JP2010156487A

JP2010156487A - 冷凍装置

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Publication number: JP2010156487A
Application number: JP2008334241A
Authority: JP
Inventors: Ryuzo Sotojima; 隆造外島; Yoshitaka Shibamoto; 祥孝芝本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2010-07-15

Abstract

【課題】複数の圧縮機構が１本の駆動軸で機械的に連結された圧縮機が設けられて二段圧縮冷凍サイクルを行う冷凍装置において、運転条件の変化に拘わらず高いＣＯＰを得られるようにする。
【解決手段】
空気調和装置（1）に、１本の駆動軸（35）で機械的に連結された３つのロータリ型の圧縮機構部（31,32,33）を有する圧縮機（11）が接続された冷媒回路（10）を設け、二段圧縮冷凍サイクルを行うようにする。ロータリ型の圧縮機構部（31,32,33）を１シリンダ室型の圧縮機構部と２シリンダ室型の圧縮機構部とから構成する。空気調和装置（1）には、圧縮機（11）の低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との吸入容積の比率である吸入容積比を変更する吸入容積比変更手段（2）を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、二段圧縮冷凍サイクルの冷凍装置に関し、特に、複数の圧縮機構が１本の駆動軸で機械的に連結された圧縮機の容積比を調整する技術に関するものである。

従来より、二段圧縮冷凍サイクルを行う冷凍装置が知られている。この冷凍装置では、例えば、２つの圧縮機構が１本の駆動軸に機械的に連結された圧縮機構が用いられている（例えば特許文献１参照）。この冷凍装置の圧縮機では、一方の圧縮機構が低段側圧縮機構となり、他方の圧縮機構が高段側圧縮機構となる。
特開２０００−８７８９２号公報

ここで、例えば二酸化炭素を冷媒とする冷凍サイクルでは、放熱損失が大きく、高いＣＯＰを得にくい問題がある。そこで、上記のように多段圧縮することでＣＯＰを高めることが可能である。その際、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構の容積比により中間圧が変化するが、中間圧が変化するとＣＯＰが変化するため、中間圧を最適に制御することが望ましい。

低段側圧縮機と高段側圧縮機の２台の圧縮機がある場合には、それぞれの圧縮機の回転数を変化させることにより、冷媒の取り込み量比（容積比）を変えてＣＯＰを制御することができる。しかし、特許文献１に記載されているような１本の駆動軸に２つの圧縮機構が連結された圧縮機では、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構の回転速度が等しいため、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構の吸入容積の比率が一定となり、中間圧を制御することができなくなってしまう。このことは、冷媒が二酸化炭素である場合に限らず、他の冷媒を用いる場合でも同様である。

本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、二段圧縮の冷凍サイクルを行う冷凍装置において、複数の圧縮機構が１本の駆動軸で機械的に連結された圧縮機の容積比を調整できるようにし、ひいては最適ＣＯＰの運転を可能にすることである。

第１の発明は、複数のロータリ型の圧縮機構部（31,32,33）が１本の駆動軸（35）で機械的に連結された圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備えて二段圧縮冷凍サイクルを行う冷凍装置を前提としている。

そして、この冷凍装置は、上記圧縮機（11）が上記圧縮機構部（31,32,33）を３つ備え、少なくとも１つの圧縮機構部は、シリンダ空間の中で偏心回転運動をする環状の偏心ピストン（62，82）の内周側と外周側に２つのシリンダ室を有する２シリンダ室型の圧縮機構部（31，33）により構成され、他の圧縮機構部は、シリンダ空間の中で偏心回転運動をする偏心ピストン（72）の外周側に１つのシリンダ室を有する１シリンダ室型の圧縮機構部により構成されている。また、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との吸入容積の比率である吸入容積比を変更する吸入容積比変更手段（2）を備えている。

第１の発明では、圧縮機（11）は３つの圧縮機構部（31,32,33）を備えている。そのため、該圧縮機（11）では、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの少なくとも１つが低段側圧縮機構として用いられ、残りの少なくとも１つが高段側圧縮機構として用いられて冷媒が二段圧縮される。また、本冷凍装置は、吸入容積比変更手段（2）を備えている。そのため、本冷凍装置では、吸入容積比変更手段（2）によって吸入容積比を変更することができる。

第２の発明は、第１の発明において、２シリンダ室型の圧縮機構部が２つのシリンダ室を有する１つの圧縮機構部として構成され、２つの２シリンダ室型圧縮機構部と１つの１シリンダ室型圧縮機構部が設けられている。

第３の発明は、第１の発明において、２シリンダ室型の圧縮機構部が、２つのシリンダ室が互いに独立する２つの圧縮機構部として構成され、１つの２シリンダ室型圧縮機構部と１つの１シリンダ室型圧縮機構部が設けられている。

第２，第３の発明では、２シリンダ室型の圧縮機構部と１シリンダ室型の圧縮機構の組み合わせを変えた場合でも、吸入容積比変更手段（2）によって吸入容積比を変更することができる。

第４の発明は、第１から第３の発明の何れか１つにおいて、上記吸入容積比変更手段（2）は、上記３つの圧縮機構部（31,32,33）の接続関係を変更することにより、上記吸入容積比を変更する。

第４の発明では、圧縮機構部を３つ備えおり、該３つの圧縮機構部（31,32,33）の接続関係を変更することによって、吸入容積比を変更することができる。

第５の発明は、第４の発明において、上記吸入容積比変更手段（2）は、上記３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの低段側圧縮機構として用いられる２つの圧縮機構部（31,32）が直列に接続される状態と並列に接続される状態とに切り換える切換機構（18,19）を有している。

第５の発明では、吸入容積比変更手段（2）の切換機構（18,19）によって、低段側圧縮機構として用いられる２つの圧縮機構部（31,32）が直列に接続される状態と並列に接続される状態との間において切り換えられることにより、吸入容積比が変更される。

具体的には、２つの圧縮機構部（31,32）が並列に接続される場合、低段側圧縮機構の吸入容積は２つの圧縮機構部（31,32）の吸入容積の和となる。一方、２つの圧縮機構部（31,32）が直列に接続される場合、低段側圧縮機構の吸入容積は２つの圧縮機構部（31,32）のうちの上流側の圧縮機構部（31）の吸入容積となる。そのため、２つの圧縮機構部（31,32）が低段側圧縮機構として用いられて接続関係が並列から直列に変更される場合には吸入容積比が大きくなる一方、直列から並列に変更される場合には吸入容積比が小さくなる。

第６の発明は、第４の発明において、上記吸入容積比変更手段（2）は、上記３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの高段側圧縮機構として用いられる２つの圧縮機構部（32,33）が直列に接続される状態と並列に接続される状態とに切り換える切換機構（90,91）を有している。

第６の発明では、吸入容積比変更手段（2）の切換機構（90,91）によって、高段側圧縮機構として用いられる２つの圧縮機構部（32,33）が直列に接続される状態と並列に接続される状態との間において切り換えられることにより、吸入容積比が変更される。

具体的には、２つの圧縮機構部（32,33）が並列に接続される場合、高段側圧縮機構の吸入容積は２つの圧縮機構部（32,33）の吸入容積の和となる。一方、２つの圧縮機構部（32,33）が直列に接続される場合、高段側圧縮機構の吸入容積は２つの圧縮機構部（32,33）のうちの上流側の圧縮機構部（32）の吸入容積となる。そのため、２つの圧縮機構部（32,33）が接続関係が並列から直列に変更される場合には吸入容積比が小さくなる一方、直列から並列に変更される場合には吸入容積比が大きくなる。

第７の発明は、第４の発明において、上記３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちのいずれか２つの圧縮機構部（31,32）は、吸入容積が異なるように構成され、上記吸入容積比変更手段（2）は、上記吸入容積の異なる２つの圧縮機構部（31,32）の接続関係を変更する切換機構（92,93）を有している。

第７の発明では、吸入容積比変更手段（2）の切換機構（92,93）によって、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの吸入容積の異なる２つの圧縮機構部（31,32）の接続関係が変更されると、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構の少なくとも一方の吸入容積が変わる。これにより、吸入容積比が変更される。

第８の発明は、第７の発明において、上記２つの圧縮機構部（31,32）は、一方が低段側圧縮機構として用いられ、他方が高段側圧縮機構として用いられるように構成されている。

第８の発明では、吸入容積比変更手段（2）の切換機構（92,93）によって、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの低段側圧縮機構として用いられる圧縮機構部（31）と高段側圧縮機構として用いられる圧縮機構部（32）との接続関係が変更されると、変更前に低段側圧縮機構として用いられていた圧縮機構部（31）が高段側圧縮機構として用いられる一方、高段側圧縮機構として用いられていた圧縮機構部（32）が低段側圧縮機構として用いられることとなる。これにより、低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構の少なくとも一方の吸入容積が変わるため、吸入容積比が変更される。

第９の発明は、第１の発明において、上記吸入容積比変更手段（2）は、上記３つの圧縮機構部（31,32,33）の全ての圧縮機構部において冷媒が圧縮される第１の状態と、上記３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの２つの圧縮機構部において冷媒が圧縮される一方、残りの１つの圧縮機構部では、吸入側と吐出側とが等しい圧力状態となって冷媒が圧縮されずに通過する第２の状態とに切り換える切換機構（94,95,96,97,98）を有している。

第９の発明では、吸入容積比変更手段（2）の切換機構（94,95,96,97,98）によって第１の状態から第２の状態に切り換えられると、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちのいずれか１つの圧縮機構部の吸入側と吐出側とが等しい圧力状態となり、該圧縮機構部では冷媒が圧縮されなくなる。これにより、低段側圧縮機構又は高段側圧縮機構の吸入容積が変わるため、吸入容積比が変更される。

第１０の発明は、第９の発明において、上記切換機構（94,95,96）は、上記第１の状態では、上記３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちのいずれか２つの圧縮機構部が並列に接続される一方、上記第２の状態では、上記第１の状態において並列に接続された２つの圧縮機構部のうちの一方の圧縮機構部の吸入側と吐出側とが連通するように構成されている。

第１０の発明では、吸入容積比変更手段（2）の切換機構（94,95,96）によって第１の状態から第２の状態に切り換えられると、第１の状態において並列に接続されていた２つの圧縮機構部のうちの一方の圧縮機構部では、吸入側と吐出側とが連通して等しい圧力状態となるために冷媒が圧縮されないまま通過することとなる。これにより、低段側圧縮機構又は高段側圧縮機構の吸入容積が変わるため、吸入容積比が変更される。

第１１の発明は、第９の発明において、上記３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちのいずれか２つの圧縮機構部（32,33）は、吸入容積が異なるように構成され、上記切換機構（97,98）は、上記第１の状態では、上記吸入容積の異なる２つの圧縮機構部（32,33）が直列に接続されて両圧縮機構部（32,33）が低段側圧縮機構又は高段側圧縮機構として用いられる一方、上記第２の状態では、上記第１の状態において直列に接続された２つの圧縮機構部（32,33）のうちの上流側の圧縮機構部（32）の吸入側と吐出側とが連通されるように構成されている。

第１１の発明では、吸入容積比変更手段（2）の切換機構（97,98）によって第１の状態から第２の状態に切り換えられると、第１の状態において直列に接続されて低段側圧縮機構又は高段側圧縮機構として用いられていた２つの圧縮機構部（32,33）のうちの上流側の圧縮機構部（32）では、吸入側と吐出側とが連通して等しい圧力状態となるために冷媒が圧縮されないまま通過することとなる。これにより、低段側圧縮機構又は高段側圧縮機構の吸入容積が変わるため、吸入容積比が変更される。

第１２の発明は、第１の発明において、上記３つの圧縮機構部（31,32,33）は、第１の圧縮機構部（31）、第２の圧縮機構部（32）、第３の圧縮機構部（33）の順に直列に接続され、上記吸入容積比変更手段（2）は、上記第１の圧縮機構部（31）と第２の圧縮機構部（32）との間の冷媒を冷却して該第１の圧縮機構部（31）を低段側圧縮機構として用いる一方、上記第２の圧縮機構部（32）及び上記第３の圧縮機構部（33）を高段側圧縮機構として用いる第１の状態と、上記第２の圧縮機構部（32）と第３の圧縮機構部（33）との間の冷媒を冷却して上記第１の圧縮機構部（31）及び上記第２の圧縮機構部（32）を低段側圧縮機構として用いる一方、上記第３の圧縮機構部（33）を高段側圧縮機構として用いる第２の状態とに切り換える切換機構（98）を有している。

第１２の発明では、吸入容積比変更手段（2）の切換機構（98）によって圧縮機（11）の中間段の位置を変更することによって、吸入容積比が変更される。

具体的には、第１の状態では、低段側圧縮機構の吸入容積は第１の圧縮機構部（31）の吸入容積となり、高段側圧縮機構の吸入容積は第２の圧縮機構部（32）の吸入容積となる。一方、第２の状態では、低段側圧縮機構の吸入容積は第１の圧縮機構部（31）の吸入容積となり、高段側圧縮機構の吸入容積は第３の圧縮機構部（33）の吸入容積となる。よって、切換機構（98）によって第１の状態又は第２の状態に切り換えられることにより、高段側圧縮機構の吸入容積が変わり、吸入容積比が変更される。

第１３の発明は、第１から第１２のいずれか１つの発明において、上記冷媒回路（10）を流通する冷媒が二酸化炭素である。

第１３の発明では、冷媒回路（10）に充填された冷媒としての二酸化炭素は、低段側圧縮機構に吸入されて中間圧力状態となるまで圧縮された後、高段側圧縮機構に吸入されて臨界圧力よりも高い高圧圧力状態となるまで圧縮される。

本発明によれば、吸入容積比変更手段（2）を備えているため、運転条件の変化に伴って吸入容積比を変更することにより、高いＣＯＰが得られるように中間圧力を変動（上昇又は低下）させることができる。従って、本発明によれば、運転条件の変化に拘わらず高いＣＯＰを得ることができる。また、２シリンダ室型の圧縮機構部（31，33）は、１シリンダ室型のトルク変動が小さい特性を有しているため、複数の圧縮機構部をすべて１シリンダ室型の圧縮機構部で構成したものに比べて、振動や騒音を抑えることができる。

第２，第３の発明によれば、２シリンダ室型圧縮機構部と１シリンダ室側圧縮機構の組み合わせを変えた場合でも、吸入容積比変更手段（2）によって吸入容積比を変更することができる。

また、第４の発明によれば、圧縮機構部を３つ備えているため、圧縮機構部のシリンダ室の形状を変更することなく該３つの圧縮機構部（31,32,33）の接続関係を変更することにより、吸入容積比を容易に変更することができる。

また、第５の発明によれば、吸入容積比変更手段（2）の切換機構（18,19）によって、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの低段側圧縮機構として用いられる２つの圧縮機構部（31,32）の接続関係を直列又は並列に切り換えることにより、容易に吸入容積比を変更することができる。

また、第６の発明によれば、吸入容積比変更手段（2）の切換機構（90,91）によって、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの高段側圧縮機構として用いられる２つの圧縮機構部（32,33）の接続関係を直列又は並列に切り換えることにより、容易に吸入容積比を変更することができる。

また、第７及び第８の発明によれば、吸入容積比変更手段（2）の切換機構（92,93）によって、吸入容積の異なる２つの圧縮機構部（31,32）の接続関係を変更することにより、容易に吸入容積比を変更することができる。

また、第９の発明によれば、吸入容積比変更手段（2）の切換機構（94,95,96,97,98）によって、３つの圧縮機構部（31,32,33）の全ての圧縮機構部において冷媒が圧縮される第１の状態と、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの２つの圧縮機構部においては冷媒が圧縮される一方、残りの１つの圧縮機構部において冷媒が圧縮されずに通過する第２の状態とを切り換えることによって、容易に吸入容積比を変更することができる。

また、第１２の発明によれば、吸入容積比変更手段（2）によって、圧縮機（11）の中間段の位置を変更することによって、容易に吸入容積比を変更することができる。

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。なお、以下の実施形態では、本発明に係る冷凍装置の一例として、空気調和装置について説明する。

《発明の実施形態１》
−全体構成−
図１に示すように、空気調和装置（1）は、二段圧縮冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を備えている。この冷媒回路（10）には、圧縮機（11）と、室外熱交換器（12）と、第１膨張弁（13）と、気液分離器（14）と、第２膨張弁（15）と、室内熱交換器（16）とが接続されている。また、冷媒回路（10）には、暖房運転と冷房運転とを切り換える四方弁（17）と、後述する吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第１三方弁（18）及び第２三方弁（19）が設けられている。

圧縮機（11）の詳細な構成については後述するが、該圧縮機（11）は、密閉容器状のケーシング（40）を備えている。該ケーシング（40）内には、第１圧縮機構部（31）と第２圧縮機構部（32）と第３圧縮機構部（33）と、これらの３つの圧縮機構部（31,32,33）を駆動するための電動機（34）と、３つの圧縮機構部（31,32,33）と電動機（34）とが連結された駆動軸（35）とが収容されている。なお、詳細については後述するが、圧縮機（11）は、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの少なくとも１つが低段側圧縮機構として用いられる一方、残りの圧縮機構部のうちの少なくとも１つが高段側圧縮機構として用いられて二段圧縮冷凍サイクルを行うように冷媒回路（10）に接続されている。

