JP2013253541A - 二段圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機本体の外周面に複数のマフラが固定される二段圧縮機のサイズを小さくする。
【解決手段】第２マフラ（1）は、外筒（3b）と、外筒（3b）の内側に配置された内筒（3a）と、外筒（3b）及び内筒（3a）の間に環状の外側マフラ空間（2b）が形成されるとともに内筒（3a）の内部空間に内側マフラ空間（2a）が形成されるように、内筒（3a）の開口端と外筒（3b）の開口端とを閉塞する閉塞板（5a,5b）とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮機本体とマフラとを備えた二段圧縮機に関するものである。

従来より、圧縮機本体とマフラとを備えた二段圧縮機が知られている。そして、これらの二段圧縮機の中には、特許文献１に示すように、圧縮機本体のケーシングの周囲に複数のマフラを固定したものが知られている。

特許文献１の二段圧縮機は、圧縮機本体のケーシング内に低段側圧縮部と高段側圧縮部とを収容している。また、この二段圧縮機は、圧縮機本体のケーシングの外周面に固定された３つのマフラを備えている。これら３つのマフラとは、低段吸入マフラと低段吐出マフラと高段吸入マフラである。さらに、この二段圧縮機は、圧縮機本体とこれらのマフラとを接続する接続配管を備えている。この接続配管は、低段吸入マフラと低段側圧縮部と低段吐出マフラと高段吸入マフラと高段側圧縮部との順で直接に接続するように構成されている。

特開２０１０−６５５６２号公報

しかしながら、従来の二段圧縮機は、３つのマフラを設けることによって、低段側圧縮部及び高段側圧縮部に係る冷媒の脈動を抑え、二段圧縮機の騒音や振動を低減することができるものの、圧縮機本体の外周面に３つのマフラが固定されるため、全体のサイズが大きくなってしまうという問題がある。

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、圧縮機本体の外周面に複数のマフラが固定される二段圧縮機のサイズを小さくすることにある。

第１の発明は、低段側の圧縮部（31）と、該低段側の圧縮部（31）で圧縮した冷媒を吸入しさらに圧縮する高段側の圧縮部（32）とを有する圧縮機本体（11）と、内部にマフラ空間（2a,2b）が形成されたマフラ部（1）と、上記圧縮機本体（11）と上記マフラ部（1）とを接続する接続通路（4a,4b,4c）とを備え、上記マフラ部（1）は、外筒（3b）と、該外筒（3b）の内側に配置された内筒（3a）と、上記外筒（3b）及び内筒（3a）の間に環状の外側マフラ空間（2b）が形成されるとともに上記内筒（3a）の内部空間に内側マフラ空間（2a）が形成されるように、上記内筒（3a）の開口端と外筒（3b）の開口端とを閉塞する共通の閉塞部材（5a,5b）とを有し、上記接続通路（4a,4b,4c）は、上記低段側の圧縮部（31）から吐出された流体が、内側マフラ空間（2a）及び外側マフラ空間（2b）の一方から他方へ流れた後に上記高段側の圧縮部（32）へ吸入するように構成されている二段圧縮機である。

第１の発明では、上記マフラ部（1）を二重構造のマフラに構成した。これにより、１つのマフラ部（1）に２つのマフラ空間（2a,2b）を形成することができる。また、外筒（3b）と内筒（3a）の開口端を筒ごとに閉塞部材（5a,5b）で閉塞せずに、外筒（3b）と内筒（3a）の開口端を共通の閉塞部材（5a,5b）で閉塞して、閉塞部材（5a,5b）の数を減らすようにした。

第２の発明は、第１の発明において、上記内筒（3a）は、上記閉塞部材（5a,5b）に形成された凹状の嵌合部（6a,6b）または凸状の嵌合部（7a,7b）にしまり嵌めによって圧入され、上記内筒（3a）と上記凹状の嵌合部（6a,6b）または凸状の嵌合部（7a,7b）をシールするように構成されている。

第２の発明では、上記内筒（3a）と上記凹状の嵌合部（6a,6b）または凸状の嵌合部（7a,7b）を圧入によって２つのマフラ空間（2a,2b）をシールするように構成されているため、該内筒（3a）が圧力差や熱膨張により変形を起こしても、該内筒（3a）と上記閉塞部材（5a,5b）とが外れることがない。

第３の発明は、第１の発明において、上記接続通路（4a,4b,4c）は、上記低段側の圧縮部（31）と上記外側マフラ空間（2b）と上記内側マフラ空間（2a）と上記高段側の圧縮部（32）との順で直列に接続するように構成され、上記閉塞部材（5a,5b）には、上記内筒（3a）の端部に嵌合する凸状の嵌合部（7a,7b）が形成されている。

第３の発明では、上記外側マフラ空間（2b）から上記内側マフラ空間（2a）へ向かう流体には、上記接続通路（4a,4b,4c）の圧力損失が生じるため、上記内側マフラ空間（2a）の圧力が上記外側マフラ空間（2b）の圧力よりも小さくなる。これにより、上記外側マフラ空間（2b）の圧力が上記内側マフラ空間（2a）の圧力よりも相対的に高くなって、この圧力差で上記内筒（3a）が径方向へ縮む。

