(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、シリンダ室へ冷媒を吸入し圧縮する複数の圧縮部と、前記複数の圧縮部の前記シリンダ室に挟まれる中間仕切板を駆動軸方向に積層して構成した冷媒圧縮機において、
前記複数の圧縮部のうちの所定の圧縮部で圧縮した冷媒がその圧縮部の前記シリンダ室から吐出される吐出口と、前記吐出口から吐出された冷媒が別空間に流出する連通口とが設けられた吐出マフラ空間を、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、
前記中間仕切板を前記駆動軸方向に貫通して形成され、前記吐出マフラ空間から前記連通口を通って冷媒を前記別空間に導く連結流路と、
前記吐出マフラ空間における前記連通口の開口部を所定範囲覆うように配置された連通口流れガイドと、
前記環状の吐出マフラ空間において、前記吐出口から前記連通口へ向かう駆動軸回り方向が異なる正方向と逆方向との二方向の流路のうちの逆方向の流路側における連通口よりも吐出口に近い位置に設けられた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し、
前記吐出口から前記連通口へ向かって前記正方向に循環する冷媒の流れを前記連通口流れガイドが前記駆動軸方向の流れに変換し、
前記連通口流れガイドと前記吐出口背面ガイドとにより、前記環状の吐出マフラ空間における前記駆動軸回りの冷媒循環流れに生じる圧力損失は、冷媒が前記正方向へ循環する場合の方が、冷媒が前記逆方向へ循環する場合よりも小さいことを特徴とする冷媒圧縮機。
【請求項２】
前記連通口流れ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３】
前記連通口流れ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、小さいか、もしくは、同等である
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】
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、シリンダ室へ冷媒を吸入し圧縮する複数の圧縮部と、前記複数の圧縮部の前記シリンダ室に挟まれる中間仕切板を駆動軸方向に積層して構成した冷媒圧縮機において、
前記複数の圧縮部のうちの所定の圧縮部で圧縮した冷媒がその圧縮部の前記シリンダ室から吐出される吐出口と、前記吐出口から吐出された冷媒が別空間に流出する連通口とが設けられた吐出マフラ空間を、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、
前記中間仕切板を前記駆動軸方向に貫通して形成され、前記吐出マフラ空間から前記連通口を通って冷媒を前記別空間に導く連結流路と、
前記吐出マフラ空間における前記連通口の開口部を所定範囲覆うように配置された連通口流れガイドであって、前記駆動軸の方向向きに開口部が形成され、前記開口部が前記駆動軸回りの冷媒循環流れとほぼ平行に配置された連通口流れガイドと
を備えることを特徴とする冷媒圧縮機。
【請求項５】
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、シリンダ室へ冷媒を吸入し圧縮する複数の圧縮部と、前記複数の圧縮部の前記シリンダ室に挟まれる中間仕切板を駆動軸方向に積層して構成した冷媒圧縮機において、
前記複数の圧縮部のうちの所定の圧縮部で圧縮した冷媒がその圧縮部の前記シリンダ室から吐出される吐出口と、前記吐出口から吐出された冷媒が別空間に流出する連通口とが設けられた吐出マフラ空間を、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、
前記中間仕切板を前記駆動軸方向に貫通して形成され、前記吐出マフラ空間から前記連通口を通って冷媒を前記別空間に導く連結流路と、
前記吐出マフラ空間における前記連通口の開口部を所定範囲覆うように配置された連通口流れガイドであって、前記連通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突出して設けられ、前記圧縮部側の面と対向する対向面が、前記駆動軸の中心側へ向かって、徐々に前記連通口から離れるように設けられた連通口流れガイドと
を備えることを特徴とする冷媒圧縮機。
【請求項６】
前記連通口流れガイドは、前記対向面が前記駆動軸側へ向かって、徐々に前記連通口から離れつつ、徐々に前記圧縮部側の面と平行に近くなるように曲がった曲面状に形成された
ことを特徴とする請求項５に記載の冷媒圧縮機。
【請求項７】
前記連通口流れガイドは、前記駆動軸側へ向かって、徐々に前記連通口から離れつつ、徐々に前記圧縮部側の面と平行に近くなるように曲がった曲面状に形成された平板であって、複数の孔が設けられた平板である
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】
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、シリンダ室へ冷媒を吸入し圧縮する複数の圧縮部と、前記複数の圧縮部の前記シリンダ室に挟まれる中間仕切板を駆動軸方向に積層して構成した冷媒圧縮機において、
前記複数の圧縮部のうちの所定の圧縮部で圧縮した冷媒がその圧縮部の前記シリンダ室から吐出される吐出口と、前記吐出口から吐出された冷媒が別空間に流出する連通口とが設けられた吐出マフラ空間を、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、
前記中間仕切板を前記駆動軸方向に貫通して形成され、前記吐出マフラ空間から前記連通口を通って冷媒を前記別空間に導く連結流路と、
前記吐出マフラ空間における前記連通口の開口部を所定範囲覆うように配置された連通口流れガイドと
を備え、
前記吐出マフラ空間には、前記吐出口の開閉を制御する吐出バルブが設置されるバルブ設置溝が前記吐出口の周囲に設けられるとともに、前記連通口の周囲に設けられ、前記バルブ設置溝と繋がったガイド溝が設けられた
ることを特徴とする冷媒圧縮機。
【請求項９】
前記環状の吐出マフラ空間を前記駆動軸方向と垂直な方向に切断した横断面において、前記連通口流れガイドの外形は、翼型の弦形状、円形の円弧、楕円の楕円弧のいずれかであり、凹側に前記連通口へ繋がる開口部が形成された
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】
前記連通口流れガイドは、
前記吐出マフラ空間を形成する部材と一体形成された
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】
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、前記シリンダ室内で冷媒を吸入し圧縮する前記圧縮部を２個備えて、それぞれの前記シリンダ室で冷媒を吸入し圧縮する位相が１８０度ずれて配置された
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】
前記複数の圧縮部は、直列に接続された低段圧縮部と高段圧縮部との２つの圧縮部であって、それぞれの圧縮部を構成するシリンダの間に前記中間仕切板が挟まれ駆動軸方向に積層されて構成され、
前記吐出マフラは、前記低段圧縮部が圧縮した冷媒が吐出される前記吐出マフラ空間を、前記低段圧縮部に対して前記軸方向の前記高段圧縮部とは逆側に形成し、
前記高段圧縮部は、前記低段圧縮部を構成するシリンダと前記中間仕切板とを駆動軸方向に貫通する連通流路を介し前記低段圧縮部が圧縮した冷媒を、前記吐出マフラ空間からシリンダ室内に吸入しさらに圧縮する
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１３】
前記冷媒圧縮機は、さらに、
前記高段圧縮部を構成するシリンダには、前記連結流路と接続され、前記駆動軸方向と垂直な方向へ延びた吸入流路が形成され、前記吐出マフラ空間へ吐出された冷媒を前記連結流路と前記吸入流路とを介して前記シリンダ室内へ吸入してさらに圧縮し、
前記連結流路と前記吸入流路との接続部分は、所定の曲率で曲がって形成された
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】