ケーシング（40）には、該ケーシング（40）の内外を貫くように第１吸入管（51）、第１吐出管（52）、第２吸入管（53）、第２吐出管（54）、第３吸入管（55）及び高圧吐出管（56）が設けられている。

上記第１吸入管（51）は上記第１圧縮機構部（31）の吸入側に接続され、上記第１吐出管（52）は該第１圧縮機構部（31）の吐出側に接続されている。また、上記第２吸入管（53）は上記第２圧縮機構部（32）の吸入側に接続され、上記第２吐出管（54）は該第２圧縮機構部（32）の吐出側に接続されている。さらに、上記第３吸入管（55）は上記第３圧縮機構部（33）の吸入側に接続される一方、第３圧縮機構部（33）の吐出側はケーシング（40）の内部空間（S1）に開口している。また、上記高圧吐出管（56）は、ケーシング（40）の上部に設けられ、その内側端部が該ケーシング（40）の内部空間（S1）において開口している。

上記四方弁（17）は、第１〜第４ポート（P1,P2,P3,P4）を備え、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）とを連通させると共に第３ポート（P3）と第４ポート（P4）とを連通させる第１の位置（図１の実線）と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）とを連通させると共に第２ポート（P2）と第３ポート（P3）とを連通させる第２の位置（図１の破線）とに切換可能に構成されている。なお、四方弁（17）は、コントローラ（図示省略）によって第１の位置と第２の位置とに切り換えられる。

上記四方弁（17）の第１ポート（P1）には、一端が上記高圧吐出管（56）に接続された高圧ガス管（21）の他端が接続されている。また、四方弁（17）の第２ポート（P2）には、第１ガス管（22）の一端が接続されている。第１ガス管（22）の他端には、室外熱交換器（12）のガス側端部が接続されている。

上記室外熱交換器（12）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されている。室外熱交換器（12）の液側端部には、第１液管（23a）の一端が接続され、該第１液管（23a）の他端には気液分離器（14）が接続されている。また、第１液管（23a）には第１膨張弁（13）が設けられている。

上記気液分離器（14）には、第２液管（23b）の一端が接続されている。該第２液管（23b）の他端は、上記室内熱交換器（16）の液側端部に接続されている。また、第２液管（23b）には、第２膨張弁（15）が設けられている。

上記室内熱交換器（16）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されている。室内熱交換器（16）のガス側端部には、第２ガス管（24）の一端が接続され、該第２ガス管（24）の他端は上記四方弁（17）の第４ポート（P4）に接続されている。

上記四方弁（17）の第３ポート（P3）には、低圧ガス管（25）の一端が接続されている。低圧ガス管（25）の他端は、上記第１吸入管（51）に接続されている。低圧ガス管（25）の中途部には、低圧ガス分岐管（25a）の一端が接続され、該低圧ガス分岐管（25a）の他端は、上記第２三方弁（19）の第１ポート（P1）に接続されている。

上記第１吐出管（52）には、第１連絡管（26）の一端が接続され、該第１連絡管（26）の他端は、上記第１三方弁（18）の第２ポート（P2）に接続されている。また、第１三方弁（18）の第３ポート（P3）には、第２連絡管（27）の一端が接続され、該第２連絡管（27）の他端は、上記第２三方弁（19）の第３ポート（P3）に接続されている。また、第２三方弁（19）の第２ポート（P2）には、第３連絡管（28）の一端が接続され、該第３連絡管（28）の他端は上記第２吸入管（53）に接続されている。

上記第２吐出管（54）には、第４連絡管（29）の一端が接続され、該第４連絡管（29）の他端は、上記第３吸入管（55）に接続されている。第４連絡管（29）の中途部には、第４連絡合流管（29a）の一端が接続され、該第４連絡合流管（29a）の他端は、上記第１三方弁（18）の第１ポート（P1）に接続されている。また、第４連絡管（29）の中途部の上記第４連絡合流管（29a）の接続部よりも第３吸入管（55）側には、一端が上記気液分離器（14）に接続されたインジェクション管（20）の他端が接続されている。なお、インジェクション管（20）は、気液分離器（14）で気液分離されたガス冷媒を圧縮機（11）において圧縮される途中にある冷媒と合流させることによって該圧縮途中の冷媒を冷却する冷却手段を構成している。

なお、上記第１三方弁（18）及び第２三方弁（19）は、それぞれ第１〜第３ポート（P1,P2,P3）を備え、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）とが連通する第１の位置と、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）とが連通する第２の位置に切り換え可能に構成されている。なお、第１三方弁（18）及び第２三方弁（19）は、コントローラ（図示省略）によって第１の位置と第２の位置とに切り換えられる。

また、本空気調和装置（1）は、圧縮機（11）の低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との吸入容積の比率（以下、単に「吸入容積比」と称する。）を変更する吸入容積比変更手段（2）を備えている。また、本実施形態１では、該吸入容積比変更手段（2）は、上記圧縮機（11）の３つの圧縮機構部（31,32,33）の接続関係を変更することによって吸入容積比を変更するように構成されている。

具体的には、上記吸入容積比変更手段（2）は、低段側圧縮機構として用いられる第１圧縮機構部（31）と第２圧縮機構部（32）とを直列に接続する第１の状態と並列に接続する第２の状態とに切り換える切換機構を有している。なお、切換機構は、本実施形態１では、第１三方弁（18）及び第２三方弁（19）によって構成され、本空気調和装置（1）の運転条件の変化に伴って第１の状態と第２の状態とに切り換えるように構成されている。

−圧縮機の構成−
図２に示すように、本実施形態の圧縮機（11）は、いわゆる全密閉型圧縮機であり、上述のように、第１圧縮機構部（31）と、第２圧縮機構部（32）と、第３圧縮機構部（33）と、該３つの圧縮機構部（31,32,33）を駆動するための電動機（34）と、３つの圧縮機構部（31,32,33）と電動機（34）とを連結する駆動軸（35）とが１つのケーシング（40）内に収容されている。

ケーシング（40）は、縦長円筒形の密閉容器状に形成されている。具体的には、このケーシング（40）は、本体筒部（41）と、上側鏡板（42）と、下側鏡板（43）とを備えている。本体筒部（41）は、両端が開口端となった中空円筒状に形成されている。ケーシング（40）では、本体筒部（41）の上端が上側鏡板（42）によって閉塞され、本体筒部（41）の下端が下側鏡板（43）によって閉塞されている。

ケーシング（40）内では、３つの圧縮機構部（31,32,33）の上方に電動機（34）が配置されている。３つの圧縮機構部（31,32,33）と電動機（34）を連結する駆動軸（35）は、その軸方向が上下方向となる姿勢で配置されている。

電動機（34）は、ロータ（34a）とステータ（34b）とを備えている。ロータ（34a）は、駆動軸（35）の上端部に固定される一方、ステータ（34b）は、ケーシング（40）の本体筒部（41）に固定されている。

駆動軸（35）は、主軸部（35a）と、第１偏心部（35b）と、第２偏心部（35c）と、第３偏心部（35d）とを備えている。３つの偏心部（35b,35c,35d）は、駆動軸（35）のうちのそれぞれの圧縮機構部（31,32,33）を貫通する部分に形成されている。駆動軸（35）では、第１偏心部（35b）の上方に第２偏心部（35c）が配置され、第２偏心部（35c）の上方に第３偏心部（35d）が配置されている。３つの偏心部（35b,35c,35d）は、いずれも外径が主軸部（35a）よりも大きな円柱状に形成され、上下両側の２つの偏心部（35b,35d）の外径は等しく、中央１つの偏心部（35c）の外径はそれよりも大きい。また、各偏心部（35b,35c,35d）の軸心は、主軸部（35a）の軸心に対して偏心している。第１偏心部（35b）の主軸部（35a）に対する偏心方向と、第３偏心部（35d）の主軸部（35a）に対する偏心方向とは、駆動軸（35）の回転方向において１８０°ずれている。

３つの圧縮機構部（31,32,33）は一体的に構成され、下から上に向かって、リアヘッド（36）、第１シリンダ（61）、第１ミドルプレート（38）、第２シリンダ（71）、第２ミドルプレート（39）、第３シリンダ（81）及びフロントヘッド（37）が順に積層されている。

次に、圧縮機構部（31,32,33）の具体的な構成について説明する。まず、２シリンダ室型の圧縮機構部である第１圧縮機構部（31）と第３圧縮機構部（33）について説明する。

図２及び図３に示すように、上記第１圧縮機構部（31）は、環状の第１シリンダ室（C11,C12）を形成する第１シリンダ（61）と、該第１シリンダ室（C11,C12）内に位置して該第１シリンダ室（C11,C12）を外側圧縮室（C11）と内側圧縮室（C12）とに区画する環状ピストン部材（62b）を有する第１ピストン（62）と、第１シリンダ室（C11,C12）を高圧室と低圧室とに区画する第１ブレード（63）とを備えている。上記第１シリンダ（61）と第１ピストン（62）とは、相対的に偏心回転運動をするように構成されている。尚、本実施形態１では、上記第１シリンダ（61）が第１圧縮機構部（31）の固定部材を構成し、第１ピストン（62）が第１圧縮機構部（31）の可動部材を構成している。

上記第１シリンダ（61）は、中央に軸受部が形成された平板状の鏡板部（61a）と、該鏡板部（61a）から上方に突出するように形成された筒状の外側シリンダ部材（61b）及び内側シリンダ部材（61c）とを備えている。第１シリンダ（61）は、鏡板部（61a）及び外側シリンダ部材（61b）がケーシング（40）の本体筒部（41）の内面に溶接されることにより固定されている。また、鏡板部（61a）の軸受部には、駆動軸（35）の主軸部（35a）が挿通され、該駆動軸（35）の主軸部（35a）は、鏡板部（61a）の軸受部に滑り軸受を介して回転自在に支持されている。

上記第１シリンダ（61）の鏡板部（61a）には、外周面から径方向の内側向きに延びる第１吸入ポート（51a）が形成されている。この第１吸入ポート（51a）の一端は、外側圧縮室（C11）及び内側圧縮室（C12）に連通するように構成され、他端には上記第１吸入管（51）が接続されている。つまり、該第１吸入ポート（51a）は第１吸入管（51）から外側圧縮室（C11）及び内側圧縮室（C12）に吸入される冷媒を流通させる第１吸入通路を構成している。

また、上記第１シリンダ（61）の鏡板部（61a）には、外周面から径方向の内側向きに延びる第１吐出ポート（52a）が形成されている。この第１吐出ポート（52a）の一端は、外側圧縮室（C11）及び内側圧縮室（C12）に連通するように構成され、他端には上記第１吐出管（52）が接続されている。具体的には、第１吐出ポート（52a）には、外側圧縮室（C11）及び内側圧縮室（C12）の吐出口（66,67）が開口し、該両吐出口（66,67）には吐出弁（68,69）が設けられている。外側圧縮室（C11）の吐出弁（68）は、該外側圧縮室（C11）の高圧室と第１吐出ポート（52a）との差圧が設定値に達すると吐出口（66）を開くように構成されている。同様に、内側圧縮室（C12）の吐出弁（69）は、該内側圧縮室（C12）の高圧室と第１吐出ポート（52a）との差圧が設定値に達すると吐出口（67）を開くように構成されている。

上記外側シリンダ部材（61b）の内周面と内側シリンダ部材（61c）の外周面とは、互いに同一中心上に配置された円筒面に形成されている。上記第１ピストン（62）の環状ピストン部材（62b）の外周面と外側シリンダ部材（61b）の内周面との間には外側圧縮室（C11）が形成され、第１ピストン（62）の環状ピストン部材（62b）の内周面と内側シリンダ部材（61c）の外周面との間には内側圧縮室（C12）が形成されている。

上記第１ピストン（62）は、平板状の鏡板部（62a）と、該鏡板部（62a）の一方側に形成された環状ピストン部材（62b）と、該環状ピストン部材（62b）の内側に形成された筒状の軸受部（62c）とを備えている。環状ピストン部材（62b）は、円環の一部分が分断されたＣ型形状に形成されている。軸受部（62c）には、駆動軸（35）の第１偏心部（35b）が摺動自在に嵌め込まれている。なお、該軸受部（62c）と内側シリンダ部材（61c）との間に空間（80）が形成されるが、この空間（80）では冷媒の圧縮は行われない。

上記第１ブレード（63）は、第１シリンダ室（C11,C12）の径方向に、外側シリンダ部材（61b）の内周面から内側シリンダ部材（61c）の外周面に亘って延びている。そして、第１ブレード（63）は、環状ピストン部材（62b）の分断箇所を挿通して第１シリンダ室（C11,C12）を高圧室と低圧室とに区画するように構成されている。なお、第１ブレード（63）は、外側シリンダ部材（61b）及び内側シリンダ部材（61c）と一体形成してもよいし、両シリンダ部材（31b,31c）と別部材として形成し、これらに固定してもよい。

また、第１圧縮機構部（31）は、環状ピストン部材（62b）の分断箇所に設けられ、第１ピストン（62）と第１ブレード（63）とを揺動可能に連結する第１揺動ブッシュ（65）を備えている。第１揺動ブッシュ（65）は、同一形状の一対の部材であり、いずれも断面形状が略半円形に形成されている。該第１揺動ブッシュ（65）の対向面の間には、上記第１ブレード（63）が進退自在に挟まれている。そして、第１揺動ブッシュ（65）は、該第１ブレード（63）を挟み込んだ状態において、第１ピストン（62）に対して揺動可能に形成されている。なお、第１揺動ブッシュ（65）は一部において連結することにより一体的に形成してもよい。

上記第１圧縮機構部（31）では、第１ピストン（62）が第１シリンダ（61）に対して偏心回転運動を行う。その偏心回転運動では、環状ピストン部材（62b）の外周面と外側シリンダ部材（61b）の内周面とが油膜を介して実質的に１点で摺接し、その摺接点と位相が１８０°ずれた位置において環状ピストン部材（62b）の内周面と内側シリンダ部材（61c）の外周面とが油膜を介して実質的に１点で摺接するように構成されている。

上記第３圧縮機構部（33）は、上記第１圧縮機構部（31）と同様の機械要素によって構成されている。また、第３圧縮機構部（33）は、第２シリンダ（71）を挟んで第１圧縮機構部（31）を反転させた状態で設けられている。なお、図３では、第３圧縮機構部（33）の構成要素に関する符号を括弧内に示している。

具体的には、上記第３圧縮機構部（33）は、環状の第３シリンダ室（C31,C32）を形成する第３シリンダ（81）と、該第３シリンダ室（C31,C32）内に位置して該第３シリンダ室（C31,C32）を外側圧縮室（C31）と内側圧縮室（C32）とに区画する環状ピストン部材（82b）を有する第３ピストン（82）と、第３シリンダ室（C31,C32）を高圧室と低圧室とに区画する第３ブレード（83）とを備えている。

上記第３シリンダ（81）と第３ピストン（82）とは、相対的に偏心回転運動をするように構成されている。また、本実施形態１では、上記第３シリンダ（81）が第３圧縮機構部（33）の固定部材を構成し、第３ピストン（82）が第３圧縮機構部（33）の可動部材を構成している。

上記第３シリンダ（81）は、中央に軸受部が形成された平板状の鏡板部（81a）と、該鏡板部（81a）から下方に突出して形成された筒状の外側シリンダ部材（81b）及び内側シリンダ部材（81c）とを備えている。第３シリンダ（81）は、鏡板部（81a）及び外側シリンダ部材（81b）がケーシング（40）の本体筒部（41）の内面に溶接されることにより固定されている。また、鏡板部（81a）の軸受部には、駆動軸（35）の主軸部（35a）が挿通され、該駆動軸（35）の主軸部（35a）は、鏡板部（81a）の軸受部に滑り軸受を介して回転自在に支持されている。

上記第３シリンダ（81）の鏡板部（81a）には、外周面から径方向の内側向きに延びる第２吸入ポート（55a）が形成されている。この第２吸入ポート（55a）の一端は、外側圧縮室（C31）及び内側圧縮室（C32）に連通するように構成され、他端には上記第３吸入管（55）が接続されている。つまり、該第２吸入ポート（55a）は第３吸入管（55）から外側圧縮室（C31）及び内側圧縮室（C32）に吸入される冷媒を流通させる第３吸入通路を構成している。

また、上記第３シリンダ（81）の鏡板部（81a）には、上面から下方に向かって延びる第３吐出ポート（56a）が形成されている。この３２吐出ポート（56a）の一端は、外側圧縮室（C31）及び内側圧縮室（C32）に連通するように構成され、他端はケーシング（40）の内部空間（S1）に開口している。具体的には、第３吐出ポート（56a）には、外側圧縮室（C31）及び内側圧縮室（C32）の吐出口（86,87）が開口し、該両吐出口（86,87）には吐出弁（88,89）が設けられている。外側圧縮室（C31）の吐出弁（88）は、該外側圧縮室（C31）の高圧室と第３吐出ポート（56a）との差圧が設定値に達すると吐出口（86）を開くように構成されている。同様に、内側圧縮室（C32）の吐出弁（89）は、該内側圧縮室（C32）の高圧室と第３吐出ポート（56a）との差圧が設定値に達すると吐出口（87）を開くように構成されている。

