JP2012112361A

JP2012112361A - 多段圧縮装置及びそれを備えた冷凍装置

Info

Publication number: JP2012112361A
Application number: JP2010264202A
Authority: JP
Inventors: Chihiro Endo; ちひろ遠藤; Keiji Komori; 啓治小森; Yorihide Higuchi; 順英樋口; Masaaki Adachi; 将彬足立
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2012-06-14

Abstract

【課題】多段圧縮装置において、小型化及び効率の向上を図る。
【解決手段】多段圧縮装置（20）は、互いに直列に接続されると共に冷媒回路（1）に接続される低段側圧縮機（30）及び高段側圧縮機（40）と、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）とを接続する連絡配管（50）と、低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）から吐出された冷媒に冷媒回路（1）の中間圧の冷媒を導入するためのインジェクション管（51）とを備えている。低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内は、低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）から吐出された冷媒が満たされる低段吐出圧空間に構成されている。上記インジェクション管（51）を低段側圧縮機（30）のケーシング（31）に接続し、該ケーシング（31）内に冷媒回路（1）の中間圧冷媒が導入されるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の圧縮機が直列に接続されて多段圧縮を行う多段圧縮装置及びそれを備えた冷凍装置に関するものである。

従来より、空調機等の冷凍装置の冷媒回路において、複数の圧縮機が直列に接続された多段圧縮装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。また、該多段圧縮装置の中には、低段側圧縮機と高段側圧縮機との間に冷媒回路中の中間圧の冷媒を導入して高段側圧縮機の吸入冷媒を冷却することによって、効率の向上を図ることとしたものがある。このような多段圧縮装置では、通常、低段側圧縮機の吐出管と高段側圧縮機の吸入管とを接続する連絡配管にインジェクション管を接続し、低段側圧縮機の吐出冷媒にインジェクション管を介して冷媒回路内の中間圧の冷媒を導入して高段側圧縮機に吸入させていた。

特開２００７−１０２８２号公報

しかしながら、低段側圧縮機と高段側圧縮機との間の連絡配管にインジェクション管を接続することとすると、連絡配管の構造が複雑になると共に連絡配管自体が長くなる。これにより、装置全体が大型化すると共に、低段側圧縮機と高段側圧縮機の間における冷媒の圧力損失が増大してしまうために中間圧の冷媒をインジェクションしているにも拘わらず多段圧縮装置の効率を低下させてしまうおそれがあった。

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、多段圧縮装置において、小型化及び効率の向上を図ることにある。

第１の発明は、圧縮機構（33,43）と、該圧縮機構（33,43）を回転駆動する電動機（32,42）と、上記圧縮機構（33,43）と上記電動機（32,42）とを収容するケーシング（31,41）とをそれぞれ備えて互いに直列に接続されると共に冷媒回路（1）に接続される低段側圧縮機（30）及び高段側圧縮機（40）と、上記低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と上記高段側圧縮機（40）の吸入管（44）とを接続する連絡配管（50）と、上記低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）から吐出された冷媒に上記冷媒回路（1）の中間圧の冷媒を導入するためのインジェクション管（51）とを備えた多段圧縮装置であって、上記低段側圧縮機（30）及び上記高段側圧縮機（40）の少なくとも一方のケーシング（31）内は、上記低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）から吐出された冷媒が満たされる低段吐出圧空間に構成され、上記インジェクション管（51）は、上記低段側圧縮機（30）及び上記高段側圧縮機（40）のうちの上記低段吐出圧空間が内部に構成されるケーシング（31）に接続されて該ケーシング（31）内に上記中間圧の冷媒を導入するように構成されている。

第１の発明では、低段側圧縮機（30）及び高段側圧縮機（40）の少なくとも一方のケーシング（31）内が、低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）から吐出された冷媒で満たされる低段吐出圧空間に構成され、そのケーシング（31）内に、インジェクション管（51）を介して冷媒回路（1）の中間圧の冷媒が導入される。上記ケーシング（31）内において、低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）の高温の吐出冷媒は、低温の中間圧の冷媒と混ざり合い、該中間圧の冷媒によって冷却される。つまり、低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）から吐出されて高段側圧縮機（40）の圧縮機構（43）に吸入される冷媒が中間圧の冷媒によって冷却される。

第２の発明は、第１の発明において、上記低段側圧縮機（30）及び上記高段側圧縮機（40）は、高圧ドーム式の圧縮機に構成され、上記インジェクション管（51）は、上記低段側圧縮機（30）のケーシング（31）に接続されている。

ところで、高段側圧縮機（40）が所謂高圧ドーム式の圧縮機である場合には、インジェクション管（51）を低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）との連絡配管（50）に接続することとすると、連絡配管（50）が長くなるため、高段側圧縮機（40）の吸入脈動が増大する。吸入脈動が増大すると、高段側圧縮機（40）の冷媒吸入の際の圧力損失が増大するため、効率が著しく低下するおそれがある。そのため、高段側圧縮機（40）が所謂高圧ドーム式の圧縮機である場合に、インジェクション管（51）を連絡配管（50）に接続するためには、高段側圧縮機（40）の吸入脈動を低減するために吸入マフラを設ける必要がある。

これに対し、第２の発明では、インジェクション管（51）は、連絡配管（50）ではなく低段側圧縮機（30）のケーシング（31）に接続されている。そのため、インジェクション管（51）を連絡配管（50）に設ける場合に比べて、該連絡配管（50）の長さが短くなる。これにより、高段側圧縮機（40）の吸入側近くに比較的容量の大きい低段側圧縮機（30）のケーシング（31）の内部空間が配置されることとなる。

第３の発明は、第２の発明において、上記インジェクション管（51）は、上記低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内において、上記電動機（32）を挟んで上記圧縮機構（33）の反対側において開口するように設けられている。

第３の発明では、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内において、圧縮機構（33）とインジェクション管（51）とは電動機（32）を挟んで反対側に設けられている。つまり、インジェクション管（51）は、圧縮機構（33）から吐出された冷媒の脈動が十分に低減された位置において開口することとなる。

第４の発明は、第３の発明において、上記低段側圧縮機（30）は、上記電動機（32）の回転軸（32a）が上下方向に延びると共に、上記圧縮機構（33）が上記電動機（32）よりも下方に位置するように構成されている。

