(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が回転することにより駆動され、冷媒を圧縮する圧縮部と、
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、前記圧縮部が圧縮した冷媒が吐出口から吐出される吐出マフラ空間を、前記圧縮部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、
前記吐出マフラ空間と、前記圧縮部に対して前記軸方向の他方側に形成された他方側空間とを繋ぎ、前記吐出マフラ空間へ吐出された冷媒を前記他方側空間へ流入させる複数の連結流路と、
前記吐出マフラが形成する前記環状の吐出マフラ空間内の前記吐出口の周囲において、前記環状の吐出マフラ空間における前記吐出口から前記複数の連結流路の前記吐出マフラ空間との連通口までの軸回りの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、
前記吐出マフラ空間内の前記連通口の周囲において、前記逆方向の流路側に設けられ、前記逆方向の流路側から前記連通口の開口の所定の範囲を覆う連通口流れガイドと
を備え、
前記連通口は、前記軸方向と垂直な断面において、前記吐出口の所定の位置と前記駆動軸の中心位置とを通る直線によって前記環状の吐出マフラ空間を２つの領域に分割した場合における一方の領域側に設けられた
ことを特徴とする冷媒圧縮機。
【請求項２】
中央部を貫通して設けられた駆動軸が回転することにより駆動され、冷媒を圧縮する圧縮部と、
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、前記圧縮部が圧縮した冷媒が吐出口から吐出される吐出マフラ空間を、前記圧縮部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、
前記吐出マフラ空間と、前記圧縮部に対して前記軸方向の他方側に形成された他方側空間とを繋ぎ、前記吐出マフラ空間へ吐出された冷媒を前記他方側空間へ流入させる複数の連結流路と、
前記吐出マフラが形成する前記環状の吐出マフラ空間内の前記吐出口の周囲において、前記環状の吐出マフラ空間における前記吐出口から前記複数の連結流路の前記吐出マフラ空間との連通口までの軸回りの方向が異なる正方向と逆方向との二方向の流路うちの逆方向の流路側で、前記環状の吐出マフラ空間を仕切る第１仕切り流れガイドであって、孔が形成された第１仕切り流れガイドと、
各連結流路の前記吐出マフラ空間との連通口の周囲において、前記逆方向の流路側で、前記環状の吐出マフラ空間を仕切る第２仕切り流れガイドであって、孔が形成された第２仕切り流れガイドと
を備え、
前記連通口は、前記軸方向と垂直な断面において、前記吐出口の所定の位置と前記駆動軸の中心位置とを通る直線によって前記環状の吐出マフラ空間を２つの領域に分割した場合における一方の領域側に設けられ、
前記第１仕切り流れガイドの開口率は、前記第２仕切り流れガイドの開口率よりも低い
ことを特徴とする冷媒圧縮機。
【請求項３】
前記冷媒圧縮機は、さらに、
前記吐出マフラ空間の外周を形成する前記吐出マフラの壁面において、前記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までの軸回りの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正方向へ傾いて前記吐出マフラ空間内へ突出した傾斜流れガイド
を備えることを特徴とする請求項２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項４】
前記複数の連結流路のうち少なくとも１本の連結流路は、前記圧縮部の内部を通って、前記吐出マフラ空間と前記他方側空間とを繋いだ
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】
前記複数の連結流路のうち少なくとも２本の連結流路は、前記圧縮部の内部を通って、前記吐出マフラ空間と前記他方側空間とを繋いだ
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、
前記駆動軸と、前記圧縮部と、前記吐出マフラとを内部に収納する密閉シェルを備え、
前記複数の連結流路のうち少なくとも１本の連結流路は、前記密閉シェルの外部を通って、前記吐出マフラ空間と前記他方側空間とを繋いだ
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】
前記圧縮部の内部を通って前記吐出マフラ空間と前記他方側空間とを繋ぐ連結流路の前記吐出マフラ空間との連通口は、前記吐出マフラ空間側へ向かって徐々に広がった
ことを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項８】
前記圧縮部は、冷媒を圧縮する低段圧縮部と、前記低段圧縮部が圧縮した冷媒をさらに圧縮する高段圧縮部であって、吸入流路と前記吸入流路と繋がった圧縮空間とが内部に形成された高段圧縮部とが前記軸方向に積層され、
前記吐出マフラは、前記低段圧縮部が圧縮した冷媒が前記吐出口から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、
各連結流路は、前記吐出マフラ空間と、前記他方側空間である前記高段圧縮部の前記吸入流路とを繋ぎ、
前記高段圧縮部は、前記低段圧縮部が圧縮し前記吐出マフラ空間へ吐出した冷媒を、前記各連結流路を介して前記圧縮空間へ吸入して、さらに圧縮する
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】
前記圧縮部の内部を通って前記吐出マフラ空間と前記高段圧縮部とを繋ぐ連結流路の前記吐出マフラ空間との連通口は、前記軸方向から見た場合に、前記高段圧縮部の前記吸入流路と重なった位置に設けられた
ことを特徴とする請求項８に記載の冷媒圧縮機。
【請求項１０】
前記圧縮部は、並列に接続された下側圧縮部と上側圧縮部とであって、冷媒圧縮機に吸入された吸入圧の冷媒を冷媒圧縮機から吐出される吐出圧まで圧縮する下側圧縮部と上側圧縮部とが前記軸方向に積層され、
前記吐出マフラは、前記下側圧縮部が圧縮した冷媒が前記吐出口から吐出される前記吐出マフラ空間を、前記下側圧縮部に対して前記軸方向の前記上側圧縮部とは逆側に形成し、
密閉シェルに収納された前記圧縮部の内部を通る連結流路は、前記下側圧縮部の内部を通るとともに、前記上側圧縮部の内部を通って、前記吐出マフラ空間と前記上側圧縮部に対して前記軸方向の前記下側圧縮部とは逆側に形成された前記他方側空間とを繋いだ
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。
【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、ＨＦＯ１２３４ｙｆ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、圧縮部のシリンダ内部空間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、密閉シェルの内部空間へ流入する。
ここで、シリンダ内部空間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、シリンダ内部空間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内部空間で過圧縮（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、中間連結管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管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内部空間で生じる過圧縮（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、この影響が加わってシリンダ内部空間での圧力脈動が増加する。
（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、低段吐出マフラ空間から中間連結管へ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）細く狭い中間連結流路を冷媒が通過することにより、圧力損失が増加する。【０００６】
