(57)【要約】【課題】運転状態によらずインジェクションを好適に実施することができ、効率を向上できる多段圧縮機を提供する。【解決手段】多段圧縮機２は、密閉ハウジング３と、密閉ハウジング３内に収容され、冷凍サイクル１から冷媒が吸入される低段側圧縮機構４と、低段側圧縮機構４により圧縮された冷媒を吸入して圧縮する高段側圧縮機構６とを含む少なくとも２段以上の複数の圧縮機構と、を備え、低段側圧縮機構４に、冷凍サイクル１から抽出された冷媒がインジェクションされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉ハウジング（３）と、
前記密閉ハウジング内に収容され、冷凍サイクル（１，１Ａ）から冷媒が吸入される低段側圧縮機構（４）と、前記低段側圧縮機構により圧縮された冷媒を吸入して圧縮する高段側圧縮機構（６）とを含む少なくとも２段以上の複数の圧縮機構と、を備え、
前記低段側圧縮機構に、前記冷凍サイクルから抽出された冷媒がインジェクションされる多段圧縮機（２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ）。
【請求項２】
密閉ハウジングにおいて前記低段側圧縮機構と前記高段側圧縮機構を収容する内部吸入圧空間と区分して形成され、前記低段側圧縮機構と前記高段側圧縮機構と接続し、前記低段側圧縮機構から吐出され前記高段側圧縮機構へ吸入される冷媒を通過可能に構成される中間圧室（５）を備える、請求項１に記載の多段圧縮機。
【請求項３】
前記密閉ハウジングにおいて、前記低段側圧縮機構から吐出され前記高段側圧縮機構へ吸入される冷媒が通過する内部中間圧空間（ＳＰ）に、前記冷凍サイクルから抽出された冷媒がインジェクションされる、請求項１に記載の多段圧縮機。
【請求項４】
前記密閉ハウジングにおいて、前記中間圧室に、前記冷凍サイクルから抽出された冷媒がインジェクションされる、請求項２に記載の多段圧縮機。
【請求項５】
前記高段側圧縮機構に、前記冷凍サイクルから抽出された冷媒がインジェクションされる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多段圧縮機。
【請求項６】
前記冷媒がインジェクションされる前記圧縮機構において、前記冷媒を当該圧縮機構にインジェクションするためのインジェクション配管（２１，２５）への冷媒の逆流を防ぐ逆止弁（７２，９２）を備える、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の多段圧縮機。
【請求項７】
前記逆止弁が前記圧縮機構に内蔵されて設けられる、請求項６に記載の多段圧縮機。
【請求項８】
複数の前記圧縮機構のうちの少なくとも１つがスクロール式圧縮機構である、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の多段圧縮機。
【請求項９】
前記スクロール式圧縮機構は基板の片側に圧縮室（４ａ，６ａ）を有する、請求項８に記載の多段圧縮機。
【請求項１０】
前記スクロール式圧縮機構は基板の両側に圧縮室を有する、請求項８に記載の多段圧縮機。
【請求項１１】
前記密閉ハウジング内に収容され、複数の前記圧縮機構の駆動源となる動力発生手段（３１）を備え、
前記密閉ハウジング内において、前記低段側圧縮機構が前記動力発生手段の一方側に配置され、前記高段側圧縮機構が前記動力発生手段の他方側に配置される、請求項８に記載の多段圧縮機。
【請求項１２】
前記スクロール式圧縮機構に設けられるリリーフ弁（６８，８８）を有する、請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の多段圧縮機。
【請求項１３】
前記スクロール式圧縮機構の巻き数が一巻以下である、請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の多段圧縮機。
【請求項１４】
前記冷媒は二酸化炭素である、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の多段圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、多段圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から圧縮機効率や冷凍サイクルの効率（ＣＯＰ）向上策として多段圧縮機が知られている。このような多段圧縮機として、ハウジング内に収容される高段側圧縮機構と低段側圧縮機構とを有し、一つの駆動軸により、複数の圧縮機構を駆動するものが提案されている（例えば下記特許文献１参照）。この構成では、低段側圧縮機構にて圧縮された冷媒を密閉ハウジング内に吐出することで、密閉ハウジング内を中間圧とする。そして、中間圧となる密閉ハウジング容器に、冷媒回路から抽出される中間圧冷媒をインジェクションし、かつ、高段側圧縮機構にオイルと、中間圧冷媒よりも高圧の冷媒とをインジェクションすることにより、圧縮機の小型化と更なるＣＯＰ向上と信頼性の確保を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４９４９８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載のように低段側と高段側が同一回転数となる構成では、低段側と高段側の容積比により、中間圧（高段側の吸入圧に等しい）が決まり、高段側圧縮機構に冷媒をインジェクションする構成のため、低圧縮比運転においては、インジェクション量が少ない、またはインジェクションできない運転領域が発生し、狙った効率向上効果が得られない場合がある。
【０００５】
本開示は、運転状態によらずインジェクションを好適に実施することができ、効率を向上できる多段圧縮機を提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る多段圧縮機（２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ）は、密閉ハウジング（３）と、密閉ハウジング内に収容され、冷凍サイクル（１，１Ａ）から冷媒が吸入される低段側圧縮機構（４）と、低段側圧縮機構により圧縮された冷媒を吸入して圧縮する高段側圧縮機構（６）とを含む少なくとも２段以上の複数の圧縮機構と、を備える。この多段圧縮機では、低段側圧縮機構に、冷凍サイクルから抽出された冷媒がインジェクションされる。
【０００７】
この構成により、複数の圧縮機構のうち冷凍サイクルから吸入された冷媒を最初に圧縮する低段側圧縮機構、すなわち、圧縮室内の圧力が最も小さい圧縮機構にインジェクションを行うので、低圧縮比運転においてもインジェクションを良好に行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、運転状態によらずインジェクションを好適に実施することができ、効率を向上できる多段圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１実施形態に係る多段圧縮機が設けられる冷凍サイクルの構成を示す図である。
【図２】図２は、図１に示される多段圧縮機の概略構成を示す図である。
【図３】図３は、図１に示される多段圧縮機の縦断面図である。
【図４】図４は、多段圧縮機が備える固定スクロール及び可動スクロールの形状を示す図であって、図３のＩＶ−ＩＶ断面を示す図である。
【図５】図５は、第１実施形態の変形例に係る多段圧縮機の概略構成を示す図である。
【図６】図６は、第１実施形態の他の変形例に係る多段圧縮機の概略構成を示す図である。
【図７】図７は、第１実施形態の他の変形例に係る多段圧縮機の概略構成を示す図である。
【図８】図８は、第１実施形態の他の変形例に係る多段圧縮機の概略構成を示す図である。
【図９】図９は、第１実施形態の他の変形例に係る多段圧縮機の概略構成を示す図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態の他の変形例に係る多段圧縮機の概略構成を示す図である。
【図１１】図１１は、第１実施形態の他の変形例に係る多段圧縮機の概略構成を示す図である。
【図１２】図１２は、第１実施形態の他の変形例に係る多段圧縮機の概略構成を示す図である。
【図１３】図１３は、第１実施形態の他の変形例に係る多段圧縮機の概略構成を示す図である。
【図１４】図１４は、第１実施形態の他の変形例に係る多段圧縮機の概略構成を示す図である。
【図１５】図１５は、第１実施形態の他の変形例に係る多段圧縮機の概略構成を示す図である。
【図１６】図１６は、第１実施形態の他の変形例に係る多段圧縮機の概略構成を示す図である。
【図１７】図１７は、第１実施形態の他の変形例に係る多段圧縮機の概略構成を示す図である。
【図１８】図１８は、第２実施形態に係る多段圧縮機の縦断面図である。
【図１９】図１９は、図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ断面を示す図である。
【図２０】図２０は、図１８のＸＸ−ＸＸ断面を示す図である。
【図２１】図２１は、第３実施形態に係る多段圧縮機の縦断面図である。
【図２２】図２２は、第４実施形態に係る多段圧縮機の縦断面図である。
【図２３】図２３は、図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ断面を示す図である。
【図２４】図２４は、図２３のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ断面を示す図である。
【図２５】図２５は、図２２に示される多段圧縮機の内部構造を示す図である。
【図２６】図２６は、図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ断面を示す図である。
【図２７】図２７は、第４実施形態に係る多段圧縮機の変形例を示す図である。
【図２８】図２８は、第５実施形態に係る多段圧縮機の縦断面図である。
【図２９】図２９は、図２８のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ断面を示す図である。
【図３０】図３０は、第６実施形態に係る多段圧縮機の縦断面図である。
【図３１】図３１は、図３０のＸＸＸＩ−ＸＸＸＩ断面を示す図である。
【図３２】図３２は、第７実施形態に係る多段圧縮機の縦断面図である。
【図３３】図３３は、図３２のＸＸＸＩＩＩ−ＸＸＸＩＩＩ断面を示す図である。
【図３４】図３４は、図３２に示される多段圧縮機の内部構造を示す図である。
【図３５】図３５は、第８実施形態に係る多段圧縮機の縦断面図である。
【図３６】図３６は、図３５のＸＸＸＶＩ−ＸＸＸＶＩ断面を示す図である。
