JP2006307699A

JP2006307699A - Compressor

Info

Publication number: JP2006307699A
Application number: JP2005129662A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Hokotani; 克己鉾谷; Kazuhiro Kosho; 和宏古庄
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2006-11-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid an increase in pressure loss in a suction part of a compression chamber of a high-stage side compression mechanism, in a compressor compressing a fluid into two stages by a scroll type compression mechanism. <P>SOLUTION: A first scroll compression mechanism 40 and a second compression mechanism 50 are connected to a drive shaft 33. The fluid is compressed by the first scroll compression mechanism 40, and then is compressed by the second compression mechanism 50. Where, a turning radius R2 of a movable scroll 52 of the second compression mechanism 50 is smaller than that of the movable scroll 42 of the first scroll compression mechanism 40. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、２台のスクロール式圧縮機構が駆動軸で連結されて流体を２段圧縮する圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a compressor that compresses a fluid in two stages by connecting two scroll-type compression mechanisms with a drive shaft.

従来より、２台の圧縮機構を備え、冷媒や空気などの流体を２段圧縮する圧縮機が知られている。 Conventionally, a compressor that includes two compression mechanisms and compresses a fluid such as a refrigerant or air in two stages is known.

例えば、特許文献１に開示されている圧縮機は、第１の圧縮機構となる低段側圧縮機構と、第２の圧縮機構となる高段側圧縮機構とを備えている。これらの圧縮機構は、それぞれスクロール圧縮機構で構成されており、固定スクロールと可動スクロールとを備えている。 For example, the compressor disclosed in Patent Document 1 includes a low-stage compression mechanism serving as a first compression mechanism and a high-stage compression mechanism serving as a second compression mechanism. Each of these compression mechanisms is composed of a scroll compression mechanism, and includes a fixed scroll and a movable scroll.

両スクロールは、それぞれ鏡板と、この鏡板の片面に形成された渦巻き状のラップとを有している。そして、両スクロールのラップが互いに噛合することで、両鏡板及び両ラップとの間に流体の圧縮室が形成される。また、両圧縮機構の可動スクロールは、１本の駆動軸の両端部にそれぞれ連結されている。これらの可動スクロールは、駆動軸の軸心から所定量偏心している。電動機によって駆動軸が回転されると、可動スクロールは駆動軸から偏心して所定の旋回半径で公転運動する。その結果、両ラップの間に形成される圧縮室の容積が縮小され、流体の圧縮が行われる。 Both scrolls each have an end plate and a spiral wrap formed on one side of the end plate. And the compression chamber of the fluid is formed between both the end plates and both wraps when the wraps of both scrolls mesh with each other. In addition, the movable scrolls of both compression mechanisms are respectively connected to both ends of one drive shaft. These movable scrolls are eccentric by a predetermined amount from the axis of the drive shaft. When the drive shaft is rotated by the electric motor, the movable scroll is eccentric from the drive shaft and revolves with a predetermined turning radius. As a result, the volume of the compression chamber formed between both wraps is reduced, and the fluid is compressed.

この圧縮機では、まず流体が低段側圧縮機構に吸入され、この流体が低段側圧縮機構の圧縮室内で中間圧力まで圧縮される。低段側圧縮機構から吐出された中間圧力の流体は、その後に高段側圧縮機構に吸入される。この流体は、高段側圧縮機で更に圧縮され、高圧流体となって吐出される。以上のように、この種の圧縮機は、低段側圧縮機構で圧縮した流体を更に高段側圧縮機構で圧縮する、いわゆる２段圧縮を行うことで、高圧縮比での流体の圧縮を実現可能としている。
特開平１１−１４１４８３号公報 In this compressor, the fluid is first sucked into the low-stage compression mechanism, and this fluid is compressed to an intermediate pressure in the compression chamber of the low-stage compression mechanism. The intermediate pressure fluid discharged from the low-stage compression mechanism is then sucked into the high-stage compression mechanism. This fluid is further compressed by a high-stage compressor and discharged as a high-pressure fluid. As described above, this type of compressor compresses fluid at a high compression ratio by performing so-called two-stage compression, in which the fluid compressed by the low-stage compression mechanism is further compressed by the high-stage compression mechanism. It is feasible.
JP-A-11-141383

ところで、上述のようにして流体の２段圧縮を行う場合には、低段側圧縮機構の圧縮室から吐出される流体の容積と、高段側圧縮機構の圧縮室に吸入される流体の容積とを同じとする必要がある。このため、高段側圧縮機構の吸入容積を低段側圧縮機構の吸入容積よりも小さく設計する必要がある。このような場合には、高段側圧縮機構のラップ高さを低段側圧縮機構のラップ高さよりも低く設計するのが一般的である。 By the way, when performing the two-stage compression of the fluid as described above, the volume of the fluid discharged from the compression chamber of the low-stage compression mechanism and the volume of the fluid sucked into the compression chamber of the high-stage compression mechanism Must be the same. For this reason, it is necessary to design the suction volume of the high-stage compression mechanism smaller than the suction volume of the low-stage compression mechanism. In such a case, the wrap height of the high-stage compression mechanism is generally designed to be lower than the wrap height of the low-stage compression mechanism.

しかしながら、例えば流体を比較的高圧まで圧縮する場合には、高段側圧縮機構の吸入容積を低段側圧縮機構の吸入容積に対して極めて小さくする必要がある。したがって、上述のように高段側圧縮機構のラップ高さを低くして吸入容積を小さくしようとすると、高段側の圧縮室における流体の通路高さが極端に狭くなってしまい、この圧縮室の吸込部における圧力損失が増大してしまう恐れがあった。 However, for example, when the fluid is compressed to a relatively high pressure, it is necessary to make the suction volume of the high-stage compression mechanism extremely smaller than the suction volume of the low-stage compression mechanism. Therefore, when the wrap height of the high-stage compression mechanism is lowered to reduce the suction volume as described above, the fluid passage height in the high-stage compression chamber becomes extremely narrow, and this compression chamber There was a possibility that the pressure loss in the suction part of the gas would increase.

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、スクロール式圧縮機構で流体を２段圧縮する圧縮機において、高段側圧縮機構の圧縮室の吸込部における圧力損失の増大を回避するすることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to increase pressure loss in a suction portion of a compression chamber of a high-stage compression mechanism in a compressor that compresses a fluid in two stages using a scroll compression mechanism. There is to avoid.

第１の発明は、第１固定スクロール（41）及び第１可動スクロール（42）を有する第１圧縮機構（40）と、第２固定スクロール（51）及び第２可動スクロール（52）を有する第２圧縮機構（50）と、上記第１可動スクロール（42）及び第２可動スクロール（52）を連結して両可動スクロール（42,52）を旋回運動させる駆動軸（33）とを備え、第１圧縮機構（40）で圧縮した流体を更に第２圧縮機構（50）で圧縮する圧縮機を前提としている。そして、この圧縮機は、上記第２可動スクロール（52）の旋回半径Ｒ２が、上記第１可動スクロール（42）の旋回半径Ｒ１よりも小さいことを特徴とするものである。 The first invention includes a first compression mechanism (40) having a first fixed scroll (41) and a first movable scroll (42), and a second fixed scroll (51) and a second movable scroll (52). A second compression mechanism (50), and a drive shaft (33) for connecting the first movable scroll (42) and the second movable scroll (52) and rotating the movable scrolls (42, 52). It is assumed that the compressor compresses the fluid compressed by the first compression mechanism (40) by the second compression mechanism (50). The compressor is characterized in that the turning radius R2 of the second movable scroll (52) is smaller than the turning radius R1 of the first movable scroll (42).

第１の発明では、圧縮機に第１圧縮機構（40）と第２圧縮機構（50）とが設けられる。両圧縮機構（40,50）は、スクロール式の圧縮機構で構成される。両圧縮機構（40,50）の両可動スクロール（42,52）は、一本の駆動軸（33）に連結され、所定の旋回半径で公転運動を行う。その結果、流体は第１圧縮機構（40）で圧縮されて中間圧力となり、更に第２圧縮機構（50）で圧縮されて高圧流体となる。 In the first invention, the compressor is provided with the first compression mechanism (40) and the second compression mechanism (50). Both compression mechanisms (40, 50) are constituted by scroll-type compression mechanisms. Both movable scrolls (42, 52) of both compression mechanisms (40, 50) are connected to a single drive shaft (33) and revolve with a predetermined turning radius. As a result, the fluid is compressed by the first compression mechanism (40) to an intermediate pressure, and further compressed by the second compression mechanism (50) to become a high-pressure fluid.

