出口背面ガイド４１の軸方向と垂直な断面における形状をＵ字状やＶ字状にする。例えば、吐出口背面ガイド４１が半円筒殻形状であれば、二方向の流路のうちで前記逆方向の抵抗係数の方が、正方向の場合より約２倍大きいので、環状の吐出マフラ空間内を正方向へ冷媒を循環させるように働く。
また、吐出口背面ガイド４１や吐出口誘導ガイド４２を形成する材料として、例えば、パンチングメタルや金網等、多数の孔が設けられた金属板を用いることにより、吐出口１６から吐出された冷媒の圧力脈動を減衰する効果が得られる。また、吐出口１６から吐出された冷媒と、低段吐出マフラ空間３１内を循環する冷媒やインジェクション注入口８６から注入された冷媒とを混合整流する効果がある。
【００４０】
なお、図４に示すように、下部支持部材６０の吐出口側側面６２には吐出口１６が設けられた吐出バルブ凹型設置部１８が形成される。吐出バルブ凹型設置部１８には、板バネのような薄い板状の弾性体により形成された吐出バルブ１７が取り付けられる。また、吐出バルブ１７を覆うように、吐出バルブのリフト量（たわむ大きさ）を調整（制限）するストッパ１９が取り付けられる。吐出バルブ１７とストッパ１９との一端側がボルト１９ｂで吐出バルブ凹型設置部１８に固定される。
低段圧縮部１０のシリンダ室内の圧力と低段吐出マフラ空間３１内の圧力との差により、吐出バルブ１７がたわむことで吐出口１６を開閉して、吐出口１６から冷媒を低段吐出マフラ空間３１へ吐出させる。つまり、吐出口１６を開く吐出バルブ機構は、リードバルブ方式である。
ここで、図４に示すように、ストッパ１９は、一端側が吐出口１６の背面部側に固定され、吐出口１６の連通口３４側へ向かって徐々に吐出口１６から離れるように傾斜して設けられる。しかし、ストッパ１９は、径方向の幅ｄが狭く、吐出口１６が設けられた吐出口側側面６２と平行に近い緩やかな角度に傾斜して設けられる。そのため、ストッパ１９は、吐出口１６から吐出された冷媒が逆方向（図３，４のＢ方向）へ流れることの妨げにはほとんどならない。
これに対して、吐出口背面ガイド４１は、吐出口側側面６２と垂直に近い角度に設けられる。また、吐出口背面ガイド４１の径方向の幅Ｄ１や吐出口誘導ガイド４２の径方向の幅Ｄ２は、吐出口１６の径、吐出バルブ１７の径方向の幅、ストッパ１９の径方向の幅ｄより大きい。つまり、吐出口背面ガイド４１の流路投影面積Ｓ１（＝Ｄ１×Ｈ１）は、ストッパの流路投影面積ｓ（＝ｄ×ｈ）よりも大きい。なお、吐出口背面ガイド４１の流路投影面積Ｓ１とは、軸心６ｄを回転軸として吐出口背面ガイド４１を回転させて、軸心６ｄを通る所定の平面を吐出口背面ガイド４１が通った軌跡をプロットして得られる図形の面積である。同様に、ストッパの流路投影面積ｓとは、軸心６ｄを回転軸としてストッパ１９を回転させて、軸心６ｄを通る所定の平面をストッパ１９が通った軌跡をプロットして得られる図形の面積である。以下同様に、ある物の流路投影面積は、軸心６ｄを回転軸としてその物を回転させて、軸心６ｄを通る所定の平面をその物が通った軌跡をプロットして得られる図形の面積である。
吐出口背面ガイド４１や吐出口誘導ガイド４２は、ストッパ１９よりも広い範囲において、吐出口１６から吐出された冷媒が逆方向へ冷媒が流れることを妨げるとともに、正方向へ流れることを促す。したがって、吐出口背面ガイド４１や吐出口誘導ガイド４２を設けることにより、吐出口１６から吐出された冷媒を正方向に循環させることができる。
【００４１】
図３に基づき、注入口ガイド４７について説明する。
注入口ガイド４７は、インジェクション注入口８６の周囲において、インジェクション注入口８６から連通口３４までの軸回りの方向が異なる正方向（図３のＡ方向）と逆方向（図３のＢ方向）との二方向の流路のうちの逆方向の流路側に設けられる。特に、注入口ガイド４７は、逆方向の流路側からインジェクション注入口８６を覆うように傾いて、低段吐出マフラ空間３１内へ突出して設けられる。
インジェクション配管８５を流れた冷媒（図３の（４））は、インジェクション注入口８６から注入される際、注入口ガイド４７により正方向へ偏向されて流れる（図３の（５））。そして、冷媒、は正方向へ循環する（図３の（３））。
なお、インジェクション注入口８６から注入される際、冷媒が正方向へ偏向されて流れ易いように、インジェクション注入口８６の正方向側の壁面３６は、注入口ガイド４７と略平行になるようにテーパーが付けられている。
【００４２】
図３に基づき、整流ガイド４３と整流ガイド４５とについて説明する。
整流ガイド４３と整流ガイド４５とは、低段吐出マフラ空間３１の外周を形成する容器外周側壁３２ａに、吐出口背面ガイド４１等によって冷媒が循環する正方向側へ傾いて突出して設けられる。特に、整流ガイド４３は、連通口３４の周囲において、吐出口１６から連通口３４までの軸回りの方向が異なる正方向（図３のＡ方向）と逆方向（図３のＢ方向）との二方向の流路のうちの逆方向の流路側に設けられる。また、整流ガイド４５は、冷媒が循環する正方向において、整流ガイド４３と注入口ガイド４７との略中間位置に設けられる。
整流ガイド４３と整流ガイド４５とは、循環方向と逆方向へ冷媒が流れることを妨げる。高段圧縮部２０が冷媒を吸入する量が、低段圧縮部１０が冷媒を吐出する量を上回るタイミングに、循環方向と逆方向の冷媒の流れが生じ易い。しかし、整流ガイド４３と整流ガイド４５や、上述した注入口ガイド４７により逆方向の流れを防止することができる。
【００４３】
図３に基づき、誘導ガイド４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄについて説明する。
誘導ガイド４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄは、低段吐出マフラ空間３１の外周を形成する容器外周側壁３２ａと、低段吐出マフラ空間３１の内周を形成する下部軸受け部６１との間に、冷媒の循環方向に沿う形状に設けられる。例えば、誘導ガイド４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄは、翼型に曲げられた板が、冷媒の循環方向に沿うように設けられる。
誘導ガイド４４ａは、吐出口１６の正方向の流路側であって、低段吐出マフラ空間３１の径方向において吐出口１６の外側に設けられる。また、誘導ガイド４４ｂは、吐出口１６の正方向の流路側であって、低段吐出マフラ空間３１の径方向において吐出口１６の内側に設けられる。誘導ガイド４４ａ，４４ｂは、特に、吐出口１６から吐出され正方向へ流れる冷媒を、循環方向へ誘導する。
誘導ガイド４４ｃは、冷媒の循環方向において、整流ガイド４３と整流ガイド４５との略中間位置に設けられる。誘導ガイド４４ｃは、低段吐出マフラ空間３１内を循環する冷媒の流れが乱れることのないよう、循環方向へ誘導する。
誘導ガイド４４ｄは、冷媒の循環方向において、注入口ガイド４７と誘導ガイド４４ａとの略中間位置に設けられる。誘導ガイド４４ｄは、特に、注入口ガイド４７により形成された冷媒の正方向の流れを、循環方向へ誘導する（図３の（６））。
【００４４】
図３に基づき、分流ガイド４８について説明する。
分流ガイド４８は、駆動軸６の軸方向と垂直方向の断面において、連通口３４の位置と低段吐出マフラ空間３１の中心位置（駆動軸６の軸心６ｄ）との間に設けられる。また、分流ガイド４８は、駆動軸６の軸方向に伸びた棒状（円柱状）に形成される（図１参照）。
分流ガイド４８は、冷媒が循環する循環方向（図３の（３））と、冷媒が連通口３４から流出する流出方向（図３の（７））とに冷媒が分流することを促す。
なお、流出方向へ分流した冷媒が連通口３４から中間連結管８４へ流入し易いように、連通口３４の逆方向側の壁面３７にはテーパーが付けられている。