第４の発明では、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内において、圧縮機構（33）が電動機（32）よりも下方に位置し、インジェクション管（51）が電動機（32）の上方において開口するように配置されている。これにより、ケーシング（31）内では、電動機（32）の上方からインジェクション管（51）を介して低温の中間圧の冷媒が導入される一方、電動機（32）の下方において圧縮機構（33）から高温の冷媒が吐出される。ここで、インジェクション管（51）を介してケーシング（31）内に導入される中間圧の冷媒は、ケーシング（31）内を満たす低段吐出冷媒よりも低温で密度が大きい。そのため、ケーシング（31）内の比較的高い位置から導入された中間圧の冷媒は、ケーシング（31）内において下降する。その結果、ケーシング（31）内を満たす高温の吐出冷媒と低温の中間圧の冷媒とがよく混ざり合い、低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）の高温の吐出冷媒が、低温の中間圧の冷媒によって効果的に冷却される。

第５の発明は、第４の発明において、上記低段側圧縮機（30）のケーシング（31）の上記電動機（32）よりも上側の部分を貫通して該ケーシング（31）の内部の冷媒を外部へ導く吐出管（35）を備えている。

第５の発明では、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内において、吐出管（35）は、電動機（32）を挟んで圧縮機構（33）の反対側に開口するように設けられている。つまり、吐出管（35）は、圧縮機構（33）から吐出された冷媒の脈動が十分に低減された位置において開口することとなる。

第６の発明は、第４の発明において、上記高段側圧縮機（40）は、上記電動機（42）の回転軸（42a）が上下方向に延びると共に、上記圧縮機構（43）が上記電動機（42）よりも下方に位置するように構成され、上記低段側圧縮機（30）の吐出管（35）は、該低段側圧縮機（30）のケーシング（31）の上記電動機（32）と上記圧縮機構（33）との間に対応する部分を貫通するように設けられる一方、上記高段側圧縮機（40）の吸入管（44）は、該高段側圧縮機（40）のケーシング（31）の上記圧縮機構（43）に対応する部分を貫通するように設けられている。

第６の発明では、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）とは同様に構成され、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）がケーシング（31）の電動機（32）と圧縮機構（33）との間に対応する部分を貫通するように設けられる一方、高段側圧縮機（40）の吸入管（44）がケーシング（41）の圧縮機構（43）に対応する部分を貫通するように設けられている。つまり、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）とが上下方向に近い高さ位置においてそれぞれのケーシング（31,41）を貫通することとなる。

第７の発明は、第２の発明において、上記低段側圧縮機（30）及び上記高段側圧縮機（40）は、それぞれ上記電動機（32,42）の回転軸（32a,42a）が上下方向に延びるように構成されると共に、一方が上記電動機（32,42）よりも上記圧縮機構（33,43）が上方に位置するように構成される一方、他方が上記電動機（42,32）よりも上記圧縮機構（43,33）が下方に位置するように構成され、上記低段側圧縮機（30）の吐出管（35）は、該低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内の上記電動機（32）を挟んで上記圧縮機構（33）の反対側において開口するように設けられる一方、上記高段側圧縮機（40）の吸入管（44）は、該高段側圧縮機（40）のケーシング（41）の上記圧縮機構（43）に対応する部分を貫通するように設けられている。

第７の発明では、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）とは、それぞれ電動機（32,42）の回転軸（32a,42a）が上下方向に延びるように構成されると共に、圧縮機構（33,43）と電動機（32,42）との位置関係が互いに逆になるように構成されている。そして、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）は、ケーシング（31）内の電動機（32）を挟んで圧縮機構（33）の反対側において開口するように設けられる一方、高段側圧縮機（40）の吸入管（44）は、ケーシング（41）の圧縮機構（43）に対応する部分を貫通するように設けられている。つまり、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）とが上下方向に近い高さ位置においてそれぞれのケーシング（31,41）を貫通することとなる。

第８の発明は、第１乃至第７のいずれか１つの発明の多段圧縮装置（20）が接続された冷媒回路（1）を備えて、冷凍サイクルを行う冷凍装置である。

第８の発明では、低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）から吐出されて高段側圧縮機（40）の圧縮機構（43）に吸入される冷媒が、中間圧の冷媒によって冷却されるため、多段圧縮装置（20）の効率が向上する。

第１の発明によれば、インジェクション管（51）を、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）との連絡配管（50）に設けるのではなく、低段側圧縮機（30）及び高段側圧縮機（40）の一方のケーシング（31）に接続することとしたため、インジェクション管（51）を連絡配管（50）に接続する場合に比べて、連絡配管（50）の構造を容易化することができる。また、連絡配管（50）自体の長さを短縮することができる。これにより、多段圧縮装置（20）の小型化を図ることができると共に、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）の間における冷媒の圧力損失を低減することができる。よって、多段圧縮装置（20）の効率を向上させることができる。

また、第１の発明によれば、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）との連絡配管（50）ではなくケーシング（31）内において低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）の吐出冷媒と冷媒回路（1）の中間圧の冷媒とを混合することにより、両冷媒をよく混ぜ合わせることができる。これにより、高段側圧縮機（40）の圧縮機構（43）に吸入される冷媒が効果的に冷却されるため、高段側圧縮機（40）の動力を低減することができる。従って、多段圧縮装置（20）の効率を向上させることができる。

また、第２の発明によれば、インジェクション管（51）を低段側圧縮機（30）のケーシング（31）に接続することによって連絡配管（50）の長さを短縮することができるため、高段側圧縮機（40）の吸入側の近くに比較的容量の大きい低段側圧縮機（30）のケーシング（31）の内部空間を配置することができる。よって、吸入マフラを設けることなく、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）の内部空間によって高段側圧縮機（40）の吸入脈動を低減することができる。従って、多段圧縮装置（20）の小型化を図ることができる。

また、第３の発明によれば、インジェクション管（51）を、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内において電動機（32）を挟んで圧縮機構（33）とは反対側において開口させることにより、圧縮機構（33）から吐出された冷媒の脈動が十分に低減された位置において冷媒回路（1）の中間圧の冷媒を導入させることができる。これにより、ケーシング（31）内に冷媒回路（1）の中間圧の冷媒を安定して導入することができる。従って、高段側圧縮機（40）の圧縮機構（43）に吸入される冷媒を効果的に冷却することができ、多段圧縮装置（20）の効率を向上させることができる。

また、第４の発明によれば、インジェクション管（51）をケーシング（31）内の比較的上方の位置において開口させてケーシング（31）内を満たす低段吐出冷媒よりも低温で密度が大きい中間圧の冷媒をケーシング（31）内の比較的高い位置から導入することにより、インジェクション管（51）によって導入される中間圧の冷媒をケーシング（31）内において流動させることができる。これにより、低温の中間圧の冷媒と、ケーシング（31）内を満たす高温の吐出冷媒とを効果的に混ぜ合わせることができる。よって、高段側圧縮機（40）の吸入冷媒をより確実に冷却することができるため、多段圧縮装置（20）の効率を向上させることができる。

