(57)【要約】【課題】低段側及び高段側の圧縮室が形成された圧縮機構を備えた二段圧縮機において、低段側圧縮室から吐出される冷媒がケーシング内で加熱されるのを抑える。【解決手段】冷媒通路（19）の一部となる低段吐出室（2）が区画されたリアヘッド（1）に、ケーシング（11）と低段吐出室（2）との間に位置する淀み空間（3a）を形成する。【選択図】図２
2012122452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低段側及び高段側の圧縮室（40a,40b,50a,50b）が形成された圧縮機構（12）と、該低段側圧縮室（40a,40b）から該高段側圧縮室（50a,50b）へ向かう冷媒が流通する冷媒通路（19）と、上記圧縮機構（12）を収容するケーシング（11）とを備え、上記低段側圧縮室（40a,40b）で圧縮された冷媒を上記冷媒通路（19）を通じて上記高段側圧縮室（50a,50b）でさらに圧縮した後に上記ケーシング（11）を通じて該ケーシング（11）の外部へ吐出する二段圧縮機であって、
上記圧縮機構（12）は、上記冷媒通路（19）の一部となる低段吐出室（2）を形成する中間部材（1）を有し、
上記中間部材（1）には、上記ケーシング（11）と上記低段吐出室（2）との間に位置する断熱部（3a,3b）が設けられていることを特徴とする二段圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
上記断熱部（3a,3b）は、上記中間部材（1）に形成された空間部（3a）であることを特徴とする二段圧縮機。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記断熱部（3a,3b）は、上記中間部材（1）の外面である上記ケーシング（11）側の面に取り付けられた断熱材（3b）であることを特徴とする二段圧縮機。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１つにおいて、
上記断熱部（3a,3b）は、上記中間部材（1）の内面である上記低段吐出室（2）側の面に取り付けられた断熱材（3b）であることを特徴とする二段圧縮機。
【請求項５】
低段側及び高段側の圧縮室（40a,40b,50a,50b）が形成された圧縮機構（12）と、該低段側圧縮室（40a,40b）から該高段側圧縮室（50a,50b）へ向かう冷媒が流通する冷媒通路（19）と、上記圧縮機構（12）を収容するケーシング（11）とを備え、上記低段側圧縮室（40a,40b）で圧縮された冷媒を上記冷媒通路（19）を通じて上記高段側圧縮室（50a,50b）でさらに圧縮した後に上記ケーシング（11）を通じて該ケーシング（11）の外部へ吐出する二段圧縮機であって、
上記圧縮機構（12）は、上記冷媒通路（19）の一部となる低段吐出室（2）を形成する中間部材（1）を有し、
上記中間部材（1）は、上記ケーシング（11）と上記低段吐出室（2）との間に位置する部分が断熱材（3b）で形成されていることを特徴とする二段圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低段側及び高段側の圧縮室が形成された圧縮機構を備えた二段圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、低段側及び高段側の圧縮室が形成された圧縮機構を備えた二段圧縮機が知られている（例えば、特許文献１を参照）。そして、これらの二段圧縮機の中には、二段圧縮式のエコノマイザサイクルを行う冷媒回路（例えば、特許文献２を参照）に接続されるものがある。
【０００３】
特許文献１の二段圧縮機では、低段側圧縮室の吐出口と高段側圧縮室の吸入口とが連通路（冷媒通路）を介して連通している。これにより、上記低段側圧縮室で圧縮した冷媒をさらに上記高段側圧縮室で圧縮する二段圧縮動作を行うことが可能に構成されている。又、高段側圧縮室の吐出口が上記ケーシングの内部に開口している。これにより、上記高段側圧縮室でさらに圧縮された冷媒は、一旦ケーシング内へ吐出された後に該ケーシングの内外を連通する吐出管を通じて上記ケーシングの外部へ吐出される。
【特許文献１】特開２００７−１３２２２６号公報
【特許文献２】特開２００７−２４００２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この特許文献１の二段圧縮機において、上記圧縮機構の内部には、上記冷媒通路の一部となる低段側吐出室が形成されている。一方、上記ケーシングの内部は上記高段側圧縮室から吐出された冷媒で高温高圧状態となっている。このため、上記圧縮機構の壁体を通じて上記ケーシングの内部から上記低段側吐出室へ侵入する熱で、上記低段側吐出室を通過する途中の冷媒が加熱され、該冷媒の温度が上昇する。これにより、上記高段側圧縮室へ吸入される冷媒の温度が上昇する。
【０００５】