ここで、本発明では、高段側となる第２圧縮機構（50）の第２可動スクロール（52）の旋回半径Ｒ２を、低段側となる第１圧縮機構（40）の第１可動スクロール（42）の旋回半径Ｒ１よりも小さくしている。このため、第２圧縮機構についてのラップの側面同士の最大距離は、第１圧縮機構についてのラップの側面同士の最大距離より小さくなる。したがって、第２可動スクロール（52）及び第２固定スクロール（51）のラップ高さを極端に低くすることなく、第２圧縮機構（50）の吸入容積を第１圧縮機構（40）の吸入容積より小さくすることができる。 Here, in the present invention, the turning radius R2 of the second movable scroll (52) of the second compression mechanism (50) on the higher stage side is set to the first movable scroll of the first compression mechanism (40) on the lower stage side. It is smaller than the turning radius R1 of (42). For this reason, the maximum distance between the side surfaces of the wrap for the second compression mechanism is smaller than the maximum distance between the side surfaces of the wrap for the first compression mechanism. Therefore, the suction volume of the second compression mechanism (50) is reduced to the suction volume of the first compression mechanism (40) without extremely reducing the wrap height of the second movable scroll (52) and the second fixed scroll (51). It can be made smaller.

第２の発明は、第１の発明において、上記第１圧縮機構（40）と上記第２圧縮機構（50）との間に中間室（24）を形成する筒状部材（21）と、上記中間室（24）に収容されて駆動軸（33）を駆動する電動機（30）とを備え、上記第１圧縮機構（40）の吐出口（48）上記第２圧縮機構（50）の吸入口とは上記中間室（24）を介して連通しており、上記第１可動スクロール（42）及び上記第２可動スクロール（52）の背面部（45,55）には、上記中間室（24）の圧力がそれぞれ作用することを特徴とするものである。 According to a second invention, in the first invention, a cylindrical member (21) forming an intermediate chamber (24) between the first compression mechanism (40) and the second compression mechanism (50), An electric motor (30) housed in the intermediate chamber (24) and driving the drive shaft (33), a discharge port (48) of the first compression mechanism (40), and an intake port of the second compression mechanism (50) Are communicated with each other via the intermediate chamber (24), and the intermediate chamber (24) is connected to the back surfaces (45, 55) of the first movable scroll (42) and the second movable scroll (52). These pressures act on each other.

第２の発明では、第１圧縮機構（40）と第２圧縮機構（50）との間に中間室（24）が形成され、この中間室（24）に電動機（30）が収納される。この中間室（24）は第１圧縮機構（40）の吐出流体で満たされるため、中間室（24）の圧力は、第１圧縮機構（40）の吸入流体圧力よりも高い中間圧力となる。 In the second invention, an intermediate chamber (24) is formed between the first compression mechanism (40) and the second compression mechanism (50), and the electric motor (30) is accommodated in the intermediate chamber (24). Since the intermediate chamber (24) is filled with the discharge fluid of the first compression mechanism (40), the pressure of the intermediate chamber (24) is an intermediate pressure higher than the suction fluid pressure of the first compression mechanism (40).

ここで、第１可動スクロール（42）及び第２可動スクロール（52）の背面部（45,55）には、中間室の圧力、即ち中間室内の流体圧と同じ中間圧力が作用する。このため、両可動スクロール（42,52）は、対応する固定スクロール（41,51）側に押圧されることとなり、両圧縮機構（40,50）で生じる軸方向のスラスト力が緩和される。 Here, the pressure in the intermediate chamber, that is, the same intermediate pressure as the fluid pressure in the intermediate chamber acts on the back surfaces (45, 55) of the first movable scroll (42) and the second movable scroll (52). For this reason, both the movable scrolls (42, 52) are pressed toward the corresponding fixed scrolls (41, 51), and the axial thrust force generated by the both compression mechanisms (40, 50) is reduced.

第３の発明は、第２の発明において、上記第１圧縮機構（40）の吐出口（48）と上記中間室（24）とを連通させる導入管（17）と、該導入管（17）内の流体を冷却する冷却手段（62）とを備えていることを特徴とするものである。 According to a third invention, in the second invention, an introduction pipe (17) for communicating the discharge port (48) of the first compression mechanism (40) and the intermediate chamber (24), and the introduction pipe (17) And cooling means (62) for cooling the fluid inside.

第３の発明では、第１圧縮機構（40）の吐出口（48）から吐出した流体が導入管（17）を流通する。導入管（17）を流れる流体は、冷却手段（62）によって冷却されて低温となった後、上記中間室（24）へ流入する。この低温の流体は、中間室（24）の電動機（30）から生じる熱を奪った後、第２圧縮機構（50）で高圧流体まで圧縮される。 In the third invention, the fluid discharged from the discharge port (48) of the first compression mechanism (40) flows through the introduction pipe (17). The fluid flowing through the introduction pipe (17) is cooled by the cooling means (62) and becomes low temperature, and then flows into the intermediate chamber (24). This low-temperature fluid takes heat generated from the electric motor (30) in the intermediate chamber (24) and is then compressed to a high-pressure fluid by the second compression mechanism (50).

第４の発明は、第１の発明において、第１固定スクロール（41）及び第２固定スクロール（51）の外表面には、放熱フィン（61,63）が設けられていることを特徴とするものである。 According to a fourth invention, in the first invention, heat radiation fins (61, 63) are provided on the outer surfaces of the first fixed scroll (41) and the second fixed scroll (51). Is.

第４の発明では、両圧縮機構（40,50）について両固定スクロール（41,51）にそれぞれ放熱フィン（61,63）が設けられる。その結果、両圧縮機構（40,50）での流体の圧縮時に生じる熱は、放熱フィン（61,63）を介して両圧縮機構（40,50）の外部へ放出される。即ち、放熱フィン（61,63）を設けることにより、両圧縮機構（40,50）で圧縮される流体の低温化が図られる。 In the fourth aspect of the present invention, both the fixed scrolls (41, 51) are provided with heat radiation fins (61, 63) for both compression mechanisms (40, 50). As a result, the heat generated when the fluid is compressed by both the compression mechanisms (40, 50) is released to the outside of the both compression mechanisms (40, 50) via the radiation fins (61, 63). That is, by providing the radiation fins (61, 63), the temperature of the fluid compressed by the both compression mechanisms (40, 50) can be lowered.

第５の発明は、第１の発明において、上記第２圧縮機構（50）には、圧縮途中の圧縮室（57）に連通する補助吐出口（70）と、該補助吐出口（70）を開閉する吐出弁（71）とが設けられていることを特徴とするものである。 In a fifth aspect based on the first aspect, the second compression mechanism (50) is provided with an auxiliary discharge port (70) communicating with the compression chamber (57) being compressed, and the auxiliary discharge port (70). A discharge valve (71) that opens and closes is provided.

第５の発明の第２圧縮機構（50）には、通常の２段圧縮時に用いる吐出口と別に補助吐出口（70）が設けられる。この補助吐出口（70）には吐出弁（71）が設けられ、この吐出弁（71）が上記補助吐出口（70）を開閉する。吐出弁（71）が全閉状態となる場合、流体は第２圧縮機構（50）の圧縮室で最大圧力まで圧縮された後、吐出口から吐出される。一方、吐出弁（71）が開放状態となる場合、圧縮途中となる流体が補助吐出口（70）から吐出される。つまり、補助吐出口（70）からは、第２圧縮機構（50）の最大の吐出流体圧力より低い圧力の流体が吐出される。 The second compression mechanism (50) of the fifth invention is provided with an auxiliary discharge port (70) separately from the discharge port used during normal two-stage compression. The auxiliary discharge port (70) is provided with a discharge valve (71), and the discharge valve (71) opens and closes the auxiliary discharge port (70). When the discharge valve (71) is fully closed, the fluid is compressed to the maximum pressure in the compression chamber of the second compression mechanism (50) and then discharged from the discharge port. On the other hand, when the discharge valve (71) is in an open state, fluid that is in the middle of compression is discharged from the auxiliary discharge port (70). That is, a fluid having a pressure lower than the maximum discharge fluid pressure of the second compression mechanism (50) is discharged from the auxiliary discharge port (70).