【図３７】図３７は、冷凍サイクルの他の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１〜図４を参照して、第１実施形態について説明する。まず図１、２を参照して、第１実施形態に係る多段圧縮機２が設けられる冷凍サイクル１の構成を説明する。図１には、冷凍サイクル１の各構成要素を通過する冷媒の圧力ｐとエンタルピーｈとに基づき、冷凍サイクル１の各構成要素がｐｈ線図上に図示されている。図１の縦軸は冷媒の圧力ｐを表し、図１の横軸は冷媒のエンタルピーｈを表す。
【００１２】
図１、２に示すように、冷凍サイクル１は、１つの密閉ハウジング３内に低段側圧縮機構４と高段側圧縮機構６との２つの圧縮機構が収容設置された多段圧縮機２を有する。また、多段圧縮機２は、低段側圧縮機構４と高段側圧縮機構６とを接続した密閉された中間圧室５を有する。中間圧室５は、密閉ハウジング３において、低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６が収容される内部吸入圧空間と区分された空間を形成する。中間圧室５では、低段側圧縮機構４により圧縮・吐出された中間圧の冷媒が通過し（通路に絞りを設けマフラー機能を追加しても良い）、高段側圧縮機構６に導入される。多段圧縮機２の詳細構成については後述する。
【００１３】
冷凍サイクル１の冷房運転時の働き（動作）について、以下に記述する。多段圧縮機２の高段側圧縮機構６には、吐出配管７が接続されており、図１に示すように、吐出配管７の他端は、放熱器８に接続されている。放熱器８において、高温高圧の冷媒は、給湯機の場合は水と、空調機の場合は空気と熱交換されて冷却される。
【００１４】
放熱器８の下流には、第１調整弁２６と第１気液分離器９が設けられ、放熱器８で冷却され減圧した後に、第１調整弁２６で減圧された冷媒を気液分離している。第１気液分離器９の下流には第２調整弁２４と第２気液分離器１０が設けられ、第１気液分離器９から出力されて減圧した後に、第２調整弁２４で減圧された冷媒を気液分離している。第２気液分離器１０の下流には第３調整弁２２と第３気液分離器１１が設けられ、第２気液分離器１０から出力されて減圧した後に、第３調整弁２２で減圧された冷媒を気液分離している。
【００１５】
第３気液分離器１１の下流には減圧弁１２が設けられている。減圧弁１２を経て減圧された低温低圧の気液二相冷媒は、蒸発器１３で図示省略の蒸発器用ファンにより送風される空気と熱交換され、該空気から吸熱して気化されるようになっている。また、蒸発器１３で蒸発された冷媒は、蒸発器１３と多段圧縮機２間に接続された吸入配管１４を介して多段圧縮機２の低段側圧縮機構４に吸入されるよう構成されている。
【００１６】
図１、２に示すように、多段圧縮機２の低段側圧縮機構４には、冷媒を低段側圧縮機構４内にインジェクションするための第３インジェクション配管２１が、第３気液分離器１１の下流側に設けられ、第３調整弁２２にて所望の圧力まで減圧され、第３気液分離器１１でガス冷媒と液冷媒に分離された冷媒のうち、ガスを低段側圧縮機構４に供給できるように構成されている。
【００１７】
図１、２に示すように、多段圧縮機２の中間圧室５には、冷媒を中間圧室５内にインジェクションするための第２インジェクション配管２３が、第２気液分離器１０の下流側に設けられ、第２調整弁２４にて所望の圧力まで減圧され、第２気液分離器１０でガス冷媒と液冷媒に分離された冷媒のうち、ガスを中間圧室５に供給できるように構成されている。
【００１８】
図１、２に示すように、多段圧縮機２の高段側圧縮機構６には、冷媒を高段側圧縮機構６内にインジェクションするための第１インジェクション配管２５が、第１気液分離器９の下流側に設けられ、第１調整弁２６にて所望の圧力まで減圧され、第１気液分離器９でガス冷媒と液冷媒に分離された冷媒のうち、ガスを高段側圧縮機構６に供給できるように構成されている。
【００１９】
第３インジェクション配管２１から低段側圧縮機構４にインジェクションされる冷媒の圧力は、吸入配管１４からの吸入圧以上、かつ、中間圧室５における冷媒の圧力（中間圧）以下に調整される。また、第２インジェクション配管２３から中間圧室５にインジェクションされる冷媒の圧力は、中間圧室５の中間圧以上、かつ、高段側圧縮機構６にインジェクションされる冷媒の圧力以下に調整される。また、第１インジェクション配管２５から高段側圧縮機構６にインジェクションされる冷媒の圧力は、中間圧室５の中間圧以上、かつ、吐出配管７からの吐出圧以下に調整される。
【００２０】
なお、冷凍サイクル１におけるインジェクション冷媒は、インジェクション流量と発生ガス量のバランスの関係で湿り状態となる場合がある。
【００２１】
なお、第３インジェクション配管２１、第２インジェクション配管２３、第１インジェクション配管２５は、それぞれが低段側圧縮機構４、中間圧室５、高段側圧縮機構６に適切な圧力の冷媒をインジェクションできればよく、冷凍サイクル１における各配管２１，２３，２５の構成は、図１に示す構成以外のものでもよい。例えば、図３７に示す冷凍サイクル１Ａのような過冷却サイクルを用いても良い。
【００２２】
図３７に示すように、過冷却サイクルである冷凍サイクル１Ａでは、放熱器８の下流にて冷媒配管１９に第１インジェクション配管２５が接続され、放熱器８で冷却された冷媒が導入される。冷媒配管１９において、第１インジェクション配管２５との接続位置より下流側には第１内部熱交換器１５が設けられる。第１内部熱交換器１５は、放熱器８から出力された冷媒配管１９の冷媒と、第１インジェクション配管２５に設けられる第１調整弁２６にて所望の圧力まで減圧された後の冷媒との間で熱交換を行う。これにより、冷媒配管１９を流れる冷媒がｐｈ線図上で左側への遷移を促進して冷凍サイクル１Ａの効率を向上できると共に、第１インジェクション配管２５から高段側圧縮機構６へインジェクションされる冷媒の湿り又は乾きの度合いを調整できる。
【００２３】
また、冷凍サイクル１Ａでは、第１内部熱交換器１５の下流にて冷媒配管１９に第２インジェクション配管２３が接続され、第１内部熱交換器１５で冷却された冷媒が導入される。冷媒配管１９において、第２インジェクション配管２３との接続位置より下流側には第２内部熱交換器１６が設けられる。第２内部熱交換器１６は、第１内部熱交換器１５から出力された冷媒配管１９の冷媒と、第２インジェクション配管２３に設けられる第２調整弁２４にて所望の圧力まで減圧された後の冷媒との間で熱交換を行う。これにより、冷媒配管１９を流れる冷媒がｐｈ線図上で左側への遷移を促進して冷凍サイクル１Ａの効率を向上できると共に、第２インジェクション配管２３から中間圧室５へインジェクションされる冷媒の湿り又は乾きの度合いを調整できる。
【００２４】
また、冷凍サイクル１Ａでは、第２内部熱交換器１６の下流にて冷媒配管１９に第３インジェクション配管２１が接続され、第２内部熱交換器１６で冷却された冷媒が導入される。冷媒配管１９において、第３インジェクション配管２１との接続位置より下流側には第３内部熱交換器１７が設けられる。第３内部熱交換器１７は、第２内部熱交換器１６から出力された冷媒配管１９の冷媒と、第３インジェクション配管２１に設けられる第３調整弁２２にて所望の圧力まで減圧された後の冷媒との間で熱交換を行う。これにより、冷媒配管１９を流れる冷媒がｐｈ線図上で左側への遷移を促進して冷凍サイクル１Ａの効率を向上できると共に、第３インジェクション配管２１から低段側圧縮機構４へインジェクションされる冷媒の湿り又は乾きの度合いを調整できる。
【００２５】
さらに、冷凍サイクル１Ａでは、第３内部熱交換器１７の下流に第４内部熱交換器１８が設けられる。第４内部熱交換器１８は、第３内部熱交換器１７から出力された冷媒配管１９の冷媒と、蒸発器１３から出力され吸入配管１４を流れる低温の冷媒との間で熱交換を行う。これにより、冷媒配管１９を流れる冷媒がｐｈ線図上で左側への遷移を促進して冷凍サイクル１Ａの効率を向上できると共に、吸入配管１４から低段側圧縮機構４へ吸入される冷媒の湿り又は乾きの度合いを調整できる。
【００２６】
また、図３７の過冷却サイクルを用いる場合も、図１に示す構成と同様に、冷凍サイクル１Ａにおけるインジェクション冷媒は、インジェクション流量と発生ガス量のバランスの関係で湿り状態となる場合がある。
【００２７】
なお、図３７に示す冷凍サイクル１Ａを用いる場合、インジェクションされる冷媒の圧力は、高段側圧縮機構６の吐出圧力以下、低段側圧縮機構４の吸入圧力以上の圧力の範囲で所望の圧力を設定できるが、望ましくは図１の冷凍サイクル１と同様に設定するのが良い。
【００２８】
図３及び図４を参照して、多段圧縮機２の具体的な構成について説明する。多段圧縮機２は、１台のスクロール式圧縮機構の圧縮部を２段に分けたスクロール式２段圧縮機構４０（以下では「スクロール式圧縮機構」とも表記する）を備えた構成となっている。以降では図３の上下方向を、鉛直方向の上下方向として説明する。
【００２９】
図３に示すように、本実施形態の多段圧縮機２は、密閉ハウジング３の下方部に、スクロール式２段圧縮機構４０が設置され、密閉ハウジング３の上方部に、スクロール式２段圧縮機構４０の駆動源である電動モータ３１（動力発生手段）が設置された構成である。
【００３０】
電動モータ３１は、ロータ３２とステータ３３とを有し、ロータ３２には出力軸３４が一体的に結合されている。出力軸３４の下端は、スクロール式２段圧縮機構４０の可動スクロール４３に接続され、可動スクロール４３の回転駆動源とされている。
【００３１】
図３及び図４に示すように、スクロール式２段圧縮機構４０は、相互に対向して配置される略円形の一対の固定スクロール４１，４２と、固定スクロール４１，４２の双方と対向し、固定スクロール４１，４２の間にて旋回可能に設けられる可動スクロール４３とを有する。固定スクロール４１は密閉ハウジング３の上方側に配置され、固定スクロール４２は密閉ハウジングの下方側に配置される。図３及び図４に示すスクロール式２段圧縮機構４０は、可動スクロール４３の基板４３Ａの片面側（図３では下方の固定スクロール４２の側）に、低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６を配置したものである。
【００３２】
固定スクロール４２には、圧縮室を２段に区画する仕切り部４４が設けられ、固定スクロール４２の外周側のラップ部４５と可動スクロール４３の外周側のラップ部４６とによって低段側圧縮機構４の圧縮室４ａが構成され、固定スクロール４２の内周側のラップ部４７と可動スクロール４３の内周側のラップ部４８とによって高段側圧縮機構６の圧縮室６ａが構成される。
【００３３】
固定スクロール４２には、圧縮室４ａと圧縮室６ａとの間を直列接続するバイパス通路４９が設けられると共に、低段側圧縮機構４の吸入側に吸入配管１４が接続され、高段側圧縮機構６の吐出側に吐出配管７が接続される。このバイパス通路４９によって中間圧室５が構成される。
【００３４】