ここで、上記内筒（3a）の端部に上記凸状の嵌合部（7a,7b）を嵌合させて、上記内筒（3a）の内面が上記凸状の嵌合部（7a,7b）の外面の外側に位置するように構成したので、上記内筒（3a）が径方向へ縮んでも、上記内筒（3a）の内面と上記凸状の嵌合部（7a,7b）の外面との間に隙間が生じず、上記内筒（3a）と上記閉塞部材（5a,5b）とが外れることがない。

第４の発明は、第３の発明において、上記内筒（3a）は、上記閉塞部材（5a,5b）の凸状の嵌合部（7a,7b）に隙間嵌めで嵌合され、上記マフラ部（1）は、上記内筒（3a）が径方向へ縮むと、該内筒（3a）と上記嵌合部（7a,7b）との隙間をシールするように構成されている。

第４の発明では、上記内筒（3a）を圧入する場合に比べて、上記内筒（3a）と上記閉塞部材（5a,5b）とが組み付けやすい。また、上記圧縮機本体（11）の運転によって、上記内筒（3a）が径方向に縮むことにより、上記内筒（3a）と上記嵌合部（7a,7b）との隙間がシールされるので、上記内側マフラ空間（2a）と上記外側マフラ空間（2b）との間の流体洩れがなくなる。

第５の発明は、第４の発明において、上記接続通路（4a,4b,4c）には、上記外側マフラ空間（2b）から上記内側マフラ空間（2a）へ向かう流体を冷却する冷却部（16）が設けられている。

第５の発明では、上記冷却部（16）による流体の冷却によって、上記内側マフラ空間（2a）の温度が上記外側マフラ空間（2b）の温度よりも低くなる。これにより、上記外側マフラ空間（2b）の温度が上記内側マフラ空間（2a）の温度よりも相対的に高くなり、この温度差で上記内筒（3a）が径方向へ縮むようになる。

第６の発明は、第１の発明において、上記接続通路（4a,4b,4c）は、上記低段側の圧縮部（31）と上記内側マフラ空間（2a）と上記外側マフラ空間（2b）と上記高段側の圧縮部（32）との順で直列に接続するように構成され、上記閉塞部材（5a,5b）には、上記内筒（3a）の端部が嵌合する凹状の嵌合部（6a,6b）が形成されている。

第６の発明では、上記内側マフラ空間（2a）から上記外側マフラ空間（2b）へ向かう流体には、上記接続通路（4a,4b,4c）の圧力損失が生じるため、上記外側マフラ空間（2b）の圧力が上記内側マフラ空間（2a）の圧力よりも低くなる。これにより、上記内側マフラ空間（2a）の圧力が上記外側マフラ空間（2b）の圧力よりも相対的に高くなって、この圧力差で上記内筒（3a）が径方向へ膨らむ。

ここで、上記内筒（3a）の端部を上記閉塞部材（5a,5b）の凹状の嵌合部（6a,6b）に嵌合させて、上記内筒（3a）の外面が上記凹状の嵌合部（6a,6b）の内面の内側に位置するように構成したので、上記内筒（3a）が径方向へ膨らんでも、上記内筒（3a）の外面と上記凹状の嵌合部（6a,6b）の内面との間に隙間が生じず、該内筒（3a）と上記閉塞部材（5a,5b）とが外れることがない。

第７の発明は、第６の発明において、上記内筒（3a）は、上記閉塞部材（5a,5b）の凹状の嵌合部（6a,6b）に隙間嵌めで嵌合され、上記マフラ部（1）は、上記内筒（3a）が径方向へ膨らむと、該内筒（3a）と上記凹状の嵌合部（6a,6b）との隙間をシールするように構成されている。

第７の発明では、上記内筒（3a）を圧入する場合に比べて、上記内筒（3a）と上記閉塞部材（5a,5b）とが組み付けやすい。また、上記圧縮機本体（11）の運転によって、上記内筒（3a）が径方向に膨らむことにより、該内筒（3a）と上記嵌合部（6a,6b）との隙間がシールされるので、上記内側マフラ空間（2a）と上記外側マフラ空間（2b）との間の流体洩れがなくなる。

第８の発明は、第７の発明において、上記接続通路（4a,4b,4c）には、上記内側マフラ空間（2a）から上記外側マフラ空間（2b）へ向かう流体を冷却する冷却部（16）が設けられている。

第８の発明では、上記冷却部（16）による流体の冷却によって、上記外側マフラ空間（2b）の温度が上記内側マフラ空間（2a）の温度よりも低くなる。これにより、上記内側マフラ空間（2a）の温度が上記外側マフラ空間（2b）の温度よりも相対的に高くなり、この温度差で上記内筒（3a）が径方向へ膨らむようになる。

第９の発明は、第２から第８の何れか１つの発明において、上記内筒（3a）の肉厚は、上記外筒（3b）の肉厚よりも薄く形成されている。

第９の発明では、上記内筒（3a）の剛性を上記外筒（3b）の剛性よりも低くすることによって、上記内筒（3a）が径方向へ変形し易くなる。

第１０の発明は、第１から第９の何れか１つの発明において、上記閉塞部材（5a,5b）は、板金の曲げ加工により形成されている。

第１０の発明では、上記板金の曲げ加工で上記閉塞部材（5a,5b）を形成しているので、上記閉塞部材（5a,5b）を厚肉の板部材の削り加工で形成する場合に比べて、該閉塞部材（5a,5b）の製作コストを低減することが可能となる。