本発明では、高段側の第２可動スクロール（52）の旋回半径Ｒ２を低段側の第１可動スクロール（42）の旋回半径Ｒ１よりも小さくしている。このため、第２圧縮機構（50）のラップ高さを極端に低くすることなく、高段側の第２圧縮機構（50）における流体の吸入容積を第１圧縮機構（40）の吸入容積よりも小さくすることができる。このため、第２圧縮機構（50）の圧縮室の通路高さを充分確保することができ、圧縮室の吸込部での圧力損失の増大を回避することができる。その結果、この圧縮機で安定して流体を圧縮することができると共に第２圧縮機構（50）の動力負荷を低減できる。 In the present invention, the turning radius R2 of the second movable scroll (52) on the higher stage side is made smaller than the turning radius R1 of the first movable scroll (42) on the lower stage side. For this reason, the suction volume of the fluid in the second compression mechanism (50) on the higher stage side is made larger than the suction volume of the first compression mechanism (40) without extremely reducing the wrap height of the second compression mechanism (50). Can also be reduced. For this reason, the passage height of the compression chamber of the second compression mechanism (50) can be sufficiently secured, and an increase in pressure loss at the suction portion of the compression chamber can be avoided. As a result, the compressor can stably compress the fluid and reduce the power load of the second compression mechanism (50).

上記第２の発明によれば、中間室（24）の中間圧力を第１，第２可動スクロール（42,52）の背面部（45,55）にそれぞれ作用させることで、両圧縮機構（40,50）におけるスラスト力を低減できるようにしている。その結果、スラスト力を受ける可動スクロール（42,52）が旋回する際に生じる摩擦損失を低減できる。 According to the second aspect of the invention, the intermediate pressure in the intermediate chamber (24) is applied to the back surface portions (45, 55) of the first and second movable scrolls (42, 52), respectively, so that both the compression mechanisms (40 , 50) can reduce the thrust force. As a result, it is possible to reduce friction loss that occurs when the movable scroll (42, 52) that receives the thrust force turns.

上記第３の発明では、第１圧縮機構（40）の吐出流体を冷却手段（62）で冷却してから中間室（24）に導入するようにしている。このため、第２圧縮機構（50）に吸入される流体が高温となってしまうことを回避できる。このようにすると、第２圧縮機構（50）の両スクロール（51,52）の熱変形を未然に防止できるので、第２圧縮機構（50）で確実に流体を圧縮させることができる。また、この圧縮機から最終的に吐出される流体の温度が極端に高くなってしまうことを防止できる。 In the third aspect of the invention, the fluid discharged from the first compression mechanism (40) is cooled by the cooling means (62) and then introduced into the intermediate chamber (24). For this reason, it can avoid that the fluid suck | inhaled by the 2nd compression mechanism (50) becomes high temperature. If it does in this way, since heat deformation of both scrolls (51, 52) of the 2nd compression mechanism (50) can be prevented beforehand, fluid can be compressed reliably by the 2nd compression mechanism (50). Moreover, it can prevent that the temperature of the fluid finally discharged from this compressor becomes extremely high.

更に本発明によれば、冷却した後の流体が電動機（30）の周囲を通過するため、この流体によって電動機（30）を冷却することができる。したがって、電動機（30）の過剰な温度上昇を回避でき、この圧縮機の信頼性を向上できる。 Furthermore, according to the present invention, since the fluid after cooling passes around the electric motor (30), the electric motor (30) can be cooled by this fluid. Therefore, an excessive temperature rise of the electric motor (30) can be avoided, and the reliability of the compressor can be improved.

上記第４の発明によれば、それぞれの固定スクロール（41,51）に放熱フィン（61,63）を設けることで、両圧縮機構（40,50）で圧縮される流体の低温化を図ることができる。このため、各圧縮機構（40,50）についての両固定スクロール（41,51）や両可動スクロール（42,52）の熱変形を防止できる。また、この圧縮機から最終的に吐出される流体の温度が極端に高くなってしまうことも防止できる。 According to the fourth aspect of the present invention, the temperature of the fluid compressed by the both compression mechanisms (40, 50) can be lowered by providing the radiation fins (61, 63) on the respective fixed scrolls (41, 51). Can do. For this reason, it is possible to prevent thermal deformation of the both fixed scrolls (41, 51) and the both movable scrolls (42, 52) for each compression mechanism (40, 50). It is also possible to prevent the temperature of the fluid finally discharged from the compressor from becoming extremely high.

上記第５の発明では、補助吐出口（70）の吐出弁（71）を開放することで、第２圧縮機構（50）で圧縮途中の流体を該補助吐出口（70）から吐出させるようにしている。このため、この圧縮機から吐出される流体の圧力を使用条件に応じて適宜切り換えることができる。したがって、第２圧縮機構（50）で過剰に流体を圧縮してしまい、いわゆる過圧縮損失を招いてしまうことも回避できる。 In the fifth aspect of the invention, by opening the discharge valve (71) of the auxiliary discharge port (70), the fluid being compressed by the second compression mechanism (50) is discharged from the auxiliary discharge port (70). ing. For this reason, the pressure of the fluid discharged from this compressor can be suitably switched according to use conditions. Therefore, it can be avoided that the fluid is excessively compressed by the second compression mechanism (50) and a so-called overcompression loss is caused.

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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本実施形態のガス圧縮装置（1）は、流体を２つの圧縮機構で２段階に圧縮する、いわゆる２段式の圧縮機を構成している。このガス圧縮装置（1）は、横長のケーシング（10）内に、ファン（15）と圧縮機（20）とが収納されている。 The gas compression device (1) of this embodiment constitutes a so-called two-stage compressor that compresses fluid in two stages by two compression mechanisms. In the gas compression device (1), a fan (15) and a compressor (20) are housed in a horizontally long casing (10).

上記ケーシング（10）には、一方の側面に空気導入口（11）が形成され、他方の側面に空気排出口（12）が形成されている。そして、ケーシング（10）の内部には、空気導入口（11）から空気排出口（12）までの間に空気通路（13）が形成されている。上記ファン（15）は、圧縮機本体（20）に隣接して空気通路（13）に配置されている。 The casing (10) has an air inlet (11) formed on one side surface and an air outlet (12) formed on the other side surface. An air passage (13) is formed in the casing (10) between the air inlet (11) and the air outlet (12). The fan (15) is disposed in the air passage (13) adjacent to the compressor body (20).

圧縮機本体（20）は、筒状部材（21）と、該筒状部材（21）の上端に位置する上部ハウジング（22）と、該筒状部材（21）の下部に位置する下部ハウジング（23）とを備えている。上記筒状部材（21）は、その上端及び下端がそれぞれ外周側に拡がる鍔状に形成されている。上部ハウジング（22）は、上面側の中央部に凸状の空間が形成された円環状に形成されている。一方、下部ハウジング（23）は、下面側の中央部に凸状の空間が形成された円環状に形成されている。そして、上記筒状部材（21）の上下にそれぞれ両ハウジング（22,23）が固定されることで、筒状部材（21）の内部に中間室（24）が区画形成される。 The compressor body (20) includes a cylindrical member (21), an upper housing (22) positioned at the upper end of the cylindrical member (21), and a lower housing ( 23). The said cylindrical member (21) is formed in the hook shape which the upper end and lower end each spread to the outer peripheral side. The upper housing (22) is formed in an annular shape in which a convex space is formed in the central portion on the upper surface side. On the other hand, the lower housing (23) is formed in an annular shape in which a convex space is formed in the central portion on the lower surface side. Then, the housings (22, 23) are respectively fixed to the upper and lower sides of the cylindrical member (21), so that an intermediate chamber (24) is defined in the cylindrical member (21).

中間室（24）には、電動機（30）と、該電動機（30）で駆動される駆動軸（33）の中央部分が配置されている。電動機（30）は、ステータ（31）及びロータ（32）とで構成されている。ステータ（31）は、筒状部材（21）の内壁に固定されている。一方、ロータ（32）は、駆動軸（33）の外周に連結されており、その外周面がステータ（31）の内周面と対峙している。 In the intermediate chamber (24), an electric motor (30) and a central portion of a drive shaft (33) driven by the electric motor (30) are arranged. The electric motor (30) includes a stator (31) and a rotor (32). The stator (31) is fixed to the inner wall of the tubular member (21). On the other hand, the rotor (32) is connected to the outer periphery of the drive shaft (33), and the outer peripheral surface thereof faces the inner peripheral surface of the stator (31).