図３に示すように、低段側圧縮機構４の圧縮室４ａには、冷媒をインジェクションするための第３インジェクション配管２１が接続される。中間圧室５としてのバイパス通路４９には、冷媒をインジェクションするための第２インジェクション配管２３が接続される。高段側圧縮機構６の圧縮室６ａには、冷媒をインジェクションするための第１インジェクション配管２５が接続される。
【００３５】
上記のスクロール式２段圧縮機構４０や電動モータ３１等を内部に収容する密閉ハウジング３は、複数の部材を溶接し接合することにより、外部の空間から完全に密閉された容器として構成されている。密閉ハウジング３の内側に形成された内部空間ＳＰは、吸入配管１４から供給された冷媒（つまり、低段側圧縮機構４によって吸入される冷媒）で満たされている。このため、本実施形態における内部空間ＳＰは「内部吸入圧空間」となっている。圧縮室４ａと圧縮室６ａとの間を繋ぐ中間圧室５は、この内部吸入圧空間とは区分された空間として形成されている。
【００３６】
尚、密閉ハウジング３は、上記のように複数の部材を溶接し接合することにより構成されていてもよいのであるが、ガスケットを介して複数の部材を接続することにより構成されていてもよい。つまり、密閉ハウジング３が、所謂「半密閉」のハウジングとして構成されているような態様であってもよい。
【００３７】
次に、本実施形態に係る多段圧縮機２の効果について説明する。
【００３８】
本実施形態の多段圧縮機２は、密閉ハウジング３と、密閉ハウジング３内に収容され、冷凍サイクル１から冷媒が吸入される低段側圧縮機構４と、低段側圧縮機構４により圧縮された冷媒を吸入して圧縮する高段側圧縮機構６とを含む少なくとも２段以上の複数の圧縮機構と、を備え、低段側圧縮機構４（具体的には圧縮室４ａ）に、冷凍サイクル１から抽出された冷媒がインジェクションされる。
【００３９】
この構成により、複数の圧縮機構のうち冷凍サイクル１から吸入された冷媒を最初に圧縮する低段側圧縮機構４、すなわち、圧縮室内の圧力が最も小さい圧縮機構にインジェクションを行うので、低圧縮比運転においてもインジェクションを良好に行うことができる。これにより、運転状態によらずインジェクションを好適に実施することができ、効率を向上できる。
【００４０】
また、本実施形態の多段圧縮機２は、密閉ハウジング３において低段側圧縮機構４と高段側圧縮機構６を収容する内部吸入圧空間と区分して形成され、低段側圧縮機構４と高段側圧縮機構６と接続し、低段側圧縮機構４から吐出され高段側圧縮機構６へ吸入される冷媒を通過可能に構成される中間圧室５を備える。中間圧室５の通路に絞りを設けマフラー効果を付与することで脈動低減による騒音低減効果も期待できる。
【００４１】
この構成により、密閉ハウジング３内（つまり内部空間ＳＰ）に低段側圧縮機構４により圧縮された中間圧の冷媒が吐出されないので、密閉ハウジング３内が中間圧とはならない。これにより、密閉ハウジング３内を低圧に保つことができるため、密閉ハウジング３の板厚を薄くして軽量化することができる。また、密閉ハウジング３内を低圧に保つことにより、密閉ハウジング３内の電動モータ３１の温度上昇を抑制でき、モータ効率の低下を防止できるという利点も得られる。その結果、多段圧縮機２の効率を向上できる。また、中間圧室５を備えない構成の場合、オイルを含んだ冷媒が密閉ハウジング３内に排出される為、高段側圧縮機構６の潤滑専用に潤滑油を供給する機構が必要になり、コストが高くなることが考えられるが、本実施形態の多段圧縮機２は中間圧室５を設けることによりこの問題を回避できる。
【００４２】
また、本実施形態の多段圧縮機２は、密閉ハウジング３において、低段側圧縮機構４から吐出され高段側圧縮機構６へ吸入される冷媒を通過する中間圧室５に、冷凍サイクル１から抽出された冷媒がインジェクションされる。この構成により、低段側圧縮機構４に加えて中間圧室５にもインジェクションを行うので、多段圧縮機２の効率をさらに向上できる。
【００４３】
また、本実施形態の多段圧縮機２は、高段側圧縮機構６（具体的には圧縮室６ａ）に、冷凍サイクルから抽出された冷媒がインジェクションされる。この構成により、低段側圧縮機構４及び中間圧室５に加えて高段側圧縮機構６にもインジェクションを行うので、多段圧縮機の効率をさらに向上できる。
【００４４】
また、本実施形態の多段圧縮機２では、複数の圧縮機構がスクロール式２段圧縮機構４０であるので、冷媒の圧縮を効率よく行うことができ、多段圧縮機２の効率を向上できる。
【００４５】
また、本実施形態の多段圧縮機２では、スクロール式２段圧縮機構４０は、低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６のそれぞれの圧縮室４ａ、６ａを基板４３Ａの片側にまとめて有する。この構成により、圧縮機構の小型化を図ることができる。また、加工が容易になるという利点や、組み付け上の歯先クリアランス管理が容易になり、低コスト化することができるという利点も得られる。
【００４６】
また、本実施形態の多段圧縮機２では、冷媒は二酸化炭素（ＣＯ2）であるので、冷凍サイクル１における熱交換を効率良く行うことが可能となる。また、冷媒が二酸化炭素である場合には、冷媒が高圧、高温となりやすい。このため、第１実施形態で得られる上記の効果、すなわち、密閉ハウジング３の軽量化や、インジェクションの実施及び内部空間ＳＰの低圧化による電動モータ３１の効率向上、という効果が大きくなる。
【００４７】
第１実施形態の複数の変形例について、図５乃至図１７を参照しながら説明する。図５乃至図１７の各図に示されるそれぞれの変形例を説明するにあたっては、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【００４８】
図５に示される変形例では、高段側圧縮機構６に第１インジェクション配管２５が接続されておらず、高段側圧縮機構６には冷媒のインジェクションが行われない構成となっている。尚、低段側圧縮機構４には第３インジェクション配管２１を介して冷媒のインジェクションが行われ、中間圧室５には第２インジェクション配管２３を介して冷媒のインジェクションが行われる点については、第１実施形態と同様である。このように、低段側圧縮機構４及び中間圧室５のそれぞれにのみ冷媒のインジェクションが行われる構成としてもよい。
【００４９】
図６に示される変形例では、図５の変形例と同様に、高段側圧縮機構６に第１インジェクション配管２５が接続されておらず、高段側圧縮機構６には冷媒のインジェクションが行われない構成となっている。更に、中間圧室５には第２インジェクション配管２３が接続されておらず、中間圧室５にも冷媒のインジェクションが行われない構成となっている。尚、低段側圧縮機構４には第３インジェクション配管２１を介して冷媒のインジェクションが行われる点については、第１実施形態と同様である。このように、低段側圧縮機構４にのみ冷媒のインジェクションが行われる構成としてもよい。
【００５０】
図７に示される変形例では、図６の変形例と同様に、中間圧室５に第２インジェクション配管２３が接続されておらず、中間圧室５には冷媒のインジェクションが行われない構成となっている。尚、低段側圧縮機構４には第３インジェクション配管２１を介して冷媒のインジェクションが行われ、高段側圧縮機構６には第１インジェクション配管２５を介して冷媒のインジェクションが行われる点については、第１実施形態と同様である。このように、低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６のそれぞれにのみ冷媒のインジェクションが行われる構成としてもよい。
【００５１】
図５〜図７のそれぞれに示す多段圧縮機２は、いずれも、低段側圧縮機構４に低圧冷媒のインジェクションを行う点、及び、中間圧室５を備える点では、上記実施形態の多段圧縮機２と共通する特徴を有する。このため、上記の第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００５２】
第１実施形態及び以上に説明した変形例では、多段圧縮機２が、低段側圧縮機構４と高段側圧縮機構６との間に中間圧室５を備える構成となっている。このような構成に替えて、次に説明する図８〜１３の変形例のように、多段圧縮機２が中間圧室５を備えない構成としてもよい。このような構成においては、低段側圧縮機構４が密閉ハウジング３内（内部空間ＳＰ）に冷媒を吐出する。その結果、内部空間ＳＰは中間圧の冷媒で満たされる。つまり、内部空間ＳＰは、低段側圧縮機構４から吐出され高段側圧縮機構６へ吸入される冷媒が通過する内部中間圧空間となる。
【００５３】
図８に示される変形例では、上記のように中間圧室５を備えておらず、低段側圧縮機構４に第３インジェクション配管２１を介して冷媒のインジェクションが行われる構成となっている。この変形例では、第１インジェクション配管２５を介した高段側圧縮機構６への冷媒のインジェクションは行われず、第２インジェクション配管２３を介した冷媒のインジェクションも行われない。このように、低段側圧縮機構４にのみ冷媒のインジェクションが行われる構成としてもよい。
【００５４】
図９に示される変形例では、図８に示される構成に加えて、中間圧の冷媒で満たされた内部空間ＳＰ、すなわち内部中間圧空間に、第２インジェクション配管２３を介して冷媒のインジェクションが行われる構成となっている。このような構成においては、電動モータ３１を収容する内部中間圧空間に低温の冷媒がインジェクションされることとなるので、電動モータ３１の動作効率を向上させるとともに信頼性を確保することができる。
【００５５】
図１０に示される変形例では、図８に示される構成に加えて、高段側圧縮機構６に第１インジェクション配管２５を介して冷媒のインジェクションが行われる構成となっている。一方、第２インジェクション配管２３を介した内部中間圧空間への冷媒のインジェクションは行われない。このように、低段側圧縮機構４と高段側圧縮機構６のみ冷媒のインジェクションが行われ、内部中間圧空間への冷媒のインジェクションが行われない構成としてもよい。
【００５６】
図１１に示される変形例では、図１０に示される構成に加えて、内部中間圧空間に第２インジェクション配管２３を介して冷媒のインジェクションが行われる構成となっている。このように、低段側圧縮機構４、内部中間圧空間、及び高段側圧縮機構６のそれぞれに対して冷媒のインジェクションが行われる構成としてもよい。
【００５７】
図１２に示される変形例では、図８に示される構成に加えて、第３インジェクション配管２１から低段側圧縮機構４へと冷媒がインジェクションされる経路の途中にリードバルブ７２（逆止弁）が設けられた構成となっている。リードバルブ７２は、第３インジェクション配管２１から低段側圧縮機構４側へと流入するような冷媒の流れを許容する一方、低段側圧縮機構４から第３インジェクション配管２１側へと流出するような冷媒の流れを阻止するものである。リードバルブ７２が設けられていることにより、低段側圧縮機構４から第３インジェクション配管２１側へと冷媒が逆流してしまうような事態が防止される。その結果、逆流に伴う運転効率の低下を防止することができる。
