WO2020067195A1 - 多段圧縮システム - Google Patents

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WO2020067195A1
WO2020067195A1 PCT/JP2019/037670 JP2019037670W WO2020067195A1 WO 2020067195 A1 WO2020067195 A1 WO 2020067195A1 JP 2019037670 W JP2019037670 W JP 2019037670W WO 2020067195 A1 WO2020067195 A1 WO 2020067195A1
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container
refrigerant
stage
stage compressor
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大輔 岡本
梶原　幹央
洋平 西出
直人 富岡
将彬 足立
洋輔 大西
明敏 上野
堀田　卓也
竹上　雅章
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ダイキン工業株式会社
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    • F25B2400/13—Economisers

Definitions

  • a multi-stage compression mechanism using a plurality of compressors is recommended and used.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-2612257
  • An oil drain passage and an oil return passage for returning oil discharged on the high-stage side to the suction pipe of the low-stage compressor are provided.
  • Patent Document 1 oil discharged from the high-stage compressor is returned to the suction side of the accumulator in front of the low-stage compressor.
  • the hole for oil return provided in the suction pipe in the accumulator generally has a small hole diameter. Therefore, even if an oil return pipe is connected to the suction side of the accumulator, it is difficult to quickly increase the oil amount of the low-stage compressor.
  • the multi-stage compression system of the first aspect utilizes a refrigerant and oil.
  • the multi-stage compression system has a low-stage compressor, a high-stage compressor, an oil return pipe, and an oil discharge pipe.
  • the low-stage compressor compresses the refrigerant.
  • the high-stage compressor further compresses the refrigerant compressed by the low-stage compressor.
  • the oil return pipe returns oil discharged from the high-stage compressor or oil in the high-stage compressor to the low-stage compressor.
  • the oil discharge pipe discharges the oil of the low-stage compressor.
  • the low-stage compressor has a compression section, a motor, and a container.
  • the compression section compresses the refrigerant.
  • the motor drives the compression unit.
  • the container houses the compression unit and the motor.
  • An oil return pipe and an oil discharge pipe are connected to the container.
  • the oil return pipe is connected to the container, the response of the oil return is quick, and the oil amount of the low-stage compressor can be easily increased. Further, since the oil discharge pipe is also connected to the container, more rapid control of the oil amount can be realized.
  • a multi-stage compression system is the system according to the first aspect, wherein the motor is disposed above the compression section.
  • the multi-stage compression system according to the third aspect is the system according to the first aspect or the second aspect, wherein the oil return pipe and the oil discharge pipe are connected to a container above the compression unit and below the motor.
  • the compression section is, specifically, a compression chamber.
  • the compression chamber referred to here means the lowest compression chamber.
  • the oil return pipe is connected to a position above the compression section of the container and below the motor, so that oil can be supplied more quickly to the oil pool of the low-stage compressor. it can. Further, since the oil discharge pipe is connected to a position above the compression section of the container and below the motor, excess oil of the low-stage compressor can be discharged from the low-stage compressor without excess or shortage.
  • a multi-stage compression system is the system according to any one of the first to third aspects, wherein a height of a connection position of the oil return pipe to the container is a height of a connection position of the oil discharge pipe to the container. Higher than
  • the oil level of the oil reservoir of the low-stage compressor is appropriately controlled.
  • a multi-stage compression system is the system according to any one of the first to third aspects, wherein a height of a connection position of the oil return pipe to the container is a height of a connection position of the oil discharge pipe to the container.
  • the oil level in the oil reservoir of the low-stage compressor is suppressed so as not to rise too much, and the oil amount of the low-stage compressor is appropriately controlled.
  • a multi-stage compression system is the system according to any one of the first to fifth aspects, wherein a connection position of the oil discharge pipe to the container is determined from a connection position of the oil return pipe to the container in a top view. , 90 ° or more apart in the rotation direction of the motor.
  • the oil introduced into the vessel of the low-stage compressor by the oil return pipe is directly discharged out of the vessel by the oil discharge pipe. And reduce oil pressure in low-stage compressors.
  • a multi-stage compression system is the system according to the sixth aspect, wherein a connection position of the oil discharge pipe to the container is 180 ° or more away from a connection position of the oil return pipe to the container in a rotation direction of the motor. Position.
  • the multi-stage compression system according to the seventh aspect reduces the oil that is introduced into the container of the low-stage compressor through the oil return pipe and is discharged from the container as it is through the oil discharge pipe.
  • the multi-stage compression system is the system according to any one of the first to seventh aspects, wherein a compression chamber is formed in the compression section.
  • a refrigerant is introduced and compressed.
  • the compression section has a muffler.
  • a discharge hole is formed in the muffler. The discharge hole discharges the refrigerant compressed in the compression chamber.
  • the connection position of the oil discharge pipe to the container is a position opposite to the discharge hole of the muffler with respect to the center of rotation of the motor.
  • the opposite position means a range of 180 ° other than a total of 180 ° of 90 ° left and right with respect to the center of rotation from the connection position of the oil discharge pipe.
  • connection position of the oil discharge pipe to the container is far from the position of the discharge hole of the muffler, so that the refrigerant discharged from the discharge hole of the muffler is directly subjected to low-stage compression by the discharge pipe. Emission from the machine can be reduced.
  • the multistage compression system according to the ninth aspect is the system according to any of the first to eighth aspects, wherein the diameter of the oil discharge pipe is equal to the diameter of the oil return pipe.
  • the multi-stage compression system of the ninth aspect since the diameters of the oil discharge pipe and the oil return pipe are equal, it is easy to adjust the oil return amount and the oil discharge amount equally, and the low-stage compressor can be easily oil-equalized. it can.
  • a multi-stage compression system is the system according to any one of the first to ninth aspects, wherein the refrigerant is a refrigerant mainly containing carbon dioxide, and the oil is an oil incompatible with carbon dioxide. is there.
  • the refrigerant and the oil are incompatible, the refrigerant and the oil are easily separated, and the oil is mainly introduced into the low-stage compressor or the refrigerant is mainly discharged from the low-stage compressor. Or easy to do.
  • FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram of the refrigeration apparatus 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the low-stage compressor 21 of the first embodiment.
  • BB sectional view of the low-stage compressor 21 of the first embodiment CC sectional view of the low-stage compressor 21 of the first embodiment
  • FIG. 1 shows a refrigerant circuit configuration of the refrigerating apparatus 1 of the first embodiment.
  • the refrigeration apparatus 1 of the present embodiment is an apparatus that performs a two-stage compression refrigeration cycle using carbon dioxide that is a refrigerant that operates in a supercritical region.
  • the refrigerating device 1 of the present embodiment can be used for an air conditioner for cooling and heating, an air conditioner for cooling only, a chiller / heater, a refrigeration device, a freezing storage device, and the like.
  • the refrigerant circuit of the refrigeration apparatus 1 of the present embodiment includes a multi-stage compression system 20, a four-way switching valve 5, a heat source side heat exchanger 2, a bridge circuit 3, expansion mechanisms 8 and 9, and a use side heat exchanger 4 And an economizer heat exchanger 7.
  • the multi-stage compression system 20 compresses the refrigerant.
  • the gas refrigerant is introduced into the first accumulator 22 at the inlet of the low-stage compressor 21 via the four-way switching valve 5 and the refrigerant pipe 13.
  • the refrigerant is compressed by the low-stage compressor 21 and the high-stage compressor 23, and reaches the four-way switching valve 5 via the pipe 18.
  • the four-way switching valve 5 switches the direction of the flow of the refrigerant from the multistage compression system 20 to the heat source side heat exchanger 2 or the use side heat exchanger 4.
  • the refrigeration apparatus 1 is an air conditioner and performs a cooling operation
  • the refrigerant flows from the four-way switching valve 5 to the heat source side heat exchanger 2 (condenser).
  • the refrigerant flowing through the heat source side heat exchanger 2 (condenser) reaches the receiver 6 via the check valve 3a, the pipe 11, and the check valve 11e of the bridge circuit 3.
  • the liquid refrigerant from the receiver 6 continues to flow through the pipe 11, is decompressed by the expansion mechanism 9, and goes to the use-side heat exchanger 4 (evaporator) via the check valve 3 c of the bridge circuit 3.
  • the refrigerant heated by the use-side heat exchanger 4 (evaporator) is compressed again by the multi-stage compression system 20 via the four-way switching valve 5.
  • the refrigerant flows from the four-way switching valve 5 to the use side heat exchanger 4 (condenser), the check valve 3b of the bridge circuit 3, the pipe 11, the receiver 6, the expansion mechanism 9, and the reverse of the bridge circuit 3. It flows in the order of the stop valve 3d, the use side heat exchanger 4 (evaporator), and the four-way switching valve 5.
  • the economizer heat exchanger 7 is arranged in the refrigerant pipe 11 between the receiver 6 and the expansion mechanism 9. At the branch 11 a of the pipe 11, a part of the refrigerant branches and is reduced to an intermediate pressure by the expansion mechanism 8.
  • the intermediate-pressure refrigerant is heated by the high-pressure refrigerant flowing through the pipe 11 in the economizer heat exchanger 7, and is injected via the intermediate injection pipe 12 into the intermediate-pressure merging portion 15 b of the multistage compression system 20.
  • the gas component of the refrigerant flows from the receiver 6 via the pipe 19 to the intermediate injection pipe 12.
  • the multistage compression system 20 of the present embodiment includes a first accumulator 22, a low stage compressor 21, an intercooler 26, A second accumulator 24, a high-stage compressor 23, an oil separator 25, an oil cooler 27, and a pressure reducer 31a are provided.
  • the refrigerant compressed by the low-stage compressor 21 is further compressed by the high-stage compressor 23.
  • the compressors 21 and 23 include accumulators 22 and 24, respectively.
  • the accumulators 22, 24 serve to temporarily store the refrigerant before entering the compressor and prevent liquid refrigerant from being sucked into the compressor.