上記外側シリンダ部材（81b）の内周面と内側シリンダ部材（81c）の外周面とは、互いに同一中心上に配置された円筒面に形成されている。上記第３ピストン（82）の環状ピストン部材（82b）の外周面と外側シリンダ部材（81b）の内周面との間には外側圧縮室（C31）が形成され、第３ピストン（82）の環状ピストン部材（82b）の内周面と内側シリンダ部材（81c）の外周面との間には内側圧縮室（C32）が形成されている。

上記第３ピストン（82）は、平板状の鏡板部（82a）と、該鏡板部（82a）の一方側に形成された環状ピストン部材（82b）と、該鏡板部（82a）の環状ピストン部材（82b）の内側に形成された筒状の軸受部（82c）とを備えている。環状ピストン部材（82b）は、円環の一部分が分断されたＣ型形状に形成されている。軸受部（82c）には、駆動軸（35）の上側偏心部（35d）が摺動自在に嵌め込まれている。なお、該軸受部（82c）と内側シリンダ部材（81c）との間に空間（85）が形成されるが、この空間（85）では冷媒の圧縮は行われない。

上記第３ブレード（83）は、第３シリンダ室（C31,C32）の径方向に、外側シリンダ部材（81b）の内周面から内側シリンダ部材（81c）の外周面に亘って延びている。そして、第３ブレード（83）は、環状ピストン部材（82b）の分断箇所を挿通して第３シリンダ室（C31,C32）を高圧室と低圧室とに区画するように構成されている。なお、本実施形態では、第３ブレード（83）は、外側シリンダ部材（81b）及び内側シリンダ部材（81c）と一体形成されているが、該両シリンダ部材（41b,41c）と別部材として形成し、これらに固定するものであってもよい。

また、第３圧縮機構部（33）は、環状ピストン部材（82b）の分断箇所に設けられ、第３ピストン（82）と第３ブレード（83）とを揺動可能に連結する第３揺動ブッシュ（85）を備えている。第３揺動ブッシュ（85）は、同一形状の一対の部材であり、いずれも断面形状が略半円形に形成されている。該第３揺動ブッシュ（85）の対向面の間には、上記第３ブレード（83）が進退自在に挟まれている。そして、第３揺動ブッシュ（85）は、該第３ブレード（83）を挟み込んだ状態において、第３ピストン（82）に対して揺動可能に形成されている。なお、両ブッシュ（44a,44b）は一部において連結することにより一体的に形成してもよい。

そして、上記第３圧縮機構部（33）では、第３ピストン（82）が第３シリンダ（81）に対して偏心回転運動を行う。その偏心回転運動では、環状ピストン部材（82b）の外周面と外側シリンダ部材（81b）の内周面とが油膜を介して実質的に１点で摺接し、その摺接点と位相が１８０°ずれた位置において環状ピストン部材（82b）の内周面と内側シリンダ部材（81c）の外周面とが実質的に１点で摺接するように構成されている。

上記第１ミドルプレート（38）は、互いに対向するように配置された第１ピストン（62）の鏡板部（62a）の外周側を覆う筒部（38a）と、該筒部（38a）の内部において第１ピストン（62）の鏡板部（62a）と平行に延びる円板状の平板部（38b）とによって構成されている。筒部（38a）は、第１シリンダ（61）の外側シリンダ部材（61b）に当接するように設けられている。

上記第２ミドルプレート（39）は、互いに対向するように配置された第３ピストン（82）の鏡板部（82a）の外周側を覆う筒部（39a）と、該筒部（39a）の内部において第３ピストン（82）の鏡板部（82a）と平行に延びる円板状の平板部（39b）とによって構成されている。筒部（39a）は、第３シリンダ（81）の外側シリンダ部材（81b）に当接するように設けられている。

次に、１シリンダ室型の圧縮機構部である第２圧縮機構部について説明する。

図２及び図５に示すように、上記第２シリンダ（71）は、肉厚の筒状部材であって、その両端面（図２における上端面と下端面）が軸直角平面に対して互いに平行な平坦面となっている。第２シリンダ（71）の内部には、駆動軸（35）が挿通されている。第２シリンダ（71）の内部には駆動軸（35）の第２偏心部（35c）が位置している。

第１ミドルプレート（38）及び第２ミドルプレート（39）は、第２シリンダ（71）よりもやや薄肉の平板状部材によって構成されている。第２シリンダ（71）は、第１ミドルプレート（38）と第２ミドルプレート（39）の間に位置していて、下面が第１ミドルプレート（38）に密着し、上面が第２ミドルプレート（39）に密着している。第１ミドルプレート（38）及び第２ミドルプレート（39）には、厚み方向へ貫通する貫通孔が形成され、該貫通孔には駆動軸（35）が挿通されている。

第２シリンダ（71）には第２ピストン（72）が収容され、第２シリンダ（71）の内周面と第２ピストン（72）の外周面との間には第２シリンダ室（C2）が形成されている。第２シリンダ室（C2）の上端は、第２ミドルプレート（39）の下面によって閉塞され、第２シリンダ室（C2）の下端は、第１ミドルプレート（38）の上面によって閉塞されている。第２ピストン（72）の外周面は、その周方向の一カ所において第２シリンダ（71）の内周面と油膜を介して摺接する。第２偏心部（35c）に係合する第２ピストン（72）は、その外周面が第２シリンダ（71）の内周面と接する状態で偏心回転する。

図５は、第２圧縮機構部（32）の横断面図である。図５に示すように、第２ピストン（72）には、ブレード（73）が一体に形成されている。ブレード（73）は、ピストン（72）の外周面から外側へ向かって延びる平板状に形成されている。シリンダ室（C2）は、該ブレード（73）によって第１室である低圧室と第２室である高圧室とに区画されている。

また、第２シリンダ（71）には、上記ブレード（73）を挿入するためのブレード溝（74）が形成されている。シリンダ（71）のブレード溝（74）には、ブレード（73）を支持するための第２揺動ブッシュ（75）が挿入されている。

第２揺動ブッシュ（75）は、シリンダ（71）に２つ設けられ、両第２揺動ブッシュ（75）によってブレード（73）が挟み込まれている。各第２揺動ブッシュ（75）は、平坦面となった前面がブレード（73）の側面と摺接し、円弧面となった背面がシリンダ（71）と摺接する。そして、第２揺動ブッシュ（75）がシリンダ（71）に対して回動自在となり、ブレード（73）が第２揺動ブッシュ（75）に対して進退自在となっている。なお、各シリンダ（71）に設けられた一対の第２揺動ブッシュ（75）は、一部で連結させて一体構造としてもよい。

このような構成により、駆動軸（35）が駆動されてピストン（72）が駆動軸（35）の軸心に対して偏心回転すると、該ピストン（72）と一体に形成されたブレード（73）が第２揺動ブッシュ（75）に沿って進退しながら、第２揺動ブッシュ（75）の中心点を揺動中心として揺動する。

第２シリンダ（71）には、吸入ポート（76）が形成されている。吸入ポート（76）は、径方向に延びてシリンダ（71）の内外を連通するように形成されている。第２シリンダ（71）に形成された吸入ポート（76）には上記第２吸入管（53）が接続されている。

なお、図示を省略しているが、第２シリンダ（71）には、吐出空間と、該吐出空間と第２シリンダ室（C2）とを連通する吐出ポートとが形成されている。吐出ポートは、第２シリンダ（71）の内外を貫通するように形成され、その外側端部には吐出弁が取り付けられている。また、吐出空間には上記第２吐出管（54）が接続されている。

以上のように、本発明は、複数のロータリ型の圧縮機構部（31,32,33）が１本の駆動軸（35）で機械的に連結された圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備えて二段圧縮冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、圧縮機（11）が上記圧縮機構部（31,32,33）を３つ備えている。そして、少なくとも１つ（この例では２つ）の圧縮機構部が、シリンダ空間の中で偏心回転運動をする環状の偏心ピストン（62，82）の内周側と外周側に２つのシリンダ室を有する２シリンダ室の型圧縮機構部（31，33）により構成される一方、他の（１つの）圧縮機構部が、シリンダ空間の中で偏心回転運動をする偏心ピストン（72）の外周側に１つのシリンダ室を有する１シリンダ室の型圧縮機構部（32）により構成されている。また、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との吸入容積の比率である吸入容積比を変更する吸入容積比変更手段（2）を備えている。

この実施形態では、２シリンダ室型の圧縮機構部が２つのシリンダ室が一体的に機能する１つの圧縮機構部として構成され、２つの２シリンダ室型圧縮機構部と１つの１シリンダ室型圧縮機構部が設けられている。

−運転動作−
（圧縮機構部の運転動作）
次に、圧縮機（11）の運転動作について説明する。まず、第１圧縮機構部（31）について説明する。第１圧縮機構部（31）では冷媒が圧縮される。

まず、電動機（20）を起動すると、第１ピストン（62）の環状ピストン部材（62b）が第１ブレード（63）に沿って往復運動（進退動作）を行うと共に揺動動作を行う。その際、第１揺動ブッシュ（65）は、環状ピストン部材（62b）及び第１ブレード（63）に対して実質的に面接触をする。そして、環状ピストン部材（62b）が外側シリンダ部材（61b）及び内側シリンダ部材（61c）に対して揺動しながら公転し、第１圧縮機構部（31）が圧縮動作を行う。

具体的には、外側圧縮室（C11）では、図４（Ｂ）の状態で低圧室の容積がほぼ最小となり、ここから駆動軸（35）が図の矢印の方向に回転して図４（Ｃ）〜図４（Ａ）の状態へ変化するのに伴って該低圧室の容積が増大し、第１吸入ポート（51a）の冷媒が外側圧縮室（C11）の低圧室に吸入される。

そして、上記駆動軸（35）が一回転して再び図４（Ｂ）の状態になると、上記低圧室への冷媒の吸入が完了する。そして、該低圧室は、冷媒が圧縮される高圧室となり、第１ブレード（63）を隔てて新たな低圧室が形成される。駆動軸（35）がさらに回転すると、低圧室において冷媒の吸入が繰り返される一方、高圧室の容積が減少し、該高圧室で冷媒が圧縮される。高圧室が所定の圧力になって第１吐出ポート（52a）との差圧が設定値に達すると、吐出弁が開き、高圧室の中間圧の冷媒が第１吐出ポート（52a）を通じて第１吐出管（52）へ流出する。

上記内側圧縮室（C12）では、図４（Ｆ）の状態で低圧室の容積がほぼ最小となり、ここから駆動軸（35）が図の矢印の方向に回転して図４（Ｇ）〜図４（Ｅ）の状態へ変化するのに伴って該低圧室の容積が増大し、第１吸入ポート（51a）の冷媒が内側圧縮室（C12）の低圧室に吸入される。

そして、上記駆動軸（35）が一回転して再び図４（Ｆ）の状態になると、上記低圧室への冷媒の吸入が完了する。そして、該低圧室は、冷媒が圧縮される高圧室となり、第１ブレード（63）を隔てて新たな低圧室が形成される。駆動軸（35）がさらに回転すると、低圧室において冷媒の吸入が繰り返される一方、高圧室の容積が減少し、該高圧室で冷媒が圧縮される。高圧室が所定の圧力になって第１吐出ポート（52a）との差圧が設定値に達すると、吐出弁が開き、高圧室の冷媒が第１吐出ポート（52a）を通じて第１吐出管（52）へ流出する。

上記外側圧縮室（C11）ではほぼ図４（Ｅ）のタイミングで冷媒の吐出が開始され、内側圧縮室（C12）ではほぼ図４（Ａ）のタイミングで吐出が開始される。つまり、外側圧縮室（C11）と内側圧縮室（C12）とでは、吐出のタイミングが略１８０°ずれている。このため、トルク変動が小さくなる。

第３圧縮機構部（33）では、第１圧縮機構部（31）とほぼ同様にして冷媒が圧縮される。

電動機（20）を起動すると、第３ピストン（82）の環状ピストン部材（82b）が第３ブレード（83）に沿って往復運動（進退動作）を行うと共に揺動動作を行う。その際、第３揺動ブッシュ（85）は、環状ピストン部材（82b）及び第３ブレード（83）に対して実質的に面接触をする。そして、環状ピストン部材（82b）が外側シリンダ部材（81b）及び内側シリンダ部材（81c）に対して揺動しながら公転し、第３圧縮機構部（33）が圧縮動作を行う。

具体的には、外側圧縮室（C31）では、図４（Ｂ）の状態で低圧室の容積がほぼ最小となり、ここから駆動軸（35）が図の矢印の方向に回転して図４（Ｃ）〜図４（Ａ）の状態へ変化するのに伴って該低圧室の容積が増大し、第２吸入ポート（55a）の冷媒が外側圧縮室（C31）の低圧室に吸入される。

そして、上記駆動軸（35）が一回転して再び図４（Ｂ）の状態になると、上記低圧室への冷媒の吸入が完了する。そして、該低圧室は、冷媒が圧縮される高圧室となり、第３ブレード（83）を隔てて新たな低圧室が形成される。駆動軸（35）がさらに回転すると、低圧室において冷媒の吸入が繰り返される一方、高圧室の容積が減少し、該高圧室で冷媒が圧縮される。高圧室が所定の圧力になって第３吐出ポート（56a）との差圧が設定値に達すると、吐出弁（88，89）が開き、高圧室の高圧冷媒が第３吐出ポート（56a）を通じてケーシング（40）内の内部空間（S1）へ流出する。

上記内側圧縮室（C32）では、図４（Ｆ）の状態で低圧室の容積がほぼ最小となり、ここから駆動軸（35）が図の矢印の方向に回転して図４（Ｇ）〜図４（Ｅ）の状態へ変化するのに伴って該低圧室の容積が増大し、第２吸入ポート（55a）の冷媒が内側圧縮室（C32）の低圧室に吸入される。

そして、上記駆動軸（35）が一回転して再び図４（Ｆ）の状態になると、上記低圧室への冷媒の吸入が完了する。そして、該低圧室は、冷媒が圧縮される高圧室となり、第３ブレード（83）を隔てて新たな低圧室が形成される。駆動軸（35）がさらに回転すると、低圧室において冷媒の吸入が繰り返される一方、高圧室の容積が減少し、該高圧室で冷媒が圧縮される。高圧室が所定の圧力になって第３吐出ポート（56a）との差圧が設定値に達すると、吐出弁（88，89）が開き、高圧室の冷媒が第３吐出ポート（56a）を通じてケーシング（40）内の内部空間（S1）へ流出する。

上記外側圧縮室（C31）ではほぼ図４（Ｅ）のタイミングで冷媒の吐出が開始され、内側圧縮室（C32）ではほぼ図４（Ａ）のタイミングで吐出が開始される。つまり、外側圧縮室（C31）と内側圧縮室（C32）とでは、吐出のタイミングが略１８０°ずれている。ケーシング（40）内の内部空間（S1）へ流出した高圧冷媒は、第２吐出管（17）から吐出される。なお、冷媒回路において、圧縮機（11）から吐出された冷媒は、凝縮行程、膨張行程および蒸発行程を経て、再び該圧縮機（11）に吸入される。

第２圧縮機構部（32）では、図６において、ロータ（34a）の回転が駆動軸（35）の第２偏心部（35c）を介して第２ピストン（72）に伝達される。これにより、第２ピストン（72）が第１シリンダ（71）に対して揺動しながら公転し、第２圧縮機構部（32）が所定の圧縮動作を行う。

具体的には、第２シリンダ室（C2）では、図６（Ａ）の状態から駆動軸（35）が図の右回りに回転してピストン（72）によって吸入ポート（76）が閉塞された状態から、さらに駆動軸（35）が回転して図６（Ｂ）〜（Ａ）の状態へ変化するのに伴って低圧室の容積が増大し、冷媒が第２吸入管（53）から吸入ポート（76）を介して該低圧室に吸入される。

そして、駆動軸（35）が一回転して再びピストン（72）によって吸入ポート（76）が閉塞されると、上記低圧室への冷媒の吸入が完了し、低圧室は、冷媒が圧縮される高圧室となる。このとき、ブレード（73）を隔てて新たな低圧室が形成される。そして、駆動軸（35）がさらに回転すると、低圧室において冷媒の吸入が繰り返される一方、高圧室の容積が減少し、該高圧室で冷媒が圧縮される。そして、高圧室の圧力が所定値となって吐出空間（図示せず）との差圧が設定値に達すると、吐出弁（図示せず）が開き、高圧室の冷媒が吐出ポート及び吐出空間（図示せず）を介して第２吐出管（54）に流出する。

なお、本実施形態１では、第１圧縮機構部（31）の吸入容積（押しのけ容積）Ｖ１と、第２圧縮機構部（32）の吸入容積（押しのけ容積）Ｖ２と、第３圧縮機構部（33）の吸入容積（押しのけ容積）Ｖ３との間には、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３の関係が成立するように、各圧縮機構部（31,32,33）が設計されている。