【００４５】
つまり、吐出口１６から低段吐出マフラ空間３１へ放射状に吐出した冷媒は（図３，４の（１））、吐出口背面ガイド４１、吐出口誘導ガイド４２により誘導され、正方向へ流れる（図３，４の（２））。そして、吐出口１６から吐出した冷媒は、整流ガイド４３、誘導ガイド４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ、整流ガイド４５に促され、低段吐出マフラ空間３１内を循環する（図３の（３））。
また、インジェクション注入口８６から注入された冷媒（図３の（４））は、注入口ガイド４７により誘導され、正方向へ流れる（図３の（５））。そして、インジェクション注入口８６から注入された冷媒は、整流ガイド４３、誘導ガイド４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ、整流ガイド４５に促され、低段吐出マフラ空間３１内を循環する（図３の（３））。
なお、吐出口１６から吐出した冷媒と、インジェクション注入口８６から注入された冷媒と、低段吐出マフラ空間３１内を循環する冷媒とは、インジェクション注入口８６の出口付近、誘導ガイド４４ｄ付近、吐出口背面ガイド４１付近等で合流して混合される（図３の（６）等）。
また、低段吐出マフラ空間３１内を流れる冷媒は、分流ガイド４８により循環方向と流出方向とに分流する。循環方向へ流れた冷媒は低段吐出マフラ空間３１内を循環し（図３の（３））、流出方向へ流れた冷媒は、連通口３４から中間連結管８４を経由して、高段圧縮部２０へ流入する（図３の（７）（８））。
【００４６】
図５に基づき、吐出口１６及び連通口３４の配置と、注入口ガイド４７の向きとについて説明する。
図５は、実施の形態１に係る吐出口１６及び連通口３４の配置と、実施の形態１に係る注入口ガイド４７の傾きとの説明図である。なお、図５では、実施の形態１に係る図１の二段圧縮機のＡ−Ａ’断面図を、一部の構成を省略して簡易的に示す。
【００４７】
まず、吐出口１６及び連通口３４の配置について説明する。
図５において、破線で示す円３８は、駆動軸６の軸方向と垂直方向の断面における低段吐出マフラ空間３１の中心位置（駆動軸６の軸心６ｄ）を中心とし、吐出口１６の中心位置９１を通る円である。接線９３は、吐出口１６の中心位置９１における円３８の接線であって、吐出口１６から連通口３４までの正方向の流路側に引いた接線である。線９４は、駆動軸６の軸方向と垂直方向の断面における吐出口１６の中心位置９１と連通口３４の中心位置９２とを結ぶ線である。
接線９３と線９４とがなす角９５が９０度以下となる位置に、吐出口１６と連通口３４とを配置する。つまり、吐出口１６の位置を図５に示す位置とした場合に、連通口３４の位置を図５の斜線部３５内に配置する。
ここで、吐出口の中心位置、連通口の中心位置とは、吐出マフラを構成する容器３２，４２、下部支持部材６０、上部支持部材７０に設けた開口部形状の重心位置に一致する。開口部が二次元形状であれば二次元重心位置、開口部が三次元形状であれば三次元重心位置である。
【００４８】
このように吐出口１６と連通口３４とを配置するのは、高段圧縮部２０により冷媒を吸入する力、つまり連通口３４へ冷媒を吸入する力を、正方向へ冷媒を流す力として利用するためである。
駆動軸６の軸方向と垂直方向の断面において、吐出口１６の中心位置９１における循環する冷媒の理想的な流れ方向は、接線９３が示す方向である。この理想的な流れ方向と、線９４とがなす角９５が９０度以下であれば、連通口３４へ冷媒を吸入する力を、理想的な流れ方向へ冷媒を流す力として利用することができる。
一方、角９５が９０度より大きいと、連通口３４へ冷媒を吸入する力が、理想的な流れ方向へ冷媒を流すことを妨げる力として働いてしまう。
【００４９】
なお、接線９３と線９４とがなす角９５が３０度以下となる位置に、吐出口１６と連通口３４とを配置してもよいし、接線９３と線９４とがなす角９５が０度になる位置に吐出口１６と連通口３４とを配置するとしてもよい。
また、θ０から（θｄ１−１８０度）の範囲に連通口３４を配置するとしてもよい。つまり、図５の斜線部３５のうち、θｄ１とθ０との間の領域を除いた領域内に連通口３４を配置するとしてもよい。
【００５０】
次に、注入口ガイド４７の向きについて説明する。
図５において、破線で示す円３９は、駆動軸６の軸方向と垂直方向の断面における低段吐出マフラ空間３１の中心位置（駆動軸６の軸心６ｄ）を中心とし、インジェクション注入口８６の中心位置９６を通る円である。接線９８は、インジェクション注入口８６の中心位置９６における円３９の接線であって、インジェクション注入口８６から連通口３４までの正方向の流路側に引かれた接線である。線９７は、駆動軸６の軸方向と垂直方向の断面における吐出口１６の中心位置９１を通る注入口ガイド４７の傾きと略平行な線である。
接線９８と線９７とがなす角９９が９０度以下となるように、注入口ガイド４７を傾けて配置する。つまり、注入口ガイド４７は、インジェクション注入口８６の逆方向側から正方向側へ向かって徐々にインジェクション注入口８６から離れるように傾斜して設けられる。
このように注入口ガイド４７を配置するのは、インジェクション注入口８６から冷媒が注入される力を、正方向へ冷媒を流す力として利用するためである。
駆動軸６の軸方向と垂直方向の断面において、インジェクション注入口８６の中心位置９６における循環する冷媒の理想的な流れ方向は、接線９８が示す方向である。この理想的な流れ方向と、線９７とがなす角９９が９０度以下であれば、インジェクション注入口８６から冷媒が注入される力を、理想的な流れ方向へ冷媒を流す力として利用することができる。
一方、角９９が９０度より大きいと、インジェクション注入口８６から冷媒が注入される力が、理想的な流れ方向へ冷媒を流すことを妨げる力として働いてしまう。
【００５１】
なお、インジェクション配管８５は、一般に、密閉シェル８及び容器外周側壁３２ａに対して９０度になるように接続される。つまり、インジェクション配管８５は、一般に、接線９８に対して９０度に接続される。この場合であっても、インジェクション注入口８６から冷媒が注入される力を、理想的な流れ方向へ冷媒を流す力として利用することはできる。しかし、注入口ガイド４７を設け、角９９を９０度よりも小さくすることにより、インジェクション注入口８６から冷媒が注入される力を、より効果的に理想的な流れ方向へ冷媒を流す力として利用することが可能となる。
【００５２】
以上のように、実施の形態１に係る二段圧縮機では、低段吐出マフラ空間３１を環状に形成し、冷媒を一定方向へ循環させる。
低段圧縮部が冷媒を吐出するタイミングと、高段圧縮部が冷媒を吸入するタイミングとのずれを、冷媒を環状の吐出マフラ空間で循環させることにより、圧力脈動を圧力損失ではなく回転運動エネルギーに置き換えて調整する効果があり、圧力脈動の発生を抑えることができる。
また、この発明に係る多段圧縮機では、環状の吐出マフラ空間における冷媒の循環方向を一定方向となるように促すことで、冷媒の流れが乱れづらく、圧力損失の増加を防止することができる。
そのため、実施の形態１に係る二段圧縮機では、圧縮機効率が改善する。
【００５３】
なお、図３に示すように、低段吐出マフラ空間３１内に、吐出口背面ガイド４１、吐出口誘導ガイド４２、整流ガイド４３、誘導ガイド４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ、整流ガイド４５、注入口ガイド４７、連通口３４の逆方向側の壁面３７のテーパー、インジェクション注入口８６の正方向側の壁面３６のテーパー、分流ガイド４８の全てのガイドを設けることが望ましい。
