(57)【要約】【課題】シリンダ（21，31）を有する第１及び第２圧縮機構（20，30）と、駆動軸（53）を有する電動機（50）と、該各機構（20，30，50）を収納するケーシング（10）とを備え、第１及び第２圧縮機構（20，30）が二段重ねて配置された回転式圧縮機において、圧縮効率及び組立精度の低下を抑制することである。【解決手段】第１及び第２圧縮機構（20，30）の軸方向両側にヘッド（16，17）を設け、ケーシング（10）外側から低圧室に冷媒を導入する吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）を各圧縮機構（20，30）に形成する。シリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）とヘッド（16，17）とを一体に形成し且つ吸入通路（14a，14b）が、軸方向におけるシリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）よりもヘッド（16，17）側の位置でケーシング（10）を軸直角方向に貫通して低圧室に軸方向から冷媒を導入するように構成する。【選択図】図１
2010084662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のシリンダ室（C1，C2，C3，C4）を有するシリンダ（21，31）と、該シリンダ（21，31）に対して偏心して上記シリンダ室（C1，C2，C3，C4）に収容され、該シリンダ室（C1，C2，C3，C4）を外側シリンダ室（C1，C3）と内側シリンダ室（C2，C4）とに区画する環状ピストン（22，32）と、上記シリンダ室（C1，C2，C3，C4）に配置され、上記外側及び内側シリンダ室（C1，C2，C3，C4）をそれぞれ高圧室と低圧室とに区画するブレード（23，33）とを有し、上記環状ピストン（22，32）が上記シリンダ（21，31）に対して偏心回転運動をする第１及び第２圧縮機構（20，30）と、
該各圧縮機構（20，30）を駆動する駆動軸（53）を有する駆動機構（50）と、
該各圧縮機構（20，30）及び該駆動機構（50）を収納するケーシング（10）とを備え、上記第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）とが二段に重ねて配置された回転式圧縮機であって、
上記ケーシング（10）内には、上記第１及び第２圧縮機構（20，30）の軸方向両側に第１及び第２ヘッド（16，17）が設けられ、
上記各シリンダ（21，31）は、環状のシリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）を有し、
上記各圧縮機構（20，30）には、上記ケーシング（10）の外側から上記各低圧室に作動流体を導入するための吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）がそれぞれ形成され、
上記第１及び第２圧縮機構（20，30）の少なくとも一方では、上記シリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）と上記ヘッド（16，17）とが一体に形成され、且つ、上記吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）が、軸方向における該シリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）よりも該ヘッド（16，17）側の位置で上記ケーシング（10）を軸直角方向に貫通するとともに上記低圧室に軸方向から上記作動流体を導入するように形成されていることを特徴とする回転式圧縮機。
【請求項２】
円形のシリンダ室（C5，C6）を有するシリンダ（71，81）と、該シリンダ（71，81）に対して偏心して上記シリンダ室（C5，C6）に収納された円形ピストン（72，82）と、上記シリンダ室（C5，C6）に配置され、該シリンダ室（C5，C6）を高圧室と低圧室とに区画するブレード（73，83）とを有し、上記円形ピストン（72，82）が上記シリンダ（71，81）に対して偏心回転運動をする第１及び第２圧縮機構（70，80）と、
該各圧縮機構（70，80）を駆動する駆動軸（53）を有する駆動機構（50）と、
該各圧縮機構（70，80）及び該駆動機構（50）を収納するケーシング（10）とを備え、上記第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）とが二段に重ねて配置された回転式圧縮機であって、
上記ケーシング（10）内には、上記第１及び第２圧縮機構（70，80）の軸方向両側に第１及び第２ヘッド（16，17）が設けられ、
上記各シリンダ（71，81）は、環状のシリンダ本体部（71a，81a）を有し、
上記各圧縮機構（70，80）には、上記ケーシング（10）の外側から上記各低圧室に作動流体を導入するための吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）がそれぞれ形成され、
上記第１及び第２圧縮機構（70，80）の少なくとも一方では、上記シリンダ本体部（71a，81a）と上記ヘッド（16，17）とが一体に形成され、且つ、上記吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）が、軸方向における該シリンダ本体部（71a，81a）よりも該ヘッド（16，17）側の位置で上記ケーシング（10）を軸直角方向に貫通するとともに上記低圧室に軸方向から上記作動流体を導入するように形成されていることを特徴とする回転式圧縮機。
【請求項３】
請求項１又は２記載の回転式圧縮機において、
上記第１及び第２圧縮機構（20，30）（70，80）では、上記シリンダ本体部（21a，21b，31a，31b）（71a，81a）と上記ヘッド（16，17）とが一体に形成され、且つ、上記吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）が、軸方向における該シリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）（71a，81a）よりも該ヘッド（16，17）側の位置で上記ケーシング（10）を軸直角方向に貫通するとともに上記低圧室に軸方向から上記作動流体を導入するように形成されていることを特徴とする回転式圧縮機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の回転式圧縮機において、