また、第５の発明によれば、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）を、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内において電動機（32）を挟んで圧縮機構（33）とは反対側において開口させることにより、圧縮機構（33）から吐出された冷媒の脈動が十分に低減された位置において、ケーシング（31）の内部の冷媒を外部へ導くことができる。つまり、低段側圧縮機（30）の吐出脈動が十分に低減された冷媒を高段側圧縮機（40）に導くことができる。

また、第６の発明によれば、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）とが上下方向に近い高さ位置においてそれぞれのケーシング（31,41）を貫通するように構成することにより、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）との間に跨る配管、即ち、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と連絡配管（50）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）の全長を短縮することができる。よって、高段側圧縮機（40）の吸入冷媒の圧力損失をより低減することができ、効率の向上を図ることができる。

また、第７の発明によれば、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）とが上下方向に近い高さ位置においてそれぞれのケーシング（31,41）を貫通するように構成することにより、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）との間に跨る配管、即ち、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と連絡配管（50）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）の全長を短縮することができる。よって、高段側圧縮機（40）の吸入冷媒の圧力損失を低減することができ、効率の向上を図ることができる。

また、第８の発明によれば、効率のよい多段圧縮装置（20）を用いることにより、冷媒回路（1）における冷凍サイクルの効率を向上させることができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る冷凍装置の概略構成を示す冷媒回路図である。図２は、本発明の実施形態１に係る多段圧縮装置及び吸入マフラの縦断面図である。図３は、本発明の実施形態２に係る多段圧縮装置の概略図である。図４は、本発明の実施形態３に係る多段圧縮装置の概略図である。図５は、本発明の実施形態４に係る多段圧縮装置の概略図である。図６は、本発明の実施形態５に係る多段圧縮装置の概略図である。図７は、本発明の実施形態６に係る多段圧縮装置の概略図である。図８は、本発明の実施形態７に係る多段圧縮装置の概略図である。図９は、本発明の実施形態８に係る多段圧縮装置の概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

《発明の実施形態１》
−冷媒回路−
図１は、本発明の実施形態１に係る冷凍装置（10）の冷媒回路図である。図１に示すように、冷媒回路（1）は、多段圧縮装置（20）と、凝縮器（2）と、過冷却熱交換器（3）と、膨張弁（4）と、蒸発器（5）とが順次冷媒配管によって接続された主回路と、該主回路の凝縮器（2）と過冷却熱交換器（3）との間から分岐する分岐路（6）とを備えている。分岐路（6）の他端は、多段圧縮装置（20）に接続されている。分岐路（6）には、減圧弁（7）が設けられている。

上記多段圧縮装置（20）は、互いに直列に接続される低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）とを備え、冷媒を二段階で圧縮するように構成されている。低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）とは、本実施形態１では所謂高圧ドーム式の圧縮機に構成され、低段側圧縮機（30）の吸入側には吸入マフラ（8）が接続されている。多段圧縮装置（20）の詳細については後述する。

凝縮器（2）及び蒸発器（5）は、いずれも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、近傍にそれぞれ送風ファン（図示省略）が設けられている。また、膨張弁（4）及び減圧弁（7）は、開度が調節可能な電子膨張弁によって構成されている。過冷却熱交換器（3）は、高温側通路（3a）と、低温側通路（3b）とを備え、高温側通路（3a）を通過する冷媒と低温側通路（3b）を通過する冷媒とが熱交換するように構成されている。高温側通路（3a）は、冷媒回路（1）の凝縮器（2）と膨張弁（4）との間に配置されて冷媒回路（1）の主回路の一部を構成している。一方、低温側通路（3b）は、分岐路（6）の減圧弁（7）の下流側に配置されて分岐路（6）の一部を構成している。

−多段圧縮装置−
多段圧縮装置（20）は、上述のように、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）とを備えている。

低段側圧縮機（30）は、ケーシング（31）と、電動機（32）と、圧縮機構（33）とを備えている。一方、高段側圧縮機（40）は、ケーシング（41）と、電動機（42）と、圧縮機構（43）とを備えている。なお、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）との構成要素は、ほぼ同様に構成されているため、以下では、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）とに分けずにまとめて説明する。

上記ケーシング（31,41）は、縦長円筒状の密閉ドーム型のケーシングに構成されている。具体的には、上記ケーシング（31,41）は、上下方向に延びる円筒状の筒部（31a,41a）と、該筒部（31a,41a）の上側の開口部を閉塞する上端板（31b,41b）と、筒部（31a,41a）の下側の開口部を閉塞する下端板（31c,41c）とを備えている。

上記電動機（32,42）は、駆動軸（32a,42a）と、ステータ（32b,42b）と、ロータ（32c,42c）とを有している。駆動軸（32a,42a）は、上下方向に延びると共に下部に偏心部（32d,42d）が形成されている。駆動軸（32a,42a）の下部には、圧縮機構（33,43）が連結されている。電動機（32,42）は、ケーシング（31,41）の内部空間を、圧縮機構（33,43）が配置される第１空間（S1）と、電動機（32,42）を挟んで圧縮機構（33,43）とは逆側の第２空間（S2）とに区画している。

上記圧縮機構（33,43）は、本実施形態１では、ケーシング（31,41）内において、上記電動機（32,42）よりも下方に配置されている。また、圧縮機構（33,43）は、中央部に駆動軸（32a,42a）が挿通される円板状のフロントヘッド（33a,43a）と、円筒状のシリンダ（33b,43b）と、該シリンダ（33b,43b）よりも小径な円筒状のブレード（33c,43c）と、中央部に駆動軸（32a,42a）が挿通される円板状のリアヘッド（33d,43d）とを備え、ロータリ型の圧縮機構に構成されている。

上記ロータリ型の圧縮機構（33,43）では、フロントヘッド（33a,43a）とシリンダ（33b,43b）とリアヘッド（33d,43d）とによって形成される円筒形状のシリンダ室において、偏心部（32d,42d）に外嵌されたブレード（33c,43c）が偏心回転することにより、該ブレード（33c,43c）とシリンダ（33b,43b）との間に形成された圧縮室において冷媒が圧縮される。

また、シリンダ（33b,43b）には、上記圧縮室に連通して圧縮前の冷媒を圧縮室に導く吸入通路が形成されている。一方、フロントヘッド（33a,43a）には、上記圧縮室に連通して圧縮後の冷媒を上方に吐出する吐出通路が形成されている。また、フロントヘッド（33a,43a）には、上記吐出通路の開口部を覆う下側カバー（33e,43e）と、該下側カバー（33e,43e）の上方を覆う上側カバー（33f,43f）とが設けられている。フロントヘッド（33a,43a）と下側カバー（33e,43e）との間には第１吐出空間が形成され、下側カバー（33e,43e）と上側カバー（33f,43f）との間には第２吐出空間が形成されている。下側カバー（33e,43e）及び上側カバー（33f,43f）には、それぞれ連通孔が形成され、吐出通路を介して圧縮室から吐出された冷媒は、第１吐出空間、第２吐出空間の順に通過してケーシング（31,41）内に吐出される。つまり、圧縮機構（33,43）は、圧縮後の冷媒をケーシング（31,41）内に吐出するように構成されている。

