JP4396773B2 - 流体機械 - Google Patents

Description

本発明は、流体を圧縮する流体機械に関するものである。

従来より、流体を圧縮する、又は流体を膨張させる流体機械が知られている。この種の流体機械の一例が、例えば特許文献１に開示されている。

具体的に、特許文献１には、この種の流体機械として、冷媒の二段圧縮を行う圧縮機が記載されている。この圧縮機は、２つの偏心回転機構を備えている。各偏心回転機構では、環状のピストンの内外に圧縮室がそれぞれ形成されている。冷媒を二段圧縮する二段圧縮動作では、第１の偏心回転機構の第１圧縮室と第２の偏心回転機構の第２圧縮室が低段側の圧縮室になり、第１の偏心回転機構の第３圧縮室と第２の偏心回転機構の第４圧縮室が高段側の圧縮室になる。すなわち、各偏心回転機構では、一方の圧縮室が低段側圧縮室になり、他方の圧縮室が後段側圧縮室になる。
特開２００７−２３９６６６号公報

ところで、環状のピストンの内外に流体室がそれぞれ形成される偏心回転機構を備える流体機械では、環状のピストンの外側に形成される外側流体室と、環状のピストンの内側に形成される内側流体室との容積比が、幾何学的にある程度決まってしまい、その容積比を自由に設定することが困難である。

ここで、上述したように、２つの偏心回転機構を備える従来の流体機械では、流体機械を圧縮機として用いる場合であれば、各偏心回転機構において、外側流体室及び内側流体室の一方が低圧冷媒を中間圧に圧縮する低段側流体室となり、他方が中間圧冷媒を高圧に圧縮する高段側流体室となる。このため、従来の流体機械では、低段側流体室の吸入容積に対する、高段側流体室の吸入容積の比率（吸入容積比）を自由に設定することが困難であった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、環状のピストンの内外に流体室がそれぞれ形成される偏心回転機構を有する流体機械において、低段側流体室の吸入容積に対する高段側流体室の吸入容積の比率を所定の比率に容易に設定することができるようにすることにある。

第１の発明は、環状のシリンダ室（54,58）を有するシリンダ（52,56）と、該シリンダ（52,56）に対して偏心してシリンダ室（54,58）に収納され、該シリンダ室（54,58）を外側流体室（61,63）と内側流体室（62,64）とに区画する環状のピストン（53,57）と、該シリンダ室（54,58）に配置され、各流体室（61〜64）をそれぞれ第１室と第２室とに区画するブレード（45）とを有し、上記シリンダ（52,56）と上記ピストン（53,57）とが相対的に偏心回転運動する第１偏心回転機構（24）及び第２偏心回転機構（25）と、主軸部（23a）と、該主軸部（23a）の軸心に対して偏心して上記第１偏心回転機構（24）に係合する第１偏心部（23b）と、該主軸部（23a）の軸心に対して偏心して上記第２偏心回転機構（25）に係合する第２偏心部（23c）とを有する駆動軸（23）とを備え、上記第１偏心回転機構（24）及び上記第２偏心回転機構（25）の各流体室（63,64）内で流体を圧縮する流体機械（20）を対象とする。

そして、この流体機械（20）は、外部からの流体を上記第１偏心回転機構（24）の各流体室（61,62）に導入するための流入通路（32）と、上記第１偏心回転機構（24）の各流体室（61,62）から吐出された流体を上記第２偏心回転機構（25）の各流体室（63,64）に導入するための連絡通路（33）と、上記第２偏心回転機構（25）の各流体室（63,64）から吐出された流体を外部へ流出させるための流出通路（31）とを備え、上記第１偏心回転機構（24）の各流体室（61,62）で外部から導入した流体を圧縮し、上記第２偏心回転機構（25）の各流体室（63,64）で該第１偏心回転機構（24）の各流体室（61,62）で圧縮された流体を更に圧縮し、上記各偏心回転機構（24,25）では、上記シリンダ（52,56）と上記ピストン（53,57）とのそれぞれに、前面が外側流体室（61,63）及び内側流体室（62,64）に面する鏡板部（51a,52a,55a,56a）が形成され、該シリンダ（52,56）と該ピストン（53,57）のうち偏心回転運動する方の鏡板部（51a,52a,55a,56a）が可動側鏡板部（51a,52a,55a,56a）を構成し、上記第２偏心回転機構（25）から吐出された流体の圧力になる駆動軸（23）の周囲の隙間に連通する高圧背圧室（96,97）を、上記第１偏心回転機構（24）の可動側鏡板部（51a,52a）の背面と上記第２偏心回転機構（25）の可動側鏡板部（55a,56a）の背面とに形成する区画手段（101,102）を備え、上記第１偏心回転機構（24）は、その可動側鏡板部（51a,52a）の背面が第２偏心回転機構（25）側を向くように設けられ、上記第２偏心回転機構（25）は、その可動側鏡板部（55a,56a）の背面が第１偏心回転機構（24）側を向くように設けられ、上記第１偏心回転機構（24）の可動側鏡板部（51a,52a）の背面と第２偏心回転機構（25）の可動側鏡板部（55a,56a）の背面とに挟まれたミドルプレート（41）を備え、上記区画手段（101,102）は、上記ミドルプレート（41）の片面と上記第１偏心回転機構（24）の可動側鏡板部（51a,52a）の背面との間に上記高圧背圧室（96）を形成する第１シールリング（101）と、該ミドルプレート（41）のもう片面と上記第２偏心回転機構（25）の可動側鏡板部（55a,56a）の背面との間に上記高圧背圧室（97）を形成する第２シールリング（102）とを備えている。

第１の発明では、流体機械（20）が圧縮機として用いられる場合に、流入通路（32）を通じて第１偏心回転機構（24）の各流体室（61,62）に導入された流体が、その各流体室（61,62）で圧縮される。そして、第１偏心回転機構（24）の各流体室（61,62）から吐出された流体が、連絡通路（33）を通じて、第２偏心回転機構（25）の各流体室（63,64）に導入され、その各流体室（63,64）で更に圧縮される。第２偏心回転機構（25）の各流体室（63,64）から吐出された流体は、流出通路（31）を通じて外部へ流出する。すなわち、第１偏心回転機構（24）の各流体室（61,62）が低段側流体室となり、第２偏心回転機構（25）の各流体室（63,64）が高段側流体室となる。この第１の発明では、低段側流体室と高段側流体室とが別々の偏心回転機構（24,25）に形成される。従って、低段側流体室の吸入容積と高段側流体室の吸入容積との比率である吸入容積比が、第１偏心回転機構（24）のシリンダ室（54）の高さと第２偏心回転機構（25）のシリンダ室（58）の高さとの比率や、第１偏心部（23b）の偏心量（主軸部（23a）の軸心と第１偏心部（23b）の軸心との距離）と第２偏心部（23c）の偏心量（主軸部（23a）の軸心と第２偏心部（23c）の軸心との距離）との比率によって調節可能である。

第１の発明では、第１偏心回転機構（24）の各流体室（61,62）が低段側流体室となって第２偏心回転機構（25）の各流体室（63,64）が高段側流体室となる二段圧縮が行われる。

第１の発明では、区画手段（101,102）によって、第１偏心回転機構（24）の可動側鏡板部（51a,52a）の背面と、第２偏心回転機構（25）の可動側鏡板部（55a,56a）の背面とに、第２偏心回転機構（25）から吐出された流体の圧力になる駆動軸（23）の周囲の隙間に連通する高圧背圧室（96,97）が形成されている。ここで、第２偏心回転機構（25）の各流体室（63,64）は、中間圧の流体が高圧に圧縮される高段側流体室となる。このため、駆動軸（23）の周囲の隙間は高圧空間になる。この第１の発明では、区画手段（101,102）によって、第１偏心回転機構（24）の可動側鏡板部（51a,52a）の背面と、第２偏心回転機構（25）の可動側鏡板部（55a,56a）の背面とに、高圧空間になる高圧背圧室（96,97）が形成されている。

第１の発明では、第１シールリング（101）が、ミドルプレート（41）の片面と第１偏心回転機構（24）の可動側鏡板部（51a,52a）の背面との間に、第１偏心回転機構（24）の高圧背圧室（96）を形成する。第２シールリング（102）が、ミドルプレート（41）のもう片面と第２偏心回転機構（25）の可動側鏡板部（55a,56a）の背面との間に、第２偏心回転機構（25）の高圧背圧室（97）を形成する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記流入通路（32）が、上記第１偏心回転機構（24）の外側流体室（61）及び内側流体室（62）に繋がる１つの通路で構成され、上記連絡通路（33）が、上記第２偏心回転機構（25）の外側流体室（63）及び内側流体室（64）に繋がる１つの通路で構成されている。

第２の発明では、第１偏心回転機構（24）の外側流体室（61）及び内側流体室（62）に導入される流体が同じ通路を流れ、第２偏心回転機構（25）の外側流体室（63）及び内側流体室（64）に導入される流体が同じ通路を流れる。ここで、各偏心回転機構（24,25）では、外側流体室（61,63）及び内側流体室（62,64）が吸入する流体の流量が、駆動軸（23）の回転に伴って変動する。このため、各偏心回転機構（24,25）の外側流体室（61,63）及び内側流体室（62,64）に導入される流体が別々の通路を流れる場合には、駆動軸（23）の回転に伴って、各通路を流通する流体の流量が大きく変動する。

これに対して、この第２の発明では、各偏心回転機構（24,25）の外側流体室（61,63）及び内側流体室（62,64）に導入される流体が同じ通路を流れる。そして、各偏心回転機構（24,25）では、外側流体室（61,63）が吸入する流体の流量変動と、外側流体室（61,63）が吸入する流体の流量変動とが、逆位相になっている。このため、流入通路（32）における流体の流量変動、および連絡通路（33）における流体の流量変動が緩和される。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記各偏心回転機構（24,25）には、上記外側流体室（61,63）から流体を吐出させる外側吐出ポート（65,75）と、上記内側流体室（62,64）から流体を吐出させる内側吐出ポート（66,76）とがそれぞれ形成される一方、上記第１偏心回転機構（24）の外側吐出ポート（65）及び内側吐出ポート（66）は、上記連絡通路（33）に連通する第１吐出空間（46）に開口し、上記第２偏心回転機構（25）の外側吐出ポート（75）及び内側吐出ポート（76）は、上記流出通路（31）に連通する第２吐出空間（47）に開口する。

第３の発明では、第１偏心回転機構（24）において、外側流体室（61）の流体及び内側流体室（62）の流体が、第１吐出空間（46）に吐出される。第２偏心回転機構（25）において、外側流体室（63）の流体及び内側流体室（64）の流体が、第２吐出空間（47）に吐出される。各偏心回転機構（24,25）では、外側流体室（61,63）の流体及び内側流体室（62,64）の流体が同じ吐出空間（46,47）に吐出される。

第４の発明は、上記第１乃至第３の何れか１つの発明において、上記各偏心回転機構（24,25）が、上記シリンダ（52,56）が固定され、上記ピストン（53,57）が偏心回転運動するように構成されている。

第４の発明では、各偏心回転機構（24,25）において、シリンダ（52,56）とピストン（53,57）のうちピストン（53,57）が偏心回転運動する方式（以下、「ピストン可動方式」という。）が採用されている。ここで、偏心回転機構（24,25）には、ピストン可動方式以外に、シリンダ（52,56）とピストン（53,57）のうちシリンダ（52,56）が偏心回転運動する方式（以下、「ピストン固定方式」という。）がある。

ここで、ピストン可動方式であってもピストン固定方式であっても、偏心回転機構（24,25）では、シリンダ（52,56）とピストン（53,57）のうち偏心回転運動する部材がブレード（45）に対して揺動する。このため、偏心回転運動する部材に揺動モーメントが発生し、その揺動モーメントの反力が流体機械（20）を加振する。