上記第１及び第２圧縮機構（20，30）（70，80）のいずれか一方は、上記低圧室に導入された作動流体を上記高圧室で低圧流体から中間圧流体に圧縮するものであり、
上記一方の圧縮機構（20）（70）には、上記中間圧流体を上記ケーシング（10）の外側に吐出するための吐出通路（15a，16b，45，46）が、軸方向における上記シリンダ本体部（21a，21b）（71a）よりも該シリンダ本体部（21a，21b）（71a）と一体形成された上記ヘッド（16）側の位置で該ケーシング（10）を軸直角方向に貫通するように形成されていることを特徴とする回転式圧縮機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の回転式圧縮機において、
上記作動流体が二酸化炭素であることを特徴とする回転式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転式圧縮機に関し、特に、ピストンがシリンダに対して偏心回転運動をする圧縮機構を二段重ねて配置した回転式圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、駆動機構の駆動軸によって駆動される２つの圧縮機構を二段重ねてケーシング内に配置収容した回転式圧縮機が知られている。この種の回転式圧縮機では、ケーシング内に２つの圧縮機構の軸方向両側にフロント及びリアヘッドを設け、シリンダ本体部と鏡板とを有する２つのシリンダをそれぞれフロント及びリアヘッドに取り付け、これらシリンダ本体部及び鏡板で形成されるシリンダ室を低圧室と高圧室とに区画し、ケーシングを貫通する吸入管を用いてケーシング外部から低圧室に低圧冷媒を供給するものが多い。
【０００３】
例えば、特許文献１では、圧縮機構を上下二段に重ねて配置し、上下に並んだ２本の吸入管をそれぞれ各圧縮機構におけるシリンダのシリンダ本体部に直接接続して低圧室に冷媒を供給するものが記載されている。
【特許文献１】特開２００４−９２４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年地球環境問題の観点から、圧縮機の冷媒として環境に与える影響の少ない自然冷媒（例えば、二酸化炭素）が用いられることが多いが、上記特許文献１のもののように、各シリンダ本体部に直接接続された吸入管から各低圧室に冷媒を供給するようにした圧縮機構を二段重ねて配置した回転式圧縮機では、二酸化炭素のように高圧で使用されるためガス密度の高い冷媒を採用した場合、以下のような問題がある。
【０００５】
すなわち、従来のフロン系冷媒と比較してガス密度が高い冷媒では、冷媒の体積流量が小さくても充分な冷凍能力が得られることから、圧縮機の排除容積が小さくなる。このため、ガス密度の高い冷媒を採用した圧縮機では、圧縮効率の低下防止及び軸受け負荷軽減の観点から、シリンダ本体部の軸方向の高さを低くする必要がある。
【０００６】
このように、シリンダ本体部の軸方向高さが制限されると、吸入管をシリンダ本体部に直接接続するタイプの回転式圧縮機では、吸入管を小径に（冷媒通路断面積を小さく）しなければならず、圧力損失が大きくなって圧縮効率が低下するという問題がある。
【０００７】
加えて、シリンダ本体部の軸方向高さが制限されると、２本の吸入管が軸方向に近接して設けられることになり、一方の吸入管をシリンダ本体部に溶接した後他方の吸入管をシリンダ本体部に溶接する際、一方の吸入管（先に取り付けられた吸入管）が熱歪みによる影響を受けて、該吸入管とシリンダとの間に隙間が生じたり、シリンダに対する該吸入管の取付方向にばらつきが生じたりするという問題がある。
【０００８】
このような問題を解決するために、吸入管同士を軸方向に離すこと、具体的には、フロント又はリアヘッドを軸直角方向に貫通するように吸入管を形成することが考えられる。
【０００９】
しかしながら、この構成では、例えばケーシング内で吸入管を屈曲させてシリンダの低圧室に軸方向から低圧流体を導入することになるので、フロント又はリアヘッド内とシリンダの鏡板とに軸方向から低圧流体を導入するための吸入孔をそれぞれ形成することが必要となる。このため、シリンダの鏡板とフロント又はリアヘッドとを軸方向に重ねて組み立てる際、両吸入孔の間に位置ずれが生じるおそれがある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、圧縮機構を二段重ねて配置した回転式圧縮機において、圧縮効率の低下を抑えつつ組立精度の低下を抑制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、シリンダの低圧室に作動流体を導入するための吸入通路を圧縮機構に対して接続する位置、及びシリンダの構成を工夫することにより、圧縮機構を二段に重ねて配置した回転式圧縮機における圧縮効率及び組立精度の低下を抑制するようにしたものである。
【００１２】
具体的には、第１の発明は、環状のシリンダ室（C1，C2，C3，C4）を有するシリンダ（21，31）と、該シリンダ（21，31）に対して偏心して上記シリンダ室（C1，C2，C3，C4）に収容され、該シリンダ室（C1，C2，C3，C4）を外側シリンダ室（C1，C3）と内側シリンダ室（C2，C4）とに区画する環状ピストン（22，32）と、上記シリンダ室（C1，C2，C3，C4）に配置され、上記外側及び内側シリンダ室（C1，C2，C3，C4）をそれぞれ高圧室と低圧室とに区画するブレード（23，33）とを有し、上記環状ピストン（22，32）が上記シリンダ（21，31）に対して偏心回転運動をする第１及び第２圧縮機構（20，30）と、該各圧縮機構（20，30）を駆動する駆動軸（53）を有する駆動機構（50）と、該各圧縮機構（20，30）及び該駆動機構（50）を収納するケーシング（10）とを備え、上記第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）とが二段に重ねて配置された回転式圧縮機であって、上記ケーシング（10）内には、上記第１及び第２圧縮機構（20，30）の軸方向両側に第１及び第２ヘッド（16，17）が設けられ、上記各シリンダ（21，31）は、環状のシリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）を有し、上記各圧縮機構（20，30）には、上記ケーシング（10）の外側から上記各低圧室に作動流体を導入するための吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）がそれぞれ形成され、上記第１及び第２圧縮機構（20，30）の少なくとも一方では、上記シリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）と上記ヘッド（16，17）とが一体に形成され、且つ、上記吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）が、軸方向における該シリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）よりも該ヘッド（16，17）側の位置で上記ケーシング（10）を軸直角方向に貫通するとともに上記低圧室に軸方向から上記作動流体を導入するように形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