しかし、図６に示すように、少なくとも吐出口背面ガイド４１だけ設けることで、ある程度は圧力脈動の発生を抑えることができるとともに、圧力損失の増加を防止できる。
同様に、図７に示すように、少なくとも、注入口ガイド４７だけ設けることで、ある程度は圧力脈動の発生を抑えることができるとともに、圧力損失の増加を防止できる。
【００５４】
実施の形態２．
実施の形態２では、実施の形態１で説明した二段圧縮機についての実験結果を説明する。
【００５５】
＜実験１＞
実験１は、冷媒のインジェクションをしない場合における比圧縮機効率と運転周波数との関係についての実験である。
図８は、冷媒のインジェクションをしない場合における実施の形態１に係る二段圧縮機の比圧縮機効率と運転周波数との関係（実験１の結果）を示す図である。図８において、比圧縮機効率は、従来一般方式１（対象１）の運転周波数が６０Ｈｚの場合における圧縮機効率を基準にした。
【００５６】
＜実験１の実験条件＞
Ｒ４１０Ａ冷媒で空調用圧縮機を用いて、Ａｓｈｒａｅ−Ｔ条件：ＣＴ／ＥＴ＝５４．４℃／７．２℃，ＳＣ＝２７．８℃に相当する運転条件とした。つまり、Ｒ４１０Ａ冷媒で空調用圧縮機を用いて、高圧側３．４ＭＰａ、低圧側１ＭＰａ、圧縮機吸入温度＝３５℃とした。
【００５７】
＜実験１の比較対象＞
以下の４種類の低段吐出マフラの構成について圧縮機効率を比較した。なお、いずれの低段吐出マフラ空間３１も容積を８５ｃｃとした。
（対象１：従来一般方式１）
対象１は、低段吐出マフラ空間３１内にガイドを設けない二段圧縮機である。
（対象２：従来発明方式１）
対象２は、特許文献２の記載に従い低段吐出マフラ空間３１を２つの空間に分割した二段圧縮機である。ここでは、２つの空間を連通する穴の断面積を運転周波数が６０Ｈｚの場合に最適になるように調整した。
（対象３：実施の形態１の構成１）
対象３は、吐出口背面ガイド４１及び吐出口誘導ガイド４２だけを設け、その他のガイドを設けない二段圧縮機である。つまり、対象３は、低段吐出マフラ空間３１内を、図６に示す構成とし、さらに吐出口誘導ガイド４２を設けた二段圧縮機である。
（対象４：実施の形態１の構成２）
対象４は、実施の形態１で説明した全てのガイドを設けた二段圧縮機である。つまり、対象４は、低段吐出マフラ空間３１内を、図３に示す構成とした二段圧縮機である。
【００５８】
＜実験１の結果＞
（対象１：従来一般方式１）
対象１では、運転周波数が４５Ｈｚのときに最も圧縮機効率がよくなり、運転周波数が高くなるほど圧縮機効率が悪化した。これは、二段圧縮機の機械損失と圧力損失が大きい場合における一般的な特徴である。
（対象２：従来発明方式１）
対象２では、２つの空間を連通する穴の断面積を運転周波数が６０Ｈｚの場合に最適になるように調整したため、運転周波数が６０Ｈｚでは４方式のうちで最も圧縮機効率がよい。しかし、運転周波数が高くなると、対象１よりも圧縮機効率はよいものの、対象１の圧縮機効率を改善する程度は小さかった。
（対象３：実施の形態１の構成１）
対象３では、運転周波数が８０Ｈｚより低いと、対象２より圧縮機効率が悪かった。しかし、運転周波数が８０Ｈｚより高くなると、対象２より圧縮機効率がよかった。
（対象４：実施の形態１の構成２）
対象４では、運転周波数が６０Ｈｚより低いと、対象２と同等の圧縮機効率であった。しかし、運転周波数が６０Ｈｚより高いと、対象２よりも圧縮機効率がよかった。
【００５９】
＜実験２＞
実験２は、冷媒のインジェクションをする場合における比圧縮機効率と比インジェクション冷媒量との関係についての実験である。
図９は、冷媒のインジェクションをする場合における実施の形態１に係る二段圧縮機の比圧縮機効率と比インジェクション冷媒量との関係（実験２の結果）を示す図である。図９において、比圧縮機効率は、従来一般方式２（対象５）の比インジェクション冷媒量が０％の場合における圧縮機効率を基準にした。また、比インジェクション冷媒量は、低段圧縮部１０へ吸入される冷媒量を基準にした。つまり、比インジェクション冷媒量は、低段圧縮部１０へ吸入される冷媒量に対して、何％の冷媒がインジェクションされた冷媒であるかを示す。
【００６０】
＜実験２の実験条件＞
Ｒ４１０Ａ冷媒で空調用圧縮機を用いて、Ａｓｈｒａｅ−Ｔ条件：ＣＴ／ＥＴ＝５４．４℃／７．２℃，ＳＣ＝２７．８℃に相当する運転条件とした。つまり、Ｒ４１０Ａ冷媒で空調用圧縮機を用いて、高圧側３．４ＭＰａ、低圧側１ＭＰａ、圧縮機吸入温度＝３５℃とした。また、乾き度０．６の冷媒をインジェクションした。
【００６１】
＜実験２の比較対象＞
以下の４種類の低段吐出マフラの構成について圧縮機効率を比較した。なお、いずれの低段吐出マフラ空間３１も容積を８５ｃｃとした。
（対象５：従来一般方式２）
対象５は、低段吐出マフラ空間３１内にガイドを設けない二段圧縮機であって、中間連結管の途中にインジェクション冷媒を注入するインジェクション注入口８６を設けた二段圧縮機である。
（対象６：従来発明方式２）
対象６は、低段吐出マフラ空間３１を特許文献３の図８−２に示す形状とした二段圧縮機であって、低段吐出マフラ空間３１内にインジェクション冷媒を注入するインジェクション注入口８６を設けた二段圧縮機である。
（対象７：実施の形態１の構成３）
対象７は、注入口ガイド４７だけを設け、その他のガイドを設けない二段圧縮機である。つまり、対象７は、低段吐出マフラ空間３１内を、図７に示す構成とした二段圧縮機である。
（対象８：実施の形態１の構成４）
対象８は、実施の形態１で説明した全てのガイドを設けた二段圧縮機である。つまり、対象８は、低段吐出マフラ空間３１内を、図３に示す構成とした二段圧縮機である。
【００６２】
＜実験２の結果＞
（対象５：従来一般方式２）
対象５では、比インジェクション冷媒量が１５％のときに最も圧縮機効率がよく、インジェクションする冷媒の量が増えるほど圧縮機効率が悪化した。
一般に、二段圧縮機では、乾き度の高い冷媒をインジェクションすると中間圧が上昇する。そして、二段圧縮機では、ある量の冷媒をインジェクションしたときに最適な中間圧（（低圧×高圧）×０．５）となり、圧縮機効率が最もよい。
また、対象５では、中間連結管の途中で冷媒をインジェクションする。そのため、インジェクションする冷媒の量が増えると、低段圧縮部で圧縮された冷媒とインジェクションする冷媒との混合が不十分となり、一部の冷媒が液状態で高段圧縮部に吸入される。その結果、圧縮機効率の悪化や信頼性の低下を招く。
（対象６：従来発明方式２）
対象６では、低段吐出マフラ空間内で吐出口と連結口とが駆動軸から離れており圧力損失が大きい。また、対象６では、低段吐出マフラ空間内で生じる圧力脈動を吸収する機構がない。そのため、対象６では、インジェクションする冷媒の量が少ない場合、従来一般方式２より圧縮機効率が悪かった。
しかし、低段吐出マフラ空間内へインジェクション冷媒が注入されるため、低段吐出マフラ空間内でインジェクション冷媒と十分混合する。そのため、冷媒が液状態で高段圧縮部に吸入されることがない。その結果、インジェクションする冷媒の量が多い領域では、従来一般方式２より圧縮機効率がよかった。
（対象７：実施の形態１の構成３）
対象７では、低段吐出マフラ空間３１内に冷媒が循環する循環流路を形成した。そして、対象７では、循環する流れに沿うように、インジェクションした冷媒を流入した。そのため、対象５や対象６に比べて圧力損失と圧力脈動とが低減し、圧縮機効率がよくなった。
（対象８：実施の形態１の構成４）