なお、揺動モーメントとは、支点に対して振り子のように揺動する物体に作用する力のことであり、物体における支点回りの慣性モーメントと揺動角加速度との積で表される。支点には、揺動モーメントの反力が作用する。揺動モーメントは、揺動する部材の重心と揺動の支点との距離が大きいほど大きくなる。ピストン可動方式は、ピストン（53,57）と共に、揺動の支点が動くので、各偏心回転機構（24,25）において、揺動するピストン（53,57）の重心と揺動の支点との距離が一定である。一方、ピストン固定方式は、揺動の支点が動かないので、各偏心回転機構（24,25）において、揺動するシリンダ（52,56）の重心と揺動の支点との距離が変動する。この第４の発明では、各偏心回転機構（24,25）において、揺動する部材の重心と揺動の支点との距離が一定になるピストン可動方式が採用されている。

第５の発明は、上記第１乃至第４の何れか１つの発明において、上記駆動軸（23）では、上記第１偏心部（23b）が上記主軸部（23a）に対して偏心する第１偏心方向と、上記第２偏心部（23c）が上記主軸部（23a）に対して偏心する第２偏心方向とが、６０°以上３１０°以下の所定の角度ずれている。

第５の発明では、第１偏心方向と第２偏心方向とが、６０°以上３１０°以下の所定の角度ずれている。つまり、第１偏心部（23b）と第２偏心部（23c）の位相差が、６０°以上３１０°以下の所定の角度になる。ここで、図９に示すように、第１偏心部（23b）と第２偏心部（23c）の位相差が６０°以上３１０°以下のときに、その位相差が１８０°のときのトルク変動幅を基準にしたトルク変動比が概ね１．０以下になる。この第１０の発明では、トルク変動比が概ね１．０以下なるように、第１偏心方向と第２偏心方向とのずれ角度が設定されている。

第６の発明は、上記第５の発明において、上記駆動軸（23）では、上記第１偏心方向と上記第２偏心方向とが１８０°ずれている。

第６の発明では、第１偏心方向と第２偏心方向とが１８０°ずれている。このため、第１偏心部（23b）に作用する遠心力荷重と、第２偏心部（23c）に作用する遠心力荷重とが、正反対の方向に作用する。従って、第１偏心部（23b）に作用する遠心力荷重と第２偏心部（23c）に作用する遠心力荷重とが大きく打ち消し合う。

第７の発明は、上記第１乃至第６の何れか１つの発明において、冷媒として二酸化炭素が充填されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）に接続される。

第７の発明では、流体機械（20）が、二酸化炭素が充填された冷媒回路（10）に接続される。ここで、二酸化炭素冷媒は、フロン冷媒に比べて、密度が大きく、冷媒中の音速が大きくなる。ここで、流体の流量変動によって生じる圧力脈動は、流体の密度や、流体中の音速に比例する。このため、二酸化炭素が充填された冷媒回路（10）は、フロン冷媒が充填された冷媒回路（10）に比べて、冷媒の流量変動によって生じる圧力脈動が大きくなる。この第７の発明では、冷媒の流量変動によって生じる圧力脈動が大きくなる冷媒回路（10）に、流体機械（20）が接続されている。

本発明では、低段側流体室と高段側流体室とが別々の偏心回転機構（24,25）に形成されているので、吸入容積比が、第１偏心回転機構（24）のシリンダ室（54）の高さと第２偏心回転機構（25）のシリンダ室（58）の高さとの比率や、第１偏心部（23b）の偏心量と第２偏心部（23c）の偏心量との比率によって調節可能である。シリンダ室（54,58）の高さの比率や、偏心量の比率は、容易に調節することが可能である。従って、吸入容積比を所定の比率に容易に設定することができる。

また、本発明では、各偏心回転機構（24,25）にそれぞれ２つの流体室（61〜64）が形成される。そして、各偏心回転機構（24,25）では、外側流体室（61,63）の容積変化の位相と内側流体室（62,64）の容積変化の位相とが１８０°ずれている（図３参照）。つまり、各偏心回転機構（24,25）では、外側流体室（61,63）の圧力変動の位相と内側流体室（62,64）の圧力変動の位相とがずれている。このため、各偏心回転機構（24,25）を駆動するときのトルク変動幅（最大トルクと最小トルクの差）が、図７に示すように、例えばロータリ式の偏心回転機構のように流体室が１つだけのものに比べて、小さくなる。従って、流体機械（20）の低振動化を図ることができる。

また、本発明では、区画手段（101,102）によって、第１偏心回転機構（24）の可動側鏡板部（51a,52a）の背面と、第２偏心回転機構（25）の可動側鏡板部（55a,56a）の背面とに、高圧空間になる高圧背圧室（96,97）が形成されている。ここで、第１偏心回転機構（24）の各流体室（61,62）が低段側流体室となって第２偏心回転機構（25）の各流体室（63,64）が高段側流体室となる流体機械（20）では、各偏心回転機構（24,25）の背圧室の圧力を、その偏心回転機構（24,25）の流体室の吐出流体の圧力に調節することが考えられる。つまり、第１偏心回転機構（24）の背圧室を中間圧に調節して、第２偏心回転機構（25）の背圧室を高圧に調節することが考えられる。しかし、駆動軸（23）の周囲の隙間が高圧空間になる場合には、第１偏心回転機構（24）の背圧室と駆動軸（23）の周囲の隙間との連通を遮断する必要があり、第１偏心回転機構（24）の背圧室の外側と内側の両方を区画する必要がある。これに対して、本発明では、各偏心回転機構（24,25）の高圧背圧室（96,97）が高圧に調節されるので、高圧背圧室（96,97）の外側だけを区画すればよい。従って、区画手段（101,102）の構成を簡素化することができる。

また、本発明では、第１偏心回転機構（24）の高圧背圧室（96）と第２偏心回転機構（25）の高圧背圧室（97）とが別々のシールリング（101,102）により形成されている。ここで、第１偏心回転機構（24）の各流体室（61,62）が低段側流体室となって第２偏心回転機構（25）の各流体室（63,64）が高段側流体室となる流体機械（20）では、各流体室（61,62）が低段側流体室となる第１偏心回転機構（24）に比べて、各流体室（63,64）が高段側流体室となる第２偏心回転機構（25）の方が、流体室（61〜64）の内圧によって可動側鏡板部（55a,56a）が離れようとする力（以下、「離反力」という。）が大きくなる。このため、第１偏心回転機構（24）の高圧背圧室（96）と第２偏心回転機構（25）の高圧背圧室（97）とが同じシールリングによって形成される場合には、離反力が大きくなる方の第２偏心回転機構（25）の可動側鏡板部（55a,56a）が離れないように、シールリングの大きさが設定されるので、離反力が小さい第１偏心回転機構（24）において、高圧背圧室（96）が可動側鏡板部（51a,52a）を押し付ける力（以下、「押付力」という。）が、離反力に対して過大になってしまう。

これに対して、本発明では、第１偏心回転機構（24）の高圧背圧室（96）と第２偏心回転機構（25）の高圧背圧室（97）とが別々のシールリング（101,102）により形成されているので、第１偏心回転機構（24）の高圧背圧室（96）の面積と第２偏心回転機構（25）の高圧背圧室（97）の面積とを、それぞれ離反力に合わせて設定することが可能である。従って、離反力が小さい第１偏心回転機構（24）において、押付力が離反力に対して過大になることを回避することが可能であるため、第１偏心回転機構（24）の摩擦損失を低減させることができる。

また、上記第２の発明では、各偏心回転機構（24,25）の外側流体室（61,63）及び内側流体室（62,64）に導入される流体が同じ通路を流れるので、流入通路（32）及び連絡通路（33）の各々において流体の流量変動が緩和される。ここで、流体が流通する通路では、流体の流量変動に伴って圧力脈動が生じ、その圧力脈動によって振動が生じる。圧力脈動は、流体の流量変動が大きいほど大きくなる。この第２の発明では、流入通路（32）及び連絡通路（33）の各々において流体の流量変動が緩和される。従って、流入通路（32）及び連絡通路（33）において、流体の流量変動によって生じる圧力脈動、及びその圧力脈動によって生じる振動を抑制することができる。

また、上記第３の発明では、各偏心回転機構（24,25）において、外側流体室（61,63）の流体及び内側流体室（62,64）の流体が同じ吐出空間（46,47）に吐出される。ここで、従来の流体機械のように、同じ偏心回転機構（24,25）において、外側流体室（61,63）の吐出流体の圧力と内側流体室（62,64）の吐出流体の圧力とが互いに相違する場合には、外側流体室（61,63）の吐出空間と内側流体室（62,64）の吐出空間とが別々になる。従って、吐出空間、及びその吐出空間から延びる通路が狭くなり、吐出流体の圧力損失が比較的大きくなる。

これに対して、この第３の発明では、各偏心回転機構（24,25）において、外側流体室（61,63）の流体及び内側流体室（62,64）の流体が同じ吐出空間（46,47）に吐出されるので、その吐出空間（46,47）が２つの流体室からの吐出流体の流量に合わせて広くなり、その吐出空間（46,47）から延びる通路も広くなる。従って、吐出流体の圧力損失を低減させることができる。

また、上記第４の発明では、各偏心回転機構（24,25）において、揺動する部材の重心と揺動の支点との距離が一定になるピストン可動方式が採用されている。このため、第１偏心回転機構（24）の揺動モーメントと第２偏心回転機構（25）の揺動モーメントとの差が変動しない。従って、第１偏心回転機構（24）のクランク角度と第２偏心回転機構（25）のクランク角度との位相差が、第１偏心回転機構（24）の揺動モーメントと第２偏心回転機構（25）の揺動モーメントとが互いに打ち消し合うような値に設定されている場合（例えば１８０°）には、第１偏心回転機構（24）の揺動モーメントと第２偏心回転機構（25）の揺動モーメントとが常に大きく打ち消し合うので、揺動モーメントに起因する振動を低減させることができる。

また、上記第５の発明では、トルク変動比が１．０以下なるように、第１偏心方向と第２偏心方向とのずれ角度が設定されている。このため、低振動の流体機械（20）を構成することができる。

また、上記第６の発明では、第１偏心方向と第２偏心方向とが１８０°ずれているので、第１偏心部（23b）に作用する遠心力荷重と第２偏心部（23c）に作用する遠心力荷重とが大きく打ち消し合う。このため、遠心力荷重による振動を大きく低減させることができる。

また、上記第７の発明では、冷媒の流量変動によって生じる圧力脈動が大きくなる冷媒回路（10）に、流体機械（20）が接続されている。従って、冷媒の流量変動によって生じる圧力脈動を抑制するために、上記第２の発明のように、第１偏心回転機構（24）の外側流体室（61）及び内側流体室（62）に導入される流体が同じ通路を流れ、第２偏心回転機構（25）の外側流体室（63）及び内側流体室（64）に導入される流体が同じ通路を流れるように構成した場合に、その圧力脈動を低減させる効果が大きくなる。

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。但し、先ず最初に本発明の参考となる参考形態を図面に基づいて詳細に説明し、その後に本発明の実施形態を説明する。

《参考形態１》
本発明の参考となる参考形態１を図面に基づいて説明する。

参考形態１に係る冷凍装置は、本発明の参考となる流体機械（20）を備えて、室内の暖房と冷房とを切り換えて行う空調機（1）である。この空調機（1）は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を備えており、いわゆるヒートポンプ式の空調機を構成している。冷媒回路（10）には、冷媒として二酸化炭素が充填されている。