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ために、中間連結流路の流路長さを短縮することが有効である。また、中間連結流路の流路面積を大きくするとともに、中間連結流路に繋がる連通口の開口面積を大きくすることが有効である。【０００７】
特許文献１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。【０００８】
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、反主流側空間が単一共鳴型空間として働き、中間容器の圧力脈動を低減する。【０００９】
非特許文献１には、Ｙ形管における分岐流れで、分岐角度を変えた場合の圧力損失係数の変化について示されている。特に、非特許文献１の９１頁には、Ｙ形管の分岐角度が大きいほど、分岐流れに伴う圧力損失係数が大きくなることについての記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平５−１３３３６８号公報
【特許文献２】特開２００７−１２０３５４号公報
【非特許文献】
【００１１】
【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．８９−９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１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。
しかし、シリンダ上下面はシリンダ内の圧縮室から冷媒が外部に逃げないようにシールする働きがあるため、シリンダ内部で運動するロータやベーンの上下方向（高さ方向）の隙間を数μｍ単位で均一に保つ必要がある。そのため、シリンダ上下面の圧力分布と隙間とが均一になるように、低段シリンダと高段シリンダとを含む圧縮機構を上下方向に貫通して締結する数本（通常５本以上必要）のボルトを均等に配置する必要がある。
そのためには、シリンダのベーン溝や、低段圧縮部及び高段圧縮部とのシリンダ吸入口や吐出口が密集する領域の近傍にも締結ボルトを配置しなければならない。したがって、締結ボルトとシリンダの吸入口とを非常に近接して配置しなければならない。
特許文献１に係る二段圧縮機のように中間連結流路を圧縮機構の内部に形成して、中間連結流路の流路長さを短縮する場合、低段圧縮部のシリンダの吸入口、ベーン溝、締結ボルト等の近傍に中間連結流路を設ける必要がある。しかし、上述したように、圧縮機構内において、低段圧縮部のシリンダの吸入口、ベーン溝、締結ボルト等は非常に近接して配置されており、その近傍にはスペースがほとんどない。したがって、中間連結流路を圧縮機構の内部に形成して、中間連結流路の流路長さを短縮する場合、中間連結流路の流路面積を大きくすることが困難である。
なお、圧縮機構の内部でありながら、低段圧縮部のシリンダの吸入口、ベーン溝、締結ボルト等の近傍を迂回して中間連結流路を形成することも考えられる。しかし、この場合、流路長さの短縮が困難となる。
すなわち、中間連結流路を圧縮機構の内部に形成して、流路面積の拡大と流路長さの短縮とを両立することは非常に困難である。【００１３】
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い。そのため、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。【００１４】
この発明は、例えば、広い運転速度範囲において、二段圧縮機等の複数の圧縮部を有する多段圧縮機の中間連結部や、単段ツイン圧縮機等の単段圧縮機の吐出マフラ空間における圧力損失を低減し、圧縮機効率を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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が回転することにより駆動され、冷媒を圧縮する圧縮部と、
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、前記圧縮部が圧縮した冷媒が吐出口から吐出される吐出マフラ空間を、前記圧縮部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、
前記吐出マフラ空間と、前記圧縮部に対して前記軸方向の他方側に形成された他方側空間とを繋ぎ、前記吐出マフラ空間へ吐出された冷媒を前記他方側空間へ流入させる複数の連結流路とを備え、
前記複数の連結流路の各連結流路の前記吐出マフラ空間との連通口は、前記軸方向と垂直な断面において、前記吐出口の所定の位置と前記駆動軸の中心位置とを通る直線によって前記環状の吐出マフラ空間を２つの領域に分割した場合における一方の領域側に設けられた
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
この発明に係る冷媒圧縮機は、連結流路を密閉シェル内に配置することで流路長さを短縮できる。また、この発明に係る冷媒圧縮機は、複数の連結流路を有するため、連結流路の合計流路面積が大きい。したがって、この発明に係る冷媒圧縮機は、連結流路における圧力損失を低減し、圧縮機効率を改善できる。
また、この発明に係る冷媒圧縮機は、吐出マフラ空間の片側に全ての連通口が配置される。そのため、吐出口から吐出マフラ空間へ吐出された冷媒が、環状の吐出マフラ空間を一定方向へ循環し易い。したがって、吐出マフラ空間における圧力損失を低減し、圧縮機効率を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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’断面図であり、低段吐出マフラ空間３１における冷媒の流れと、低段吐出マフラ空間３１内の構成とを説明するための図。
【図５】実施の形態１に係る図１の二段圧縮機のＡ−Ａ’断面図であり、低段吐出マフラ空間３１内で生じる構造的な制約を説明するための図。
【図６】実施の形態１に係る図１の二段圧縮機のＡ−Ａ’断面図であり、吐出口１６と、第１連通口３４及び第２連通口３５との配置を説明するための図。
【図７】実施の形態１に係る吐出口背面ガイド４１の説明図。
【図８】実施の形態１に係る二段圧縮機の運転周波数が６０Ｈｚの場合における比圧縮機効率（実験１の結果）を示す図。
【図９】実施の形態１による比圧縮機効率と運転周波数との関係（実験２の結果）を示す図。
【図１０】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１１】実施の形態４に係る連通口流れガイド４３ａ，４３ｂを示す説明図。
【図１２】実施の形態４に係る高段圧縮部２０のシリンダ２１のシリンダ吸入流路２５ａ付近の斜視図。
【図１３】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１４】実施の形態５に係る二段圧縮機の第１連通口３４と第２連通口３５との駆動軸６の軸方向の断面形状を示す図。
【図１５】実施の形態６に係る二段圧縮機の全体構成を示す断面図。
【図１６】図１５のＤ−Ｄ’断面図であり、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７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８に係る単段ツイン圧縮機の全体構成を示す断面図。
【図１９】実施の形態８に係る図１８の単段ツイン圧縮機のＥ−Ｅ’断面図であり、下側吐出マフラ空間１３１における冷媒の流れと、下側吐出マフラ空間１３１内の構成とを説明するための図。
【図２０】実施の形態８に係る図１８の単段ツイン圧縮機のＥ−Ｅ’断面図であり、吐出口１１６と、第１連通口１３４及び第２連通口１３５との配置を説明するための図。
【図２１】図１８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２２】図１８のＥ−Ｅ’断面に相当する部分を示す図であり、実施の形態１０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。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態１．
ここでは、冷媒圧縮機の一例として、低段圧縮部（前段圧縮部）と高段圧縮部（後段圧縮部）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、冷媒圧縮機は、３つ以上の圧縮部（圧縮機構）を有する多段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。
【００１９】