本発明によれば、上記マフラ部（1）を二重構造に構成したので、１つのマフラ部（1）に２つのマフラ空間（2a,2b）を形成することができる。これにより、マフラ部（1）の数を１つ減らすことができ、二段圧縮機のサイズを小さくすることができる。また、外筒（3b）と内筒（3a）の開口端を共通の閉塞部材（5a,5b）で閉塞するので、筒ごとに閉塞部材（5a,5b）で閉塞する場合に比べて、閉塞部材（5a,5b）の数を減らすことができ、二段圧縮機の製作コストを低減することができる。

また、上記第２の発明によれば、上記内筒（3a）が上記閉塞部材（5a,5b）に圧入されているため、上記内筒（3a）と上記閉塞部材（5a,5b）とが外れなくなるので、上記内筒（3a）と上記閉塞部材（5a,5b）とを溶接で接合しなくてもよくなる。これにより、溶接箇所が削減された分だけ、二段圧縮機の製作コストを低減することができる。

また、上記第３の発明によれば、上記内筒（3a）が径方向へ縮むことによって、該内筒（3a）と上記閉塞部材（5a,5b）とが強固に嵌合されるため、外側マフラ空間（2b）と内側マフラ空間（2a）との間でよりシール洩れを防ぐことができる。

また、上記第４の発明によれば、上記内筒（3a）を圧入する場合に比べて、上記内筒（3a）と上記閉塞部材（5a,5b）とが組み付けやすくなり、二段圧縮機の製作時間の短縮化を図ることができる。また、上記圧縮機本体（11）の運転時に、上記内筒（3a）が径方向に縮んで隙間がシールされるので、外側マフラ空間（2b）と内側マフラ空間（2a）との間でシール洩れが起きなくなる。この結果、上記マフラ部（1）内のシール洩れに対する信頼性を向上させることができる。

また、上記第５の発明によれば、上記外側マフラ空間（2b）から上記内側マフラ空間（2a）へ向かう流体を上記冷却部（16）で冷却することにより、上記内側マフラ空間（2a）の温度が上記外側マフラ空間（2b）の温度よりも相対的に低くなる。これにより、上記内筒（3a）が径方向へ縮んで、該内筒（3a）と上記凸状の嵌合部（7a,7b）との隙間をシールすることができる。

また、上記第６の発明によれば、上記内筒（3a）が径方向へ膨らむことによって、該内筒（3a）と上記閉塞部材（5a,5b）とが強固に嵌合されるため、外側マフラ空間（2b）と内側マフラ空間（2a）との間でよりシール洩れを防ぐことができる。

また、上記第７の発明によれば、上記内筒（3a）を圧入する場合に比べて、上記内筒（3a）と上記閉塞部材（5a,5b）とが組み付けやすくなり、二段圧縮機の製作時間の短縮化を図ることができる。また、上記圧縮機本体（11）の運転時に、上記内筒（3a）が径方向に膨らんで隙間がシールされるので、外側マフラ空間（2b）と内側マフラ空間（2a）との間でシール洩れが起きなくなる。この結果、上記マフラ部（1）内のシール洩れに対する信頼性を向上させることができる。

また、上記第８の発明によれば、上記内側マフラ空間（2a）から上記外側マフラ空間（2b）へ向かう流体を上記冷却部（16）で冷却することにより、上記内側マフラ空間（2a）の温度が上記外側マフラ空間（2b）の温度よりも相対的に高くなる。これにより、上記内筒（3a）が径方向へ膨らんで、該内筒（3a）と上記凹状の嵌合部（6a,6b）との隙間をシールすることができる。

また、上記第９の発明によれば、上記内筒（3a）の剛性を上記外筒（3b）の剛性よりも低くすることによって、上記内筒（3a）が径方向へ変形し易くなる。また、上記内筒（3a）の肉厚を薄くできるので、二段圧縮機の軽量化を図ることができる。

また、上記第１０の発明によれば、上記板金の曲げ加工で上記閉塞部材（5a,5b）を形成しているので、上記閉塞部材（5a,5b）を厚肉の板部材の削り加工で形成する場合に比べて、該閉塞部材（5a,5b）の製作コストを低減することができる。

図１は、本実施形態に係る二段圧縮機を示す縦断面図である。 図２は、本実施形態に係る二段圧縮機を上から見た外形図である。 図３は、本実施形態の第２マフラの縦断面図である。 図４は、本実施形態の二段圧縮機が接続された冷媒回路を示す図である。 図５は、本実施形態の変形例の二段圧縮機を示す縦断面図である。 図６は、本実施形態の変形例に係る第２マフラの縦断面図である。

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。

図４に示すように、本実施形態の二段圧縮機（10）は、例えば、空気調和装置の冷媒回路（60）に接続されるものである。この冷媒回路（60）は、二段圧縮機（10）の運転により、冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。

〈二段圧縮機〉
本実施形態の二段圧縮機（10）は、図１及び図２に示すように、圧縮機本体（11）と第１マフラ（13）と第２マフラ（1）とを備えている。第１マフラ（13）及び第２マフラ（1）は、固定金具（14）及び固定バンド（15）によって圧縮機本体（11）に固定されている。