対象８では、対象７の効果に加え、さらに吐出口１６からの流入や、中間連結流路への冷媒の分流等を促すガイドが設けられ、冷媒が循環流路に沿うように流れる。そのため、対象５，６，７に比べ、圧力損失が大幅に低減し圧縮機効率がよくなった。
【００６３】
以上の実験結果から、実施の形態１に係る二段圧縮機は、広い運転速度範囲において、低段吐出マフラ内で生じる圧力変動と圧力損失とを低減できる。
また、実施の形態１に係る二段圧縮機は、冷媒をインジェクションする場合においても、同様に、低段吐出マフラ内で生じる圧力変動と圧力損失とを低減できる。
そのため、圧縮機効率がよくなる。
【００６４】
なお、上記実験においては、Ｒ４１０Ａ冷媒を用いた場合について説明した。しかｈし、Ｒ４１０Ａ冷媒以外のＨＦＣ冷媒（Ｒ２２、Ｒ４０７他）や、ＨＣ冷媒（イソブタン、プロパン）やＣＯ２冷媒などの自然冷媒や、ＨＦＯ１２３４ｙｆなどの低ＧＷＰ冷媒などを用いた場合であっても、実施の形態１係る二段圧縮機は、同様の効果がある。
特に、ＨＣ冷媒（イソブタン、プロパン）やＲ２２、ＨＦＯ１２３４ｙｆなど低圧で動作する冷媒ほど、実施の形態１係る二段圧縮機は大きな効果がある。
【００６５】
実施の形態３．
実施の形態３では、吐出口背面ガイド４１と吐出口誘導ガイド４２とを一体形成した一体型の吐出口背面ガイド４１について説明する。
【００６６】
図１０は、実施の形態３に係る一体型の吐出口背面ガイド４１の説明図である。
図１０に示す一体型の吐出口背面ガイド４１は、吐出口１６を背面部側から覆うように設けられる。図１０に示す一体型の吐出口背面ガイド４１には、吐出口１６から連通口３４までの正方向の流路側に開口が設けられる。つまり、図１０に示す一体型の吐出口背面ガイド４１は、吐出口１６の背面部側及び両側面部側を覆うように設けられる。
一体型の吐出口背面ガイド４１は凹面側が正方向流れ上流方向を向き、凸面側が正方向流れ下流方向を向く。そのため、吐出口背面ガイド４１で生じる抵抗係数は、逆方向の方が、正方向よりも大きい。例えば、半球殻形状であれば、吐出口背面ガイド４１で生じる抵抗係数は、逆方向の方が、正方向よりも、約５倍大きい。
なお、一体型の吐出口背面ガイド４１の正方向の流路側に設けられた開口部の径方向の幅Ｄ３、流路投影面積はＳ３（＝Ｄ３×Ｈ３）は、それぞれ、ストッパ１９の径方向の幅ｄ、流路投影面積ｓ（＝ｄ×ｈ）より大きい。
【００６７】
図１１は、実施の形態３に係る一体型の吐出口背面ガイド４１の他の例の説明図である。
図１１に示す一体型の吐出口背面ガイド４１は、板状に形成され、背面部側から吐出口１６を覆うように容器底フタ３２ｂ側へ傾斜して設けられる。
なお、一体型の吐出口背面ガイド４１の幅Ｄ４、高さＨ４（＝Ｌ４×ｓｉｎθ）、流路投影面積はＳ４（＝Ｄ４×Ｈ４）は、それぞれ、ストッパ１９の径方向の幅ｄ、高さｈ、流路投影面積ｓ（＝ｄ×ｈ）より大きい。
【００６８】
なお、図１０，１１に示す一体型の吐出口背面ガイド４１を形成する材料としては、吐出口背面ガイド４１や吐出口誘導ガイド４２と同様に、パンチングメタルや金網等、多数の孔が設けられた有孔金属板を用いることが望ましい。この場合の流路投影面積Ｓ４は、有孔金属板が傾斜した場合の流路開口率αを考慮すると、近似式「流路投影面積Ｓ４＝Ｄ４×Ｌ４×（１−α）ｓｉｎθ」で求められる。
【００６９】
吐出口背面ガイド４１、吐出口誘導ガイド４２に代えて、図１０，１１に示す一体型の吐出口背面ガイド４１を設けた二段圧縮機であっても、実施の形態１に係る二段圧縮機と同様の効果が得られる。
【００７０】
実施の形態４．
実施の形態４では、低段吐出マフラ３０に設けられたボルト固定部により、一部のガイドが形成された低段吐出マフラ空間３１について説明する。
【００７１】
図１２は、実施の形態４に係る低段吐出マフラ空間３１を示す図である。
図１３は、実施の形態４に係る吐出口背面ガイド４１の説明図である。
図１２に示す低段吐出マフラ空間３１について、図３に示す低段吐出マフラ空間３１と異なる部分のみ説明する。
図１２に示す低段吐出マフラ空間３１を形成する低段吐出マフラ３０には、容器外周側壁３２ａにボルト固定部６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄが形成される。ボルト固定部６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄは、容器外周側壁３２ａが低段吐出マフラ空間３１側へ突出して形成される。４本の締結ボルト６４がボルト固定部６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄに挿入され、低段吐出マフラ３０と下部支持部材６０とが締結される。
【００７２】
実施の形態４に係る低段吐出マフラ空間３１では、突出したボルト固定部６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄを所定の形状とし、所定の位置に配置することにより、実施の形態１で説明したガイドの一部が形成される。
図１２に示す低段吐出マフラ空間３１では、吐出口背面ガイド４１は、吐出バルブ凹型設置部１８の逆方向側に配置されたボルト固定部６５ａにより形成される。ボルト固定部６５ａは、吐出口１６（吐出バルブ凹型設置部１８）の背面部側を囲うように形成される。ここで、ボルト固定部６５ａは、流路幅（図１２における半径方向の幅）の半分程度を閉塞しており、ボルト固定部６５ａが形成された部分の流路幅はｗ１である。
整流ガイド４３は、連通口３４の正方向側に配置されたボルト固定部６５ｂにより形成される。ここで、ボルト固定部６５ｂは、ボルト固定部６５ａよりも狭い幅の流路を閉塞しており、ボルト固定部６５ｂが形成された部分の流路幅は、ｗ１よりも広いｗ２である。そのため、ボルト固定部６５ａが形成された部分の流路面積は、ボルト固定部６５ｂが形成された部分の流路面積よりも小さい。
【００７３】
整流ガイド４５は、ボルト固定部６５ｃにより形成される。また、注入口ガイド４７がボルト固定部６５ｄにより形成される。ボルト固定部６５ｂ，６５ｃ，６５ｄは、容器外周側壁３２ａが低段吐出マフラ空間３１内へ突出した部分が正方向側へ向かって傾いて形成される。つまり、ボルト固定部６５ｂ，６５ｃ，６５ｄは、吐出口１６から正方向側に環状流れを誘導するように配置される。
【００７４】
また、図１３に示すように、吐出口１６を覆うように設けられた吐出口誘導ガイド４２は、ボルト固定部６５ａに締結ボルト６４により固定される。
ここで、ボルト固定部６５ａは、吐出口側側面６２側の高さＨ１の範囲にのみ形成されている。そのため、ボルト固定部６５ａと容器底フタ３２ｂとの間には高さＨ２の流路が確保される。そのため、ボルト固定部６５ａが設けられた部分においても、高さＨ２の流路によって、冷媒が環状に循環して流れることが可能である。
なお、吐出口誘導ガイド４２を形成する材料として、多数の孔が設けられた金属板を用いることにより、吐出口１６から吐出された冷媒の圧力脈動を減衰する効果がある。
【００７５】
以上のように、ボルト固定部により一部のガイドを形成した二段圧縮機であっても、実施の形態１に係る二段圧縮機と同様の効果が得られる。
【００７６】
実施の形態５．
実施の形態１で説明した二段圧縮機は、低段圧縮部１０と高段圧縮部２０とをつなぐ中間連結流路の一部が密閉シェル８の外部を通る中間連結管８４により形成された。実施の形態５では、中間連結流路が密閉シェル８の内部を通る二段圧縮機について説明する。
【００７７】
図１４は、実施の形態５に係る低段吐出マフラ空間３１を示す図である。
図１４に示す低段吐出マフラ空間３１について、図３に示す低段吐出マフラ空間３１と異なる部分のみ説明する。