図１０に示すように、冷媒回路（10）には、主な構成機器として、圧縮機（20）、室内熱交換器（11）、膨張弁（12）、及び室外熱交換器（13）が設けられている。

室内熱交換器（11）は室内機に設けられている。この室内熱交換器（11）は、室内ファン（図示省略）が送風する室内空気と冷媒とを熱交換させる。一方、室外熱交換器（13）は室外機に設けられている。この室外熱交換器（13）は、室外ファン（図示省略）が送風する室外空気と冷媒とを熱交換させる。また、膨張弁（12）は、後述する内部熱交換器（15）と後述するブリッジ回路（19）の第２端の間に設けられている。この膨張弁（12）は、その開度が調節可能な電子膨張弁で構成されている。

冷媒回路（10）には、四路切換弁（14）、ブリッジ回路（19）、内部熱交換器（15）、減圧弁（16）、及び受液器（17）も設けられている。

四路切換弁（14）は、第１から第４までの４つのポートを備えている。四路切換弁（14）は、その第１ポートが圧縮機（20）の吐出管（31）と接続し、その第２ポートが室内熱交換器（11）と接続し、その第３ポートが受液器（17）を介して圧縮機（20）の吸入管（32）と接続し、その第４ポートが室外熱交換器（13）と接続している。この四路切換弁（14）は、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通すると同時に第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１状態（図１０に示す実線の状態）と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が連通すると同時に第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通する第２状態（図１０に示す破線の状態）との間での切り換えを行うことが可能に構成されている。

ブリッジ回路（19）は、第１接続ライン（19a）と第２接続ライン（19b）と第３接続ライン（19c）と第４接続ライン（19d）とをブリッジ状に接続した回路である。第１接続ライン（19a）は、室外熱交換器（13）と内部熱交換器（15）の一端側とを接続している。第２接続ライン（19b）は、室内熱交換器（11）と内部熱交換器（15）の一端側とを接続している。第３接続ライン（19c）は、室外熱交換器（13）と内部熱交換器（15）の他端側とを接続している。第４接続ライン（19d）は、室内熱交換器（11）と内部熱交換器（15）の他端側とを接続している。

第１接続ライン（19a）には、内部熱交換器（15）の一端側から室外熱交換器（13）へ向かう冷媒の流れを禁止する第１逆止弁（CV1）が設けられている。第２接続ライン（19b）には、内部熱交換器（15）の一端側から室内熱交換器（11）へ向かう冷媒の流れを禁止する第２逆止弁（CV2）が設けられている。第３接続ライン（19c）には、室外熱交換器（13）から内部熱交換器（15）の他端側へ向かう冷媒の流れを禁止する第３逆止弁（CV3）が設けられている。第４接続ライン（19d）には、室内熱交換器（11）から内部熱交換器（15）の他端側へ向かう冷媒の流れを禁止する第４逆止弁（CV4）が設けられている。

内部熱交換器（15）は、第１熱交換用流路（15a）と第２熱交換用流路（15b）とを有する二重管熱交換器を構成している。第１熱交換用流路（15a）は、第１接続ライン（19a）の出口端と第２接続ライン（19b）の出口端が接続されたブリッジ回路（19）の第１端と、第３接続ライン（19c）の入口端と第４接続ライン（19d）の入口端が接続されたブリッジ回路（19）の第２端とを結ぶ冷媒配管に跨るように配置されている。第２熱交換用流路（15b）は、内部熱交換器（15）とブリッジ回路（19）の第１端の間から分岐する中間インジェクション配管（18）に跨るように配置されている。中間インジェクション配管（18）は、中間インジェクション通路を構成しており、後述する中間圧連絡管（33）に接続されている。中間インジェクション配管（18）には、内部熱交換器（15）の上流側に、開閉機構を構成する減圧弁（16）が設けられている。そして、内部熱交換器（15）では、第１熱交換用流路（15a）を流れる高圧液冷媒と、第２熱交換用流路（15b）を流れる中間圧冷媒とが熱交換可能となっている。

参考形態１では、圧縮機（20）が二酸化炭素冷媒用の圧縮機として構成されている。圧縮機（20）は、第１機構部（24）と第２機構部（25）とから構成された圧縮機構（30）を備えている。各機構部（24,25）には低段側圧縮室（61,62）及び高段側圧縮室（63,64）がそれぞれ形成されている。なお、圧縮機（20）の内部の詳細については後述する。

圧縮機（20）には複数の配管が接続されている。具体的に、第１機構部（24）の低段側圧縮室（61）の吸入側には、吸入管（32）から分岐した第１吸入分岐管（42a）が接続されている。第２機構部（25）の低段側圧縮室（62）の吸入側には、吸入管（32）から分岐した第２吸入分岐管（42b）が接続されている。また、第２機構部（25）の低段側圧縮室（61）の吐出側には、中間圧連絡管（33）が接続されている。第２機構部（25）の低段側圧縮室（62）の吐出側は、圧縮機（20）の内部で第１機構部（24）の低段側圧縮室（61）の吐出側に連通している。また、第１機構部（24）の高段側圧縮室（63）の吸入側には、中間圧連絡管（33）から分岐した第１中間分岐管（43a）が接続されている。第２機構部（25）の高段側圧縮室（64）の吸入側には、中間圧連絡管（33）から分岐した第２中間分岐管（43b）が接続されている。第２中間分岐管（43b）からは、後述する中間接続通路（79）に接続する接続管（69）が分岐している。

〈圧縮機の構成〉
図１１に示すように、圧縮機（20）は、縦長で密閉容器状のケーシング（21）を備えている。ケーシング（21）の内部には、電動機（22）と圧縮機構（30）とが収納されている。この圧縮機（20）は、ケーシング（21）内が高圧の冷媒で満たされる、いわゆる高圧ドーム式の圧縮機で構成されている。

電動機（22）は、ステータ（26）とロータ（27）とを備えている。ステータ（26）は、ケーシング（21）の胴部に固定されている。一方、ロータ（27）は、ステータ（26）の内側に配置され、駆動軸（23）の主軸部（23a）に連結されている。なお、電動機（22）の回転速度は、インバータ制御によって可変となっている。つまり、電動機（22）は、その容量が可変なインバータ式の圧縮機で構成されている。

駆動軸（23）には、その下部寄りに位置する第１偏心部（23b）と、その中央部寄りに位置する第２偏心部（23c）とが形成されている。第１偏心部（23b）と第２偏心部（23c）とは、それぞれ駆動軸（23）の主軸部（23a）の軸心から偏心している。また、第１偏心部（23b）と第２偏心部（23c）とは、駆動軸（23）の軸心を中心として互いに１８０°位相がずれている。

圧縮機構（30）は、電動機（22）の下側に配置されている。圧縮機構（30）は、ケーシング（21）の底部側寄りの第１機構部（24）と、電動機（22）側寄りの第２機構部（25）とを備えている。

第１機構部（24）は、ケーシング（21）に固定される第１ハウジング（51）と、この第１ハウジング（51）内に収納される第１シリンダ（52）とを備えている。第１ハウジング（51）は固定部材を構成し、第１シリンダ（52）は可動部材を構成している。

第１ハウジング（51）は、円盤状の固定側鏡板部（51a）と、固定側鏡板部（51a）の上面から上方に突出する環状の第１ピストン（53）とを備えている。一方、第１シリンダ（52）は、円盤状の可動側鏡板部（52a）と、可動側鏡板部（52a）の内周端部から下方に突出する環状の内側シリンダ部（52b）と、可動側鏡板部（52a）の外周端部から下方に突出する環状の外側シリンダ部（52c）とを備えている。第１シリンダ（52）の内側シリンダ部（52b）には、第１偏心部（23b）が嵌合している。そして、第１シリンダ（52）は、駆動軸（23）の回転に伴い主軸部（23a）の軸心を中心として偏心回転するように構成されている。

また、第１シリンダ（52）には、その内側シリンダ部（52b）の外周面と外側シリンダ部（52c）の内周面との間に環状の第１シリンダ室（54）が形成されている。そして、第１シリンダ室（54）には、第１ピストン（53）が配置されている。その結果、第１シリンダ室（54）は、第１ピストン（53）の外周面と第１シリンダ室（54）の外側の内壁との間に形成される第１低段側圧縮室（61）と、第１ピストン（53）の内周面と第１シリンダ室（54）の内側の内壁との間に形成される第１高段側圧縮室（63）とに区画されている。また、第１シリンダ（52）の外側シリンダ部（52c）には、第１シリンダ（52）の外側の吸入空間（38）と、第１低段側圧縮室（61）とを連通させる第１連通路（59）が形成されている。

図１２に示すように、第１シリンダ（52）には、外側シリンダ部（52c）の内周面から内側シリンダ部（52b）の外周面まで延びるブレード（45）が設けられている。ブレード（45）は、第１シリンダ（52）と一体になっている。なお、図１２では、括弧付きの符号が併記されている部材は、括弧がない符号が第１機構部（24）の符号を表し、括弧内の符号が第２機構部（25）の符号を表している。この点は、図３及び図４でも同じである。

ブレード（45）は、第１低段側圧縮室（61）及び第１高段側圧縮室（63）を吸入側となる低圧室と吐出側となる高圧室とに区画している。一方、第１ピストン（53）は、環状の一部が分断されたＣ型形状をしており、この分断箇所にブレード（45）が挿通されている。また、ピストン（53）の分断箇所には、ブレード（45）を挟むように半円形状のブッシュ（46,46）が嵌合している。ブッシュ（46,46）はピストン（53）の端部で揺動自在に構成されている。以上の構成により、シリンダ（52）は、ブレード（45）の延伸方向に進退可能となり、また、ブッシュ（46,46）とともに揺動可能となる。駆動軸（23）が回転すると、シリンダ（52）は、図１２の(Ａ)から(Ｄ）の順に偏心回転し、第１低段側圧縮室（61）及び第１高段側圧縮室（63）で冷媒が圧縮される。

第２機構部（25）は、第１機構部（24）と同じ機械要素によって構成されている。第２機構部（25）は、ミドルプレート（41）を挟んで、第１機構部（24）とは上下反転した状態で設けられている。

具体的に、第２機構部（25）は、ケーシング（21）に固定される第２ハウジング（55）と、第２ハウジング（55）内に収納される第２シリンダ（56）とを備えている。第２ハウジング（55）は固定部材を構成し、第２シリンダ（56）は可動部材を構成している。

第２ハウジング（55）は、円盤状の固定側鏡板部（55a）と、固定側鏡板部（55a）の下面から下方に突出する環状の第２ピストン（57）とを備えている。一方、第２シリンダ（56）は、円盤状の鏡板部（56a）と、鏡板部（56a）の内周端部から上方に突出する環状の内側シリンダ部（56b）と、鏡板部（56a）の外周端部から上方に突出する環状の外側シリンダ部（56c）とを備えている。第２シリンダ（56）の内側シリンダ部（56b）には、第２偏心部（23c）が嵌合している。そして、第２シリンダ（56）は、駆動軸（23）の回転に伴い主軸部（23a）の軸心を中心として偏心回転するように構成されている。

また、第２シリンダ（56）には、その内側シリンダ部（56b）の外周面と外側シリンダ部（56c）の内周面との間に環状の第２シリンダ室（58）が形成されている。そして、第２シリンダ室（58）には、第２ピストン（57）が配置されている。その結果、第２シリンダ室（58）は、第２ピストン（57）の外周面と第２シリンダ室（58）の外側の内壁との間に形成される第２低段側圧縮室（62）と、第２ピストン（57）の内周面と第２シリンダ室（58）の内側の内壁との間に形成される第２高段側圧縮室（64）とに区画されている。また、第２シリンダ（56）の外側シリンダ部（56c）には、第２シリンダ（56）の外側の吸入空間（39）と、第２低段側圧縮室（62）とを連通させる第２連通路（60）が形成されている。