上記圧縮機本体（11）は、両端が閉塞された円筒状の圧縮機ケーシング（12）を備えている。この圧縮機ケーシング（12）内に、互いに駆動軸（25）で連結された電動機（20）及び圧縮機構（30）が収容されている。圧縮機構（30）は、偏心回転式のピストン機構で構成されている。圧縮機構（30）は上下に重ねられた２つの圧縮部（31,32）を有している。下側が低段側の圧縮部（31）であり、上側が高段側の圧縮部（32）である。各圧縮部（31,32）では、ピストンの偏心回転によって流体の吸入、圧縮及び吐出が行われる。

上記低段側の圧縮部（31）の吸入口には、圧縮機ケーシング（12）を貫通して低段吸入インレットチューブ（21）が接続されている。上記低段側の圧縮部（31）の吐出口には、圧縮機ケーシング（12）を貫通して低段吐出インレットチューブ（22）が接続されている。上記高段側の圧縮部（32）の吸入口には、圧縮機ケーシング（12）を貫通して高段吸入インレットチューブ（図示無し）が接続されている。上記高段側の圧縮部（32）の吐出口は、圧縮機ケーシング（12）内に開口している。この圧縮機構（30）では、低段側の圧縮部（31）で圧縮した流体をさらに高段側の圧縮部（32）で圧縮させることが可能である。上記高段側の圧縮部（32）から圧縮機ケーシング（12）内に吐出された冷媒は、圧縮機ケーシング（12）を貫通して設けられた吐出管（17）を通じて外側へ流出する。

上記第１マフラ（13）は、両端が閉塞された円筒に形成されている。この内部に低段吸入側マフラ空間が形成されている。本実施形態では、この低段吸入側マフラ空間を通過して低段側の圧縮部（31）へ冷媒が吸入される。そして、低段吸入側マフラ空間を通過する際に冷媒の脈動が低減される。

上記第１マフラ（13）には、該第１マフラ（13）の頂部を貫通して流入口が形成され、底部を貫通して流出口が形成されている。この流出口に接続された低段吸入配管（27）が低段吸入インレットチューブ（21）に接続されている。

上記第２マフラ（1）は、本発明のマフラ部を構成し、図３に示すように、外筒（3b）と内筒（3a）と上部閉塞板（閉塞部材）（5a）と下部閉塞板（閉塞部材）（5b）とを有する二重構造のものである。

外筒（3b）及び内筒（3a）は、略円筒状に形成されている。外筒（3b）の内側に内筒（3a）が配置されている。なお、上記内筒（3a）の肉厚は上記外筒（3b）の肉厚よりも薄く形成されている。外筒（3b）の上部には外側流入部（9a）が設けられている。また、外筒（3b）の下部には外側流出部（9b）が設けられている。外筒（3b）及び内筒（3a）の上側開口部は１つの上部閉塞板（5a）で閉塞され、外筒（3b）及び内筒（3a）の下側開口部は１つの下部閉塞板（5b）で閉塞されている。

上部閉塞板（5a）及び下部閉塞板（5b）は、共に厚肉の円板状に形成され、中心部の高さが外周部の高さよりも高くなっている。各閉塞板（5a,5b）の中心部には、凸状の嵌合部（7a,7b）が形成されている。この嵌合部（7a,7b）は、平面視で円形状に形成されている。また、上部閉塞板（5a）の中心部には厚さ方向へ貫通する内側流入部（8a）が設けられ、下部閉塞板（5b）の中心部には厚さ方向へ貫通する内側流出部（8b）が設けられている。内側流入部（8a）は上部閉塞板（5a）の嵌合部（7a）に開口し、内側流出部（8b）は下部閉塞板（5b）の嵌合部（7b）に開口している。

上記外筒（3b）の上端と上部閉塞板（5a）の外周部とが溶接で固定され、上記内筒（3a）の上端が上部閉塞板（5a）の凸状の嵌合部（7a）に隙間嵌めで嵌め込まれている。つまり、嵌合部（7a）の凸部の外径は、上記内筒（3a）の内径よりも若干小さい。このように、外筒（3b）及び内筒（3a）の両方の上部開口端は、１つの上部閉塞板（5a）で閉塞される。

上記外筒（3b）の下端と下部閉塞板（5b）の外周部とが溶接で固定され、上記内筒（3a）の下端が下部閉塞板（5b）の凸状の嵌合部（7b）の外側に隙間嵌めで嵌め込まれている。つまり、嵌合部（6b）の凸部の外径は、上記内筒（3a）の内径よりも若干小さい。このように、外筒（3b）及び内筒（3a）の両方の下部開口端は、１つの下部閉塞板（5b）で閉塞される。上記外筒（3b）の内部空間は、上記内筒（3a）で内外に仕切られている。

外筒（3b）と内筒（3a）との間に環状の外側マフラ空間（2b）が形成されている。環状の外側マフラ空間（2b）には、上記外筒（3b）の外側流入部（9a）及び外側流出部（9b）が開口している。内筒（3a）の内部空間に内側マフラ空間（2a）が形成されている。この内側マフラ空間（2a）には、上部閉塞板（5a）の内側流入部（8a）と下部閉塞板（5b）の内側流出部（8b）とが開口している。