この第１の発明では、環状ピストン（22，32）によりシリンダ室（C1，C2，C3，C4）が外側シリンダ室（C1，C3）と内側シリンダ室（C2，C4）とに区画される所謂内外２シリンダ室のスイング圧縮機において、第１及び第２圧縮機構（20，30）の少なくとも一方では、軸方向におけるシリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）よりもヘッド（16，17）側の位置でケーシング（10）を軸直角方向に貫通している吸入通路（14a，14b）を介して作動流体が低圧室に導入される。
【００１４】
また、ケーシング（10）を貫通した吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）は、第１又は第２ヘッド（16，17）の内部で軸直角方向に延びることから、シリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）によって囲まれた外側及び内側シリンダ室（C1，C2，C3，C4）の低圧室へ作動流体を導入するために屈曲させることになる。これにより、作動流体は、これら外側及び内側シリンダ室（C1，C2，C3，C4）の低圧室に軸方向から導入される。
【００１５】
第２の発明は、円形のシリンダ室（C5，C6）を有するシリンダ（71，81）と、該シリンダ（71，81）に対して偏心して上記シリンダ室（C5，C6）に収納された円形ピストン（72，82）と、上記シリンダ室（C5，C6）に配置され、該シリンダ室（C5，C6）を高圧室と低圧室とに区画するブレード（73，83）とを有し、上記円形ピストン（72，82）が上記シリンダ（71，81）に対して偏心回転運動をする第１及び第２圧縮機構（70，80）と、該各圧縮機構（70，80）を駆動する駆動軸（53）を有する駆動機構（50）と、該各圧縮機構（70，80）及び該駆動機構（50）を収納するケーシング（10）とを備え、上記第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）とが二段に重ねて配置された回転式圧縮機であって、上記ケーシング（10）内には、上記第１及び第２圧縮機構（70，80）の軸方向両側に第１及び第２ヘッド（16，17）が設けられ、上記各シリンダ（71，81）は、環状のシリンダ本体部（71a，81a）を有し、上記各圧縮機構（70，80）には、上記ケーシング（10）の外側から上記各低圧室に作動流体を導入するための吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）がそれぞれ形成され、上記第１及び第２圧縮機構（70，80）の少なくとも一方では、上記シリンダ本体部（71a，81a）と上記ヘッド（16，17）とが一体に形成され、且つ、上記吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）が、軸方向における該シリンダ本体部（71a，81a）よりも該ヘッド（16，17）側の位置で上記ケーシング（10）を軸直角方向に貫通するとともに上記低圧室に軸方向から上記作動流体を導入するように形成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
この第２の発明では、円形のシリンダ室（C5，C6）を有するシリンダ（71，81）と、円形ピストン（72，82）とを有する圧縮機構（70，80）を二段重ねて配置した回転式圧縮機（1）において、第１及び第２圧縮機構（70，80）の少なくとも一方では、軸方向におけるシリンダ本体部（71a，81a）よりもヘッド（16，17）側の位置でケーシング（10）を軸直角方向に貫通している吸入通路（14a，14b）を介して作動流体が低圧室に導入される。
【００１７】
また、ケーシング（10）を貫通した吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）は、第１又は第２ヘッド（16，17）の内部で軸直角方向に延びることから、シリンダ本体部（71a，81a）によって囲まれた低圧室へ作動流体を導入するために屈曲させることになる。これにより、作動流体は、これらシリンダ室（C5，C6）の低圧室へ軸方向から導入される。
【００１８】
第３の発明は、上記第１又は２の発明において、上記第１及び第２圧縮機構（20，30）（70，80）では、上記シリンダ本体部（21a，21b，31a，31b）（71a，81a）と上記ヘッド（16，17）とが一体に形成され、且つ、上記吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）が、軸方向における該シリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）（71a，81a）よりも該ヘッド（16，17）側の位置で上記ケーシング（10）を軸直角方向に貫通するとともに上記低圧室に軸方向から上記作動流体を導入するように形成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
この第３の発明では、第１及び第２圧縮機構（20，30）（70，80）共に、軸方向におけるシリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）（71a，81a）よりもヘッド（16，17）側の位置でケーシング（10）を軸直角方向に貫通している吸入通路（14a，14b）と屈曲している吸入通路（41a，42a）（41b，42b）を介して作動流体が軸方向から低圧室に導入される。
【００２０】