また、上記ケーシング（31,41）には、吸入管（34,44）と吐出管（35,45）とが貫通するように設けられている。吸入管（34,44）は、ケーシング（31,41）の圧縮機構（33,43）に対応する部分を貫通するように設けられ、ケーシング（31,41）内の圧縮機構（33,43）の吸入通路に接続されている。つまり、吸入管（34,44）は、ケーシング（31,41）の下層部を貫通するように設けられている。一方、吐出管（35,45）は、ケーシング（31,41）の電動機（32,42）よりも上側の部分を貫通するように設けられ、ケーシング（31,41）内の第２空間（S2）において開口している。つまり、吐出管（35,45）は、ケーシング（31,41）の上層部を貫通するように設けられている。

このような構成により、低段側圧縮機（30）及び高段側圧縮機（40）では、吸入管（34,44）を介して圧縮機構（33,43）に吸入された冷媒は、圧縮機構（33,43）において圧縮されてケーシング（31,41）内に吐出され、吐出管（34,44）を介してケーシング（31,41）の外部へ導かれる。つまり、低段側圧縮機（30）及び高段側圧縮機（40）は、ケーシング（31,41）内が、圧縮機構（33,43）から吐出された冷媒の圧力雰囲気となる所謂高圧ドーム式の圧縮機に構成されている。

上記低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と上記高段側圧縮機（40）の吸入管（44）とは、連絡配管（50）によって接続されている。

また、低段側圧縮機（30）には、上記冷媒回路（1）の分岐路（6）の端部が接続されるインジェクション管（51）が設けられている。インジェクション管（51）は、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）の上端板（31b）を貫通するように設けられ、下方を向いて開口している。また、インジェクション管（51）は、ケーシング（31）内において電動機（32）よりも上方に設けられている。つまり、インジェクション管（51）は、ケーシング（31）内において電動機（32）を挟んで圧縮機構（33）の反対側の第２空間（S2）において開口するように設けられている。

このようにインジェクション管（51）は、内部が低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）から吐出された冷媒が満たされる低段吐出圧空間に構成される低段側圧縮機（30）のケーシング（31）に接続されて、該ケーシング（31）内に冷媒回路（1）の中間圧冷媒を導入するように構成されている。

−運転動作−
冷凍装置（10）の冷媒回路（1）では、多段圧縮装置（20）の低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）とが起動され、膨張弁（4）及び減圧弁（7）の開度が調節されて蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。

具体的には、多段圧縮装置（20）の高段側圧縮機（40）から吐出された高圧冷媒は、凝縮器（2）に流入し、該凝縮器（2）において空気に放熱して凝縮して高圧冷媒となる。該高圧冷媒は分流して、一部が分岐路（6）に流入し、残りは過冷却熱交換器（3）の高温側通路（3a）に流入する。分岐路（6）に流入した高圧冷媒は、減圧弁（7）において減圧されて中間圧冷媒となり、過冷却熱交換器（3）の低温側通路（3b）に流入する。

過冷却熱交換器（3）では、高温側通路（3a）の高圧冷媒と低温側通路（3b）の中間圧冷媒とが熱交換する。具体的には、高温側通路（3a）の高圧冷媒は、低温側通路（3b）の中間圧冷媒に放熱して冷却される一方、低温側通路（3b）の中間圧冷媒は、高温側通路（3a）の高圧冷媒から吸熱する。

上記過冷却熱交換器（3）の低温側通路（3b）から流出した中間圧冷媒は、さらに下流側に流れて分岐路（6）の端部に接続されたインジェクション管（51）に流入する。インジェクション管（51）に流入した中間圧冷媒は、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内に導入される。

一方、上記過冷却熱交換器（3）の高温側通路（3a）から流出した高圧冷媒は、膨張弁（4）に流入して減圧されて気液二相状態の低圧冷媒となる。膨張弁（4）から流出した低圧冷媒は、蒸発器（5）に流入し、該蒸発器（5）において空気から吸熱して蒸発して低圧冷媒となる。上記蒸発器（5）を流出した低圧冷媒は、吸入マフラ（8）を通過した後、多段圧縮装置（20）の低段側圧縮機（30）に吸入される。

低段側圧縮機（30）に吸入された低圧冷媒は、低段側圧縮機（30）において中間圧力状態となるまで圧縮され、インジェクション管（51）から供給される中間圧冷媒と合流した後、高段側圧縮機（40）に吸入される。高段側圧縮機（40）に吸入された中間圧力状態の低段側圧縮機（30）の吐出冷媒は、高段側圧縮機（40）においてさらに高圧圧力状態となるまで圧縮されて凝縮器（2）に向かって吐出される。

以上のようにして、冷凍装置（10）の冷媒回路（1）では、２段圧縮式の冷凍サイクルが繰り返し行われ、凝縮器（2）では高圧冷媒の放熱によって空気が加熱される一方、蒸発器（5）では低圧冷媒の吸熱によって空気が冷却される。

−多段圧縮装置の動作−
多段圧縮装置（20）では、まず、低段側圧縮機（30）の吸入管（34）を介して低圧冷媒が圧縮機構（33）に吸入され、該圧縮機構（33）において中間圧力状態となるまで圧縮されて、ケーシング（31）内の第１空間（S1）に吐出される。ケーシング（31）内の第１空間（S1）に吐出された冷媒は、電動機（32）の隙間を通過して電動機（32）の上方の第２空間（S2）に至る。一方、ケーシング（31）内の第２空間（S2）には、インジェクション管（51）を介して、冷媒回路（1）の中間圧冷媒が導入される。このように、内部が低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）から吐出された冷媒が満たされる低段吐出圧空間に構成されたケーシング（31）内に、インジェクション管（51）を介して冷媒回路（1）の中間圧冷媒が導入されることにより、ケーシング（31）内の高温の圧縮機構（33）の吐出冷媒が低温の中間圧冷媒によって冷却される。