冷媒圧縮機と、第１熱交換器と、膨張機構と、第２熱交換器とが配管により順次接続された冷媒回路を備えるヒートポンプ装置であり、
前記冷媒圧縮機は、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の冷媒圧縮機であ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圧縮室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）また、中間連結流路が細くて長いため、あるいは、中間連結流路が広い空間と出入口によって縮小拡大流れを生じるため、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。主流空間と反主流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には、下部軸受部材と、低段圧縮部を構成するシリンダと、低段圧縮部と高段圧縮部とを仕切る中板とを軸方向に貫通する流路で、中間連結流路を構成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、中間連結流路を密閉シェル内に配置することにより、小型化を図っている。【０００９】
特許文献４には、並列に接続された２つの圧縮部が上下に設けられたツインロータリ圧縮機についての記載がある。このツインロータリ圧縮機では、下側マフラ空間内に障壁部が設けられ、障壁部により他の部分と仕切られた淀み空間が形成されている。また、このツインロータリ圧縮機では、下側マフラ空間内に吐出口の近傍から上側密閉容器内への冷媒ガス出口である連通口へ向かう冷媒通路が形成されている。【００１０】
非特許文献１には、エルボやベンド等の曲り管路や曲がりダクトにおける流体抵抗を低減する曲り誘導流路について示されている。特に、非特許文献１の７７頁には、長方形断面を有するベンドについて、ベンドの曲率が大きいほど圧力損失係数（圧力損失係数（ＣP）＝全圧損失（△Ｐ）÷動圧（ρｕ２／２））が小さくなることについての記載がある。また、非特許文献１の８０頁には、連続したエルボを用いて曲り管を構成することで、圧力損失係数が小さくなることについての記載がある。また、非特許文献１の８２頁には、長方形断面の案内羽根入りベンドの効果についての記載がある。ここでは、直角に曲るエルボは圧力損失係数が大きいため、ベンド内に案内羽根を適切に配置することで圧力損失係数が減少することについての記載がある。【００１１】
また、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２には３次元形状の物体の抵抗係数（ＣＤ）について以下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、非特許文献２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倍であることが示されている。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倍であることが示されている。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倍であることが示されている。
また、非特許文献２（ｐ．４４６）には、２次元正方形柱の抵抗係数と、流れ迎え角（α）による抵抗係数の変化が示されている。最も鈍い側面を流れ上流側に向ける（α＝０°、Ｓ＝Ｓ０）場合にＣＤ＝２．０で最も大きく、鋭い凸面側を流れ上流側に向ける（α＝４５°、Ｓ＝１．４１Ｓ０）場合にＣＤ＝１．５であることが示されている。また、迎え角を０°〜４５°まで大きくしていくと、正方形側面から剥離する限界角度（α＝１３°、１．２Ｓ０）まではＣＤ係数が低下し最小値１．２５となり、その後ＣＤ＝１．５まで増加することが示されている。投影面積はＳ０〜１．４１Ｓ０まで緩やかに増加するが、圧力抵抗はやはり限界角度（α＝１３°）で最小となることが示されている。【００１２】
さらに、流れに対する迎え角（α）による抵抗係数の変化が最も大きい物体としては、薄板、薄翼形状、翼型形状がある。
例えば、非特許文献３によれば、
抵抗係数（ＣＤ）＝抵抗（Ｄ）÷動圧（ρｕ２／２）÷翼表面積（Ｓ）
と定義すると、２次元翼型形状は、一般的に迎え角（α）が０付近のときに、抵抗係数が最も小さく、−５°＜α＜＋５°範囲ではほとんど変化がないが、さらに、迎え角を大きくしていくと、約１０°付近で上翼面側から剥離が発生し、抵抗係数が急激に増加する。
薄翼理論に従たがえば、このような特性は、円弧や楕円弧のような対象翼形状の場合も同様である。【００１３】
また、幅ｙ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）ｄｙ−∫（ｐＯ＋ρＯｕＯ２）ｄｙ
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
抵抗（Ｄ）≒∫（ｐＩ−ｐＯ）ｄｙ＝∫（△ｐ）ｄｙ
のように、流路で発生する圧力損失（△Ｐ）を流路幅ｙで積分した値に等しいと表せる。逆に、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られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【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】特開平５−１３３３６８号公報
【特許文献４】特開２００９−２２９７号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】（社）日本機械学会編、「技術資料  管路・ダクトの流体抵抗」昭和６２年８月２０日、ｐ．７７−８４
【非特許文献２】（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
【非特許文献３】藤本武助著、「流体力学」、養賢堂発行、平成６０年４月２０日、ｐ．１３６−１７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
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、前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、前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、前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。【００１７】
特許文献２に記載された二段圧縮機では、中間容器内の反主流側空間を単一共鳴型空間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で圧縮機が動作しているときに効果が得られる。
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、冷媒の吐出量が少な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、冷媒の吐出量が多い高速運転条件では、圧力脈動と圧力損失がかえって大きくなる。したがって、圧縮機効率は必ずしも改善されない。【００１８】
特許文献３に記載された二段圧縮機では、中間連結流路を圧縮機構の内部に形成することで、中間連結流路の流路長さを短縮し、二段圧縮機特有の中間連結部における圧力損失を低減する。また、密閉シェルの外部に中間連結流路が設けられないため、小型化を図れる。
しかし、中間連結流路の曲りが急になる。そのため、中間連結部を構成する各部品の接続部において、冷媒が拡大縮小して流れることや、冷媒が曲って流れることにより圧力損失が増加する。したがって、圧縮機効率が低下する原因となる。【００１９】
特許文献４に記載されたツインロータリ圧縮機では、マフラ空間内に端板部材で吐出口から連通口へ向かう流路を構成することで圧力損失を低減した。しかし、圧縮した冷媒ガスが吐出される流路の容積は元のマフラ空間の容積に比べて小さいため、圧力脈動が増加しかえって圧縮機効率が低下する。【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損失を低減して、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、