  • the low-pressure gas refrigerant heated by the evaporator flows to the first accumulator 22 via the refrigerant pipe 13.
  • the gas refrigerant in the first accumulator 22 flows to the low-stage compressor 21 via the suction pipe 14.
  • the refrigerant compressed by the low-stage compressor 21 is discharged from the discharge pipe 15a, flows through the intermediate-pressure refrigerant pipe 15, and reaches the second accumulator 24.
  • the intercooler 26 is arranged in the middle of the intermediate-pressure refrigerant pipe 15.
  • the intercooler 26 is a heat exchanger that cools the intermediate-pressure refrigerant with, for example, outdoor air.
  • the intercooler 26 may be arranged adjacent to the heat source side heat exchanger 2 and exchange heat with air by a common fan.
  • the intercooler 26 increases the efficiency of the refrigeration system 1 by cooling the intermediate-pressure refrigerant.
  • the intermediate pressure refrigerant is injected from the intermediate injection pipe 12 into the junction 15b of the intermediate pressure refrigerant pipe 15.
  • the junction 15b of the intermediate injection pipe 12 with the pipe 15 is disposed downstream of the intercooler 26.
  • the temperature of the refrigerant injected by the intermediate injection is lower than the temperature of the refrigerant flowing through the pipe 15. Therefore, the intermediate injection lowers the temperature of the refrigerant flowing through the pipe 15 and improves the efficiency of the refrigeration system 1.
  • the multi-stage compression system 20 of the present embodiment further includes an oil discharge pipe 32 that discharges excess oil of the low-stage compressor 21.
  • the oil discharge pipe 32 connects the low-stage compressor 21 and the intermediate-pressure pipe 15.
  • the oil discharge pipe 32 discharges not only excess oil accumulated in the oil sump of the low-stage compressor 21 but also excess refrigerant accumulated in the oil sump.
  • the connection part of the oil discharge pipe 32 with the intermediate-pressure refrigerant pipe 15 is a part downstream of the intercooler 26 and the junction part 15b of the intermediate injection pipe.
  • the refrigerant sent to the second accumulator 24 by the pipe 15 is introduced into the high-stage compressor 23 through the suction pipe 16.
  • the refrigerant is compressed in the high-stage compressor 23 to have a high pressure, and is discharged to the discharge pipe 17.
  • the refrigerant discharged to the discharge pipe 17 flows to the oil separator 25.
  • the oil separator 25 separates the refrigerant and the oil.
  • the separated oil is returned to the low-stage compressor 21 via the oil return pipe 31.
  • the multi-stage compression system 20 of the present embodiment further includes an oil discharge pipe 33 that discharges excess oil of the high-stage compressor 23.
  • the oil discharge pipe 33 connects the high-stage compressor 23 and the discharge pipe 17 of the high-stage compressor 23.
  • a pressure reducer 31a is arranged in the middle of the oil return pipe 31.
  • the pressure reducer 31a is for reducing the pressure of the high-pressure oil discharged from the oil separator 25.
  • a capillary tube is used as the decompressor 31a.
  • An oil cooler 27 is arranged in the oil return pipe 31.
  • the oil cooler 27 is a heat exchanger that cools the oil flowing through the oil return pipe 31 with, for example, outdoor air.
  • the oil cooler 27 is for cooling the high-temperature oil discharged from the oil separator 25.
  • the oil cooler 27 may be arranged, for example, in the vicinity of the heat source side heat exchanger 2 and exchange heat with air using a common fan.
  • the oil of the present embodiment (the refrigerating machine oil), if the refrigerating machine oil used in the CO 2 refrigerant is not particularly limited, CO 2 refrigerant and incompatible oils are particularly suitable.
  • the refrigerator oil include PAG (polyalkylene glycols) and POE (polyol esters).
  • the refrigerating apparatus 1 of the present embodiment performs two-stage compression using two compressors. Two or more stages of compression may be performed using three or more compressors. Further, three or more stages of compression may be performed.
  • the low-stage compressor 21 and the high-stage compressor 23 of the present embodiment are both two-cylinder type and oscillating rotary compressors. is there. Since the compressors 21 and 23 have almost the same configuration, a detailed description will be given using the low-stage compressor 21 here.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the low-stage compressor 21, and FIGS. 3 to 5 are horizontal sectional views at positions AA to CC in FIG. However, the section of the motor 40 is not shown in the BB sectional view of FIG.
  • the low-stage compressor 21 includes the container 30, the compression section 50, the motor 40, the crankshaft 60, and the terminal 35.
  • Container 30 The container 30 has a substantially cylindrical shape with the rotation axis RA of the motor 40 as a central axis.
  • the inside of the container is kept confidential.
  • the low-stage compressor 21 maintains an intermediate pressure
  • the high-stage compressor 23 maintains a high pressure.
  • the lower part inside the container 30 is an oil reservoir (not shown) for storing oil (lubricating oil).
  • the container 30 houses the motor 40, the crankshaft 60, and the compression unit 50 inside.
  • a terminal 35 is arranged above the container 30.
  • the container 30 is connected with refrigerant suction pipes 14a and 14b and a discharge pipe 15a, an oil return pipe 31, and an oil discharge pipe 32.
  • the discharge pipe 15a is connected to the intermediate-pressure refrigerant pipe 15.
  • the motor 40 is a brushless DC motor.
  • the motor 40 generates power for rotating the crankshaft 60 about the rotation axis RA.
  • the motor 40 is disposed above the compression unit 50 in the space inside the container 30 and below the upper space.
  • the motor 40 has a stator 41 and a rotor 42.
  • Stator 41 is fixed to the inner wall of container 30.
  • the rotor 42 rotates by interacting magnetically with the stator 41.
  • the stator 41 has a stator core 46 and an insulator 47.
  • Stator core 46 is made of steel.
  • the insulator 47 is made of resin. The insulator 47 is disposed above and below the stator core 46, and is wound.
  • crankshaft 60 transmits the power of the motor 40 to the compression section 50.
  • the crankshaft 60 has a main shaft portion 61, a first eccentric portion 62a, and a second eccentric portion 62b.
  • the main shaft portion 61 is a portion that is concentric with the rotation axis RA.
  • the main shaft 61 is fixed to the rotor 42.
  • the first eccentric portion 62a and the second eccentric portion 62b are eccentric with respect to the rotation axis RA.
  • the shape of the first eccentric portion 62a and the shape of the second eccentric portion 62b are symmetric with respect to the rotation axis RA.
  • an oil tube 69 is provided at the lower end of the crankshaft 60.
  • the oil tube 69 pumps up oil (lubricating oil) from the oil reservoir.
  • the pumped lubricating oil rises in an oil passage inside the crankshaft 60 and is supplied to a sliding portion of the compression unit 50.
  • the compression unit 50 is a two-cylinder compression mechanism.
  • the compression section 50 includes a first cylinder 51, a first piston 56, a second cylinder 52, a second piston 66, a front head 53, a middle plate 54, a rear head 55, and front mufflers 58a and 58b.
  • a first compression chamber 71 and a second compression chamber 72 are formed in the compression section 50.
  • the first and second compression chambers are spaces in which a refrigerant is supplied and compressed.
  • the first cylinder 51 is provided with a suction hole 14e, a discharge recess 59, a bush accommodation hole 57a, and a blade moving hole 57b.
  • the first cylinder 51 houses the main shaft 61 of the crankshaft 60, the first eccentric portion 62a, and the first piston 56.
  • the suction hole 14e allows the first compression chamber 71 to communicate with the inside of the suction pipe 14a.
  • a pair of bushes 56c is accommodated in the bush accommodation hole 57a.
  • the first piston 56 has an annular portion 56a and a blade 56b.
  • the first piston 56 is a swing piston.
  • the first eccentric portion 62a of the crankshaft 60 is fitted into the annular portion 56a.
  • the blade 56b is sandwiched between a pair of bushes 56c.
  • the first piston 56 divides the first compression chamber 71 into two.
  • One is a low-pressure chamber 71a communicating with the suction hole 14e.
  • the other is a high-pressure chamber 71b communicating with the discharge recess 59.
  • the annular portion 56a revolves clockwise, the volume of the high-pressure chamber 71b decreases, and the refrigerant in the high-pressure chamber 71b is compressed.
  • the tip of the blade 56b reciprocates between the blade moving hole 57b and the bush accommodating hole 57a.
  • Front mufflers 58a and 58b are fixed to the front head 53.
  • the front muffler reduces noise when the refrigerant is discharged.
  • the refrigerant compressed in the first compression chamber 71 is discharged to the first front muffler space 58e between the front muffler 58a and the front head 53 via the discharge recess 59. After the refrigerant further moves to the second front muffler space 58f between the two front mufflers 58a and 58b, the refrigerant is discharged from the discharge holes 58c and 58d (see FIG. 4) provided in the front muffler 58b under the motor 40. Is blown out into the space.
  • the compressed refrigerant discharged from the discharge holes 58c and 58d of the front muffler 58a moves to the upper space of the container 30 from the gap of the motor 40, is discharged from the discharge pipe 15a, and travels toward the high-stage compressor 23.
  • the second compression chamber 72 includes a second cylinder 52, a second piston 66, a rear head 55, a middle This is a space surrounded by the plate 54.
  • the flow of the refrigerant compressed in the second compression chamber 72 is also substantially the same as the flow of the refrigerant compressed in the first compression chamber 71, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the refrigerant compressed in the second compression chamber 72 the refrigerant is once sent to the rear muffler space 55a provided in the rear head 55, and further sent to the front muffler spaces 58e and 58f by the front mufflers 58a and 58b. What is different.
  • the oil return pipe 31 is located below the motor 40 and in a space above the compression section 50, as shown in FIG. , Are connected to the container 30 so that the internal flow paths communicate with each other.