上述の上部ハウジング（22）及び下部ハウジング（23）には、それぞれの内周部に駆動軸受け（25,26）が設けられている。そして、上記駆動軸（33）は、その上端部が上部ハウジング（22）の上部駆動軸受け（25）に支持され、その下端部が下部ハウジング（23）の下部駆動軸受け（26）に支持されている。また、駆動軸（33）には、その上端部に上側偏心軸（34）が設けられ、その下端部に下側偏心軸（35）が設けられている。これらの偏心軸（34,35）は、それぞれ駆動軸（33）の軸心から所定量偏心している（詳細は後述する）。 The upper housing (22) and the lower housing (23) described above are provided with drive bearings (25, 26) on their inner peripheral portions. The upper end of the drive shaft (33) is supported by the upper drive bearing (25) of the upper housing (22), and the lower end of the drive shaft (33) is supported by the lower drive bearing (26) of the lower housing (23). Yes. The drive shaft (33) is provided with an upper eccentric shaft (34) at its upper end and a lower eccentric shaft (35) at its lower end. These eccentric shafts (34, 35) are each eccentric by a predetermined amount from the axis of the drive shaft (33) (details will be described later).

圧縮機本体（20）は、２つのスクロール型の圧縮機構（40,50）を備えている。第１圧縮機構（40）は、駆動軸（33）の下側に設けられており、低段側圧縮機構を構成している。第２圧縮機構（50）は、駆動軸（33）の上側に設けられており、高段側圧縮機構を構成している。 The compressor body (20) includes two scroll type compression mechanisms (40, 50). The first compression mechanism (40) is provided below the drive shaft (33) and constitutes a low-stage compression mechanism. The second compression mechanism (50) is provided on the upper side of the drive shaft (33), and constitutes a high-stage compression mechanism.

上記第１圧縮機構（40）は、第１固定スクロール（41）と第１可動スクロール（42）とを備えている。 The first compression mechanism (40) includes a first fixed scroll (41) and a first movable scroll (42).

上記第１固定スクロール（41）は、第１固定側鏡板（43）、第１固定側ラップ（44）、及び複数の低段側フィン（61）とを備えている。上記第１固定側鏡板（43）は、円板状の基板（43a）と、該基板（43a）の外周端部上面に一体形成される環状部材（43b）とで構成されている。上記第１固定側ラップ（44）は、基板（43a）の上面に立設される渦巻き状の歯で構成されている。そして、環状部材（43b）の上端面が上記下部ハウジング（23）の下面に固定されることで、第１固定スクロール（41）が下部ハウジング（23）に支持される。上記複数の低段側フィン（61）は、板状に形成され、第１固定側鏡板（43）から下方に突設している。これら低段側フィン（61）は、圧縮機本体（20）の周囲の空気通路（13）に露出されており、第１圧縮機構（40）内の流体の冷却効果を高める放熱フィンを構成している。 The first fixed scroll (41) includes a first fixed side end plate (43), a first fixed side wrap (44), and a plurality of low stage fins (61). The first fixed side end plate (43) includes a disc-shaped substrate (43a) and an annular member (43b) integrally formed on the upper surface of the outer peripheral end of the substrate (43a). The first fixed wrap (44) is constituted by spiral teeth standing on the upper surface of the substrate (43a). The first fixed scroll (41) is supported by the lower housing (23) by fixing the upper end surface of the annular member (43b) to the lower surface of the lower housing (23). The plurality of low-stage fins (61) are formed in a plate shape and project downward from the first fixed-side end plate (43). These low-stage fins (61) are exposed in the air passage (13) around the compressor body (20), and constitute heat radiating fins that enhance the cooling effect of the fluid in the first compression mechanism (40). ing.

上記第１可動スクロール（42）は、第１可動側鏡板（45）と第１可動側ラップ（46）とを備えている。第１可動側鏡板（45）は、円板状の基板（45a）と、該基板（45a）の軸心部周辺から上方に突設される環状の下側偏心軸受け部（45b）とで構成されている。この下側偏心軸受け部（45b）には、上記下側偏心軸（35）が係合している。第１可動側ラップ（46）は、基板（45a）の下面に突設される渦巻き状の歯で構成されている。そして、第１可動側ラップ（46）と上記第１固定側ラップ（44）とが互いに噛み合うことで、両鏡板（43,45）及び両ラップ（44,46）との間に低段側圧縮室（47）が形成されている。 The first movable scroll (42) includes a first movable side end plate (45) and a first movable side wrap (46). The first movable side end plate (45) is composed of a disk-shaped substrate (45a) and an annular lower eccentric bearing portion (45b) projecting upward from the periphery of the shaft center portion of the substrate (45a). Has been. The lower eccentric shaft (35) is engaged with the lower eccentric bearing portion (45b). The first movable side wrap (46) is constituted by spiral teeth protruding from the lower surface of the substrate (45a). The first movable side wrap (46) and the first fixed side wrap (44) mesh with each other so that the lower stage compression is performed between the two end plates (43, 45) and the both wraps (44, 46). A chamber (47) is formed.

また、第１可動スクロール（42）には、図示しない自転防止機構が設けられている。この自転防止機構としては、例えばオルダムリングが用いられる。つまり、第１可動スクロール（42）は、上記自転防止機構によって自転が禁止される一方、駆動軸（33）に対する下側偏心軸（35）の偏心量を旋回半径（公転半径）Ｒ１として偏心回転する。 The first movable scroll (42) is provided with a rotation prevention mechanism (not shown). For example, an Oldham ring is used as the rotation prevention mechanism. That is, the first movable scroll (42) is prohibited from rotating by the rotation prevention mechanism, and is eccentrically rotated with the amount of eccentricity of the lower eccentric shaft (35) with respect to the drive shaft (33) as the turning radius (revolution radius) R1. To do.

第１圧縮機構（40）には、第１吸入管（16）と第１吐出管（17）とが接続されている。第１吸入管（16）は、一端がケーシング（10）を貫通してケーシング（10）の外部に開口しており、この開口に圧縮対象となる流体が供給される。一方、第１吸入管（16）の他端は、環状部材（43b）を貫通して第１可動スクロール（42）の外周側の空間に開口しており、低段側圧縮室（47）の吸入口と連通可能となっている。 A first suction pipe (16) and a first discharge pipe (17) are connected to the first compression mechanism (40). One end of the first suction pipe (16) passes through the casing (10) and opens to the outside of the casing (10), and a fluid to be compressed is supplied to the opening. On the other hand, the other end of the first suction pipe (16) passes through the annular member (43b) and opens into a space on the outer peripheral side of the first movable scroll (42). Communication with the suction port is possible.

上記第１吐出管（17）は、その一端が第１固定スクロール（41）の軸心部に形成される第１吐出口（48）と接続している。つまり、低段側圧縮室（47）は、第１吐出口（48）を介して第１吐出管（17）と連通している。一方、第１吐出管（17）の他端は、筒状部材（21）の外周壁に接続しており、上記中間室（24）に開口している。つまり、第１吐出管（17）は、第１圧縮機構（40）の吐出口（48）と中間室（24）とを連通させる導入管を構成している。また、第１吐出管（17）の外表面には、複数の中間側フィン（62）が突設されている。これら複数の中間側フィン（62）は、板状あるいはピン状に形成され、圧縮機本体（20）の周囲の空気通路（13）に露出されている。つまり、これらの中間側フィン（62）は、第１吐出管（17）を流れる流体を冷却する冷却手段としての放熱フィンを構成している。 One end of the first discharge pipe (17) is connected to a first discharge port (48) formed in the axial center portion of the first fixed scroll (41). That is, the low-stage compression chamber (47) communicates with the first discharge pipe (17) through the first discharge port (48). On the other hand, the other end of the first discharge pipe (17) is connected to the outer peripheral wall of the cylindrical member (21) and opens to the intermediate chamber (24). That is, the first discharge pipe (17) constitutes an introduction pipe that allows the discharge port (48) of the first compression mechanism (40) to communicate with the intermediate chamber (24). A plurality of intermediate fins (62) protrude from the outer surface of the first discharge pipe (17). The plurality of intermediate fins (62) are formed in a plate shape or a pin shape and are exposed to the air passage (13) around the compressor body (20). That is, these intermediate fins (62) constitute heat radiating fins as cooling means for cooling the fluid flowing through the first discharge pipe (17).