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、シリンダ室へ冷媒を吸入し圧縮する複数の圧縮部と、前記複数の圧縮部の前記シリンダ室に挟まれる中間仕切板を駆動軸方向に積層して構成した冷媒圧縮機において、
前記複数の圧縮部のうちの所定の圧縮部で圧縮した冷媒がその圧縮部の前記シリンダ室から吐出される吐出口と、前記吐出口から吐出された冷媒が別空間に流出する連通口とが設けられた吐出マフラ空間を、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、
前記中間仕切板を前記駆動軸方向に貫通して形成され、前記吐出マフラ空間から前記連通口を通って冷媒を前記別空間に導く連結流路と、
前記吐出マフラ空間における前記連通口の開口部を所定範囲覆うように配置された連通口流れガイドと
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
この発明に係る多段圧縮機は、環状の吐出マフラ空間内で吐出口から連通口に向かう軸周りの流れを一方向に循環させ、さらに、連通口から前記連結流路が貫通する軸方向流れに滑らかに方向変換する連通口流れガイドを備えた。そのため、吐出マフラ空間内で生じる圧力脈動と圧力損失に加えて、連通口付近で生じる圧力損失を低減し、圧縮機効率が改善できる。
【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Ｃ−Ｃ’断面図。
【図４】実施の形態１に係る図１の二段圧縮機のＡ−Ａ’断面図。
【図５】実施の形態１に係る吐出口背面ガイド４１の説明図。
【図６】実施の形態１に係る連通口流れガイド４６の説明図。
【図７】実施の形態１に係る二段圧縮機の高段圧縮部２０のシリンダ２１のシリンダ吸入流路２５ａ付近の斜視図。
【図８】実施の形態１に係る連通口流れガイド４６の他の例を示す説明図。
【図９】図１のＡ−Ａ’断面に相当する部分を示す図であり、実施の形態２に係る二段圧縮機の低段吐出マフラ空間３１を示す図。
【図１０】図１のＣ−Ｃ’断面に相当する部分を示す図であり、実施の形態２に係る二段圧縮機の高段圧縮部２０を示す図。
【図１１】図１のＡ−Ａ’断面に相当する部分を示す図であり、実施の形態３に係る二段圧縮機の低段吐出マフラ空間３１を示す図。
【図１２】実施の形態３に係る連通口流れガイド４６の一例を示す説明図。
【図１３】実施の形態３に係る連通口流れガイド４６の他の例を示す説明図。
【図１４】図１のＡ−Ａ’断面に相当する部分を示す図であり、実施の形態４に係る二段圧縮機の低段吐出マフラ空間３１を示す図。
【図１５】実施の形態４に係る曲り流路ブロック４０の説明図。
【図１６】図１のＡ−Ａ’断面に相当する部分を示す図であり、実施の形態５に係る二段圧縮機の低段吐出マフラ空間３１を示す図。
【図１７】図１のＡ−Ａ’断面に相当する部分を示す図であり、実施の形態６に係る二段圧縮機の低段吐出マフラ空間３１を示す図。
【図１８】実施の形態７に係る二段圧縮機の全体構成を示す断面図。
【図１９】実施の形態７に係る図１８の二段圧縮機のＤ−Ｄ’断面図。
【図２０】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。
【図２１】実施の形態８に係る図２０の単段ツイン圧縮機のＥ−Ｅ’断面図。
【図２２】図２０のＥ−Ｅ’断面に相当する部分を示す図であり、実施の形態９に係る単段ツイン圧縮機の下側吐出マフラ空間１３１を示す図。
【図２３】実施の形態１０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。
【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。
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。
図３は、実施の形態１に係る図１の二段圧縮機のＣ−Ｃ’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は、圧縮機構を潤滑する潤滑油の潤滑油貯蔵部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、平行平板からなるシリンダ１１，２１を備える。シリンダ１１，２１はそれぞれ、内部に、円筒形状のシリンダ室内１１ａ、２１ａ（圧縮空間，図２，３参照）を形成する。シリンダ室内１１ａ，２１ａにはそれぞれ、回転ピストン１２，２２、ベーン１４，２４が設けられる。また、シリンダ１１，２１にはそれぞれ、シリンダ吸入口１５，２５でシリンダ室内１１ａ、２１ａと連通したシリンダ吸入流路１５ａ，２５ａ（図２，３参照）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との間は低段吐出マフラシール部３３で封止される。また、低段吐出マフラ空間３１には、中間連結流路８４（連結流路）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。ここでは、連通口３４は、下部支持部材６０の吐出口側側面６２に設けられている。
【００２８】
高段吐出マフラ５０は、容器外周側壁５２ａと容器底フタ５２ｂとを有する容器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内部空間のモータ側へ冷媒を流出する連通口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（バルブ設置溝）が形成される。吐出バルブ凹型設置部１８は、吐出口１６の周囲に形成された溝であり、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２１ａ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は、吐出口２６の周囲に形成された溝であり、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】
なお、下部支持部材６０、低段圧縮部１０のシリンダ１１、中間仕切板５を貫通して、連通口３４と高段圧縮部２０のシリンダ吸入流路２５ａとを接続する中間連結流路８４が密閉シェル８内部に形成されている。
ここで、図２，３に示すように、低段圧縮部１０のシリンダ吸入口１５が設けられた位相θＳ１と、高段圧縮部２０のシリンダ吸入口２５が設けられた位相θＳ２とは、ずれている。連通口３４は下部支持部材６０の吐出口側側面６２に空けられた丸孔であり、連通口３４は位相θｓ２に設けられている（図４参照）。つまり、連通口３４は、位相θｓ２に設けられたシリンダ吸入口２５から径方向へ延びたシリンダ吸入流路２５ａと軸方向で重なる位置に設けられている。そして、軸方向下側から、下部支持部材６０の吐出口側側面６２、低段圧縮部１０のシリンダ１１、中間仕切板５の順に駆動軸６と略平行に直線的に丸孔が開けられ、中間連結流路８４が形成されている。但し、吐出口側側面６２に設けられた中間連結流路８４は、吐出口１６から離れるように若干傾斜して設けられる。
また、低段吐出マフラ空間３１には、連通口３４の周囲に設けられ、吐出バルブ凹型設置部１８と繋がったガイド溝３９が設けられる。
【００３２】
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を備える。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のシリンダ室内１１ａへ吸入される。
【００３３】
二段圧縮機における冷媒流れを説明する。
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、低段圧縮部１０のシリンダ室内１１ａへ吸入される（図１の（３））。
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（４））。吐出された冷媒は、連通口３４から第２中間連結流路８４を通って（図１の（５））、高段圧縮部２０のシリンダ室内２１ａへ吸入される（図１の（６））。
シリンダ室内２１ａ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（７））。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の内側へ吐出される（図１の（８））。密閉シェル８の内側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（９））。