【００５８】
図１３に示される変形例では、図９に示される構成に加えて、第３インジェクション配管２１から低段側圧縮機構４へと冷媒がインジェクションされる経路の途中にリードバルブ７２が設けられた構成となっている。リードバルブ７２は、図１２を参照しながら説明したものと同じものである。このように、低段側圧縮機構４及び内部中間圧空間の両方に冷媒のインジェクションが行われる構成においても、リードバルブ７２を設けることによって低段側圧縮機構４からの冷媒の逆流を防止することができる。
【００５９】
このようなリードバルブ７２は、中間圧室５を備える構成の多段圧縮機２にも採用することができる。
【００６０】
図１４に示される変形例では、図６に示される構成に加えて、第３インジェクション配管２１から低段側圧縮機構４へと冷媒がインジェクションされる経路の途中にリードバルブ７２が設けられた構成となっている。このように、中間圧室５が設けられており、内部空間ＳＰが内部吸入圧空間となるような構成においても、リードバルブ７２を設けることによって低段側圧縮機構４からの冷媒の逆流を防止することができる。
【００６１】
図１５に示される変形例では、図５に示される構成に加えて、第３インジェクション配管２１から低段側圧縮機構４へと冷媒がインジェクションされる経路の途中にリードバルブ７２が設けられた構成となっている。このように、低段側圧縮機構４及び中間圧室５の両方に冷媒のインジェクションが行われる構成においても、リードバルブ７２を設けることによって低段側圧縮機構４からの冷媒の逆流を防止することができる。
【００６２】
図１６に示される変形例では、図２に示される構成に加えて、第３インジェクション配管２１から低段側圧縮機構４へと冷媒がインジェクションされる経路の途中にリードバルブ７２が設けられた構成となっている。また、第１インジェクション配管２５から高段側圧縮機構６へと冷媒がインジェクションされる経路の途中には、リードバルブ９２が設けられている。リードバルブ９２は、第１インジェクション配管２５から高段側圧縮機構６側へと流入するような冷媒の流れを許容する一方、高段側圧縮機構６から第１インジェクション配管２５側へと流出するような冷媒の流れを阻止するものである。リードバルブ９２が設けられていることにより、高段側圧縮機構６から第１インジェクション配管２５側へと冷媒が逆流してしまうような事態が防止される。
【００６３】
このように、低段側圧縮機構４からの冷媒の逆流、及び高段側圧縮機構６からの冷媒の逆流を、それぞれリードバルブ７２、９２によって防止する構成としてもよい。
【００６４】
以上に説明した第１実施形態及びその変形例では、内部空間ＳＰが吸入圧又は中間圧の冷媒で満たされる構成となっている。このような態様に替えて、内部空間ＳＰが、高段側圧縮機構６から吐出される冷媒で満たされる構成としてもよい。つまり、内部空間ＳＰが内部吐出圧空間となるような構成としてもよい。また、リードバルブはポペット弁、スプール弁等、他の逆止弁と置き換えた構成としても良い。
【００６５】
図１７に示される変形例では、上記のように、高段側圧縮機構６から内部空間ＳＰへと冷媒が吐出される。当該冷媒は、内部空間ＳＰから吐出配管７へと流入し、吐出配管７を通って放熱器８へと向かうこととなる。このように、内部空間ＳＰが内部吐出圧空間となるような多段圧縮機２においても、第３インジェクション配管２１から低段側圧縮機構４へと冷媒がインジェクションされる構成とし、第１実施形態で説明したものと同様の効果を得ることができる。
【００６６】
図１８〜図２０を参照して、第２実施形態について説明する。以下に説明するように、図３及び図４に示したスクロール式２段圧縮機構４０を他の構成に置き換えることもできる。
【００６７】
図１８〜図２０に示すように、第２実施形態に係る多段圧縮機２Ａにおいては、スクロール式２段圧縮機構５０が、可動スクロール５３の基板５３Ａの一方の面側（図１８では上方の固定スクロール５１の側）に低段側圧縮機構４を配置し、基板５３Ａの他方の面側（図１８では下方の固定スクロール５２の側）に高段側圧縮機構６を配置する構成となっている。
【００６８】
図１８及び図１９に示すように、固定スクロール５１に設けられる渦巻き状のラップ部５５と、可動スクロール５３の基板５３Ａの一方の面に立設された渦巻き状のラップ部５６とによって低段側圧縮機構４の圧縮室４ａが構成される。同様に、図１８及び図２０に示すように、固定スクロール５２に設けられる渦巻き状のラップ部５７と、可動スクロール５３の基板５３Ａの他方の面に立設された渦巻き状のラップ部５８とによって高段側圧縮機構６の圧縮室６ａが構成される。
【００６９】
固定スクロール５１と固定スクロール５２には、圧縮室４ａと圧縮室６ａとの間を直列接続するバイパス通路５９が設けられると共に、低段側圧縮機構４の吸入側に吸入配管１４が接続され、高段側圧縮機構６の吐出側に吐出配管７が接続される。このバイパス通路５９によって中間圧室５が構成される。
【００７０】
図１８に示すように、低段側圧縮機構４の圧縮室４ａには、冷媒をインジェクションするための第３インジェクション配管２１が接続される。中間圧室５としてのバイパス通路５９には、冷媒をインジェクションするための第２インジェクション配管２３が接続される。高段側圧縮機構６の圧縮室６ａには、冷媒をインジェクションするための第１インジェクション配管２５が接続される。
【００７１】
このように、第２実施形態に係る多段圧縮機２Ａにおいて、スクロール式２段圧縮機構５０は、低段側圧縮機構４の圧縮室４ａと高段側圧縮機構６の圧縮室６ａとを基板５３Ａの両側に分けて有する。この構成により、単一の圧縮機構で低段側と高段側の圧縮を行うことができるので、圧縮機構の小型化を図ることができる。また、このような構成においては、胴径を小さくすることができるという利点も得られる。更に、圧縮室４ａ、６ａのスラスト荷重が対向することにより、スラスト軸受にかかる荷重を小さくすることができ、その結果として信頼性が向上するという利点も得られる。
【００７２】
図２１を参照して、第３実施形態について説明する。第３実施形態に係る多段圧縮機２Ｂにおいては、低段側圧縮機構４と高段側圧縮機構６とを２台のスクロール式圧縮機構６０，８０で別箇の装置とし、電動モータ３１の上下方向の両側にそれぞれ配置する構成としている。
【００７３】
多段圧縮機２Ｂでは、密閉ハウジング３内の下方部に低段側圧縮機構４としてのスクロール式圧縮機構６０が設置され、上方部に高段側圧縮機構６としてのスクロール式圧縮機構８０が設置され、密閉ハウジング３の中央部に電動モータ３１が設置される。電動モータ３１の出力軸３４の下端部は、スクロール式圧縮機構６０に接続されて、スクロール式圧縮機構６０の回転駆動源とされている。電動モータ３１の出力軸３４の上端部は、スクロール式圧縮機構８０に接続されて、スクロール式圧縮機構８０の回転駆動源とされている。
【００７４】
スクロール式圧縮機構６０は、固定スクロール６１と、可動スクロール６２とを有する。固定スクロール６１と可動スクロール６２との間には、圧縮室４ａが区画形成されている。圧縮室４ａは、可動スクロール６２の回転運動によって移動しながら、その容積を徐々に減少させる。スクロール式圧縮機構６０は、低圧側の入口６４を有し、入口６４に連通する吸入ポート６５を有する。吸入ポート６５は、吸入過程にある圧縮室４ａに連通している。入口６４には、冷凍サイクル１の吸入配管１４が接続されている。
【００７５】
低段側圧縮機構４としてのスクロール式圧縮機構６０の固定スクロール６１中心部付近には圧縮室４ａで圧縮された冷媒が吐出される吐出ポート６７が形成されており、出口６６と連通する。吐出ポート６７の一端には、リリーフ弁６８（吐出弁）が設けられている。リリーフ弁６８は、圧縮室４ａ内の冷媒の圧力が所定値以上のときに開くよう構成され、これによりスクロール式圧縮機構６０の過圧縮を回避できるよう構成されている。
【００７６】
また、低段側圧縮機構４としてのスクロール式圧縮機構６０は、冷媒をインジェクションするためのインジェクション機構６９を備える。インジェクション機構６９は、第３インジェクション配管２１を含むことができる。インジェクション機構６９は、第３インジェクション配管２１に連通する通路７０と、圧縮過程にある圧縮室４ａに連通するポート７１とを有する。第３インジェクション配管２１、通路７０、およびポート７１は、インジェクション通路を区画形成している。
【００７７】
インジェクション機構６９は、リードバルブ７２（逆止弁）を有する。リードバルブ７２は、圧縮機構を形成する部材に設けられている。リードバルブ７２は、通路７０とポート７１との間に設けられている。リードバルブ７２は、インジェクション通路における冷媒の流れを制御する。リードバルブ７２は、通路７０からポート７１へ向かう冷媒の順方向流れを許容する。
【００７８】
リードバルブ７２は、ポート７１から通路７０へ向かう冷媒の逆方向流れを阻止する。このようにリードバルブ７２がポート７１から通路７０へ向かう冷媒の逆方向流れを阻止するように機能することにより、第３インジェクション配管２１への冷媒の逆流を防ぐことができる。また、リードバルブ７２は、通路７０とポート７１との間に設けられており、図２１に示すようにスクロール式圧縮機構６０に内蔵されている。これにより、圧縮機構の小型化を図ることができる。また、このような構成においては、圧縮室４ａに比較的近い位置にリードバルブ７２が設けられることとなるので、所謂「死容積（デッドボリューム）」が小さくなり、多段圧縮機２の運転効率が向上するという利点も得られる。
【００７９】
高段側圧縮機構６としてのスクロール式圧縮機構８０も、スクロール式圧縮機構６０と同様の構成をとり、圧縮室８３内の冷媒の圧力が所定値以上のときに開くリリーフ弁８８を備えることにより、スクロール式圧縮機構８０の過圧縮を回避できるよう構成され、また、リードバルブ９２がポート９０から通路９１へ向かう冷媒の逆方向流れを阻止するように機能することにより、第１インジェクション配管２５への冷媒の逆流を防ぐことができる。
【００８０】
低段側圧縮機構４としてのスクロール式圧縮機構６０の出口６６と、高段側圧縮機構６としてのスクロール式圧縮機構８０の入口８４との間には、中間圧室５が冷媒を流通可能に接続されている。中間圧室５は、密閉ハウジング３において、スクロール式圧縮機構６０，８０及び電動モータ３１が収容される内部吸入圧空間とは区分されて形成される。中間圧室５は、例えば図２１に示すように、密閉ハウジング３の上下方向に亘って、電動モータ３１を跨いでスクロール式圧縮機構６０、８０の上下方向位置まで延在するよう設けられる。
【００８１】