また、上記二段圧縮機（10）には、第１から第３の接続配管（4a,4b,4c）が設けられている。図５は、圧縮機本体（11）と第２マフラ（1）との接続関係を示す概略図である。図５に示すように、第１の接続配管（4a）は上記圧縮機本体（11）の低段吐出インレットチューブ（22）と第２マフラ（1）の外側流入部（9a）とを接続する。第２の接続配管（4b）は第２マフラ（1）の外側流出部（9b）と内側流入部（8a）とを接続する。第３の接続配管（4c）は第２マフラ（1）の内側流出部（8b）と上記圧縮機本体（11）の高段吸入インレットチューブ（図示無し）とを接続する。これにより、上記低段側の圧縮部（31）から吐出された冷媒が、外側マフラ空間（2b）から内側マフラ空間（2a）へ流れた後に上記高段側の圧縮部（32）へ吸入される。

〈冷媒回路〉
次に、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、冷暖切換可能な空気調和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。

上記冷媒回路（60）には、図４に示すように、上記二段圧縮機（10）の他に、四路切換弁（71）、室外熱交換器（61）、室内熱交換器（62）、過冷却熱交換器（63）、冷房用膨張弁（64）、暖房用膨張弁（72）及び減圧弁（65）が接続されている。

室外熱交換器（61）及び室内熱交換器（62）は、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。上記過冷却熱交換器（63）は、上記高温流路（63a）及び低温流路（63b）が設けられており、高温流路（63a）を通過する冷媒と低温流路（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。冷房用膨張弁（64）、暖房用膨張弁（72）及び減圧弁（65）は、開度可変の電動弁で構成されている。

上記四路切換弁（71）は４つのポートを備えており、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）とが連通し且つ第３ポート（P3）と第４ポート（P4）とが連通する冷房位置（図４に実線で示す状態）と、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）とが連通し且つ第２ポート（P2）と第４ポート（P4）とが連通する暖房位置（図４に破線で示す状態）とに切換可能になっている。ここで、第１ポート（P1）には上記二段圧縮機（10）の吐出管（17）が接続され、第２ポート（P2）には室外熱交換器（61）の一端が接続され、第３ポート（P3）には室内熱交換器（62）の一端が接続され、第４ポート（P4）には上記二段圧縮機（10）の第１マフラ（13）の流入口から延びる冷媒配管が接続されている。

また、上記冷媒回路（60）は、室外熱交換器（61）と暖房用膨張弁（72）と過冷却熱交換器（63）の高温流路（63a）と冷房用膨張弁（64）と室内熱交換器（62）との順で接続する冷媒配管（66）を有している。この冷媒配管（66）には、暖房用膨張弁（72）と過冷却熱交換器（63）との間から分岐するインジェクション配管（67）が接続されている。上記二段圧縮機（10）の第２の接続配管（4b）にはポート部（16）が設けられ、このポート部（16）にインジェクション配管（67）が接続されている。このインジェクション配管（67）には、過冷却熱交換器（63）の低温流路（63b）と減圧弁（65）とが接続されている。尚、このポート部（16）が、上記第２マフラ（1）の上記外側マフラ空間（2b）から上記内側マフラ空間（2a）へ向かう冷媒を冷却する冷却部（16）を構成する。

−運転動作−
（冷媒回路）
次に、冷媒回路（60）の運転動作について説明する。上記四路切換弁（71）が冷房位置にあるとき、上記二段圧縮機（10）から吐出された高圧冷媒は、上記室外熱交換器（61）に流入し、図示しない室外ファンから送られる室外空気へ放熱した後、上記室外熱交換器（61）を流出する。上記室外熱交換器（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）の高温流路（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）の低温流路（63b）へ流入する。

上記過冷却熱交換器（63）では、上記高温流路（63a）の高圧冷媒と上記低温流路（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、上記高温流路（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、上記低温流路（63b）を流出する。上記低温流路（63b）を流出した冷媒については詳しく後述する。

上記高温流路（63a）を流出した高圧冷媒は、上記冷房用膨張弁（64）に流入して所定の圧力まで減圧され、二相状態の低圧冷媒となった後で上記冷房用膨張弁（64）を流出する。この冷房用膨張弁（64）を流出した低圧冷媒は、上記室内熱交換器（62）へ流入する。上記室内熱交換器（62）では、その低圧冷媒が該室内熱交換器（62）の近傍に配置された図示しない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、該室内熱交換器（62）を流出する。その後、上記二段圧縮機（10）へ吸入される。

このように冷媒が循環することにより、室外熱交換器（61）が放熱器となって、室内熱交換器（62）が蒸発器となって冷凍サイクルが行われ、室内熱交換器（62）で室内空気が冷却される。これにより、空気調和装置の冷房運転が行われる。

上記四路切換弁（71）が暖房位置にあるとき、上記二段圧縮機（10）から吐出された高圧冷媒は、上記室内熱交換器（62）に流入し、図示しない室内ファンから送られる室内空気へ放熱した後、該室内熱交換器（62）を流出する。上記室内熱交換器（62）を流出した高圧冷媒は上記過冷却熱交換器（63）の高温流路（63a）を通過した後に分流して、一部が上記減圧弁（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）の低温流路（63b）へ流入し、残りが上記暖房用膨張弁（72）へ流入する。