また、インジェクション運転がされている場合には、インジェクションパイプ８５を流れるインジェクション冷媒が（図１の（１０））、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（１１））。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（１１））、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（４））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（５）（６））、高圧まで圧縮されて外部へ吐出される（図１の（７）（８）（９））。
なお、高圧冷媒が密閉シェル８の内側を通過する間に、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の内側へ吐出される。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に示す二段圧縮機は、高圧シェル型である。
【００３４】
低段圧縮部１０、高段圧縮部２０の圧縮動作を説明する。
低段圧縮部１０と高段圧縮部２０とは、駆動軸６の軸方向に、平行平板のシリンダが積層されて構成されている。低段圧縮部１０と高段圧縮部２０とは、それぞれ、円筒形状のシリンダ室内１１ａ，２１ａがベーン１４，２４により圧縮室と吸入室とに区画される（図２，３参照）。そして、低段圧縮部１０と高段圧縮部２０とは、駆動軸６が回転して回転ピストン１２，２２が偏芯回転することにより、圧縮室容積と吸入室容積とが変化する。低段圧縮部１０と高段圧縮部２０とは、この圧縮室容積と吸入室容積との変化により、シリンダ吸入口１５，２５から吸入した冷媒を圧縮して、シリンダ吐出口１６，２６から吐出する。つまり、二段圧縮機は、ロータリ圧縮方式の圧縮機である。
【００３５】
具体的には、モータ部９が、軸心６ｄを中心として駆動軸６を回転させ、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内の回転ピストン１２，２２が、位相差１８０度で反時計まわりに偏心回転する。
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（図２参照）から、シリンダ吸入口の位相θＳ１（図２参照）、低段吐出口の位相θｄ１（図２参照）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内を圧縮室と吸入室に仕切るベーン１４の位置とする。つまり、回転ピストン１２は、回転基準位相から反時計回りに、シリンダ吸入口１５の位相を通って、吐出口１６の位相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、回転ピストン２２は、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（図３参照）を通って、吐出口２６の位相θｄ２（図３参照）まで回転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４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。
図４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、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、環状（ループ状）に形成される。
したがって、吐出口１６から連通口３４へ向かう流路は、正方向（図４のＡ方向）の流路と、逆方向（図４のＢ方向）の流路との２つがある。同様に、インジェクション注入口８６から連通口３４へ向かう流路は、正方向（図４のＡ方向）の流路と、逆方向（図４のＢ方向）の流路との２つがある。
【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４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４の（６））。これらの冷媒は、（ｉ）環状の低段吐出マフラ空間３１を正方向（図４のＡ方向）へ循環するとともに（図４の（４））、（ｉｉ）連通口３４から中間連結流路８４を経て高段圧縮部２０へ流入する（図４の（３））。
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）となるのは、高段圧縮部２０の動作により連通口３４へ冷媒を吸引する力が働くことや、低段吐出マフラ空間３１内に、吐出口背面ガイド４１、注入口ガイド４７が設けられたことによる。
【００３８】
図４，５に基づき、吐出口背面ガイド４１について説明する。
図５は、実施の形態１に係る吐出口背面ガイド４１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までの逆方向の流路側から、吐出口１６の開口から開口の縁部にわたる所定の範囲を滑らかな曲面で覆うように設けられる。以下、吐出口１６の逆方向の流路側を吐出口１６の背面部側と呼び、吐出口１６の正方向の流路側を吐出口１６の連通口３４側と呼ぶ。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。また、吐出口背面ガイド４１は、吐出口側側面６２との間に、連通口３４側へ向かって開口が設けられる。
【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に流れることを妨げ、正方向に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。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。
また、吐出口背面ガイド４１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。吐出口背面ガイド４１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。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内を循環する冷媒とを混合整流する効果がある。
【００４０】
なお、図５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１７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１１内に形成されたシリンダ室内１１ａ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５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の面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４，５のＢ方向）へ流れることをほとんど妨げない。
これに対して、吐出口背面ガイド４１は、吐出口１６の背面部側から、吐出口１６だけでなく、吐出バルブ１７やストッパ１９を覆うように設けられる。つまり、吐出口背面ガイド４１の径方向の幅Ｄ１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より大きく、吐出口背面ガイド４１の流路投影面積はＳ１は、ストッパ１９流路投影面積ｓ（＝ｄ×高さｈ）より大きい。つまり、吐出口背面ガイド４１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。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。
また、吐出口背面ガイド４１は凹面側が逆方向流れ上流方向を、凸面側が正方向流れ下流方向を向いており、吐出口背面ガイドで生じる抵抗係数は、逆方向流れの方が、正方向流れの場合より大きい。吐出口背面ガイドで生じる抵抗係数は、例えば、半球殻形状であれば約５倍大きい。したがって、吐出口背面ガイド４１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４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。