このように、第３実施形態に係る多段圧縮機２Ｂは、密閉ハウジング３内に収容され、複数の圧縮機構の駆動源となる電動モータ３１（動力発生手段）を備え、密閉ハウジング３内において、低段側圧縮機構４が電動モータ３１の一方側に配置され、高段側圧縮機構６が電動モータ３１の他方側に配置される。この構成により、多段圧縮機２Ｂの低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６として、既存のスクロール式圧縮機構を利用できるので、製造容易性を向上でき、製造コストも低減できる。また、スクロール式圧縮機構の採用により、低騒音化及び高効率化を図れるという利点もある。更に、低段側圧縮機構４の組み付けと高段側圧縮機構６の組み付けとを、それぞれ別に行うことができるため、組み付けの工程が容易となり、低コスト化が可能になるという利点もある。
【００８２】
なお、第３実施形態に係る多段圧縮機２Ｂが備える要素として説明したリリーフ弁６８，８８は、第１実施形態に係る多段圧縮機２やその変形例、及び第２実施形態に係る多段圧縮機２Ａにも適用することができる。また、リリーフ弁６８，８８を設ける代わりに、スクロール式圧縮機構６０、８０の渦巻き状のラップ部の巻き数を一巻以下とすることで、リリーフ弁６８，８８と同様に過圧縮を防止する効果を発揮できる構成としてもよい。このように過圧縮を防止することができれば、ラップ部の破損が防止され、効率の低下が防止されるという利点が得られる。
【００８３】
図２２〜２６を参照して、第４実施形態について説明する。図２２は、第４実施形態に係る多段圧縮機２Ｃの縦断面図であって、図２３のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ断面を示す図となっている。図２３は、図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ断面を示す図となっている。図２４は、図２３のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ断面を示す図となっている。図２５、２６については後述する。
【００８４】
多段圧縮機２Ｃは、図５に示される多段圧縮機２と同様に、中間圧室５及び低段側圧縮機構４のそれぞれに冷媒がインジェクションされる構成となっている。図２２に示されるように、多段圧縮機２Ｃは、電動モータ３１と、低段側圧縮機構４と、高段側圧縮機構６と、を備えている。電動モータ３１は、複数の圧縮機構の駆動源となるものである。電動モータ３１の構成は、図３を参照しながら説明した第１実施形態における構成と同じである。電動モータ３１の駆動力は、出力軸３４によって後述の可動スクロール１２０に伝達され、低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６を動作させる。
【００８５】
低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６は、既に説明した第１実施形態と同様に、いずれもスクロール式の圧縮機構として構成されている。これら圧縮機構は、固定スクロール１１０、１３０と、可動スクロール１２０と、吐出プレート１４０とによって構成されている。
【００８６】
固定スクロール１１０、１３０は、いずれも密閉ハウジング３に対して固定された部材であって、内部空間ＳＰのうち電動モータ３１よりも下方側となる位置において互いに対向して配置されている。
【００８７】
可動スクロール１２０は、固定スクロール１１０と固定スクロール１３０との間において旋回可能な状態で設けられている。電動モータ３１が動作しているときには、出力軸３４から受ける力によって可動スクロール１２０が旋回する。これにより、次に述べる圧縮室４ａ及び圧縮室６ａのそれぞれの容積及び位置が変化して行き、冷媒の圧縮が行われる。図２３に示されるオルダムリング１５０により、可動スクロール１２０が自転してしまうことが防止されている。
【００８８】
図２３に示されるように、固定スクロール１３０と可動スクロール１２０との間には、低段側圧縮機構４の圧縮室４ａと、高段側圧縮機構６の圧縮室６ａとがそれぞれ形成されている。圧縮室４ａは、固定スクロール１３０の外周側のラップ部１３１と可動スクロール１２０の外周側のラップ部１２２との間に形成された空間である。圧縮室６ａは、固定スクロール１３０の内周側のラップ部１３３と可動スクロール１２０の内周側のラップ部１２３との間に形成された空間である。圧縮室４ａと圧縮室６ａとの間は仕切り部ＢＤによって仕切られている。
【００８９】
それぞれのラップ部（１２２等）の先端には、チップシールＳＬが配置されている。圧縮室４ａや圧縮室６ａには、それぞれ１室以上の圧縮室が形成される。チップシールＳＬにより、圧縮室４ａや圧縮室６ａに形成される各圧縮室間での冷媒漏れ、低段側圧縮機構４から吸入側への冷媒漏れ、及び、高段側圧縮機構６から中間段（中間圧室５）への冷媒漏れ、のいずれもが抑えられている。
【００９０】
吐出プレート１４０は、固定スクロール１３０のうち下方側（可動スクロール１２０とは反対側）の面に対して、ガスケットＧ（図２５を参照）を介して取り付けられた板状の部材である。図２５は、吐出プレート１４０を取り外した状態の固定スクロール１３０を、下方側から見て模式的に描いた図となっている。後に説明する中間圧室５、高段吐出室９２４、及び低段インジェクション室９４２は、いずれも、吐出プレート１４０と固定スクロール１３０との両方に跨るように形成されている。
【００９１】
図２３に点線で示されるように、固定スクロール１３０には、低段吸入流路９０１と、中間圧室５と、高段吐出室９２４と、高段吐出流路９３１と、低段インジェクション流路９４１と、低段インジェクション室９４２と、中間インジェクション流路９５１と、が形成されている。
【００９２】
低段吸入流路９０１は、低段側圧縮機構４の圧縮室４ａに冷媒を供給するための流路である。尚、低段吸入流路９０１には、吸入配管１４の一部であるパイプが圧入されているのであるが、図２３等では当該パイプの図示が省略されている。低段吸入流路９０１に供給された冷媒は、貫通穴である低段吸入ポート９１１を通って圧縮室４ａに流入した後、低段側圧縮機構４により圧縮される。
【００９３】
中間圧室５は、既に説明した第１実施形態等と同様に、圧縮室４ａと圧縮室６ａとの間を繋ぐ流路として形成されている。圧縮室４ａにおいて圧縮された冷媒は、貫通穴である低段吐出ポート９１３を通って中間圧室５に流入した後、貫通穴である高段吸入ポート９２１を通って圧縮室６ａに流入する。その後、冷媒は高段側圧縮機構６により圧縮される。
【００９４】
ここで、低段吐出ポート９１３は圧縮室歯底、または、ラップ穴の一部が食い込むように形成されている。低段吐出ポート９１３に可動スクロール１２０のラップ部１２２が重なった際に、低段側圧縮機構４に形成される２個以上の圧縮室が、低段吐出ポート９１３を通じて連通すると、圧縮室間での冷媒漏れが発生し、損失となる。そのため、いずれの場合も、圧縮工程にて圧縮した冷媒を損失無く吐き出すために、低段吐出ポート９１３に可動スクロール１２０のラップ部１２２が重なった際に、可動スクロール１２０のラップ部１２２によって、固定スクロール１３０の低段吐出ポート９１３が閉じられる必要がある。
【００９５】
高段吐出室９２４は、圧縮室６ａから排出された冷媒が流入する空間として、吐出プレート１４０と固定スクロール１３０との両方に跨るように形成された空間である。圧縮室６ａにおいて圧縮された冷媒は、貫通穴である高段吐出ポート９２３を通って高段吐出室９２４に流入する。
【００９６】
高段吐出流路９３１は、高段吐出室９２４にある冷媒、すなわち圧縮室６ａにおいて圧縮された後の冷媒を、吐出配管７に向けて排出するための流路である。尚、高段吐出流路９３１には、吐出配管７の一部であるパイプが圧入されているのであるが、図２３等では当該パイプの図示が省略されている。
【００９７】
低段インジェクション流路９４１は、低段側圧縮機構４にインジェクションされる冷媒が通る流路である。尚、低段インジェクション流路９４１には、第３インジェクション配管２１の一部であるパイプが圧入されているのであるが、図２３等では当該パイプの図示が省略されている。低段インジェクション流路９４１を通った冷媒は低段インジェクション室９４２に流入する。
【００９８】
低段インジェクション室９４２は、低段インジェクション流路９４１を通った冷媒が流入する空間として、吐出プレート１４０と固定スクロール１３０との両方に跨るように形成された空間である。低段インジェクション室９４２に流入した冷媒は、貫通穴である低段インジェクションポート９４３を通って圧縮室４ａにインジェクションされる。
【００９９】
また、可動スクロール１２０のラップ部１２２がインジェクションポート９４３の上面を通過する際に、インジェクションポート９４３は、圧縮室４ａに形成される複数の圧縮室間での漏れを防ぐために、完全に可動スクロール１２０のラップ部１２２とチップシールＳＬとによって流路を閉鎖される。そのため、インジェクションポート９４３の径は、可動スクロール１２０のラップ部１２２の板厚以下であり、さらに望ましくは、チップシールＳＬの幅以下であることが望ましい。また、インジェクションポート９４３の位置により、圧縮室４ａに形成される複数の圧縮室に、連続かつ、非同時にインジェクションすることができる。
【０１００】
中間インジェクション流路９５１は、中間圧室５にインジェクションされる冷媒が通る流路である。尚、中間インジェクション流路９５１には、第２インジェクション配管２３の一部であるパイプが圧入されているのであるが、図２３等では当該パイプの図示が省略されている。中間インジェクション流路９５１を通った冷媒は中間圧室５にインジェクションされる。
【０１０１】
その他の構成について説明する。図２４に示されるように、固定スクロール１３０には、オイル戻し流路９７１と、オイル吸い上げパイプ９７２とが設けられている。
【０１０２】
オイル戻し流路９７１は、外部から多段圧縮機２に戻されるオイル（潤滑油）を受け入れて、これを固定スクロール１３０と可動スクロール１２０との間に供給するための流路である。
【０１０３】
オイル吸い上げパイプ９７２は、密閉ハウジング３の底部に溜まっているオイルを吸い上げるためのパイプである。オイル吸い上げパイプ９７２の上端は、低段吸入流路９０１に接続されている。このため、低段吸入流路９０１からの冷媒の吸引が行われると、密閉ハウジング３の底部に溜まっているオイルが、オイル吸い上げパイプ９７２に吸引されて低段吸入流路９０１に供給される。その後、当該オイルは各部の潤滑に供される。
【０１０４】
図２６は、図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ断面を示す図である。同図に示されるように、低段インジェクション室９４２と低段インジェクションポート９４３との間となる位置には、リードバルブ７２が設けられている。