上記過冷却熱交換器（63）では、上記高温流路（63a）の高圧冷媒と上記低温流路（63b）の中間圧冷媒とが熱交換し、高圧冷媒が冷却されて中間圧冷媒が加熱される。上記低温流路（63b）を流出した冷媒については詳しく後述する。上記暖房用膨張弁（72）へ流入した冷媒は、所定の圧力まで減圧され、二相状態の低圧冷媒となった後で上記暖房用膨張弁（72）を流出する。この暖房用膨張弁（72）を流出した低圧冷媒は、上記室外熱交換器（61）へ流入する。上記室外熱交換器（61）では、その低圧冷媒が該室外熱交換器（61）の近傍に配置された図示しない室外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、該室外熱交換器（61）を流出する。その後、上記二段圧縮機（10）へ吸入される。

このように冷媒が循環することにより、室外熱交換器（61）が蒸発器となって、室内熱交換器（62）が放熱器となって冷凍サイクルが行われ、室内熱交換器（62）で室内空気が加熱される。これにより、空気調和装置の暖房運転が行われる。

（二段圧縮機）
次に、二段圧縮機（10）の運転動作について詳しく説明する。暖房運転時には上記室外熱交換器（61）で蒸発した低圧冷媒、冷房運転時には上記室内熱交換器（62）で蒸発した低圧冷媒が、第１マフラ（13）を通過した後で低段側の圧縮部（31）へ吸入される。なお、第１マフラ（13）によって、低段側の圧縮部（31）へ吸入される冷媒の脈動が抑えられる。

低段側の圧縮部（31）では、冷媒が所定の圧力まで圧縮された後に吐出される。この吐出された中間圧冷媒は、第１の接続配管（4a）を通じて第２マフラ（1）へ流入して外側マフラ空間（2b）を通過した後に第２マフラ（1）を流出する。外側マフラ空間（2b）を流出した中間圧冷媒は、第２の接続配管（4b）へ流入した後で、該第２の接続配管（4b）のポート部（16）から流入する中間圧冷媒（インジェクション配管（67）を流れる冷媒）と合流する。

この合流によって、外側マフラ空間（2b）を流出した中間圧冷媒が冷却された後に、再び第２マフラ（1）へ流入して内側マフラ空間（2a）を通過する。その後、第２マフラ（1）を流出して高段側の圧縮部（32）へ吸入される。高段側の圧縮部（32）に吸入された冷媒は、該高段側の圧縮部（32）で所定の圧力まで圧縮された後に圧縮機ケーシング（12）内へ吐出され、その吐出された冷媒は、上記吐出管（17）を通じて圧縮機ケーシング（12）の外側へ流出する。

なお、第２マフラ（1）の外側マフラ空間（2b）によって低段側の圧縮部（31）から吐出される冷媒の脈動が抑えられ、内側マフラ空間（2a）によって高段側の圧縮部（32）へ吸入される冷媒の脈動が抑えられる。

ここで、上記外側マフラ空間（2b）から上記内側マフラ空間（2a）へ向かう冷媒には、第２の接続通路（4b）の圧力損失が生じるため、上記内側マフラ空間（2a）の圧力が上記外側マフラ空間（2b）の圧力よりも低くなる。これにより、上記外側マフラ空間（2b）の圧力が上記内側マフラ空間（2a）の圧力よりも相対的に高くなって、この圧力差で上記内筒（3a）が径方向へ縮むようになる。

上記外側マフラ空間（2b）から上記内側マフラ空間（2a）へ向かう冷媒は、上記ポート部（16）から流出する冷媒によって冷却されるので、上記内側マフラ空間（2a）の温度が上記外側マフラ空間（2b）の温度よりも低くなる。これにより、上記外側マフラ空間（2b）の温度が上記内側マフラ空間（2a）の温度よりも相対的に高くなって、この温度差で上記内筒（3a）が径方向へ縮むようになる。

上記内筒（3a）を隙間嵌めで上記閉塞板（5a,5b）の嵌合部（7a,7b）に嵌合させているので、上述した圧力差及び温度差で内筒（3a）が径方向へ縮むことによって、該内筒（3a）と上記嵌合部（7a,7b）との隙間がシールされる。これにより、上記内側マフラ空間（2a）と上記外側マフラ空間（2b）との間の冷媒洩れがなくなる。

−実施形態の効果−
本実施形態によれば、上記マフラ部（1）を二重構造のマフラに構成したので、１つのマフラ部（1）に２つのマフラ空間（2a,2b）を形成することができる。これにより、マフラ部（1）の数を１つ減らすことができ、二段圧縮機（10）のサイズを小さくすることができる。また、外筒（3b）と内筒（3a）の開口端を、上部閉塞板（5a）及び下部閉塞板（5b）で閉塞するので、筒ごとに閉塞板（5a,5b）で閉塞する場合に比べて、閉塞板（5a,5b）の数を減らすことができ、二段圧縮機（10）の製作コストを低減することができる。

また、上記実施形態によれば、上部閉塞板（5a）及び下部閉塞板（5b）に凸状の嵌合部（7a,7b）を形成し、凸状の嵌合部（7a,7b）の外側に上記内筒（3a）の開口部を嵌合させた。これにより、上記内筒（3a）が縮んでも、該内筒（3a）と上記閉塞板（5a,5b）とが外れないようにすることができる。また、上記内筒（3a）と上記閉塞板（5a,5b）とを嵌合させるので、上記内筒（3a）と上記閉塞板（5a,5b）とを溶接しなくて済む。この溶接箇所の削減により、二段圧縮機（10）の製作コストを抑えることができる。