（空気調和装置の運転動作）
次に、空気調和装置（1）の運転動作について説明する。空気調和装置（1）は、下記の冷房運転と暖房運転とに切り換え可能となっている。

（冷房運転）
図７に示すように、四方弁（17）が第１の位置に設定された状態で、圧縮機（11）を起動すると、冷媒回路（10）では、室外熱交換器（12）が放熱器となる一方、室内熱交換器（16）が蒸発器となる二段圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、この二段圧縮冷凍サイクルでは、二段圧縮冷凍サイクルの高圧圧力が二酸化炭素の臨界圧力よりも高くなる。この点は、後述する暖房運転でも同じである。

具体的には、圧縮機（11）が起動すると、圧縮機（11）において圧縮された高圧ガス冷媒が四方弁（17）を経由して室外熱交換器（12）に流入する。室外熱交換器（12）において、高圧ガス冷媒は空気と熱交換して放熱して冷却される。

室外熱交換器（12）において冷却された冷媒は、第１膨張弁（13）で中間圧力に減圧された後に、気液分離器（14）で液冷媒とガス冷媒とに分離される。このうち、ガス冷媒は、インジェクション管（20）を介して圧縮機（11）の低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との間に流入する。一方、液冷媒は、第２膨張弁（15）において低圧圧力まで減圧された後に、室内熱交換器（16）に流入する。

室内熱交換器（16）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内空気は冷却されて室内へ供給される。室内熱交換器（16）で蒸発した低圧ガス冷媒は、圧縮機（11）に吸入されて再び圧縮される。

(暖房運転)
暖房運転では、図８に示すように、四方弁（17）が第２の位置に設定された状態で、圧縮機（11）を起動すると、冷媒回路（10）では、室内熱交換器（16）が放熱器となる一方、室外熱交換器（12）が蒸発器となる二段圧縮冷凍サイクルが行われる。

具体的には、圧縮機（11）が起動すると、圧縮機（11）において圧縮された高圧ガス冷媒が四方弁（17）を経由して室内熱交換器（16）に流入する。室内熱交換器（16）において、高圧ガス冷媒は室内空気と熱交換して放熱して冷却される。その結果、室内空気は加熱されて室内へ供給される。

室内熱交換器（16）において冷却された冷媒は、第２膨張弁（15）で中間圧力に減圧された後に、気液分離器（14）で液冷媒とガス冷媒とに分離される。このうち、ガス冷媒は、インジェクション管（20）を介して圧縮機（11）の低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との間に流入する。一方、液冷媒は、第１膨張弁（13）において低圧圧力まで減圧された後に、室外熱交換器（12）に流入する。

室外熱交換器（12）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（12）で蒸発した低圧ガス冷媒は、圧縮機（11）に吸入されて再び圧縮される。

(吸入容積比変更手段の制御)
本実施形態１では、空気調和装置（1）の運転条件が変化すると、吸入容積比変更手段（2）によって吸入容積比Ｖｒが変更される。具体的には、図示しないコントローラによって、切換機構を構成する第１三方弁（18）及び第２三方弁（19）が、運転条件の変化に応じて第１の位置又は第２の位置に切り換えられる。これにより、３つの圧縮機構部（31,32,33）の接続関係が変更されて、吸入容積比Ｖｒが変更される。

より具体的には、第１三方弁（18）及び第２三方弁（19）が共に第２の位置に切り換えられると、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの低段側圧縮機構として用いられる第１圧縮機構部（31）及び第２圧縮機構部（32）が直列に接続される第１の状態となる。一方、第１三方弁（18）及び第２三方弁（19）が共に第１の位置に切り換えられると、第１圧縮機構部（31）及び第２圧縮機構部（32）が並列に接続される第２の状態となる。また、本実施形態１では、冷房運転に切り換えられる際に、第１三方弁（18）及び第２三方弁（19）が第２の位置に切り換えられて上記第１の状態となり、暖房運転に切り換えられる際に、第１三方弁（18）及び第２三方弁（19）が第１の位置に切り換えられて上記第２の状態となる。以下、それぞれの状態と吸入容積比Ｖｒとの関係について詳述する。

図７に示すように、上記第１の状態では、第１連絡管（26）と第２連絡管（27）とが連通されると共に、第２連絡管（27）と第３連絡管（28）とが連通される。

これにより、低圧ガス管（25）の低圧圧力状態の冷媒は、まず第１圧縮機構部（31）に吸入され、該第１圧縮機構部（31）において圧縮される。第１圧縮機構部（31）において圧縮された冷媒は、第１連絡管（26）、第２連絡管（27）及び第３連絡管（28）を通って第２圧縮機構部（32）に吸入され、該第２圧縮機構部（32）において中間圧力状態となるまで圧縮される。

第２圧縮機構部（32）において中間圧力状態まで圧縮された冷媒は、第４連絡管（29）を通って第３圧縮機構部（33）に吸入され、該第３圧縮機構部（33）において高圧圧力状態となるまで圧縮される。なお、第４連絡管（29）の中途部には、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒がインジェクション管（20）を介して流入する。そのため、第４連絡管（29）を流れる冷媒は、インジェクション管（20）から流入するガス冷媒によって冷却された後、第３圧縮機構部（33）に吸入される。

第３圧縮機構部（33）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（40）の内部空間（S1）に吐出され、やがて高圧吐出管（56）を介して高圧ガス管（21）に流入する。

このように第１の状態では、第１圧縮機構部（31）及び第２圧縮機構部（32）が直列に接続されて低段側圧縮機構として用いられる一方、第３圧縮機構部（33）が高段側圧縮機構として用いられる。これにより、第１の状態では、低段側圧縮機構の吸入容積が第１圧縮機構部（31）の吸入容積Ｖ１となり、高段側圧縮機構の吸入容積が第３圧縮機構部（33）の吸入容積Ｖ３となる。よって、吸入容積比Ｖｒは、Ｖ３／Ｖ１となる。

一方、上記第２の状態では、第１連絡管（26）と第４連絡管（29）の中途部に接続された第４連絡合流管（29a）とが連通されると共に、低圧ガス管（25）の中途部に接続された低圧ガス分岐管（25a）と第３連絡管（28）とが連通される。

これにより、低圧ガス管（25）の低圧圧力状態の冷媒は、第１圧縮機構部（31）に吸入されると共に、その一部が低圧ガス管（25）の中途部に接続された低圧ガス分岐管（25a）及び第３連絡管（28）を通って第２圧縮機構部（32）に吸入される。そして、該第１圧縮機構部（31）及び第２圧縮機構部（32）においてそれぞれ中間圧力状態となるまで圧縮される。

第１圧縮機構部（31）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第１連絡管（26）及び第４連絡合流管（29a）を通って第４連絡管（29）の中途部に流入する。一方、第２圧縮機構部（32）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第４連絡管（29）に流入し、第４連絡合流管（29a）から流入する冷媒と合流して第３圧縮機構部（33）に吸入され、該第３圧縮機構部（33）において高圧圧力状態となるまで圧縮される。なお、第４連絡管（29）の第４連絡合流管（29a）よりも下流側には、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒がインジェクション管（20）を介して流入する。そのため、第４連絡管（29）を流れる冷媒は、インジェクション管（20）から流入するガス冷媒によって冷却された後、第３圧縮機構部（33）に吸入される。

このように第２の状態では、第１圧縮機構部（31）及び第２圧縮機構部（32）が並列に接続されて低段側圧縮機構として用いられる一方、第３圧縮機構部（33）が高段側圧縮機構として用いられる。これにより、第２の状態では、低段側圧縮機構の吸入容積が第１圧縮機構部（31）の吸入容積Ｖ１及び第２圧縮機構部（32）の吸入容積Ｖ２の和となり、高段側圧縮機構の吸入容積が第３圧縮機構部（33）の吸入容積Ｖ３となる。よって、吸入容積比Ｖｒは、Ｖ３／（Ｖ１＋Ｖ２）となる。

なお、ここで、本空気調和装置（1）の圧縮機（11）は、１本の駆動軸（35）に３つの圧縮機構部（31,32,33）が機械的に連結されている。これにより、例えば、吸入容積比Ｖｒを冷房運転において好適な値に設定し、該吸入容積比Ｖｒを変更することなく暖房運転を行うと、暖房運転において中間圧の値が低圧と高圧との中間よりも低くなる一方、吸入容積比Ｖｒを暖房運転において好適な値に設定し、該吸入容積比Ｖｒを変更することなく冷房運転を行うと、冷房運転において中間圧の値が低圧と高圧との中間よりも高くなる。そのため、いずれか一方の運転条件において中間圧が低圧と高圧との平均値となるように吸入容積比Ｖｒを設定すると、他方の運転条件において中間圧が低圧と高圧との平均値から大きくずれてしまうこととなる。

しかし、本空気調和装置（1）では、上述のように、冷房運転に切り換えられる際に、吸入容積比変更手段（2）によって吸入容積比Ｖｒが大きくなるように変更される。これにより、低段側圧縮機構における圧縮比が小さくなるため、中間圧が低下して低圧と高圧との平均値に近い値となる。その結果、冷房運転において高いＣＯＰを得ることができる。また、中間圧が低下することにより、冷却手段としてのインジェクション管（20）からのガスインジェクション量が比較的多くなる。これにより、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との間の冷媒がより冷却されるため、圧縮機（11）の入力を低減することができる。

一方、本空気調和装置（1）では、暖房運転に切り換えられる際に、吸入容積比変更手段（2）によって吸入容積比Ｖｒが小さくなるように変更される。これにより、低段側圧縮機構における圧縮比が大きくなるため、中間圧が上昇して低圧と高圧との平均値に近い値となる。その結果、暖房運転において高いＣＯＰを得ることができる。また、中間圧が上昇することにより、冷却手段としてのインジェクション管（20）からのガスインジェクション量が比較的少なくなる。これにより、高段側圧縮機構に吸入される冷媒の温度をなるべく低下させないようにすると共に、室外熱交換器（12）の冷媒流量を多くすることにより室外空気からの吸熱量を増大させることができるため、圧縮機（11）の入力の低減と暖房能力の向上の両立を図ることができる。

以上より、吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第１三方弁（18）及び第２三方弁（19）によって、第１の状態から第２の状態に切り換えられると吸入容積比Ｖｒは小さくなる一方、第２の状態から第１の状態に切り換えられると吸入容積比Ｖｒは大きくなる。

−実施形態１の効果−
以上により、本空気調和装置（1）によれば、吸入容積比変更手段（2）を備えているため、運転条件の変化に伴って吸入容積比Ｖｒを変更することにより、高いＣＯＰが得られるように中間圧力を変動（上昇又は低下）させることができる。従って、運転条件の変化に拘わらず高いＣＯＰを得ることができる。

また、本空気調和装置（1）によれば、圧縮機構部を３つ備えているため、圧縮機構部のシリンダ室の形状を変更することなく該３つの圧縮機構部（31,32,33）の接続関係を変更することにより、吸入容積比Ｖｒを容易に変更することができる。

また、本空気調和装置（1）によれば、吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第１三方弁（18）及び第２三方弁（19）によって、低段側圧縮機構として用いられる第１圧縮機構部（31）及び第２圧縮機構部（32）の接続関係を直列又は並列に切り換えることによって、吸入容積比Ｖｒを容易に変更することができる。

さらに、本空気調和装置（1）の冷媒回路（10）では、冷媒として二酸化炭素が用いられている。このように二酸化炭素を冷媒とする二段圧縮冷凍サイクルでは、放熱損失が大きく、高い成績係数（ＣＯＰ）を得難いという問題がある。そのため、上記吸入容積比変更手段（2）を設けてＣＯＰの向上を図る意義がより大きくなる。

また、２シリンダ室型の圧縮機構部（31，33）は、１シリンダ室型のトルク変動が小さい特性を有しているため、複数の圧縮機構部をすべて１シリンダ室型の圧縮機構部で構成したものに比べて、振動や騒音を抑えることができる。

《発明の実施形態２》
図９及び図１０に示す実施形態２の空気調和装置（1）について説明する。なお、以下では、実施形態１と異なる点について説明する。

−全体構成−
実施形態２では、吸入容積比変更手段（2）は、高段側圧縮機構として用いられる第２圧縮機構部（32）と第３圧縮機構部（33）とを並列に接続する第１の状態と直列に接続する第２の状態とに切り換える切換機構を有している。該切換機構は、第３三方弁（90）及び第４三方弁（91）によって構成されている。第３三方弁（90）及び第４三方弁（91）は、それぞれ第１〜第３ポート（P1,P2,P3）を備え、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）とが連通する第１の位置と、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）とが連通する第２の位置に切り換え可能に構成されている。

実施形態２においても、高圧吐出管（56）は、高圧ガス管（21）を介して四方弁（17）の第１ポート（P1）に接続されている。また、四方弁（17）の第３ポート（P3）には、低圧ガス管（25）の一端が接続されている。低圧ガス管（25）の他端は、第１吸入管（51）に接続されている。

第１吐出管（52）には、第１連絡管（26）の一端が接続され、該第１連絡管（26）の他端は、第２吸入管（53）に接続されている。第１連絡管（26）の中途部には、第１連絡分岐管（26a）の一端が接続され、該第１連絡分岐管（26a）の他端は、上記第２三方弁（19）の第１ポート（P1）に接続されている。また、第１連絡管（26）の中途部の上記第１連絡分岐管（26a）の接続部よりも第１吐出管（52）側には、一端が上記気液分離器（14）に接続されたインジェクション管（20）の他端が接続されている。なお、インジェクション管（20）は、気液分離器（14）で気液分離されたガス冷媒を圧縮機（11）において圧縮される途中にある冷媒と合流させることによって該圧縮途中の冷媒を冷却する冷却手段を構成している。

第２吐出管（54）には、第２連絡管（27）の一端が接続され、該第２連絡管（27）の他端は、上記第３三方弁（90）の第２ポート（P2）に接続されている。該第３三方弁（90）の第１ポート（P1）には、高圧ガス合流管（21a）の一端が接続され、該高圧ガス合流管（21a）の他端は上記高圧ガス管（21）の中途部に接続されている。また、第３三方弁（90）の第３ポート（P3）には、第３連絡管（28）の一端が接続され、該第３連絡管（28）の他端は第４三方弁（91）の第３ポート（P3）に接続されている。第４三方弁（91）の第２ポート（P2）には、第４連絡管（29）の一端が接続され、該第４連絡管（29）の他端は第３吸入管（55）に接続されている。

その他の構成は実施形態１と同様であるため、説明を省略する。

−運転動作−
次に、空気調和装置（1）の運転動作について説明する。実施形態２においても空気調和装置（1）は、冷房運転（図９参照）と暖房運転（図１０参照）とに切り換え可能となっている。なお、冷房運転動作及び暖房運転動作については実施形態１と同様であるため、説明を省略する。

(吸入容積比変更手段の制御)
実施形態２においても、空気調和装置（1）の運転条件が変化すると、吸入容積比変更手段（2）によって吸入容積比Ｖｒが変更される。具体的には、図示しないコントローラによって、切換機構を構成する第３三方弁（90）及び第４三方弁（91）が、運転条件の変化に応じて第１の位置又は第２の位置に切り換えられる。これにより、３つの圧縮機構部（31,32,33）の接続関係が切り換えられて、吸入容積比Ｖｒが変更される。

より具体的には、第３三方弁（90）及び第４三方弁（91）が共に第１の位置に切り換えられると、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの高段側圧縮機構として用いられる第２圧縮機構部（32）及び第３圧縮機構部（33）が並列に接続される第１の状態となる。一方、第３三方弁（90）及び第４三方弁（91）が共に第２の位置に切り換えられると、第２圧縮機構部（32）及び第３圧縮機構部（33）が直列に接続される第２の状態となる。また、実施形態２では、冷房運転に切り換えられる際に、第３三方弁（90）及び第４三方弁（91）が第１の位置に切り換えられて上記第１の状態となり、暖房運転に切り換えられる際に、第３三方弁（90）及び第４三方弁（91）が第２の位置に切り換えられて上記第２の状態となる。以下、それぞれの状態と吸入容積比Ｖｒとの関係について詳述する。

図９に示すように、上記第１の状態では、第１連絡分岐管（26a）と第４連絡管（29）とが連通されると共に、第２連絡管（27）と高圧ガス合流管（21a）とが連通される。

これにより、低圧ガス管（25）の低圧圧力状態の冷媒は、まず第１圧縮機構部（31）に吸入され、該第１圧縮機構部（31）において中間圧力状態となるまで圧縮される。

第１圧縮機構部（31）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第１連絡管（26）を通って第２圧縮機構部（32）に吸入されると共に、その一部が第１連絡管（26）の中途部に接続された第１連絡分岐管（26a）及び第４連絡管（29）を通って第３圧縮機構部（33）に吸入される。なお、第１連絡管（26）の上記第１連絡分岐管（26a）よりも上流側には、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒がインジェクション管（20）を介して流入する。そのため、第１連絡管（26）を流れる冷媒は、インジェクション管（20）から流入するガス冷媒によって冷却された後、第３圧縮機構部（33）に吸入される。