【０１０５】
リードバルブ７２は、弁座７２１と弁体７２２とを有している。低段インジェクション室９４２の圧力が、低段インジェクションポート９４３の圧力よりも高いときには、弁体７２２が弁座７２１から離れた状態となり、冷媒はリードバルブ７２を通って圧縮室４ａにインジェクションされる。一方、低段インジェクションポート９４３の圧力が、低段インジェクション室９４２の圧力よりも高いときには、圧力によって弁体７２２が弁座７２１に押し付けられた状態となる。これにより、圧縮室４ａ側から低段インジェクション室９４２側へと冷媒が逆流してしまうことが防止される。
【０１０６】
以上のような構成の多段圧縮機２Ｃにおいても、第１実施形態において説明したものと同様の効果を奏する。また、第１実施形態と同様に、リードバルブ以外の逆止弁、ポペット弁、スプール弁を用いても良い。
【０１０７】
多段圧縮機２Ｃの変形例について、図２７を参照しながら説明する。図２７は、変形例に係る固定スクロール１３０及び可動スクロール１２０の構成を、図２３と同様の断面において示したものである。同図に示されるように、この変形例では、それぞれのラップ部（１２２等）の先端に、チップシールＳＬが配置されていない。圧縮室４ａや圧縮室６ａからの冷媒の漏出があまり問題とならないような場合、または、可動スクロール１２０の背面側（ラップ部１２２が形成されていない面）に中間圧力から吐出圧力の冷媒を導入する背圧機構を有する場合には、このような構成としてもよい。
【０１０８】
図２８及び図２９を参照して、第５実施形態について説明する。図２８は、第５実施形態に係る多段圧縮機２Ｄの縦断面図であって、図２９のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ断面を示す図となっている。図２９は、図２８のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ断面を示す図となっている。
【０１０９】
多段圧縮機２Ｄは、図２に示される多段圧縮機２（つまり第１実施形態）と同様に、中間圧室５、低段側圧縮機構４、高段側圧縮機構６のそれぞれに冷媒がインジェクションされる構成となっている。図２８に示されるように、多段圧縮機２Ｄは、電動モータ３１と、低段側圧縮機構４と、高段側圧縮機構６と、を備えている。電動モータ３１は、複数の圧縮機構の駆動源となるものである。電動モータ３１の構成は、図３を参照しながら説明した第１実施形態における構成と同じである。電動モータ３１の駆動力は、出力軸３４によって後述のスイング部材２２０に伝達され、低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６を動作させる。
【０１１０】
低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６は、本実施形態ではいずれもスイング式の圧縮機構として構成されている。これら圧縮機構は、固定部材２１０、２３０と、スイング部材２２０とによって構成されている。
【０１１１】
固定部材２１０、２３０は、いずれも密閉ハウジング３に対して固定された部材であって、内部空間ＳＰのうち電動モータ３１よりも下方側となる位置において互いに対向して配置されている。
【０１１２】
スイング部材２２０は、固定部材２１０と固定部材２３０との間において旋回可能な状態で設けられている。電動モータ３１が動作しているときには、出力軸３４から受ける力によってスイング部材２２０が旋回する。これにより、次に述べる圧縮室４ａ及び圧縮室６ａのそれぞれの容積及び位置が変化して行き、冷媒の圧縮が行われる。スイング部材２２０と固定部材２１０との間にはスラスト軸受２４０が配置されている。
【０１１３】
図２９に示されるように、固定部材２３０とスイング部材２２０との間には、低段側圧縮機構４の圧縮室４ａと、高段側圧縮機構６の圧縮室６ａとがそれぞれ形成されている。圧縮室４ａは、固定部材２３０の外周側のラップ部２３１と、スイング部材２２０のラップ部２２１との間に形成された空間である。圧縮室６ａは、固定部材２３０の内周側のラップ部２３２と、スイング部材２２０のラップ部２２１との間に形成された空間である。
【０１１４】
図２９に点線で示されるように、固定部材２３０には、低段吸入流路９０１と、中間圧室５と、高段吐出室９２４と、高段吐出流路９３１と、低段インジェクション流路９４１と、中間インジェクション流路９５１と、高段インジェクション流路９６１と、が形成されている。尚、図には明確に示されていないが、上記流路は互いに合流しないものとする。
【０１１５】
低段吸入流路９０１は、低段側圧縮機構４の圧縮室４ａに冷媒を供給するための流路である。図２９に示されるように、低段吸入流路９０１には、吸入配管１４の一部であるパイプが圧入されている。低段吸入流路９０１に供給された冷媒は、貫通穴である低段吸入ポート９１１を通って圧縮室４ａに流入した後、低段側圧縮機構４により圧縮される。
【０１１６】
中間圧室５は、既に説明した第１実施形態等と同様に、圧縮室４ａと圧縮室６ａとの間を繋ぐ流路として形成されている。圧縮室４ａにおいて圧縮された冷媒は、貫通穴である低段吐出ポート９１３を通って中間圧室５に流入した後、貫通穴である高段吸入ポート９２１を通って圧縮室６ａに流入する。その後、冷媒は高段側圧縮機構６により圧縮される。
【０１１７】
高段吐出室９２４は、圧縮室６ａから排出された冷媒が流入する空間として、固定部材２３０に形成された空間である。圧縮室６ａにおいて圧縮された冷媒は、貫通穴である高段吐出ポート９２３を通って高段吐出室９２４に流入する。
【０１１８】
高段吐出流路９３１は、高段吐出室９２４にある冷媒、すなわち圧縮室６ａにおいて圧縮された後の冷媒を、吐出配管７に向けて排出するための流路である。高段吐出流路９３１には、吐出配管７の一部であるパイプが圧入されている。
【０１１９】
低段インジェクション流路９４１は、低段側圧縮機構４にインジェクションされる冷媒が通る流路である。低段インジェクション流路９４１には、第３インジェクション配管２１の一部であるパイプが圧入されている。低段インジェクション流路９４１を通った冷媒は、貫通穴である低段インジェクションポート９４３を通って圧縮室４ａにインジェクションされる。尚、図２９においては、低段インジェクション流路９４１の一部の図示が省略されている。
【０１２０】
中間インジェクション流路９５１は、中間圧室５にインジェクションされる冷媒が通る流路である。中間インジェクション流路９５１には、第２インジェクション配管２３の一部であるパイプが圧入されている。中間インジェクション流路９５１を通った冷媒は中間圧室５にインジェクションされる。
【０１２１】
高段インジェクション流路９６１は、高段側圧縮機構６にインジェクションされる冷媒が通る流路である。高段インジェクション流路９６１には、第１インジェクション配管２５の一部であるパイプが圧入されている。高段インジェクション流路９６１を通った冷媒は、貫通穴である高段インジェクションポート９６３を通って圧縮室６ａにインジェクションされる。尚、図２９においては、高段インジェクション流路９６１の一部の図示が省略されている。
【０１２２】
尚、低段インジェクション流路９４１と低段インジェクションポート９４３との間となる位置には、図１６を参照しながら説明したようなリードバルブ７２が設けられている。また、高段インジェクション流路９６１と高段インジェクションポート９６３との間となる位置には、図１６を参照しながら説明したようなリードバルブ９２が設けられている。ただし、図２８、２９においてはこれらのリードバルブ７２、９２の図示が省略されている。
【０１２３】
以上のように、多段圧縮機２Ｄでは、低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６のそれぞれが、ロータリー式ではなくスイング式の圧縮機構として構成されている。このような構成においても、第１実施形態において説明したものと同様の効果を奏する。
【０１２４】
図３０及び図３１を参照して、第６実施形態について説明する。図３０は、第６実施形態に係る多段圧縮機２Ｅの縦断面図であり、図３１は、図３０のＸＸＸＩ−ＸＸＸＩ断面を示す図となっている。尚、図３０に示される断面は、図３１に示される低段吸入流路９０１及び高段吐出流路９３１のそれぞれを通るような断面なのであるが、構造の理解のために、その一部においては実際と異なる態様で描かれている（例えばベーン３７０の位置等）。
【０１２５】
多段圧縮機２Ｅは、図５に示される多段圧縮機２と同様に、中間圧室５及び低段側圧縮機構４のそれぞれに冷媒がインジェクションされる構成となっている。図３０に示されるように、多段圧縮機２Ｅは、電動モータ３１と、低段側圧縮機構４と、高段側圧縮機構６と、を備えている。電動モータ３１は、複数の圧縮機構の駆動源となるものである。電動モータ３１の構成は、図３を参照しながら説明した第１実施形態における構成と同じである。電動モータ３１の駆動力は、出力軸３４によって後述のリング部材３２０に伝達され、低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６を動作させる。
【０１２６】
低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６は、本実施形態ではいずれもリング式の圧縮機構として構成されている。これら圧縮機構は、固定部材３１０、３３０、３５０と、リング部材３２０とによって構成されている。
【０１２７】
固定部材３１０、３３０、３５０は、いずれも密閉ハウジング３に対して固定された部材であって、内部空間ＳＰのうち電動モータ３１よりも下方側となる位置において上下方向に並ぶように配置されている。固定部材３３０の内側には円柱形状の空間が形成されている。固定部材３５０は、その一部が上方に向けて突出する突出部３５１となっている。固定部材３３０の内側に形成された空間には、リング部材３２０のラップ部３２１と、固定部材３５０の突出部３５１とが収容されている。
【０１２８】
リング部材３２０は、固定部材３３０の内側に形成された空間内において旋回可能な状態で設けられている。電動モータ３１が動作しているときには、出力軸３４から受ける力によってリング部材３２０が旋回する。これにより、次に述べる圧縮室４ａ及び圧縮室６ａのそれぞれの容積及び位置が変化して行き、冷媒の圧縮が行われる。リング部材３２０と固定部材３１０との間にはスラスト軸受３４０が配置されている。
【０１２９】
図３１に示されるように、固定部材３３０の内側には、低段側圧縮機構４の圧縮室４ａと、高段側圧縮機構６の圧縮室６ａとがそれぞれ形成されている。圧縮室４ａは、固定部材３３０の内周面と、リング部材３２０のラップ部３２１との間に形成された空間である。圧縮室６ａは、固定部材３５０の突出部３５１と、リング部材３２０のラップ部３２１との間に形成された空間である。