上記第１可動スクロール（42）の第１可動側鏡板（45）の上面（背面）には、その径方向の中間位置に環状のシールリング（64）が設けられている。そして、このシールリング（64）の内周面と、第１可動側鏡板（45）と、上記下部ハウジング（23）とで仕切られた空間が第１背圧室（65）を構成している。この第１背圧室（65）は、第１圧縮機構（40）の吐出流体で満たされる中間室（24）と連通しており、中間圧力となっている。したがって、第１可動スクロール（42）の第１可動側鏡板（45）についての上記第１背圧室（65）に面する内周側略半分の部位には、上記中間室（24）の中間圧力が作用する。 On the upper surface (back surface) of the first movable side end plate (45) of the first movable scroll (42), an annular seal ring (64) is provided at an intermediate position in the radial direction. A space partitioned by the inner peripheral surface of the seal ring (64), the first movable side end plate (45), and the lower housing (23) constitutes the first back pressure chamber (65). . The first back pressure chamber (65) communicates with the intermediate chamber (24) filled with the discharge fluid of the first compression mechanism (40), and has an intermediate pressure. Therefore, the first movable side end plate (45) of the first movable scroll (42) has an intermediate half of the intermediate chamber (24) in the substantially half of the inner peripheral side facing the first back pressure chamber (65). Pressure acts.

上記第２圧縮機構（50）は、上記第１圧縮機構（40）と同様にして、第２固定スクロール（51）と第２可動スクロール（52）とを備えている。 Similar to the first compression mechanism (40), the second compression mechanism (50) includes a second fixed scroll (51) and a second movable scroll (52).

上記第２固定スクロール（51）は、第２固定側鏡板（53）、第２固定側ラップ（54）、及び複数の高段側フィン（63）とを備えている。上記第２固定側鏡板（53）は、円板状の基板（53a）と、該基板（53a）の外周端部下面に一体形成される環状部材（53b）とで構成されている。第２固定側ラップ（54）は、基板（53a）の下面に突設される渦巻き状の歯で構成されている。そして、環状部材（53b）の下端面が上記上部ハウジング（22）の上面に固定されることで、第２固定スクロール（51）が上部ハウジング（22）に支持される。上記複数の高段側フィン（63）は、板状に形成され、第２固定側鏡板（53）の上面に突設されている。これら高段側フィン（63）は、圧縮機本体（20）の周囲の空気通路（13）に露出されており、第２圧縮機構（50）内の流体の冷却効果を高める放熱フィンを構成している。 The second fixed scroll (51) includes a second fixed side end plate (53), a second fixed side wrap (54), and a plurality of high-stage fins (63). The second fixed side end plate (53) includes a disc-shaped substrate (53a) and an annular member (53b) integrally formed on the lower surface of the outer peripheral end of the substrate (53a). The second fixed wrap (54) is composed of spiral teeth protruding from the lower surface of the substrate (53a). The second fixed scroll (51) is supported by the upper housing (22) by fixing the lower end surface of the annular member (53b) to the upper surface of the upper housing (22). The plurality of high-stage fins (63) are formed in a plate shape and project from the upper surface of the second fixed-side end plate (53). These high-stage fins (63) are exposed to the air passage (13) around the compressor body (20), and constitute heat radiating fins that enhance the cooling effect of the fluid in the second compression mechanism (50). ing.

上記第２可動スクロール（52）は、第２可動側鏡板（55）と第２可動側ラップ（56）とを備えている。第２可動側鏡板（55）は、円板状の基板（55a）と、該基板（55a）の軸心部周辺から下方に突設される環状の上側偏心軸受け部（55b）とで構成されている。この上側偏心軸受け部（55b）には、上記上側偏心軸（34）が係合している。第２可動側ラップ（56）は、基板（55a）の上面に突設される渦巻き状の歯で構成されている。そして、第２可動側ラップ（56）と上記第２固定側ラップ（54）とが互いに噛み合うことで、両鏡板（53,55）及び両ラップ（54,56）との間に高段側圧縮室（57）が形成されている。 The second movable scroll (52) includes a second movable side end plate (55) and a second movable side wrap (56). The second movable side end plate (55) includes a disc-shaped substrate (55a) and an annular upper eccentric bearing portion (55b) projecting downward from the periphery of the shaft center portion of the substrate (55a). ing. The upper eccentric shaft (34) is engaged with the upper eccentric bearing portion (55b). The second movable side wrap (56) is composed of spiral teeth protruding from the upper surface of the substrate (55a). Then, the second movable side wrap (56) and the second fixed side wrap (54) mesh with each other, so that the high stage side compression is performed between the two end plates (53, 55) and the both wraps (54, 56). A chamber (57) is formed.

また、第２可動スクロール（52）には、図示しない自転防止機構が設けられている。つまり、第２可動スクロール（52）は、上記自転防止機構によって自転が禁止される一方、駆動軸（33）に対する上側偏心軸（34）の偏心量を旋回半径Ｒ２として偏心回転する。 The second movable scroll (52) is provided with a rotation prevention mechanism (not shown). That is, while the second movable scroll (52) is prohibited from rotating by the rotation prevention mechanism, the second movable scroll (52) rotates eccentrically with the amount of eccentricity of the upper eccentric shaft (34) relative to the drive shaft (33) as the turning radius R2.

第２圧縮機構（50）には、第２吸入管（18）と第２吐出管（19）とが接続されている。第２吸入管（18）は、一端が筒状部材（21）を貫通して中間室（24）に開口している。一方、第２吸入管（18）の他端は、環状部材（53b）を貫通して第２可動スクロール（52）の外周側の空間に開口しており、上記高段側圧縮室（57）の吸入口と連通可能となっている。 A second suction pipe (18) and a second discharge pipe (19) are connected to the second compression mechanism (50). One end of the second suction pipe (18) passes through the cylindrical member (21) and opens into the intermediate chamber (24). On the other hand, the other end of the second suction pipe (18) passes through the annular member (53b) and opens into a space on the outer peripheral side of the second movable scroll (52), and the high-stage compression chamber (57) It is possible to communicate with the suction port.

上記第２吐出管（19）は、その一端が第２固定スクロール（51）の軸心部に形成される第２吐出口（58）と接続している。つまり、高段側圧縮室（57）は、第２吐出口（58）を介して第２吐出管（19）と連通している。一方、第２吐出管（19）の他端は、ケーシング（10）を貫通してケーシング（10）の外部に開口している。 One end of the second discharge pipe (19) is connected to a second discharge port (58) formed in the axial center portion of the second fixed scroll (51). That is, the high stage compression chamber (57) communicates with the second discharge pipe (19) through the second discharge port (58). On the other hand, the other end of the second discharge pipe (19) passes through the casing (10) and opens to the outside of the casing (10).

上記第２可動スクロール（52）の第２可動側鏡板（55）の下面（背面）と、上部ハウジング（22）との間には、凸状の第２背圧室（66）が形成されている。この第２背圧室（66）は、上記中間室（24）と連通しており、いわゆる中間圧力となっている。一方、第２可動スクロール（52）の第２可動側鏡板（55）は、高段側圧縮室（57）と相対する全ての部位が第２背圧室（66）に面しており、この部位に上記中間室（24）の中間圧力が作用する。 A convex second back pressure chamber (66) is formed between the lower surface (rear surface) of the second movable side end plate (55) of the second movable scroll (52) and the upper housing (22). Yes. The second back pressure chamber (66) communicates with the intermediate chamber (24) and is at a so-called intermediate pressure. On the other hand, the second movable side end plate (55) of the second movable scroll (52) has all the portions facing the high stage compression chamber (57) facing the second back pressure chamber (66). The intermediate pressure of the intermediate chamber (24) acts on the site.