なお、本実施形態１では、インジェクション管（51）は、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内において、電動機（32）よりも上方において開口するように設けられている。これにより、ケーシング（31）内では、電動機（32）よりも上方の比較的高い位置から低温の中間圧冷媒が導入される一方、電動機（32）の下方の比較的低い位置において圧縮機構（33）から高温の冷媒が吐出されることとなる。ここで、インジェクション管（51）を介してケーシング（31）内に導入される中間圧冷媒は、ケーシング（31）内を満たす低段吐出冷媒よりも低温で密度が大きい。そのため、ケーシング（31）内の比較的高い位置から導入された中間圧冷媒は、ケーシング（31）内において下降する。その結果、ケーシング（31）内を満たす高温の圧縮機構（33）の吐出冷媒と低温の中間圧冷媒とがよく混ざり合い、低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）の高温の吐出冷媒の冷却が促進される。

また、本実施形態１では、インジェクション管（51）は、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内において、電動機（32）を挟んで圧縮機構（33）の反対側であって、圧縮機構（33）の吐出冷媒の脈動が十分に低減された第２空間（S2）において開口するように設けられている。よって、ケーシング（31）内には、インジェクション管（51）を介して冷媒回路（1）の中間圧冷媒が安定して導入されることとなる。

低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内において、冷媒回路（1）の中間圧冷媒によって冷却された低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）の吐出冷媒は、吐出管（35）を介して連絡配管（50）に導かれる。

なお、本実施形態１では、吐出管（35）は、電動機（32）を挟んで圧縮機構（33）の反対側であって、圧縮機構（33）の吐出冷媒の脈動が十分に低減された第２空間（S2）において開口するように設けられている。よって、吐出脈動が十分に低減された冷媒が吐出管（35）を介して連絡配管（50）に導かれることとなる。

連絡配管（50）に導かれた冷媒は、高段側圧縮機（40）の吸入管（44）を介して圧縮機構（43）に吸入される。該圧縮機構（43）において高圧圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、ケーシング（41）内の第１空間（S1）に吐出される。第１空間（S1）に吐出された冷媒は、電動機（42）の隙間を通過して電動機（42）の上方の第２空間（S2）に至る。第２空間（S2）に至った高圧冷媒は、該第２空間（S2）において開口する吐出管（45）を介して凝縮器（2）に向かって吐出される。

−実施形態１の効果−
上記多段圧縮装置（20）では、インジェクション管（51）を、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）との連絡配管（50）に設けるのではなく、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）に接続することとした。そのため、インジェクション管（51）を連絡配管（50）に接続する場合に比べて、連絡配管（50）の構造を容易化することができる。また、連絡配管（50）自体の長さを短縮することができる。これにより、多段圧縮装置（20）の小型化を図ることができると共に、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）の間における冷媒の圧力損失を低減することができる。よって、多段圧縮装置（20）の効率を向上させることができる。

また、上記多段圧縮装置（20）によれば、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）との連絡配管（50）ではなくケーシング（31）内において低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）の吐出冷媒と冷媒回路（1）の中間圧の冷媒とを混合することにより、両冷媒をよく混ぜ合わせることができる。これにより、高段側圧縮機（40）の圧縮機構（43）に吸入される冷媒が効果的に冷却されるため、高段側圧縮機（40）の動力を低減することができる。従って、多段圧縮装置（20）の効率を向上させることができる。

ところで、実施形態１のように高段側圧縮機（40）が所謂高圧ドーム式の圧縮機である場合には、インジェクション管（51）を低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）との連絡配管（50）に接続することとすると、連絡配管（50）が長くなるため、高段側圧縮機（40）の吸入脈動が増大する。吸入脈動が増大すると、高段側圧縮機（40）の冷媒吸入の際の圧力損失が増大するため、効率が著しく低下するおそれがある。そのため、高段側圧縮機（40）が所謂高圧ドーム式の圧縮機である場合に、インジェクション管（51）を連絡配管（50）に接続するためには、高段側圧縮機（40）の吸入脈動を低減するために吸入マフラを設ける必要がある。

しかし、上記多段圧縮装置（20）では、インジェクション管（51）は、連絡配管（50）ではなく低段側圧縮機（30）のケーシング（31）に接続されている。これにより、インジェクション管（51）を連絡配管（50）に設ける場合に比べて連絡配管（50）の長さを短縮することができるため、高段側圧縮機（40）の吸入側の近くに比較的容量の大きい低段側圧縮機（30）のケーシング（31）の内部空間を配置することができる。よって、吸入マフラを設けることなく、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）の内部空間によって高段側圧縮機（40）の吸入脈動を低減することができる。従って、多段圧縮装置（20）の小型化を図ることができる。

また、上記多段圧縮装置（20）では、インジェクション管（51）を、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内において電動機（32）を挟んで圧縮機構（33）とは反対側の第２空間（S2）において開口させることにより、圧縮機構（33）から吐出された冷媒の脈動が十分に低減された位置において冷媒回路（1）の中間圧の冷媒を導入させることができる。これにより、ケーシング（31）内に冷媒回路（1）の中間圧の冷媒を安定して導入することができる。従って、高段側圧縮機（40）の圧縮機構（43）に吸入される冷媒を効果的に冷却することができ、多段圧縮装置（20）の効率を向上させることができる。

また、上記多段圧縮装置（20）では、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内において、圧縮機構（33）が電動機（32）よりも下方に位置し、インジェクション管（51）が電動機（32）の上方において開口するように配置されている。つまり、インジェクション管（51）をケーシング（31）内の比較的上方の位置において開口させてケーシング（31）内を満たす低段吐出冷媒よりも低温で密度が大きい中間圧の冷媒をケーシング（31）内の比較的高い位置から導入することにより、インジェクション管（51）によって導入される中間圧の冷媒をケーシング（31）内において流動させることができる。これにより、低温の中間圧冷媒と、圧縮機構（33）から吐出された高温の冷媒とを効果的に混ぜ合わせることができる。よって、高段側圧縮機（40）の吸入冷媒を確実に冷却することができるため、多段圧縮装置（20）の効率を向上させることができる。

また、上記多段圧縮装置（20）では、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）を、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内において電動機（32）を挟んで圧縮機構（33）とは反対側の第２空間（S2）において開口させることとしている。そのため、圧縮機構（33）から吐出された冷媒の脈動が十分に低減された位置において、ケーシング（31）の内部の冷媒を外部へ導くことができる。つまり、低段側圧縮機（30）の吐出脈動が十分に低減された冷媒を高段側圧縮機（40）に導くことができる。

また、上記冷凍装置（10）によれば、上述のような効率のよい多段圧縮装置（20）を用いることにより、冷媒回路（1）における冷凍サイクルの効率を向上させることができる。

《発明の実施形態２》
図３に示すように、実施形態２は、実施形態１の多段圧縮装置（20）の構成を一部変更したものである。具体的には、実施形態１においてインジェクション管（51）の接続位置を変更したものである。