図１４に示す低段吐出マフラ空間３１では、連通口３４が下部支持部材６０の吐出口側側面６２に設けられる。そして、低段圧縮部１０の連通口３４と高段圧縮部２０のシリンダ吸入口２５とをつなぐ中間連結流路が低段シリンダ１１、中間仕切板５を貫通して密閉シェル８の内部に形成される。
図１４に示す低段吐出マフラ空間３１では、容器外周側壁３２ａが突出した整流ガイド４３が連通口３４の正方向側を囲むように設けられる。
【００７８】
以上のように、中間連結流路が密閉シェル８の内部を通る二段圧縮機であっても、実施の形態１に係る二段圧縮機と同様の効果が得られる。
【００７９】
また、図１４に示す低段吐出マフラ空間３１では、図３に示す低段吐出マフラ空間３１よりもインジェクション注入口８６を吐出口１６の背面部側付近に設けた。そのため、吐出口背面ガイド４１を注入口ガイド４７が兼ねている。
つまり、図１４に示す低段吐出マフラ空間３１では、注入口ガイド４７は、インジェクション注入口８６から注入された冷媒が正方向へ流れるように促すとともに、吐出口１６から吐出された冷媒が逆方向へ流れることを妨げる。
【００８０】
以上のように、インジェクション注入口８６を吐出口１６の背面部側付近に設け、吐出口背面ガイド４１を注入口ガイド４７が兼ねる二段圧縮機であっても、実施の形態１に係る二段圧縮機と同様の効果が得られる。
【００８１】
実施の形態６．
実施の形態１では、低段吐出マフラ空間３１をループ状に連通した冷媒循環流路にするため、吐出口背面ガイド４１は逆方向側の流路を部分的に仕切って、冷媒の流れを妨げる形状とした。実施の形態６では、吐出口背面ガイド４１により逆方向側の流路全体を仕切って流れを妨げる形状とする。つまり、実施の形態６では、見かけ上、低段吐出マフラ空間３１がＣ型に連通した冷媒循環流路を形成している。
図１５は、実施の形態６に係る低段吐出マフラ空間３１を示す図である。図１５に示す低段吐出マフラ空間３１について、図３に示す低段吐出マフラ空間３１と異なる部分のみ説明する。
吐出口背面ガイド４１は、吐出口１６の背面部側から突出して吐出口１６の上面側及び吐出口１６の側面側を囲むような形状であり、吐出口誘導ガイド４２の機能も兼ねる一体型の吐出口背面ガイド４１である。そして、吐出口背面ガイド４１は、吐出口１６の背面部側で、環状の流路全体を仕切る。しかし、吐出口背面ガイド４１は、例えば、パンチングメタルや金網等、多数の孔が設けられた金属板により形成されるので、冷媒は孔を通って流れることができる。なお、吐出口背面ガイド４１が多数の孔が設けられた金属板により形成されるので、吐出口１６から吐出された冷媒の圧力脈動を減衰する効果や、吐出口１６から吐出された冷媒と、低段吐出マフラ空間３１内を循環する冷媒やインジェクション注入口８６から注入された冷媒とを混合整流する効果が得られる。
【００８２】
以上のように、実施の形態６に係る二段圧縮機では、低段吐出マフラ空間３１を環状に冷媒を一定方向へ循環するときに吐出口背面ガイド４１を通過するために生じる圧力損失が、実施の形態１より大きくなるので、その分、圧縮機損失が発生する。しかしながら、低段吐出口から冷媒が一方向に流れることで従来例より圧力損失が低減する。また、冷媒が低段吐出マフラ空間３１内を一周分流れること、及び、多数の孔が設けられた金属板を用いたことにより、冷媒の圧力脈動を減衰する効果が得られる。このため、実施の形態６に係る二段圧縮機は、実施の形態１に係る二段圧縮機に準じる圧縮機効率の改善効果が得られる。
【００８３】
実施の形態７．
図１６は、実施の形態７に係る低段吐出マフラ空間３１を示す図である。
実施の形態１では、吐出口背面ガイド４１は、吐出口１６から連通口３４までの二方向の流路のうち、流路長さが長い逆方向の流路側に設けられた。そのため、吐出口１６から連通口３４へ向かう冷媒がθｄ１からθｏｕｔ１まで循環する角度が１８０度以内となった。実施の形態７では、吐出口背面ガイド４１は、吐出口１６から連通口３４までの二方向の流路のうち、距離が短い正方向の流路側に設けられる点が実施の形態１と異なる。そのため、実施の形態７では、吐出口１６から連通口３４へ向かう冷媒がθｄ１からθｏｕｔ１まで循環する角度が１８０度以上となる。
以下、図１６に基づいて、低段吐出マフラ空間３１内の流れについて説明する。吐出口１６から放射状に吐出される冷媒は（図１６の（１））、吐出口の背面側を覆うような曲面形状の吐出口背面ガイド４１により正方向への流れが妨げられ、逆方向（時計回り方向）に流れる（図１６の（２）、（３））。また、インジェクション配管８５を流れた冷媒（図１６の（４））は、インジェクション注入口８６から注入される際、注入口ガイド４７により正方向への流れが妨げられ、逆方向（時計回り方向）へ偏向されて流れる（図３の（５））。そして、吐出口１６から吐出した冷媒とインジェクション注入口８６から注入された冷媒とは合流して、合流した冷媒は時計回り方向へ循環する（図１６の（６））。冷媒は連通口３４付近で流出方向（図１６の（７））と循環する冷媒とに分流する。なお、流出方向へ分流した冷媒が連通口３４から中間連結管８４へ流入し易いように、連通口３４の逆方向側の壁面３７にはテーパーが付けられている。
【００８４】
以上のように、実施の形態７に係る二段圧縮機では、吐出口１６から連通口３４へ向かう冷媒がθｄ１からθｏｕｔ１まで循環する角度が１８０度以上となるので、吐出口１６から連通口３４へ向かう流れにより生じる圧力損失が、実施の形態１より大きくなるので、その分、圧縮機損失が増加する。
しかしながら、実施の形態７に係る二段圧縮機では、実施の形態１と同様に低段吐出マフラ空間３１を環状に形成し、冷媒を一定方向へ循環させる。これにより、低段圧縮部が冷媒を吐出するタイミングと、高段圧縮部が冷媒を吸入するタイミングとのずれを、冷媒を環状の吐出マフラ空間で循環させることにより、圧力脈動を圧力損失ではなく回転運動エネルギーに置き換えて調整する効果がある。したがって、圧力脈動の発生を抑えることができる。さらに、実施の形態７に係る二段圧縮機では、環状の低段吐出マフラ空間３１における冷媒の循環方向を一定方向となるように促すことで、冷媒の流れが乱れづらく、圧力損失の増加を防止することができる。そのため、実施の形態７に係る二段圧縮機では、実施の形態１に係る二段圧縮機に準じる圧縮機効率の改善効果が得られる。
【００８５】
なお、以上の実施の形態では、回転ピストン式の二段圧縮機について説明した。しかし、高段圧縮部と低段圧縮部を中間連結したマフラ空間を有する二段圧縮機であれば、どのような圧縮形式であってもよい。例えば、スイングピストン式、スライディングベーン式などの様々な二段圧縮機であっても同様の効果が得られる。
【００８６】
また、以上の実施の形態では、密閉シェル８内の圧力が高段圧縮部２０内の圧力に等しい高圧シェル型の二段圧縮機について説明した。しかし、中間圧シェル型、低圧シェル型のいずれの二段圧縮機であっても同様の効果が得られる。
【００８７】
また、以上の実施の形態では、低段圧縮部１０が高段圧縮部２０より下側に配置され、低段吐出マフラ空間３１へ冷媒を下向きに吐出する二段圧縮機について説明した。しかし、低段圧縮部１０、高段圧縮部２０、低段吐出マフラ３０の配置や、駆動軸６の回転方向が異なる二段圧縮機であっても同様の効果が得られる。
例えば、低段圧縮部１０が高段圧縮部２０より上側に配置され、低段吐出マフラ空間３１へ冷媒を上向きに吐出する二段圧縮機であっても同様の効果が得られる。
また、通常縦置きの二段圧縮機を横置きした場合であっても同様の効果が得られる。
【００８８】