ここで、この二段圧縮機が二段圧縮式のエコノマイザサイクルを行う冷媒回路に接続される場合において、この冷媒回路の運転を制御する制御部が、上記高段側圧縮室へ吸入される冷媒の温度上昇を抑えるために、この高段側圧縮室の吸入側へインジェクションされる中間圧冷媒の流量を増やそうとすると、上記冷媒回路のエコノマイザ熱交換器の熱交換能力が低下することがある。そして、このエコノマイザ熱交換器の熱交換能力が低下すると、冷媒の過冷却度を大きくすることができず、上記冷媒回路の冷房能力が低下してしまう場合がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、低段側及び高段側の圧縮室が形成された圧縮機構を備えた二段圧縮機において、上記低段側圧縮室から吐出される冷媒がケーシング内で加熱されるのを抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、低段側及び高段側の圧縮室（40a,40b,50a,50b）が形成された圧縮機構（12）と、該低段側圧縮室（40a,40b）から該高段側圧縮室（50a,50b）へ向かう冷媒が流通する冷媒通路（19）と、上記圧縮機構（12）を収容するケーシング（11）とを備え、上記低段側圧縮室（40a,40b）で圧縮された冷媒を上記冷媒通路（19）を通じて上記高段側圧縮室（50a,50b）でさらに圧縮した後に上記ケーシング（11）を通じて該ケーシング（11）の外部へ吐出する二段圧縮機を前提としている。
【０００８】
そして、上記二段圧縮機の圧縮機構（12）は、上記冷媒通路（19）の一部となる低段吐出室（2）を形成する中間部材（1）を有し、上記中間部材（1）には、上記ケーシング（11）と上記低段吐出室（2）との間に位置する断熱部（3a,3b）が設けられていることを特徴としている。
【０００９】
第１の発明では、上記中間部材（1）に設けられた断熱部（3a,3b）により、上記低段吐出室（2）を断熱する。これにより、上記中間部材（1）を通じて上記ケーシング（11）の内部から上記低段吐出室（2）へ侵入しようとする熱が少なくなる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、上記断熱部（3a,3b）は、上記中間部材（1）に形成された空間部（3a）であることを特徴としている。
【００１１】
第２の発明では、上記中間部材（1）の内部に空間部（3a）が形成されている。この空間部（3a）が淀み空間となって、上記低段吐出室（2）を断熱する。
【００１２】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記断熱部（3a,3b）は、上記中間部材（1）の外面である上記ケーシング（11）側の面に取り付けられた断熱材（3b）であることを特徴としている。
【００１３】
第３の発明では、上記中間部材（1）の外面を上記断熱材（3b）で覆っている。これにより、上記低段吐出室（2）ととともに上記中間部材（1）も断熱する。
【００１４】
第４の発明は、第１から第３の何れか１つの発明において、上記断熱部（3a,3b）は、上記中間部材（1）の内面である上記低段吐出室（2）側の面に取り付けられた断熱材（3b）であることを特徴としている。
【００１５】
第４の発明では、上記中間部材（1）の内面を上記断熱材（3b）で覆っている。これにより、上記低段吐出室（2）を断熱する際に、上記断熱材（3b）が上記ケーシング（11）の内部へ露出することがない。
【００１６】
第５の発明は、低段側及び高段側の圧縮室（40a,40b,50a,50b）が形成された圧縮機構（12）と、該低段側圧縮室（40a,40b）から該高段側圧縮室（50a,50b）へ向かう冷媒が流通する冷媒通路（19）と、上記圧縮機構（12）を収容するケーシング（11）とを備え、上記低段側圧縮室（40a,40b）で圧縮された冷媒を上記冷媒通路（19）を通じて上記高段側圧縮室（50a,50b）でさらに圧縮した後に上記ケーシング（11）を通じて該ケーシング（11）の外部へ吐出する二段圧縮機を前提としている。
【００１７】
上記二段圧縮機の圧縮機構（12）は、上記冷媒通路（19）の一部となる低段吐出室（2）を形成する中間部材（1）を有し、上記中間部材（1）は、上記ケーシング（11）と上記低段吐出室（2）との間に位置する部分が断熱材（3b）で形成されていることを特徴としている。
【００１８】
第５の発明では、上記中間部材（1）が断熱材（3b）を兼ねている。これにより、上記圧縮機構（12）に上記中間部材（1）を設けるだけで、上記低段吐出室（2）の形成及び該低段吐出室（2）の断熱の両方を行うことができるようになる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、上記中間部材（1）に断熱部（3a,3b）を設けることにより、上記低段吐出室（2）を断熱することができる。これにより、上記ケーシング（11）の内部から上記低段吐出室（2）へ侵入しようとする熱を少なくすることができ、上記低段吐出室（2）を通過する冷媒が加熱されるのを抑えることができる。
【００２０】
また、上記第２の発明によれば、上記中間部材（1）に空間部（3a）を設けることにより、この空間部（3a）が淀み空間となって、上記低段吐出室（2）を断熱することができる。このように、上記中間部材（1）に空間部（3a）を形成するだけの比較的に容易な方法で、上記低段吐出室（2）を断熱することができる。
【００２１】
また、上記第３の発明によれば、上記中間部材（1）の外面を上記断熱材（3b）で覆うことにより、上記低段吐出室（2）とともに上記中間部材（1）も断熱することができる。これにより、上記中間部材（1）を熱的に保護しつつ、上記低段吐出室（2）を通過する冷媒が加熱されるのを抑えることができる。