インジェクションパイプ８５を流れた冷媒（図４の（５））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４の（６））。そして、インジェクション冷媒は、正方向へ循環する。また、インジェクション注入口８６の正方向側の壁面は、注入口ガイド４７と略平行になるようにテーパが付けられている。
【００４２】
したがって、低段吐出マフラ空間３１へ放射状に吐出された冷媒は（図４の（１））、連通口３４へ冷媒を吸引する力や、吐出口背面ガイド４１に逆方向への流れが妨げられることにより、正方向（図４のＡ方向）へ流れる（図４の（２））。吐出口１６から正方向へ流れた冷媒は、連通口３４から中間連結流路８４を経て高段圧縮部２０のシリンダ室内２１ａへ流入する（図４の（３））。なお、低段圧縮部１０から冷媒が吐出されるタイミングと高段圧縮部２０で冷媒を吸入するタイミングとのずれ等により、連通口３４へ流入しない冷媒がある。このように、吐出口１６から正方向へ流れた冷媒のうち、連通口３４へ流入しなかった冷媒は、そのまま正方向へ流れ、環状の低段吐出マフラ空間３１内を循環する（図４の（４））。
また、インジェクション注入口８６から注入された冷媒（図４の（５））は、注入口ガイド４７により誘導され、正方向へ流れる（図４の（６））。そして、環状の低段吐出マフラ空間３１内を循環する冷媒と合流して混合され、低段吐出マフラ空間３１内を流れる。低段吐出マフラ空間３１内を流れる冷媒の一部は、連通口３４から中間連結流路８４を経て高段圧縮部２０のシリンダ室内２１ａへ流入し（図４の（３））、残りは環状の低段吐出マフラ空間３１内を循環する（図４の（４））。
【００４３】
なお、上述したように、連通口３４は、下部支持部材６０の吐出口側側面６２に設けられている。したがって、吐出口１６から正方向へ略水平（図１の横方向）に流れる冷媒は、軸方向上向き（図１の上方向）への流れに変換されて連通口３４から中間連結流路８４へ流入する。つまり、冷媒の流れが約９０度偏向されて、連通口３４から中間連結流路８４へ流入する。
また、中間連結流路８４へ流入した冷媒は、中間連結流路８４の曲がり部８３（図１参照）で、軸方向上向き（図１の上方向）への流れが、略水平（図１の横方向）への流れに変換されて、高段圧縮部２０のシリンダ室内２１ａへと流入する。つまり、冷媒の流れが、再び約９０度偏向されてシリンダ室内２１ａへと流入する。
このように、冷媒の流れる方向に急激な変化が起こると圧縮損失が発生する。
【００４４】
ここで、図４に示すように、低段吐出マフラ空間３１内には、連通口３４の近傍に、連通口流れガイド４６が設けられている。また、連通口３４の周囲には、一端が吐出バルブ凹型設置部１８に繋がったガイド溝３９が形成されている。
【００４５】
連通口流れガイド４６について説明する。
図６は、実施の形態１に係る連通口流れガイド４６の説明図である。図６では、本来見えない構成を破線で示す。
連通口流れガイド４６は、下部支持部材６０の吐出口側側面６２に、連通口３４の開口の縁部にわたる所定の範囲を滑らかな円弧曲面で覆うように取り付けられる。さらに、連通口流れガイド４６は、低段吐出マフラ空間３１側に向かって傾斜し、連通口３４の開口部を下側から覆うように形成される。図４のように真下から見ると、連通口に繋がる開口面と流れを遮る円弧曲面である。
連通口流れガイド４６の開口面が、吐出口１６から連通口３４までの駆動軸６の軸心周り流れのうちの正方向（図４，６のＡ方向）流れに対してなす角度αとすると、αを１５度以下の範囲で小さくとり、ほぼ並行になるように配置する。
非特許文献３に示されているように、概略翼型形状の物体であればαが十分小さければ抵抗係数が最も小さい。また、半円弧形状であれば、αが小さいほど、正方向（図４，６のＡ方向）流れの回転投影面積も小さくなるので、連通口流れガイド４６に生じる抵抗も小さい。すなわち、正方向の循環流路に生じる圧力損失も小さい。
なお、連通口流れガイド４６は、連通口３４が設けられた吐出口側側面６２との間に、軸中心６ｄ側に向かって開口部を形成する。この開口部の開口面積Ｓ３は、連通口３４の開口面積や中間連結流路８４の流路面積よりも大きい。連通口流れガイド４６が、軸中心から遠い側（外側）から軸中心６ｄ側へ向かって滑らかな曲面で連通口３４の開口を覆うことにより、吐出口１６から連通口３４へ向かう水平方向の冷媒の流れを、上方向の流れに滑らかに変換することができる。また、連通口流れガイド４６と吐出口側側面６２との間に連通口３４よりも大きい開口が設けられているため、連通口流れガイド４６により連通口３４へ冷媒を誘導することができる。
【００４６】
ガイド溝３９について説明する。
ガイド溝３９は、連通口３４の周囲に設けられた溝であって、一端が吐出バルブ凹型設置部１８の溝に繋がった溝である。吐出口１６から吐出された冷媒は、連通口３４へ吸引する力により吸引された場合に、ガイド溝３９に沿って流れる。つまり、吐出口１６から吐出された冷媒が、ガイド溝３９により連通口３４へ誘導される。そのため、吐出口１６から吐出された冷媒が連通口３４へ流入し易い。
【００４７】
なお、連通口３４の開口部は、面取り３４ａされ、低段吐出マフラ空間３１側へ向かって広がるテーパ部３６が設けられている。つまり、連通口３４は、低段吐出マフラ空間３１側へ向かって広がるラッパ状に形成されている。そのため、吐出口１６から吐出された冷媒が連通口３４へ流入し易い。また、テーパ部３６により、吐出口１６から連通口３４へ向かう水平方向の冷媒の流れを、上方向の流れに滑らかに変換することができる。
また、吐出口側側面６２に設けられた中間連結流路８４は、吐出口１６から離れるように、若干傾斜して設けられる。つまり、吐出口側側面６２に設けられた中間連結流路８４は、連通口３４の背面部側（連通口３４の逆方向の流路側）へ若干傾斜して設けられる。そのため、吐出口１６から連通口３４へ向かう水平方向の冷媒が急激に上方向の流れに変換されず、水平方向の流れを、上方向の流れに滑らかに変換することができる。
【００４８】
また、連通口流れガイド４６を形成する材料として、例えば、パンチングメタルや金網、多数の孔が設けられた金属板を用いることが望ましい。連通口流れガイド４６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。
【００４９】
高段圧縮部２０のシリンダ吸入流路２５ａについて説明する。
図７は、実施の形態１に係る二段圧縮機の高段圧縮部２０のシリンダ２１のシリンダ吸入流路２５ａ付近の斜視図である。図７では、本来見えない構成を破線で示す。
高段圧縮部２０のシリンダ吸入流路２５ａは位相θｓ２に形成される。シリンダ吸入流路２５ａは、シリンダ２１の片面側に形成される。シリンダ吸入流路２５ａは、中間連結流路８４と接続される端部２５ｂにおいて、流路が所定の曲率で滑らかに曲がるように、ボールエンドミル加工が施されている。これにより、中間連結流路８４からシリンダ吸入流路２５ａへ流入する曲がり部８３における曲がり抵抗を減らすことができる。つまり、中間連結流路８４における上向きの冷媒の流れを、シリンダ吸入流路２５ａにおける水平方向の流れに滑らかに変換することができる。
【００５０】
以上のように、実施の形態１に係る二段圧縮機では、吐出口背面ガイド４１や注入口ガイド４７を設けることにより、環状の低段吐出マフラ空間３１内において冷媒を一定方向に循環させる。
低段圧縮部１０が冷媒を吐出するタイミングと、高段圧縮部２０が冷媒を吸入するタイミングとのずれにより発生する圧力脈動を、環状の吐出マフラ空間において冷媒を一定方向に循環させることにより、圧力損失ではなく回転運動エネルギーに置き換える効果があり、圧力損失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。
【００５１】
また、実施の形態１に係る二段圧縮機では、連通口流れガイド４６等が、低段吐出マフラ空間３１において、吐出口１６から連通口３４へ向かう水平方向の冷媒の流れを、上方向の流れに滑らかに変換する。低段吐出マフラ空間３１から連通口３４へ流入する際の圧力損失を低減でき、圧縮機効率を改善できる。
また、連通口３４と高段圧縮部２０のシリンダ吸入口２５との位相を合わせた。そのため、連通口３４とシリンダ吸入流路２５ａとを直線的な中間連結流路８４で接続した場合に、シリンダ吸入流路２５ａの距離を短くすることができる。これにより、連通口３４からシリンダ吸入口２５までの細い流路の距離を短縮することができる。その結果、中間連結流路８４における圧力損失を低減でき、圧縮機効率を改善できる。