第２圧縮機構部（32）及び第３圧縮機構部（33）に吸入された冷媒は、該第２圧縮機構部（32）及び第３圧縮機構部（33）においてそれぞれ高圧圧力状態となるまで圧縮される。そして、第２圧縮機構部（32）の冷媒は、第２連絡管（27）及び高圧ガス合流管（21a）を通って高圧ガス管（21）の中途部に流入する。一方、第３圧縮機構部（33）の冷媒は、ケーシング（40）の内部空間（S1）に吐出され、やがて高圧吐出管（56）を介して高圧ガス管（21）に流入する。

このように第１の状態では、第１圧縮機構部（31）が低段側圧縮機構として用いられる一方、第２圧縮機構部（32）及び第３圧縮機構部（33）が並列に接続されて高段側圧縮機構として用いられる。これにより、第１の状態では、低段側圧縮機構の吸入容積が第１圧縮機構部（31）の吸入容積Ｖ１となり、高段側圧縮機構の吸入容積が第２圧縮機構部（32）の吸入容積Ｖ２及び第３圧縮機構部（33）の吸入容積Ｖ３の和となる。よって、吸入容積比Ｖｒは、（Ｖ２＋Ｖ３）／Ｖ１となる。

一方、上記第２の状態では、第２連絡管（27）と第３連絡管（28）とが連通されると共に、第３連絡管（28）と第４連絡管（29）とが連通される。

第１圧縮機構部（31）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第１連絡管（26）を通って第２圧縮機構部（32）に吸入され、該第２圧縮機構部（32）において圧縮される。なお、第１連絡管（26）の中途部には、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒がインジェクション管（20）を介して流入する。そのため、第１連絡管（26）を流れる冷媒は、インジェクション管（20）から流入するガス冷媒によって冷却された後、第２圧縮機構部（32）に吸入される。

第２圧縮機構部（32）において圧縮された冷媒は、第２連絡管（27）、第３連絡管（28）及び第４連絡管（29）を通って第３圧縮機構部（33）に吸入され、該第３圧縮機構部（33）において高圧圧力状態となるまで圧縮される。

このように第２の状態では、第１圧縮機構部（31）が低段側圧縮機構として用いられる一方、第２圧縮機構部（32）及び第３圧縮機構部（33）が直列に接続されて高段側圧縮機構として用いられる。これにより、第２の状態では、低段側圧縮機構の吸入容積が第１圧縮機構部（31）の吸入容積Ｖ１となり、高段側圧縮機構の吸入容積が第２圧縮機構部（32）の吸入容積Ｖ２となる。よって、吸入容積比Ｖｒは、Ｖ２／Ｖ１となる。

以上より、吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第３三方弁（90）及び第４三方弁（91）によって、第１の状態から第２の状態に切り換えられると吸入容積比Ｖｒは小さくなる一方、第２の状態から第１の状態に切り換えられると吸入容積比Ｖｒは大きくなる。

−実施形態２の効果−
以上により、実施形態２の空気調和装置（1）によっても、吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第３三方弁（90）及び第４三方弁（91）によって、高段側圧縮機構として用いられる第２圧縮機構部（32）及び第３圧縮機構部（33）の接続関係を直列又は並列に切り換えることによって、吸入容積比Ｖｒを容易に変更することができる。

《発明の実施形態３》
図１１及び図１２に示す実施形態２の空気調和装置（1）について説明する。なお、以下では、実施形態１と異なる点について説明する。

−全体構成−
実施形態３では、第３圧縮機構部（33）は、実施形態１における第２圧縮機構部（32）とほぼ同様に構成されている。具体的には、実施形態１においてフロントヘッド（37）に形成されていた第３圧縮機構部（33）の吐出空間と吐出ポートが第３シリンダ（81）に形成されている（図示省略）。そして、吐出ポートには吐出弁が取り付けられ、吐出空間には第３吐出管（57）が接続されている。

上記第３吐出管（57）は、第１吐出管（52）及び第２吐出管（54）と同様にケーシング（40）の内外を貫くように設けられている。該第３吐出管（57）は、第２吐出管（54）の上方に設けられている。また、該第３吐出管（57）のさらに上方には、高圧連絡管（58）がケーシング（40）の内外を貫くように設けられている。該高圧連絡管（58）は、内側端部が電動機（34）と３つの圧縮機構部（31,32,33）との間において開口するように設けられている。

また、実施形態３では、吸入容積比変更手段（2）は、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの吸入容積の異なる第１圧縮機構部（31）及び第２圧縮機構部（32）の接続関係を変更する切換機構を有している。該切換機構は、第２四方弁（92）及び第３四方弁（93）によって構成されている。第２四方弁（92）及び第３四方弁（93）は、それぞれ第１〜第４ポート（P1,P2,P3,P4）を備え、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）とが連通する第１の位置と、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）とが連通する第２の位置に切り換え可能に構成されている。

実施形態３においても、高圧吐出管（56）は、高圧ガス管（21）を介して四方弁（17）の第１ポート（P1）に接続されている。また、四方弁（17）の第３ポート（P3）には、低圧ガス管（25）の一端が接続されている。低圧ガス管（25）の他端は、第３吸入管（55）に接続されている。また、低圧ガス管（25）の中途部には、低圧ガス分岐管（25a）の一端が接続され、該低圧ガス分岐管（25a）の他端は第３四方弁（93）の第１ポート（P1）に接続されている。

第３四方弁（93）の第４ポート（P4）には、第１連絡管（26）の一端が接続され、該第１連絡管（26）の他端は、第１吸入管（51）に接続されている。また、第３四方弁（93）の第２ポート（P2）には、第２連絡管（27）の一端が接続され、該第２連絡管（27）の他端は、第２吸入管（53）に接続されている。

第１吐出管（52）には、第３連絡管（28）の一端が接続され、該第３連絡管（28）の他端は、第２四方弁（92）の第３ポート（P3）に接続されている。また、第２吐出管（54）には、第４連絡管（29）の一端が接続され、該第４連絡管（29）の他端は、第２四方弁（92）の第１ポート（P1）に接続されている。さらに、第３吐出管（57）には、第５連絡管（30）の一端が接続され、該第５連絡管（30）の他端は、第３四方弁（93）の第３ポート（P3）に接続されている。

第５連絡管（30）の中途部には、第５連絡合流管（30a）の一端が接続され、該第５連絡合流管（30a）の他端は、上記第２四方弁（92）の第２ポート（P2）に接続されている。また、第５連絡管（30）の中途部の上記第５連絡合流管（30a）の接続部よりも第３四方弁（93）側には、一端が上記気液分離器（14）に接続されたインジェクション管（20）の他端が接続されている。なお、インジェクション管（20）は、気液分離器（14）で気液分離されたガス冷媒を圧縮機（11）において圧縮される途中にある冷媒と合流させることによって該圧縮途中の冷媒を冷却する冷却手段を構成している。

第２四方弁（92）の第４ポート（P4）には、第６連絡管（59）の一端が接続され、該第６連絡管（59）の他端は上記高圧連絡管（58）に接続されている。

−運転動作−
次に、空気調和装置（1）の運転動作について説明する。実施形態３においても空気調和装置（1）は、冷房運転（図１１参照）と暖房運転（図１２参照）とに切り換え可能となっている。なお、冷房運転動作及び暖房運転動作については実施形態１と同様であるため、説明を省略する。

(吸入容積比変更手段の制御)
実施形態３においても、空気調和装置（1）の運転条件が変化すると、吸入容積比変更手段（2）によって吸入容積比Ｖｒが変更される。具体的には、図示しないコントローラによって、切換機構を構成する第２四方弁（92）及び第３四方弁（93）が、運転条件の変化に応じて第１の位置又は第２の位置に切り換えられる。これにより、３つの圧縮機構部（31,32,33）の接続関係が切り換えられて、吸入容積比Ｖｒが変更される。

具体的には、第２四方弁（92）及び第３四方弁（93）が共に第１の位置に切り換えられると、第２圧縮機構部（32）及び第３圧縮機構部（33）が並列に接続されて低段側圧縮機構として用いられる一方、第１圧縮機構部（31）が高段側圧縮機構として用いられる第１の状態となる。一方、第２四方弁（92）及び第３四方弁（93）が第２の位置に切り換えられると、第１圧縮機構部（31）及び第３圧縮機構部（33）が並列に接続されて低段側圧縮機構として用いられる一方、第２圧縮機構部（32）が高段側圧縮機構として用いられる第２の状態となる。つまり、第１の状態と第２の状態とでは、第１圧縮機構部（31）及び第２圧縮機構部（32）の接続関係が変更される。

また、実施形態３では、冷房運転に切り換えられる際に、第２四方弁（92）及び第３四方弁（93）が第１の位置に切り換えられて上記第１の状態となり、暖房運転に切り換えられる際に、第２四方弁（92）及び第３四方弁（93）が第２の位置に切り換えられて上記第２の状態となる。以下、それぞれの状態と吸入容積比Ｖｒの関係について詳述する。

図１１に示すように、上記第１の状態では、低圧ガス分岐管（25a）と第２連絡管（27）とが連通され、第５連絡管（30）と第１連絡管（26）とが連通され、第４連絡管（29）と第５連絡合流管（30a）とが連通され、第３連絡管（28）と第６連絡管（59）とが連通される。

これにより、低圧ガス管（25）の低圧圧力状態の冷媒は、第３圧縮機構部（33）に吸入されると共に、その一部が低圧ガス管（25）の中途部に接続された低圧ガス分岐管（25a）と第２連絡管（27）とを通って第２圧縮機構部（32）に吸入される。そして、該第２圧縮機構部（32）及び第３圧縮機構部（33）においてそれぞれ中間圧力状態となるまで圧縮される。

第２圧縮機構部（32）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第４連絡管（29）及び第５連絡合流管（30a）を通って第５連絡管（30）の中途部に流入する。一方、第３圧縮機構部（33）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第５連絡管（30）に流入して第５連絡合流管（30a）から流入する冷媒と合流する。合流後の冷媒は、第１連絡管（26）を通って第１圧縮機構部（31）に吸入され、該第１圧縮機構部（31）において高圧圧力状態となるまで圧縮される。なお、第５連絡管（30）の第５連絡合流管（30a）よりも下流側には、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒がインジェクション管（20）を介して流入する。そのため、第５連絡管（30）を流れる冷媒は、インジェクション管（20）から流入するガス冷媒によって冷却された後、第１圧縮機構部（31）に吸入される。

第１圧縮機構部（31）において高圧圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第３連絡管（28）及び第６連絡管（59）を介してケーシング（40）の内部空間（S1）に吐出され、やがて高圧吐出管（56）を介して高圧ガス管（21）に流入する。

このように第１の状態では、第２圧縮機構部（32）及び第３圧縮機構部（33）が並列に接続されて低段側圧縮機構として用いられる一方、第１圧縮機構部（31）が高段側圧縮機構として用いられる。これにより、第１の状態では、低段側圧縮機構の吸入容積が第２圧縮機構部（32）の吸入容積Ｖ２及び第３圧縮機構部（33）の吸入容積Ｖ３の和となり、高段側圧縮機構の吸入容積が第１圧縮機構部（31）の吸入容積Ｖ１となる。よって、吸入容積比Ｖｒは、Ｖ１／（Ｖ２＋Ｖ３）となる。

一方、上記第２の状態では、低圧ガス分岐管（25a）と第１連絡管（26）とが連通され、第５連絡管（30）と第２連絡管（27）とが連通され、第４連絡管（29）と第６連絡管（59）とが連通され、第３連絡管（28）と第５連絡合流管（30a）とが連通される。

これにより、低圧ガス管（25）の低圧圧力状態の冷媒は、第３圧縮機構部（33）に吸入されると共に、その一部が低圧ガス管（25）の中途部に接続された低圧ガス分岐管（25a）及び第１連絡管（26）を通って第１圧縮機構部（31）に吸入される。そして、該第１圧縮機構部（31）及び第３圧縮機構部（33）においてそれぞれ中間圧力状態となるまで圧縮される。

第１圧縮機構部（31）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第３連絡管（28）及び第５連絡合流管（30a）を通って第５連絡管（30）の中途部に流入する。一方、第３圧縮機構部（33）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第５連絡管（30）に流入して第５連絡合流管（30a）から流入する冷媒と合流する。合流後の冷媒は、第２連絡管（27）を通って第２圧縮機構部（32）に吸入され、該第２圧縮機構部（32）において高圧圧力状態となるまで圧縮される。なお、第５連絡管（30）の第５連絡合流管（30a）よりも下流側には、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒がインジェクション管（20）を介して流入する。そのため、第５連絡管（30）を流れる冷媒は、インジェクション管（20）から流入するガス冷媒によって冷却された後、第２圧縮機構部（32）に吸入される。

第２圧縮機構部（32）において高圧圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第４連絡管（29）及び第６連絡管（59）を介してケーシング（40）の内部空間（S1）に吐出され、やがて高圧吐出管（56）を介して高圧ガス管（21）に流入する。

このように第２の状態では、第１圧縮機構部（31）及び第３圧縮機構部（33）が並列に接続されて低段側圧縮機構として用いられる一方、第２圧縮機構部（32）が高段側圧縮機構として用いられる。これにより、第２の状態では、低段側圧縮機構の吸入容積が第１圧縮機構部（31）の吸入容積Ｖ１及び第３圧縮機構部（33）の吸入容積Ｖ３の和となり、高段側圧縮機構の吸入容積が第２圧縮機構部（32）の吸入容積Ｖ２となる。よって、吸入容積比Ｖｒは、Ｖ２／（Ｖ１＋Ｖ３）となる。

以上より、吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第２四方弁（92）及び第３四方弁（93）によって、第１の状態から第２の状態に切り換えられると吸入容積比Ｖｒは小さくなる一方、第２の状態から第１の状態に切り換えられると吸入容積比Ｖｒは大きくなる。

−実施形態３の効果−
以上により、実施形態３の空気調和装置（1）によっても、吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第２四方弁（92）及び第３四方弁（93）によって、吸入容積の異なる２つの圧縮機構部（31,32）の接続関係を変更することにより、吸入容積比Ｖｒを容易に変更することができる。

《発明の実施形態４》
図１３及び図１４に示す実施形態２の空気調和装置（1）について説明する。なお、以下では、実施形態１と異なる点について説明する。

−全体構成−
実施形態４では、吸入容積比変更手段（2）は、３つの圧縮機構部（31,32,33）の全ての圧縮機構部において冷媒が圧縮される第１の状態と、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの２つの圧縮機構部（31,33）においては冷媒が圧縮される一方、残りの１つの圧縮機構部（32）において冷媒が圧縮されずに通過する第２の状態とに切り換える切換機構を有している。

具体的には、上記切換機構は、第５三方弁（94）によって構成されている。第５三方弁（94）は、第１〜第３ポート（P1,P2,P3）を備え、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）とが連通する第１の位置と、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）とが連通する第２の位置に切り換え可能に構成されている。

実施形態４においても、高圧吐出管（56）は、高圧ガス管（21）を介して四方弁（17）の第１ポート（P1）に接続されている。また、四方弁（17）の第３ポート（P3）には、低圧ガス管（25）の一端が接続されている。低圧ガス管（25）の他端は、第１吸入管（51）に接続されている。

第１吐出管（52）には、第１連絡管（26）の一端が接続され、該第１連絡管（26）の他端は、第２吸入管（53）に接続されている。第１連絡管（26）の中途部には、第１連絡合流管（26a）の一端が接続され、該第１連絡分岐管（26a）の他端は、上記第５三方弁（94）の第３ポート（P3）に接続されている。また、第１連絡管（26）の中途部の上記第１連絡合流管（26a）の接続部よりも第２吸入管（53）側には、第１連絡分岐管（26b）の一端が接続され、該第１連絡分岐管（26b）の他端は第３吸入管（55）に接続されている。さらに、第１連絡管（26）の上記第１連絡合流管（26a）の接続部と上記第１連絡分岐管（26b）の接続部との間には、一端が上記気液分離器（14）に接続されたインジェクション管（20）の他端が接続されている。なお、インジェクション管（20）は、気液分離器（14）で気液分離されたガス冷媒を圧縮機（11）において圧縮される途中にある冷媒と合流させることによって該圧縮途中の冷媒を冷却する冷却手段を構成している。

第２吐出管（54）には、第２連絡管（27）の一端が接続され、該第２連絡管（27）の他端は、上記第５三方弁（94）の第２ポート（P2）に接続されている。該第５三方弁（94）の第１ポート（P1）には、高圧ガス合流管（21a）の一端が接続され、該高圧ガス合流管（21a）の他端は上記高圧ガス管（21）の中途部に接続されている。

−運転動作−
次に、空気調和装置（1）の運転動作について説明する。実施形態４においても空気調和装置（1）は、冷房運転（図１３参照）と暖房運転（図１４参照）とに切り換え可能となっている。なお、冷房運転動作及び暖房運転動作については実施形態１と同様であるため、説明を省略する。

(吸入容積比変更手段の制御)
実施形態４においても、空気調和装置（1）の運転条件が変化すると、吸入容積比変更手段（2）によって吸入容積比Ｖｒが変更される。具体的には、運転条件が変化すると、図示しないコントローラによって切換機構を構成する第５三方弁（94）が第１の位置又は第２の位置に切り換えられて吸入容積比Ｖｒが変更される。