【００２２】
また、上記第４の発明によれば、上記中間部材（1）の内面を上記断熱材（3b）で覆うことにより、上記断熱材（3b）を上記ケーシング（11）の内部へ露出させることなく、上記低段吐出室（2）を断熱することができる。これにより、上記断熱材（3b）を保護しつつ、上記低段吐出室（2）を通過する冷媒が加熱されるのを抑えることができる。
【００２３】
また、上記第５の発明によれば、上記中間部材（1）が断熱材（3b）を兼ねることにより、上記中間部材（1）の他に、別途断熱材（3b）を設けなくても、上記低段吐出室（2）を断熱することができる。これにより、上記二段圧縮機の部品を減らしつつ、上記低段吐出室（2）を通過する冷媒が加熱されるのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係る二段圧縮機の縦断面図である。
【図２】本実施形態に係る二段圧縮機のリアヘッド付近の縦断面図である。
【図３】本実施形態に係る二段圧縮機の圧縮機構の横断面図である。
【図４】本実施形態に係るリアヘッドの横断面図である。
【図５】本実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図６】実施形態の変形例１に係るリアヘッドの縦断面図である。
【図７】実施形態の変形例２に係るリアヘッドの縦断面図である。
【図８】実施形態の変形例３に係るリアヘッドの縦断面図である。
【図９】実施形態の変形例４に係るリアヘッドの縦断面図である。
【図１０】その他の実施形態に係るリアヘッドの縦断面図である。
【図１１】その他の実施形態に係るリアヘッドの縦断面図である。
【図１２】その他の実施形態に係るリアヘッドの縦断面図である。
【図１３】その他の実施形態に係るリアヘッドの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、本発明の実施形態に係る二段圧縮機（10）の構成について説明した後、この二段圧縮機（10）が接続される冷媒回路（60）について説明する。
【００２６】
〈二段圧縮機〉
図１は、本実施形態に係る二段圧縮機（10）の構成を示す縦断面図である。この二段圧縮機（10）は、ケーシング（11）と偏心回転式ピストン機構部（圧縮機構）（12）と電動機（13）とを備えている。
【００２７】
−ケーシング−
上記ケーシング（11）は、両端を閉塞した縦長円筒状の密閉容器で構成されており、円筒状の胴部（14a）と該胴部（14a）の上端側を閉塞する上部鏡板（14b）と該胴部（14a）の下端側を閉塞する下部鏡板（14c）とを備えている。上記胴部（14a）には、該胴部（14a）の下側部分を貫通して第１から第３のインレットチューブ（15a,15b,15c）が取り付けられている。又、上部胴部（14a）の上側部分を貫通して吐出管（17）が取り付けられている。このケーシング（11）に、上記電動機（13）及び上記偏心回転式ピストン機構部（12）が収容されている。
【００２８】
上部鏡板（14b）の頂部には、該頂部を貫通してターミナル端子（25）が取り付けられている。このターミナル端子（25）には、電気配線を介してインバータ（図示なし）が接続されている。このインバータは、上記電気配線を介して電動機（13）へ電流を供給するとともに、その電流の周波数を所定範囲内で調整することが可能に構成されている。つまり、上記二段圧縮機（10）の運転容量は、上記インバータにより、ある範囲内で自在に変更することが可能となっている。
【００２９】
下部鏡板（14c）の底部には、油溜め部（56）が形成されている。この油溜め部（56）には、上記圧縮機構（12）の摺動部分を潤滑する潤滑油が貯留される。
【００３０】
−電動機−
上記電動機（13）は、共に円筒状に形成されたステータ（18a）及びロータ（18b）を備えている。上記ステータ（18a）は、上記ケーシング（11）の胴部（14a）に固定されている。このステータ（18a）の中空部に上記ロータ（18b）が配置されている。このロータ（18b）の中空部には、該ロータ（18b）を貫通するように回転軸（20）が固定されており、ロータ（18b）と回転軸（20）が一体で回転するようになっている。
【００３１】
この回転軸（20）は、上下に延びる主軸部（21）を有し、この主軸部（21）の下端寄りに２つの偏心部（22,23）が一体に形成されている。これらの偏心部（22,23）は、低段側偏心部（22）と該低段側偏心部（22）よりも上側の高段側偏心部（23）であり、何れも主軸部（21）よりも大径に形成されている。上記低段側偏心部（22）及び高段側偏心部（23）の軸心は主軸部（21）の軸心に対して所定距離だけ偏心しており、低段側偏心部（22）及び高段側偏心部（23）の偏心方向は互いに１８０度ずれている。
【００３２】
又、主軸部（21）の下端部には遠心ポンプ（24）が設けられている。この遠心ポンプ（24）は、上記油溜め部（56）の潤滑油に浸漬している、そして、上記回転軸（20）の回転に伴い潤滑油を回転軸（20）内の給油路（図示省略）へ汲み上げた後で、偏心回転式ピストン機構部（12）および電動機（13）の各摺動部へ供給する。
【００３３】
−偏心回転式ピストン機構部−