  • the oil blown out from the oil return pipe 31 into the container 30 collides with the insulator 47 of the motor 40, and then falls on the front muffler 58b and the annular member 53a for fixing the front head 53. Merge with the oil pool at the lower part of the inside of 30.
  • the oil return pipe 31 It is preferable to connect the oil return pipe 31 to a space above the second compression chamber 72. If the oil return pipe 31 is connected to a space lower than the second compression chamber 72, the possibility that the oil return pipe 31 will be lower than the oil level of the oil reservoir increases, and if so, forming is not preferable.
  • the oil return pipe 31 may be connected to a higher part of the container 30.
  • it may be connected to a core cut portion of the stator 41 of the motor 40.
  • it is preferable to be connected to the lower part as close as possible to the oil reservoir, because the oil is supplied to the sliding parts (in the vicinity of the compression chambers 71 and 72) earlier.
  • the inner diameter of the oil return pipe 31 is, for example, not less than 10 mm and not more than 12 mm.
  • the oil discharge pipe 32 is connected to the container 30 so that the internal flow path communicates with the space above the compression unit 50 below the motor 40.
  • connection position of the oil discharge pipe 32 to the container 30 is lower than the compression chamber 72, the oil may be excessively lost from the oil pool.
  • the position is higher than the motor 40, the difference from the discharge pipe 15a becomes small, and the significance of providing the oil discharge pipe 32 is lost.
  • the mounting height position of the oil discharge pipe 32 to the container 30 is equal to the mounting height position of the oil return pipe 31 to the container 30. This facilitates adjustment of the oil level of the oil reservoir.
  • the mounting position of the oil discharge pipe 32 to the planar container 30 is a position opposite to the discharge holes 58c and 58d of the front muffler 58b with respect to the rotation axis RA of the motor 40.
  • the opposite position means a range of 180 ° other than a total of 180 °, which is 90 ° left and right with respect to the rotation axis RA from the connection position of the oil discharge pipe 32.
  • a part of the discharge hole 58c is not at the opposite position, but here, half or more of the area of the discharge holes 58c and 58d means the opposite side.
  • the inner diameter of the oil discharge pipe 32 is equal to the inner diameter of the oil return pipe 31.
  • a pipe smaller than the inner diameter of the discharge pipe 15a is used. More specifically, the inner diameter of the oil discharge pipe 32 is, for example, 10 mm or more and 12 mm or less.
  • connection position of the oil discharge pipe 32 to the container 30 is different from that of the oil return pipe 31 to the container 30.
  • the position is 90 ° or more away from the connection position in the rotation direction of the motor 40 (the direction of the arrow in FIG. 5).
  • the position is 180 ° or more apart. In the present embodiment, this angle is represented by ⁇ .
  • ⁇ is 270 ° or more.
  • ⁇ should be 330 ° or less.
  • a first accumulator 22 is arranged upstream of a low-stage compressor 21, and a second accumulator 24 is arranged upstream of a high-stage compressor 23.
  • the accumulators 22, 24 store the flowing refrigerant once, prevent the liquid refrigerant from flowing to the compressor, and prevent liquid compression of the compressor. Since the configurations of the first accumulator 22 and the second accumulator 24 are almost the same, the first accumulator 22 will be described with reference to FIG.
  • the low-pressure gas refrigerant heated by the evaporator flows through the refrigerant pipe 13 via the four-way switching valve 5 and is introduced into the accumulator 22.
  • the gas refrigerant is introduced into the first and second compression chambers 71 and 72 from the suction pipes 14a and 14b of the compressor 21.
  • Liquid refrigerant and oil accumulate below the inside of the accumulator.
  • Small holes 14c and 14d are formed in the suction pipes 14a and 14b below the accumulator.
  • the diameter of the holes 14c and 14d is, for example, 1 mm to 2 mm.
  • the oil joins with the gas refrigerant through the holes 14c and 14d little by little together with the liquid refrigerant and is sent to the compression chamber.
  • shrink-fitting has been used for assembling a motor into a compressor.
  • the motor 40 is inserted from under the container, and is fixed to the container by a welding method.
  • a tag (TAG) welding method is used as the welding method.
  • the tag welding method refers to a method of performing spot welding at several places (for tag welding of a container and a motor, see, for example, Japanese Patent No. 5375534).
  • the multi-stage compression system 20 of the present embodiment is a system having a low-stage compressor 21 and a high-stage compressor 23.
  • This system is characterized by having an oil return pipe 31 and an oil discharge pipe 32 connected to the container 30 of the low-stage compressor 21.
  • the oil return pipe 31 returns the oil discharged from the high-stage compressor 23 to the low-stage compressor 21.
  • the oil discharge pipe 32 discharges excess oil of the low-stage compressor 21.
  • the response of the oil return pipe 31 is fast because the oil return pipe 31 is directly connected to the container 30 of the low-stage compressor 21. That is, oil can be supplied to the container more quickly than in the conventional case where the oil is connected to the suction pipe (the refrigerant pipe 13) of the first accumulator 22. Further, since the oil discharge pipe 32 is also connected to the same container 30, it is possible to quickly discharge excess oil from the low-stage compressor 21. That is, by connecting both the oil return pipe 31 and the oil discharge pipe 32 with good response to the container 30, quick control of the oil amount of the low-stage compressor 21 can be realized.
  • the oil return pipe 31 and the oil discharge pipe 32 are connected to the container 30 above the compression section 50 and below the motor 40.
  • the compression section 50 is more specifically a compression chamber.
  • the low-stage compressor 21 is a two-cylinder type compressor, and has two compression chambers, a first compression chamber 71 and a second compression chamber 72. In such a case, the term “compression chamber” refers to the second compression chamber 72.
  • the oil return pipe 31 is connected to the container 30 so that oil is supplied to the space between the motor 40 and the compression section 50.
  • the oil return pipe 31 is connected to the space between the motor 40 and the compression unit 50 so that oil is supplied. Can be supplied with oil. Further, since the oil discharge pipe 32 is connected to a position above the compression section 50 of the container 30 and below the motor 40, excess oil of the low-stage compressor 21 is discharged from the low-stage compressor without excess or shortage. can do. For this reason, the control of the oil amount of the low-stage compressor can be performed more quickly.
  • the height of the connection position of the oil return pipe 31 to the container 30 is equal to the height of the connection position of the oil discharge pipe 32 to the container 30.
  • the oil level of the oil reservoir of the low-stage compressor 21 is suppressed so as not to rise too much, and the oil amount of the low-stage compressor 21 is appropriately controlled.
  • connection position of the oil discharge pipe 32 to the container 30 is separated from the connection position of the oil return pipe 31 to the container by 90 ° or more in the rotation direction of the motor. Position. More preferably, the position is 180 ° or more.
  • the oil discharged from the container 30 can be reduced by the oil discharge pipe 32 as it is, and the amount of oil in the low-stage compressor can be appropriately controlled.
  • the compression section 50 of the low-stage compressor 21 of the multi-stage compression system 20 of the present embodiment has a muffler 58b.
  • the muffler 58b discharges the refrigerant compressed in the compression chambers 71 and 72 into the container 30.
  • the muffler 58b has ejection holes 58c and 58d.
  • the connection position of the oil discharge pipe 32 to the container 30 is a position opposite to the discharge holes 58c and 58d of the muffler 58b with respect to the rotation axis RA of the motor 40.
  • the opposite position means a range of 180 ° other than a total of 180 °, which is 90 ° left and right with respect to the rotation axis RA from the connection position of the oil discharge pipe 32.
  • the connection position of the oil discharge pipe 32 to the container 30 is far from the positions of the discharge holes 58c and 58d of the muffler 58b, the oil is discharged from the discharge holes 58c and 58d of the muffler 58b.
  • the discharge of the refrigerant from the low-stage compressor 21 through the direct oil discharge pipe 32 can be reduced.
  • the inner diameter of the oil discharge pipe 32 is equal to the inner diameter of the oil return pipe 31.
  • the oil discharge pipe 32 and the oil return pipe 31 have the same inner diameter, so that the oil return amount and the oil discharge amount are easily adjusted equally, and the oil amount of the low-stage compressor is reduced. Adjustment is easy.
  • the refrigerant is mainly a carbon dioxide refrigerant
  • the oil is an oil incompatible with the carbon dioxide.
  • oils incompatible with carbon dioxide are PAG (polyalkylene glycols) and POE (polyol esters).
  • the oil separator the oil is easily separated, and only the oil is easily returned to the low-stage compressor 21. Further, also in the low-stage compressor 21, the liquid refrigerant is easily collected upward in the oil reservoir, and the excess liquid refrigerant is easily discharged from the oil discharge pipe 32.
  • the height of the oil level of the oil reservoir of the low-stage compressor 21 is suppressed lower than in the multi-stage compression system 20 of the first embodiment.
  • the amount of oil in the low-stage compressor 21 is controlled to be smaller than that of the first embodiment and appropriately.
  • the multistage compression system 20 of Modification 1A also has the same features (4-1) to (4-7) as the multistage compression system 20 of the first embodiment.
  • one of the low-stage compressor 21 and the high-stage compressor 23 is a one-cylinder type and the other is a two-cylinder type, the same features as in the first embodiment are provided.
  • the multistage compression system 20 of Modification 1C also has the same features (4-1) to (4-7) as the multistage compression system 20 of the first embodiment.
  • the oil flowing through the oil return pipe 31 is different from the oil flowing through the oil separator 25 of the first embodiment. Therefore, the amount of the refrigerant mixed in the water increases.
  • the oil separated from the oil separator 25 may be added to the oil discharged from the high-stage compressor 23 and returned to the container 30 of the low-stage compressor 21.
  • the multi-stage compression system of Modification Example 1D has, in addition to the configuration of the multi-stage compression system 20 of the first embodiment, a liquid level meter for measuring the amount of oil in the oil sump of the low-stage compressor 21, and an oil return pipe 31. And a control valve for controlling the flow rate of the oil flowing through the oil return pipe 31. Then, below the liquid level data measured by the liquid level meter, when the liquid level is higher than a predetermined value, the flow rate of the control valve is reduced, and when the liquid level is lower than the predetermined value, the flow rate of the control valve is reduced. Control to increase the number.