より具体的には、第５三方弁（94）が第１の位置に切り換えられると、３つの圧縮機構部（31,32,33）の全ての圧縮機構部において冷媒が圧縮される第１の状態となる。一方、第５三方弁（94）が第２の位置に切り換えられると、第２圧縮機構部（32）の吸入側と吐出側とが等しい圧力状態となって冷媒が該第２圧縮機構部（32）を非圧縮で通過する一方、第１圧縮機構部（31）及び第３圧縮機構部（33）においては冷媒が圧縮される第２の状態となる。また、実施形態４では、冷房運転に切り換えられる際に、第５三方弁（94）が第１の位置に切り換えられて上記第１の状態となり、暖房運転に切り換えられる際に、第５三方弁（94）が第２の位置に切り換えられて上記第２の状態となる。以下、それぞれの状態と吸入容積比Ｖｒとの関係について詳述する。

図１３に示すように、上記第１の状態では、第２連絡管（27）と高圧ガス合流管（21a）とが連通される。

第１圧縮機構部（31）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第１連絡管（26）を通って第２圧縮機構部（32）に吸入されると共に、その一部が第１連絡管（26）の中途部に接続された第１連絡分岐管（26b）を通って第３圧縮機構部（33）に吸入される。なお、第１連絡管（26）の上記第１連絡分岐管（26b）よりも上流側には、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒がインジェクション管（20）を介して流入する。そのため、第１連絡管（26）を流れる冷媒は、インジェクション管（20）から流入するガス冷媒によって冷却された後、第２圧縮機構部（32）及び第３圧縮機構部（33）に吸入される。

一方、上記第２の状態では、第２連絡管（27）と第１連絡合流管（26a）とが連通される。なお、上述のように、第１連絡合流管（26a）は第１連絡管（26）に接続され、該第１連絡管（26）は第２吸入管（53）に接続されている。また、第２連絡管（27）は第２吐出管（54）に接続されている。よって、第２の状態では、第２圧縮機構部（32）の吸入側と吐出側とが連通されて等しい圧力状態となる。そのため、３つの圧縮機構部（31,32,33）における冷媒の流れは以下のようになる。

低圧ガス管（25）の低圧圧力状態の冷媒は、まず第１圧縮機構部（31）に吸入され、該第１圧縮機構部（31）において中間圧力状態となるまで圧縮される。

第１圧縮機構部（31）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第１連絡管（26）を通って第２圧縮機構部（32）に流入すると共に、その一部が第１連絡管（26）の中途部に接続された第１連絡分岐管（26b）を通って第３圧縮機構部（33）に吸入される。なお、第１連絡管（26）の上記第１連絡分岐管（26b）よりも上流側には、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒がインジェクション管（20）を介して流入する。そのため、第１連絡管（26）を流れる冷媒は、インジェクション管（20）から流入するガス冷媒によって冷却された後、第２圧縮機構部（32）に流入すると共に第３圧縮機構部（33）に吸入される。

第２圧縮機構部（32）に流入した冷媒は、該第２圧縮機構部（32）において圧縮されずに該第２圧縮機構部（32）の内部を通過し、第２連絡管（27）及び第１連絡合流管（26a）を通って第１連絡管（26）の中途部に流入する。

一方、第３圧縮機構部（33）に吸入された冷媒は、該第３圧縮機構部（33）において高圧圧力状態となるまで圧縮される。そして、第３圧縮機構部（33）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（40）の内部空間（S1）に吐出され、やがて高圧吐出管（56）を介して高圧ガス管（21）に流入する。

このように第２の状態では、第１圧縮機構部（31）が低段側圧縮機構として用いられると共に第３圧縮機構部（33）が高段側圧縮機構として用いられる一方、第２圧縮機構部（32）はいずれの圧縮機構としても用いられない。これにより、第２の状態では、低段側圧縮機構の吸入容積が第１圧縮機構部（31）の吸入容積Ｖ１となり、高段側圧縮機構の吸入容積が第３圧縮機構部（33）の吸入容積Ｖ３となる。よって、吸入容積比Ｖｒは、Ｖ３／Ｖ１となる。

以上より、吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第５三方弁（94）によって、第１の状態から第２の状態に切り換えられると吸入容積比Ｖｒは小さくなる一方、第２の状態から第１の状態に切り換えられると吸入容積比Ｖｒは大きくなる。

−実施形態４の効果−
以上により、実施形態４の空気調和装置（1）によっても、吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第５三方弁（94）によって、３つの圧縮機構部（31,32,33）の全ての圧縮機構部において冷媒が圧縮される第１の状態と、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの２つの圧縮機構部（31,33）においては冷媒が圧縮される一方、残りの１つの圧縮機構部（32）において冷媒が圧縮されずに通過する第２の状態とを切り換えることによって、吸入容積比Ｖｒを容易に変更することができる。

《発明の実施形態５》
図１５及び図１６に示す実施形態５の空気調和装置（1）について説明する。なお、以下では、実施形態１と異なる点について説明する。

−全体構成−
実施形態５では、第３圧縮機構部（33）は、実施形態１における第２圧縮機構部（32）とほぼ同様に構成されている。具体的には、実施形態１においてフロントヘッド（37）に形成されていた第３圧縮機構部（33）の吐出空間と吐出ポートが第３シリンダ（81）に形成されている（図示省略）。そして、吐出ポートには吐出弁が取り付けられ、吐出空間には第３吐出管（57）が接続されている。

また、実施形態５では、吸入容積比変更手段（2）は、３つの圧縮機構部（31,32,33）の全ての圧縮機構部において冷媒が圧縮される第１の状態と、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの２つの圧縮機構部（31,32）においては冷媒が圧縮される一方、残りの１つの圧縮機構部（33）において冷媒が圧縮されずに通過する第２の状態とに切り換える切換機構を有している。

具体的には、上記切換機構は、第６三方弁（95）によって構成されている。第６三方弁（95）は、第１〜第３ポート（P1,P2,P3）を備え、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）とが連通する第１の位置と、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）とが連通する第２の位置とに切り換え可能に構成されている。

実施形態５においても、高圧吐出管（56）は、高圧ガス管（21）を介して四方弁（17）の第１ポート（P1）に接続されている。また、四方弁（17）の第３ポート（P3）には、低圧ガス管（25）の一端が接続されている。低圧ガス管（25）の他端は、第１吸入管（51）に接続されている。また、低圧ガス管（25）の中途部には、低圧ガス分岐管（25a）の一端が接続され、該低圧ガス分岐管（25a）の他端は第６三方弁（95）の第３ポート（P3）に接続されている。

第１吐出管（52）には、第１連絡管（26）の一端が接続され、該第１連絡管（26）の他端は、第２吸入管（53）に接続されている。第１連絡管（26）の中途部には、第１連絡合流管（26a）の一端が接続され、該第１連絡合流管（26a）の他端は、第３吐出管（57）に接続されている。また、第１連絡管（26）の第１連絡合流管（26a）の接続部よりも第２吸入管（53）側には、第１連絡分岐管（26b）の一端が接続され、該第１連絡分岐管（26b）の他端は第６三方弁（95）の第１ポート（P1）に接続されている。さらに、第１連絡管（26）の上記第１連絡合流管（26a）の接続部と上記第１連絡分岐管（26b）の接続部との間には、一端が上記気液分離器（14）に接続されたインジェクション管（20）の他端が接続されている。なお、インジェクション管（20）は、気液分離器（14）で気液分離されたガス冷媒を圧縮機（11）において圧縮される途中にある冷媒と合流させることによって該圧縮途中の冷媒を冷却する冷却手段を構成している。

第６三方弁（95）の第２ポート（P2）には、第２連絡管（27）の一端が接続され、該第２連絡管（27）の他端は第３吸入管（55）に接続されている。また、第２吐出管（54）には、第３連絡管（28）の一端が接続され、該第３連絡管（28）の他端は、高圧連絡管（58）に接続されている。

−運転動作−
次に、空気調和装置（1）の運転動作について説明する。実施形態５においても空気調和装置（1）は、冷房運転（図１６参照）と暖房運転（図１５参照）とに切り換え可能となっている。なお、冷房運転動作及び暖房運転動作については実施形態１と同様であるため、説明を省略する。

(吸入容積比変更手段の制御)
実施形態５においても、空気調和装置（1）の運転条件が変化すると、吸入容積比変更手段（2）によって吸入容積比Ｖｒが変更される。具体的には、運転条件が変化すると、図示しないコントローラによって切換機構を構成する第６三方弁（95）が第１の位置又は第２の位置に切り換えられて吸入容積比Ｖｒが変更される。

より具体的には、第６三方弁（95）が第２の位置に切り換えられると、３つの圧縮機構部（31,32,33）の全ての圧縮機構部において冷媒が圧縮される第１の状態となる。一方、第６三方弁（95）が第１の位置に切り換えられると、第３圧縮機構部（33）の吸入側と吐出側とが等しい圧力状態となって冷媒が該第３圧縮機構部（33）を非圧縮で通過する一方、第１圧縮機構部（31）及び第２圧縮機構部（32）においては冷媒が圧縮される第２の状態となる。また、実施形態５では、暖房運転に切り換えられる際に、第６三方弁（95）が第２の位置に切り換えられて上記第１の状態となり、冷房運転に切り換えられる際に、第６三方弁（95）が第１の位置に切り換えられて上記第２の状態となる。以下、それぞれの状態と吸入容積比Ｖｒとの関係について詳述する。

図１５に示すように、上記第１の状態では、低圧ガス分岐管（25a）と第２連絡管（27）とが連通される。

これにより、低圧ガス管（25）の低圧圧力状態の冷媒は、まず第１圧縮機構部（31）に吸入されると共に、その一部が低圧ガス管（25）の中途部に接続された低圧ガス分岐管（25a）及び第２連絡管（27）を通って第３圧縮機構部（33）に吸入される。そして、該第１圧縮機構部（31）及び第３圧縮機構部（33）においてそれぞれ中間圧力状態となるまで圧縮される。

第３圧縮機構部（33）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第１連絡合流管（26a）を通って第１連絡管（26）の中途部に流入する。一方、第１圧縮機構部（31）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第１連絡管（26）に流入し、第１連絡合流管（26a）から流入する冷媒と合流して第２圧縮機構部（32）に吸入される。なお、第１連絡管（26）の上記第１連絡合流管（26a）よりも下流側には、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒がインジェクション管（20）を介して流入する。そのため、第１連絡管（26）を流れる冷媒は、インジェクション管（20）から流入するガス冷媒によって冷却された後、第２圧縮機構部（32）に吸入される。

第２圧縮機構部（32）に吸入された冷媒は、該第２圧縮機構部（32）において高圧圧力状態となるまで圧縮される。そして、第２圧縮機構部（32）において高圧圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第３連絡管（28）を介してケーシング（40）の内部空間（S1）に吐出され、やがて高圧吐出管（56）を介して高圧ガス管（21）に流入する。

このように第１の状態では、第１圧縮機構部（31）及び第３圧縮機構部（33）が並列に接続されて低段側圧縮機構として用いられる一方、第２圧縮機構部（32）が高段側圧縮機構として用いられる。これにより、第１の状態では、低段側圧縮機構の吸入容積が第１圧縮機構部（31）の吸入容積Ｖ１及び第３圧縮機構部（33）の吸入容積Ｖ３の和となり、高段側圧縮機構の吸入容積が第２圧縮機構部（32）の吸入容積Ｖ２となる。よって、吸入容積比Ｖｒは、Ｖ２／（Ｖ１＋Ｖ３）となる。

一方、上記第２の状態では、第１連絡分岐管（26b）と第２連絡管（27）とが連通される。なお、上述のように、第１連絡分岐管（26b）は第１連絡管（26）に接続され、該第１連絡管（26）は第１連絡合流管（26a）を介して第３吐出管（57）に接続されている。また、第２連絡管（27）は第３吸入管（55）に接続されている。よって、第２の状態では、第３圧縮機構部（33）の吸入側と吐出側とが連通されて等しい圧力状態となる。そのため、３つの圧縮機構部（31,32,33）における冷媒の流れは以下のようになる。

第１圧縮機構部（31）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第１連絡管（26）を通って第２圧縮機構部（32）に吸入されると共に、その一部が第１連絡管（26）の中途部に接続された第１連絡分岐管（26b）と第２連絡管（27）とを通って第３圧縮機構部（33）に流入する。なお、第１連絡管（26）の上記第１連絡分岐管（26b）よりも上流側には、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒がインジェクション管（20）を介して流入する。そのため、第１連絡管（26）を流れる冷媒は、インジェクション管（20）から流入するガス冷媒によって冷却された後、第２圧縮機構部（32）に吸入されると共に第３圧縮機構部（33）に流入する。

第２圧縮機構部（32）に吸入された冷媒は、該第２圧縮機構部（32）において高圧圧力状態となるまで圧縮される。そして、該第２圧縮機構部（32）において高圧圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第３連絡管（28）を介してケーシング（40）の内部空間（S1）に吐出され、やがて高圧吐出管（56）を介して高圧ガス管（21）に流入する。

一方、第３圧縮機構部（33）に流入した冷媒は、該第３圧縮機構部（33）において圧縮されずに該第３圧縮機構部（33）の内部を通過し、第１連絡合流管（26a）を通って第１連絡管（26）の中途部に流入する。

このように第２の状態では、第１圧縮機構部（31）が低段側圧縮機構として用いられると共に第２圧縮機構部（32）が高段側圧縮機構として用いられる一方、第３圧縮機構部（33）はいずれの圧縮機構としても用いられない。これにより、第２の状態では、低段側圧縮機構の吸入容積が第１圧縮機構部（31）の吸入容積Ｖ１となり、高段側圧縮機構の吸入容積が第２圧縮機構部（32）の吸入容積Ｖ２となる。よって、吸入容積比Ｖｒは、Ｖ２／Ｖ１となる。

以上より、吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第６三方弁（95）によって、第１の状態から第２の状態に切り換えられると吸入容積比Ｖｒは大きくなる一方、第２の状態から第１の状態に切り換えられると吸入容積比Ｖｒは小さくなる。

−実施形態５の効果−
以上により、実施形態５の空気調和装置（1）によっても、吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第６三方弁（95）によって、３つの圧縮機構部（31,32,33）の全ての圧縮機構部において冷媒が圧縮される第１の状態と、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの２つの圧縮機構部（31,32）においては冷媒が圧縮される一方、残りの１つの圧縮機構部（33）において冷媒が圧縮されずに通過する第２の状態とに切り換えることにより、吸入容積比Ｖｒを容易に変更することができる。

《発明の実施形態６》
図１７及び図１８に示す実施形態６の空気調和装置（1）について説明する。なお、以下では、実施形態１と異なる点について説明する。

−全体構成−
実施形態６では、吸入容積比変更手段（2）は、３つの圧縮機構部（31,32,33）の全ての圧縮機構部において冷媒が圧縮される第１の状態と、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの２つの圧縮機構部（32,33）においては冷媒が圧縮される一方、残りの１つの圧縮機構部（31）において冷媒が圧縮されずに通過する第２の状態とに切り換える切換機構を有している。

具体的には、上記切換機構は、第７三方弁（96）によって構成されている。第７三方弁（96）は、第１〜第３ポート（P1,P2,P3）を備え、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）とが連通する第１の位置と、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）とが連通する第２の位置とに切り換え可能に構成されている。

実施形態６においても、高圧吐出管（56）は、高圧ガス管（21）を介して四方弁（17）の第１ポート（P1）に接続されている。また、四方弁（17）の第３ポート（P3）には、低圧ガス管（25）の一端が接続され、該低圧ガス管（25）の他端は第２吸入管（53）に接続されている。また、低圧ガス管（25）の中途部には、低圧ガス分岐管（25a）の一端が接続され、該低圧ガス分岐管（25a）の他端は、第７三方弁（96）の第３ポート（P3）に接続されている。さらに、第７三方弁（96）の第２ポート（P2）には、第１連絡管（26）の一端が接続され、該第１連絡管（26）の他端は、第１吸入管（51）に接続されている。

第２吐出管（54）には、第２連絡管（27）の一端が接続され、該第２連絡管（27）の他端は第３吸入管（55）に接続されている。第２連絡管（27）の中途部には、第２連絡合流管（27a）の一端が接続され、該第２連絡合流管（27a）の他端は第１吐出管（52）に接続されている。また、第２連絡管（27）の第２連絡合流管（27a）の接続部よりも第３吸入管（55）側には、第２連絡分岐管（27b）の一端が接続され、該第２連絡分岐管（27b）の他端は第７三方弁（96）の第１ポート（P1）に接続されている。さらに、第２連絡管（27）の第２連絡合流管（27a）の接続部と第２連絡分岐管（27b）の接続部との間には、一端が上記気液分離器（14）に接続されたインジェクション管（20）の他端が接続されている。なお、インジェクション管（20）は、気液分離器（14）で気液分離されたガス冷媒を圧縮機（11）において圧縮される途中にある冷媒と合流させることによって該圧縮途中の冷媒を冷却する冷却手段を構成している。

−運転動作−
次に、空気調和装置（1）の運転動作について説明する。実施形態６においても空気調和装置（1）は、冷房運転（図１８参照）と暖房運転（図１７参照）とに切り換え可能となっている。なお、冷房運転動作及び暖房運転動作については実施形態１と同様であるため、説明を省略する。