【０１３０】
固定部材３３０の内周面の一部からは、ベーン３６０がラップ部３２１の外周面に向けて突出している。ベーン３６０の先端は、バネ３６１の付勢力によってラップ部３２１に押し付けられている。このため、圧縮室４ａにある冷媒は、ベーン３６０を越えて移動することができなくなっている。
【０１３１】
同様に、突出部３５１の外周面の一部からは、ベーン３７０がラップ部３２１の内周面に向けて突出している。ベーン３７０の先端は、バネ３７１の付勢力によってラップ部３２１に押し付けられている。このため、圧縮室６ａにある冷媒は、ベーン３７０を越えて移動することができなくなっている。
【０１３２】
図３０、３１に示されるように、固定部材３５０には、低段吸入流路９０１と、中間圧室５と、高段吐出室９２４と、高段吐出流路９３１と、低段インジェクション流路９４１と、中間インジェクション流路９５１と、が形成されている。
【０１３３】
低段吸入流路９０１は、低段側圧縮機構４の圧縮室４ａに冷媒を供給するための流路である。図３１に示されるように、低段吸入流路９０１には、吸入配管１４の一部であるパイプが圧入されている。低段吸入流路９０１に供給された冷媒は、貫通穴である低段吸入ポート９１１を通って圧縮室４ａに流入した後、低段側圧縮機構４により圧縮される。
【０１３４】
中間圧室５は、既に説明した第１実施形態等と同様に、圧縮室４ａと圧縮室６ａとの間を繋ぐ流路として形成されている。圧縮室４ａにおいて圧縮された冷媒は、貫通穴である低段吐出ポート９１３を通って中間圧室５に流入した後、貫通穴である高段吸入ポート９２１を通って圧縮室６ａに流入する。その後、冷媒は高段側圧縮機構６により圧縮される。
【０１３５】
高段吐出室９２４は、圧縮室６ａから排出された冷媒が流入する空間として、固定部材３５０に形成された空間である。圧縮室６ａにおいて圧縮された冷媒は、貫通穴である高段吐出ポート９２３を通って高段吐出室９２４に流入する。
【０１３６】
高段吐出流路９３１は、高段吐出室９２４にある冷媒、すなわち圧縮室６ａにおいて圧縮された後の冷媒を、吐出配管７に向けて排出するための流路である。高段吐出流路９３１には、吐出配管７の一部であるパイプが圧入されている
低段インジェクション流路９４１は、低段側圧縮機構４にインジェクションされる冷媒が通る流路である。低段インジェクション流路９４１には、第３インジェクション配管２１の一部であるパイプが圧入されている。低段インジェクション流路９４１を通った冷媒は、貫通穴である低段インジェクションポート９４３を通って圧縮室４ａにインジェクションされる。尚、図３１においては、低段インジェクション流路９４１の一部の図示が省略されている。
【０１３７】
中間インジェクション流路９５１は、中間圧室５にインジェクションされる冷媒が通る流路である。中間インジェクション流路９５１には、第２インジェクション配管２３の一部であるパイプが圧入されている。中間インジェクション流路９５１を通った冷媒は中間圧室５にインジェクションされる。
【０１３８】
尚、低段インジェクション流路９４１と低段インジェクションポート９４３との間となる位置には、図１６を参照しながら説明したようなリードバルブ７２が設けられている。ただし、図３０、３１においてはリードバルブ７２の図示が省略されている。
【０１３９】
以上のように、多段圧縮機２Ｅでは、低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６のそれぞれが、ロータリー式ではなくリング式の圧縮機構として構成されている。このような構成においても、第１実施形態において説明したものと同様の効果を奏する。
【０１４０】
図３２〜図３４を参照して、第７実施形態について説明する。図３２は、第７実施形態に係る多段圧縮機２Ｆの縦断面図であり、図３３は、図３２のＸＸＸＩＩＩ−ＸＸＸＩＩＩ断面を示す図となっている。図３４については後述する。
【０１４１】
尚、図３２に示される断面は、図３４に示される低段吸入流路９０１及び低段インジェクション流路９４１のそれぞれを通るような断面なのであるが、構造の理解のために、その一部においては実際と異なる態様で描かれている。
【０１４２】
多段圧縮機２Ｆは、図７に示される多段圧縮機２と同様に、低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６のそれぞれに冷媒がインジェクションされる構成となっている。図３２に示されるように、多段圧縮機２Ｅは、電動モータ３１と、低段側圧縮機構４と、高段側圧縮機構６と、を備えている。電動モータ３１は、複数の圧縮機構の駆動源となるものである。電動モータ３１の構成は、図３を参照しながら説明した第１実施形態における構成と同じである。電動モータ３１の駆動力は、出力軸３４によって後述の可動スクロール４２０及びリング部材４７０に伝達され、低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６を動作させる。
【０１４３】
低段側圧縮機構４は、本実施形態ではスクロール式の圧縮機構として構成されており、密閉ハウジング３の内部空間ＳＰのうち、電動モータ３１よりも下方側となる位置に配置されている。高段側圧縮機構６は、本実施形態ではリング式の圧縮機構として構成されており、密閉ハウジング３の内部空間ＳＰのうち、電動モータ３１よりも上方側となる位置に配置されている。
【０１４４】
先ず、低段側圧縮機構４の構成について説明する。低段側圧縮機構４は、固定スクロール４１０、４３０と、可動スクロール４２０と、吐出プレート４４０とによって構成されている。
【０１４５】
固定スクロール４１０、４３０は、いずれも密閉ハウジング３に対して固定された部材であって、内部空間ＳＰのうち電動モータ３１よりも下方側となる位置において互いに対向して配置されている。
【０１４６】
可動スクロール４２０は、固定スクロール４１０と固定スクロール４３０との間において旋回可能な状態で設けられている。電動モータ３１が動作しているときには、出力軸３４から受ける力によって可動スクロール４２０が旋回する。これにより、固定スクロール４３０と可動スクロール４２０との間に形成された圧縮室４ａの容積及び位置が変化して行き、冷媒の圧縮が行われる。圧縮室４ａは、固定スクロール４３０の渦巻き状のラップ部４３１と、可動スクロール４２０の渦巻き状のラップ部４２１との間に形成された空間である。尚、圧縮室４ａ及びその周囲の具体的な形状は、例えば図２３に示されるようなスクロール圧縮機構を２段式から１段式に変更したものである。このため、その具体的な図示や説明については省略する。
【０１４７】
吐出プレート４４０は、固定スクロール４３０のうち下方側（可動スクロール４２０とは反対側）の面に対して、不図示のガスケットを介して取り付けられた板状の部材である。図３４は、吐出プレート４４０を取り外した状態の固定スクロール４３０を、下方側から見て模式的に描いた図となっている。後に説明する中間圧室５、及び低段インジェクション室９４２は、いずれも、吐出プレート４４０と固定スクロール４３０との両方に跨るように形成されている。
【０１４８】
図３２及び図３４に示されるように、固定スクロール４３０には、低段吸入流路９０１と、中間圧室５と、低段インジェクション流路９４１と、低段インジェクション室９４２と、が形成されている。
【０１４９】
低段吸入流路９０１は、低段側圧縮機構４の圧縮室４ａに冷媒を供給するための流路である。図３２に示されるように、低段吸入流路９０１には、吸入配管１４の一部であるパイプが圧入されている。低段吸入流路９０１に供給された冷媒は圧縮室４ａに流入した後、低段側圧縮機構４により圧縮される。
【０１５０】
中間圧室５は、既に説明した第１実施形態等と同様に、圧縮室４ａと圧縮室６ａとの間を繋ぐ流路として形成されている。圧縮室４ａにおいて圧縮された冷媒は、貫通穴である低段吐出ポート９１３を通って中間圧室５に流入する。図３２に示されるように、低段吐出ポート９１３と中間圧室５との間にはリリーフ弁４５１が設けられている。リリーフ弁４５１は、圧縮室４ａ内の冷媒の圧力が所定値以上のときに開くよう構成されている。これにより、低段側圧縮機構４における過圧縮を回避することができる。
【０１５１】
中間圧室５に到達した冷媒は、接続配管５ｃ（一部は不図示）を通って高段側圧縮機構６に供給される。図３４においては、中間圧室５から接続配管５ｃへと冷媒を導く流路５ｂが示されている。同図において符号５ａが付されているのは、流路５ｂのうち中間圧室５側の端部に形成された開口である。
【０１５２】
低段インジェクション流路９４１は、低段側圧縮機構４にインジェクションされる冷媒が通る流路である。低段インジェクション流路９４１には、第３インジェクション配管２１の一部であるパイプが圧入されている。低段インジェクション流路９４１を通った冷媒は低段インジェクション室９４２に流入する。
【０１５３】
低段インジェクション室９４２は、低段インジェクション流路９４１を通った冷媒が流入する空間として、吐出プレート４４０と固定スクロール４３０との両方に跨るように形成された空間である。低段インジェクション室９４２に流入した冷媒は、貫通穴である低段インジェクションポート９４３を通って圧縮室４ａにインジェクションされる。本実施形態では、低段インジェクション室９４２及び低段インジェクションポート９４３が２つずつ形成されている。
【０１５４】
それぞれの低段インジェクション室９４２と低段インジェクションポート９４３との間となる位置には、リードバルブ７２が設けられている。リードバルブ７２の構造は、図２６を参照しながら説明した第４実施形態のリードバルブ７２の構造と同じである。リードバルブ７２が設けられていることにより、圧縮室４ａ側から低段インジェクション室９４２側へと冷媒が逆流してしまうことが防止される。
【０１５５】
続いて、高段側圧縮機構６の構成について説明する。高段側圧縮機構６は、固定部材４６０、４９０と、リング部材４７０とによって構成されている。
【０１５６】
固定部材４６０、４９０は、いずれも密閉ハウジング３に対して固定された部材であって、内部空間ＳＰのうち電動モータ３１よりも上方側となる位置において上下方向に積層された状態で配置されている。固定部材４６０の内側には円柱形状の空間が形成されている。固定部材３３０の内側に形成された空間には、リング部材４７０が収容されている。
【０１５７】
リング部材４７０は、固定部材４６０の内側に形成された空間内において旋回可能な状態で設けられている。電動モータ３１が動作しているときには、出力軸３４から受ける力によってリング部材４７０が旋回する。これにより、固定部材４６０の内周面とリング部材４７０の外周面との間に形成された圧縮室６ａの容積及び位置が変化して行き、冷媒の圧縮が行われる。
【０１５８】