第２機構部（25）は、駆動軸（23）が回転すると、第１機構部（24）と同様に、第２シリンダ（56）が偏心回転する。その結果、第２低段側圧縮室（62）及び第２高段側圧縮室（64）で冷媒が圧縮される。

なお、第１機構部（24）及び第２機構部（25）の各機構部は、低段側圧縮室（61,62）に対する高段側圧縮室（63,64）の吸入容積比が０．８〜１．３の間の値（例えば１．０）になるように設計されている。

ケーシング（21）には、吐出管（31）、第１吸入分岐管（42a）、第２吸入分岐管（42b）、中間圧連絡管（33）、第１中間分岐管（43a）、及び第２中間分岐管（43b）が貫通している。ケーシング（21）では、吐出管（31）が頂部を貫通し、他の管（42,43）は胴部を貫通している。吐出管（31）は、圧縮機（20）の運転時に高圧空間となる内部空間（37）に開口している。

第１機構部（24）には、第１吸入分岐管（42a）及び第１中間分岐管（43a）が接続されている。第１吸入分岐管（42a）は、第１連通路（59）を介して第１低段側圧縮室（61）の吸入側と繋がっている。第１低段側圧縮室（61）の吐出側は、第１ハウジング（51）、ミドルプレート（41）、及び第２ハウジング（55）に亘って形成された連絡通路（49）を介して第２低段側圧縮室（62）の吐出側と繋がっている。また、第１中間分岐管（43a）は、第１高段側圧縮室（63）の吸入側と繋がっている。なお、第１高段側圧縮室（63）の吐出側は、図示しない連絡通路を通じて、内部空間（37）と繋がっている。

また、第１機構部（24）には、外側吐出ポート（65）及び内側吐出ポート（66）が第１ハウジング（51）に形成されている。外側吐出ポート（65）は、第１低段側圧縮室（61）の吐出側と連絡通路（49）とを連通している。外側吐出ポート（65）には、第１吐出弁（67）が設けられている。第１吐出弁（67）は、第１低段側圧縮室（61）の吐出側の冷媒圧力が連絡通路（49）側の冷媒圧力以上になると、外側吐出ポート（65）を開口するように構成されている。一方、内側吐出ポート（66）は、第１高段側圧縮室（63）の吐出側と内部空間（37）とを連通している。内側吐出ポート（66）には、第２吐出弁（68）が設けられている。第２吐出弁（68）は、第１高段側圧縮室（63）の吐出側の冷媒圧力がケーシング（21）の内部空間（37）の冷媒圧力以上になると、内側吐出ポート（66）を開口するように構成されている。

第２機構部（25）には、第２吸入分岐管（42b）、中間圧連絡管（33）及び第２中間分岐管（43b）が接続されている。第２吸入分岐管（42b）は、第２連通路（60）を介して第２低段側圧縮室（62）の吸入側と繋がっている。中間圧連絡管（33）は、第２低段側圧縮室（62）の吐出側と繋がっている。また、第２中間分岐管（43b）は、第２高段側圧縮室（64）の吸入側と繋がっている。なお、第２高段側圧縮室（64）の吐出側は、図示しない連絡通路を通じて、内部空間（37）と繋がっている。

また、第２機構部（25）には、第１機構部（24）と同様に、外側吐出ポート（75）及び内側吐出ポート（76）が第２ハウジング（55）に形成されている。外側吐出ポート（75）は、第２低段側圧縮室（62）の吐出側と中間圧連絡管（33）とを連通している。外側吐出ポート（75）には、第３吐出弁（77）が設けられている。第３吐出弁（77）は、第２低段側圧縮室（62）の吐出側の冷媒圧力が中間圧連絡管（33）側の冷媒圧力以上になると、外側吐出ポート（75）を開口するように構成されている。一方、内側吐出ポート（76）は、第２高段側圧縮室（64）の吐出側とケーシング（21）の内部空間（37）とを連通している。内側吐出ポート（76）には、第４吐出弁（78）が設けられている。第４吐出弁（78）は、第２高段側圧縮室（64）の吐出側の冷媒圧力がケーシング（21）の内部空間（37）の冷媒圧力以上になると、内側吐出ポート（76）を開口するように構成されている。

また、ケーシング（21）の底部には、冷凍機油が貯留される油溜まりが形成されている。また、駆動軸（23）の下端には、油溜まりに浸漬する油ポンプ（28）が設けられている。駆動軸（23）の内部には、油ポンプ（28）が吸い上げた冷凍機油が流通する給油通路（図示省略）が形成されている。この圧縮機（20）では、駆動軸（23）の回転に伴って、油ポンプ（28）が吸い上げた冷凍機油が給油通路を通じて各機構部（24,25）の摺動部及び駆動軸（23）の軸受部に供給される。

参考形態１では、図１３に示すように、ミドルプレート（41）に押付機構（80,90）が設けられている。押付機構（80,90）は、第１機構部（24）に対して設けられた第１押付部（80）と、第２機構部（25）に対して設けられた第２押付部（90）とから構成されている。

第１押付部（80）は、第１ハウジング（51）に対して第１シリンダ（52）を押し付けるように構成されている。第１押付部（80）は、第１中間圧背圧室（85）を互いに形成する第１内側シールリング（81a）及び第１外側シールリング（81b）と、ミドルプレート（41）の内部に形成された中間接続通路（79）とを備えている。第１内側シールリング（81a）及び第１外側シールリング（81b）は、区画部材を構成している。

第１内側シールリング（81a）は、駆動軸（23）が挿入されたミドルプレート（41）の挿通孔を囲うようにミドルプレート（41）の下面に形成された第１内側環状溝（83）に嵌め込まれている。一方、第１外側シールリング（81b）は、第１内側環状溝（83）を囲うようにミドルプレート（41）の下面に形成された第１外側環状溝（84）に嵌め込まれている。第１内側環状溝（83）及び第１外側環状溝（84）は同心に配置されている。第１中間圧背圧室（85）は、ミドルプレート（41）の下面と第１シリンダ（52）の上面との間において、第１内側環状溝（83）の外周と第１外側環状溝（84）の内周との間に形成されている。

中間接続通路（79）は、一端がミドルプレート（41）の外周面に開口し、その一端で接続管（69）に接続されている。中間接続通路（79）は、ミドルプレート（41）の外周面から内側に延びる本通路（79a）と、本通路（79a）の内側端で下側に分岐する第１分岐通路（79b）と、本通路（79a）の内側端で上側に分岐する第２分岐通路（79c）とから構成されている。第１分岐通路（79b）は、ミドルプレート（41）の下面で第１中間圧背圧室（85）に開口している。第２分岐通路（79c）は、ミドルプレート（41）の上面で、後述する第２中間圧背圧室（95）に開口している。

第１中間圧背圧室（85）は、第１分岐通路（79b）及び本通路（79a）を介して接続管（69）に連通している。このため、第１中間圧背圧室（85）には、第２高段側圧縮室（64）へ向かう中間圧冷媒が導入される。また、第１内側シールリング（81a）の内側には、駆動軸（23）側からの高圧の冷凍機油が導入される。また、第１外側シールリング（81b）の外側は、吸入空間（38）に連通している。第１押付部（80）は、第１内側シールリング（81a）の内側の高圧の冷凍機油と、第１中間圧背圧室（85）の中間圧冷媒と、第１外側シールリング（81b）の外側の低圧冷媒とによって、第１シリンダ（52）を第１ハウジング（51）に押し付けるように構成されている。

また、第２押付部（90）は、第２ハウジング（55）に対して第２シリンダ（56）を押し付けるように構成されている。第２押付部（90）は、第２中間圧背圧室（95）を互いに形成する第２内側シールリング（91a）及び第２外側シールリング（91b）と、上記中間接続通路（79）とを備えている。第２内側シールリング（91a）及び第２外側シールリング（91b）は区画部材を構成している。押付機構（80,90）では、第１押付部（80）と第２押付部 （90）とで、中間接続通路（79）の本通路（79a）が共用されている。

第２内側シールリング（91a）は、ミドルプレート（41）の挿通孔を囲うようにミドルプレート（41）の上面に形成された第２内側環状溝（93）に嵌め込まれている。一方、第２外側シールリング（91b）は、第２内側環状溝（93）を囲うようにミドルプレート（41）の上面に形成された第２外側環状溝（94）に嵌め込まれている。第２内側環状溝（93）及び第２外側環状溝（94）は同心に配置されている。第２中間圧背圧室（95）は、ミドルプレート（41）の上面と第２シリンダ（56）の下面との間において、第２内側環状溝（93）の外周と第２外側環状溝（94）の内周との間に形成されている。

第２中間圧背圧室（95）は、第２分岐通路（79c）及び本通路（79a）を介して接続管（69）に連通している。このため、第２中間圧背圧室（95）には、第２高段側圧縮室（64）へ向かう中間圧冷媒が導入される。また、第２内側シールリング（91a）の内側には、駆動軸（23）側からの高圧の冷凍機油が導入される。また、第２外側シールリング（91b）の外側は、吸入空間（39）に連通している。第２押付部（90）は、第２内側シールリング（91a）の内側の高圧の冷凍機油と、第２中間圧背圧室（95）の中間圧冷媒と、第２外側シールリング（91b）の外側の低圧冷媒とによって、第２シリンダ（56）を第２ハウジング（55）に押し付けるように構成されている。

以上の構成により、参考形態１の圧縮機（20）では、駆動軸（23）の回転に伴い、各機構部（24,25）の各シリンダ（52,56）が各ピストン（53,57）に対して相対的に偏心回転運動を行う。その結果、第１機構部（24）及び第２機構部（25）の各圧縮室（61〜64）の容積が周期的に変化することによって、第１機構部（24）及び第２機構部（25）の各圧縮室（61〜64）で冷媒が圧縮される。

−運転動作−
次に、参考形態１に係る空調機（1）の運転動作について説明する。この空調機（1）では、以下に述べる暖房運転や冷房運転等が切り換え可能となっている。

(暖房運転)
空調機（1）の暖房運転では、四路切換弁（14）が第１状態に設定されると共に、膨張弁（12）の開度が適宜調節される。この状態で、圧縮機（20）の運転が行われると、冷媒回路（10）では室内熱交換器（11）が放熱器となって室外熱交換器（13）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。なお、この空調機（1）では、冷凍サイクルの高圧圧力が二酸化炭素冷媒の臨界圧力よりも高くなる超臨界の冷凍サイクルが行われる。この点は、以下の冷房運転も同じである。

なお、この空調機（1）では、必要となる暖房能力が比較的大きい場合には、減圧弁（16）が開状態に設定される。減圧弁（16）が開状態に設定されると、中間インジェクション配管（18）を通じて圧縮機（20）の各機構部（24,25）の高段側圧縮室（63,64）に冷凍サイクルの中間圧冷媒を注入する中間インジェクション動作が実行される。中間インジェクション動作の実行中は、減圧弁（16）の開度が適宜調節される。一方、必要となる暖房能力が比較的小さい場合には、減圧弁（16）が閉状態に設定され、中間インジェクション動作が停止される。

まず、中間インジェクション動作の停止中の冷媒の流れについて説明する。圧縮機（20）の吐出管（31）から吐出された高圧冷媒は、四路切換弁（14）を経由して室内熱交換器（11）を流れる。室内熱交換器（11）では、冷媒が室内空気へ放熱する。その結果、室内の暖房が行われる。

室内熱交換器（11）で冷却された冷媒は、内部熱交換器（15）の第１熱交換用流路（15a）を流れ、膨張弁（12）で低圧まで減圧された後、室外熱交換器（13）を流れる。室外熱交換器（13）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（13）で蒸発した冷媒は、受液器（17）を経由して、圧縮機（20）の吸入側へ送られる。