上記偏心回転式ピストン機構部（12）は、図２に示すように、上側から下側に向かって、フロントヘッド（30）、高段側シリンダ（31）、ミドルプレート（32）、低段側シリンダ（33）、及びリアヘッド（中間部材）（1）の順で積層され、これらの部材（30,31,32,33,1）が、上下方向へ延びる複数のボルト（35）で締結されてなる。
【００３４】
又、これらの部材（30,31,32,33,1）の中心部分には、上述した回転軸（20）が挿入される貫通孔部が設けられている。上記フロントヘッド（30）、ミドルプレート（32）及びリアヘッド（1）における貫通孔部の内周部が、上記回転軸（20）の主軸部（21）を回転支持するすべり軸受部を構成している。又、上記高段側シリンダ（31）及び低段側シリンダ（33）の貫通孔部は、フロントヘッド（30）、ミドルプレート（32）及びリアヘッド（1）の貫通孔部よりも大径に形成されている。
【００３５】
上記高段側シリンダ（31）において、該高段側シリンダ（31）の上端開口面がフロントヘッド（30）で閉塞され、上記高段側シリンダ（31）の下端開口面がミドルプレート（32）で閉塞されることにより、上記高段側シリンダ（31）における貫通孔部の部分が閉空間となる。この閉空間が高段側シリンダ室（36）を構成する。この高段側シリンダ室（36）には、上記回転軸（20）の高段側偏心部（23）に外嵌する高段側ピストン（38）が偏心回転自在に収容されている。又、この高段側ピストン（38）の外周面には、該外周面から径方向外方へ延びる高段側ブレード（図示なし）が一体に形成されている。
【００３６】
一方、上記低段側シリンダ（33）において、該低段側シリンダ（33）の上端開口面がミドルプレート（32）で閉塞され、該低段側シリンダ（33）の下端開口面がリアヘッド（1）で閉塞されることにより、上記低段側シリンダ（33）における貫通孔部の部分が閉空間となる。この閉空間が低段側シリンダ室（37）を構成する。この低段側シリンダ室（37）には、上記回転軸（20）の低段側偏心部（22）に外嵌する低段側ピストン（39）が偏心回転自在に収容されている。又、この低段側ピストン（39）の外周面には、該外周面から径方向外方へ延びる低段側ブレード（41）が一体に形成されている。
【００３７】
又、上記偏心回転式ピストン機構部（12）では、上記高段側シリンダ室（36）と低段側シリンダ室（37）とを連通路（冷媒通路）（19）で連通することにより、上記低段側シリンダ室（37）に形成された低段側圧縮室（40a,40b）で圧縮した冷媒を上記高段側シリンダ室（36）に形成された高段側圧縮室（40a,40b）でさらに圧縮する二段圧縮動作を行うことが可能となる。
【００３８】
次に、各シリンダ（31,33）について説明する。尚、各シリンダ（31,33）は、同じ構成であるため、低段側シリンダ（33）について説明し、高段側シリンダ（31）の説明は部分的に省略する。
【００３９】
上記低段側シリンダ（33）には、図３に示すように、平面視で一部が低段側シリンダ室（37）に開口するブッシュ溝（42）が形成されている。このブッシュ溝（42）は円形状の溝であり、このブッシュ溝（42）に低段側ブレード（41）が位置している。
【００４０】
ブッシュ溝（42）には、平面視で半月状に形成された一対のブッシュ（43）が上記低段側ブレード（41）を挟むような状態で内嵌されている。尚、このブッシュ（43）の円弧面はブッシュ溝（42）の内周面に対して摺接可能であり、上記ブッシュ（43）のフラット面は上記低段側ブレード（41）の側面に対して摺接可能である。
【００４１】
又、上記低段側シリンダ（33）には、該低段側シリンダ（33）における内周面と外周面との間を径方向へ貫通する低段側の吸入貫通路（44）が形成されている。この吸入貫通路（44）に、上記第１インレットチューブ（15a）の端部が挿入固定されている。尚、上記高段側シリンダ（31）の吸入貫通路（図示なし）には、上記第２インレットチューブ（15b）の端部が挿入固定されている。この第２インレットチューブ（15b）の管内通路が上記連通路（19）の一部を構成する。
【００４２】
又、上記低段側シリンダ室（37）は、上記低段側ブレード（41）によって２つの空間に仕切られている。一方は上記第１インレットチューブ（15a）に連通する吸入側の空間部（40a）であり、他方は上記リアヘッド（1）に形成された低段側吐出孔（6b）が開口する吐出側の空間部（40b）である。この吸入側及び吐出側の空間部（40a,40b）が、低段側圧縮室（40a,40b）を構成する。
【００４３】
尚、上記高段側シリンダ室（36）における吸入側の空間部（50a）は、第２インレットチューブ（15b）に連通し、上記高段側シリンダ室（36）における吐出側の空間部（50b）には、上記フロントヘッド（30）に形成された高段側吐出孔（6a）が開口している。
【００４４】
上記フロントヘッド（30）の上面には、この高段側吐出孔（6a）を覆う二重のマフラカバー（46）が設けられている。この二重のマフラカバー（46）の内側には高段吐出室（47）が形成されている。そして、この二重のマフラカバー（46）には、該マフラカバー（46）を貫通して高段吐出室（47）と上記ケーシング（11）の内部空間とを連通する貫通孔（図示無し）が形成されている。
【００４５】
−高段側吐出孔及び低段側吐出孔−