第４の発明は、上記第１〜３のいずれか１つの発明において、上記第１及び第２圧縮機構（20，30）（70，80）のいずれか一方は、上記低圧室に導入された作動流体を上記高圧室で低圧流体から中間圧流体に圧縮するものであり、上記一方の圧縮機構（20）（70）には、上記中間圧流体を上記ケーシング（10）の外側に吐出するための吐出通路（15a，16b，45，46）が、軸方向における上記シリンダ本体部（21a，21b）（71a）よりも該シリンダ本体部（21a，21b）（71a）と一体形成された上記ヘッド（16）側の位置で該ケーシング（10）を軸直角方向に貫通するように形成されていることを特徴とするものである。
【００２１】
この第４の発明では、第１及び第２圧縮機構（20，30）（70，80）のいずれか一方で、低圧室に導入された作動流体が高圧室において低圧流体から中間圧流体に圧縮される。
【００２２】
そして、高圧室で圧縮された中間圧流体は、軸方向におけるシリンダ本体部（21a，21b）（71a）よりも該シリンダ本体部（21a，21b）（71a）と一体形成されたヘッド（16）側の位置でケーシング（10）を軸直角方向に貫通するように形成された吐出通路（15a）を通ってケーシング（10）の外側に吐出される。
【００２３】
第５の発明は、上記第１〜４のいずれか１つの発明において、上記作動流体が二酸化炭素であることを特徴とするものである。
【００２４】
この第５の発明では、従来のフロン系冷媒と比較して運転時の冷媒圧力及びガス密度が高い二酸化炭素冷媒を用いた、シリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）（71a，81a）の軸方向高さが極めて制限される回転式圧縮機（1）においても、上記吸入通路（14a，14b）を介して二酸化炭素冷媒が低圧室に導入される。
【発明の効果】
【００２５】
第１の発明によれば、環状ピストン（22，32）によりシリンダ室（C1，C2，C3，C4）が外側シリンダ室（C1，C3）と内側シリンダ室（C2，C4）とに区画される所謂内外２シリンダ室のスイング圧縮機において、第１及び第２圧縮機構（20，30）の少なくとも一方では、低圧室に作動流体を導入するための吸入通路（14a，14b）が、軸方向におけるシリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）よりもヘッド（16，17）側の位置でケーシング（10）を軸直角方向に貫通している。そして、ヘッドを鏡板よりも厚くできるので、第１及び第２圧縮機構（20，30）とも吸入通路（14a，14b）をシリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）に直接接続する場合と比較して、軸方向における吸入通路（14a，14b）同士の間隔が拡げることができる。したがって、一方の吸入通路（14a）を溶接取付した後他方の吸入通路（14b）を溶接取付する際、一方の吸入通路（14a）が熱歪みによる影響を受けるのを抑えて、シリンダ（21）と該一方の吸入通路（14a）との間に隙間が生じたり、シリンダ（21）に対する該一方の吸入通路（14a）の取付方向にばらつきが生じたりするのを抑制することができる。
【００２６】
また、上記少なくとも一方の圧縮機構（20，30）における吸入通路（14a，14b）は、軸方向におけるシリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）よりもヘッド（16，17）側の位置でケーシング（10）を軸直角方向に貫通していて、シリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）とは軸方向位置がずれているので、吸入通路（14a，14b）径（冷媒通路断面積）がシリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）の軸方向高さによる制限を受けることがない。これにより、吸入通路（14a，14b）を大径にし、圧力損失を小さくして圧縮効率の低下を抑えることができる。
【００２７】
さらに、ケーシング（10）を貫通した吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）は、第１又は第２ヘッド（16，17）の内部で軸直角方向に延びることから、シリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）によって囲まれた外側及び内側シリンダ室（C1，C2，C3，C4）の低圧室へ作動流体を導入するためには、該吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）を屈曲させることになる。このため、第１又は第２ヘッド（16，17）及びシリンダ（鏡板）には、外側及び内側シリンダ室（C1，C2，C3，C4）の低圧室へ軸方向から作動流体を導入するための流入孔がそれぞれ形成されることになるが、上記少なくとも一方の圧縮機構（20，30）では、ヘッド（16，17）とシリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）とが一体に形成されているので、鏡板とヘッド（16，17）が別体のものとは異なり、流入孔（42a，42b）の位置ずれが生じるのを防ぐことができるとともに、シリンダ（21，31）の強度を向上させてその変形を抑えることができる。
【００２８】
したがって、圧縮機構（20，30）を二段重ねて配置した回転式圧縮機（1）において、圧縮効率の低下を抑えつつ組立精度の低下を抑制することができる。
【００２９】
第２の発明によれば、円形のシリンダ室（C5，C6）を有するシリンダ（71，81）と、円形ピストン（72，82）とを有する圧縮機構（70，80）を二段重ねて配置した回転式圧縮機（1）において、上記第１の発明と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
第３の発明によれば、第１及び第２圧縮機構（20，30）（70，80）の両方で、低圧室に作動流体を導入するための吸入通路（14a，14b）が、軸方向におけるシリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）（71a，81a）よりもヘッド（16，17）側の位置でケーシング（10）を軸直角方向に貫通しており、ヘッド（16，17）が鏡板よりも厚いので、軸方向における吸入通路（14a，14b）同士の間隔をより一層拡げることができる。これにより、一方の吸入通路（14a）を溶接取付した後他方の吸入通路（14b）を溶接取付する際、一方の吸入通路（14a）への熱影響を確実に抑制することができる。