上記第１圧縮機構（40）と第２圧縮機構（50）とでは、それぞれの吸入容積が異なる。つまり、第２圧縮機構（50）へは、第１圧縮機構（40）で圧縮された後の流体が吸入されるため、第２圧縮機構（50）の吸入容積は、第１圧縮機構（40）の吸入容積よりも小さく設計されている。具体的に本実施形態では、第２圧縮機構（50）の吸入容積Ｖ２における第１圧縮機構（40）の吸入容積Ｖ１に対する比は、約１／１７となっている。また、本実施形態では、第２圧縮機構（50）の吸入容積Ｖ２を第１圧縮機構（40）の吸入容積Ｖ１よりも小さくするために、上側偏心軸（34）と下側偏心軸（35）についての駆動軸（33）に対する偏心量を異なる量としている。具体的に、上側偏心軸（34）の偏心量は、下側偏心軸（35）の偏心量よりも約０．５〜２．０ｍｍ小さく設計されている。即ち、上記第２可動スクロール（52）についての旋回半径Ｒ２が上記第１可動スクロール（42）のついての旋回半径Ｒ１よりも小さくなっている。 The first compression mechanism (40) and the second compression mechanism (50) have different suction volumes. That is, since the fluid compressed by the first compression mechanism (40) is sucked into the second compression mechanism (50), the suction volume of the second compression mechanism (50) is the first compression mechanism (40). ) Designed to be smaller than the suction volume. Specifically, in the present embodiment, the ratio of the suction volume V2 of the second compression mechanism (50) to the suction volume V1 of the first compression mechanism (40) is about 1/17. Further, in the present embodiment, in order to make the suction volume V2 of the second compression mechanism (50) smaller than the suction volume V1 of the first compression mechanism (40), the upper eccentric shaft (34) and the lower eccentric shaft (35) ) With respect to the drive shaft (33) is a different amount. Specifically, the eccentric amount of the upper eccentric shaft (34) is designed to be about 0.5 to 2.0 mm smaller than the eccentric amount of the lower eccentric shaft (35). That is, the turning radius R2 for the second movable scroll (52) is smaller than the turning radius R1 for the first movable scroll (42).

また、各圧縮機構（40,50）のラップ（44,46,54,56）の先端表面には、樹脂などを主材料とするチップシールが設けられている。そして、このチップシールにより、両スクロール（41,42,51,52）の内部での流体の漏れが低減されている。その結果、本実施形態の圧縮機（20）は、両スクロール（41,42,51,52）の摺動部分等に潤滑油を用いない、いわゆるオイルレス型の圧縮機で構成することができる。 Further, a tip seal made mainly of a resin or the like is provided on the front end surface of the wrap (44, 46, 54, 56) of each compression mechanism (40, 50). The tip seal reduces fluid leakage inside the scrolls (41, 42, 51, 52). As a result, the compressor (20) of the present embodiment can be configured as a so-called oil-less compressor that does not use lubricating oil for the sliding portions of both scrolls (41, 42, 51, 52). .

−運転動作−
次に、本実施形態のガス圧縮装置（1）の運転動作について図２を参照しながら説明する。 -Driving action-
Next, the operation of the gas compression apparatus (1) of this embodiment will be described with reference to FIG.

ガス圧縮装置（1）の運転時には、ファン（15）が運転状態となる。その結果、空気導入口（11）からケーシング（10）内に空気が導入される。この空気はケーシング（10）内部の空気通路（13）を流れて圧縮機本体（20）の周辺を流れた後、空気排出口（12）よりケーシング（10）の外部に排出される。 During operation of the gas compressor (1), the fan (15) is in operation. As a result, air is introduced into the casing (10) from the air inlet (11). This air flows through the air passage (13) inside the casing (10) and flows around the compressor body (20), and is then discharged from the air discharge port (12) to the outside of the casing (10).

また、ガス圧縮装置（1）の運転時には、電動機（30）が駆動軸（33）を回転駆動する。その結果、第１圧縮機構（40）及び第２圧縮機構（50）の両可動スクロール（42,52）が偏心回転し、両圧縮機構（40,50）で流体の圧縮動作が行われる。 Further, during operation of the gas compressor (1), the electric motor (30) rotates the drive shaft (33). As a result, both the movable scrolls (42, 52) of the first compression mechanism (40) and the second compression mechanism (50) rotate eccentrically, and fluid compression operation is performed by both the compression mechanisms (40, 50).

圧縮対象となる流体は、第１吸入管（16）を流通して第１圧縮機構（40）の低段側圧縮室（47）へ流入する。第１圧縮機構（40）では、第１可動スクロール（42）が第１固定スクロール（41）に対して偏心回転することで、低段側圧縮室（47）の容積が縮小される。その結果、流体は低段側圧縮室（47）を外周から軸心部へ向かって流れて次第に圧縮される。一方、上記空気通路（13）を流れる空気は、第１固定スクロール（41）及び低段側フィン（61）の周囲を流通する。このため、低段側圧縮室（47）における流体の圧縮で生じる熱が空気に放出され、この流体が冷却される。 The fluid to be compressed flows through the first suction pipe (16) and flows into the lower stage compression chamber (47) of the first compression mechanism (40). In the first compression mechanism (40), the first movable scroll (42) rotates eccentrically with respect to the first fixed scroll (41), so that the volume of the low-stage compression chamber (47) is reduced. As a result, the fluid flows in the lower stage compression chamber (47) from the outer periphery toward the axial center and is gradually compressed. On the other hand, the air flowing through the air passage (13) flows around the first fixed scroll (41) and the low-stage fin (61). For this reason, heat generated by the compression of the fluid in the low-stage compression chamber (47) is released to the air, and the fluid is cooled.

低段側圧縮室（47）で中間圧力まで圧縮された流体は、第１吐出口（48）を通過して第１吐出管（17）に流入する。一方、上記空気通路（13）を流れる空気は、第１吐出管（17）及び中間側フィン（62）の周囲を流通する。このため、第１吐出管（17）を流通する流体の熱が空気に放出され、この流体が更に冷却される。 The fluid compressed to the intermediate pressure in the low-stage compression chamber (47) passes through the first discharge port (48) and flows into the first discharge pipe (17). On the other hand, the air flowing through the air passage (13) flows around the first discharge pipe (17) and the intermediate fin (62). For this reason, the heat of the fluid flowing through the first discharge pipe (17) is released to the air, and the fluid is further cooled.

第１吐出管（17）を流出した流体は、中間室（24）に導入される。この流体は、電動機（30）の周囲を流れて第２吸入管（18）に流入する。この際、電動機（30）は流体によって冷却されるため、電動機（30）の過剰な温度上昇が抑制される。 The fluid that has flowed out of the first discharge pipe (17) is introduced into the intermediate chamber (24). This fluid flows around the electric motor (30) and flows into the second suction pipe (18). At this time, since the electric motor (30) is cooled by the fluid, an excessive temperature rise of the electric motor (30) is suppressed.

また、中間室（24）が流体で満たされて中間圧力となると、第１背圧室（65）から第１可動側鏡板（45）の上面内側略半分の部位に向かってこの中間圧力が作用する。その結果、低段側圧縮室（47）の内部で生じる軸方向のスラスト力は、この中間圧力によって緩和される。 Further, when the intermediate chamber (24) is filled with fluid and becomes an intermediate pressure, the intermediate pressure acts from the first back pressure chamber (65) toward the approximately half of the upper surface inside the first movable side end plate (45). To do. As a result, the axial thrust force generated inside the lower stage compression chamber (47) is relieved by this intermediate pressure.

上記第２吸入管（18）を流れる流体は、第２圧縮機構（50）の高段側圧縮室（57）へ流入する。第２圧縮機構（50）では、第２可動スクロール（52）が第２固定スクロール（51）に対して偏心回転することで、高段側圧縮室（57）の容積が縮小される。その結果、流体は高段側圧縮室（57）を外周から軸心部へ向かって流れ次第に圧縮される。一方、上記空気通路（13）を流れる空気は、第２固定スクロール（51）及び高段側フィン（63）の周囲を流通する。このため、高段側圧縮室（57）における流体の圧縮で生じる熱が空気に放出され、この流体が冷却される。 The fluid flowing through the second suction pipe (18) flows into the higher stage compression chamber (57) of the second compression mechanism (50). In the second compression mechanism (50), the second movable scroll (52) rotates eccentrically with respect to the second fixed scroll (51), thereby reducing the volume of the high-stage compression chamber (57). As a result, the fluid is gradually compressed as it flows in the high-stage compression chamber (57) from the outer periphery toward the axial center. On the other hand, the air flowing through the air passage (13) flows around the second fixed scroll (51) and the high stage fin (63). For this reason, heat generated by the compression of the fluid in the high-stage compression chamber (57) is released to the air, and the fluid is cooled.

また、中間室（24）が中間圧となると、第２背圧室（66）から第２可動側鏡板（55）の下面に向かってこの中間圧力が作用する。その結果、高段側圧縮室（57）の内部で生じるスラスト力がこの中間圧力によって緩和される。 Further, when the intermediate chamber (24) has an intermediate pressure, the intermediate pressure acts from the second back pressure chamber (66) toward the lower surface of the second movable side end plate (55). As a result, the thrust force generated inside the high stage compression chamber (57) is relieved by this intermediate pressure.