(吸入容積比変更手段の制御)
実施形態６においても、空気調和装置（1）の運転条件が変化すると、吸入容積比変更手段（2）によって吸入容積比Ｖｒが変更される。具体的には、運転条件が変化すると、図示しないコントローラによって切換機構を構成する第７三方弁（96）が第１の位置又は第２の位置に切り換えられて吸入容積比Ｖｒが変更される。

より具体的には、第７三方弁（96）が第２の位置に切り換えられると、３つの圧縮機構部（31,32,33）の全ての圧縮機構部において冷媒が圧縮される第１の状態となる。一方、第７三方弁（96）が第１の位置に切り換えられると、第２圧縮機構部（32）の吸入側と吐出側とが等しい圧力状態となって冷媒が該第２圧縮機構部（32）を非圧縮で通過する一方、第１圧縮機構部（31）及び第３圧縮機構部（33）においては冷媒が圧縮される第２の状態となる。また、実施形態６では、暖房運転に切り換えられる際に、第７三方弁（96）が第２の位置に切り換えられて上記第１の状態となり、冷房運転に切り換えられる際に、第７三方弁（96）が第１の位置に切り換えられて上記第２の状態となる。以下、それぞれの状態と吸入容積比Ｖｒとの関係について詳述する。

図１７に示すように、上記第１の状態では、低圧ガス分岐管（25a）と第１連絡管（26）とが連通される。

これにより、低圧ガス管（25）の低圧圧力状態の冷媒は、第２圧縮機構部（32）に吸入されると共に、その一部が低圧ガス管（25）の中途部に接続された低圧ガス分岐管（25a）と第１連絡管（26）を通って第１圧縮機構部（31）に吸入される。そして、該第１圧縮機構部（31）及び第２圧縮機構部（32）においてそれぞれ中間圧力状態となるまで圧縮される。

第１圧縮機構部（31）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第２連絡合流管（27a）を通って第２連絡管（27）の中途部に流入する。一方、第２圧縮機構部（32）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第２連絡管（27）に流入し、第２連絡合流管（27a）から流入する冷媒と合流して第３圧縮機構部（33）に吸入される。なお、第２連絡管（27）の第２連絡合流管（27a）よりも下流側には、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒がインジェクション管（20）を介して流入する。そのため、第２連絡管（27）を流れる冷媒は、インジェクション管（20）から流入するガス冷媒によって冷却された後、第３圧縮機構部（33）に吸入される。

第３圧縮機構部（33）に吸入された冷媒は、該第３圧縮機構部（33）において高圧圧力状態となるまで圧縮される。そして、第３圧縮機構部（33）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（40）の内部空間（S1）に吐出され、やがて高圧吐出管（56）を介して高圧ガス管（21）に流入する。

このように第１の状態では、第１圧縮機構部（31）及び第２圧縮機構部（32）が並列に接続されて低段側圧縮機構として用いられる一方、第３圧縮機構部（33）が高段側圧縮機構として用いられる。これにより、第１の状態では、低段側圧縮機構の吸入容積が第１圧縮機構部（31）の吸入容積Ｖ１及び第２圧縮機構部（32）の吸入容積Ｖ２の和となり、高段側圧縮機構の吸入容積が第３圧縮機構部（33）の吸入容積Ｖ３となる。よって、吸入容積比Ｖｒは、Ｖ３／（Ｖ１＋Ｖ２）となる。

一方、上記第２の状態では、第２連絡分岐管（27b）と第１連絡管（26）とが連通される。なお、上述のように、第２連絡分岐管（27b）は第２連絡管（27）に接続され、該第２連絡管（27）には第１吐出管（52）に一端が接続された第２連絡合流管（27a）の他端が接続されている。また、第１連絡管（26）は第１吸入管（51）に接続されている。よって、第２の状態では、第１圧縮機構部（31）の吸入側と吐出側とが連通されて等しい圧力状態となる。そのため、３つの圧縮機構部（31,32,33）における冷媒の流れは以下のようになる。

低圧ガス管（25）の低圧圧力状態の冷媒は、まず第２圧縮機構部（32）に吸入され、該第２圧縮機構部（32）において中間圧力状態となるまで圧縮される。

第２圧縮機構部（32）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第２連絡管（27）を通って第３圧縮機構部（33）に吸入されると共に、その一部が第２連絡管（27）の中途部に接続された第２連絡分岐管（27b）と第１連絡管（26）とを通って第１圧縮機構部（31）に流入する。なお、第２連絡管（27）の上記第２連絡分岐管（27b）よりも上流側には、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒がインジェクション管（20）を介して流入する。そのため、第２連絡管（27）を流れる冷媒は、インジェクション管（20）から流入するガス冷媒によって冷却された後、第３圧縮機構部（33）に吸入されると共に第１圧縮機構部（31）に流入する。

一方、第１圧縮機構部（31）に流入した冷媒は、該第１圧縮機構部（31）において圧縮されずに該第１圧縮機構部（31）の内部を通過し、第２連絡合流管（27a）を通って第２連絡管（27）の中途部に流入する。

このように第２の状態では、第２圧縮機構部（32）が低段側圧縮機構として用いられると共に第３圧縮機構部（33）が高段側圧縮機構として用いられる一方、第１圧縮機構部（31）はいずれの圧縮機構としても用いられない。これにより、第２の状態では、低段側圧縮機構の吸入容積が第２圧縮機構部（32）の吸入容積Ｖ２となり、高段側圧縮機構の吸入容積が第３圧縮機構部（33）の吸入容積Ｖ３となる。よって、吸入容積比Ｖｒは、Ｖ３／Ｖ２となる。

以上より、吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第７三方弁（96）によって、第１の状態から第２の状態に切り換えられると吸入容積比Ｖｒは大きくなる一方、第２の状態から第１の状態に切り換えられると吸入容積比Ｖｒは小さくなる。

−実施形態６の効果−
以上により、実施形態６の空気調和装置（1）によっても、吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第７三方弁（96）によって、３つの圧縮機構部（31,32,33）の全ての圧縮機構部において冷媒が圧縮される第１の状態と、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの２つの圧縮機構部（32,33）においては冷媒が圧縮される一方、残りの１つの圧縮機構部（31）において冷媒が圧縮されずに通過する第２の状態とに切り換えることにより、吸入容積比Ｖｒを容易に変更することができる。

《発明の実施形態７》
図１９及び図２０に示す実施形態７の空気調和装置（1）について説明する。なお、以下では、実施形態１と異なる点について説明する。

−全体構成−
実施形態７では、吸入容積比変更手段（2）は、３つの圧縮機構部（31,32,33）の全ての圧縮機構部において冷媒が圧縮される第１の状態と、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの２つの圧縮機構部（31,33）においては冷媒が圧縮される一方、残りの１つの圧縮機構部（32）において冷媒が圧縮されずに通過する第２の状態とに切り換える切換機構を有している。

具体的には、上記切換機構は、第８三方弁（97）及び第９三方弁（98）によって構成されている。第８三方弁（97）及び第９三方弁（98）は、それぞれ第１〜第３ポート（P1,P2,P3）を備え、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）とが連通する第１の位置と、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）とが連通する第２の位置とに切り換え可能に構成されている。

実施形態７においても、高圧吐出管（56）は、高圧ガス管（21）を介して四方弁（17）の第１ポート（P1）に接続されている。また、四方弁（17）の第３ポート（P3）には、低圧ガス管（25）の一端が接続されている。低圧ガス管（25）の他端は、第１吸入管（51）に接続されている。

第１吐出管（52）には、第１連絡管（26）の一端が接続され、該第１連絡管（26）の他端は、第２吸入管（53）に接続されている。第１連絡管（26）の中途部には、第１連絡合流管（26a）の一端が接続され、該第１連絡合流管（26a）の他端は、上記第８三方弁（97）の第１ポート（P1）に接続されている。また、第１連絡管（26）の中途部の上記第１連絡合流管（26a）の接続部よりも第２吸入管（53）側には、第１連絡分岐管（26b）の一端が接続され、該第１連絡分岐管（26b）の他端は第９三方弁（98）の第１ポート（P1）に接続されている。さらに、第１連絡管（26）の第１連絡合流管（26a）の接続部と第１連絡分岐管（26b）の接続部との間には、一端が上記気液分離器（14）に接続されたインジェクション管（20）の他端が接続されている。なお、インジェクション管（20）は、気液分離器（14）で気液分離されたガス冷媒を圧縮機（11）において圧縮される途中にある冷媒と合流させることによって該圧縮途中の冷媒を冷却する冷却手段を構成している。

第２吐出管（54）には、第２連絡管（27）の一端が接続され、該第２連絡管（27）の他端は、上記第８三方弁（97）の第２ポート（P2）に接続されている。該第８三方弁（97）の第３ポート（P3）には、第３連絡管（28）の一端が接続され、該第３連絡管（28）の他端は第９三方弁（98）の第３ポート（P3）に接続されている。また、第９三方弁（98）の第２ポート（P2）は、第４連絡管（29）の一端が接続され、該第４連絡管（29）の他端は第３吸入管（55）に接続されている。

−運転動作−
次に、空気調和装置（1）の運転動作について説明する。実施形態７においても空気調和装置（1）は、冷房運転（図１９参照）と暖房運転（図２０参照）とに切り換え可能となっている。なお、冷房運転動作及び暖房運転動作については実施形態１と同様であるため、説明を省略する。

(吸入容積比変更手段の制御)
実施形態７においても、空気調和装置（1）の運転条件が変化すると、吸入容積比変更手段（2）によって吸入容積比Ｖｒが変更される。具体的には、運転条件が変化すると、図示しないコントローラによって切換機構を構成する第８三方弁（97）及び第９三方弁（98）が第１の位置又は第２の位置に切り換えられて吸入容積比Ｖｒが変更される。

より具体的には、第８三方弁（97）及び第９三方弁（98）が第２の位置に切り換えられると、３つの圧縮機構部（31,32,33）の全ての圧縮機構部において冷媒が圧縮される第１の状態となる。一方、第８三方弁（97）及び第９三方弁（98）が第１の位置に切り換えられると、第２圧縮機構部（32）の吸入側と吐出側とが等しい圧力状態となって冷媒が該第２圧縮機構部（32）を非圧縮で通過する一方、第１圧縮機構部（31）及び第３圧縮機構部（33）においては冷媒が圧縮される第２の状態となる。また、実施形態７では、冷房運転に切り換えられる際に、第８三方弁（97）及び第９三方弁（98）が第２の位置に切り換えられて上記第１の状態となり、暖房運転に切り換えられる際に、第８三方弁（97）及び第９三方弁（98）が第１の位置に切り換えられて上記第２の状態となる。以下、それぞれの状態と吸入容積比Ｖｒとの関係について詳述する。

図１９に示すように、上記第１の状態では、第２連絡管（27）と第３連絡管（28）とが連通されると共に、第３連絡管（28）と第４連絡管（29）とが連通される。

第１圧縮機構部（31）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第１連絡管（26）を通って第２圧縮機構部（32）に吸入される。なお、第１連絡管（26）の中途部には、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒がインジェクション管（20）を介して流入する。そのため、第１連絡管（26）を流れる冷媒は、インジェクション管（20）から流入するガス冷媒によって冷却された後、第２圧縮機構部（32）に吸入される。

第２圧縮機構部（32）に吸入された冷媒は、該第２圧縮機構部（32）において圧縮される。そして、第２圧縮機構部（32）において圧縮された冷媒は、第２連絡管（27）、第３連絡管（28）及び第４連絡管（29）を通って第３圧縮機構部（33）に吸入され、該第３圧縮機構部（33）において高圧圧力状態となるまで圧縮される。

このように第１の状態では、第１圧縮機構部（31）が低段側圧縮機構として用いられる一方、第２圧縮機構部（32）及び第３圧縮機構部（33）が直列に接続されて高段側圧縮機構として用いられる。これにより、第１の状態では、低段側圧縮機構の吸入容積が第１圧縮機構部（31）の吸入容積Ｖ１となり、高段側圧縮機構の吸入容積が上流側の第２圧縮機構部（32）の吸入容積Ｖ２となる。よって、吸入容積比Ｖｒは、Ｖ２／Ｖ１となる。

一方、上記第２の状態では、第２連絡管（27）と第１連絡合流管（26a）とが連通されると共に、第１連絡分岐管（26b）と第４連絡管（29）とが連通される。なお、上述のように、第１連絡管（26）は第２吸入管（53）に接続され、第１連絡分岐管（26b）は第１連絡管（26）に接続されている。また、該第１連絡管（26）には、第２連絡管（27）を介して第２吐出管（54）と連通する第１連絡合流管（26a）が接続されている。よって、第２の状態では、第２圧縮機構部（32）の吸入側と吐出側とが連通されて等しい圧力状態となる。そのため、３つの圧縮機構部（31,32,33）における冷媒の流れは以下のようになる。

第１圧縮機構部（31）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第１連絡管（26）を通って第２圧縮機構部（32）に流入すると共に、その一部が第１連絡管（26）の中途部に接続された第１連絡分岐管（26b）及び第４連絡管（29）を通って第３圧縮機構部（33）に吸入される。なお、第１連絡管（26）の上記第１連絡分岐管（26b）よりも上流側には、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒がインジェクション管（20）を介して流入する。そのため、第１連絡管（26）を流れる冷媒は、インジェクション管（20）から流入するガス冷媒によって冷却された後、第２圧縮機構部（32）に流入すると共に第３圧縮機構部（33）に吸入される。

以上より、吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第８三方弁（97）及び第９三方弁（98）によって、第１の状態から第２の状態に切り換えられると吸入容積比Ｖｒは小さくなる一方、第２の状態から第１の状態に切り換えられると吸入容積比Ｖｒは大きくなる。

−実施形態７の効果−
以上により、実施形態７の空気調和装置（1）によっても、吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第８三方弁（97）及び第９三方弁（98）によって、３つの圧縮機構部（31,32,33）の全ての圧縮機構部において冷媒が圧縮される第１の状態と、３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの２つの圧縮機構部（31,33）においては冷媒が圧縮される一方、残りの１つの圧縮機構部（32）において冷媒が圧縮されずに通過する第２の状態とに切り換えることにより、吸入容積比Ｖｒを容易に変更することができる。

《発明の実施形態８》
図２１及び図２２に示す実施形態８の空気調和装置（1）について説明する。なお、以下では、実施形態１と異なる点について説明する。

−全体構成−
実施形態８では、吸入容積比変更手段（2）は、圧縮機（11）の中間段の位置を変更する切換機構を有している。該切換機構は、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との間の冷媒を冷却する冷却手段を構成するインジェクション管（20）の接続先を変更可能に構成されている。

具体的には、上記切換機構は、第１０三方弁（99）によって構成されている。第１０三方弁（99）は、第１〜第３ポート（P1,P2,P3）を備え、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）とが連通する第１の位置と、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）とが連通する第２の位置に切り換え可能に構成されている。

実施形態８においても、高圧吐出管（56）は、高圧ガス管（21）を介して四方弁（17）の第１ポート（P1）に接続されている。また、四方弁（17）の第３ポート（P3）には、低圧ガス管（25）の一端が接続されている。低圧ガス管（25）の他端は、第１吸入管（51）に接続されている。

第１吐出管（52）には、第１連絡管（26）の一端が接続され、該第１連絡管（26）の他端は、第２吸入管（53）に接続されている。また、第２吐出管（54）には、第２連絡管（27）の一端が接続され、該第２連絡管（27）の他端は、第３吸入管（55）に接続されている。

また、実施形態８では、第１０三方弁（99）の第２ポート（P2）に、一端が気液分離器（14）に接続されたインジェクション管（20）の他端が接続されている。また、第１０三方弁（99）の第１ポート（P1）には、第１インジェクション管（28）の一端が接続され、該第１インジェクション管（28）の他端は第１連絡管（26）の中途部に接続されている。さらに、第１０三方弁（99）の第３ポート（P3）には、第２インジェクション管（29）の一端が接続され、該第２インジェクション管（29）の他端は第２連絡管（27）の中途部に接続されている。

なお、インジェクション管（20）は、気液分離器（14）で気液分離されたガス冷媒を圧縮機（11）において圧縮される途中にある冷媒と合流させることによって該圧縮途中の冷媒を冷却する冷却手段を構成している。

−運転動作−
次に、空気調和装置（1）の運転動作について説明する。実施形態８においても空気調和装置（1）は、冷房運転（図２１参照）と暖房運転（図２２参照）とに切り換え可能となっている。なお、冷房運転動作及び暖房運転動作については実施形態１と同様であるため、説明を省略する。

(吸入容積比変更手段の制御)
実施形態８においても、空気調和装置（1）の運転条件が変化すると、吸入容積比変更手段（2）によって吸入容積比Ｖｒが変更される。具体的には、運転条件が変化すると、図示しないコントローラによって切換機構を構成する第１０三方弁（99）が第１の位置又は第２の位置に切り換えられて吸入容積比Ｖｒが変更される。