実施形態２では、インジェクション管（51）は、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）の筒部（31a）を略水平方向に貫通して、ケーシング（31）内の電動機（32）の上方の第２空間（S2）において開口するように設けられている。このようにインジェクション管（51）を設けることとしても実施形態１と同様の効果を奏することができる。

《発明の実施形態３》
図４に示すように、実施形態３は、実施形態１の多段圧縮装置（20）の構成を一部変更したものである。具体的には、実施形態１において低段側圧縮機（30）の吐出管（35）の接続位置を変更したものである。

実施形態３では、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）は、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）の電動機（32）と圧縮機構（33）との間に対応する部分を貫通して、ケーシング（31）内の電動機（32）の下方の第１空間（S1）において開口するように設けられている。

上述のように低段側圧縮機（30）の吐出管（35）を配置することにより、該吐出管（35）がケーシング（31）内の電動機（32）の下方の第１空間（S1）において開口することとなるため、高段側圧縮機（40）のケーシング（41）内の第１空間（S1）に設けられた圧縮機構（43）に接続された吸入管（44）と上下方向に近い高さ位置に配置されることとなる。そのため、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）との間に跨る配管、即ち、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と連絡配管（50）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）の全長を短縮することができる。よって、高段側圧縮機（40）の吸入冷媒の圧力損失を低減することができ、効率の向上を図ることができる。

《発明の実施形態４》
図５に示すように、実施形態４は、実施形態１の多段圧縮装置（20）の構成を一部変更したものである。具体的には、実施形態１の高段側圧縮機（40）の圧縮機構（43）と電動機（42）との上下位置を入れ替えると共に吸入管（44）の接続位置を変更したものである。

実施形態４では、高段側圧縮機（40）の圧縮機構（43）は、ケーシング（41）内において、電動機（42）よりも上方に配置されている。これにより、高段側圧縮機（40）では、ケーシング（41）内において、圧縮機構（43）が配置される第１空間（S1）が、電動機（42）を挟んで圧縮機構（43）とは逆側の第２空間（S2）よりも上側に配置されている。

また、実施形態４では、高段側圧縮機（40）の吸入管（44）は、高段側圧縮機（40）のケーシング（41）の圧縮機構（43）に対応する部分を貫通して、ケーシング（41）内の圧縮機構（43）の吸入通路に接続されている。つまり、高段側圧縮機（40）の吸入管（44）は、ケーシング（41）の上層部を貫通するように設けられている。

上述のように高段側圧縮機（40）の圧縮機構（43）と電動機（42）との上下位置を入れ替えると共に吸入管（44）の接続位置を変更することにより、該吸入管（44）がケーシング（41）の上層部を貫通するように設けられることとなるため、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）の上層部を貫通する吐出管（35）と上下方向に近い高さ位置に配置されることとなる。そのため、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）との間に跨る配管、即ち、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と連絡配管（50）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）の全長を短縮することができる。よって、高段側圧縮機（40）の吸入冷媒の圧力損失を低減することができ、効率の向上を図ることができる。

《発明の実施形態５》
図６に示すように、実施形態５は、実施形態１の多段圧縮装置（20）の構成を一部変更したものである。具体的には、実施形態１の低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）と電動機（32）との上下位置を入れ替えると共に吐出管（35）の接続位置を変更したものである。

実施形態５では、低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）は、ケーシング（31）内において、電動機（32）よりも上方に配置されている。これにより、低段側圧縮機（30）では、ケーシング（31）内において、圧縮機構（33）が配置される第１空間（S1）が、電動機（32）を挟んで圧縮機構（33）とは逆側の第２空間（S2）よりも上側に配置されている。

また、実施形態５では、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）は、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）の電動機（32）よりも下側の部分を貫通して、ケーシング（31）内の電動機（32）の下方の第１空間（S1）において開口するように設けられている。つまり、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）は、ケーシング（31）の下層部を貫通するように設けられている。

上述のように低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）と電動機（32）との上下位置を入れ替えると共に吐出管（35）の接続位置を変更することにより、該吐出管（35）がケーシング（31）の下層部を貫通するように設けられることとなるため、高段側圧縮機（40）のケーシング（41）の下層部を貫通する吸入管（44）と上下方向に近い高さ位置に配置されることとなる。そのため、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）との間に跨る配管、即ち、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と連絡配管（50）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）の全長を短縮することができる。よって、高段側圧縮機（40）の吸入冷媒の圧力損失を低減することができ、効率の向上を図ることができる。

《発明の実施形態６》
図７に示すように、実施形態６は、実施形態１の多段圧縮装置（20）の構成を変更し、実施形態１の吸入マフラ（8）を省略すると共に冷媒回路（1）の高段側圧縮機（40）の吐出側に吐出マフラ（図示省略）を設けることとしたものである。

実施形態６では、多段圧縮装置（20）の低段側圧縮機（30）及び高段側圧縮機（40）は、所謂低圧ドーム式の圧縮機に構成されている。なお、以下において低段側圧縮機（30）及び高段側圧縮機（40）の実施形態１と異なる部分を説明するが、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）とはほぼ同様に構成されているため、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）とに分けずにまとめて説明する。

実施形態６では、吸入管（34,44）は、各ケーシング（31,41）の電動機（32,42）よりも上側の部分を貫通するように設けられ、ケーシング（31,41）内の第２空間（S2）において開口している。一方、吐出管（35,45）は、ケーシング（31,41）の圧縮機構（33,43）に対応する部分を貫通するように設けられ、ケーシング（31,41）内の圧縮機構（33,43）の吐出通路に接続されている。そして、圧縮機構（33,43）は、吸入管（34,44）を介してケーシング（31,41）内に導入された冷媒を吸入して圧縮し、吐出通路に接続された吐出管（35,45）を介してケーシング（31,41）の外部へ圧縮後の冷媒を吐出するように構成されている。

また、実施形態６では、インジェクション管（51）は、内部が低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）から吐出された冷媒が満たされる低段吐出圧空間に構成される高段側圧縮機（40）のケーシング（41）に接続されて、該ケーシング（41）内に冷媒回路（1）の中間圧冷媒を導入するように構成されている。

具体的には、インジェクション管（51）は、高段側圧縮機（40）のケーシング（41）の上端板（41b）を貫通するように設けられ、下方を向いて開口している。また、インジェクション管（51）は、ケーシング（41）内において電動機（42）よりも上方に設けられている。つまり、インジェクション管（51）は、ケーシング（41）内において電動機（42）を挟んで圧縮機構（43）の反対側の第２空間（S2）において開口するように設けられている。