以上のようにして、第１圧縮機構（40）及び第２圧縮機構（50）で２段圧縮されて高圧となった流体は、第２吐出口（58）を通過した後、第２吐出管（19）から吐出される。 As described above, the fluid that has been compressed in two stages by the first compression mechanism (40) and the second compression mechanism (50) and has become high pressure passes through the second discharge port (58), and then the second discharge pipe. Discharged from (19).

−実施形態の効果−
上記実施形態では、第２圧縮機構（50）の第２可動スクロール（52）の旋回半径Ｒ２を第１圧縮機構（40）の第１可動スクロール（42）の旋回半径Ｒ１よりも小さくしている。このため、第２圧縮機構（50）の第２固定側ラップ（54）や第２可動側ラップ（56）の高さを極端に低くすることなく、第２圧縮機構（50）における流体の吸入容積Ｖ２を第１圧縮機構（40）の吸入容積Ｖ１よりも小さくすることができる。このため、第２圧縮機構（50）の高段側圧縮室（57）の通路高さを充分確保することができ、高段側圧縮室（57）の吸込部における圧力損失の増大を回避することができる。その結果、この圧縮機で安定して流体を圧縮することができると共に第２圧縮機構（50）の動力負荷を低減できる。 -Effect of the embodiment-
In the above embodiment, the turning radius R2 of the second movable scroll (52) of the second compression mechanism (50) is smaller than the turning radius R1 of the first movable scroll (42) of the first compression mechanism (40). . For this reason, the suction | inhalation of the fluid in a 2nd compression mechanism (50), without making the height of the 2nd fixed side wrap (54) and the 2nd movable side wrap (56) of a 2nd compression mechanism (50) extremely low. The volume V2 can be made smaller than the suction volume V1 of the first compression mechanism (40). For this reason, the passage height of the higher stage compression chamber (57) of the second compression mechanism (50) can be sufficiently secured, and an increase in pressure loss in the suction portion of the higher stage compression chamber (57) is avoided. be able to. As a result, the compressor can stably compress the fluid and reduce the power load of the second compression mechanism (50).

また、上記実施形態では、中間室（24）の中間圧力を第１，第２可動スクロール（42,52）のそれぞれの鏡板（45,55）に作用させることで、両圧縮室（47,57）で生じるスラスト力を緩和できる。その結果、スラスト力を受ける可動スクロール（42,52）が旋回する際に生じる摩擦損失を低減できる。 Moreover, in the said embodiment, by making the intermediate pressure of an intermediate chamber (24) act on each end plate (45,55) of a 1st, 2nd movable scroll (42,52), both compression chambers (47,57) ) Can be reduced. As a result, it is possible to reduce friction loss that occurs when the movable scroll (42, 52) that receives the thrust force turns.

更に上記実施形態では、ファン（15）の送風空気で流体を冷却するようにしている。ここで、第１固定スクロール（41）及び第２固定スクロール（51）には、それぞれ放熱フィン（61,63）が設けられているため、両圧縮機構（40,50）で圧縮される流体を送風空気で効果的に冷却できる。また、第１吐出管（17）にも放熱フィン（62）が設けられているため、第１吐出管（17）を流れる流体を送風空気で効果的に冷却できる。このため、第２圧縮機構（50）に吸入される流体を低温化でき、第２圧縮機構（50）の両スクロール（51,52）の熱変形を未然に防止できる。したがって、第２圧縮機構（50）で確実に流体を圧縮させることができる。また、この圧縮機から最終的に吐出される流体の温度が極端に高くなってしまうことを確実に防止できる。更に、低温状態となって中間室（24）に導入された流体は、電動機（30）の周囲を通過するため、この流体によって電動機（30）を冷却することができる。したがって、電動機（30）の過剰な温度上昇を回避でき、この圧縮機の信頼性を向上できる。 Furthermore, in the said embodiment, it is made to cool a fluid with the ventilation air of a fan (15). Here, since the first fixed scroll (41) and the second fixed scroll (51) are respectively provided with heat radiation fins (61, 63), the fluid compressed by the both compression mechanisms (40, 50) It can be cooled effectively with the air. Moreover, since the radiation fin (62) is provided also in the 1st discharge pipe (17), the fluid which flows through a 1st discharge pipe (17) can be cooled effectively with blowing air. For this reason, the temperature of the fluid sucked into the second compression mechanism (50) can be lowered, and thermal deformation of both scrolls (51, 52) of the second compression mechanism (50) can be prevented in advance. Therefore, the fluid can be reliably compressed by the second compression mechanism (50). Further, it is possible to reliably prevent the temperature of the fluid finally discharged from the compressor from becoming extremely high. Furthermore, since the fluid introduced into the intermediate chamber (24) in a low temperature state passes around the electric motor (30), the electric motor (30) can be cooled by this fluid. Therefore, an excessive temperature rise of the electric motor (30) can be avoided, and the reliability of the compressor can be improved.

−実施形態の変形例１−
変形例１のガス圧縮装置（1）は、上述した実施形態と第２圧縮機構（50）の構成が異なるものである。図３に示すように、変形例１の第２圧縮機構（50）の第２固定スクロール（51）には、第２吐出口（58）と別に補助吐出口（70）が設けられている。この補助吐出口（70）は、第２固定スクロール（51）において、高段側圧縮室（57）の外周部と軸心部との間の中間位置に開口している。つまり、補助吐出口（70）は、圧縮途中の高段側圧縮室（57）と連通しており、補助吐出口（70）からは高段側圧縮室（57）の圧縮途中の流体が吐出される。 -Modification 1 of embodiment-
The gas compression device (1) of Modification 1 is different from the above-described embodiment in the configuration of the second compression mechanism (50). As shown in FIG. 3, the second fixed scroll (51) of the second compression mechanism (50) of Modification 1 is provided with an auxiliary discharge port (70) separately from the second discharge port (58). The auxiliary discharge port (70) opens at an intermediate position between the outer peripheral portion and the shaft center portion of the high-stage compression chamber (57) in the second fixed scroll (51). That is, the auxiliary discharge port (70) communicates with the higher stage compression chamber (57) in the middle of compression, and the fluid in the middle of compression in the higher stage compression chamber (57) is discharged from the auxiliary discharge port (70). Is done.

また、補助吐出口（70）には、吐出弁（71）が設けられている。この吐出弁（71）は、該吐出弁（71）の背圧に応じて該補助吐出口（70）を開閉自在に構成されている。さらに、補助吐出口（70）には、補助吐出管（19a）の一端が接続されている。この補助吐出管（19a）の他端は、第２吐出管（19）と接続している。 The auxiliary discharge port (70) is provided with a discharge valve (71). The discharge valve (71) is configured to open and close the auxiliary discharge port (70) in accordance with the back pressure of the discharge valve (71). Furthermore, one end of an auxiliary discharge pipe (19a) is connected to the auxiliary discharge port (70). The other end of the auxiliary discharge pipe (19a) is connected to the second discharge pipe (19).

この変形例１では、圧縮機（20）の最終的な吐出側の圧力に応じて吐出弁（71）が開閉される。具体的に、例えば圧縮機（20）の吐出側の圧力が高い場合、吐出弁（71）の背圧が高段側圧縮室（57）の内圧よりも高くなるため、吐出弁（71）が補助吐出口（70）を全閉状態とする。その結果、上記実施形態と同様、第１圧縮機構（40）及び第２圧縮機構（50）で完全に２段圧縮された流体が、第２吐出管（19）から吐出される。一方、圧縮機（20）の吐出側の圧力が低い場合、吐出弁（71）の背圧は高段側圧縮室（57）の内圧よりも低くなるため、吐出弁（71）が補助吐出口（70）を開放状態とする。その結果、第１圧縮機構（40）で中間圧力まで圧縮された流体は、高段側圧縮室（57）で途中まで圧縮された後、補助吐出口（70）及び補助吐出管（19a）を通過して第２吐出管（19）から吐出される。このように、この変形例１では、圧縮機（20）の吐出側の圧力に応じて補助吐出口（70）の吐出弁（71）が適宜開閉される。したがって、第２圧縮機構（50）で過剰に流体を圧縮してしまい、いわゆる過圧縮損失を招いてしまうことも回避できる。 In the first modification, the discharge valve (71) is opened and closed according to the final pressure on the discharge side of the compressor (20). Specifically, for example, when the pressure on the discharge side of the compressor (20) is high, the back pressure of the discharge valve (71) becomes higher than the internal pressure of the high-stage compression chamber (57), so the discharge valve (71) The auxiliary discharge port (70) is fully closed. As a result, as in the above embodiment, the fluid completely compressed in two stages by the first compression mechanism (40) and the second compression mechanism (50) is discharged from the second discharge pipe (19). On the other hand, when the pressure on the discharge side of the compressor (20) is low, the back pressure of the discharge valve (71) is lower than the internal pressure of the higher stage compression chamber (57), so the discharge valve (71) is the auxiliary discharge port. (70) is opened. As a result, the fluid compressed to the intermediate pressure by the first compression mechanism (40) is compressed halfway in the high-stage compression chamber (57), and is then passed through the auxiliary discharge port (70) and the auxiliary discharge pipe (19a). It passes through and is discharged from the second discharge pipe (19). Thus, in the first modification, the discharge valve (71) of the auxiliary discharge port (70) is appropriately opened and closed according to the pressure on the discharge side of the compressor (20). Therefore, it can be avoided that the fluid is excessively compressed by the second compression mechanism (50) and a so-called overcompression loss is caused.