  • the multi-stage compression system according to Modification 1D includes a liquid level gauge and a control valve, and can feedback control the oil amount of the low-stage compressor 21 using the oil return pipe 31.
  • the multi-stage compression system 20 of Modification 1D also has the same features (4-1) to (4-7) as the multi-stage compression system 20 of the first embodiment.
  • the multi-stage compression system 20 has a two-stage compression system including a low-stage compressor 21 and a high-stage compressor 23.
  • the multi-stage compression system of Modification Example 1E is a four-stage compression system having four compressors.
  • the lowest stage compressor is the low stage compressor 21 of the first embodiment
  • the highest stage compressor is the high stage compressor 23 of the first embodiment
  • the discharge pipes of the three compressors correspond to the intermediate-pressure refrigerant pipe 15 of the first embodiment.
  • the multistage compression system 20 of Modification 1E also has the same features (4-1) to (4-7) as the multistage compression system 20 of the first embodiment.
  • the multi-stage compression system 20 of Modification 1E is a multi-stage compression system in which four compressors are connected in four stages. In the case of a multi-stage compression system in which three compressors are connected in three stages, the present disclosure is also effective in the case of a multi-stage compression system in which five or more compressors are connected in five or more stages.
  • the multi-stage compression system 20 of the first embodiment has an intercooler 26 upstream of the intermediate-pressure refrigerant pipe 15 connected to the discharge pipe 15a of the low-stage compressor 21 and a junction 15b of the intermediate injection pipe downstream.
  • a junction 15b of the intermediate injection pipe is provided on the upstream side of the intermediate-pressure refrigerant pipe 15, and an intercooler 26 is provided on the downstream side.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the multistage compression system 20 of Modification 1F also has the same features (4-1) to (4-7) as the multistage compression system 20 of the first embodiment.
  • the multi-stage compression system 20 includes an intercooler 26 upstream of the intermediate-pressure refrigerant pipe 15 connected to the discharge pipe 15a of the low-stage compressor 21 and a junction 15b of intermediate injection downstream.
  • the intercooler 26 is provided in the intermediate-pressure refrigerant pipe 15, but not the junction 15 b of the intermediate injection pipe.
  • Modification 1G does not include the economizer heat exchanger 7.
  • Other configurations are the same as in the first embodiment.
  • the multistage compression system 20 of Modification 1G also has the same features (4-1) to (4-7) as the multistage compression system 20 of the first embodiment.
  • the present disclosure is also effective when the multi-stage compression system 20 includes only the junction portion 15b of the intermediate injection in the intermediate-pressure refrigerant pipe 15 and does not include the intercooler 26. .
  • the oil discharge pipe 32 is connected to the intermediate pressure refrigerant pipe 15 downstream of the junction 15b of the intermediate injection.
  • the oil discharge pipe 32 is connected to a portion of the intermediate-pressure refrigerant pipe 15 upstream of the intercooler 26.
  • the pressure difference between the oil discharge pipe 32 and the intermediate-pressure refrigerant pipe 15 is smaller in the case of Modification 1H than in the case of the first embodiment. Therefore, in the case of Modification 1H, the amount of oil discharge is smaller than in the case of the first embodiment. Therefore, in the modified example 1H, the oil amount of the low-stage compressor is controlled to be larger than that in the first embodiment.
  • Other configurations and features are the same as those of the first embodiment.
  • the oil discharge pipe 32 may be connected between the intercooler 26 and the junction 15b of the intermediate injection on the intermediate-pressure refrigerant pipe 15, or in the middle of the intercooler 26. Although the oil discharge amount of the oil discharge pipe 32 changes according to the connection position on the intermediate-pressure refrigerant pipe 15, other configurations and features are the same as those of the first embodiment.
  • the multi-stage compression system 20 of Modification 1I also has the same features (4-1) to (4-7) as the multi-stage compression system 20 of the first embodiment.