−運転動作−
冷凍装置（10）の冷媒回路（1）における冷媒の循環は実施形態１とほぼ同様であるが、実施形態６では、吸入マフラ（8）がないため、該吸入マフラ（8）を通過することなく多段圧縮装置（20）の低段側圧縮機（30）に冷媒が吸入される一方、高段側圧縮機（40）から吐出された冷媒は、吐出マフラ（図示省略）を通過して吐出脈動が低減された後に、凝縮器（2）に向かって流れる。また、実施形態６では、過冷却熱交換器（3）の低温側通路（3b）から流出した中間圧冷媒は、インジェクション管（51）に流入して高段側圧縮機（40）のケーシング（41）内に導入される。

−多段圧縮装置の動作−
多段圧縮装置（20）では、まず、吸入管（34）を介して低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内の第２空間（S2）に低圧冷媒が導入される。ケーシング（31）内に導入された低圧冷媒は、電動機（32）の隙間を通過して電動機（32）の下方の第１空間（S1）に至り、圧縮機構（33）に吸入されて該圧縮機構（33）において中間圧力状態となるまで圧縮される。圧縮後の冷媒は、吐出管（35）を介して連絡配管（50）に導かれる。

連絡配管（50）に導かれた冷媒は、高段側圧縮機（40）の吸入管（44）を介して高段側圧縮機（40）のケーシング（41）内の第２空間（S2）に導入される。一方、ケーシング（41）内の第２空間（S2）には、インジェクション管（51）を介して、冷媒回路（1）の中間圧冷媒が導入される。このように、内部が低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）から吐出された冷媒が満たされる低段吐出圧空間に構成されたケーシング（41）内に、インジェクション管（51）を介して冷媒回路（1）の中間圧冷媒が導入されることにより、ケーシング（31）内の高温の圧縮機構（33）の吐出冷媒が低温の中間圧冷媒によって冷却される。

高段側圧縮機（40）のケーシング（41）内の第２空間（S2）において、冷媒回路（1）の中間圧冷媒によって冷却された低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）の吐出冷媒は、電動機（42）の隙間を通過して電動機（42）の下方の第１空間（S1）に至り、圧縮機構（43）に吸入されて該圧縮機構（43）において高圧圧力状態となるまで圧縮される。圧縮後の冷媒は、吐出管（45）を介して凝縮器（2）に向かって吐出される。

−実施形態６の効果−
上記多段圧縮装置（20）では、インジェクション管（51）を、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）との連絡配管（50）に設けるのではなく、高段側圧縮機（40）のケーシング（41）に接続することとした。そのため、インジェクション管（51）を連絡配管（50）に接続する場合に比べて、連絡配管（50）の構造を容易化することができる。また、連絡配管（50）自体の長さを短縮することができる。これにより、多段圧縮装置（20）の小型化を図ることができると共に、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）の間における冷媒の圧力損失を低減することができる。よって、多段圧縮装置（20）の効率を向上させることができる。

また、上記多段圧縮装置（20）によれば、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）との連絡配管（50）ではなくケーシング（41）内において低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）の吐出冷媒と冷媒回路（1）の中間圧の冷媒とを混合することにより、両冷媒をよく混ぜ合わせることができる。これにより、高段側圧縮機（40）の圧縮機構（43）に吸入される冷媒が効果的に冷却されるため、高段側圧縮機（40）の動力を低減することができる。従って、多段圧縮装置（20）の効率を向上させることができる。

《発明の実施形態７》
図８に示すように、実施形態７は、実施形態１の多段圧縮装置（20）の構成を変更し、冷媒回路（1）の高段側圧縮機（40）の吐出側に吐出マフラ（図示省略）を設けることとしたものである。

実施形態７では、多段圧縮装置（20）の高段側圧縮機（40）が、所謂低圧ドーム式の圧縮機に構成されている。具体的には、吸入管（44）が、ケーシング（41）の電動機（42）よりも上側の部分を貫通するように設けられ、ケーシング（41）内の第２空間（S2）において開口している。一方、吐出管（45）は、ケーシング（41）の圧縮機構（43）に対応する部分を貫通するように設けられ、ケーシング（41）内の圧縮機構（43）の吐出通路に接続されている。そして、圧縮機構（43）は、吸入管（44）を介してケーシング（41）内に導入された冷媒を吸入して圧縮し、吐出通路に接続された吐出管（45）を介してケーシング（41）の外部へ圧縮後の冷媒を吐出するように構成されている。

−運転動作−
冷凍装置（10）の冷媒回路（1）における冷媒の循環は実施形態１とほぼ同様であるが、実施形態７では、多段圧縮装置（20）の高段側圧縮機（40）から吐出された冷媒は、吐出マフラ（図示省略）を通過して吐出脈動が低減された後に、凝縮器（2）に向かって流れる。

−多段圧縮装置の動作−
低段側圧縮機（30）における冷媒の動作は実施形態１と同様であるため、説明を省略する。低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内において、冷媒回路（1）の中間圧冷媒によって冷却された低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）の吐出冷媒は、吐出管（35）を介して連絡配管（50）に導かれる。

連絡配管（50）に導かれた冷媒は、高段側圧縮機（40）の吸入管（44）を介して高段側圧縮機（40）のケーシング（41）内の第２空間（S2）に導入される。ケーシング（41）内の第２空間（S2）に導入された冷媒は、電動機（42）の隙間を通過して電動機（42）の下方の第１空間（S1）に至り、圧縮機構（43）に吸入されて該圧縮機構（43）において高圧圧力状態となるまで圧縮される。圧縮後の冷媒は、吐出管（45）を介して凝縮器（2）に向かって吐出される。

−実施形態７の効果−
実施形態１と同様に、上記多段圧縮装置（20）では、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）にインジェクション管（51）を接続することとしたため、連絡配管（50）の構造を容易化することができると共に、連絡配管（50）自体の長さを短縮することができる。これにより、多段圧縮装置（20）の小型化を図ることができると共に、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）の間における冷媒の圧力損失を低減することができる。よって、多段圧縮装置（20）の効率を向上させることができる。

また、実施形態１と同様に、上記多段圧縮装置（20）によれば、低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内において低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）の吐出冷媒と冷媒回路（1）の中間圧の冷媒とを混合することにより、両冷媒をよく混ぜ合わせることができる。これにより、高段側圧縮機（40）の圧縮機構（43）に吸入される冷媒が効果的に冷却されるため、高段側圧縮機（40）の動力を低減することができる。従って、多段圧縮装置（20）の効率を向上させることができる。