−実施形態の変形例２−
変形例２のガス圧縮装置（1）は、上記実施形態と第２背圧室（66）の近傍の構成が異なるものである。図４に示すように、変形例２では、第２可動側鏡板（55）と上部ハウジング（22）との間に２つのシールリング（73,74）が設けられている。この２つのシールリングは、内側寄りに位置する内側シールリング（73）と、この内側シールリング（73）の外周側に位置する外側シールリング（74）とで構成される。 -Modification 2 of embodiment-
The gas compression device (1) of Modification 2 is different from the above embodiment in the vicinity of the second back pressure chamber (66). As shown in FIG. 4, in the second modification, two seal rings (73, 74) are provided between the second movable side end plate (55) and the upper housing (22). The two seal rings include an inner seal ring (73) positioned closer to the inner side and an outer seal ring (74) positioned on the outer peripheral side of the inner seal ring (73).

上記内側シールリング（73）の内側には、上記実施形態と同様、中間圧力の流体で満たされる第２背圧室（66）が形成される。また、上記外側シールリング（74）の外周側の空間は、図示しない通路を介して中間室（24）と連通しており、中間圧力の流体で満たされている。一方、上記内側シールリング（73）と上記外側シールリング（74）との間の空間は、第２可動側鏡板（55）に形成された高圧導入路（75）を介して高段側圧縮室（57）と連通している。つまり、この空間は、中間室（24）の中間圧流体よりも圧力が高い高圧流体で満たされている。 A second back pressure chamber (66) filled with a medium pressure fluid is formed inside the inner seal ring (73) as in the above embodiment. The space on the outer peripheral side of the outer seal ring (74) communicates with the intermediate chamber (24) through a passage (not shown) and is filled with a fluid having an intermediate pressure. On the other hand, the space between the inner seal ring (73) and the outer seal ring (74) is a high-stage compression chamber via a high-pressure introduction path (75) formed in the second movable side end plate (55). Communicates with (57). That is, this space is filled with a high-pressure fluid whose pressure is higher than that of the intermediate-pressure fluid in the intermediate chamber (24).

この変形例２では、第２可動側鏡板（55）の下面についての外側シールリング（74）より外周側の部位と、内側シールリング（73）より内周側の部位に中間圧が作用する。同時に、第２可動側鏡板（55）の下面についての内側シールリング（73）と外側シールリング（74）との間の部位には、高圧流体の高圧力が作用する。その結果、高段側圧縮室（57）で生じるスラスト力が高圧力と中間圧力とによって効果的に緩和される。したがって、スラスト力を受ける第２可動スクロール（52）が旋回する際に生じる摩擦損失も効果的に低減できる。 In the second modification, intermediate pressure acts on the outer peripheral side portion of the lower surface of the second movable side end plate (55) from the outer seal ring (74) and the inner peripheral side portion of the inner seal ring (73). At the same time, a high pressure of a high-pressure fluid acts on a portion between the inner seal ring (73) and the outer seal ring (74) on the lower surface of the second movable side end plate (55). As a result, the thrust force generated in the higher stage compression chamber (57) is effectively relieved by the high pressure and the intermediate pressure. Therefore, the friction loss that occurs when the second movable scroll (52) receiving the thrust force turns can be effectively reduced.

《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。 << Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.

上記実施形態では、第１吐出管（17）に冷却手段としての中間側フィン（62）を設け、第１吐出管（17）を流れる流体の冷却効果を高めるようにしている。しかしながら、これ以外に上記第２吸入管（18）や第２吐出管（19）にフィンを設け、流体の冷却を行うようにしてもよい。 In the above embodiment, the first discharge pipe (17) is provided with the intermediate fin (62) as a cooling means so as to enhance the cooling effect of the fluid flowing through the first discharge pipe (17). However, other than this, fins may be provided in the second suction pipe (18) and the second discharge pipe (19) to cool the fluid.

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。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.

以上説明したように、本発明は、２台のスクロール式圧縮機構が駆動軸で連結されて流体を２段圧縮する圧縮機について有用である。 As described above, the present invention is useful for a compressor in which two scroll compression mechanisms are connected by a drive shaft to compress fluid in two stages.

実施形態のガス圧縮装置の全体構成図である。It is a whole lineblock diagram of a gas compression device of an embodiment. 実施形態のガス圧縮装置の運転動作を示す全体構成図である。It is a whole lineblock diagram showing operation operation of a gas compression device of an embodiment. 変形例１のガス圧縮装置の圧縮機の全体構成図である。It is a whole block diagram of the compressor of the gas compression apparatus of the modification 1. 変形例２のガス圧縮装置の圧縮機の全体構成図である。It is a whole block diagram of the compressor of the gas compression apparatus of the modification 2.

Explanation of symbols

1 ガス圧縮装置
15 ファン
17 第１吐出管（導入管）
20 圧縮機
21 筒状部材
24 中間室
33 駆動軸
40 第１圧縮機構
41 第１固定スクロール
42 第１可動スクロール
45 第１可動側鏡板（背面部）
48 第２吐出口（吐出口）
50 第２圧縮機構
51 第２固定スクロール
52 第２可動スクロール
55 第２可動側鏡板（背面部）
61 低段側フィン（放熱フィン）
62 中間側フィン（冷却手段）
63 高段側フィン（放熱フィン）
70 補助吐出口
71 吐出弁 1 Gas compressor
15 fans
17 First discharge pipe (introducing pipe)
20 Compressor
21 Tubular member
24 Intermediate room
33 Drive shaft
40 First compression mechanism
41 First fixed scroll
42 First movable scroll
45 First movable side panel (back)
48 Second discharge port (discharge port)
50 Second compression mechanism
51 Second fixed scroll
52 Second movable scroll
55 Second movable side panel (back)
61 Low stage fin (radiating fin)
62 Intermediate fin (cooling means)
63 High-stage fin (radiating fin)
70 Auxiliary discharge port
71 Discharge valve

Claims

A first compression mechanism (40) having a first fixed scroll (41) and a first movable scroll (42), and a second compression mechanism (50) having a second fixed scroll (51) and a second movable scroll (52). And a drive shaft (33) for connecting the first movable scroll (42) and the second movable scroll (52) and rotating the movable scrolls (42, 52), and a first compression mechanism (40) A compressor that further compresses the fluid compressed in step 2 by the second compression mechanism (50),
The compressor characterized in that a turning radius R2 of the second movable scroll (52) is smaller than a turning radius R1 of the first movable scroll (42).

In claim 1,
A cylindrical member (21) forming an intermediate chamber (24) between the first compression mechanism (40) and the second compression mechanism (50), and a drive shaft ( 33) and an electric motor (30) for driving,
The discharge port (48) of the first compression mechanism (40) and the suction port of the second compression mechanism (50) communicate with each other via the intermediate chamber (24).
The compressor characterized in that the pressure of the intermediate chamber (24) acts on the back surfaces (45, 55) of the first movable scroll (42) and the second movable scroll (52).

In claim 2,
An introduction pipe (17) communicating the discharge port (48) of the first compression mechanism (40) and the intermediate chamber (24); and a cooling means (62) for cooling the fluid in the introduction pipe (17). The compressor characterized by having.

In claim 1,
A compressor characterized in that heat radiation fins (61, 63) are provided on the outer surfaces of the first fixed scroll (41) and the second fixed scroll (51), respectively.

In claim 1,
The second compression mechanism (50) is provided with an auxiliary discharge port (70) communicating with the compression chamber (57) in the middle of compression, and a discharge valve (71) for opening and closing the auxiliary discharge port (70). The compressor characterized by having.