  • the multistage compression system 20 of Modification 1J also has the same features (4-1) to (4-7) as the multistage compression system 20 of the first embodiment.
  • the present disclosure is effective when the multi-stage compression system 20 includes only the economizer heat exchanger 7 in the upstream portion of the intermediate injection pipe 12 and does not include the receiver 6. is there.

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Abstract

複数台の多段圧縮機を用いた冷凍装置においては、それぞれの圧縮機において、冷凍機油を適量に保つ必要性があった。多段圧縮システム（２０）は、低段圧縮機（２１）と、高段圧縮機（２３）と、油戻し管（３１）と、油排出管（３２）とを有する。低段圧縮機（２１）は、圧縮部（５０）と、モータ（４０）と、容器（３０）とを有している。容器（３０）は、圧縮部（５０）とモータ（４０）とを収容する。油戻し管（３１）と油排出管（３２）とは、容器（３０）に接続されている。

Description

多段圧縮システム
　冷媒と油を利用する多段圧縮システム。
　冷凍装置において、作動冷媒によっては、複数の圧縮機を用いた多段圧縮機構が推奨され、用いられている。複数の圧縮機を用いた多段圧縮機構においては、冷凍機油を、複数の圧縮機において、適量にコントロールすることが重要である。つまり、一つの圧縮機に極度に油が偏在することがないように制御する必要がある。
　特許文献１（特開2008-261227号公報）では、低段側および高段側の圧縮機の油面の高さを一定の高さに保つために、低段側の圧縮機の低段側油抜き通路と、高段側で吐出された油を低段側圧縮機の吸入管に戻す油戻し通路を設けている。
　特許文献１では、高段側の圧縮機で吐出された油を、低段側の圧縮機の前のアキュムレータの吸入側に戻している。アキュムレータ内の吸入管に設けられている油戻しのための穴は、一般に穴径が小さい。そのため、アキュムレータの吸入側に油戻し管を接続しても、低段側圧縮機の油量をすばやく増加させるのは困難である。
　第１観点の多段圧縮システムは、冷媒と油を利用するものである。多段圧縮システムは、低段圧縮機と、高段圧縮機と、油戻し管と、油排出管とを有する。低段圧縮機は、冷媒を圧縮する。高段圧縮機は、低段圧縮機で圧縮された冷媒をさらに圧縮する。油戻し管は、高段圧縮機で排出された油または高段圧縮機内の油を、低段圧縮機に戻す。油排出管は、低段圧縮機の油を排出する。また、低段圧縮機は、圧縮部と、モータと、容器とを有している。圧縮部は、冷媒を圧縮する。モータは、圧縮部を駆動する。容器は、圧縮部と、モータとを収容する。容器には、油戻し管と油排出管が接続されている。
　第１観点の多段圧縮システムは、油戻し管が容器に接続されているので、油戻しのレスポンスが早く、低段圧縮機の油量を容易に増加させることができる。また、さらに、油排出管も容器に接続されているため、より、迅速な油量の制御が実現できる。
　第２観点の多段圧縮システムは、第１観点のシステムであって、モータは圧縮部より上に配置されている。
　第３観点の多段圧縮システムは、第１観点または第２観点のシステムであって、油戻し管と油排出管は、圧縮部より上、モータよりも下の容器に接続されている。圧縮部とは、具体的には、圧縮室である。なお、低段圧縮機が高さの違う２以上の圧縮室を有するときは、ここで言う圧縮室は、最も下側の圧縮室を意味する。
　第３観点の多段圧縮システムは、油戻し管が、容器の圧縮部より上、モータより下の位置に接続されているため、低段圧縮機の油溜まりにより迅速に、油を供給することができる。また、油排出管が、容器の圧縮部より上、モータより下の位置に接続されているため、低段圧縮機の過剰の油を過不足なく、低段圧縮機から排出することができる。
　第４観点の多段圧縮システムは、第１観点～第３観点のいずれかのシステムであって、油戻し管の容器への接続位置の高さは、油排出管の容器への接続位置の高さより高い。
　第４観点の多段圧縮システムは、低段圧縮機の油溜まりの油面が、適切に制御される。
　第５観点の多段圧縮システムは、第１観点～第３観点のいずれかのシステムであって、油戻し管の容器への接続位置の高さは、油排出管の容器への接続位置の高さと同等である。
　第５観点の多段圧縮システムは、低段圧縮機の油溜まりの油面が、上がり過ぎないように抑制され、低段圧縮機の油量が適切に制御される。
　第６観点の多段圧縮システムは、第１観点～第５観点のいずれかのシステムであって、上面視において、油排出管の容器への接続位置は、油戻し管の容器への接続位置から、モータの回転方向に９０°以上離れた位置である。
　第６観点の多段圧縮システムは、油排出管と油戻し管の位置関係のために、油戻し管で低段圧縮機の容器内に導入した油がそのまま油排出管により、容器外に排出されるのを低減し、低段圧縮機の均油を適切に実現する。
　第７観点の多段圧縮システムは、第６観点のシステムであって、油排出管の容器への接続位置は、油戻し管の容器への接続位置から、モータの回転方向に１８０°以上離れた位置である。
　第７観点の多段圧縮システムは、油戻し管で低段圧縮機の容器内に導入した油がそのまま油排出管により、容器外に排出されるのを低減する。
　第８観点の多段圧縮システムは、第１観点～第７観点のいずれかのシステムであって、圧縮部には、圧縮室が形成されている。圧縮室では、冷媒が導入されて圧縮される。圧縮部は、マフラを有している。マフラには、吐出穴が形成されている。吐出穴は、圧縮室で圧縮された冷媒を吐出する。上面視において、油排出管の容器への接続位置は、モータの回転の中心に対して、マフラの吐出穴の反対の位置である。ここで、反対の位置とは、油排出管の接続位置から回転の中心に対して左右に９０°ずつの合計１８０°以外の１８０°の範囲との意味である。
　第８観点の多段圧縮システムは、油排出管の容器への接続位置が、マフラの吐出穴の位置から離れているので、マフラの吐出穴から吐出した冷媒を、直接排出管によって、低段圧縮機より排出するのを低減できる。
　第９観点の多段圧縮システムは、第１観点～第８観点のいずれかのシステムであって、油排出管の径は、油戻し管の径と同等である。
　第９観点の多段圧縮システムは、油排出管と油戻し管の径が同等であるので、油戻し量と油排出量の調整が同等に行いやすく、容易に低段圧縮機の均油が実現できる。
　第１０観点の多段圧縮システムは、第１観点～第９観点のいずれかのシステムであって、冷媒は、二酸化炭素を主とする冷媒であり、油は、二酸化炭素と非相溶の油である。
　第１０観点の多段圧縮システムは、冷媒と油が非相溶であるため、冷媒と油が分離しやすく、低段圧縮機に油を主として導入したり、冷媒を主として低段圧縮機から排出したりすることが行いやすい。
第１実施形態の冷凍装置１の冷媒回路図。 第１実施形態の低段圧縮機２１の縦断面図。 第１実施形態の低段圧縮機２１のＡＡ断面図 第１実施形態の低段圧縮機２１のＢＢ断面図 第１実施形態の低段圧縮機２１のＣＣ断面図
　＜第１実施形態＞
　（１）冷凍装置１の冷媒回路
　（１－１）冷凍装置１の冷媒回路全体
　第１実施形態の冷凍装置１の冷媒回路構成を図１に示す。本実施形態の冷凍装置１は、超臨界域で作動する冷媒である二酸化炭素を用い、二段圧縮式の冷凍サイクルを行う装置である。本実施形態の冷凍装置１は、冷暖房を行う空気調和装置、冷房専用の空気調和装置、冷温水器、冷蔵装置、冷凍貯蔵装置などに用いることができる。
　本実施形態の冷凍装置１の冷媒回路は、多段圧縮システム２０と、四方切換弁５と、熱源側熱交換器２と、ブリッジ回路３と、膨張機構８、９と、利用側熱交換器４と、エコノマイザ熱交換器７とを有している。
　多段圧縮システム２０は、冷媒を圧縮する。ガス冷媒は、四方切換弁５、冷媒配管１３を経由して、低段圧縮機２１の入口の第１アキュムレータ２２に導入される。冷媒は、低段圧縮機２１、高段圧縮機２３により圧縮され、配管１８を経由して、四方切換弁５にいたる。
　四方切換弁５は、多段圧縮システム２０よりの冷媒を、熱源側熱交換器２と利用側熱交換器４のいずれの方向に流すかを切り換える。たとえば、冷凍装置１が空気調和装置であり、冷房運転のときは、冷媒は、四方切換弁５から熱源側熱交換器２（凝縮器）に流れる。熱源側熱交換器２（凝縮器）を流れた冷媒は、ブリッジ回路３の逆止弁３ａ、配管１１、逆止弁１１ｅを経由して、レシーバ６に達する。レシーバ６より液冷媒は、引き続き配管１１を流れ、膨張機構９で減圧され、ブリッジ回路３の逆止弁３ｃを経由して、利用側熱交換器４（蒸発器）へ向かう。利用側熱交換器４（蒸発器）で加熱された冷媒は、四方切換弁５を経由して、再び多段圧縮システム２０で圧縮される。一方、暖房運転時は、冷媒は、四方切換弁５から利用側熱交換器４（凝縮器）、ブリッジ回路３の逆止弁３ｂ、配管１１、レシーバ６、膨張機構９、ブリッジ回路３の逆止弁３ｄ、利用側熱交換器４（蒸発器）、四方切換弁５の順に流れる。
　エコノマイザ熱交換器７は、冷媒配管１１の途中、レシーバ６と、膨張機構９の間に配置されている。配管１１の分岐１１ａにて、一部の冷媒は分岐して、膨張機構８にて中間圧に減圧される。中間圧の冷媒は、エコノマイザ熱交換器７において、配管１１を流れる高圧冷媒によって加熱され、中間インジェクション配管１２を経由して、多段圧縮システム２０の中間圧の合流部分１５ｂにインジェクションされる。また、レシーバ６より冷媒のガス成分が配管１９を経由して、中間インジェクション配管１２に合流する。
　（１－２）多段圧縮システム２０における冷媒および油の流れ
　本実施形態の多段圧縮システム２０は、図１に示すように、第１アキュムレータ２２と、低段圧縮機２１と、インタークーラ２６と、第２アキュムレータ２４と、高段圧縮機２３と、油分離器２５と、オイルクーラ２７と、減圧器３１ａとを備えている。
　本実施形態においては、低段圧縮機２１で圧縮された冷媒を、さらに、高段圧縮機２３で圧縮する。圧縮機２１、２３は、それぞれ、アキュムレータ２２、２４を備えている。アキュムレータ２２、２４は、圧縮機に入る前の冷媒を一度蓄えて、液冷媒が圧縮機に吸入されないようにする役割を担う。
　次に、本実施形態の多段圧縮システム２０における冷媒、油の流れを、図１を利用して説明する。
　本実施形態においては、蒸発器（利用側熱交換器４または熱源側熱交換器２）で加熱された低圧のガス冷媒は、冷媒配管１３を経由して、第１アキュムレータ２２に流れる。第１アキュムレータ２２のガス冷媒は、吸入管１４を経由して、低段圧縮機２１へと流れる。低段圧縮機２１で圧縮された冷媒は、吐出管１５ａより吐出され、中間圧冷媒配管１５を流れ、第２アキュムレータ２４に達する。