上記二段圧縮機（10）では、各シリンダ室（36,37）から吐出される冷媒のガス密度及び冷媒の速度を考慮しつつ、各シリンダ室（36,37）の容積比に基づいて各吐出孔（6a,6b）の孔径を決定している。具体的には、上記低段シリンダ室（37）の容積をＶ１［ｍ３］、上記高段シリンダ室（36）の容積をＶ２［ｍ３］、上記低段側吐出孔（6b）の孔径をＤ１［ｍｍ］、及び上記高段側吐出孔（6a）の孔径をＤ２［ｍｍ］とした場合に、０．７≦（Ｖ２／Ｖ１）≦０．９のときにＤ１＝Ｄ２であって、０．９＜（Ｖ２／Ｖ１）≦１．０のときにＤ１＜Ｄ２の関係を満たしている。
【００４６】
本実施形態の二段圧縮機（10）では、上記低段シリンダ室（37）の容積Ｖ１と上記高段シリンダ室（36）の容積Ｖ２とが同じ容積であるので、上記高段側吐出孔（6a）の孔径Ｄ２が上記低段側吐出孔（6b）の孔径Ｄ１よりも大きく形成されている。
【００４７】
−リアヘッド−
次に、上記リアヘッド（1）について説明する。このリアヘッド（1）が、本発明の特徴部分である中間部材を構成する。
【００４８】
上記リアヘッド（1）は、図２に示すように、厚肉円筒状の本体部（1a）及び有底円筒状の閉鎖部（1b）を備え、上記閉鎖部（1b）が、上記本体部（1a）の側周面及び下端面を覆ように上記本体部（1a）の下端側から外嵌している。
【００４９】
上記閉鎖部（1b）の底面中央部には、平面視で本体部（1a）の中空部と同じ位置に貫通孔が形成されている。この本体部（1a）の中空部及び閉鎖部（1b）の貫通孔に上記回転軸（20）の主軸部（21）が挿入されている。
【００５０】
この本体部（1a）の厚肉部には、図４に示すように、円周方向に沿う凹陥部が形成されている。この凹陥部は上記本体部（1a）の下端面に開口している。この凹陥部の開口部を上記閉鎖部（1b）の内底面が閉塞することにより、上記凹陥部の部分が閉空間となる。この閉空間が低段吐出室（2）を構成する。尚、この低段吐出室（2）が上記連通路（19）の一部を構成する。
【００５１】
又、上記本体部（1a）の外周面には、該外周面の周方向に沿って切欠部が形成されている。この切欠部は、上記外周面の下端縁から上端縁の下側近傍へ亘って形成されている。そして、上記切欠部の切欠面（4）と上記閉鎖部（1b）の内側面（5）との間に閉空間が形成される。この閉空間が淀み空間（断熱部）（3a）を構成する。この淀み空間（3a）により、上記低段吐出室（2）が断熱される。
【００５２】
上記本体部（1a）には、該本体部（1a）の上端面を上下方向に貫通して上記低段吐出室（2）と上記低段側シリンダ室（37）の低段側圧縮室（40b）とを連通する低段側吐出孔（6b）が設けられている。尚、この低段側吐出孔（6b）が上記連通路（19）の一部を構成する。
【００５３】
又、上記本体部（1a）には、該本体部（1a）の厚肉部を径方向へ貫通して上記低段吐出室（2）と上記本体部（1a）の外側とを連通する連通孔（7）が形成されている。この連通孔（7）に、第３インレットチューブ（15c）が挿入固定されている。尚、この連通孔（7）と第３インレットチューブ（15c）の管内通路とが上記連通路（19）の一部を構成する。
【００５４】
又、上記本体部（1a）には、上記低段側吐出孔（6b）を開閉するリード弁（45）が設けられている。このリード弁（45）は、上記低段側圧縮室（40b）の圧力が所定値よりも大きいときに上記低段側吐出孔（6b）を開き、上記低段側圧縮室（40b）の圧力が所定値以下のときに上記低段側吐出孔（6b）を閉じる。
【００５５】
〈冷媒回路〉
次に、この二段圧縮機（10）が接続される冷媒回路（60）について説明する。この冷媒回路（60）は、冷凍装置に備えられている。この冷媒回路（60）は、二段圧縮式のエコノマイザサイクルを行うように構成されており、該冷媒回路（60）内には冷媒として二酸化炭素が封入されている。
【００５６】
図５に示すように、上記冷媒回路（60）には、上記二段圧縮機（10）の他に、熱源側熱交換器（61）、利用側熱交換器（62）、過冷却熱交換器（63）、膨張弁（64）、減圧弁（65）が接続されている。
【００５７】
上記熱源側熱交換器（61）は、該熱源側熱交換器（61）の近傍に設けられた室外ファン（図示なし）によって取り込まれた室外空気と上記冷媒回路（60）の冷媒とを熱交換するものであり、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成されている。上記二段圧縮機（10）の吐出管（17）が、上記熱源側熱交換器（61）の一端に接続されている。又、上記熱源側熱交換器（61）の他端から延びる第１冷媒配管（66）は分岐して、一方が上記過冷却熱交換器（63）の高温側通路（63a）の一端に接続され、他方が上記減圧弁（65）の一端部に接続されている。
【００５８】
上記過冷却熱交換器（63）は、上記高温側通路（63a）の他に低温側通路（63b）が設けられており、高温側通路（63a）を通過する冷媒と低温側通路（63b）を通過する冷媒とが熱交換するように構成されている。そして、上記高温側通路（63a）の他端から延びる第２冷媒配管（69a）は上記膨張弁（64）の入口部に接続されている。
【００５９】