圧縮機（20）の吸入側へ流れた冷媒は、第１吸入分岐管（42a）及び第２吸入分岐管（42b）へ分流する。第１吸入分岐管（42a）に流入した冷媒は、第１機構部（24）の第１低段側圧縮室（61）内で圧縮される。第２吸入分岐管（42b）に流入した冷媒は、第２機構部（25）の第２低段側圧縮室（62）内で圧縮される。各低段側圧縮室（61,62）で圧縮された冷媒は、合流後に中間圧連絡管（33）を流通して、第１中間分岐管（43a）及び第２中間分岐管（43b）へ分流する。第１中間分岐管（43a）に流入した冷媒は、第１機構部（24）の第１高段側圧縮室（63）内で圧縮される。第２中間分岐管（43b）に流入した冷媒は、第２機構部（25）の第２高段側圧縮室（64）内で圧縮される。各高段側圧縮室（63,64）で圧縮された冷媒は、共にケーシング（21）の内部空間（37）に流れ込み、吐出管（31）から吐出される。

続いて、中間インジェクション動作の実行中の冷媒の流れについて説明する。以下では、中間インジェクション動作の停止中と異なる点について説明する。中間インジェクション動作の実行中は、室内熱交換器（11）で冷却された冷媒の一部が、減圧弁（16）で中間圧まで減圧された後に第２熱交換用流路（15b）へ流入する。このため、内部熱交換器（15）では、高圧の冷媒が第１熱交換用流路（15a）を流通して、中間圧冷媒が第２熱交換用流路（15b）を流通する状態になる。内部熱交換器（15）では、第１熱交換用流路（15a）側の冷媒の熱が、第２熱交換用流路（15b）側の冷媒に付与され、この第２熱交換用流路（15b）側の冷媒が蒸発する。第２熱交換用流路（15b）で蒸発した冷媒は、各低段側圧縮室（61,62）で圧縮された冷媒と合流し、各高段側圧縮室（63,64）で圧縮される。

参考形態１では、各機構部（24,25）に対して設けられた押付部（80,90）が、中間圧背圧室（85,95）を可動側鏡板部（52a,56a）の背面側に形成するシールリング（81,91）を備えている。各機構部（24,25）のシリンダ（52,56）は、中間圧背圧室（85,95）内の中間圧冷媒の圧力によってハウジング（51,55）に押し付けられる。ここで、中間圧冷媒の圧力は、中間インジェクション動作の実行中に比べて、中間インジェクション動作の停止中の方が低くなる。このため、各押付部（80,90）の押付力は、中間インジェクション動作の実行中に比べて中間インジェクション動作の停止中の方が低くなる。一方、シリンダ（52,56）に作用する離反力は、中間インジェクション動作の実行中に比べて中間インジェクション動作の停止中の方が小さくなる。参考形態１では、各機構部（24,25）の可動側鏡板部（52a,56a）の背面側にシールリング（81,91）を設けることで、可動部材（52,56）に作用する離反力が小さくなる中間インジェクション動作の停止中に、押付機構（80,90）の押付力が小さくなるようにしている。

(冷房運転)
空調機（1）の冷房運転では、四路切換弁（14）が第２状態に設定されると共に、膨張弁（12）の開度が適宜調節される。この状態で、圧縮機（20）の運転が行われると、冷媒回路（10）では室外熱交換器（13）が放熱器となって室内熱交換器（11）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。なお、冷房運転でも暖房運転と同様にインジェクション動作が実行可能であるが、以下ではインジェクション動作の停止中のみについて説明する。

具体的に、圧縮機（20）の吐出管（31）から吐出された高圧冷媒は、四路切換弁（14）を経由して室外熱交換器（13）を流れる。室外熱交換器（13）では、冷媒が室外空気へ放熱する。室外熱交換器（13）で冷却された冷媒は、膨張弁（12）で低圧まで減圧された後、室内熱交換器（11）を流れる。室内熱交換器（11）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内の冷房が行われる。室内熱交換器（11）で蒸発した冷媒は、受液器（17）を経由して圧縮機（20）の吸入側へ送られる。

圧縮機（20）では、冷房運転と同様に、第１機構部（24）及び第２機構部（25）でそれぞれ冷媒が二段圧縮される。各機構部（24,25）で圧縮された冷媒は、吐出管（31）から再び吐出される。

−参考形態１の効果−
以上のように、上記参考形態１では、中間圧背圧室（85,95）を可動側鏡板部（52a,56a）の背面側に形成するシールリング（81,91）を設けることで、シリンダ（52,56）に作用する離反力が小さくなる中間インジェクション動作の停止中に、押付機構（80,90）の押付力が小さくなる。このため、可動側鏡板部（52a,56a）に背面側に導入した高圧冷凍機油のみによって押付力を得るようにしている従来の圧縮機では、中間インジェクション動作を停止する前後で押付機構（80,90）の押付力が概ね一定であるのに対して、この参考形態１の圧縮機（20）では、中間インジェクション動作の停止中に押付力が小さくなるので、中間インジェクション動作の停止中における押付力と離反力の差が小さくなる。従って、中間インジェクション動作の停止中には、押付力と離反力の差によって生じる摩擦力が小さくなるので、圧縮機構（30）のエネルギー損失を低減させることができる。

また、上記参考形態１では、中間インジェクション動作を行う冷凍装置（1）の圧縮機（20）として、中間インジェクション動作の停止中に押付機構（80,90）の押付力が小さくなる圧縮機（20）が適用されている。このため、中間インジェクション動作の停止中における圧縮機（20）のエネルギー損失が小さくなるので、冷凍装置（1）の運転効率を向上させることができる。

《参考形態２》
参考形態２は、本発明の参考となる流体機械（20）により構成された圧縮機（20）を備えて、室内の暖房と冷房とを切り換えて行うヒートポンプ式の空調機（1）である。冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）には、上記参考形態１と同様に、冷媒として二酸化炭素が充填されている。この空調機（1）は、上記参考形態１の空調機（1）とは、圧縮機（20）の構成及び圧縮機（20）の接続状態が異なっている。但し、圧縮機（20）の第１機構部（24）及び第２機構部（25）がピストン固定方式になっている点は、上記参考形態１と同じである。以下では、主に、上記参考形態１と異なる点について説明する。

参考形態２の圧縮機（20）では、図１に示すように、第１機構部（24）に第１低段側圧縮室（61）及び第２低段側圧縮室（62）が形成され、第２機構部（25）に第１高段側圧縮室（63）及び第２高段側圧縮室（64）が形成されている。

参考形態２では、第１機構部（24）が第１偏心回転機構（24）を構成し、第２機構部（25）が第２偏心回転機構（25）を構成している。また、第１機構部（24）では、第１低段側圧縮室（61）が外側流体室（61）を構成し、第２低段側圧縮室（62）が内側流体室（62）を構成している。第２機構部（25）では、第１高段側圧縮室（63）が外側流体室（63）を構成し、第２高段側圧縮室（64）が内側流体室（64）を構成している。

第１機構部（24）の吸入側には、流入通路（32）を構成する吸入管（32）が接続されている。第１機構部（24）の吐出側は、連絡通路（33）を構成する中間圧連絡管（33）を介して、第２機構部（25）の吸入側に接続されている。

図２及び図３に示すように、第１機構部（24）では、第１ピストン（53）の外周面と第１シリンダ室（54）の外側の内壁との間に第１低段側圧縮室（61）が形成され、第１ピストン（53）の内周面と第１シリンダ室（54）の内側の内壁との間に第２低段側圧縮室（62）が形成されている。

また、第１シリンダ（52）では、外側シリンダ部（52c）に第１外側連通路（59a）が形成され、内側シリンダ部（52b）に第１内側連通路（59b）が形成されている。第１外側連通路（59a）は、第１シリンダ（52）の外側の吸入空間（38）と、第１低段側圧縮室（61）の吸入側とを連通している。第１内側連通路（59b）は、第１低段側圧縮室（61）の吸入側と第２低段側圧縮室（62）の吸入側とを連通している。第１機構部（24）では、第１低段側圧縮室（61）の吸入側が、第１外側連通路（59a）を介して吸入管（32）と繋がっている。第２低段側圧縮室（62）の吸入側が、第１外側連通路（59a）及び第１内側連通路（59b）を介して吸入管（32）と繋がっている。

参考形態２では、圧縮機（20）の外部からの冷媒を第１機構部（24）の第１低段側圧縮室（61）及び第２低段側圧縮室（62）に導入するための流入通路（32）が、１本の吸入管（32）により構成されている。このため、流入通路（32）における冷媒の流量変動が緩和される。

また、第１機構部（24）では、外側吐出ポート（65）及び内側吐出ポート（66）が第１ハウジング（51）に形成されている。外側吐出ポート（65）は、第１低段側圧縮室（61）の吐出側と第１吐出空間（46）とを連通している。外側吐出ポート（65）には、第１吐出弁（67）が設けられている。第１吐出弁（67）は、第１低段側圧縮室（61）の吐出側の冷媒圧力が第１吐出空間（46）の冷媒圧力以上になると、外側吐出ポート（65）を開口するように構成されている。一方、内側吐出ポート（66）は、第２低段側圧縮室（62）の吐出側と第１吐出空間（46）とを連通している。内側吐出ポート（66）には、第２吐出弁（68）が設けられている。第２吐出弁（68）は、第２低段側圧縮室（62）の吐出側の冷媒圧力が第１吐出空間（46）の冷媒圧力以上になると、内側吐出ポート（66）を開口するように構成されている。第１吐出空間（46）には中間圧連絡管（33）が開口している。

参考形態２では、第１機構部（24）の外側吐出ポート（65）及び内側吐出ポート（66）が、同じ第１吐出空間（46）に開口している。第１機構部（24）では、第１低段側圧縮室（61）の冷媒及び第２低段側圧縮室（62）の冷媒が同じ吐出空間（46）に吐出される。このため、第１吐出空間（46）は、２つの圧縮室（61,62）からの吐出流量に対応できるように比較的広くなっており、第１吐出空間（46）から延びる中間圧連絡管（33）も径が比較的大きくなっている。

第２機構部（25）では、第２ピストン（57）の外周面と第２シリンダ室（58）の外側の内壁との間に第１高段側圧縮室（63）が形成され、第２ピストン（57）の内周面と第２シリンダ室（58）の内側の内壁との間に第２高段側圧縮室（64）が形成されている。

また、第２シリンダ（56）では、外側シリンダ部（56c）に第２外側連通路（60a）が形成され、内側シリンダ部（56b）に第２内側連通路（60b）が形成されている。第２外側連通路（60a）は、第２シリンダ（56）の外側の吸入空間（39）と、第１高段側圧縮室（63）の吸入側とを連通している。第２内側連通路（60b）は、第１高段側圧縮室（63）の吸入側と第２高段側圧縮室（64）の吸入側とを連通している。第２機構部（25）では、第１高段側圧縮室（63）の吸入側が、第２外側連通路（60a）を介して中間圧連絡管（33）と繋がっている。第２高段側圧縮室（64）の吸入側が、第２外側連通路（60a）及び第２内側連通路（60b）を介して中間圧連絡管（33）と繋がっている。

参考形態２では、第１機構部（24）の第１低段側圧縮室（61）及び第２低段側圧縮室（62）から吐出された冷媒を第２機構部（25）の第１高段側圧縮室（63）及び第２高段側圧縮室（64）に導入するための連絡通路（33）が、１本の中間圧連絡管（33）により構成されている。このため、連絡通路（33）における冷媒の流量変動が緩和される。