　インタークーラ２６は、中間圧冷媒配管１５の途中に配置されている。インタークーラ２６は、中間圧の冷媒を、たとえば、室外の空気で冷却する熱交換器である。インタークーラ２６は、熱源側熱交換器２と隣接して配置して、共通のファンで空気と熱交換しても良い。インタークーラ２６は、中間圧の冷媒を冷却することにより、冷凍装置１の効率を高める。
　また、中間圧冷媒配管１５の合流部分１５ｂには、中間インジェクション配管１２より、中間圧の冷媒がインジェクションされる。本実施形態においては、中間インジェクション配管１２の配管１５への合流部分１５ｂは、インタークーラ２６の下流側に配置される。中間インジェクションでインジェクションされる冷媒は、配管１５を流れる冷媒よりも温度が低い。したがって、中間インジェクションは、配管１５を流れる冷媒の温度を低下させ、冷凍装置１の効率を向上させる。
　本実施形態の多段圧縮システム２０は、さらに、低段圧縮機２１の過剰の油を排出する油排出管３２を備えている。油排出管３２は、低段圧縮機２１と、中間圧の配管１５を接続する。油排出管３２は、低段圧縮機２１の油溜まりに溜まった過剰の油のみならず油溜まりに溜まった過剰の冷媒も排出する。油排出管３２の中間圧冷媒配管１５との接続部分は、インタークーラ２６、および、中間インジェクション配管の合流部分１５ｂよりも下流部分である。
　配管１５により第２アキュムレータ２４に送られた冷媒は、吸入管１６より、高段圧縮機２３に導入される。冷媒は、高段圧縮機２３において、圧縮されて、高圧となり、吐出管１７に吐出される。
　吐出管１７に吐出された冷媒は、油分離器２５に流れる。油分離器２５は、冷媒と油を分離する。分離された油は、油戻し管３１を経由して、低段圧縮機２１に戻される。
　本実施形態の多段圧縮システム２０は、さらに、高段圧縮機２３の過剰の油を排出する油排出管３３を備えている。油排出管３３は、高段圧縮機２３と、高段圧縮機２３の吐出管１７とを接続する。
　油戻し管３１の途中には、減圧器３１ａが配置されている。減圧器３１ａは、油分離器２５より排出された高圧の油の減圧をするためのものである。減圧器３１ａは、具体的には、たとえば、キャピラリーチューブが用いられる。
　油戻し管３１の途中には、オイルクーラ２７が配置されている。オイルクーラ２７は、油戻し管３１を流れる油を、たとえば、室外の空気で冷却する熱交換器である。オイルクーラ２７は、油分離器２５より排出された高温の油を冷却するためのものである。オイルクーラ２７は、たとえば、熱源側熱交換器２の近傍に配置し、共通のファンで空気と熱交換しても良い。
　なお、本実施形態の油（冷凍機油）は、ＣＯ２冷媒で用いられる冷凍機油であれば、特に限定されないが、ＣＯ２冷媒と非相溶の油が特に適している。冷凍機油の例としては、ＰＡＧ（ポリアルキレングリコール類）、ＰＯＥ（ポリオールエステル類）などがある。
　なお、本実施形態の冷凍装置１は２台の圧縮機で二段の圧縮を行っている。３台以上の圧縮機を用いて、二段以上の圧縮を行ってもよい。また、三段以上の圧縮を行っても良い。
　（２）圧縮機と圧縮機に接続される配管、装置の構成
　本実施形態の低段圧縮機２１、高段圧縮機２３は、ともに、２シリンダタイプ、かつ、揺動式のロータリー圧縮機である。圧縮機２１、２３はほとんど同一の構成なので、ここでは、低段圧縮機２１を用いて、詳細に説明する。
　図２は、低段圧縮機２１の縦断面図、図３～５は、図２のそれぞれＡＡ～ＣＣの位置での水平断面図である。ただし、図４のＢＢ断面図において、モータ４０の部分は記載されていない。
　低段圧縮機２１は、容器３０と、圧縮部５０と、モータ４０と、クランクシャフト６０と、ターミナル３５と、を有している。
　（２－１）容器３０
　容器３０は、モータ４０の回転軸ＲＡを中心軸として、略円筒状の形状である。容器の内部は機密性が保たれており、運転時に、低段圧縮機２１においては中間圧、高段圧縮機２３においては高圧の圧力が保持される。容器３０の内部の下部は、油（潤滑油）を貯留するための油溜まり（図示せず）となっている。
　容器３０は、内部に、モータ４０と、クランクシャフト６０と、圧縮部５０とを収容している。容器３０の上部には、ターミナル３５が配置されている。また、容器３０には、冷媒の吸入管１４ａ、１４ｂおよび吐出管１５ａと、油戻し管３１と、油排出管３２とが接続されている。吐出管１５ａは、中間圧冷媒配管１５に接続されている。
　（２－２）モータ４０
　モータ４０は、ブラシレスＤＣモータである。モータ４０は、クランクシャフト６０を、回転軸ＲＡを中心に回転する動力を発生する。モータ４０は、容器３０の内部の空間内で、上部の空間の下、圧縮部５０の上に配置されている。モータ４０は、ステータ４１およびロータ４２を有する。ステータ４１は、容器３０の内壁に固定されている。ロータ４２は、ステータ４１と磁気的な相互作用をすることによって回転する。
　ステータ４１は、ステータコア４６と、インシュレータ４７とを有する。ステータコア４６は、鋼製である。インシュレータ４７は、樹脂製である。インシュレータ４７は、ステータコア４６の上下に配置され、巻線が巻かれている。
　（２－３）クランクシャフト６０
　クランクシャフト６０は、モータ４０の動力を圧縮部５０に伝達する。クランクシャフト６０は、主軸部６１、第１偏心部６２ａ、第２偏心部６２ｂを有する。
　主軸部６１は、回転軸ＲＡと同心である部位である。主軸部６１は、ロータ４２に固定されている。
　第１偏心部６２ａおよび第２偏心部６２ｂは、回転軸ＲＡに対して偏心している。第１偏心部６２ａの形状および第２偏心部６２ｂの形状は、回転軸ＲＡを基準として互いに対称である。
　クランクシャフト６０の下端には、オイルチューブ６９が設けられている。オイルチューブ６９は、油溜まりから油（潤滑油）をくみ上げる。くみ上げられた潤滑油は、クランクシャフト６０の内部の油通路を上昇し、圧縮部５０の摺動箇所に供給される。
　（２－４）圧縮部５０
　圧縮部５０は、２シリンダ型の圧縮機構である。圧縮部５０は、第１シリンダ５１、第１ピストン５６、第２シリンダ５２、第２ピストン６６、フロントヘッド５３、ミドルプレート５４、リアヘッド５５、フロントマフラ５８ａ、５８ｂを有する。
　圧縮部５０には、第１圧縮室７１、第２圧縮室７２が形成されている。第１、第２圧縮室は、冷媒が供給され、圧縮される空間である。
　（２－４－１）第１圧縮室７１と、第１圧縮室７１で圧縮される冷媒の流れ
　第１圧縮室７１は、図２または５に示すように、第１シリンダ５１と、第１ピストン５６と、フロントヘッド５３と、ミドルプレート５４とによって囲まれた空間である。
　第１シリンダ５１には、図５に示すように、吸入孔１４ｅ、吐出凹部５９、ブッシュ収容穴５７ａ、ブレード移動穴５７ｂが設けられている。第１シリンダ５１は、クランクシャフト６０の主軸６１および第１偏心部６２ａと、第１ピストン５６とを収容する。吸入孔１４ｅは、第１圧縮室７１と吸入管１４ａの内部とを連通させる。ブッシュ収容穴５７ａには、１対のブッシュ５６ｃが収容される。
　第１ピストン５６は、円環部５６ａとブレード５６ｂを有する。第１ピストン５６は、揺動ピストンである。円環部５６ａにはクランクシャフト６０の第１偏心部６２ａが嵌め込まれる。ブレード５６ｂは、１対のブッシュ５６ｃに挟まれている。第１ピストン５６は、第１圧縮室７１を２つに分割する。１つは、吸入孔１４ｅに連通する低圧室７１ａである。もう１つは、吐出凹部５９に連通する高圧室７１ｂである。図５において、円環部５６ａは時計回りに公転し、高圧室７１ｂの容積は小さくなり、高圧室７１ｂの冷媒は圧縮される。円環部５６ａの公転に際し、ブレード５６ｂの先端は、ブレード移動穴５７ｂの側とブッシュ収容穴５７ａの側を往復する。
　フロントヘッド５３は、図２に示すように、環状部材５３ａによって、容器３０の内側に固定されている。
　フロントヘッド５３には、フロントマフラ５８ａ、５８ｂが固定されている。フロントマフラは、冷媒が吐出される際の騒音を低減する。
　第１圧縮室７１で圧縮された冷媒は、吐出凹部５９を経由して、フロントマフラ５８ａとフロントヘッド５３との間の第１フロントマフラ空間５８ｅに吐き出される。冷媒は、さらに、２つのフロントマフラ５８ａ、５８ｂの間の第２フロントマフラ空間５８ｆに移動した後で、フロントマフラ５８ｂに設けられた吐出穴５８ｃ、５８ｄ（図４参照）より、モータ４０の下の空間に吹出される。
　圧縮され、フロントマフラ５８ａの吐出穴５８ｃ、５８ｄより吹出された冷媒は、モータ４０の隙間より、容器３０の上部空間に移動し、吐出管１５ａより吹出され、高段圧縮機２３へと向かう。
　（２－４－２）第２圧縮室７２と、第２圧縮室７２で圧縮される冷媒の流れ
　第２圧縮室７２は、第２シリンダ５２と、第２ピストン６６と、リアヘッド５５と、ミドルプレート５４とによって囲まれた空間である。
　第２圧縮室７２にて圧縮される冷媒の流れも、ほぼ第１圧縮室７１にて圧縮される冷媒の流れと同様なので、詳細な説明は省略する。ただし、第２圧縮室７２で圧縮された冷媒の場合は、いったん、リアヘッド５５に設けられたリアマフラ空間５５ａに送られた後で、さらに、フロントマフラ５８ａ、５８ｂによるフロントマフラ空間５８ｅ、５８ｆに送られるところが、異なる。
　（２－５）圧縮機２１と、油戻し管３１と油排出管３２の接続位置について
　油戻し管３１は、図２に示すように、モータ４０の下で、圧縮部５０の上の空間に、内部流路が連通するように、容器３０に接続されている。油戻し管３１から、容器３０の内部に吹出された油は、モータ４０のインシュレータ４７に衝突した後で、フロントマフラ５８ｂや、フロントヘッド５３を固定する環状部材５３ａの上に落ち、さらに、容器３０内部下部の油溜まりに合流する。
　油戻し管３１を、第２圧縮室７２よりも上の空間に接続するのが好ましい。油戻し管３１を第２圧縮室７２よりも下の空間に接続すると、油溜まりの油面よりも下になる可能性が高くなり、そうなると、フォーミングを生じるので好ましくない。
　また、油戻し管３１は、容器３０のより上部に接続しても良い。たとえば、モータ４０のステータ４１のコアカットの部分に接続されていても良い。ただし、油溜まりになるべく近い低部に接続される方が、より早く、摺動部（圧縮室７１、７２付近）に油を供給することにつながり、好ましい。
　また、油戻し管３１の内径は、たとえば、１０ｍｍ以上１２ｍｍ以下である。
　油排出管３２は、図２に示すように、モータ４０の下で、圧縮部５０の上の空間に、内部流路が連通するように、容器３０に接続されている。
　油排出管３２の容器３０への接続位置が圧縮室７２よりも低くなると、油が過剰に油溜まりより失われるおそれがある。また、モータ４０よりも高い位置になると、吐出管１５ａと差が小さくなり、油排出管３２を設ける意義が失われる。