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、潤滑油貯蔵部３が設けられる。
【００２０】
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内部空間１１ａ、２１ａ（圧縮空間，図２，３参照）を形成する。シリンダ内部空間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でシリンダ内部空間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。
【００２１】
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、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。
【００２２】
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の内部空間へ連通する連通口５４が設けられる。
【００２３】
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と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内部空間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（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。
【００２４】
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内部空間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。
【００２５】
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、２つの中間連結流路（連結流路）である第１中間連結流路８３と第２中間連結流路８４とが密閉シェル８内部に形成されている。
つまり、低段吐出マフラ空間３１は、下部支持部材６０の吐出口側側面６２に形成された第１連通口３４から第１中間連結流路８３を介して高段圧縮部２０のシリンダ吸入流路２５ａと連通する。また、低段吐出マフラ空間３１は、下部支持部材６０に形成された第２連通口３５から第２中間連結流路８４を介して高段圧縮部２０のシリンダ吸入流路２５ａと連通する。
【００２６】
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。
【００２７】
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（図１の（３））、低段圧縮部１０のシリンダ内部空間１１ａへ吸入される（図１の（４））。
シリンダ内部空間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、第１連通口３４から第１中間連結流路８３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（８））。また、低段吐出マフラ空間３１へ吐出された冷媒は、第２連通口３５から第２中間連結流路８４を通って（図１の（７））、高段圧縮部２０のシリンダ内部空間２１ａへ吸入される（図１の（８））。
次に、シリンダ内部空間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（９））。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（１０））。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（１１））。
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（１２））、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（１３））。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（１３））、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）（８））、高圧まで圧縮されて外部へ吐出される（図１の（９）（１０）（１１））。
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、各圧縮部の摺動部及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に示す二段圧縮機は、高圧シェル型である。
【００２８】
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内部空間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。
【００２９】
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、それぞれシリンダ内部空間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、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。
【００３０】
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’断面図であり、低段吐出マフラ空間３１における冷媒の流れと、低段吐出マフラ空間３１内の構成とを説明するための図である。
図５は、実施の形態１に係る図１の二段圧縮機のＡ−Ａ’断面図であり、低段吐出マフラ空間３１内で生じる構造的な制約を説明するための図である。図５では、低段圧縮部１０のシリンダ内部空間１１ａの位置、低段圧縮部１０のシリンダ吸入流路１５ａの位置、低段圧縮部１０のベーン溝１４ａ及びベーン背圧室１４ｂの位置、高段圧縮部２０のシリンダ吸入流路２５ａの位置を破線により示す。また、図５では、低段吐出マフラ空間３１における一部の構成を省略している。
図６は、実施の形態１に係る図１の二段圧縮機のＡ−Ａ’断面図であり、吐出口１６と、第１連通口３４及び第２連通口３５との配置を説明するための図である。図６では、低段吐出マフラ空間３１における一部の構成を省略している。
【００３１】
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、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。
したがって、吐出口１６から第１連通口３４，第２連通口３５へ向かう流路は、正方向（図４のＡ方向）と逆方向（図４のＢ方向）との二方向の流路がある。同様に、インジェクション注入口８６から第１連通口３４，第２連通口３５へ向かう流路は、正方向（図４のＡ方向）と逆方向（図４のＢ方向）との二方向の流路がある。
【００３２】
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、（ｉｉ）第１連通口３４と第２連通口３５から第１中間連結流路８３と第２中間連結流路８４とを経て高段圧縮部２０へ流入する（図４の（３）と（４））。このように冷媒が流れる理由については後述する。
【００３３】
図１，４に基づき、低段吐出マフラ空間３１内の構成について説明する。
図１，４に示すように、低段吐出マフラ空間３１を形成する吐出口側側面６２には、第１中間連結流路８３を経て高段圧縮部２０へと連通する第１連通口３４と、第２中間連結流路８４を経て高段圧縮部２０へと連通する第２連通口３５とが設けられている。ここで、高段圧縮部２０のシリンダ吸入口２５の配置位置（位相θＳ２）は、低段圧縮部１０のシリンダ吸入口１５の配置位置（位相θＳ１）と位相がずれている（図５参照）。そして、第１連通口３４と第２連通口３５とは、高段圧縮部２０のシリンダ吸入口２５の配置位相θＳ２と近接した位相に設けられている。つまり、第１連通口３４と第２連通口３５とは、駆動軸６の軸方向において、低段圧縮部１０のシリンダ吸入流路１５ａと重ならず、かつ、高段圧縮部２０のシリンダ吸入流路２５ａと重なるように配置されている（図５参照）。
また、低段吐出マフラ空間３１には、低段吐出マフラ空間３１へ流入した冷媒を上述した（ｉ）の流れとなるように促す流れガイドとして、吐出口背面ガイド４１と傾斜流れガイド４２ａ，４２ｂ，４２ｃと注入口ガイド４７とが設けられている。