また、以上の実施の形態では、吐出口１６を開く吐出バルブ機構として、薄い板状のバルブの弾性と低段圧縮部１０と低段吐出マフラ空間３１との圧力差によって開閉するリードバルブ方式を想定して説明した。しかし、その他の方式の吐出バルブ機構であってもよい。例えば、４ストローク機関の吸排気バルブで用いられるポペットバルブ式など、低段圧縮部１０と低段吐出マフラ空間３１との圧力差を利用して吐出口１６を開閉する逆止弁であればよい。
【００８９】
また、以上の実施の形態では、低段吐出マフラ３０にインジェクション注入口８６を設けて冷媒を低段吐出マフラ空間３１にインジェクションする構成を用いた。しかし、密閉シェル８の外部に設けた中間連結管にインジェクション配管８５を接続し、冷媒をインジェクションする構成の場合にも、図９の実験結果と同様の圧縮機効率改善効果が得られる。
【００９０】
つまり、以上の実施の形態をまとめると、次のようになる。
以上の実施の形態に係る二段圧縮機は、密閉シェル内に、低段圧縮部と、高段圧縮部と、前記二つの圧縮機構を駆動する駆動軸およびモータと、低段吐出マフラとが収納され、低圧の冷媒を、前記低段圧縮部の低段シリンダ室内１１ａ内に吸入し、中間圧まで圧縮した後、低段吐出バルブが開いて低段吐出口から前記低段吐出マフラの内部空間に吐出し、引き続き、連通口から中間連結流路へ導き、中間連通流路から中間圧冷媒を前記高段圧縮部の高段シリンダ室内２１ａ内に吸入し、高圧まで圧縮した後、前記密閉シェル外へ吐出する二段圧縮機において、
前記低段吐出マフラ内部空間は、ループ状に連通した冷媒循環流路を形成し、前記冷媒循環流路の合流口及び分流口として、前記低段吐出口及び前記連通口を配置し、前記低段吐出口地点において前記冷媒循環流路の理想的流れ接線方向と前記低段吐出口から前記連通口へ向かう最短経路方向との位相差が９０度以内で一致するように、前記低段吐出口の背面側、上面側もしくは下面側に逆流を防止する流れガイドを設けたことを特徴とする。
【００９１】
また、以上の実施の形態に係る二段圧縮機は、密閉シェル内に、低段圧縮部と、高段圧縮部と、前記二つの圧縮機構を駆動する駆動軸およびモータと、低段吐出マフラとが収納され、これら以外の密閉シェル内に冷媒と潤滑油が充填されており、低圧の冷媒を、前記低段圧縮部の低段シリンダ室内１１ａ内に吸入し、中間圧まで圧縮した後、低段吐出バルブが開いて低段吐出口から前記低段吐出マフラの内部空間に吐出し、引き続き、連通口から中間連結流路へ導き、中間連通流路から中間圧冷媒を前記高段圧縮部の高段シリンダ室内２１ａ内に吸入し、高圧まで圧縮した後、前記密閉シェル外へ吐出する二段圧縮機において、
二段圧縮インジェクションサイクルに利用され、前記低段吐出マフラ内部空間は、ループ状の冷媒循環流路を形成し、前記冷媒循環流路の合流口及び分流口として、前記低段吐出口冷媒、インジェクション注入口及び前記連通口とを配置し、前記インジェクション注入口地点において前記冷媒循環流路の理想的流れ接線方向とインジェクション冷媒注入方向との位相差が９０度以内で一致するように、前記注入口付近に流れガイドを形成し、前記低段吐出口から吐出された冷媒と前記低段吐出マフラ空間内で混合することを特徴とする。
【００９２】
さらに、以上の実施の形態に係る二段圧縮機は、前記冷媒循環流路の合流口及び分流口付近の合流流れ及び分流流れを整える流れガイドを配置したことを特徴とする。
【００９３】
また、さらに、前記流れガイドは、多数の開口部が分布する金属製板材、パンチングメタル、もしくは、金網を用いたことを特徴とする。
【００９４】
また、前記冷媒循環流路の合流口及び分流口付近の合流流れ及び分流流れを整える流れガイドは、丸棒形状であることを特徴とする。
【００９５】
実施の形態８．
以上の実施の形態１から７では、２つの圧縮部が直列に接続された二段圧縮機の低段吐出マフラ空間３１の構造について説明した。実施の形態８では、２つの圧縮部が並列に接続された単段ツイン圧縮機の下側吐出マフラの構造について説明する。
従来の二段圧縮機では、低段圧縮部が冷媒を吐出するタイミングと、高段圧縮部が冷媒を吸入するタイミングとのずれにより中間連結部に大きな圧力脈動が発生する。そのため、中間圧脈動損失を低減することが圧縮機効率改善において非常に重要であった。
一方、従来の単段圧縮機では、二段圧縮機の中間連結部のような大きな圧力脈動は発生しない。しかし、圧縮室の容積変化の位相とバルブ開閉の位相との間にずれがある。そのため、少なからず、吐出マフラ内に圧力脈動が発生し、これによる損失を低減すると圧縮機効率を改善できる。
そこで、実施の形態８では、単段ツイン圧縮機の下側吐出マフラ１３０の構造に、実施の形態１から７で説明した二段圧縮機の低段吐出マフラ３０と同様の構造を適用する。
【００９６】
図１７は、実施の形態８に係る単段ツイン圧縮機の全体構成を示す断面図である。図１に示す二段圧縮機と異なる部分のみ説明する。
実施の形態８に係る単段ツイン圧縮機は、密閉シェル８の内側に、下側圧縮部１１０、上側圧縮部１２０、下側吐出マフラ１３０、上側吐出マフラ１５０を、実施の形態１に係る二段圧縮機が備える低段圧縮部１０、高段圧縮部２０、低段吐出マフラ３０、高段吐出マフラ５０に代えて備える。
なお、下側圧縮部１１０、上側圧縮部１２０、下側吐出マフラ１３０、上側吐出マフラ１５０の構造は、低段圧縮部１０、高段圧縮部２０、低段吐出マフラ３０、高段吐出マフラ５０の構造と概ね同様であるため、ここでは説明を省略する。なお、下側吐出マフラ空間１３１は密閉シェル８内圧とほぼ同圧のため、実施の形態１の低段吐出マフラ３０と異なり、特に下側吐出マフラを封止するシール部は不要である。
【００９７】
ここで、吐出口側側面６２には、下側吐出マフラ空間１３１へ流入した冷媒が流出する連通口１３４が形成される。そして、連通口１３４と繋がった下側吐出流路１３８が、吐出口側側面６２、下側圧縮部１１０、中間仕切板５、上側圧縮部１２０、吐出口側側面７２を貫通して形成される。下側吐出流路１３８は、下側吐出マフラ１３０の連通口１３４から流出した冷媒を上側圧縮部１２０とモータ部９との間の密閉シェル８内の空間へ導く流路である。
【００９８】
冷媒の流れを説明する。
まず、低圧の冷媒は、圧縮機吸入管１を経由して（図１７の（１））、吸入マフラ７へ流入する（図１７の（２））。吸入マフラ７へ流入した冷媒は、吸入マフラ７の中でガス冷媒と液冷媒とに分離される。ガス冷媒は吸入マフラ連結管４において吸入マフラ連結管４ａ側と吸入マフラ連結管４ｂ側とへ分岐し、下側圧縮部１１０のシリンダ１１１と上側圧縮部１２０のシリンダ室内１２１ａとへ吸入される（図１７の（３）と（６））。
下側圧縮部１１０のシリンダ室内１１１ａへ吸入され、下側圧縮部１１０で吐出圧まで圧縮された冷媒は、吐出口１１６から下側吐出マフラ空間１３１へ吐出される（図１７の（４））。下側吐出マフラ空間１３１へ吐出された冷媒は、連通口１３４から下側吐出流路１３８を通って、上側圧縮部１２０とモータ部９との間の空間へ導かれる（図１７の（５））。
また、上側圧縮部１２０のシリンダ室内１２１ａへ吸入され、上側圧縮部１２０で吐出圧まで圧縮された冷媒は、吐出口１２６から上側吐出マフラ空間１５１へ吐出される（図１７の（７））。上側吐出マフラ空間１５１へ吐出された冷媒は、連通口１５４から密閉シェル８内のモータ部９との間の空間へ導かれる（図１７の（８））。
下側吐出マフラ空間１３１から上側圧縮部１２０とモータ部９との間の空間へ導かれた冷媒（図１７の（５））と、上側吐出マフラ空間１５１から上側圧縮部１２０とモータ部９との間の空間へ導かれた冷媒（図１７の（８））とが合流する。そして、合流した冷媒は、圧縮部の上方にあるモータ部９の隙間を通った後、密閉シェル８に固定した圧縮機吐出管２を経て、外部冷媒回路へ吐出される（図１７の（９））。
【００９９】
下側吐出マフラ１３０について説明する。