また、シリンダ吸入流路２５ａと中間連結流路８４との接続部における流路の曲がりを滑らかにした。そのため、中間連結流路８４における上向きの冷媒の流れを、シリンダ吸入流路２５ａにおける水平方向の流れに滑らかに変換することができる。その結果、中間連結流路８４からシリンダ吸入流路２５ａへ流入する際の圧力損失を低減でき、圧縮機効率を改善できる。
【００５２】
図８は、実施の形態１に係る連通口流れガイド４６の他の例を示す説明図である。図８では、本来見えない構成を破線で示す。
連通口流れガイド４６は、平板を折り曲げた平面の組み合わせで構成される。具体的には、連通口流れガイド４６は、連通口３４の外側で吐出口側側面６２に固定され、連通口３４の下側へ向かって傾斜して突出して設けられる。特に、連通口流れガイド４６は、先端部４６ａが傾斜が緩くなるように折り曲げられている。つまり、連通口流れガイド４６は、先端部４６ａが連通口３４が形成された容器外周側壁３２ａと平行に近くなるように折り曲げられている。
このように、連通口流れガイド４６を平板を折り曲げた平面の組み合わせで構成しても、図６に示す連通口流れガイド４６を設けた場合と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
なお、図８では、吐出口側側面６２に設けられた中間連結流路８４が駆動軸６と略平行になるように形成されている。このように中間連結流路８４を形成した場合、中間連結流路８４を傾斜させた場合に比べ、吐出口１６から連通口３４へ向かう水平方向の冷媒の流れが上方向の流れに変換されることに伴う圧縮損失が増加する。しかし、中間連結流路８４の流路長さを短縮することができ、圧縮損失を低減できる。
【００５４】
実施の形態２．
図９は、図１のＡ−Ａ’断面に相当する部分を示す図であり、実施の形態２に係る二段圧縮機の低段吐出マフラ空間３１を示す図である。なお、図９では、本来見えない構成を破線で示す。
図９に示す低段吐出マフラ空間３１について、図４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。
【００５５】
連通口３４の配置された位相θｏｕｔ１は、高段圧縮部２０のシリンダ吸入口２５が配置された位相θｓ２とずれている。
具体的には、連通口３４は、シリンダ吸入口２５や吐出口１６等が密集するベーン１４が配置された位相θ０周辺から離れた位相θｏｕｔ１に形成されている。シリンダ吸入口２５や吐出口１６等が密集するベーン１４が配置された位相θ０周辺には、低段圧縮部１０のシリンダ吸入流路１５ａやボルト６５等もあり、連通口３４と中間連結流路８４とを形成するスペースがほとんどない。そのため、実施の形態１で説明したように、位相θ０周辺に連通口３４形成した場合、連通口３４の開口面積と中間連結流路８４の流路面積とを大きくすることが難しい。連通口３４をベーン１４位相周辺から離れた位相に形成することで、連通口３４の開口面積と中間連結流路８４の流路面積とを大きくすることができる。
【００５６】
しかし、連通口３４を高段圧縮部２０のシリンダ吸入口２５が配置された位相θｓ２とずれた位相に配置したことで、連通口３４が吐出口１６と離れた位置に形成される。連通口３４が吐出口１６と離れた位置に形成されたことで、楕円形状のガイド溝３９を吐出バルブ凹型設置部１８と直接繋げることが難しくなる。そこで、ガイド溝３９と吐出バルブ凹型設置部１８との間に連結溝３８を設けた。これにより、吐出口１６から吐出された冷媒を連通口３４へ誘導することができる。
【００５７】
高段圧縮部２０のシリンダ吸入流路２５ａについて説明する。
図１０は、図１のＣ−Ｃ’断面に相当する部分を示す図であり、実施の形態２に係る二段圧縮機の高段圧縮部２０を示す図である。
高段圧縮部２０のシリンダ吸入口２５は位相θｓ２に形成される。また、連通口３４は、位相θｓ２とは異なる位相θｏｕｔ１に形成される。そのため、実施の形態１に係るシリンダ吸入流路２５ａと比べ、実施の形態２に係るシリンダ吸入流路２５ａの距離が若干長くなる。
ここで、中間連結流路８４とシリンダ吸入流路２５ａとが接続する端部２５ｂにおいて、流路が所定の曲率となり、流路の曲がりが滑らかになるように、ボールエンドミル加工を施している。また、シリンダ吸入流路２５ａは、シリンダ室内２１ａに斜めに接続される。そこで、シリンダ吸入流路２５ａを流れる冷媒がシリンダ室内２１ａへ流入する際の圧力損失を抑えるために、シリンダ吸入流路２５ａの端部２５ｃにもボールエンドミル加工を施している。
【００５８】
以上のように、実施の形態２に係る二段圧縮機では、連通口３４を、シリンダ吸入口２５や吐出口１６等が密集するベーン１４周辺位相から離れた位相に形成した。これにより、連通口３４の開口面積と中間連結流路８４の流路面積とを大きくすることができる。そのため、圧力損失を低減でき、圧縮機効率を改善できる。
但し、実施の形態１に係る二段圧縮機と比べると、シリンダ吸入流路２５ａが若干長くなったこと等により、圧力損失が大きくなり、圧縮機効率が悪くなる。
【００５９】
実施の形態３．
図１１は、図１のＡ−Ａ’断面に相当する部分を示す図であり、実施の形態３に係る二段圧縮機の低段吐出マフラ空間３１を示す図である。
図１１に示す低段吐出マフラ空間３１について、図４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。
【００６０】
実施の形態３に係る連通口流れガイド４６は、全体又は一部が下部支持部材６０又は容器３２と一体の鋳物で構成されている。
【００６１】
図１２は、実施の形態３に係る連通口流れガイド４６の一例を示す説明図である。図１２では、本来見えない構成を破線で示す。
図１２に示す例では、下部支持部材６０の吐出口側側面６２が連通口３４の外側を覆うように、低段吐出マフラ空間３１へ突出して、ブロック４４ａを形成する。ブロック４４ａには、連通口３４の下側を覆うように設けられた金属板４４ｂが取り付けられている。このブロック４４ａと金属板４４ｂとにより、連通口流れガイド４６を形成している。なお、金属板４４ｂは、パンチングメタルや金網、多数の孔が設けられた金属板である。
【００６２】
図１３は、実施の形態３に係る連通口流れガイド４６の他の例を示す説明図である。図１３では、本来見えない構成を破線で示す。
図１３に示す例では、図１２に示す例と同様に、下部支持部材６０の吐出口側側面６２が連通口３４の外側を覆うように、低段吐出マフラ空間３１へ突出して、ブロック４４ａ（第１ブロック）を形成する。しかし、図１３に示す例では、ブロック４４ａに金属板４４ｂを取り付けることで、連通口３４の下側を覆うのではなく、容器３２の容器底フタ３２ｂが連通口３４の下側を覆うように、低段吐出マフラ空間３１へ突出して、傾斜ブロック４４ｃ（第２ブロック）を形成する。特に、傾斜ブロック４４ｃは、連通口３４の外部側から軸中心６ｄ側へ向かって徐々に吐出口側側面６２から離れるように傾斜した傾斜面４４ｄを有している。
【００６３】
なお、図１２に示す例では、ブロック４４ａ部分のみ下部支持部材６０と一体成形されていた。しかし、ブロック４４ａと金属板４４ｂとの両方を下部支持部材６０と一体成形されていてもよい。また、加工が難しい場合には、金属板４４ｂには孔が設けられていなくてもよい。
また、図１３に示す例では、ブロック４４ａが下部支持部材６０と一体成形され、傾斜ブロック４４ｃが容器３２と一体成形された。しかし、傾斜ブロック４４ｃだけでなく、ブロック４４ａも容器３２と一体成形されてもよい。
【００６４】
以上のように、連通口流れガイド４６を下部支持部材６０と一体型で形成した実施の形態３に係る二段圧縮機においても、実施の形態１に係る二段圧縮機と同様に圧縮機効率を改善できる。
【００６５】
実施の形態４．
図１４は、図１のＡ−Ａ’断面に相当する部分を示す図であり、実施の形態４に係る二段圧縮機の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４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。
【００６６】
実施の形態４に係る低段吐出マフラ空間３１には、下部支持部材６０と一体の鋳物で構成され、連通口３４が形成された曲り流路ブロック４０が設けられている。
【００６７】
図１５は、実施の形態４に係る曲り流路ブロック４０の説明図である。なお、図１５では、容器３２の容器底フタ３２ｂが存在する位置を破線で示す。また、本来見えない曲り流路ブロック４０内部の構成を破線で示す。