【００３１】
さらに、上記第１及び第２圧縮機構（20，30）（70，80）における吸入通路（14a，14b）は、軸方向においてシリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）（71a，81a）と異なる位置に形成されるので、いずれもシリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）（71a，81a）の軸方向高さによる制限を受けることがない。これにより、該吸入通路（14a，14b）を大径にし、圧力損失を小さくして圧縮効率の低下をより一層抑えることが可能になる。
【００３２】
また、第１及び第２圧縮機構（20，30）（70，80）とも、ヘッド（16，17）とシリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）とが一体に形成されているので、軸方向に延びて吸入通路を構成する吸入孔（42a，42b）の位置ずれが生じるのを防ぐことができるとともに、シリンダ（21，31）（71，81）の強度を向上させてその変形を抑えることができる。
【００３３】
したがって、圧縮機構（20，30）（70，80）を二段重ねて配置した回転式圧縮機（1）において、圧縮効率の低下を確実に抑えつつ組立精度の低下をより一層抑制することができる。
【００３４】
第４の発明によれば、高圧室で圧縮された中間圧流体をケーシング（10）の外側に吐出する吐出通路（15a）が、軸方向におけるシリンダ本体部（21a，21b）（71a）よりも該シリンダ本体部（21a，21b）（71a）と一体形成されたヘッド（16）側の位置でケーシング（10）を軸直角方向に貫通するように形成されているので、シリンダ（21）（71）を軸直角方向に貫通する吐出通路（15a）を形成することを回避してシリンダ（21）（71）の強度を向上させてその変形を抑えることができる。
【００３５】
また、ヘッド（16）とシリンダ本体部（21a，21b）（71a）とが一体に形成されているので、軸方向に延びて吐出通路（15a，16b，45，46）を構成する吐出孔（45，46）の位置ずれが生じるのを防ぐことができる。
【００３６】
第５の発明によれば、従来のフロン系冷媒と比較して運転時の冷媒圧力及びガス密度が高く、且つ自然冷媒として使用頻度の高い二酸化炭素冷媒を用いる場合にも、上記第１〜第４の発明と同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
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。
【００３８】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。
【００３９】
図１は、この実施形態１に係る回転式圧縮機（1）の縦断面図、図２は第１圧縮機構（20）の横断面図、図３は第１圧縮機構（20）の動作状態図である。なお、第２圧縮機構（30）の横断面図及び動作状態図は、第１圧縮機構（20）と実質的に同一であるため図２に第２圧縮機構の符号を記入して詳細は省略している。また、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）は位相が１８０°異なるが、図では便宜上、同一位相で表している。
【００４０】
この実施形態１は、回転式圧縮機（1）の冷媒（作動流体）として二酸化炭素を用い、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）で冷媒を二段階に圧縮する二段圧縮機構を構成した例である。
【００４１】
図１に示すように、この回転式圧縮機（1）は、ケーシング（10）内に、第１圧縮機構（20）、第２圧縮機構（30）及び電動機（駆動機構）（50）が収納されたものであって、全密閉型に構成されている。上記回転式圧縮機（1）は、例えば、空気調和装置の冷媒回路において、蒸発器から吸入した冷媒を圧縮して、凝縮器へ吐出するために用いられる。また、第１圧縮機構（20）が低段側圧縮機構、第２圧縮機構（30）が高段側圧縮機構になっている。
【００４２】
ケーシング（10）は、円筒状の胴部（11）と、この胴部（11）の上端部に固定された上部鏡板（12）と、胴部（11）の下端部に固定された下部鏡板（13）とから構成されている。胴部（11）の下方の位置には、第１吸入管（14a）と第１吐出管（15a）が第１圧縮機構（20）の吸入管及び吐出管として設けられている。また、胴部（11）には、第１吸入管（14a）よりも若干上方位置に第２吸入管（14b）が、上方の位置に第２吐出管（15b）が、それぞれ第２圧縮機構（30）の吸入管及び吐出管として設けられている。
【００４３】
上記第１圧縮機構（20）及び第２圧縮機構（30）は上下二段に重ねられて、ケーシング（10）に固定されたフロントヘッド（17）とリアヘッド（16）との間に構成されている。なお、第２圧縮機構（30）が電動機側（図１の上側）に配置され、第１圧縮機構（20）がケーシング（10）の底部側（図１の下側）に配置されている。また、フロントヘッド（17）とリアヘッド（16）の間には、ミドルプレート（19）が設けられている。
【００４４】
上記第１圧縮機構（20）は、環状の第１シリンダ室（C1，C2）を有する第１シリンダ（21）と、該第１シリンダ室（C1，C2）内に配置された第１環状ピストン（22）と、図２及び図３に示すように第１シリンダ室（C1，C2）を第１室である高圧室（圧縮室）（C1-Hp，C2-Hp）と第２室である低圧室（吸入室）（C1-Lp，C2-Lp）とに区画する第１ブレード（23）とを有している。
【００４５】
一方、上記第２圧縮機構（30）は、該第１圧縮機構（20）に対して上下反転している。該第２圧縮機構（30）は、環状の第２シリンダ室（C3，C4）を有する第２シリンダ（31）と、該第２シリンダ室（C3，C4）内に配置された第２環状ピストン（32）と、第２シリンダ室（C3，C4）を第１室である高圧室（図示なし）と第２室である低圧室（図示なし）とに区画する第２ブレード（33）とを有している。
【００４６】
この実施形態では、第１シリンダ室（C1，C2）を有する第１シリンダ（21）、第２シリンダ室（C3，C4）を有する第２シリンダ（31）が固定側で、第１環状ピストン（22）、第２環状ピストン（32）が可動側であり、第１環状ピストン（22）が第１シリンダ（21）に対して偏心回転運動をし、第２環状ピストン（32）が第２シリンダ（31）に対して偏心回転運動をするように構成されている。