また、第２機構部（25）では、外側吐出ポート（75）及び内側吐出ポート（76）が第２ハウジング（55）に形成されている。外側吐出ポート（75）は、第１高段側圧縮室（63）の吐出側と第２吐出空間（47）とを連通している。外側吐出ポート（75）には、第３吐出弁（77）が設けられている。第３吐出弁（77）は、第１高段側圧縮室（63）の吐出側の冷媒圧力が第２吐出空間（47）の冷媒圧力以上になると、外側吐出ポート（75）を開口するように構成されている。一方、内側吐出ポート（76）は、第２高段側圧縮室（64）の吐出側と第２吐出空間（47）とを連通している。内側吐出ポート（76）には、第４吐出弁（78）が設けられている。第４吐出弁（78）は、第２高段側圧縮室（64）の吐出側の冷媒圧力が第２吐出空間（47）の冷媒圧力以上になると、内側吐出ポート（76）を開口するように構成されている。第２吐出空間（47）は、内部空間（37）を介して、流出通路（31）を構成する吐出管（31）に連通している。

参考形態２では、第２機構部（25）の外側吐出ポート（75）及び内側吐出ポート（76）が、同じ第２吐出空間（47）に開口している。第２機構部（25）では、第１高段側圧縮室（63）の冷媒及び第２高段側圧縮室（64）の冷媒が同じ吐出空間（47）に吐出される。このため、第２吐出空間（47）は、２つの圧縮室（63,64）からの吐出流量に対応できるように比較的広くなっている。

なお、参考形態２の押付機構（80,90）の構成は、参考形態１と同じである。参考形態２では、低段側圧縮室（61,62）だけが形成された第１機構部（24）に対して設けられた第１押付部（80）が、中間圧背圧室（85）を形成する第１内側シールリング（81a）及び第１外側シールリング（81b）を備えている。また、高段側圧縮室（63,64）だけが形成された第２機構部（25）に対して設けられた第２押付部（90）が、中間圧背圧室（95）を形成する第２内側シールリング（91a）及び第２外側シールリング（91b）を備えている。このため、各機構部（24,25）では、シリンダ（52,56）に作用する離反力が小さくなる中間インジェクション動作の停止中に、押付機構（80,90）の押付力が小さくなる。

ここで、低段側圧縮室（61,62）に対する高段側圧縮室（63,64）の吸入容積比が例えば１．０の場合には、中間インジェクション動作の停止中に、低段側圧縮室（61,62）の吸入側と吐出側の圧力が等しくなり、中間圧冷媒の圧力は低段側圧縮室（61,62）に吸入される冷媒の圧力と等しくなる。つまり、中間インジェクション動作の停止中は、第１機構部（24）で冷媒が実質的に圧縮されずに、第１シリンダ（52）が空回りする状態になる。この参考形態２では、中間インジェクション動作の停止中において、第１押付部（80）の押付力が小さくなるので、空回りする第１シリンダ（52）におけるエネルギー損失が低減される。

−参考形態２の効果−
以上のように、上記参考形態２では、低段側圧縮室（61,62）と高段側圧縮室（63,64）とが別々の機構部（24,25）に形成されているので、吸入容積比が、第１機構部（24）の第１シリンダ室（54）の高さと第２機構部（25）の第２シリンダ室（58）の高さとの比率や、第１偏心部（23b）の偏心量と第２偏心部（23c）の偏心量との比率によって調節可能である。シリンダ室（54,58）の高さの比率や、偏心量の比率は、容易に調節することが可能である。従って、吸入容積比を所定の比率に容易に設定することができる。

また、上記参考形態２では、各機構部（24,25）の外側流体室（61,63）及び内側流体室（62,64）に導入される冷媒が同じ通路を流れるので、流入通路（32）及び連絡通路（33）の各々において冷媒の流量変動が緩和される。従って、流入通路（32）及び連絡通路（33）において、冷媒の流量変動によって生じる圧力脈動、及びその圧力脈動によって生じる振動を低減させることができる。

また、上記参考形態２では、各機構部（24,25）において、外側流体室（61,63）の冷媒及び内側流体室（62,64）の冷媒が同じ吐出空間（46,47）に吐出される。従って、その吐出空間（46,47）が２つの流体室からの吐出流量に合わせて広くなり、その吐出空間（46,47）から延びる通路も広くなっている。従って、吐出冷媒の圧力損失を低減させることができる。

また、上記参考形態２では、第１偏心方向と第２偏心方向とが１８０°ずれているので、第１偏心部（23b）に作用する遠心力荷重と第２偏心部（23c）に作用する遠心力荷重とが大きく打ち消し合う。このため、遠心力荷重による振動を大きく低減させることができる。

また、上記参考形態２では、冷媒の流量変動によって生じる圧力脈動が大きくなる冷媒回路（10）に、圧縮機（20）が接続されている。従って、冷媒の流量変動によって生じる圧力脈動を低減させるために、第１機構部（24）の外側流体室（61）及び内側流体室（62）に導入される冷媒が同じ通路を流れ、第２機構部（25）の外側流体室（63）及び内側流体室（64）に導入される冷媒が同じ通路を流れるように構成した効果が大きくなる。なお、ここまで記載した参考形態２の効果は、実施形態にも共通する。

また、上記参考形態２では、第１機構部（24）に比べて中間インジェクション動作の停止による離反力の変化率が大きくなる第２機構部（25）に対して、可動側鏡板部（56a）の背面側にシールリング（91）が設けられている。つまり、参考形態２の区画部材（81,91）によって可動側鏡板部（52a,56a）の背面側に中間圧背圧室（85,95）を形成しなければ、第１機構部（24）に比べて中間インジェクション動作の停止中に押付力と離反力の差によるエネルギー損失が大きくなる第２機構部（25）に対して、可動側鏡板部（56a）の背面側にシールリング（91）が設けられている。このため、中間圧背圧室（85,95）を形成することの効果が第１機構部（24）よりも第２機構部（25）の方が大きいので、圧縮機構（30）のエネルギー損失を効果的に低減させることができる。

また、上記参考形態２では、第２機構部（25）だけでなく第１機構部（24）の可動側鏡板部（52a）の背面側にもシールリング（81）が設けられている。従って、第２機構部（25）だけでなく第１機構部（24）でも中間インジェクション動作の停止中のエネルギー損失を低減させることができるので、圧縮機構（30）のエネルギー損失を低減させることができる。

《実施形態》
本発明の実施形態は、本発明に係る流体機械（20）を備える空調機（1）である。実施形態は、圧縮機（20）の第１機構部（24）及び第２機構部（25）がピストン可動方式になっている点が、上記参考形態２とは異なっている。以下では、主に、上記参考形態２と異なる点について説明する。

第１機構部（24）は、図４及び図５に示すように、ケーシング（21）に固定される第１シリンダ（52）と、環状の第１ピストン（53）を有して駆動軸（23）によって駆動する第１可動部材（51）とを備えている。第１機構部（24）は、後述する可動側鏡板部（51a）の背面が第２機構部（25）側を向くように設けられている。第１機構部（24）は第１偏心回転機構（24）を構成している。

第１シリンダ（52）は、円盤状の固定側鏡板部（52a）と、固定側鏡板部（52a）の上面の内寄りの位置から上方に突出する環状の内側シリンダ部（52b）と、固定側鏡板部（52a）の上面の外周部から上方に突出する環状の外側シリンダ部（52c）とを備えている。第１シリンダ（52）は、内側シリンダ部（52b）と外側シリンダ部（52c）との間に、環状の第１シリンダ室（54）を有している。

一方、第１可動部材（51）は、円盤状の可動側鏡板部（51a）と、上述の第１ピストン（53）と、可動側鏡板部（51a）の下面の内周端部から下方に突出する環状突出部（51b）とを備えている。可動側鏡板部（51a）は、固定側鏡板部（52a）と共に、第１シリンダ室（54）に面している。第１ピストン（53）は、可動側鏡板部（51a）の下面のやや外周寄りの位置から下方に突出している。第１ピストン（53）は、第１シリンダ（52）に対して偏心して第１シリンダ室（54）に収納され、第１シリンダ室（54）を外側流体室（61）と内側流体室（62）とに区画している。

なお、第１ピストン（53）と第１シリンダ（52）とは、第１ピストン（53）の外周面と外側シリンダ部（52c）の内周面とが１点で実質的に接する状態（厳密にはミクロンオーダーの隙間があるが、その隙間での冷媒の漏れが問題にならない状態）において、その接点と位相が１８０°異なる位置で、第１ピストン（53）の内周面と内側シリンダ部（52b）の外周面とが１点で実質的に接するようになっている。この点は、第２機構部（25）においても同じであり、上記参考形態１及び上記参考形態２の各機構部（24,25）においても同じである。

環状突出部（51b）には、第１偏心部（23b）が嵌合している。第１可動部材（51）は、駆動軸（23）の回転に伴い主軸部（23a）の軸心を中心として偏心回転する。なお、第１機構部（24）では、環状突出部（51b）と内側シリンダ部（52b）との間に空間（99）が形成されるが、この空間（99）では冷媒の圧縮は行われない。

また、第１機構部（24）は、図５に示すように、内側シリンダ部（52b）の外周面から外側シリンダ部（52c）の内周面まで延びるブレード（45）を備えている。ブレード（45）は、第１シリンダ（52）と一体になっている。ブレード（45）は、第１シリンダ室（54）に配置され、外側流体室（61）を吸入側の第１室（61a）と吐出側の第２室（61b）とに区画し、内側流体室（62）を吸入側の第１室（62a）と吐出側の第２室（62b）とに区画している。ブレード（45）は、環状の一部が分断されたＣ型形状の第１ピストン（53）の分断箇所を挿通している。また、第１ピストン（53）の分断箇所には、ブレード（45）を挟むように半円形状のブッシュ（46,46）が嵌合している。ブッシュ（46,46）は、第１ピストン（53）の端面に対して揺動自在に構成されている。これにより、第１ピストン（53）は、ブレード（45）の延伸方向に進退可能で且つブッシュ（46,46）と共に揺動可能になっている。

第１機構部（24）には、流入通路（32）を構成する吸入管（32）が接続されている。吸入管（32）は、固定側鏡板部（52a）に形成された第１接続通路（86）に接続されている。第１接続通路（86）は、入口側が固定側鏡板部（52a）の径方向に延び、途中で上方へ折れ曲がって、出口側が固定側鏡板部（52a）の軸方向に延びている。第１接続通路（86）の出口端は、外側流体室（61）と内側流体室（62）の両方に開口している。第１機構部（24）では、外側流体室（61）が第１低段側圧縮室（61）となり、内側流体室（62）が第２低段側圧縮室（62）となる。本実施形態では、上記参考形態２と同様に、圧縮機（20）の外部からの冷媒を第１機構部（24）の第１低段側圧縮室（61）及び第２低段側圧縮室（62）に導入するための流入通路（32）が、１本の吸入管（32）により構成されている。

また、第１機構部（24）には、外側の第１低段側圧縮室（61）から冷媒を吐出させる外側吐出ポート（65）と、内側の第２低段側圧縮室（62）から冷媒を吐出させる内側吐出ポート（66）と、外側吐出ポート（65）及び内側吐出ポート（66）の両方が開口する第１吐出空間（46）とが形成されている。外側吐出ポート（65）は、第１低段側圧縮室（61）の第２室（61b）と第１吐出空間（46）とを連通している。外側吐出ポート（65）には、第１吐出弁（67）が設けられている。一方、内側吐出ポート（66）は、第２低段側圧縮室（62）の第２室（62b）と第１吐出空間（46）とを連通している。内側吐出ポート（66）には、第２吐出弁（68）が設けられている。第１吐出空間（46）には、連絡通路（33）を構成する中間圧連絡管（33）の入口端が開口している。本実施形態では、上記参考形態２と同様に、第１機構部（24）の外側吐出ポート（65）及び内側吐出ポート（66）が、同じ吐出空間（46）に開口している。