さらに、上記多段圧縮装置（20）では、低段側圧縮機（30）を高圧ドーム式の圧縮機に構成する一方、高段側圧縮機（40）を低圧ドーム式の圧縮機に構成し、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）をケーシング（31）の上層部を貫通するように設けると共に、高段側圧縮機（40）の吸入管（44）もケーシング（41）の上層部を貫通するように設けている。そのため、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）とがほぼ同じ高さ位置に配置される。これにより、低段側圧縮機（30）と高段側圧縮機（40）との間に跨る配管、即ち、低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と連絡配管（50）と高段側圧縮機（40）の吸入管（44）の全長を短縮することができる。よって、高段側圧縮機（40）の吸入冷媒の圧力損失を低減することができ、効率の向上を図ることができる。

《発明の実施形態８》
図９に示すように、実施形態８は、実施形態７の多段圧縮装置（20）の構成を変更したものである。

実施形態８では、インジェクション管（51）は、内部が低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）から吐出された冷媒が満たされる低段吐出圧空間に構成される高段側圧縮機（40）のケーシング（41）に接続されて、該ケーシング（41）内に冷媒回路（1）の中間圧冷媒を導入するように構成されている。

−多段圧縮装置の動作−
多段圧縮装置（20）では、まず、低段側圧縮機（30）の吸入管（34）を介して低圧冷媒が圧縮機構（33）に吸入され、該圧縮機構（33）において中間圧力状態となるまで圧縮されて、ケーシング（31）内の第１空間（S1）に吐出される。ケーシング（31）内の第１空間（S1）に吐出された冷媒は、電動機（32）の隙間を通過して電動機（32）の上方の第２空間（S2）に至る。第２空間（S2）に至った吐出冷媒は、該第２空間（S2）において開口する吐出管（35）を介して連絡配管（50）に導かれる。

上述のように構成することにより、実施形態８においても、実施形態７と同様の効果を奏することができる。

《その他の実施形態》
上記各実施形態では、低段側圧縮機（30）及び高段側圧縮機（40）の各圧縮機構（33,43）は、ロータリ型に限定されず、例えばスクロール型の圧縮機構であってもよい。

また、上記各実施形態における冷媒回路（1）は、上述のものに限られず、多段圧縮装置（20）が接続されて中間圧の冷媒をインジェクション管（51）に導くものであればいかなるものであってもよい。

また、上記各実施形態では、本発明に係る多段圧縮装置（20）の一例として２段圧縮装置について説明したが、多段圧縮装置（20）は、３つ以上の圧縮機を備えたものであってももちろんよい。

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。

以上説明したように、本発明は、複数の圧縮機が直列に接続されて多段圧縮を行う多段圧縮装置及びそれを備えた冷凍装置について有用である。

１冷媒回路
１０冷凍装置
２０多段圧縮装置
３０低段側圧縮機
３１ケーシング
３２電動機
３２ａ回転軸
３３圧縮機構
３４吸入管
３５吐出管
４０高段側圧縮機
４１ケーシング
４２電動機
４３圧縮機構
４４吸入管
４５吐出管
５０連絡配管
５１インジェクション管

Claims

圧縮機構（33,43）と、該圧縮機構（33,43）を回転駆動する電動機（32,42）と、上記圧縮機構（33,43）と上記電動機（32,42）とを収容するケーシング（31,41）とをそれぞれ備えて互いに直列に接続されると共に冷媒回路（1）に接続される低段側圧縮機（30）及び高段側圧縮機（40）と、上記低段側圧縮機（30）の吐出管（35）と上記高段側圧縮機（40）の吸入管（44）とを接続する連絡配管（50）と、上記低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）から吐出された冷媒に上記冷媒回路（1）の中間圧の冷媒を導入するためのインジェクション管（51）とを備えた多段圧縮装置であって、
上記低段側圧縮機（30）及び上記高段側圧縮機（40）の少なくとも一方のケーシング（31）内は、上記低段側圧縮機（30）の圧縮機構（33）から吐出された冷媒が満たされる低段吐出圧空間に構成され、
上記インジェクション管（51）は、上記低段側圧縮機（30）及び上記高段側圧縮機（40）のうちの上記低段吐出圧空間が内部に構成されるケーシング（31）に接続されて該ケーシング（31）内に上記中間圧の冷媒を導入するように構成されている
ことを特徴とする多段圧縮装置。
請求項１において、
上記低段側圧縮機（30）及び上記高段側圧縮機（40）は、高圧ドーム式の圧縮機に構成され、
上記インジェクション管（51）は、上記低段側圧縮機（30）のケーシング（31）に接続されている
ことを特徴とする多段圧縮装置。
請求項２において、
上記インジェクション管（51）は、上記低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内において、上記電動機（32）を挟んで上記圧縮機構（33）の反対側において開口するように設けられている
ことを特徴とする多段圧縮装置。
請求項３において、
上記低段側圧縮機（30）は、上記電動機（32）の回転軸（32a）が上下方向に延びると共に、上記圧縮機構（33）が上記電動機（32）よりも下方に位置するように構成されている
ことを特徴とする多段圧縮装置。
請求項４において、
上記低段側圧縮機（30）のケーシング（31）の上記電動機（32）よりも上側の部分を貫通して該ケーシング（31）の内部の冷媒を外部へ導く吐出管（35）を備えている
ことを特徴とする多段圧縮装置。
請求項４において、
上記高段側圧縮機（40）は、上記電動機（42）の回転軸（42a）が上下方向に延びると共に、上記圧縮機構（43）が上記電動機（42）よりも下方に位置するように構成され、
上記低段側圧縮機（30）の吐出管（35）は、該低段側圧縮機（30）のケーシング（31）の上記電動機（32）と上記圧縮機構（33）との間に対応する部分を貫通するように設けられる一方、
上記高段側圧縮機（40）の吸入管（44）は、該高段側圧縮機（40）のケーシング（31）の上記圧縮機構（43）に対応する部分を貫通するように設けられている
ことを特徴とする多段圧縮装置。
請求項２において、
上記低段側圧縮機（30）及び上記高段側圧縮機（40）は、それぞれ上記電動機（32,42）の回転軸（32a,42a）が上下方向に延びるように構成されると共に、一方が上記電動機（32,42）よりも上記圧縮機構（33,43）が上方に位置するように構成される一方、他方が上記電動機（42,32）よりも上記圧縮機構（43,33）が下方に位置するように構成され、
上記低段側圧縮機（30）の吐出管（35）は、該低段側圧縮機（30）のケーシング（31）内の上記電動機（32）を挟んで上記圧縮機構（33）の反対側において開口するように設けられる一方、
上記高段側圧縮機（40）の吸入管（44）は、該高段側圧縮機（40）のケーシング（41）の上記圧縮機構（43）に対応する部分を貫通するように設けられている
ことを特徴とする多段圧縮装置。
請求項１乃至７のいずれか１つの多段圧縮装置（20）が接続された冷媒回路（1）を備えて、冷凍サイクルを行う冷凍装置。