また、低段吐出マフラ空間３１を形成する吐出口側側面６２には、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、高段圧縮部２０のシリンダ２１、上部支持部材７０の吐出口側側面７２を軸方向に貫通して締結する５本のボルト６５が設けられている。
【００３４】
図５に基づき、低段吐出マフラ空間３１内で生じる構造的な制約を説明する。
図５に示すように、低段圧縮部１０のシリンダ吸入流路１５ａ、低段圧縮部１０におけるシリンダ内部空間１１ａ、ベーン溝１４ａ、ベーン背圧室１４ｂ、及び、低段圧縮部１０と高段圧縮部２０とを締結する締結ボルト６５等が存在する。そのため、低段吐出マフラ空間３１と高段圧縮部２０のシリンダ吸入流路２５ａとを繋ぐ中間連結流路を低段圧縮部１０等を貫通させて設置する場合、シリンダ吸入流路２５ａが配置された位相θＳ２付近は中間連結流路の設置スペースがほとんどない。
したがって、１本の中間連結流路を流路長さを短縮しつつ、流路面積を拡大することは困難である。そこで、流路長さの短い２本以上の中間連結流路を設けて合計流路面積を拡大することが有効である。
【００３５】
図６に基づき、吐出口１６と、第１連通口３４及び第２連通口３５との配置について説明する。
図６において、線９２は、Ａ−Ａ’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）と円形の吐出口１６の中心位置９１を通る直線である。線９２によって二分割された低段吐出マフラ空間３１の領域を、それぞれ領域９３ａ（斜線のある領域）と領域９３ｂ（斜線のない領域）とする。第１連通口３４と第２連通口３５とは、この二つの領域９３ａ，９３ｂのうち、同じ領域９３ａ側に配置される。
【００３６】
このように、吐出口１６と、第１連通口３４及び第２連通口３５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を、正方向（図４のＡ方向）へ冷媒を流す力として利用するためである。ここで、高段圧縮部２０により冷媒を吸入する力とは、第１連通口３４と第２連通口３５とへ冷媒を吸入する力である。
Ａ−Ａ’断面で、吐出口１６の中心位置９１において循環する冷媒の理想的な流れ方向は、破線で示す円９４に対する吐出口１６の中心位置９１における接線９５が示す方向である。ここで、円９４は、駆動軸６の軸心６ｄを中心として、吐出口１６の中心位置９１を通る円である。また、接線９５は、吐出口１６の中心位置９１における接線であって、正方向側（図４のＡ方向側）へ引かれた接線である。
この理想的な流れ方向を示す接線９５と、吐出口１６の中心位置９１と第１連通口３４の中心位置９６ａとを結ぶ線９７ａとがなす角９８ａが９０度以下であれば、第１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できる。同様に、理想的な流れ方向を示す接線９５と、吐出口１６の中心位置９１と第２連通口３５の中心位置９６ｂとを結ぶ線９７ｂとがなす角９８ｂが９０度以下であれば、第２連通口３５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できる。
一方、角９８ａや角９８ｂが９０度より大きいと、第１連通口３４や第２連通口３５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。
さらに、線９７ａと線９７ｂがなす分岐角９８ｃが小さいほど、吐出口１６から第１連通口３４と第２連通口３５とへの分岐流れに伴う圧力損失も小さくなる。そのため、第１連通口３４と第２連通口３５とを同じ領域９３ａ側に配置することで、分岐角９８ｃが小さくなり、分岐流れに伴う圧力損失を小さくできる。
なお、角９８ａや角９８ｂはなるべく小さい方がよく、例えば３０度以下であるとしてもよい。
【００３７】
図４，７に基づき、吐出口背面ガイド４１について説明する。
図７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から第１連通口３４，第２連通口３５までの逆方向（図４，５のＢ方向）の流路側に設けられる。以下、吐出口１６の逆方向の流路側を、吐出口１６の背面部と呼ぶ。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。また、吐出口背面ガイド４１は、吐出口側側面６２との間に、吐出口１６から第１連通口３４，第２連通口３５までの正方向の流路側へ向かって開口が設けられる。
【００３８】
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。
【００３９】
なお、図７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内部空間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７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の第１連通口３４，第２連通口３５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。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。
【００４０】
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から第１連通口３４，第２連通口３５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。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。
【００４１】
図４に基づき、傾斜流れガイド４２ａ，４２ｂ，４２ｃについて説明する。
傾斜流れガイド４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、低段吐出マフラ空間３１内の環状外周を形成する容器外周側壁３２ａから低段吐出マフラ空間３１内へ正方向側へ傾いて突出するように設けられる。
【００４２】
図４に基づき、低段吐出マフラ空間３１における冷媒の流れについて説明する。
冷媒は、吐出口１６から放射状に（四方向に広がって）吐出される（図４の（１））。しかし、吐出口１６から逆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。また、位相的に近い位置に設置された第１連通口３４と第２連通口３５とへ冷媒を吸引する力が働く。そのため、吐出口１６から吐出された冷媒は、正方向（図４のＡ方向）へ優先的に流れる（図４（２））。
吐出口１６から正方向へ流れた冷媒の一部は、第１連通口３４と第２連通口３５とから第１中間連結流路８３と第２中間連結流路８４とを経て高段圧縮部２０のシリンダ内部空間２１ａへと流入する。（図４の（３）（４））。
吐出口１６から正方向へ流れた冷媒のうち、第１連通口３４と第２連通口３５と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（５））。
インジェクション配管８５を流れた冷媒（図４の（６））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（７））。そして、インジェクション冷媒は、環状の低段吐出マフラ空間３１内を循環する冷媒と混合され、正方向へ循環する（図４の（８））。
インジェクション冷媒と混合され、正方向へ流れる冷媒は、吐出口背面ガイド４１を通過し（図４の（８））、吐出口１６から吐出された冷媒と混合される。そして、吐出口１６から吐出された冷媒と混合された冷媒の一部は、第１連通口３４と第２連通口３５とから流出し、残りは環状の低段吐出マフラ空間３１内を正方向へ循環する。
なお、低段吐出マフラ空間３１内において、逆方向への流れは、容器外周側壁３２ａに設けた傾斜流れガイド４２ａ，４２ｂ，４２ｃにより妨げられる。
【００４３】
以上のように、実施の形態１に係る二段圧縮機では、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、高段圧縮部２０のシリンダ２１を貫通して、密閉シェル８内に中間連結流路を設けたため、中間連結流路の流路長さを短縮できる。また、第１中間連結流路８３と第２中間連結流路８４との２つの中間連結流路を設けたため、中間連結流路の合計流路面積を大きくできるとともに、中間連結流路に繋がる連通口の合計開口面積を大きくできる。したがって、実施の形態１に係る二段圧縮機は、低段圧縮部１０と高段圧縮部２０とを繋ぐ中間連結部における圧力損失を低減できる。