以上の構成により、駆動軸（23）が回転すると、第１ピストン（53）は、図５の(Ａ)から(Ｈ）の順に偏心回転する。そして、その偏心回転に伴って、第１低段側圧縮室（61）及び第２低段側圧縮室（62）では、吸入管（32）を通じて導入された低圧の冷媒が圧縮される。第１低段側圧縮室（61）及び第２低段側圧縮室（62）から吐出された冷媒は、中間圧連絡管（33）に流入する。

第２機構部（25）は、第１機構部（24）と同じ機械要素によって構成されている。第２機構部（25）は、後述するミドルプレート（41）を挟んで、第１機構部（24）とは上下反転した状態で設けられている。

具体的に、第２機構部（25）は、ケーシング（21）に固定される第２シリンダ（56）と、環状の第２ピストン（57）を有して駆動軸（23）によって駆動する第２可動部材（55）とを備えている。第２機構部（25）は、後述する可動側鏡板部（55a）の背面が第１機構部（24）側を向くように設けられている。第２機構部（25）は第２偏心回転機構（25）を構成している。

第２シリンダ（56）は、円盤状の固定側鏡板部（56a）と、固定側鏡板部（56a）の下面の内寄りの位置から下方に突出する環状の内側シリンダ部（56b）と、固定側鏡板部（56a）の下面の外周部から下方に突出する環状の外側シリンダ部（56c）とを備えている。第２シリンダ（56）は、内側シリンダ部（56b）と外側シリンダ部（56c）との間に、環状の第２シリンダ室（58）を有している。

一方、第２可動部材（55）は、円盤状の可動側鏡板部（55a）と、上述の第２ピストン（57）と、可動側鏡板部（55a）の上面の内周端部から上方に突出する環状突出部（55b）とを備えている。可動側鏡板部（55a）は、固定側鏡板部（56a）と共に、第２シリンダ室（58）に面している。第２ピストン（57）は、可動側鏡板部（55a）の上面のやや外周寄りの位置から上方に突出している。第２ピストン（57）は、第２シリンダ（56）に対して偏心して第２シリンダ室（58）に収納され、第２シリンダ室（58）を外側流体室（63）と内側流体室（64）とに区画している。環状突出部（55b）には、第２偏心部（23c）が嵌合している。第２可動部材（55）は、駆動軸（23）の回転に伴い主軸部（23a）の軸心を中心として偏心回転する。なお、第２機構部（25）では、環状突出部（55b）と内側シリンダ部（56b）との間に空間（100）が形成されるが、この空間（100）では冷媒の圧縮は行われない。

また、第２機構部（25）は、内側シリンダ部（56b）の外周面から外側シリンダ部（56c）の内周面まで延びるブレード（45）を備えている。ブレード（45）は、第２シリンダ（56）と一体になっている。ブレード（45）は、第２シリンダ室（58）に配置され、外側流体室（63）を吸入側の第１室（63a）と吐出側の第２室（63b）とに区画し、内側流体室（64）を吸入側の第１室（64a）と吐出側の第２室（64b）とに区画している。ブレード（45）は、環状の一部が分断されたＣ型形状の第２ピストン（57）の分断箇所を挿通している。また、第２ピストン（57）の分断箇所には、ブレード（45）を挟むように半円形状のブッシュ（46,46）が嵌合している。ブッシュ（46,46）は第２ピストン（57）の端面に対して揺動自在に構成されている。これにより、第２ピストン（57）は、ブレード（45）の延伸方向に進退可能で且つブッシュ（46,46）と共に揺動可能になっている。

第２機構部（25）には、中間圧連絡管（33）が接続されている。中間圧連絡管（33）は、固定側鏡板部（56a）に形成された第２接続通路（87）に接続されている。第２接続通路（87）は、入口側が固定側鏡板部（56a）の径方向に延び、途中で下方へ折れ曲がって、出口側が固定側鏡板部（56a）の軸方向に延びている。第２接続通路（87）の出口端は、外側流体室（63）と内側流体室（64）の両方に開口している。第２機構部（25）では、外側流体室（63）が第１高段側圧縮室（63）となり、内側流体室（64）が第２高段側圧縮室（64）となる。本実施形態では、上記参考形態２と同様に、第１機構部（24）の第１低段側圧縮室（61）及び第２低段側圧縮室（62）から吐出された冷媒を第２機構部（25）の第１高段側圧縮室（63）及び第２高段側圧縮室（64）に導入するための連絡通路（33）が、１本の中間圧連絡管（33）により構成されている。

また、第２機構部（25）には、外側の第１高段側圧縮室（63）から冷媒を吐出させる外側吐出ポート（75）と、内側の第２高段側圧縮室（64）から冷媒を吐出させる内側吐出ポート（76）と、外側吐出ポート（75）及び内側吐出ポート（76）の両方が開口する第２吐出空間（47）とが形成されている。外側吐出ポート（75）は、第１高段側圧縮室（63）の第２室（63b）と第２吐出空間（47）とを連通している。外側吐出ポート（75）には、第３吐出弁（77）が設けられている。一方、内側吐出ポート（76）は、第２高段側圧縮室（64）の第２室（64b）と第２吐出空間（47）とを連通している。内側吐出ポート（76）には、第４吐出弁（78）が設けられている。第２吐出空間（47）は、内部空間（37）を介して、流出通路（31）を構成する吐出管（31）に連通している。本実施形態では、上記参考形態２と同様に、第２機構部（25）の外側吐出ポート（75）及び内側吐出ポート（76）が、同じ吐出空間（47）に開口している。

以上の構成により、駆動軸（23）が回転すると、第２ピストン（57）は、第１ピストン（53）と同様に、偏心回転する。そして、その偏心回転に伴って、第１高段側圧縮室（63）及び第２高段側圧縮室（64）では、中間圧連絡管（33）を通じて導入された中間圧の冷媒が圧縮される。第１高段側圧縮室（63）及び第２高段側圧縮室（64）から吐出された冷媒は、吐出管（31）に流入する。

本実施形態では、上記参考形態２と同様に、第１偏心部（23b）と第２偏心部（23c）とが、駆動軸（23）の軸心を中心として互いに１８０°位相がずれている。つまり、第１偏心部（23b）が主軸部（23a）に対して偏心する第１偏心方向と、第２偏心部（23c）が主軸部（23a）に対して偏心する第２偏心方向とが１８０°ずれている。

また、本実施形態の圧縮機（20）は、第１低段側圧縮室（61）と第２低段側圧縮室（62）の合計吸入容積に対する、第１高段側圧縮室（63）と第２高段側圧縮室（64）の合計吸入容積である吸入容積比が例えば１．０になるように設計されている。具体的に、第１機構部（24）と第２機構部（25）とでは、シリンダ室（54,58）とピストン（53,57）とが同じ断面形状で、同じ大きさであり、シリンダ室（54,58）の高さが等しくなっている。また、第１偏心部（23b）の偏心量と第２偏心部（23c）の偏心量とが等しくなっている。このため、第１低段側圧縮室（61）の吸入容積と第１高段側圧縮室（63）の吸入容積とは等しく、第２低段側圧縮室（62）の吸入容積と第２高段側圧縮室（64）の吸入容積とは等しい。従って、第１低段側圧縮室（61）と第２低段側圧縮室（62）の合計吸入容積と、第１高段側圧縮室（63）と第２高段側圧縮室（64）の合計吸入容積とは等しく、吸入容積比は１．０になっている。

なお、本実施形態では、低段側圧縮室（61,62）と高段側圧縮室（63,64）とが別々の機構部（24,25）に形成されているので、吸入容積比を別の比率（例えば０．８）にする場合に、第１機構部（24）の第１シリンダ室（54）の高さと第２機構部（25）の第２シリンダ室（58）の高さとの比率である高さ比率と、第１偏心部（23b）の偏心量と第２偏心部（23c）の偏心量との比率である偏心量比率との少なくとも一方を調節することによって、吸入容積比を所定の比率に設定することが可能である。

吸入容積比を別の比率（例えば０．８）にする場合に、上記高さ比率と上記偏心量比率のうち高さ比率だけを調節してもよい。高さ比率は、設定しようとする吸入容積比に等しくする。第１機構部（24）と第２機構部（25）とでは、シリンダ室（54,58）の高さが互いに相違している。

高さ比率だけを調節する場合、第１機構部（24）と第２機構部（25）とで、可動部材（51,55）の大部分を占める鏡板部（51a,55a）の大きさを同じにすることができる。このため、第１可動部材（51）と第２可動部材（55）の重量差を小さくすることができる。従って、第１可動部材（51）を駆動させるためのトルクの変動と、第２可動部材（55）を駆動させるためのトルクの変動との差が小さくなるので、互いのトルクの変動が相殺されやすく、トルク変動に伴う振動を低減させることが可能である。

また、吸入容積比を別の比率（例えば０．８）にする場合に、上記高さ比率と上記偏心量比率のうち偏心量比率だけを調節してもよい。第１偏心部（23b）と第２偏心部（23c）では、偏心量が互いに相違している。

偏心量比率だけを調節する場合、第１機構部（24）と第２機構部（25）とでは、シリンダ室（54,58）とピストン（53,57）とが同じ断面形状で、同じ大きさになり、シリンダ室（54,58）の高さ及びピストン（53,57）の高さが等しくなる。このため、第１機構部（24）と第２機構部（25）とで、同じ可動部材（51,55）を用いることが可能である。また、シリンダ（52,56）の共通化を図ることも可能である。

また、本実施形態では、上記参考形態２と同様に、図６に示すように、第１機構部（24）の可動側鏡板部（51a）と第２機構部（25）の可動側鏡板部（55a）とに挟まれたミドルプレート（41）と、第１押付部（80）と第２押付部（90）とからなる押付機構（80,90）とが設けられている。

第１押付部（80）は、第１高圧背圧室（96）を形成する第１シールリング（101）を備えている。第１シールリング（101）は、駆動軸（23）が挿入されたミドルプレート（41）の挿通孔を囲うようにミドルプレート（41）の下面に形成された第１環状溝（105）に嵌め込まれている。第１環状溝（105）の中心は、駆動軸（23）の軸心よりも吐出側（図４における左側）にずれている。第１高圧背圧室（96）は、ミドルプレート（41）の下面と可動側鏡板部（51a）の上面との間において、第１シールリング（101）の内側に形成されている。第１高圧背圧室（96）は、駆動軸（23）の周囲の隙間に連通している。

ここで、駆動軸（23）の外周面には、駆動軸（23）内の給油通路を通じて、油溜まりの冷凍機油が供給される。油溜まりは高圧になっている。このため、駆動軸（23）の周囲の隙間は高圧空間になり、第１高圧背圧室（96）は高圧空間になる。

第２押付部（90）は、第２高圧背圧室（97）を形成する第２シールリング（102）を備えている。第２シールリング（102）は、駆動軸（23）が挿入されたミドルプレート（41）の挿通孔を囲うようにミドルプレート（41）の上面に形成された第２環状溝（106）に嵌め込まれている。第２環状溝（106）の中心は、駆動軸（23）の軸心よりも吐出側（図４における左側）にずれている。第２高圧背圧室（97）は、ミドルプレート（41）の上面と可動側鏡板部（55a）の下面との間において、第２シールリング（102）の内側に形成されている。第２高圧背圧室（97）は、駆動軸（23）の周囲の隙間に連通している。第２高圧背圧室（97）は高圧空間になる。