図１５に示すように、曲り流路ブロック４０は、下部支持部材６０と一体成形され、内部に中間連結流路８４の一部をなす内部流路４０ｅが形成されている。また、曲り流路ブロック４０は、内部流路４０ｅと繋がる連通口３４が、軸中心６ｄ側に形成されている。つまり、上記実施の形態においては、連通口３４が低段吐出マフラ空間３１の上面に下向きに形成されていたのに対して、実施の形態４においては、連通口３４が軸中心６ｄ側を向いて横向きに形成されている。
連通口３４が軸中心６ｄ側を向いて横向きに形成されているため、吐出口１６から吐出した冷媒が連通口３４へ流入し易い。
【００６８】
なお、内部流路４０ｅは、連通口３４から中間連結流路８４へ向かって緩やかに曲げられていてもよい。このように、内部流路４０ｅを形成することにより、吐出口１６から連通口３４へ向かう水平方向の冷媒の流れを、上方向の流れに滑らかに変換することができる。したがって、低段吐出マフラ空間３１から連通口３４へ流入する際の圧力損失を低減でき、圧縮機効率を改善できる。
【００６９】
ここで、下部支持部材６０と一体成形された曲り流路ブロック４０に、エンドミル加工等により、中間連結流路８４の一部及び連通口３４を形成することができる。
【００７０】
以上のように、連通口流れガイド４６に代え、曲り流路ブロック４０を設けた実施の形態４に係る二段圧縮機においても、実施の形態１に係る二段圧縮機と同様に圧縮機効率を改善できる。
【００７１】
実施の形態５．
図１６は、図１のＡ−Ａ’断面に相当する部分を示す図であり、実施の形態５に係る二段圧縮機の低段吐出マフラ空間３１を示す図である。
図１６に示す低段吐出マフラ空間３１について、図９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。
【００７２】
実施の形態５では、吐出バルブ凹型設置部１８が、実施の形態２（図９参照）の場合と逆向きに設けられている。実施の形態２では、吐出バルブ凹型設置部１８は、主に、吐出口１６から連通口３４までの逆方向（図９のＢ方向）の流路側に形成されていた。実施の形態５では、吐出バルブ凹型設置部１８は、主に、吐出口１６から連通口３４までの正方向（図１６のＡ方向）の流路側に形成されている。
ここで、図９に示すように、実施の形態２では、ガイド溝３９と固定吐出バルブ凹型設置部１８の溝と直接が繋がっていなかった。しかし、実施の形態５では、吐出バルブ凹型設置部１８を、吐出口１６から連通口３４までの正方向の流路側に形成することにより、固定吐出バルブ凹型設置部１８の溝が連通口３４に近い位置に形成される。このため、ガイド溝３９を固定吐出バルブ凹型設置部１８の溝と繋げ易い。
【００７３】
以上のように、吐出バルブ凹型設置部１８の向きを変えた実施の形態５に係る二段圧縮機においても、実施の形態１に係る二段圧縮機と同様に圧縮機効率を改善できる。
【００７４】
実施の形態６．
図１７は、図１のＡ−Ａ’断面に相当する部分を示す図であり、実施の形態６に係る二段圧縮機の低段吐出マフラ空間３１を示す図である。
図１７に示す低段吐出マフラ空間３１について、図４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。
【００７５】
吐出口背面ガイド４１は、流路全体を仕切るように設けられ、吐出口１６から連通口３４までの逆方向の流路側から吐出口１６を滑らかな曲面で覆う。同様に、連通口流れガイド４６は、流路全体を仕切るように設けられ、吐出口１６から連通口３４までの逆方向の流路側から連通口３４を滑らかな曲面で覆う。
なお、吐出口背面ガイド４１と連通口流れガイド４６とには、複数の孔が設けられる。ここで、連通口流れガイド４６の開口率は、吐出口背面ガイド４１の開口率に比べて約３倍高い。つまり、連通口流れガイド４６が設けられた部分の流路面積は、吐出口背面ガイド４１が設けられた部分の流路面積よりも約３倍広い。したがって、吐出口１６から吐出した冷媒は、連通口流れガイド４６よりも吐出口背面ガイド４１によって強く流れを妨げられ、正方向へ流れることになる。
【００７６】
なお、連通口流れガイド４６が流路全体を塞ぐように設けられているため、連通口３４付近へ流れた冷媒を連通口３４へ誘導するのには有効である。しかし、正方向へ流れる流れを妨げるため、高速運転時等の冷媒量が多い場合には、圧縮損失が大きくなることが予測される。そこで、連通口流れガイド４６の開口率を５０％以上とすることが望ましい。
【００７７】
以上のような吐出口背面ガイド４１や連通口流れガイド４６を設けた実施の形態６に係る二段圧縮機においても、実施の形態１に係る二段圧縮機と同様に圧縮機効率を改善できる。
【００７８】
実施の形態７．
図１８は、実施の形態７に係る二段圧縮機の全体構成を示す断面図である。
図１９は、実施の形態７に係る図１８の二段圧縮機のＤ−Ｄ’断面図である。
実施の形態７に係る二段圧縮機について、実施の形態１に係る二段圧縮機と異なる部分のみ説明する。
【００７９】
実施の形態７に係る二段圧縮機の低段吐出マフラ空間３１には、吐出口背面ガイド４１が設けられていない。また、インジェクションパイプ８５が低段吐出マフラ３０に接続されておらず、低段吐出マフラ空間３１には注入口ガイド４７が設けられていない。
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に係る二段圧縮機と比べ、吐出口１６から吐出された冷媒が低段吐出マフラ空間３１内を一定方向に循環しにくくなる。したがって、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比べ、圧力損失が大きくなる。
しかし、実施の形態７に係る二段圧縮機には、連通口流れガイド４６が設けられており、実施の形態１に係る二段圧縮機と同様に、吐出口１６から連通口３４へ向かう水平方向の冷媒の流れを、上方向の流れに滑らかに変換できる。したがって、従来の二段圧縮機に比べ、ある程度圧縮損失を低減することができる。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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を開閉する開閉弁であればよい。
【００８４】
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。
【００８５】
図２０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２０に示す単段ツイン圧縮機について、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。但し、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。
【００８６】
また、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１８４（連結流路）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１８４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吐出マフラ空間１５１へ導く流路である。
【００８７】
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２０の（１））、吸入マフラ７へ流入する（図２０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１２１とへ吸入される（図２０の（３）と（６））。
下側圧縮部１１０のシリンダ１１１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２０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１８４を通って、上側吐出マフラ空間１５１へ導かれる（図２０の（５））。
また、上側圧縮部１２０のシリンダ１２１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２０の（７））。