図１８は、実施の形態８に係る図１７の単段ツイン圧縮機のＣ−Ｃ’断面図である。
下側吐出マフラ空間１３１は吐出マフラ容器１３２と、下部軸受け部６１と吐出口側側面６２とを有する下部支持部材６０とに囲まれて、駆動軸６の周りに環状に繋がる下側吐出マフラ空間１３１を形成する。
図１８に示すように、下側吐出マフラ空間１３１は、駆動軸６の軸方向と垂直方向の断面において、内周壁を下部軸受け部６１により形成され、外周壁を容器外周側壁１３２ａにより形成されて、駆動軸６の回りを一周するリング状（ドーナッツ状）に形成される。つまり、下側吐出マフラ空間１３１は、駆動軸６の回りを一周する環状（ループ状）に形成される。
なお、吐出マフラ容器１３２は均等に配置した５本の締結ボルト１６４を下部支持部材６０に固定される。ボルトを配置したボルト固定部１６６は、吐出マフラ容器１３２が環状流路内に突出するように変形されている。
【０１００】
下側吐出マフラ空間１３１へは、下側圧縮部１１０で圧縮された冷媒が吐出口１１６から吐出される（図１８の（１））。吐出された冷媒は、（ｉ）環状の下側吐出マフラ空間１３１内を正方向（図１８のＡ方向）へ循環する（図１８の（２）（４））とともに、（ｉｉ）連通口１３４から下側吐出流路１３８を経て密閉シェル８の内部空間へ流入する（図１８の（３））。
下側吐出マフラ空間１３１へ流入した冷媒の流れが上記の（ｉ）（ｉｉ）となるようにするため、下側吐出マフラ空間１３１内には、一体型の吐出口背面ガイド１４１と、整流ガイド１４３とが設けられる。また、吐出口１１６から吐出された冷媒が、連通口１３４へ流入し易いように、連通口１３４の周囲に形成されたガイド溝１３９が設けられる。
【０１０１】
ここで、一体型の吐出口背面ガイド１４１は、実施の形態３で説明した図１０に示す一体型の吐出口背面ガイド４１と同様のものである。
【０１０２】
図１８，１９に基づき、整流ガイド１４３について説明する。
図１９は、実施の形態８に係る整流ガイド１４３の説明図である。
真下から円弧形状である、整流ガイド１４３は、下部支持部材６０の吐出口側側面６２に開けられた連通口３４の開口縁部所定範囲を円弧で覆うように取り付けられ、吐出口側側面６２から低段吐出マフラ空間３１側に向かって傾斜し、徐々に吐出口側側面６２と平行に近くなるように曲がった曲面で形成される。整流ガイド１４３は、吐出マフラ空間１３１内の正方向循環流れを前記連通口１３４から上側圧縮部１２０とモータ部９との間の密閉シェル８内の空間へ導く下側吐出流路１３８方向の流れに変換する。
また、整流ガイド１４３を形成する材料として、例えば、パンチングメタルや金網等、多数の孔が設けられた金属板を用いることが望ましい。整流ガイド１４３を形成する材料として多数の孔が設けられた金属板を用いることにより、吐出口１１６から吐出され、整流ガイド１４３を通過する冷媒の圧力脈動を減衰する効果がある。
【０１０３】
吐出口１１６から放射状に吐出された冷媒は、一体型の吐出口背面ガイド１４１により、環状の下側吐出マフラ空間１３１内を正方向へ流れる。そして、正方向へ略水平（図１７の横方向）に流れる冷媒の一部は、軸方向上向き（図１７の上方向）への流れに変換されて連通口１３４から下側吐出流路１３８へ流入する。この際、整流ガイド１４３により、略水平方向（図１７の横方向）の流れが、軸方向上向き（図１７の上方向）の流れに滑らかに変換される。また、連通口１３４の周囲には、ガイド溝１３９が形成されているため、連通口１３４へ冷媒が流入し易い。
【０１０４】
ここで、一体型の吐出口背面ガイド１４１は、整流ガイド１４３よりも幅が大きく、高さが高い。そのため、一体型の吐出口背面ガイド１４１は、整流ガイド１４３よりも環状流路を閉塞する度合い大きい。そのため、吐出口１６から吐出された冷媒は、一体型の吐出口背面ガイド１４１によって逆方向へ流れることを強く妨げられ、正方向側に流れる。
【０１０５】
以上のように、実施の形態８に係る圧縮機は、上記実施の形態に係る二段圧縮機と同様に、圧縮部から吐出された冷媒に生じる圧力脈動の振幅を小さくでき、圧力損失を低減することができる。したがって、圧縮機効率を改善できる。
【０１０６】
実施の形態９．
図２０は、実施の形態９に係る下側吐出マフラ空間１３１を示す図である。
図１８に示す吐出マフラ容器１３２はボルト固定部以外は駆動軸６に対してほぼ対象形状であったが、実施の形態９の図２０に示す吐出マフラ容器１３２では、駆動軸６に対して循環流路を形成するが非対称である。
【０１０７】
吐出マフラ容器１３２では、吐出口１１６の背面部側の流路幅（図２０における半径方向の幅）ｗ３は、吐出口１１６から連通口１３４へ向かう軸回りの方向が異なる正方向（図２０のＡ方向）と逆方向（図２０のＢ方向）との二方向の流路うちの正方向の流路の最小幅ｗ４に比べて小さい。つまり、吐出口１１６の背面部側の流路面積は、吐出口１１６から連通口１３４までの正方向の流路の最小流路面積よりも小さい。以上のような吐出マフラ空間１３１では、吐出口１１６から流出した冷媒は、逆方向側（図２０Ｂ方向側）よりも正方向側（図２０のＡ方向側）へ流れ易い。
【０１０８】
さらに、吐出マフラ容器１３２は、吐出口１１６の背面部側を覆うように形成され、実施の形態１で説明した吐出口背面ガイド４１に准ずる働きをするので、吐出口１１６から流出した冷媒は、正方向側（Ａ方向側）へ流れ易い。
【０１０９】
以上のように、実施の形態９に係る単段ツイン圧縮機は、上記実施の形態に係る圧縮機の背面吐出ガイドに準じる効果が得られ、圧縮部から吐出された冷媒に生じる圧力脈動の振幅を低減し、圧力損失を低減できる。したがって、圧縮機効率を改善する上記実施の形態に準じる効果が得られる。
【０１１０】
実施の形態１０．
図２１は、実施の形態１０に係る下側吐出マフラ空間１３１を示す図である。
【０１１１】
図２１に示すように、吐出口背面ガイド１４１は、吐出口１１６の周囲において、吐出口１１６から連通口１３４へ向かう軸回りの方向が異なる正方向（図２１のＡ方向）と逆方向（図２１のＢ方向）の二方向の流路のうちの逆方向の流路側で環状の下側吐出マフラ空間１３１を仕切って設けられた複数の孔を有する金属体である。
整流ガイド１４３は、連通口１３４の周囲において、吐出口１１６から連通口１３４までの逆方向の流路側で環状の下側吐出マフラ空間１３１を仕切って設けられ、複数の孔を有する金属体である。また、整流ガイド１４３は、実施の形態８で説明した整流ガイド１４３と同様に、連通口１３４の背面側から連通口１３４の開口の所定の範囲を覆うように設けられる。
【０１１２】
吐出口背面ガイド１４１と整流ガイド１４３との開口率を比較すると、整流ガイド１４３の方が吐出口背面ガイド１４１よりも約３倍高い。すなわち、整流ガイド１４３が設けられた部分の流路面積の方が、吐出口背面ガイド１４１が設けられた部分の流路面積より約３倍大きい。
したがって、吐出口１１６から吐出した冷媒は、逆方向へ流れることの方が、正方向へ流れることよりも強く妨げられる。よって、吐出口１１６から連通口１３４へ至る正方向の環状流れが促進される。
【０１１３】
以上のように、実施の形態１０に係る単段ツイン圧縮機は、上記実施の形態に係る圧縮機と同様に、圧縮部からと出された冷媒に生じる圧力脈動の振幅を小さくでき、圧力損失を低減することができる。したがって、圧縮機効率を改善できる。
【０１１４】
なお、実施の形態８から１１では、単段ツイン圧縮機の下側の吐出マフラ空間についての構造を説明した。しかし、実施の形態８から１１で説明した吐出マフラ空間と同様の構造を、単段ツイン圧縮機の上側の吐出マフラ空間や、単段シングル圧縮機の吐出マフラ空間、二段圧縮機の高段側の吐出マフラ空間に適用した場合にも同様の圧縮機効率改善効果が得られる。さらに、実施の形態８から１１で説明した吐出マフラ空間と同様の構造を、二段圧縮機の低段側の吐出マフラ空間に適用した場合には、最も大きな圧縮機効率改善効果が得られる。