また、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において冷媒が一定方向に流れ易く、低段吐出マフラ空間３１において冷媒の流れの乱れが少なくなるため、圧力損失を低減できる。
そのため、実施の形態１に係る二段圧縮機では、広い運転速度範囲において圧縮機効率を改善できる。
【００４４】
なお、図３に示すように、高段圧縮部２０のシリンダ吸入流路２５ａは、シリンダ内周側面２９ｄからシリンダ外周側面２９ｅの方向へ形成された穴である。なお、シリンダ吸入流路２５ａは、シリンダ外周側面２９ｅまでは貫通していない。これは、低段吐出マフラ空間３１からシリンダ吸入流路２５ａへ流入した冷媒がシリンダ外周側面２９ｅ側へ漏れないようにするためである。
そこで、例えば、シリンダ外周側面２９ｅからシリンダ内周側面２９ｄへ通し穴を設けた後、シール部１０２を有する封止部材１０１をボルト１０３や溶接などで設置する。これにより、通し穴のシリンダ外周側面２９ｅ側を封止するように加工すれば、加工が容易である。
【００４５】
実施の形態２．
実施の形態２では、実施の形態１に係る二段圧縮機についての実験結果を説明する。
【００４６】
＜実験１＞
実験１は、実施の形態１に係る二段圧縮機の比圧縮機効率についての実験である。
図８は、実施の形態１に係る二段圧縮機の運転周波数が６０Ｈｚの場合における比圧縮機効率（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）の圧縮機効率を基準（１００％）とした。
【００４７】
＜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℃、運転周波数６０Ｈｚ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。
【００４８】
＜実験１の比較対象＞
以下の３種類の構成の二段圧縮機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に吐出口背面ガイド４１や傾斜流れガイド４２ａ，４２ｂ，４２ｃを設けず、１個の連通口を設け、１本の中間連結流路を密閉シェル８の外部に形成した二段圧縮機である。
（対象２：実施の形態１の構成１）
対象２の構成において、対象１と異なる点のみを説明する。対象２は、２個の連通口３４，３５の配置位置が駆動軸６の軸方向で高段圧縮部２０のシリンダ吸入流路２５ａと重なるように配置し、２本の中間連結流路８３，８４を設けた二段圧縮機である。つまり、対象２は、図１と図４に示す構成とした二段圧縮機から、流れガイド（吐出口背面ガイド４１と傾斜流れガイド４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）を除いた構成とした二段圧縮機である。
（対象３：実施の形態１の構成２）
対象３の構成において、対象２と異なる点のみを説明する。対象３は、対象２に流れガイドを設けた二段圧縮機である。つまり、対象３は、図１と図４とに示す構成とした二段圧縮機である。
【００４９】
＜実験１の結果＞
（対象２：実施の形態１の構成１）
対象２では、２本の中間連結流路８３，８４を圧縮機構の内部に設けることで、中間連結流路流路長さが短くなりつつ、中間連結流路の合計流路面積が大きく、中間連結流路に繋がる連通口３４，３５の合計開口面積が大きくなった。また、吐出口１６と連通口３４，３５との配置により、冷媒が一定方向を流れ易くなり、冷媒の流れに乱れが少なくなった。そのため、対象２は、圧力損失を低減でき、対象１より圧縮機効率が改善した。
（対象３：実施の形態１の構成２）
対象３では、流れガイドを設けたため、対象２に比べて、さらに冷媒が一定方向へ流れ易くなった。そのため、対象３は、さらに圧力損失を低減でき、対象２より圧縮機効率が改善した。
【００５０】
実施の形態３．
実施の形態３では、実施の形態１に係る二段圧縮機についての実験結果を説明する。
【００５１】
＜実験２＞
実験２は、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についての実験である。
図９は、実施の形態１による比圧縮機効率と運転周波数との関係（実験２の結果）を示す図である。また、図９において、比圧縮機効率は、従来一般方式１（対象４）の運転周波数が６０Ｈｚの場合における圧縮機効率を基準（１００％）とした。
【００５２】
＜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。
【００５３】
＜実験１の比較対象＞
以下の３種類の構成の二段圧縮機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４：従来一般方式１）
対象４は、低段吐出マフラ空間３１内に流れガイドを設けず、１個の連通口を設け、１本の中間連結流路を密閉シェル８の外部に形成した二段圧縮機である。
（対象５：従来発明方式１）
対象５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６：実施の形態１の構成２）
対象６は、実施の形態１に従い、２個の連通口３４，３５の配置位置が駆動軸６の軸方向で高段圧縮部２０のシリンダ吸入流路２５ａと重なるように配置し、２本の中間連結流路８３，８４を設けた二段圧縮機である。さらに、対象６は、流れガイドを設けた二段圧縮機である。つまり、対象６は、図１と図４とに示す構成とした二段圧縮機である。
【００５４】
＜実験２の結果＞
（対象４：従来一般方式１（対象１と同一構成））
対象４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５：従来発明方式１）
対象５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で最も圧縮機効率がよくなる。いずれの運転周波数においても、対象４より圧縮機効率はよいものの、運転周波数が高くなると、対象４の圧縮機効率を改善する程度は小さかった。
（対象６：実施の形態１の構成２（対象３と同一構成））
対象６では、いずれの運転周波数においても、対象４と対象５より圧縮機効率がよかった。さらに、運転周波数の増加に伴って、対象４及び対象５との圧縮機効率の差がより大きくなった。
【００５５】
以上の比較結果から、実施の形態１の構成を備えた二段圧縮機は、広い運転速度範囲において中間連結部で生じる圧力損失を低減するため、圧縮機効率がよくなることがわかる。
【００５６】
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に係る二段圧縮機は、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に係る二段圧縮機は大きな効果がある。
【００５７】
実施の形態４．
図１０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１０では、高段圧縮部２０のシリンダ内部空間２１ａの位置、高段圧縮部２０のシリンダ吸入流路２５ａの位置を破線により示す。
図１０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。
図１０に示す低段吐出マフラ空間３１では、第２連通口３５が、高段圧縮部２０のシリンダ吸入口２５の位相θｓ２と近接しない位相に配置されている。また、流れガイドとして、第１連通口３４，第２連通口３５の周囲において、吐出口１６から第１連通口３４，第２連通口３５までの逆方向（図１０のＢ方向）の流路側に連通口流れガイド４３ａ，４３ｂを設けられている。
【００５８】
図１０，１１に基づき、連通口流れガイド４３ａ，４３ｂについて説明する。
図１１は、実施の形態４に係る連通口流れガイド４３ａ，４３ｂを示す説明図である。
連通口流れガイド４３ａ，４３ｂは、吐出口１６から第１連通口３４，第２連通口３５までの二方向の流路のうちの逆方向（図１０，１１のＢ方向）の流路側に設けられる。以下、連通口３４，３５の逆方向の流路側を連通口３４，３５の背面部側と呼び、連通口３４，３５の正方向の流路側を連通口３４，３５の吐出口１６側と呼ぶ。
連通口流れガイド４３ａ，４３ｂは、第１連通口３４，第２連通口３５の背面部側から第１連通口３４，第２連通口３５の開口から開口の縁部にわたる所定の範囲を覆うように設けられる。連通口流れガイド４３ａ，４３ｂは、第１連通口３４，第２連通口３５が設けられた吐出口側側面６２との間に、吐出口１６側に向かって開口部を形成する。なお、連通口流れガイド４３ａ，４３ｂの吐出口１６側に形成された開口部の開口面積は、第１連通口３４，第２連通口３５の開口面積や第１中間連結流路８３，第２中間連結流路８４の流路面積よりも大きい。