【００４７】
電動機（50）は、ステータ（51）とロータ（52）とを備えている。ステータ（51）は、第２圧縮機構（30）の上方に配置され、ケーシング（10）の胴部（11）に固定されている。ロータ（52）には駆動軸（クランク軸）（53）が連結されていて、該駆動軸（53）がロータ（52）とともに回転するように構成されている。駆動軸（53）は、上記第１シリンダ室（C1，C2）と上記第２シリンダ室（C3，C4）とを上下方向に貫通している。
【００４８】
上記駆動軸（53）には、該駆動軸（53）の内部を軸方向にのびる給油路（図示省略）が設けられている。また、駆動軸（53）の下端部には、給油ポンプ（54）が設けられている。そして、上記給油路は、該給油ポンプ（54）から上方へのびている。この構成により、ケーシング（10）内の底部に貯まる潤滑油を、この給油ポンプ（54）で上記給油路を通じて第１圧縮機構（20）の摺動部及び第２圧縮機構（30）の摺動部に供給するようにしている。
【００４９】
駆動軸（53）には、第１シリンダ室（C1，C2）の中に位置する部分に第１偏心部（53a）が形成され、第２シリンダ室（C3，C4）の中に位置する部分に第２偏心部（53b）が形成されている。第１偏心部（53a）は、該第１偏心部（53a）の下方の部分よりも大径に形成され、駆動軸（53）の軸心から所定量だけ偏心している。上記第２偏心部（53b）は、上記第１偏心部（53a）と同径に形成され、第１偏心部（53a）と同じ量だけ駆動軸（53）の軸心から偏心している。なお、第１偏心部（53a）と上記第２偏心部（53b）とは、駆動軸（53）の軸心を中心として互いに１８０°位相がずれている。
【００５０】
上記第１環状ピストン（22）は、一体的に形成した部材であって、駆動軸（53）の第１偏心部（53a）に摺動自在に嵌合する第１軸受部（22a）と、第１軸受部（22a）の外周側で該第１軸受部（22a）と同心上に位置する第１環状ピストン本体部（22b）と、第１軸受部（22a）と第１環状ピストン本体部（22b）とを連接する第１ピストン側鏡板（鏡板）（22c）とを備え、第１環状ピストン本体部（22b）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。
【００５１】
上記第２環状ピストン（32）は、上記第１環状ピストン（22）と同様に、一体的に形成した部材であって、駆動軸（53）の第２偏心部（53b）に摺動自在に嵌合する第２軸受部（32a）と、第２軸受部（32a）の外周側で該第２軸受部（32a）と同心上に位置する第２環状ピストン本体部（32b）と、第２軸受部（32a）と第２環状ピストン本体部（32b）とを連接する第２ピストン側鏡板（鏡板）（32c）とを備え、第２環状ピストン本体部（32b）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。
【００５２】
上記第１シリンダ（21）は、第１軸受部（22a）と第１環状ピストン本体部（22b）との間で駆動軸（53）と同心上に位置する第１内側シリンダ部（21b）と、第１環状ピストン本体部（22b）の外周側で第１内側シリンダ部（21b）と同心上に位置する第１外側シリンダ部（21a）とからなる第１シリンダ本体部（21a，21b）を備えており、該第１シリンダ本体部（21a，21b）とリアヘッド（16）とが一体に形成されている。換言すると、第１内側シリンダ部（21b）と第１外側シリンダ部（21a）とは、リアヘッド（16）によって連接されている。また、リアヘッド（16）は鏡板よりも厚いので、第１シリンダ本体部（21a，21b）と鏡板とが一体に形成されているシリンダと比較して、第１シリンダ（21）は軸方向に厚くなっている。
【００５３】
上記第２シリンダ（31）は、第２軸受部（32a）と第２環状ピストン本体部（32b）との間で駆動軸（53）と同心上に位置する第２内側シリンダ部（31b）と、第２環状ピストン本体部（32b）の外周側で第２内側シリンダ部（31b）と同心上に位置する第２外側シリンダ部（31a）とからなる第２シリンダ本体部（31a，31b）を備えており、該第２シリンダ本体部（31a，31b）とフロントヘッド（17）とが一体に形成されている。換言すると、第２内側シリンダ部（31b）と第２外側シリンダ部（31a）とは、フロントヘッド（17）によって連接されている。また、フロントヘッド（17）は鏡板よりも厚いので、第２シリンダ本体部（31a，31b）と鏡板とが一体に形成されているシリンダと比較して、第２シリンダ（31）は軸方向に厚くなっている。
【００５４】
リアヘッド（16）とフロントヘッド（17）には、それぞれ上記駆動軸（53）を支持するための軸受け部（16a，17a）が形成されている。このように、本実施形態の回転式圧縮機（1）は、上記駆動軸（53）が上記第１シリンダ室（C1，C2）及び上記第２シリンダ室（C3，C4）を上下方向に貫通し、第１偏心部（53a）及び第２偏心部（53b）の軸方向両側部分が軸受部（16a，17a）を介してケーシング（10）に保持される貫通軸構造となっている。
【００５５】
次に、第１、第２圧縮機構（20，30）の内部構造について説明するが、両者は実質的に同一の構成であるため、第１圧縮機構（20）を代表例として説明する。
【００５６】
上記第１圧縮機構（20）は、図２に示すように、上記第１ブレード（23）に対して第１環状ピストン（22）を該第１環状ピストン（22）の分断箇所において揺動可能に連結する連結部材として、第１揺動ブッシュ（27）を備えている。上記第１ブレード（23）は、第１シリンダ室（C1，C2）の径方向線上で、第１シリンダ室（C1，C2）の内周側の壁面（第１内側シリンダ部（21b）の外周面）から外周側の壁面（第１外側シリンダ部（21a）の内周面）まで、第１環状ピストン（22）の分断箇所を挿通して延在するように構成され、第１外側シリンダ部（21a）及び第１内側シリンダ部（21b）に固定されている。なお、第１ブレード（23）は、第１外側シリンダ部（21a）及び第１内側シリンダ部（21b）と一体的に形成してもよいし、別部材を両シリンダ部（21a，21b）に取り付けてもよい。図２に示す例は、別部材を両シリンダ部（21a，21b）に固定した例である。
【００５７】