【０１１５】
また、実施の形態１から７で説明した吐出マフラ空間と同様の構成を、単段ツイン圧縮機の下側の吐出マフラ空間や、単段ツイン圧縮機の上側の吐出マフラ空間や、単段シングル圧縮機の吐出マフラ空間、二段圧縮機の高段側の吐出マフラ空間に適用してもよい。
【０１１６】
実施の形態１１．
実施の形態１１では、以上の実施の形態で説明した圧縮機の利用例であるヒートポンプ式暖房給湯システム２００について説明する。ここでは、実施の形態１から７で説明した二段圧縮機を利用した場合について説明する。
【０１１７】
図２２は、実施の形態１１に係るヒートポンプ式暖房給湯システム２００の構成を示す概略図である。ヒートポンプ式暖房給湯システム２００は、圧縮機２０１、第１熱交換器２０２、第１膨張弁２０３、第２熱交換器２０４、第２膨張弁２０５、第３熱交換器２０６、主冷媒回路２０７、水回路２０８、インジェクション回路２０９、暖房給湯用水利用装置２１０を備える。ここで、圧縮機２０１は、以上の実施の形態で説明した多段圧縮機（ここでは、二段圧縮機）である。
【０１１８】
ヒートポンプユニット２１１（ヒートポンプ装置）は、圧縮機２０１、第１熱交換器２０２、第１膨張弁２０３、第２熱交換器２０４を順次接続した主冷媒回路２０７と、第１熱交換器２０２、第１膨張弁２０３の間の分岐点２１２で一部の冷媒が分岐して第２膨張弁２０５、第３熱交換器２０６を流れ、圧縮機２０１の中間連結部８０に冷媒を戻すインジェクション回路２０９から構成され、効率に優れたエコノマイザサイクルとして動作する。
【０１１９】
第１熱交換器２０２では、圧縮機２０１が圧縮した冷媒と、水回路２０８を流れる液体（ここでは、水）とを熱交換する。ここでは、第１熱交換器２０２において熱交換されることにより、冷媒が冷され、水が温められる。第１膨張弁２０３は、第１熱交換器２０２で熱交換された冷媒を膨張させる。第２熱交換器２０４では、第１膨張弁２０３の制御に従い膨張した冷媒と空気との熱交換を行う。ここでは、第２熱交換器２０４において熱交換されることにより、冷媒が暖められ、空気が冷やされる。そして、温められた冷媒は、圧縮機２０１へ吸入される。
さらに、第１熱交換器２０２で熱交換された冷媒の一部は、分岐点２１２で分岐し、第２膨張弁２０５で膨張し、第３熱交換器２０６では、第２膨張弁２０５の制御に従い膨張した冷媒と、第１熱交換器２０２で冷やされた冷媒とを内部熱交換し、圧縮機２０１の中間連結部８０に注入される。このように、ヒートポンプユニット２１１は、インジェクション回路２０９を流れる冷媒の減圧効果により冷房能力及び暖房能力を増大させるエコノマイザ手段を備える。
一方、水回路２０８では、上述したように、第１熱交換器２０２で熱交換されることにより水は温められ、温められた水は暖房給湯用水利用装置２２０へ流れて、給湯や暖房に利用される。なお、給湯用の水は、第１熱交換器２０２で熱交換される水でなくてもよい。つまり、給湯器などでさらに水回路２０８を流れる水と給湯用の水とが熱交換されるようにしてもよい。
【０１２０】
本発明による冷媒圧縮機は単体の圧縮機効率に優れている。さらに、本実施の形態で説明したヒートポンプ式暖房給湯システム２００にこれを搭載し、エコノマイザサイクルを構成すると高効率化に優位な構成が実現できる。
なお、ここでは、実施の形態１から７で説明した二段圧縮機を利用した場合について説明した。しかし、実施の形態８から１０で説明した単段ツイン圧縮機を用いて、ヒートポンプ式暖房給湯システム等の蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成することもできる。
また、ここでは、以上の実施の形態で説明した冷媒圧縮機によって圧縮された冷媒で水を加熱するヒートポンプ式暖房給湯システム（ＡＴＷ（Ａｉｒ  Ｔｏ  Ｗａｔｅｒ）システム）について説明した。しかし、これに限らず、以上の実施の形態で説明した冷媒圧縮機によって圧縮された冷媒で空気等の気体を加熱又は冷却する蒸気圧縮式冷凍サイクルを形成することもできる。つまり、以上の実施の形態で説明した冷媒圧縮機により冷凍空調装置を構築することもできる。本発明の冷媒圧縮機を用いた冷凍空調装置においては、高効率化に優れている。
【符号の説明】
【０１２１】
１  圧縮機吸入管、２  圧縮機吐出管、３  潤滑油貯蔵部、４  吸入マフラ連結管、５  中間仕切板、６  駆動軸、７  吸入マフラ、８  密閉シェル、９  モータ部、１０  低段圧縮部、２０  高段圧縮部、１１，２１  シリンダ、１１ａ，２１ａ  シリンダ室内、１２，２２  回転ピストン、１４，２４  ベーン、１５，２５  シリンダ吸入口、１６，２６  吐出口、１７，２７  吐出バルブ、１８，２８  吐出バルブ凹型設置部、１９  ストッパ、１９ｂ  ボルト、３０  低段吐出マフラ、３１  低段吐出マフラ空間、３２  容器、３２ａ  容器外周側壁、３２ｂ  容器底フタ、３３  シール部、３４  連通口、３６  壁面、４１  吐出口背面ガイド、４２  吐出口誘導ガイド、４３，４５  整流ガイド、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ  誘導ガイド、４７  注入口ガイド、４８  分流ガイド、５０  高段吐出マフラ、５１  高段吐出マフラ空間、５２  容器、５４  連通口、５８  高段吐出流路、６０  下部支持部材、６１  下部軸受け部、６２  吐出口側側面、６３  外周側面部、６４  締結ボルト、６５  ボルト固定部、７０  上部支持部材、７１  上部軸受け部、７２  吐出口側側面、８０  中間連結部、８４  中間連結管、８５  インジェクション配管、８６  インジェクション注入口、９１  吐出口１６の中心位置、９２  連通口３４の中心位置、９３，９８  接線、９４，９７  線、９５，９９  角、９６  インジェクション注入口８６の中心位置、１１０  下側圧縮部、１２０  上側圧縮部、１１１，１２１  シリンダ、１１１ａ，１２１ａ  シリンダ室内、１１２，１２２  回転ピストン、１１４，１２４  ベーン、１１５，１２５  シリンダ吸入口、１１６，１２６  吐出口、１１７，１２７  吐出バルブ、１１８，１２８  吐出バルブ凹型設置部、１１９  ストッパ、１１９ｂ  ボルト、１３０  下側吐出マフラ、１３１  下側吐出マフラ空間、１３２  容器、１３２ａ  容器外周側壁、１３２ｂ  容器底フタ、１３３  シール部、１３４  連通口、１３５  冷媒循環流路、１３６  壁面、１３８  下側吐出流路、１４４  誘導ガイド、１４１  吐出口背面ガイド、１４２  吐出口誘導ガイド、１４３  整流ガイド、１４５  整流ガイド、１４８  分流ガイド、１５０  上側吐出マフラ、１５１  上側吐出マフラ空間、１５２  容器、１５４  連通口、１５８  上側吐出流路、１６４  締結ボルト、１６６  ボルト固定部、２００  ヒートポンプ式暖房給湯システム、２０１  圧縮機、２０２  第１熱交換器、２０３  第１膨張弁、２０４  第２熱交換器、２０５  第２膨張弁、２０６  第３熱交換器、２０７  主冷媒回路、２０８  水回路、２０９  インジェクション回路、２１０  暖房給湯用水利用装置、２１１  ヒートポンプユニット、２１２  分岐点。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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