また、連通口流れガイド４３ａ，４３ｂは、第１連通口３４，第２連通口３５の背面部側から第１連通口３４，第２連通口３５の下側及び側面部を覆うように曲げられた曲面状に形成されている。この曲面状に形成された連通口流れガイド４３ａ，４３ｂにより、吐出口１６から第１連通口３４，第２連通口３５へ向かう水平方向の冷媒の流れ（図１１の（１））を、上方向の流れ（図１１の（２））に滑らかに変換することができる。
【００５９】
実施の形態４に係る二段圧縮機では、第２連通口３５を高段圧縮部２０のシリンダ吸入口２５の位相θｓ２とずれた位相に配置したため、実施の形態１に係る二段圧縮機比べてシリンダ吸入流路２５ａが長くなる。シリンダ吸入流路２５ａが長い分、圧力損失は増加する。しかし、一方で、第２連通口３５の開口面積を大きくできるとともに、第２連通口３５と繋がる第２中間連結流路８４の流路面積を大きくすることができる。そのため、第２連通口３５の開口面積や第２中間連結流路８４の流路面積が大きくなる分、圧力損失が低減する。
その結果、実施の形態４に係る二段圧縮機は、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。
【００６０】
また、実施の形態４に係る二段圧縮機では、さらに、連通口流れガイド４３ａ，４３ｂを設けた。そのため、第１連通口３４と第２連通口３５への冷媒の流出がよりスムーズになる。その結果、圧力損失が低減し、圧縮機効率を改善できる。
【００６１】
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１２は、実施の形態４に係る高段圧縮部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。
高段圧縮部２０のシリンダ吸入流路２５ａは、シリンダ吸入口２５の位相θｓ２に設けられた第１連通口３４と繋がった第１中間連結流路８３と、シリンダ吸入口２５の位相θｓ２と異なる位相に設けられた第２連通口３５と繋がった第２中間連結流路８４との両方と連通する構造である。そのため、例えば、シリンダ吸入流路２５ａを、シリンダ内部空間２１ａ及び第１中間連結流路８３と連通する溝１０４ａと、第２中間連結流路８４と連通する溝であって、溝１０４ａから分岐して形成された溝である溝１０４ｂからなるように加工すればよい。
【００６２】
また、第１中間連結流路８３と第２中間連結流路８４とから、高段圧縮部２０のシリンダ吸入流路２５ａへの接続部１０５ａ，１０５ｂにおいて、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もよい。第１中間連結流路８３及び第２中間連結流路８４とシリンダ吸入流路２５ａへの接続部１０５ａ，１０５ｂが、所定の曲率で滑らかに曲げられることにより、第１中間連結流路８３及び第２中間連結流路８４とからシリンダ吸入流路２５ａへ冷媒が流れる場合における圧力損失を低減することができる。
【００６３】
実施の形態５．
図１３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１４は、実施の形態５に係る二段圧縮機の第１連通口３４と第２連通口３５との駆動軸６の軸方向の断面形状を示す図である。
図１３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と異なる部分のみを説明する。
【００６４】
図１３に示す低段吐出マフラ空間３１では、第１連通口３４と第２連通口３５とに、図１４に示すように、低段吐出マフラ空間３１側に向かって広がるテーパ部３６が設けられている。つまり、第１連通口３４と第２連通口３５とは、低段吐出マフラ空間３１側に向かって広がるラッパ状に形成されている。
【００６５】
また、図１３に示す低段吐出マフラ空間３１では、流れガイドとして、低段吐出マフラ空間３１を、吐出口１６と第１連通口３４と第２連通口３５とを含む空間と、それ以外の空間とに分割する有孔仕切り流れガイド４４ａ，４４ｂが設けられている。有孔仕切り流れガイド４４ａ（第２仕切り流れガイド）は、第１連通口３４と第２連通口３５の近傍であって、吐出口１６から第１連通口３４，第２連通口３５までの逆方向（図１３のＢ方向）の流路側に、低段吐出マフラ空間３１の外壁（容器外周側壁３２ａ）から内壁（下部軸受け部６１）までを塞ぐように設けられている。有孔仕切り流れガイド４４ｂ（第１仕切り流れガイド）は、吐出口１６の近傍であって、吐出口１６から第１連通口３４，第２連通口３５までの逆方向（図１３のＢ方向）の流路側に、低段吐出マフラ空間３１の外壁（容器外周側壁３２ａ）から内壁（下部軸受け部６１）までを塞ぐように設けられている。
また、有孔仕切り流れガイド４４ａ，４４ｂは、孔を有しており、有孔仕切り流れガイド４４ａの開口率は約５０％であり、有孔仕切り流れガイド４４ｂの開口率は１０％である。
【００６６】
冷媒の流れについて説明する。
冷媒は、吐出口１６から放射状に吐出される（図１３の（１））。しかし、吐出口１６から逆方向への冷媒の流れは、開口率の低い有孔仕切り流れガイド４４ｂによって妨げられる。また、有孔仕切り流れガイド４４ａ，４４ｂによって仕切られて形成された２つの空間のうち、吐出口１６と同じ空間に設置された第１連通口３４と第２連通口３５とへ冷媒を吸引する力が働く。そのため、吐出口１６から吐出された冷媒は、正方向（図１３のＡ方向）へ優先的に流れ、第１連通口３４と第２連通口３５とから流出する（図１３の（２）（３））。
第１連通口３４と第２連通口３５とから流出しなかった冷媒は、開口率の高い有孔仕切り流れガイド４４ａに設けられた孔４５ａを通過して流れる（図１３の（４））。孔４５ａを通過した冷媒は、インジェクション注入口８６付近でインジェクション冷媒（図１３の（５））と合流して混合され、そのまま正方向へ流れる（図１３の（６））。インジェクション冷媒と混合され、正方向へ流れる冷媒は、有孔仕切り流れガイド４４ｂに設けられた孔４５ｂを通過する（図１３の（７））。孔４５ｂを通過した冷媒は、吐出口１６から吐出された冷媒と混合される。
吐出口１６から吐出された冷媒と混合された冷媒の一部は、第１連通口３４と第２連通口３５とから流出し、残りは環状の低段吐出マフラ空間３１内を正方向へ循環する。
【００６７】
実施の形態５に係る二段圧縮機では、２本の中間連結流路を圧縮機構内に配置するとともに、吐出口１６から冷媒が一定方向に流れ易くしたため、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。
さらに、実施の形態５に係る二段圧縮機では、第１連通口３４と第２連通口３５とにテーパ部を設けることで、第１連通口３４と第２連通口３５との開口面積が実施の形態１に係る第１連通口３４と第２連通口３５との開口面積よりも大きくなる。そのため、冷媒が第１連通口３４と第２連通口３５とへ流入する際、冷媒の流れが急激に縮小することによる圧力損失が低減され、圧縮機効率を改善できる。
【００６８】
実施の形態６．
図１５は、実施の形態６に係る二段圧縮機の全体構成を示す断面図である。
図１６は、図１５のＤ−Ｄ’断面図であり、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１５，１４に示す二段圧縮機について、図１，４に示す二段圧縮機と異なる部分のみを説明する。
実施の形態６では、１個の大きな連通口３８から分岐するように２本の第１中間連結流路８３と第２中間連結流路８４が設けられている。つまり、低段吐出マフラ３０に形成された１個の大きな連通口３８に、２本の中間連結流路８３，８４が接続されている。なお、連通口３８は、図１６に示すように、他の部品との配置関係に応じて円形以外の任意の形状にし、開口面積を大きくしてもよい。
また、図１６に示すように、流れガイドとして、低段吐出マフラ３０の容器３２の容器外周側壁３２ａと一体になった吐出口背面ガイド４１ｂと、下部支持部材６０の吐出口側側面６２と一体になった連通口流れガイド４３ｃとが設けられている。
なお、吐出口背面ガイド４１ｂは、図４に示す吐出口背面ガイド４１と同様の役割を果たすものであり、吐出口１６の周囲において、吐出口１６から連通口３８までの逆方向（図１６のＢ方向）の流路側に、吐出口１６を覆うように設けられる。また、連通口流れガイド４３ｃは、図１０に示す連通口流れガイド４３ａ，ｂと同様の役割を果たすものであり、連通口３８の周囲において、吐出口１６から連通口３８までの逆方向（図１６のＢ方向）の流路側に、連通口３８を覆うように設けられる。
【００６９】
このように、流れガイドを低段吐出マフラ３０の容器３２や下部支持部材６０と一体型で形成した実施の形態６に係る二段圧縮機においても、実施の形態１や実施の形態４に係る二段圧縮機と同様に圧縮機効率を改善できる。