　また、本実施形態では、図２に示すように、油排出管３２の容器３０への取り付け高さ位置は、油戻し管３１の容器３０への取り付け高さ位置と同等である。これによって、油溜まりの油面の高さ調整が容易になる。
　また、図４に示すように、油排出管３２の平面的な容器３０への取り付け位置は、モータ４０の回転軸ＲＡに対して、フロントマフラ５８ｂの吐出穴５８ｃ、５８ｄの反対の位置である。ここで、反対の位置とは、油排出管３２の接続位置から回転軸ＲＡに対して左右に９０°ずつの合計１８０°以外の１８０°の範囲との意味である。なお、図４では、吐出穴５８ｃの一部が反対の位置ではないが、ここでは、吐出穴５８ｃ、５８ｄの面積の半分以上が反対側との意味である。
　本実施形態では、油排出管３２の容器３０への接続位置が、フロントマフラ５８ｂの吐出穴５８ｃ、５８ｄの位置から離れているので、フロントマフラ５８ｂの吐出穴５８ｃ、５８ｄから吐出した冷媒を、直接油排出管３２によって、低段圧縮機２１より排出するのを低減できる。
　油排出管３２の内径は、油戻し管３１の内径と同等である。吐出管１５ａの内径よりも細いものを用いる。より具体的には、油排出管３２の内径は、たとえば、１０ｍｍ以上１２ｍｍ以下である。
　また、図５に示すように、油排出管３２と油戻し管３１の平面的な位置関係を見れば、油排出管３２の容器３０への接続位置は、油戻し管３１の容器３０への接続位置から、モータ４０の回転方向（図５の矢印の方向）に９０°以上離れた位置である。好ましくは、１８０°以上はなれた位置である。本実施形態では、この角度は、θであらわされている。θは、２７０°以上である。また、θは、３３０°以下にはすべきである。
　本実施形態では、油排出管３２と油戻し管３１の位置が十分離されているため、油戻し管３１で低段圧縮機２１の容器３０内に導入した油がそのまま油排出管３２により、容器３０外に排出されるのを低減し、低段圧縮機２１の均油を容易に実現することができる。
　（２－６）アキュムレータ２２
　本実施形態の多段圧縮システム２０においては、低段圧縮機２１の上流に第１アキュムレータ２２が、高段圧縮機２３の上流に第２アキュムレータ２４が配置されている。アキュムレータ２２、２４は、流れてきた冷媒を一度蓄えて、液冷媒が圧縮機に流れるのを防止し、圧縮機の液圧縮を防止する。第１アキュムレータ２２と第２アキュムレータ２４の構成はほとんど同じなので、第１アキュムレータ２２について、図２を用いて説明する。
　蒸発器で加熱された低圧のガス冷媒が、四方切換弁５を経由して、冷媒配管１３を流れ、アキュムレータ２２に導入される。ガス冷媒は、圧縮機２１の吸入管１４ａ、１４ｂより、第１、第２圧縮室７１、７２に導入される。アキュムレータの内部下方には、液冷媒、油が溜まる。吸入管１４ａ、１４ｂには、アキュムレータ内部の下方において、小さな穴１４ｃ、１４ｄが形成されている。穴１４ｃ、１４ｄの径は、たとえば、１ｍｍ～２ｍｍである。油は、液冷媒とともに、少量ずつ穴１４ｃ、１４ｄを経由して、ガス冷媒に合流して、圧縮室へ送られる。
　（３）多段圧縮システム２０の製造方法
　本実施形態の多段圧縮システム２０において、特に本実施形態に特有の低段圧縮機２１とその周辺の組み立て方法について簡単に説明する。
　従来、圧縮機へのモータの組み込みにおいては、焼嵌め法が用いられる。しかし、本実施形態においては、事前に、油戻し管等を容器に接続するために、容器に穴を開け、容器に座を溶接する必要がある。容器に座を形成すると、容器が真円より歪が生じ、焼嵌め法でモータを組み込むのが難しくなる。そこで、本実施形態では、次のように、溶接法を用いて組み立てる。
　まず、容器の円筒部分の上部蓋を組み合わせて溶接する。
　次に、油戻し管３１等を容器に接続するための座を容器に形成する。
　次に、モータ４０を容器の下から挿入し、溶接法で、容器に固定する。ここで、溶接法としては、タッグ（ＴＡＧ）溶接法を用いる。ここで、タッグ溶接法とは、数箇所で点状の溶接を行う方法をいう（容器とモータのタッグ溶接については、たとえば、特許第５３７５５３４号公報を参照）。
　圧縮部５０を容器に挿入し、容器に固定する。固定方法は、モータと同様にタッグ溶接である。
　容器に形成した座に、油戻し管３１等の配管を固定する。
　このように、タッグ溶接を用いることにより、油戻し管３１等の座の形成のために、容器の真円度に歪が生じていても、モータ等を比較的容易に容器に固定することができる。
　（４）特徴
　（４－１）
　本実施形態の多段圧縮システム２０は、低段圧縮機２１と、高段圧縮機２３とを有するシステムである。このシステムにおいて、低段圧縮機２１の容器３０に接続されている、油戻し管３１と油排出管３２とを有することを特徴とする。油戻し管３１は、高段圧縮機２３で排出された油を、低段圧縮機２１に戻す。油排出管３２は、低段圧縮機２１の過剰の油を排出する。
　本実施形態の多段圧縮システム２０は、油戻し管３１が低段圧縮機２１の容器３０に直接接続されているので、油戻し管３１のレスポンスが早い。つまり、従来、第１アキュムレータ２２の吸入管（冷媒配管１３）に接続されている場合に比べて、容器に、より早く、油を供給することができる。また、さらに、油排出管３２も同じ容器３０に接続されているため、過剰な油を低段圧縮機２１から排出するのも迅速に行える。つまり、レスポンスの良い油戻し管３１および油排出管３２を両方とも容器３０に接続することにより、低段圧縮機２１の迅速な油量の制御が実現できる。
　（４－２）
　本実施形態の多段圧縮システム２０においては、油戻し管３１と油排出管３２は、圧縮部５０よりも上、モータ４０よりも下の前記容器３０に接続されている。圧縮部５０は、より具体的には圧縮室である。なお、本実施形態においては、低段圧縮機２１は２シリンダタイプの圧縮機であり、圧縮室は、第１圧縮室７１と第２圧縮室７２の２つがある。このような場合に圧縮室と言う場合には、第２圧縮室７２を指すこととする。油戻し管３１についてみると、モータ４０と圧縮部５０の間の空間に、油が供給されるように、油戻し管３１は容器３０に接続されている。
　本実施形態の多段圧縮システム２０は、油戻し管３１が、モータ４０と圧縮部５０の間の空間に、油が供給されるように接続されているので、低段圧縮機の油溜まりにより迅速に、油を供給することができる。また、油排出管３２が、容器３０の圧縮部５０より上、モータ４０より下の位置に接続されているため、低段圧縮機２１の過剰の油を過不足なく、低段圧縮機から排出することができる。このため、低段圧縮機の油量の制御をより迅速に行うことができる。
　（４－３）
　本実施形態の多段圧縮システム２０においては、油戻し管３１の容器３０への接続位置の高さは、油排出管３２の容器３０への接続位置の高さと同等である。
　したがって、本実施形態の多段圧縮システム２０は、低段圧縮機２１の油溜まりの油面が、上がり過ぎないように抑制され、低段圧縮機２１の油量が適切に制御される。
　（４－４）
　本実施形態の多段圧縮システム２０においては、上面視において、油排出管３２の容器３０への接続位置は、油戻し管３１の容器への接続位置から、モータの回転方向に９０°以上離れた位置である。より好ましくは、１８０°以上離れた位置である。
　したがって、本実施形態の多段圧縮システム２０は、油排出管３２と油戻し管３１のこのような位置関係のために、油戻し管３１で低段圧縮機２１の容器３０内に導入した油がそのまま油排出管３２により、容器３０外に排出されるのを低減し、低段圧縮機内の油量を適切に制御することができる。
　（４－５）
　本実施形態の多段圧縮システム２０の低段圧縮機２１の圧縮部５０は、マフラ５８ｂを有している。マフラ５８ｂは、圧縮室７１、７２で圧縮された冷媒を、容器３０内部に吐出する。マフラ５８ｂは、吐出穴５８ｃ、５８ｄを有している。上面視において、油排出管３２の容器３０への接続位置は、モータ４０の回転軸ＲＡに対して、マフラ５８ｂの吐出穴５８ｃ、５８ｄの反対の位置である。ここで、反対の位置とは、油排出管３２の接続位置から回転軸ＲＡに対して左右に９０°ずつの合計１８０°以外の１８０°の範囲との意味である。
　本実施形態の多段圧縮システム２０は、油排出管３２の容器３０への接続位置が、マフラ５８ｂの吐出穴５８ｃ、５８ｄの位置から離れているので、マフラ５８ｂの吐出穴５８ｃ、５８ｄから吐出した冷媒を、直接油排出管３２によって、低段圧縮機２１より排出するのを低減できる。
　（４－６）
　本実施形態の多段圧縮システム２０は、油排出管３２の内径は、油戻し管３１の内径と同等である。
　本実施形態の多段圧縮システム２０は、油排出管３２と油戻し管３１の内径が同等であるので、油戻し量と油排出量の調整が同等に行いやすく、低段圧縮機の油量の調整が容易である。
　（４－７）
　本実施形態の多段圧縮システム２０は、冷媒は、二酸化炭素を主とする冷媒であり、油は、二酸化炭素と非相溶の油である。二酸化炭素と非相溶の油の例としては、ＰＡＧ（ポリアルキレングリコール類）、ＰＯＥ（ポリオールエステル類）である。
　このような非相溶な油と、二酸化炭素冷媒との混合液では、冷凍装置１を通常の温度条件（－２０℃以上）で運転するとき、比重の関係で、油が下で、冷媒が上になる。
　そうすると、油分離器において、油の分離が容易になり、油だけを低段圧縮機２１に戻しやすくなる。また、低段圧縮機２１においても、油溜まりにおいて、液冷媒が上方に集まりやすく、油排出管３２での余分な液冷媒の排出が容易になる。
　（５）変形例
　（５－１）変形例１Ａ
　第１実施形態の多段圧縮システム２０においては、油戻し管３１の容器３０への接続位置の高さは、油排出管３２の容器３０への接続位置の高さと同等であった。変形例１Ａの多段圧縮システム２０においては、油戻し管３１の容器３０への接続位置の高さは、油排出管３２の容器３０への接続位置の高さよりも高い。その他の構成は、第１実施形態と同じである。
　変形例１Ａの多段圧縮システム２０は、第１実施形態の多段圧縮システム２０に比べて、低段圧縮機２１の油溜まりの油面の高さがより低く抑制される。低段圧縮機２１の油量が第１実施形態よりも少なめに、かつ、適切に制御される。
　（５－２）変形例１Ｂ
　第１実施形態の多段圧縮システム２０においては、圧縮機２１、２３はともに２シリンダタイプの圧縮機であった。変形例１Ｂの多段圧縮システム２０では、圧縮機２１、２３は、ともに１シリンダタイプの圧縮機である。その他の構成は、第１実施形態と同じである。
　変形例１Ａの多段圧縮システム２０も、第１実施形態の多段圧縮システム２０と同様の特徴（４－１）～（４－７）を有する。
　また、低段圧縮機２１と高段圧縮機２３の一方が１シリンダタイプで、一方が２シリンダタイプの場合も第１実施形態と同様の特徴を有する。
　（５－３）変形例１Ｃ