上記減圧弁（65）は、該減圧弁（65）の弁開度を調整することにより、冷媒を所定の圧力まで減圧させることができるように構成されている。この冷媒の減圧量は、上記膨張弁（64）の減圧量よりも小さくなるように設定されている。この減圧弁（65）から延びる第３冷媒配管（67a）は上記過冷却熱交換器（63）の低温側通路（63b）の一端に接続されている。又、この低温側通路（63b）の他端から延びる第４冷媒配管（67b）は、上記二段圧縮機（10）の第３インレットチューブ（15c）から延びて上記二段圧縮機（10）の第２インレットチューブ（15b）に接続される接続配管（68）の途中に連通している。尚、この接続配管（68）の管内通路が上記連通路（19）の一部を構成する。
【００６０】
上記膨張弁（64）は、該膨張弁（64）の弁開度を調整することにより、冷媒を所定の圧力まで減圧させることができるように構成されている。この膨張弁（64）の他端部から延びる第５冷媒配管（69b）は、上記利用側熱交換器（62）の一端に接続されている。
【００６１】
上記利用側熱交換器（62）は、該利用側熱交換器（62）の近傍に設けられた室内ファン（図示なし）によって取り込まれた利用空間の空気と上記冷媒回路（60）の冷媒とを熱交換するものであり、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成されている。この熱交換により、上記空気が上記冷媒で冷却された後、上記室内ファンによって利用空間へ送られる。この利用側熱交換器（62）の他端から延びる第６冷媒配管（70）は、上記二段圧縮機（10）の第１インレットチューブ（15a）に接続されている。
【００６２】
−運転動作−
上記二段圧縮機（10）の動作について説明した後、冷媒回路（60）の動作について詳細に説明する。
【００６３】
〈二段圧縮機〉
上記二段圧縮機（10）では、上記電動機（13）の回転軸（20）が回転すると、該回転軸（20）の各偏心部（22,23）に取り付けられたピストン（38,39）がシリンダ室（36,37）内を偏心回転する。これにより、各ピストン（38,39）と各シリンダ室（36,37）との間に形成される圧縮室の容積が周期的に変動し、該圧縮室で冷媒の吸入動作、圧縮動作及び吐出動作が連続的に行われる。
【００６４】
上記圧縮機構（12）の低段側シリンダ室（37）へ吸入された冷媒は、該低段側シリンダ室（37）の低段側圧縮室（40a,40b）で圧縮された後、上記リアヘッド（1）の低段側吐出孔（6b）を通じて上記低段吐出室（2）へ吐出される。この低段吐出室（2）へ吐出された冷媒は、該低段吐出室（2）内を周方向に沿って流れた後、上記連通孔（7）から第３インレットチューブ（15c）を通じて上記接続配管（68）へ流出する。
【００６５】
ここで、上述したように、上記低段吐出室（2）の外側には淀み空間（3a）が形成されており、この淀み空間（3a）によって上記低段吐出室（2）が断熱される。これにより、上記低段吐出室（2）へ吐出された冷媒は、その温度が上昇することなく上記接続配管（68）へ流出する。
【００６６】
上記接続配管（68）へ流出した冷媒は、該接続配管（68）を通過する途中で上記第４冷媒配管（67b）から流れてきた冷媒と合流する。この合流した冷媒が、上記圧縮機構（12）の高段側シリンダ室（36）へ吸入される。この高段側シリンダ室（36）へ吸入された冷媒は、該低段側シリンダ室（37）の高段側圧縮室で圧縮された後、上記高圧側吐出孔を通じて上記マフラカバー（46）の高段吐出室（47）へ吐出される。そして、上記高段吐出室（47）へ吐出された冷媒は、上記マフラカバー（46）の貫通孔を通じて上記ケーシング（11）の内部空間へ流出する。
【００６７】
ここで、上述したように、上記リアヘッド（1）の淀み空間（3a）によって、上記低段吐出室（2）が断熱されるため、上記ケーシング（11）の内部空間へ流出した冷媒は、上記低段吐出室（2）の冷媒によって冷却されることなく、上記ケーシング（11）の吐出管（17）から流出する。
【００６８】
〈冷媒回路〉
次に、上記冷凍装置における冷媒回路（60）の運転動作について説明する。
【００６９】
上記二段圧縮機（10）から吐出された高圧冷媒は、上記熱源側熱交換器（61）に流入する。上記熱源側熱交換器（61）に流入した高圧冷媒は、上記室外ファンから送られる室外空気へ放熱した後、該熱源側熱交換器（61）を流出する。上記熱源側熱交換器（61）を流出した高圧冷媒は分流して、一部が上記過冷却熱交換器（63）の高温側通路（63a）へ流入し、残りが上記減圧弁（65）で所定圧力まで減圧されて中間圧冷媒となった後で上記過冷却熱交換器（63）の低温側通路（63b）へ流入する。
【００７０】
上記過冷却熱交換器（63）では、上記高温側通路（63a）の高圧冷媒と上記低温側通路（63b）の中間圧冷媒とが熱交換する。上記高圧冷媒は上記中間圧冷媒に放熱して冷却された後、上記高温側通路（63a）を流出する。一方、上記中間圧冷媒は上記高圧冷媒から吸熱して加熱された後、上記低温側通路（63b）を流出する。
【００７１】
上記高温側通路（63a）を流出した高圧冷媒は、上記膨張弁（64）に流入して所定の圧力まで減圧される。この減圧で上記高圧冷媒は二相状態の低圧冷媒となった後で上記膨張弁（64）を流出する。この膨張弁（64）を流出した低圧冷媒は、上記利用側熱交換器（62）へ流入する。上記利用側熱交換器（62）では、その低圧冷媒が該利用側熱交換器（62）の近傍に配置された室内ファンの空気から吸熱して蒸発し、低圧ガス冷媒となった後、該利用側熱交換器（62）を流出する。このとき、上記低圧冷媒によって利用空間の空気が冷却され、この冷却された空気が利用空間へ送られる。