さらに、２本の中間連結流路が接続される連通口を１つの連通口３８としたため、中間連結流路に繋がる連通口の開口面積を大きくできる。特に、連通口３８の開口形状を円形に制限せず任意の形状としたため、連通口３８の開口面積を大きくできる。そのため、冷媒が連通口へ流入する際の縮小流れによる圧力損失が低減され、圧縮機効率を改善できる。
【００７０】
実施の形態７．
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７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１７では、高段圧縮部２０の吸入流路２５ａとシリンダ内部空間２１ａとを破線で示す。
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と異なる部分のみを説明する。
図１７に示す低段吐出マフラ空間３１では、流れガイドとして、吐出口１６の背面部側（図１７のＢ方向側）に、低段吐出マフラ３０の容器３２と一体になった仕切り流れガイド４４ｃを設けている。仕切り流れガイド４４ｃは、低段吐出マフラ空間３１を吐出口１６の逆方向側で完全に仕切っている。そのため、低段吐出マフラ空間３１は、図２に示す低段吐出マフラ空間３１のように、環状にはなっておらず、Ｃ字型に連通した冷媒流路を形成している。
また、第１連通口３４を、高段圧縮部２０の吸入流路２５ａと駆動軸６の軸方向に重なる位置に配置している。一方、第２連通口３５を、Ｃ字型の冷媒流路の終端部付近に配置している。そして、第２連通口３５と接続される第２中間連結流路８４を密閉シェル８の外部に設けている。また、インジェクション注入口８６を第２中間連結流路８４に接続している。
【００７１】
冷媒の流れについて説明する。
冷媒は、吐出口１６から放射状に吐出される（図１７の（１））。しかし、吐出口１６から逆方向への冷媒の流れは、仕切り流れガイド４４ｃにより完全に妨げられる。また、第１連通口３４と第２連通口３５とへ冷媒を吸引する力が働く。そのため、吐出口１６から吐出された冷媒は、正方向へ流れる（図１７（２））。
吐出口１６から正方向へ流れた冷媒の一部は、第１連通口３４から第１中間連結流路８３を経て高段圧縮部２０へと流入する。（図１７の（３））。
吐出口１６から正方向へ流れた冷媒のうち、第１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る（図１７の（４））。正方向へ流れる冷媒は、仕切り流れガイド４４ｃにより吐出口１６側への流れを妨げられるため、原則として全て第２連通口３５から第２中間連結流路８４へ流入する（図１７の（５））。第２中間連結流路８４へ流入した冷媒は、インジェクション注入口８６付近でインジェクション冷媒（図１７の（６））と合流して混合され（図１７の（７））、高段圧縮部２０へと流入する。
【００７２】
実施の形態７に係る二段圧縮機では、２本の中間連結流路を設けるとともに、吐出口１６から冷媒が一定方向に流れ易くしたため、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。
しかし、実施の形態１の二段圧縮機の第２中間連結流路８４に比べて、実施の形態７に係る二段圧縮機の第２中間連結流路８４は、密閉シェル８の外部を経由するため、流路長さが長くなる。そのため、第２中間連結流路８４が長くなる分、圧縮機損失が発生するとともに、二段圧縮機の設置スペースは大きくなる。一方、第２中間連結流路８４は、密閉シェル８の外部を経由するため、中間連結部へのインジェクション注入口８６の接続が容易となる。
【００７３】
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、低段圧縮部と高段圧縮部と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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
また、以上の実施の形態では、低段吐出マフラ空間３１と高段圧縮部２０とを繋ぐ中間連結流路を２本設けた場合について説明した。しかし、中間連結流路は３本以上であってもよい。
【００７８】
実施の形態８．
以上の実施の形態では、２つの圧縮部が直列に接続された二段圧縮機について説明した。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について説明する。
図１８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１８に全体構成について、図１に示す二段圧縮機と異なる部分のみを説明する。
実施の形態８に係る単段ツイン圧縮機は、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に代えて、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。
【００７９】
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第１連通口１３４と第２連通口１３５とが形成される。そして、第１連通口１３４と繋がった第１下側吐出流路１８３（連結流路）と、第２連通口１３５と繋がった第２下側吐出流路１８４（連結流路）とが、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。つまり、下側吐出マフラ空間１３１と密閉シェル８の内部空間は、第１下側吐出流路１８３と第２下側吐出流路１８４を介して連通している。
【００８０】
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１８の（１））、吸入マフラ７へ流入する（図１８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のシリンダ内部空間と上側圧縮部１２０のシリンダ内部空間とへ吸入される（図１８の（３）と（６））。
上側圧縮部１２０のシリンダ内部空間へ吸入され、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１８の（４））。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の内部空間へ吐出される（図１８の（５））。
また、下側圧縮部１１０のシリンダ内部空間へ吸入され、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１８の（７））。下側吐出マフラ空間１３１へ吐出された冷媒は、第１連通口１３４から第１下側吐出流路１８３を通って（図１８の（８））、密閉シェル８の内部空間へ吐出される（図１８の（１０））。また、下側吐出マフラ空間１３１へ吐出された冷媒は、第２連通口１３５から第２下側吐出流路１８４を通って（図１８の（９））、密閉シェル８の内部空間へ吐出される（図１８の（１０））。
つまり、上側圧縮部１２０で吐出された冷媒と下側圧縮部１１０で吐出された冷媒とは、それぞれ別々の経路を通って密閉シェル８の内部空間へ吐出される。
上側吐出マフラ空間１５１から密閉シェル８の内部空間へ吐出された冷媒（図１８の（５））と、下側吐出マフラ空間１３１から密閉シェル８の内部空間へ吐出された冷媒（図１８の（１０））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１８の（１１））。
【００８１】
下側吐出マフラ空間１３１について説明する。
図１９は、実施の形態８に係る図１８の単段ツイン圧縮機のＥ−Ｅ’断面図であり、下側吐出マフラ空間１３１における冷媒の流れと、下側吐出マフラ空間１３１内の構成とを説明するための図である。
図２０は、実施の形態８に係る図１８の単段ツイン圧縮機のＥ−Ｅ’断面図であり、吐出口１１６と、第１連通口１３４及び第２連通口１３５との配置を説明するための図である。図２０では、下側吐出マフラ空間１３１における一部の構成を省略している。
【００８２】
図１９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駆動軸６の回りを一周する環状（ループ状）に形成される。
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。これらの冷媒は、（ｉ）環状の下側吐出マフラ空間１３１を正方向（図１９のＡ方向）へ循環するとともに、（ｉｉ）第１連通口１３４と第２連通口１３５から第１下側吐出流路１８３と第２下側吐出流路１８４を経て密閉シェル８の内部空間へ流出する。
なお、実施の形態８では、流れガイドとして、吐出口背面ガイド４１と傾斜流れガイド４２ａ，４２ｂ、４２ｃとを設けた。吐出口背面ガイド４１と傾斜流れガイド４２ａ，４２ｂ、４２ｃとは、実施の形態１で説明した吐出口背面ガイド４１と傾斜流れガイド４２ａ，４２ｂ、４２ｃと同様である。