より具体的には、第１０三方弁（99）が第１の位置に切り換えられると、冷却手段を構成するインジェクション管（20）が第１圧縮機構部（31）と第２圧縮機構部（32）との間に接続される第１の状態となる。一方、第１０三方弁（99）が第２の位置に切り換えられると、冷却手段を構成するインジェクション管（20）が第２圧縮機構部（32）と第３圧縮機構部（33）との間に接続される第２の状態となる。また、実施形態８では、冷房運転に切り換えられる際に、第１０三方弁（99）が第１の位置に切り換えられて上記第１の状態となり、暖房運転に切り換えられる際に、第１０三方弁（99）が第２の位置に切り換えられて上記第２の状態となる。以下、それぞれの状態と吸入容積比Ｖｒとの関係について詳述する。

図２１に示すように、上記第１の状態では、インジェクション管（20）と第１インジェクション管（28）とが連通される。第１インジェクション管（28）は、第１圧縮機構部（31）と第２圧縮機構部（32）とを接続する第１連絡管（26）の中途部に接続されているため、第１の状態では、インジェクション管（20）が第１インジェクション管（28）を介して第１圧縮機構部（31）と第２圧縮機構部（32）との間に接続されることとなる。そのため、３つの圧縮機構部（31,32,33）における冷媒の流れは以下のようになる。

第１圧縮機構部（31）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第１連絡管（26）を通って第２圧縮機構部（32）に吸入される。なお、第１連絡管（26）の中途部には、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒がインジェクション管（20）及び第１インジェクション管（28）を介して流入する。そのため、第１連絡管（26）を流れる冷媒は、インジェクション管（20）から流入するガス冷媒によって冷却された後、第２圧縮機構部（32）に吸入される。

第２圧縮機構部（32）に吸入された冷媒は、該第２圧縮機構部（32）において圧縮され、第２連絡管（27）を通って第３圧縮機構部（33）に吸入される。第３圧縮機構部（33）に吸入された冷媒は、該第３圧縮機構部（33）において高圧圧力状態となるまで圧縮される。

このように第１の状態では、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒によって第１圧縮機構部（31）と第２圧縮機構部（32）との間の冷媒が冷却される。これにより、第１圧縮機構部（31）が低段側圧縮機構として用いられる一方、第２圧縮機構部（32）及び第３圧縮機構部（33）が直列に接続されて高段側圧縮機構として用いられることとなる。その結果、第１の状態では、低段側圧縮機構の吸入容積が第１圧縮機構部（31）の吸入容積Ｖ１となり、高段側圧縮機構の吸入容積が上流側の第２圧縮機構部（32）の吸入容積Ｖ２となる。よって、吸入容積比Ｖｒは、Ｖ２／Ｖ１となる。

一方、上記第２の状態では、インジェクション管（20）と第２インジェクション管（29）とが連通される。第２インジェクション管（29）は、第２圧縮機構部（32）と第３圧縮機構部（33）とを接続する第２連絡管（27）の中途部に接続されているため、第２の状態では、インジェクション管（20）が第２インジェクション管（29）を介して第２圧縮機構部（32）と第３圧縮機構部（33）との間に接続されることとなる。そのため、３つの圧縮機構部（31,32,33）における冷媒の流れは以下のようになる。

低圧ガス管（25）の低圧圧力状態の冷媒は、まず第１圧縮機構部（31）に吸入されて圧縮される。そして、第１圧縮機構部（31）において圧縮された冷媒は、第１連絡管（26）を通って第２圧縮機構部（32）に吸入され、該第２圧縮機構部（32）において中間圧力状態となるまで圧縮される。

第２圧縮機構部（32）において中間圧力状態となるまで圧縮された冷媒は、第２連絡管（27）を通って第３圧縮機構部（33）に吸入され、該第３圧縮機構部（33）において高圧圧力状態となるまで圧縮される。なお、第２連絡管（27）の中途部には、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒がインジェクション管（20）及び第２インジェクション管（29）を介して流入する。そのため、第２連絡管（27）を流れる冷媒は、インジェクション管（20）から流入するガス冷媒によって冷却された後、第３圧縮機構部（33）に吸入される。

このように第２の状態では、気液分離器（14）において液冷媒と分離されたガス冷媒によって第２圧縮機構部（32）と第３圧縮機構部（33）との間の冷媒が冷却される。これにより、第１圧縮機構部（31）及び第２圧縮機構部（32）が直列に接続されて低段側圧縮機構として用いられる一方、第３圧縮機構部（33）が高段側圧縮機構として用いられる。その結果、第１の状態では、低段側圧縮機構の吸入容積が上流側の第１圧縮機構部（31）の吸入容積Ｖ１となり、高段側圧縮機構の吸入容積が第３圧縮機構部（33）の吸入容積Ｖ３となる。よって、吸入容積比Ｖｒは、Ｖ３／Ｖ１となる。

以上より、吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第１０三方弁（99）によって、第１の状態から第２の状態に切り換えられると吸入容積比Ｖｒは小さくなる一方、第２の状態から第１の状態に切り換えられると吸入容積比Ｖｒは大きくなる。

−実施形態８の効果−
以上により、実施形態８の空気調和装置（1）によっても、吸入容積比変更手段（2）の切換機構を構成する第１０三方弁（99）によって、圧縮機（11）の中間段の位置を変更することにより、吸入容積比Ｖｒを容易に変更することができる。

なお、本実施形態８では、第１圧縮機構部（31）が本発明に係る第１の圧縮機構部を構成し、第２圧縮機構部（32）が本発明に係る第２の圧縮機構部を構成し、第３圧縮機構部（33）が本発明に係る第３の圧縮機構部を構成している。しかしながら、本発明に係る第１の圧縮機構部、第２の圧縮機構部及び第３の圧縮機構部の構成はこれに限られず、例えば、第２圧縮機構部（32）が本発明に係る第１の圧縮機構部を構成し、第１圧縮機構部（31）が本発明に係る第２の圧縮機構部を構成し、第３圧縮機構部（33）が本発明に係る第３圧縮機構部（33）を構成してもよい。

《その他の実施形態》
上述した各実施形態については、以下のような構成としてもよい。

例えば、上記圧縮機構は、図２３に示す変形例のように構成してもよい。

この変形例は、２シリンダ室型圧縮機構部が２つのシリンダ室が互いに独立する２つの圧縮機構部として構成され、圧縮機に、１つの２シリンダ室型圧縮機構部と１つの１シリンダ室型圧縮機構部が設けられているものである。

具体的には、図２３に示すように、この圧縮機（11）は、縦長で密閉容器状のケーシング（21）の内部に、電動機（34）と圧縮機構（31，32，33）とが収納されている。この圧縮機（11）は、圧縮機構（31，32，33）を除いては、基本的に実施形態１と構成が同じであるため、以下、実施形態１と異なる点についてのみ説明する。

この圧縮機（11）では、２シリンダ室型の圧縮機構部（31，32）が下方に配置され、その上方に１シリンダ室型の圧縮機構部（33）が配置されている。そして、２シリンダ室型の圧縮機構部（31，32）により第１圧縮機構部（31）と第２圧縮機構部（32）が構成され、１シリンダ室型の圧縮機構部（33）により第３圧縮機構部（33）が構成されている。

つまり、２シリンダ室型の圧縮機構部（31，32）のシリンダ（61（71））とピストン（62（72））との間に形成される内側シリンダ室（C2）により第１圧縮機構部（31）が構成され、外側シリンダ室（C1）により第２圧縮機構部（32）が構成されている。第１圧縮機構部（31）には第１吸入管（51）及び第１吐出管（52）が連通し、第２圧縮機構部（32）には第２吸入管（53）及び第２吐出管（54）が連通している。

２シリンダ室型の圧縮機構部（31，32）と１シリンダ室型の圧縮機構部（33）との間にはミドルプレート（38）が設けられている。第３圧縮機構（33）のシリンダ（81）とピストン（80）は、このミドルプレート（38）とフロントヘッド（37）の間に配置されている。

また、駆動軸（35）には、第１，第２圧縮機構部（31，32）の環状ピストン（62（72））と嵌合する偏心部（35b（35c））と、第３圧縮機構部（33）の偏心ピストン（82）と嵌合する偏心部（35d）が形成されている。

２シリンダ室型の圧縮機構（31，32）の軸方向長さ寸法は、シリンダ容積の関係で、１シリンダ室型の圧縮機構（33）の軸方向長さ寸法よりも大きく設定されている。

圧縮機構（31，32，33）をこのように構成しても、実施形態１から８の冷媒回路（10）に接続することができる。そして、実施形態１から８と同様に、それぞれ２つの運転状態を切り換えることにより、吸入容積比を変更し、最適ＣＯＰの運転を行うことが可能である。

また、上記各実施形態について、冷媒回路（10）に充填される冷媒が二酸化炭素以外の冷媒（例えばフロン冷媒）であってもよい。

また、上記各実施形態では、３つの圧縮機構部（31,32,33）は、ブレード（63,73,83）がピストン（62,72,82）と一体的に形成された所謂揺動ピストン型の圧縮機構によって構成されていたが、該３つの圧縮機構部（31,32,33）は、ブレード（63,73,83）がピストン（62,72,82）と別体に形成された所謂ローリングピストン型の圧縮機構によって構成されていてもよい。

また、上記各実施形態では、圧縮機（11）の中間段の冷媒を冷却する冷却手段としてインジェクション管（20）を用いていたが、冷却手段として熱交換器（中間冷却器）を用いてもよい。

また、上記各実施形態では、吸入容積比変更手段（2）の切換機構として三方弁又は四方弁を用いていたが、切換機構を複数の電磁弁によって代用することも可能である。

また、上記各実施形態では、冷房運転又は暖房運転に切り換えられる際に、吸入容積比変更手段（2）によって吸入容積比Ｖｒを変更していたが、吸入容積比Ｖｒの変更を行うタイミングはこれらに限られず、様々な運転条件の変化に応じて変更することにより、運転条件の変化に拘わらず高いＣＯＰを得ることが可能となることは言うまでもない。

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、二段圧縮冷凍サイクルの冷凍装置について有用である。

図１は、実施形態１に係る空気調和装置の冷媒回路図である。図２は、実施形態１の圧縮機の縦断面図である。図３は、実施形態１の第１，第３圧縮機構部の横断面図である。図４は、実施形態１の第１，第３圧縮機構部の動作状態図である。図５は、実施形態１の第２圧縮機構部の横断面図である。図６は、実施形態１の第２圧縮機構部の動作状態図である。図７は、実施形態１に係る空気調和装置の第１の状態における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図８は、実施形態１に係る空気調和装置の第２の状態における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図９は、実施形態２に係る空気調和装置の第１の状態における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図１０は、実施形態２に係る空気調和装置の第２の状態における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図１１は、実施形態３に係る空気調和装置の第１の状態における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図１２は、実施形態３に係る空気調和装置の第２の状態における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図１３は、実施形態４に係る空気調和装置の第１の状態における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図１４は、実施形態４に係る空気調和装置の第２の状態における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図１５は、実施形態５に係る空気調和装置の第１の状態における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図１６は、実施形態５に係る空気調和装置の第２の状態における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図１７は、実施形態６に係る空気調和装置の第１の状態における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図１８は、実施形態６に係る空気調和装置の第２の状態における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図１９は、実施形態７に係る空気調和装置の第１の状態における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図２０は、実施形態７に係る空気調和装置の第２の状態における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図２１は、実施形態８に係る空気調和装置の第１の状態における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図２２は、実施形態８に係る空気調和装置の第２の状態における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図２３は、変形例に係る圧縮機の縦断面図である。

符号の説明

１空気調和装置（冷凍装置）
２吸入容積比変更手段
１０冷媒回路
１１圧縮機
１８第１三方弁（切換機構）
１９第２三方弁（切換機構）
３１第１圧縮機構部
３２第２圧縮機構部
３３第３圧縮機構部
３５駆動軸
９０第３三方弁（切換機構）
９１第４三方弁（切換機構）
９２第２四方弁（切換機構）
９３第３四方弁（切換機構）
９４第５三方弁（切換機構）
９５第６三方弁（切換機構）
９６第７三方弁（切換機構）
９７第８三方弁（切換機構）
９８第９三方弁（切換機構）
９９第１０三方弁（切換機構）

Claims

複数のロータリ型の圧縮機構部（31,32,33）が１本の駆動軸（35）で機械的に連結された圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備えて二段圧縮冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
上記圧縮機（11）は上記圧縮機構部（31,32,33）を３つ備え、
少なくとも１つの圧縮機構部は、シリンダ空間の中で偏心回転運動をする環状の偏心ピストン（62，82）の内周側と外周側に２つのシリンダ室を有する２シリンダ室型の圧縮機構部（31，33）により構成され、
他の圧縮機構部は、シリンダ空間の中で偏心回転運動をする偏心ピストン（72）の外周側に１つのシリンダ室を有する１シリンダ室型の圧縮機構部（32）により構成され、
低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との吸入容積の比率である吸入容積比を変更する吸入容積比変更手段（2）を備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
請求項１において、
２シリンダ室型の圧縮機構部が２つのシリンダ室を有する１つの圧縮機構部として構成され、
２つの２シリンダ室型圧縮機構部と１つの１シリンダ室型圧縮機構部が設けられていることを特徴とする冷凍装置。
請求項１において、
２シリンダ室型の圧縮機構部は２つのシリンダ室が互いに独立する２つの圧縮機構部として構成され、
１つの２シリンダ室型圧縮機構部と１つの１シリンダ室型圧縮機構部が設けられていることを特徴とする冷凍装置。
請求項１から３の何れか１つにおいて、
上記吸入容積比変更手段（2）は、上記３つの圧縮機構部（31,32,33）の接続関係を変更することにより、上記吸入容積比を変更する
ことを特徴とする冷凍装置。
請求項４において、
上記吸入容積比変更手段（2）は、上記３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの低段側圧縮機構として用いられる２つの圧縮機構部（31,32）が直列に接続される状態と並列に接続される状態とに切り換える切換機構（18,19）を有している
ことを特徴とする冷凍装置。
請求項４において、
上記吸入容積比変更手段（2）は、上記３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの高段側圧縮機構として用いられる２つの圧縮機構部（32,33）が直列に接続される状態と並列に接続される状態とに切り換える切換機構（90,91）を有している
ことを特徴とする冷凍装置。
請求項４において、
上記３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちのいずれか２つの圧縮機構部（31,32）は、吸入容積が異なるように構成され、
上記吸入容積比変更手段（2）は、上記吸入容積の異なる２つの圧縮機構部（31,32）の接続関係を変更する切換機構（92,93）を有している
ことを特徴とする冷凍装置。
請求項７において、
上記２つの圧縮機構部（31,32）は、一方が低段側圧縮機構として用いられ、他方が高段側圧縮機構として用いられるように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
請求項１から３の何れか１つにおいて、
上記吸入容積比変更手段（2）は、
上記３つの圧縮機構部（31,32,33）の全ての圧縮機構部において冷媒が圧縮される第１の状態と、
上記３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちの２つの圧縮機構部において冷媒が圧縮される一方、残りの１つの圧縮機構部では、吸入側と吐出側とが等しい圧力状態となって冷媒が圧縮されずに通過する第２の状態と
に切り換える切換機構（94,95,96,97,98）を有している
ことを特徴とする冷凍装置。
請求項９において、
上記切換機構（94,95,96）は、
上記第１の状態では、上記３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちのいずれか２つの圧縮機構部が並列に接続される一方、
上記第２の状態では、上記第１の状態において並列に接続された２つの圧縮機構部のうちの一方の圧縮機構部の吸入側と吐出側とが連通する
ように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
請求項９において、
上記３つの圧縮機構部（31,32,33）のうちのいずれか２つの圧縮機構部（32,33）は、吸入容積が異なるように構成され、
上記切換機構（97,98）は、
上記第１の状態では、上記吸入容積の異なる２つの圧縮機構部（32,33）が直列に接続されて両圧縮機構部（32,33）が低段側圧縮機構又は高段側圧縮機構として用いられる一方、
上記第２の状態では、上記第１の状態において直列に接続された２つの圧縮機構部（32,33）のうちの上流側の圧縮機構部（32）の吸入側と吐出側とが連通される
ように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
請求項１において、
上記３つの圧縮機構部（31,32,33）は、第１の圧縮機構部（31）、第２の圧縮機構部（32）、第３の圧縮機構部（33）の順に直列に接続され、
上記吸入容積比変更手段（2）は、
上記第１の圧縮機構部（31）と第２の圧縮機構部（32）との間の冷媒を冷却して該第１の圧縮機構部（31）を低段側圧縮機構として用いる一方、上記第２の圧縮機構部（32）及び上記第３の圧縮機構部（33）を高段側圧縮機構として用いる第１の状態と、
上記第２の圧縮機構部（32）と第３の圧縮機構部（33）との間の冷媒を冷却して上記第１の圧縮機構部（31）及び上記第２の圧縮機構部（32）を低段側圧縮機構として用いる一方、上記第３の圧縮機構部（33）を高段側圧縮機構として用いる第２の状態と
に切り換える切換機構（98）を有している
ことを特徴とする冷凍装置。
請求項１から１２のいずれか１つにおいて、
上記冷媒回路（10）を流通する冷媒が二酸化炭素である
ことを特徴とする冷凍装置。