また、上記実施形態によれば、上記内筒（3a）を隙間嵌めで上部閉塞板（5a）及び下部閉塞板（5b）に嵌合させているので、上記内筒（3a）を圧入する場合に比べて、上記内筒（3a）と上記閉塞板（5a,5b）とを組み付けやすくすることができる。これにより、二段圧縮機（10）の製作時間の短縮化を図ることができる。

また、上記実施形態によれば、上記外側マフラ空間（2b）から上記内側マフラ空間（2a）へ向かう冷媒を上記ポート部（16）で冷却することにより、上記外側マフラ空間（2b）の温度が上記内側マフラ空間（2a）の温度よりも相対的に高くなる。これにより、上記内筒（3a）が径方向へ縮んで、該内筒（3a）と上記凸状の嵌合部（7a,7b）との隙間をシールすることができる。

また、上記実施形態によれば、上記内筒（3a）の肉厚を上記外筒（3b）の肉厚よりも薄く形成することにより、上記内筒（3a）の剛性を低下させて上記内筒（3a）が径方向へ変形しやすくなるようにした。これにより、上記内筒（3a）と各嵌合部（6a,6b）との隙間を確実にシールすることができる。また、上記内筒（3a）の肉厚を薄くできるので、二段圧縮機の軽量化を図ることができる。

−実施形態の変形例１−
図６に示す実施形態の変形例１では、上記実施形態とは違い、上部閉塞板（5a）及び下部閉塞板（5b）に凹状の嵌合部（6a,6b）が形成されている。そして、凹状の嵌合部（6a,6b）に上記内筒（3a）の端部が嵌合している。また、変形例１では、上記実施形態とは違い、上記低段側の圧縮部（31）と上記内側マフラ空間（2a）と上記外側マフラ空間（2b）と上記高段側の圧縮部（32）との順で直列に接続するように構成されている。具体的には、第１の接続配管（4a）は、上記圧縮機本体（11）の低段吐出インレットチューブ（22）と第２マフラ（1）の内側流入部（8a）とを接続する。第２の接続配管（4b）は、第２マフラ（1）の内側流出部（8b）と外側流入部（9a）とを接続する。第３の接続配管（4c）は、第２マフラ（1）の外側流出部（9b）と上記圧縮機本体（11）の高段吸入インレットチューブ（図示無し）とを接続する。

実施形態の変形例１では、上記内側マフラ空間（2a）の下流側に上記外側マフラ空間（2b）が位置する。上記内側マフラ空間（2a）から上記外側マフラ空間（2b）へ向かう冷媒には、第２の接続通路（4b）の圧力損失が生じるため、上記外側マフラ空間（2b）の圧力が上記内側マフラ空間（2a）の圧力よりも小さくなる。これにより、上記内側マフラ空間（2a）の圧力が上記外側マフラ空間（2b）の圧力よりも相対的に高くなって、この圧力差で上記内筒（3a）が径方向へ膨らむようになる。

この変形例１によれば、上記閉塞板（5a,5b）に凹状の嵌合部（6a,6b）を形成し、凹状の嵌合部（6a,6b）の内側に上記内筒（3a）の開口部を嵌合させているので、上記内筒（3a）が膨らんでも、該内筒（3a）と上記閉塞板（5a,5b）とが外れないようにすることができる。また、上記内筒（3a）と上記閉塞板（5a,5b）とを嵌合させるので、上記内筒（3a）と上記閉塞板（5a,5b）とを溶接しなくてすむ。

また、変形例１によれば、上記内筒（3a）を隙間嵌めで上記閉塞板（5a,5b）に嵌合させることができるので、上記内筒（3a）を圧入する場合に比べて、上記内筒（3a）と上記閉塞板（5a,5b）とを組み付けやすくすることができる。これにより、二段圧縮機（10）の製作時間の短縮化を図ることができる。また、上記圧縮機本体（11）の運転時に、上記内筒（3a）が径方向に膨らんで隙間がシールされるので、外側マフラ空間（2b）と内側マフラ空間（2a）との間でシール洩れが起きることがない。

また、変形例１によれば、上記内側マフラ空間（2a）から上記外側マフラ空間（2b）へ向かう流体を上記冷却部（16）で冷却することにより、上記内側マフラ空間（2a）の温度が上記外側マフラ空間（2b）の温度よりも相対的に高くなる。これにより、上記内筒（3a）が径方向へ膨らんで、該内筒（3a）と上記凹状の嵌合部（6a,6b）との隙間をシールすることができる。

《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。

上記実施形態では、厚みのある平板部材を加工することによって、閉塞板（5a,5b）を製作したが、例えば、板金を折り曲げることによって製作してもよい。この場合であっても、本発明と同様の効果を得ることができる。二段圧縮機（10）のコストダウンも可能になる。

上記実施形態では、第２の接続通路（4b）にポート部（16）を設けて、外側マフラ空間（2b）から流出した中間圧冷媒を冷却していたが、これに限定されず、第２の接続通路（4b）に熱回収用の熱交換器を取り付けて中間圧冷媒を冷却してもよい。この場合には、本発明と同様の効果を得ることができると同時に、熱回収用の熱交換器で中間圧冷媒から熱を取り出すことができる。