第１外側シリンダ部（21a）の内周面と第１内側シリンダ部（21b）の外周面は、互いに同一中心上に配置された円筒面であり、その間に上記第１シリンダ室（C1，C2）が形成されている。上記第１環状ピストン（22）は、外周面が第１外側シリンダ部（21a）の内周面よりも小径で、内周面が第１内側シリンダ部（21b）の外周面よりも大径に形成されている。このことにより、第１環状ピストン（22）の外周面と第１外側シリンダ部（21a）の内周面との間に第１外側シリンダ室（C1）が形成され、第１環状ピストン（22）の内周面と第１内側シリンダ部（21b）の外周面との間に第１内側シリンダ室（C2）が形成されている。
【００５８】
具体的には、リアヘッド（16）と第１ピストン側鏡板（22c）と第１外側シリンダ部（21a）と第１環状ピストン本体部（22b）との間に第１外側シリンダ室（C1）が形成され、リアヘッド（16）と第１ピストン側鏡板（22c）と第１内側シリンダ部（21b）と第１環状ピストン本体部（22b）との間に第１内側シリンダ室（C2）が形成されている。また、リアヘッド（16）と第１ピストン側鏡板（22c）と第１環状ピストン（22）の第１軸受部（22a）と第１内側シリンダ部（21b）との間には、第１内側シリンダ部（21b）の内周側で第１軸受部（22a）の偏心回転動作を許容するための動作空間（25）が形成されている。
【００５９】
また、第１環状ピストン（22）と第１シリンダ（21）は、第１環状ピストン（22）の外周面と第１外側シリンダ部（21a）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環状ピストン（22）の内周面と第１内側シリンダ部（21b）の外周面とが１点で実質的に接するようになっている。
【００６０】
上記第１揺動ブッシュ（27）は、第１ブレード（23）に対して高圧室（中間圧室）（C1-Hp，C2-Hp）側に位置する吐出側ブッシュ（27A）と、第１ブレード（23）に対して低圧室（C1-Lp，C2-Lp）側に位置する吸入側ブッシュ（27B）とから構成されている。吐出側ブッシュ（27A）と吸入側ブッシュ（27B）は、いずれも断面形状が略半円形で同一形状に形成され、フラット面同士が対向するように配置されている。そして、両ブッシュ（27A，27B）の対向面の間のスペースがブレード溝（28）を構成している。
【００６１】
このブレード溝（28）に第１ブレード（23）が挿入され、第１揺動ブッシュ（27A，27B）のフラット面が第１ブレード（23）と実質的に面接触し、第１揺動ブッシュ（27A，27B）の円弧状の外周面が第１環状ピストン（22）と実質的に面接触している。第１揺動ブッシュ（27A，27B）は、ブレード溝（28）に第１ブレード（23）を挟んだ状態で、第１ブレード（23）の面方向に進退するように構成されている。また、第１揺動ブッシュ（27A，27B）は、第１環状ピストン（22）が第１ブレード（23）に対して揺動するように構成されている。したがって、上記第１揺動ブッシュ（27）は、該第１揺動ブッシュ（27）の中心点を揺動中心として上記第１環状ピストン（22）が第１ブレード（23）に対して揺動可能となり、かつ上記第１環状ピストン（22）が第１ブレード（23）に対して該第１ブレード（23）の面方向へ進退可能となるように構成されている。
【００６２】
なお、この実施形態では両ブッシュ（27A，27B）を別体とした例について説明したが、両ブッシュ（27A，27B）は、一部で連結することにより一体構造としてもよい。
【００６３】
上記第１環状ピストン（22）の第１環状ピストン本体部（22b）には、図１〜図４に示すように、分断箇所（吸入側ブッシュ（27B））からピストン周方向に所定間隔離れた位置における下側（図４では上側）の端部に、第１吸入管（14a）から導入された冷媒を第１外側シリンダ室（C1）と第１内側シリンダ室（C2）とに分配する第１導入部（55）が、後述する第１導入通路（吸入孔）（42a）に対応して形成されている。
【００６４】
第１導入部（55）は、ピストン径方向断面が先細り形状をなすように、より具体的には、ピストン径方向断面が逆Ｖ字状をなすように形成されている。換言すると、第１導入部（55）は、第１環状ピストン本体部（22b）の下側の端部を平坦に切り欠いたものとは異なり、上方（図４では下方）に行くに従ってピストン径方向両側（外側シリンダ室（C1，C3）側又は内側シリンダ室（C2，C4）側）に傾斜する傾斜面（55a）を有している。なお、この導入部（55）は、第１環状ピストン本体部（22b）の下側の端部を、切削加工することで成形されている。また、第１導入部（55）は、第１環状ピストン本体部（22b）の下側の端部を平坦に切り欠いたものと比較して、断面逆Ｖ字状の部分だけピストン径方向断面の断面積が大きくなっており、揺動ブッシュ（27，37）を保持するブッシュ保持部（27d）をその背面から支えるように構成されている。
【００６５】
一方、第２導入部（57）は、第２環状ピストン本体部（32b）の吸入側ブッシュ（37B）からピストン周方向に所定間隔離れた位置における上側の端部に、ピストン径方向断面が逆Ｖ字状をなすように形成されている。
【００６６】
以上の構成において、駆動軸（53）が回転すると、第１環状ピストン（22）は、第１揺動ブッシュ（27）が第１ブレード（23）に沿って進退しながら、第１揺動ブッシュ（27）の中心点を揺動中心として揺動する。また、駆動軸（53）が回転すると、第２環状ピストン（32）も、第１環状ピストン（22）と同じように、第２揺動ブッシュ（37）の中心点を揺動中心として揺動する。
【００６７】
この揺動動作により、第１環状ピストン（22）と第１シリンダ（21）との第１接触点が図３（Ａ）から図３（Ｈ）へ順に移動する。一方、第２環状ピストン（32）と第２シリンダ（31）との第２接触点は、第１接触点に対して駆動軸（53）の軸心回りに１８０°ずれている。つまり、駆動軸（53）の上側から見て、第１圧縮機構（20）の動作状態が図３（Ａ）のとき、第２圧縮機構（30）の動作状態は図３（Ｅ）となる。
【００６８】
なお、図３は第１圧縮機構（20）の動作状態を表す図であり、図３（Ａ）から図３（Ｈ）まで４５°間隔で第１環状ピストン（22）が図の時計回り方向に移動している様子を表している。このとき、上記第１環状ピストン（22）は駆動軸（53）の周りを公転するが、自転はしない。なお、図３（Ａ）以外は、図を見やすくするために、第１導入部（55）、第１吸入口（41a）、第１導入通路（42a）、外側及び内側吐出口（45，46）を図示省略している。
【００６９】