下側吐出マフラ空間１３１から上側吐出マフラ空間１５１へ導かれた冷媒（図２０の（５））と、吐出口１２６から上側吐出マフラ空間１５１へ吐出された冷媒（図２０の（７））とが合流する。合流した冷媒は、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２０の（８））。そして、密閉シェル８内のモータ部９との間の空間へ導かれた冷媒は、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２０の（９））。
【００８８】
なお、下側吐出マフラ空間１３１と上側吐出マフラ空間１５１とは相互に連結されているが、下側圧縮部１１０と上側圧縮部１２０との圧縮タイミングにはずれがあるため、圧力脈動が生じる。上側吐出マフラ空間１５１から下側吐出マフラ空間１３１へ冷媒が逆流する場合もある。
【００８９】
下側吐出マフラ１３０について説明する。
図２１は、実施の形態８に係る図２０の単段ツイン圧縮機のＥ−Ｅ’断面図である。
図２１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本のボルト１６５を下部支持部材６０に固定される。ボルト１６５を配置した固定部分は、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。
また、下側吐出マフラ空間１３１内には、吐出口背面ガイド１４１、連通口流れガイド１４６、ガイド溝１３９が設けられる。吐出口背面ガイド１４１、連通口流れガイド１４６、ガイド溝１３９は、実施の形態１で説明した吐出口背面ガイド４１、連通口流れガイド４６、ガイド溝３９と同様である。
【００９０】
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２１の（１））。吐出された冷媒は、連通口１３４へ冷媒を吸入する力や吐出口背面ガイド１４１により、（ｉ）環状の下側吐出マフラ空間１３１内を正方向（図２１のＡ方向）へ循環する（図２１の（２）（４））。また、（ｉｉ）連通口１３４から下側吐出流路１８４を経て上側吐出マフラ空間１５１へ流入する（図２１の（３））。なお、冷媒が連通口１３４へ流入する際、連通口流れガイド１４６により、略水平方向（図２０の横方向）の流れが、軸方向上向き（図２０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。
【００９１】
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。
【００９２】
実施の形態９．
図２２は、図２０のＥ−Ｅ’断面に相当する部分を示す図であり、実施の形態９に係る単段ツイン圧縮機の下側吐出マフラ空間１３１を示す図である。
図２１に示す吐出マフラ容器１３２はボルト固定部以外ほぼ駆動軸６に対して対象形状であったが、図２２に示す吐出マフラ容器１３２では、駆動軸６に対して非対称な形状である。
【００９３】
吐出マフラ容器１３２では、吐出口１１６の背面部側の流路幅（図２２における径方向の幅）ｗ１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２２のＡ方向）と逆方向（図２２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ｗ２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。
また、吐出マフラ容器１３２は、吐出口１１６の背面部側を覆うように設けられ、実施の形態１で説明した吐出口背面ガイド４１と同様の働きをする。また、吐出マフラ容器１３２は、連通口１３４の外側から開口の所定の範囲を覆うように設けられ、実施の形態８で説明した連通口流れガイド１４６と同様の働きをする。
【００９４】
吐出口１１６の背面部側の流路幅ｗ１が、吐出口１１６から連通口１３４へ向かう正方向側の流路の最小幅ｗ２に比べて小さいため、吐出口１１６から流出した冷媒は、逆方向側（図２２Ｂ方向側）よりも正方向側（図２２のＡ方向側）へ流れ易い。特に、実施の形態１で説明した吐出口背面ガイド４１と同様の働きをするように、吐出マフラ容器１３２が形成されており、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。
【００９５】
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。
【００９６】
なお、上記実施の形態で説明した二段圧縮機及び単段ツイン圧縮機は、ＨＦＣ冷媒（Ｒ４１０Ａ、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、上述した効果がある。
特に、上記実施の形態で説明した二段圧縮機及び単段ツイン圧縮機は、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、大きな効果がある。
【００９７】
なお、実施の形態８，９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８，９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。
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に適用してもよい。
【００９８】
実施の形態１０．
実施の形態１０では、以上の実施の形態で説明した多段圧縮機（二段圧縮機）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。
【００９９】
図２３は、実施の形態１０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２２０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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
本発明による多段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の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】
【０１０３】
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、１４ａ，２４ａ  ベーン溝、１５，２５  シリンダ吸入口、１５ａ，２５ａ  シリンダ吸入流路、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  テーパ部、３８  連結溝、３９  ガイド溝、４０  曲り流路ブロック、４０ｅ  内部流路、４１  吐出口背面ガイド、４６  連通口流れガイド、４７  注入口ガイド、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、６０  下部支持部材、６１  下部軸受け部、６２  吐出口側側面、６５  ボルト、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、８３  曲がり部、８４  中間連結流路、８５  インジェクションパイプ、８６  インジェクション注入口、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、１４，２４  ベーン、１１５，１２５  シリンダ吸入口、１１５ａ，１２５ａ  シリンダ吸入流路、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、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、１３４  連通口、１３６  テーパ部、１３８  連結溝、１３９  ガイド溝、１４１  吐出口背面ガイド、１４６  連通口流れガイド、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、１６０  下部支持部材、１６１  下部軸受け部、１６２  吐出口側側面、１６５  ボルト、１７０  上部支持部材、１７１  上部軸受け部、１７２  吐出口側側面、１８４  下側吐出流路、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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【図２３】
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