実施形態では、第１シールリング（101）よりも第２シールリング（102）の方が大径に形成されている。このため、第１押付部（80）よりも第２押付部（90）の方が、可動部材（51,55）をシリンダ（52,56）に押し付ける押付力が強くなる。なお、第１シールリング（101）及び第２シールリング（102）は、区画手段（101,102）を構成している。

−実施形態の効果−
上記実施形態では、各機構部（24,25）において、２つの流体室（61〜64）が形成される。そして、各機構部（24,25）では、外側流体室（61,63）と内側流体室（62,64）とで、容積変化の位相が１８０°ずれている。つまり、各機構部（24,25）では、外側流体室（61,63）と内側流体室（62,64）とで、圧力変動の位相がずれている。このため、各機構部（24,25）では、図７に示すように、例えばロータリ式の偏心回転機構のように流体室が１つだけのものに比べて、トルク変動幅を小さくすることができる。従って、圧縮機（20）の低振動化を図ることができる。

なお、図７におけるトルク比は、ロータリ式の圧縮機の最大トルクを１にした場合の値である。また、図７における実施形態の圧縮機（20）のトルク比は、第１偏心部（23b）と第２偏心部（23c）との位相差が１８０°で吸入容積比が０．９の場合の値である。

実施形態の圧縮機（20）のトルク比の変動幅（最大値と最小値の差）は、概ね０．４であり、０．７弱となるロータリ式の圧縮機のトルク比の変動幅（トルク変動比）に比べて、大幅に小さくなっている。なお、図７は、ピストン可動方式の場合の値であるが、ピストン固定方式でも同様に、ロータリ式の圧縮機に比べて、トルク変動幅が小さくなる。

また、図８に、第１偏心部（23b）と第２偏心部（23c）との位相差毎（０°，９０°，１８０°，２７０°）のトルク比の変動を示す。なお、図８は、第１偏心部（23b）と第２偏心部（23c）との位相差が１８０°の場合のトルク比の変動幅が１になるように描かれている。

また、図９に、第１偏心部（23b）と第２偏心部（23c）との位相差と、トルク比の変動幅との関係を示す。図９は、第１偏心部（23b）と第２偏心部（23c）との位相差が１８０°の場合のトルク比の変動幅が１になるように描かれている。図９から分かるように、実施形態の圧縮機（20）は、位相差が略１６０°〜１８０°の範囲でトルク比の変動幅が１．０を若干上回るものの、第１偏心部（23b）と第２偏心部（23c）との位相差が６０°以上３１０°以下の範囲で、概ね１．０以下となる。つまり、トルク比の変動幅が１．０を若干上回る範囲を含めた位相差が６０°以上３１０°以下の範囲で、トルク比の変動幅が概ね１．０以下となる。このため、第１偏心部（23b）と第２偏心部（23c）との位相差は、６０°以上３１０°以下の範囲（例えば１２０°，２４０°）の値としてもよい。なお、ピストン固定方式でも同様の傾向になる。

また、上記実施形態では、各機構部（24,25）において、揺動する部材の重心と揺動の支点との距離が一定になるピストン可動方式が採用されている。このため、第１機構部（24）の揺動モーメントと第２機構部（25）の揺動モーメントとの差が変動しない。また、第１偏心方向と第２偏心方向とが１８０°ずれているので、第１機構部（24）の揺動モーメントと第２機構部（25）の揺動モーメントとが互いに打ち消し合う。従って、第１機構部（24）の揺動モーメントと第２機構部（25）の揺動モーメントとが常に大きく打ち消し合うので、揺動モーメントに起因する振動を低減させることができる。

また、上記実施形態では、区画手段（101,102）によって、第１機構部（24）の可動側鏡板部（51a）の背面と、第２機構部（25）の可動側鏡板部（55a）の背面とに、高圧背圧室（96,97）が形成されている。各機構部（24,25）の高圧背圧室（96,97）は高圧に調節される。従って、高圧背圧室（96,97）の外側だけを区画すればよいので、区画手段（101,102）の構成を簡素化することができる。

また、上記実施形態では、第１機構部（24）の高圧背圧室（96）と第２機構部（25）の高圧背圧室（97）とが別々のシールリング（101,102）により形成されている。このため、第１機構部（24）の高圧背圧室（96）の面積と第２機構部（25）の高圧背圧室（97）の面積とを、それぞれ離反力に合わせて設定することが可能である。従って、離反力が小さい第１機構部（24）において、押付力が離反力に対して過大になることを回避することが可能であるため、第１機構部（24）の摩擦損失を低減させることができる。

《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。

上記実施形態について、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。この場合、圧縮機（20）はフロン冷媒用に構成される。フロン冷媒用の圧縮機（20）は、低段側圧縮室（61,62）に対する高段側圧縮室（63,64）の吸入容積比が二酸化炭素用の圧縮機に比べて小さな値（例えば０．７）になるように設計される。

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、流体を圧縮する流体機械について有用である。

参考形態２に係る空調機の冷媒回路の配管系統図である。 参考形態２に係る圧縮機の縦断面図である。 参考形態２に係る第１機構部（第２機構部）の横断面図である。 実施形態に係る圧縮機の縦断面図である。 実施形態に係る第１機構部（第２機構部）の横断面図である。 実施形態に係る押付機構の拡大断面図である。 クランク角度（駆動軸の回転角度）の変化に伴う実施形態の圧縮機のトルク比の変動及びロータリ式の圧縮機のトルク比の変動を表した図表である。 クランク角度の変化に伴う実施形態の圧縮機のトルク比の変動を、第１偏心部と第２偏心部の位相差毎に表した図表である。 第１偏心部と第２偏心部の位相差とトルクの変動幅との関係を表した図表である。 参考形態１に係る空調機の冷媒回路の配管系統図である。 参考形態１に係る圧縮機の縦断面図である。 参考形態１に係る第１機構部（第２機構部）の横断面図である。 参考形態１に係る押付機構の拡大断面図である。

20 圧縮機（流体機械）
23 駆動軸
23a 主軸部
23b 第１偏心部
23c 第２偏心部
24 第１機構部（第１偏心回転機構）
25 第２機構部（第２偏心回転機構）
31 吐出管（流出通路）
32 吸入管（流入通路）
33 中間圧連絡管（連絡通路）
52,56 シリンダ
53,57 ピストン
54,58 シリンダ室
61,62 低段側圧縮室
63,64 高段側圧縮室

Claims (7)

1. 環状のシリンダ室（54,58）を有するシリンダ（52,56）と、該シリンダ（52,56）に対して偏心してシリンダ室（54,58）に収納され、該シリンダ室（54,58）を外側流体室（61,63）と内側流体室（62,64）とに区画する環状のピストン（53,57）と、該シリンダ室（54,58）に配置され、各流体室（61〜64）をそれぞれ第１室と第２室とに区画するブレード（45）とを有し、上記シリンダ（52,56）と上記ピストン（53,57）とが相対的に偏心回転運動する第１偏心回転機構（24）及び第２偏心回転機構（25）と、
   主軸部（23a）と、該主軸部（23a）の軸心に対して偏心して上記第１偏心回転機構（24）に係合する第１偏心部（23b）と、該主軸部（23a）の軸心に対して偏心して上記第２偏心回転機構（25）に係合する第２偏心部（23c）とを有する駆動軸（23）とを備え、
   上記第１偏心回転機構（24）及び上記第２偏心回転機構（25）の各流体室（63,64）内で流体を圧縮する流体機械であって、
   外部からの流体を上記第１偏心回転機構（24）の各流体室（61,62）に導入するための流入通路（32）と、
   上記第１偏心回転機構（24）の各流体室（61,62）から吐出された流体を上記第２偏心回転機構（25）の各流体室（63,64）に導入するための連絡通路（33）と、
   上記第２偏心回転機構（25）の各流体室（63,64）から吐出された流体を外部へ流出させるための流出通路（31）とを備え、
   上記第１偏心回転機構（24）の各流体室（61,62）で外部から導入した流体を圧縮し、上記第２偏心回転機構（25）の各流体室（63,64）で該第１偏心回転機構（24）の各流体室（61,62）で圧縮された流体を更に圧縮し、
   上記各偏心回転機構（24,25）では、上記シリンダ（52,56）と上記ピストン（53,57）とのそれぞれに、前面が外側流体室（61,63）及び内側流体室（62,64）に面する鏡板部（51a,52a,55a,56a）が形成され、該シリンダ（52,56）と該ピストン（53,57）のうち偏心回転運動する方の鏡板部（51a,52a,55a,56a）が可動側鏡板部（51a,52a,55a,56a）を構成し、
   上記第２偏心回転機構（25）から吐出された流体の圧力になる駆動軸（23）の周囲の隙間に連通する高圧背圧室（96,97）を、上記第１偏心回転機構（24）の可動側鏡板部（51a,52a）の背面と上記第２偏心回転機構（25）の可動側鏡板部（55a,56a）の背面とに形成する区画手段（101,102）を備え、
   上記第１偏心回転機構（24）は、その可動側鏡板部（51a,52a）の背面が第２偏心回転機構（25）側を向くように設けられ、
   上記第２偏心回転機構（25）は、その可動側鏡板部（55a,56a）の背面が第１偏心回転機構（24）側を向くように設けられ、
   上記第１偏心回転機構（24）の可動側鏡板部（51a,52a）の背面と第２偏心回転機構（25）の可動側鏡板部（55a,56a）の背面とに挟まれたミドルプレート（41）を備え、
   上記区画手段（101,102）は、上記ミドルプレート（41）の片面と上記第１偏心回転機構（24）の可動側鏡板部（51a,52a）の背面との間に上記高圧背圧室（96）を形成する第１シールリング（101）と、該ミドルプレート（41）のもう片面と上記第２偏心回転機構（25）の可動側鏡板部（55a,56a）の背面との間に上記高圧背圧室（97）を形成する第２シールリング（102）とを備えていることを特徴とする流体機械。
2. 請求項１において、
   上記流入通路（32）は、上記第１偏心回転機構（24）の外側流体室（61）及び内側流体室（62）に繋がる１つの通路で構成され、
   上記連絡通路（33）は、上記第２偏心回転機構（25）の外側流体室（63）及び内側流体室（64）に繋がる１つの通路で構成されていることを特徴とする流体機械。
3. 請求項１又は２において、
   上記各偏心回転機構（24,25）には、上記外側流体室（61,63）から流体を吐出させる外側吐出ポート（65,75）と、上記内側流体室（62,64）から流体を吐出させる内側吐出ポート（66,76）とがそれぞれ形成される一方、
   上記第１偏心回転機構（24）の外側吐出ポート（65）及び内側吐出ポート（66）は、上記連絡通路（33）に連通する第１吐出空間（46）に開口し、
   上記第２偏心回転機構（25）の外側吐出ポート（75）及び内側吐出ポート（76）は、上記流出通路（31）に連通する第２吐出空間（47）に開口することを特徴とする流体機械。
4. 請求項１乃至３の何れか１つにおいて、
   上記各偏心回転機構（24,25）は、上記シリンダ（52,56）が固定され、上記ピストン（53,57）が偏心回転運動するように構成されていることを特徴とする流体機械。
5. 請求項１乃至４の何れか１つにおいて、
   上記駆動軸（23）では、上記第１偏心部（23b）が上記主軸部（23a）に対して偏心する第１偏心方向と、上記第２偏心部（23c）が上記主軸部（23a）に対して偏心する第２偏心方向とが、６０°以上３１０°以下の所定の角度ずれていることを特徴とする流体機械。
6. 請求項５において、
   上記駆動軸（23）では、上記第１偏心方向と上記第２偏心方向とが１８０°ずれていることを特徴とする流体機械。
7. 請求項１乃至６の何れか１つにおいて、
   冷媒として二酸化炭素が充填されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）に接続されることを特徴とする流体機械。

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