【００７２】
上記利用側熱交換器（62）を流出した低圧ガス冷媒は、上記二段圧縮機（10）の上記低段側シリンダ室（37）へ吸入される。そして、上記低段側シリンダ室（37）へ吸入された低圧ガス冷媒は、上記低段側シリンダ室（37）の低段側圧縮室（40a,40b）で圧縮された後に吐出される。上記低段側圧縮室（40a,40b）から吐出された冷媒は、上記過冷却熱交換器（63）の低温側通路（63b）を流出した中間圧冷媒と合流し、この合流後の冷媒が上記高段側シリンダ室（36）の高段側圧縮室（50a,50b）へ吸入される。この吸入された冷媒は高段側圧縮室（50a,50b）で圧縮されて高圧冷媒となった後に上記ケーシング（11）内を通じて上記熱源側熱交換器（61）へ吐出される。このように冷媒が循環することにより、冷凍装置の冷却運転が行われる。
【００７３】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、上記リアヘッド（1）に淀み空間（3a）を設けることにより、上記低段吐出室（2）を断熱することができる。これにより、上記ケーシング（11）の内部から上記低段吐出室（2）へ侵入しようとする熱を少なくすることができ、上記低段吐出室（2）を通過する冷媒の温度が上昇するのを抑えることができる。
【００７４】
また、上記低段吐出室（2）を通過する冷媒の温度が上昇することによる、上記低段吐出室（2）から吐出される体積流量の増加、およびそれに伴う上記過冷却熱交換器（63）の低温側通路（63b）を流出する中間圧冷媒の流量減少および熱交換能力の減少を抑制できる。したがって、従来とは違い、上記熱源側熱交換器（61）から流出した冷媒が十分に上記過冷却熱交換器（63）で冷却されるため過冷却度が小さくなることがなく、上記冷媒回路（60）の冷却能力を低下させないようにすることができる。
【００７５】
−実施形態の変形例１−
図６に示す上記実施形態の変形例１は、上記実施形態とは違い、上記淀み空間（3a）が上記リアヘッド（1）の下部に位置している。
【００７６】
この変形例１のリアヘッド（1）は、厚肉円筒状の本体部（1a）と円環状の平板部（8a）と厚肉の円筒部（8b）とを備え、これらの部材（1a,8a,8b）は、各部材（1a,8a,8b）の中空部同士が連通するように上下方向に積層されてなる。この連通部分に上記回転軸（20）の主軸部（21）が挿入されている。
【００７７】
この本体部（1a）の厚肉部には、上記実施形態と同様に、円周方向に沿う凹陥部が形成されている。そして、この本体部（1a）の下端面には、この凹陥部の開口部を閉塞するように平板部（8a）が取り付けられている。このように、上記凹陥部の開口部を上記平板部（8a）で閉塞することにより、上記凹陥部の部分が閉空間となる。この閉空間が低段吐出室（2）を構成する。
【００７８】
この円筒部（8b）の厚肉部には、円環状の凹部が形成されている。この凹部は上記円筒部（8b）の上端面に開口しており、この開口部は上記平板部（8a）の下端面で閉塞されている。このように、この凹部の開口部を上記平板部（8a）で閉塞することにより、上記凹部の部分が閉空間となる。この閉空間が淀み空間（3a）を構成する。
【００７９】
この変形例１では、上記リアヘッド（1）の下側から侵入する熱を上記淀み空間（3a）で少なくすることができる。このリアヘッド（1）の下部は、上記ケーシング（11）の油溜め部（56）の近傍に位置している。このため、上記リアヘッド（1）の下部が上記油溜め部（56）の油に浸漬してしまうことがある。この変形例１によれば、上記淀み空間（3a）により、上記油溜め部（56）の油から低段吐出室（2）を断熱することができる。これにより、上記低段吐出室（2）へ流入した冷媒が加熱されることなく、上記低段吐出室（2）を通過させることができる。
【００８０】
−実施形態の変形例２−
図７に示す実施形態の変形例２は、上記実施形態とは違い、上記断熱部（3）が淀み空間（3a）ではなく断熱材（3b）で構成されている。
【００８１】
この変形例２のリアヘッド（1）は、厚肉円筒状の本体部（1a）と円環状の平板部（1b）と薄肉円筒状の断熱材（3b）とを備えている。
【００８２】
この本体部（1a）の厚肉部には、上記実施形態と同様に、円周方向に沿う凹陥部が形成されている。そして、この本体部（1a）の下端面に取り付けられた平板部（1b）で、この凹陥部の開口部を閉塞することにより、この凹陥部が閉空間となる。この閉空間が低段吐出室（2）を構成する。
【００８３】
上記変形例２では、上記断熱材（3b）を上記本体部（1a）に外嵌させるだけの比較的に簡単な方法で上記低段吐出室（2）を断熱することができる。又、上記断熱材（3b）が上記本体部（1a）の外周面を覆うように取り付けられているので、上記低段吐出室（2）とともに上記本体部（1a）も断熱することができる。これにより、上記本体部（1a）を熱的に保護しつつ、上記低段吐出室（2）を通過する冷媒が加熱されるのを抑えることができる。
【００８４】
−実施形態の変形例３−