上記実施形態では、上記内筒（3a）は、上記閉塞部材（5a,5b）の凸状の嵌合部（7a,7b）又は凹状の嵌合部（6a,6b）に隙間嵌めで嵌合されていたが、これに限定されず、例えば、しまり嵌めで嵌合されていてもよい。この場合には、上記内筒（3a）が上記閉塞部材（5a,5b）に圧入されるので、上記内筒（3a）と上記閉塞部材（5a,5b）とが外れなくなり、上記内筒（3a）と上記閉塞部材（5a,5b）とを溶接で接合しなくてもよくなる。これにより、溶接箇所が削減された分だけ、二段圧縮機の製作コストを低減することができる。また、内筒（3a）が圧力差や熱膨張により変形を起こしても、該内筒（3a）と上記閉塞部材（5a,5b）とが外れることがない。

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、圧縮機本体とマフラとを備えた二段圧縮機について有用である。

１ 第２マフラ（マフラ部）
２ａ 内側マフラ空間
２ｂ 外側マフラ空間
３ａ 内筒
３ｂ 外筒
５ａ 上部閉塞板（閉塞部材）
５ｂ 下部閉塞板（閉塞部材）
１０ 二段圧縮機
１１ 圧縮機本体
１２ 圧縮機ケーシング
１３ 第１マフラ
２０ 電動機
２５ 駆動軸
３０ 圧縮機構

Claims (10)

1. 低段側の圧縮部（31）と、該低段側の圧縮部（31）で圧縮した冷媒を吸入しさらに圧縮する高段側の圧縮部（32）とを有する圧縮機本体（11）と、
   内部にマフラ空間（2a,2b）が形成されたマフラ部（1）と、
   上記圧縮機本体（11）と上記マフラ部（1）とを接続する接続通路（4a,4b,4c）とを備え、
   上記マフラ部（1）は、外筒（3b）と、該外筒（3b）の内側に配置された内筒（3a）と、上記外筒（3b）及び内筒（3a）の間に環状の外側マフラ空間（2b）が形成されるとともに上記内筒（3a）の内部空間に内側マフラ空間（2a）が形成されるように、上記内筒（3a）の開口端と外筒（3b）の開口端とを閉塞する共通の閉塞部材（5a,5b）とを有し、
   上記接続通路（4a,4b,4c）は、上記低段側の圧縮部（31）から吐出された流体が、内側マフラ空間（2a）及び外側マフラ空間（2b）の一方から他方へ流れた後に上記高段側の圧縮部（32）へ吸入するように構成されていることを特徴とする二段圧縮機。
2. 請求項１において、
   上記内筒（3a）は、上記閉塞部材（5a,5b）に形成された凹状の嵌合部（6a,6b）または凸状の嵌合部（7a,7b）にしまり嵌めによって圧入され、
   上記内筒（3a）と上記凹状の嵌合部（6a,6b）または凸状の嵌合部（7a,7b）をシールするように構成されていることを特徴とする二段圧縮機。
3. 請求項１において、
   上記接続通路（4a,4b,4c）は、上記低段側の圧縮部（31）と上記外側マフラ空間（2b）と上記内側マフラ空間（2a）と上記高段側の圧縮部（32）との順で直列に接続するように構成され、
   上記閉塞部材（5a,5b）には、上記内筒（3a）の端部に嵌合する凸状の嵌合部（7a,7b）が形成されていることを特徴とする二段圧縮機。
4. 請求項３において、
   上記内筒（3a）は、上記閉塞部材（5a,5b）の凸状の嵌合部（7a,7b）に隙間嵌めで嵌合され、
   上記マフラ部（1）は、上記内筒（3a）が径方向へ縮むと、該内筒（3a）と上記嵌合部（7a,7b）との隙間をシールするように構成されていることを特徴とする二段圧縮機。
5. 請求項４において、
   上記接続通路（4a,4b,4c）には、上記外側マフラ空間（2b）から上記内側マフラ空間（2a）へ向かう流体を冷却する冷却部（16）が設けられていることを特徴とする二段圧縮機。
6. 請求項１において、
   上記接続通路（4a,4b,4c）は、上記低段側の圧縮部（31）と上記内側マフラ空間（2a）と上記外側マフラ空間（2b）と上記高段側の圧縮部（32）との順で直列に接続するように構成され、
   上記閉塞部材（5a,5b）には、上記内筒（3a）の端部が嵌合する凹状の嵌合部（6a,6b）が形成されていることを特徴とする二段圧縮機。
7. 請求項６において、
   上記内筒（3a）は、上記閉塞部材（5a,5b）の凹状の嵌合部（6a,6b）に隙間嵌めで嵌合され、
   上記マフラ部（1）は、上記内筒（3a）が径方向へ膨らむと、該内筒（3a）と上記凹状の嵌合部（6a,6b）との隙間をシールするように構成されていることを特徴とする二段圧縮機。
8. 請求項７において、
   上記接続通路（4a,4b,4c）には、上記内側マフラ空間（2a）から上記外側マフラ空間（2b）へ向かう流体を冷却する冷却部（16）が設けられていることを特徴とする二段圧縮機。
9. 請求項２から８の何れか１つにおいて、
   上記内筒（3a）の肉厚は、上記外筒（3b）の肉厚よりも薄く形成されていることを特徴とする二段圧縮機。
10. 請求項１から９の何れか１つにおいて、
    上記閉塞部材（5a,5b）は、板金の曲げ加工により形成されていることを特徴とする二段圧縮機。

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