固定部材４６０の内周面の一部からは、ベーン４８０がリング部材４７０の外周面に向けて突出している。ベーン４８０の先端は、バネ４８１の付勢力によってリング部材４７０に押し付けられている。このため、圧縮室６ａにある冷媒は、ベーン４８０を越えて移動することができなくなっている。
【０１５９】
図３２、３３に示されるように、固定部材４９０には、高段吸入流路５ｄと、高段吐出流路９３１と、高段インジェクション流路９６１と、が形成されている。
【０１６０】
高段吸入流路５ｄは、低段側圧縮機構４から接続配管５ｃへと供給された冷媒を、圧縮室６ａに導くための流路である。高段吸入流路５ｄを通った冷媒は、貫通穴である高段吸入ポート９２１を通って圧縮室６ａに流入する。その後、冷媒は高段側圧縮機構６により圧縮される。圧縮室６ａにおいて圧縮された冷媒は、貫通穴である高段吐出ポート９２３を通って高段吐出流路９３１に流入する。
【０１６１】
高段吐出流路９３１は、圧縮室６ａにおいて圧縮された後の冷媒を、吐出配管７に向けて排出するための流路である。高段吐出流路９３１には、吐出配管７の一部であるパイプが圧入されている。
【０１６２】
高段インジェクション流路９６１は、高段側圧縮機構６にインジェクションされる冷媒が通る流路である。高段インジェクション流路９６１には、第１インジェクション配管２５の一部であるパイプが圧入されている。高段インジェクション流路９６１を通った冷媒は、貫通穴である高段インジェクションポート９６３を通って圧縮室６ａにインジェクションされる。尚、図３３においては、高段インジェクション流路９６１の一部の図示が省略されている。
【０１６３】
以上のように、多段圧縮機２Ｆでは、低段側圧縮機構４がスクロール式の圧縮機構として構成されており、高段側圧縮機構６がリング式の圧縮機構として構成されている。また、低段側圧縮機構４が電動モータ３１の下方側（つまり動力発生手段の一方側）に配置され、高段側圧縮機構６が電動モータ３１の上方側（つまり動力発生手段の他方側）に配置された構成となっている。このような構成においても、第１実施形態において説明したものと同様の効果を奏する。
【０１６４】
図３５及び図３６を参照して、第８実施形態について説明する。図３５は、第８実施形態に係る多段圧縮機２Ｇの縦断面図であり、図３６は、図３５のＸＸＸＶＩ−ＸＸＸＶＩ断面を示す図となっている。尚、ＸＸＸＶＩ−ＸＸＸＶＩ断面は、図３５に示されるように全体が平坦な断面とはなっておらず、内側部分が低い位置の断面となっており、外側部分が高い位置の断面となっている。図３６においては、低い位置の断面と高い位置の断面との境界が、符号ＢＬが付された曲線で示されている。
【０１６５】
多段圧縮機２Ｆは、図５に示される多段圧縮機２と同様に、中間圧室５及び低段側圧縮機構４のそれぞれに冷媒がインジェクションされる構成となっている。図３５に示されるように、多段圧縮機２Ｆは、電動モータ３１と、低段側圧縮機構４と、高段側圧縮機構６と、を備えている。電動モータ３１は、複数の圧縮機構の駆動源となるものである。電動モータ３１の構成は、図３を参照しながら説明した第１実施形態における構成と同じである。電動モータ３１の駆動力は、出力軸３４によって後述の可動部材５２０に伝達され、低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６を動作させる。
【０１６６】
低段側圧縮機構４は、本実施形態ではリング式の圧縮機構として構成されている。また、高段側圧縮機構６は、本実施形態ではスクロール式の圧縮機構として構成されている。これら圧縮機構は、固定部材５１０、５３０と、吐出プレート５４０と、可動部材５２０とによって構成されている。
【０１６７】
固定部材５１０、５３０は、いずれも密閉ハウジング３に対して固定された部材であって、内部空間ＳＰのうち電動モータ３１よりも下方側となる位置において互いに対向するように配置されている。固定部材５３０の上面には、下方側に向けて後退する凹部が形成されており、可動部材５２０の一部が当該凹部に収容されている。
【０１６８】
吐出プレート５４０は、固定部材５３０のうち下方側（可動部材５２０とは反対側）の面に対して、不図示のガスケットを介して取り付けられた板状の部材である。後に説明する中間圧室５、及び高段吐出室９２４は、いずれも、吐出プレート５４０と固定部材５３０との両方に跨るように形成されている。
【０１６９】
可動部材５２０は、可動部材５２０の上記凹部内において旋回可能な状態で設けられている。電動モータ３１が動作しているときには、出力軸３４から受ける力によって可動部材５２０が旋回する。これにより、次に述べる圧縮室４ａ及び圧縮室６ａのそれぞれの容積及び位置が変化して行き、冷媒の圧縮が行われる。可動部材５２０と固定部材５１０との間にはスラスト軸受３４０が配置されている。
【０１７０】
固定部材５１０の上面には、上方に向けて突出する自転防止突起５７０が４本設けられている。可動部材５２０の下面のうち自転防止突起５７０と対向する部分には、上方に向けて後退する凹部５７１が形成されており、自転防止突起５７０が凹部５７１に収容されている。凹部５７１の内径は、自転防止突起５７０の外径よりも大きい。このため、可動部材５２０が旋回することは許容される一方で、自転することは防止されている。
【０１７１】
可動部材５２０は、略円板形状の円板部５２１と、円板部５２１の下面から下方側に突出するラップ部５２２とを有している。円板部５２１の外周面と、固定部材５３０に形成された凹部の内周面との間に形成された空間が、本実施形態における低段側圧縮機構４の圧縮室４ａとなっている。
【０１７２】
固定部材５３０に形成された凹部の底面には、上方に向けて突出するラップ部５３１が形成されている。可動部材５２０のラップ部５２２と、固定部材５３０のラップ部５３１との間に形成された空間が、本実施形態における高段側圧縮機構６の圧縮室６ａとなっている。図３５に示されるように、固定部材５３０に形成された凹部は、その中央部分が更に下方側に後退するような階段状となっている。このため、圧縮室４ａと圧縮室６ａの間は直接的には繋がっておらず、固定部材５３０の円板部５２１と可動部材５２０とが当接する部分によって両者が仕切られている。
【０１７３】
固定部材５３０の内周面の一部からは、ベーン５６０が円板部５２１の外周面に向けて突出している。ベーン５６０の先端は、バネ５６１の付勢力によって円板部５２１に押し付けられている。このため、圧縮室４ａにある冷媒は、ベーン５６０を越えて移動することができなくなっている。
【０１７４】
固定部材５３０のうち下方側部分には、低段吸入流路９０１と、中間圧室５と、高段吐出室９２４と、高段吐出流路９３１と、低段インジェクション流路９４１（不図示）と、中間インジェクション流路９５１と、が形成されている。
【０１７５】
低段吸入流路９０１は、低段側圧縮機構４の圧縮室４ａに冷媒を供給するための流路である。低段吸入流路９０１には、吸入配管１４の一部であるパイプが圧入されているのであるが、図３６では当該パイプの図示が省略されている。低段吸入流路９０１に供給された冷媒は圧縮室４ａに流入した後、低段側圧縮機構４により圧縮される。
【０１７６】
中間圧室５は、既に説明した第１実施形態等と同様に、圧縮室４ａと圧縮室６ａとの間を繋ぐ流路として形成されている。圧縮室４ａにおいて圧縮された冷媒は、貫通穴である低段吐出ポート９１３を通って中間圧室５に流入した後、貫通穴である高段吸入ポート９２１を通って圧縮室６ａに流入する。その後、冷媒は高段側圧縮機構６により圧縮される。
【０１７７】
高段吐出室９２４は、圧縮室６ａから排出された冷媒が流入する空間として、吐出プレート５４０と固定部材５３０との両方に跨るように形成された空間である。圧縮室６ａにおいて圧縮された冷媒は、貫通穴である高段吐出ポート９２３を通って高段吐出室９２４に流入する。
【０１７８】
高段吐出ポート９２３と高段吐出室９２４との間となる位置には、リリーフ弁８８が設けられている。リリーフ弁８８は、圧縮室６ａ内の冷媒の圧力が所定値以上のときに開くように構成された弁である。リリーフ弁８８が設けられていることにより、高段側圧縮機構６における過圧縮や、高段吐出室９２４から圧縮室６ａに向かう冷媒の逆流が防止される。
【０１７９】
高段吐出流路９３１は、高段吐出室９２４にある冷媒、すなわち圧縮室６ａにおいて圧縮された後の冷媒を、吐出配管７に向けて排出するための流路である。高段吐出流路９３１には、吐出配管７の一部であるパイプが圧入されているのであるが、図３５ではその図示が省略されている。
【０１８０】
不図示の低段インジェクション流路９４１は、低段側圧縮機構４にインジェクションされる冷媒が通る流路である。低段インジェクション流路９４１には、第３インジェクション配管２１の一部であるパイプが圧入されている。低段インジェクション流路９４１を通った冷媒は、貫通穴である低段インジェクションポート９４３（図３６を参照）を通って圧縮室４ａにインジェクションされる。
【０１８１】
中間インジェクション流路９５１は、中間圧室５にインジェクションされる冷媒が通る流路である。中間インジェクション流路９５１には、第２インジェクション配管２３の一部であるパイプが圧入されているのであるが、図３５ではその図示が省略されている。中間インジェクション流路９５１を通った冷媒は中間圧室５にインジェクションされる。
【０１８２】
以上のように、多段圧縮機２Ｇでは、低段側圧縮機構４がリング式の圧縮機構として構成されており、高段側圧縮機構６がスクロール式の圧縮機構として構成されている。また、このような低段側圧縮機構４と高段側圧縮機構６とが、共通の部品（可動部材５２０や固定部材５３０）によって構成されている。このような構成においても、第１実施形態において説明したものと同様の効果を奏する。
【０１８３】
以上に説明した各実施形態のように、低段側圧縮機構４及び高段側圧縮機構６としては、様々な構成の圧縮機構を採用することができる。以上の説明において挙げられた例の他、例えば回転式ではなく往復式の圧縮機構を採用してもよい。
【０１８４】
以上の説明では、多段圧縮機２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇの一例として低段側圧縮機構４と高段側圧縮機構６とを有する２段圧縮機を挙げたが、３段以上の圧縮機を有する構成でもよい。
【０１８５】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【０１８６】
１，１Ａ：冷凍サイクル
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ：多段圧縮機
３：密閉ハウジング
４：低段側圧縮機構
６：高段側圧縮機構
【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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