【００８３】
図２０に基づき、吐出口１１６と第１連通口１３４と第２連通口１３５の配置について説明する。
図２０において、線１９２は、駆動軸６の軸方向と垂直方向の断面における下側吐出マフラ空間１３１の中心位置６ｄと円形の吐出口１１６の中心位置１９１を通る直線である。線１９２によって二分割された下側吐出マフラ空間１３１の領域を、それぞれ領域１９３ａと領域１９３ｂとする。第１連通口１３４と第２連通口１３５とは、この二つの領域のうち、同じ領域１９３ａ側に配置される。なお、このように、吐出口１１６と、第１連通口１３４及び第２連通口１３５とが配置される理由は実施の形態１と同様である。つまり、角１９８ａや１９８ｂが９０度より小さければ、第１連通口１３４と第２連通口１３５とへ冷媒を吸入する力を、吐出口１１６から吐出された冷媒を正方向へ流す力として利用できるためである。また、角１９８ｃが小さい方がよいことも実施の形態１と同様である。
【００８４】
このような構成を備えた実施の形態８に係る単段ツイン圧縮機では、実施の形態１の二段圧縮機と同様にして、環状の下側吐出マフラ空間１３１内で冷媒が一定方向に流れやすくなって乱れが少なくなるため、圧力損失を低減できる。
【００８５】
さらに、このような構成を備えた実施の形態８に係る単段ツイン圧縮機では、上側圧縮部１２０で吐出された冷媒と下側圧縮部１１０で吐出された冷媒は、それぞれ別々の経路を通って密閉シェル８の内部空間へ吐出される。そのため、上側圧縮部１２０で吐出された冷媒と下側圧縮部１１０で吐出された冷媒が上側吐出マフラ空間１５１で合流してから、上側吐出マフラ空間１５１に設けた連通口１５４を通って密閉シェル８の内部へ吐出される場合に比べて、上側吐出マフラ空間１５１における冷媒の合流による損失を防ぐことができる。また、連通口１５４を通過する際の流量が少ないため圧力損失が小さくなり、圧縮機効率を改善することができる。
【００８６】
実施の形態９．
図２１は、図１８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に示す下側吐出マフラ空間１３１について、図１９に示す下側吐出マフラ空間１３１と異なる部分のみ説明する。
実施の形態９では、流れガイドとして、吐出口１１６の近傍であって、吐出口１１６から第１連通口１３４及び第２連通口１３５までの逆方向（図２１のＢ方向）の流路側で流路を仕切る有孔仕切り流れガイド４４ｂと、第１連通口１３４，第２連通口１３５の逆方向の流路側から第１連通口１３４，第２連通口１３５を覆う連通口流れガイド４３ａ，４３ｂを設けている。なお、有孔仕切り流れガイド４４ｂは、実施の形態５で説明した有孔仕切り流れガイド４４ｂと同様であり、連通口流れガイド４３ａ，４３ｂは、実施の形態４で説明した連通口流れガイド４３ａ，４３ｂと同様である。
【００８７】
実施の形態９に係る単段ツイン圧縮機においても、仕切り流れガイド４４ｂによって冷媒が一定方向に流れやすくなる。また、連通口流れガイド４３ａ、４３ｂによって第１連通口１３４と第２連通口１３５への冷媒の流出がスムーズになる。そのため、圧力損失が低減し、圧縮機効率を改善できる。
【００８８】
実施の形態１０．
図２２は、図１８のＥ−Ｅ’断面に相当する部分を示す図であり、実施の形態１０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２２に示す下側吐出マフラ空間１３１について、図１９に示す下側吐出マフラ空間１３１と異なる部分のみを説明する。
実施の形態１０では、実施の形態５と同様に、第１連通口１３４と第２連通口１３５の下側吐出マフラ空間１３１側に、テーパ部１３６を設けている。また、流れガイドとして、下側吐出マフラ空間１３１を、吐出口１１６と第１連通口１３４と第２連通口１３５を含む空間と、それ以外の空間とに分割するように、有孔仕切り流れガイド４４ａ，４４ｂを設けている。
【００８９】
実施の形態１０に係る単段ツイン圧縮機では、吐出口１１６から冷媒が一定方向に流れやすくなるため、圧縮機効率を改善効果できる。
【００９０】
なお、単段ツイン圧縮機においても、実施の形態６に係る二段圧縮機と同様に、流れガイドを下側吐出マフラ１３０の容器１３２や下部支持部材６０と一体型で形成してもよい。
【００９１】
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冷媒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。
【００９２】
図２３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、実施の形態１から７で説明した二段圧縮機である。
【００９３】
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。
【００９４】
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２２１０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。
【００９５】
実施の形態１から７で説明した二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。
【００９６】
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】
【００９７】
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  シリンダ内部空間、１２，２２  回転ピストン、１４，２４  ベーン、１４ａ，２４ａ  ベーン溝、１４ｂ，２４ｂ  ベーン背圧室、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、２９ｄ  シリンダ内周側面、２９ｅ  シリンダ外周側面、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  第１連通口、３５  第２連通口、３６  テーパ部、３８  連通口、４１  吐出口背面ガイド、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ  傾斜流れガイド、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ  連通口流れガイド、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ  仕切り流れガイド、４５ａ，４５ｂ  孔、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、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、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  第１中間連結流路、８４  第２中間連結流路、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  線、９３ａ，９３ｂ  領域、９４  円、９５  接線、９６ａ  第１連通口３４の中心位置、９６ｂ  第２連通口３５の中心位置、９７ａ，９７ｂ  線、９８ａ，９８ｂ，９８ｃ  角、１００  通し穴、１０１  封止部材、１０２  シール部、１０３  ボルト、１０４ａ，１０４ｂ  溝、１０５ａ，１０５ｂ  接続部、１１０  下側圧縮部、１２０  上側圧縮部、１１１，１２１  シリンダ、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、１３０  下側吐出マフラ、１３１  下側吐出マフラ空間、１３２  容器、１３４  第１連通口、１３５  第２連通口、１３６  テーパ部、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、１８３  第１下側吐出流路、１８４  第２下側吐出流路、１９１  吐出口１１６の中心位置、１９２  線、１９３ａ，１９３ｂ  領域、１９４  円、１９５  接線、１９６ａ  第１連通口１３４の中心位置、１９６ｂ  第２連通口１３５の中心位置、１９７ａ，１９７ｂ  線、１９８ａ，１９８ｂ，１９８ｃ  角、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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