　第１実施形態においては、油戻し管３１は、油分離器２５からの油を低段圧縮機２１に戻している。変形例１Ｃにおいては、油戻し管３１は、高段圧縮機２３から排出された油を直接低段圧縮機２１に戻している。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
　変形例１Ｃの多段圧縮システム２０も、第１実施形態の多段圧縮システム２０と同様の特徴（４－１）～（４－７）を有する。ただし、変形例１Ａの場合、高段圧縮機２３から排出された過剰の冷媒と油が混じるので、第１実施形態の油分離器２５を経由する場合に比べて、油戻し管３１を流れる油に混じる冷媒の量が増えることになる。
　また、高段圧縮機２３から排出された油に、油分離器２５より分離された油を加えて、低段圧縮機２１の容器３０に戻しても良い。
　（５－４）変形例１Ｄ
　変形例１Ｄの多段圧縮システムは、第１実施形態の多段圧縮システム２０の構成に加えて、低段圧縮機２１の油溜まりの油量を計測する液面計と、油戻し管３１の途中に、油戻し管３１を流れる油の流量を制御する制御弁と、をさらに備える。そして、液面計で計測された液面のデータを下に、液面が所定値よりも高いときは、制御弁の流量を絞り、液面が所定値よりも低いときは、制御弁の流量を多くする制御を行う。
　変形例１Ｄの多段圧縮システムは、液面計と制御弁を備え、油戻し管３１を用いて低段圧縮機２１の油量をフィードバック制御することができる。変形例１Ｄの多段圧縮システム２０は、第１実施形態の多段圧縮システム２０と同様の特徴（４－１）～（４－７）も有している。
　（５－５）変形例１Ｅ
　第１実施形態の多段圧縮システム２０は、低段圧縮機２１と、高段圧縮機２３との２段の圧縮システムを有していた。変形例１Ｅの多段圧縮システムは、４台の圧縮機を有する４段の圧縮システムである。変形例１Ｅの場合、最も低段側の圧縮機が、第１実施形態の低段圧縮機２１に、最も高段側の圧縮機が第１実施形態の高段圧縮機２３に、低段側の三つの圧縮機の吐出管が、第１実施形態の中間圧冷媒配管１５に相当する。
　変形例１Ｅの多段圧縮システム２０も、第１実施形態の多段圧縮システム２０と同様の特徴（４－１）～（４－７）を有する。
　変形例１Ｅの多段圧縮システム２０は、４台の圧縮機を４段に接続する多段圧縮システムであった。３台の圧縮機を３段に接続する多段圧縮システムの場合、５台以上の圧縮機を５段以上に接続する多段圧縮システムの場合にも、本開示は有効である。
　（５－６）変形例１Ｆ
　第１実施形態の多段圧縮システム２０は、低段圧縮機２１の吐出管１５ａに繋がる中間圧冷媒配管１５の上流側にインタークーラ２６、下流側に中間インジェクション配管の合流部分１５ｂを備えていた。変形例１Ｆの多段圧縮システム２０においては、中間圧冷媒配管１５の上流側に中間インジェクション配管の合流部分１５ｂ、下流側にインタークーラ２６を備えている。その他の構成は、第１実施形態と同じである。
　変形例１Ｆの多段圧縮システム２０も、第１実施形態の多段圧縮システム２０と同様の特徴（４－１）～（４－７）を有する。
　（５－７）変形例１Ｇ
　第１実施形態の多段圧縮システム２０は、低段圧縮機２１の吐出管１５ａに繋がる中間圧冷媒配管１５の上流側にインタークーラ２６、下流側に中間インジェクションの合流部分１５ｂを備えていた。変形例１Ｇの多段圧縮システム２０においては、中間圧冷媒配管１５にインタークーラ２６を備えているのみで、中間インジェクション配管の合流部分１５ｂは備えていない。変形例１Ｇは、エコノマイザ熱交換器７を備えていない。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
　変形例１Ｇの多段圧縮システム２０も、第１実施形態の多段圧縮システム２０と同様の特徴（４－１）～（４－７）を有する。
　また、変形例１Ｇとは逆に、多段圧縮システム２０は、中間圧冷媒配管１５に中間インジェクションの合流部分１５ｂを備えているのみで、インタークーラ２６は備えていない場合も本開示は有効である。
　（５－８）変形例１Ｈ
　第１実施形態の多段圧縮システム２０において、油排出管３２は、中間圧冷媒配管１５上の中間インジェクションの合流部分１５ｂの下流に接続されていた。変形例１Ｈにおいては、油排出管３２は、中間圧冷媒配管１５上のインタークーラ２６より上流部分に接続されている。合流部分において、油排出管３２と中間圧冷媒配管１５の圧力差は、変形例１Ｈの場合、第１実施形態の場合よりも小さくなる。よって、変形例１Ｈの場合は、第１実施形態の場合よりも、油排出量は減少する。したがって、変形例１Ｈは、第１実施形態よりも低段圧縮機の油量を多めに制御する。その他の構成と特徴は、第１実施形態と同様である。
　また、油排出管３２は、中間圧冷媒配管１５上の、インタークーラ２６と、中間インジェクションの合流部分１５ｂとの間や、インタークーラ２６の途中に、接続されていても良い。中間圧冷媒配管１５上の接続位置に応じて、油排出管３２の油排出量は変化するが、その場合も、その他の構成と特徴は、第１実施形態と同様である。
　（５－９）変形例１Ｉ
　第１実施形態の多段圧縮システム２０においては、圧縮機２１のロータリー式圧縮部は、円環部５６ａとブレード５６ｂとが一体となった、第１ピストン５６を用いていた。変形例１Ｉのロータリー式圧縮部は、ブレードの代わりにベーンを用い、ベーンとピストンが別体となっている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
　変形例１Ｉの多段圧縮システム２０も、第１実施形態の多段圧縮システム２０と同様の特徴（４－１）～（４－７）を有する。
　（５－１０）変形例１Ｊ
　第１実施形態の多段圧縮システム２０は中間インジェクション配管の上流部分に、レシーバ６およびエコノマイザ熱交換器７を配していた。変形例１Ｊの多段圧縮システム２０においては、中間インジェクション配管１２の上流部分に、レシーバ６を備えているのみで、エコノマイザ熱交換器７は備えていない。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
　変形例１Ｊの多段圧縮システム２０も、第１実施形態の多段圧縮システム２０と同様の特徴（４－１）～（４－７）を有する。
　また、変形例１Ｊとは逆に、多段圧縮システム２０は、中間インジェクション配管１２の上流部分に、エコノマイザ熱交換器７を備えているのみで、レシーバ６は備えていない場合も本開示は有効である。
　以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
１　　　　　　冷凍装置
２　　　　　　熱源側熱交換器
３　　　　　　ブリッジ回路
４　　　　　　利用側熱交換器
５　　　　　　四方切換弁
６　　　　　　レシーバ
７　　　　　　エコノマイザ熱交換器
８、９　　　　膨張機構
１２　　　　　中間インジェクション配管
１５　　　　　中間圧冷媒配管
１５ｂ　　　　中間インジェクション配管の合流部分
２０　　　　　多段圧縮システム
２１　　　　　低段圧縮機
２２　　　　　第１アキュムレータ
２３　　　　　高段圧縮機
２４　　　　　第２アキュムレータ
２５　　　　　油分離器
２６　　　　　インタークーラ
３０　　　　　容器
３１　　　　　油戻し管
３１ａ　　　　減圧器
３２　　　　　油排出管
４０　　　　　モータ
５０　　　　　圧縮部
５８ａ、５８ｂ　　　マフラ
５８ｃ、５８ｄ　　　吐出穴
７１　　　　　第１圧縮室
７２　　　　　第２圧縮室
特開2008-261227号公報

Claims (10)

  1. 　冷媒と油とを利用する多段圧縮システム（２０）であって、
    　前記冷媒を圧縮する低段圧縮機（２１）と、
    　前記低段圧縮機で圧縮された前記冷媒をさらに圧縮する高段圧縮機（２３）と、
    　前記高段圧縮機で排出された前記油または前記高段圧縮機内の前記油を、前記低段圧縮機に戻す油戻し管（３１）と、
    　前記低段圧縮機の前記油を排出する油排出管（３２）と、
    を備え、前記低段圧縮機は、
    　前記冷媒を圧縮する圧縮部（５０）と、
    　前記圧縮部を駆動するモータ（４０）と、
    　前記圧縮部と前記モータを収容し、前記油戻し管と前記油排出管が接続されている容器（３０）と、
    を有する、
    　多段圧縮システム。
  2. 　前記モータは、前記圧縮部よりも上に配置されている、
    　請求項１に記載の多段圧縮システム。
  3. 　前記油戻し管と、前記油排出管は、前記圧縮部より上、前記モータよりも下の前記容器に接続されている、
    　請求項１または２に記載の多段圧縮システム。
  4. 　前記油戻し管の前記容器への接続位置の高さは、前記油排出管の前記容器への接続位置の高さより高い、
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の多段圧縮システム。
  5. 　前記油戻し管の前記容器への接続位置の高さは、前記油排出管の前記容器への接続位置の高さと同等である、
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の多段圧縮システム。
  6. 　上面視において、前記油排出管の前記容器への接続位置は、前記油戻し管の前記容器への接続位置から、前記モータの回転方向に９０°以上離れた位置である、
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の多段圧縮システム。
  7. 　上面視において、前記油排出管の前記容器への接続位置は、前記油戻し管の前記容器への接続位置から、前記モータの回転方向に１８０°以上離れた位置である、
    　請求項６に記載の多段圧縮システム。
  8. 　前記圧縮部（５０）には、前記冷媒が導入されて圧縮される圧縮室（７１、７２）が形成されており、
    　前記圧縮部は、前記圧縮室で圧縮された冷媒を吐出する吐出穴（５８ｃ、５８ｄ）の形成されたマフラ（５８ｂ）を有し、
    　上面視において、前記油排出管（３２）の前記容器への接続位置は、前記モータの回転の中心（ＲＡ）に対して、前記マフラの前記吐出穴の反対の位置である、
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の多段圧縮システム。
  9. 　前記油排出管の径は、前記油戻し管の径と同等である、
    　請求項１～８のいずれか１項に記載の多段圧縮システム。
  10. 　前記冷媒は、二酸化炭素を主とする冷媒であり、
    　前記油は、二酸化炭素と非相溶の油である、
    　請求項１～９のいずれか１項に記載の多段圧縮システム。
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