図８に示す上記実施形態の変形例３が、上記変形例２と異なる点は、上記断熱材（3b）の形状である。この変形例３の断熱材（3b）は、上記平板部（8a）と同じ形状に形成されている。そして、この断熱材（3b）が上記平板部（8a）の下端面に取り付けられている。この断熱材（3b）により、上記低段吐出室（2）の下側から侵入する熱を小さくすることができる。この場合にも、上記変形例２と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
−実施形態の変形例４−
図９に示す上記実施形態の変形例４が、上記変形例２と異なる点は、上記断熱材（3b）が、上記本体部（1a）に低段吐出室（2）を形成するための閉塞部材（変形例２では平板部（1b））を兼ねている点である。
【００８６】
この変形例４の本体部（1a）は、円環状の平板部（9a）と該平板部（9a）の内周縁から延出する円筒状の延出部（9b）とで構成されている。尚、この延出部（9b）の中空部分に上記回転軸（20）の主軸部（21）が挿入されている。
【００８７】
そして、変形例４の断熱材（3b）は、有底筒状に形成されている。この断熱材（3b）の内側に上記本体部（1a）が嵌め込まれている。ここで、上記断熱材（3b）の内底面に上記本体部（1a）における延出部（9b）の端面が当接している。又、上記断熱材（3b）の内周面に上記本体部（1a）における平板部（9a）の外周面が当接している。このように、上記断熱材（3b）に上記本体部（1a）が嵌め込まれることにより、上記断熱材（3b）と上記本体部（1a）との間に閉空間が形成される。この閉空間が低段吐出室（2）を構成する。
【００８８】
上記変形例４によれば、上記断熱材（3b）が、上記本体部（1a）の閉塞部材を兼ねることで、上記変形例２のリアヘッド（1）に比べて該リアヘッド（1）の構成部品を削減しつつ、上記低段吐出室（2）を断熱することができる。
【００８９】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００９０】
上記実施形態では、上記リアヘッド（1）において、上記低段吐出室（2）の外周側に淀み空間（3a）を形成していたが、例えば、図１０に示すように、この淀み空間（3a）を構成する空間部に断熱材（3b）を設けてもよい。この場合でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９１】
上記実施形態の変形例１では、上記リアヘッド（1）において、上記低段吐出室（2）の下側に淀み空間（3a）を形成していたが、例えば、図１１に示すように、この淀み空間（3a）を構成する空間部に断熱材（3b）を設けてもよい。この場合でも、上記実施形態の変形例１と同様の効果を得ることができる。
【００９２】
上記実施形態の変形例２では、円筒状の断熱材（3b）が上記本体部（1a）に外嵌していたが、これに限定される必要はない。例えば、図１２に示すように、上記断熱材（3b）が上記低段吐出室（2）に挿入されていてもよい。この場合には、上記断熱材（3b）を上記ケーシング（11）の内部へ露出させることなく、上記低段吐出室（2）を断熱することができる。これにより、上記断熱材（3b）を保護しつつ、上記低段吐出室（2）を通過する冷媒が加熱されるのを抑えることができる。
上記実施形態の変形例３では、上記平板部（8a）と同じ形状の断熱材（3b）が上記平板部（8a）の下端面に取り付けられていたが、これに限定される必要はない。例えば、図１３に示すように、上記断熱材（3b）が、上記本体部（1a）の下端面と上記平板部（8a）の上端面との間に挟まれるように取り付けられていてもよい。この場合には、上記断熱材（3b）を上記ケーシング（11）の内部へ露出させることなく、上記低段吐出室（2）を断熱することができる。これにより、上記断熱材（3b）を保護しつつ、上記低段吐出室（2）を通過する冷媒が加熱されるのを抑えることができる。
【００９３】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上説明したように、本発明は、二段圧縮機に関し、低段側及び高段側の圧縮室が形成された圧縮機構を備えた二段圧縮機について有用である。
【符号の説明】
【００９５】
1   リアヘッド（中間部材）
2   低段吐出室
3a  淀み空間（断熱部）
3b  断熱材（断熱部）
10  二段圧縮機
11  ケーシング
12  偏心回転式ピストン機構部（圧縮機構）
13  電動機
19  連通路
20  回転軸
30  フロントヘッド
31  高段側シリンダ
32  ミドルプレート
33  低段側シリンダ
60  冷媒回路
61  熱源側熱交換器
62  利用側熱交換器
63  過冷却熱交換器
64  膨張弁
【図１】
2012122452.tif 000003
【図２】
2012122452.tif 000004
【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】
2012122452.tif 000009
【図８】
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【図９】
2012122452.tif 000011
【図１０】
2012122452.tif 000012
【図１１】
2012122452.tif 000013
【図１２】
2012122452.tif 000014
【図１３】
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