第１圧縮機構（20）は、軸方向における第１シリンダ本体部（21a，21b）よりもリアヘッド（16）側（下側）の位置でケーシング（10）の胴部（11）を軸直角方向に貫通し、低圧冷媒を吸入する上記第１吸入管（14a）と、中間圧冷媒を吐出する上記第１吐出管（15a）とを有している。リアヘッド（16）には、上記第１吸入管（14a）が接続される第１吸入口（41a）が第１シリンダ本体部（21a，21b）よりも下側で軸直角方向に延びるように形成されている。また、リヤヘッド（16）の第１吸入口（41a）は、軸直角方向に延びた後上方に屈曲しており、軸方向から低圧冷媒を導入する第１導入通路（42a）を介して、第１外側シリンダ室（C1）及び第１内側シリンダ室（C2）の低圧室に連通している。そして、該第１導入通路（42a）から導入された低圧冷媒は、第１導入部（55）の各傾斜面（55a）に沿って案内されるように第１外側シリンダ室（C1）と第１内側シリンダ室（C2）とに分配される。なお、軸方向における第１シリンダ本体部（21a，21b）よりもリアヘッド（16）側の位置でケーシング（10）を軸直角方向に貫通するとともに低圧室に軸方向から低圧冷媒を導入する、本発明で言うところの吸入通路は、第１吸入管（14a）、第１吸入口（41a）及び第１導入通路（42a）に対応する。
【００７０】
リアヘッド（16）には、第１圧縮機構（20）のシリンダ室（C1，C2）に連通する中間吐出空間（16b）が形成されている。第１圧縮機構（20）で圧縮された中間圧の冷媒（中間圧流体）は、図２に示す外側吐出口（45）及び内側吐出口（46）と、これらを開閉する吐出弁（図示せず）を介して中間吐出空間（16b）に吐出される。また、リアヘッド（16）には、軸方向における第１シリンダ本体部（21a，21b）よりもリアヘッド（16）側（下側）の位置でケーシング（10）の胴部（11）を軸直角方向に貫通する上記第１吐出管（15a）が固定され、この第１吐出管（15a）は、内側端部がリアヘッド（16）の中間吐出空間（16b）に開口するとともに、外側端部が冷媒回路の中間圧冷媒配管（図示せず）に接続されている。なお、軸方向における第１シリンダ本体部（21a，21b）よりもリアヘッド（16）側の位置でケーシング（10）を軸直角方向に貫通し、中間圧冷媒をケーシング（10）の外側に吐出する、本発明で言うところの吐出通路は、外側及び内側吐出口（45，46）、中間吐出空間（16b）及び第１吐出管（15a）に対応する。
【００７１】
第２圧縮機構（30）は、軸方向における第２シリンダ本体部（31a，31b）よりもフロントヘッド（17）側（上側）の位置でケーシング（10）の胴部（11）を軸直角方向に貫通し、中間圧冷媒を吸入する上記第２吸入管（14b）を有している。フロントヘッド（17）には、上記第２吸入管（14b）が接続される第２吸入口（41b）が第２シリンダ本体部（31a，31b）よりも上側で軸直角方向に延びるように形成されている。また、フロントヘッド（17）の第２吸入口（41b）は、軸直角方向に延びた後下方に屈曲しており、軸方向上側から中間圧冷媒を導入する第２導入通路（42b）を介して、第２外側シリンダ室（C3）及び第１内側シリンダ室（C4）の低圧室に連通している。そして、該第２導入通路（42b）から導入された中間圧冷媒は、第２導入部（57）の各傾斜面（57a）に沿って案内されるように第２外側シリンダ室（C3）と第２内側シリンダ室（C4）とに分配される。また、第２吸入管（14b）には、中間圧冷媒を第１圧縮機構（20）にインジェクションするためのインジェクション配管（14c）が接続されている。なお、軸方向における第２シリンダ本体部（31a，31b）よりもフロントヘッド（17）側の位置でケーシング（10）を軸直角方向に貫通するとともに低圧室に軸方向から中間圧冷媒を導入する、本発明で言うところの吸入通路は、第２吸入管（14b）、第２吸入口（41b）及び第２導入通路（42b）に対応する。
【００７２】
第２圧縮機構（30）のシリンダ室（C3，C4）で圧縮された高圧の冷媒は、吐出口（45b，46b）及び吐出弁（図示せず）を介して吐出空間（49）に吐出され、この吐出空間（49）からケーシング（10）内の高圧空間（11a）に流出する。ケーシング（10）内に充満した高圧冷媒は、ケーシング（10）の上部に設けられている第２吐出管（15b）から冷媒回路の高圧ガス管に吐出される。
【００７３】
吐出空間（49）は、フロントヘッド（17）とカバー部材（18）との間に形成されている。上記カバー部材（18）は、第２圧縮機構（30）からの吐出ガスを、一旦上記吐出空間（49）に吐出させた後、カバー部材（18）と軸受部（16a）との間の吐出開口を通じてケーシング（10）内の高圧空間（11a）に流出させて消音機能を得るためのマフラ機構を構成している。
【００７４】
−運転動作−
次に、この回転式圧縮機（1）の運転動作について説明する。ここで、第１、第２圧縮機構（20，30）の動作は、位相が互いに１８０°異なる状態で行われる。
【００７５】
電動機（50）を起動すると、低段側圧縮機構である第１圧縮機構（20）では、ロータ（52）の回転が駆動軸（53）を介して第１環状ピストン（22）に伝達される。そうすると、第１揺動ブッシュ（27A，27B）が第１ブレード（23）に沿って往復運動（進退動作）を行い、かつ、第１環状ピストン（22）と第１揺動ブッシュ（27A，27B）が一体的になって第１ブレード（23）に対して揺動動作を行う。その際、第１揺動ブッシュ（27A，27B）は、第１環状ピストン（22）及び第１ブレード（23）に対して実質的に面接触をする。そして、第１環状ピストン（22）が第１外側シリンダ部（21a）及び第１内側シリンダ部（21b）に対して揺動しながら公転し、第１圧縮機構（20）が所定の圧縮動作を行う。
【００７６】
具体的に、第１外側シリンダ室（C1）では、図３（Ｂ）の状態で低圧室（C1-Lp）の容積がほぼ最小であり、ここから駆動軸（53）が図の右回りに回転して図３（Ｃ）〜図３（Ａ）の状態へ変化するのに伴って該低圧室（C1-Lp）の容積が増大するときに、冷媒が、第１吸入管（14a）を通り、第１導入部（55）で分配されて該低圧室（C1-Lp）に吸入される。
【００７７】
駆動軸（53）が一回転して再び図３（Ｂ）の状態になると、上記低圧室（C1-Lp）への冷媒の吸入が完了する。そして、この低圧室（C1-Lp）は今度は冷媒が圧縮される高圧室（中間圧室）（C1-Hp）となり、第１ブレード（23）を隔てて新たな低圧室（C1-Lp）が形成される。駆動軸（53）がさらに回転すると、上記低圧室（C1-Lp）において冷媒の吸入が繰り返される一方、高圧室（中間圧室）（C1-Hp）の容積が減少し、該高圧室（中間圧室）（C1-Hp）で冷媒が圧縮される。高圧室（中間圧室）（C1-Hp）の圧力が所定値となって中間吐出空間（16b）との差圧が設定値に達すると、該高圧室（中間圧室）（C1-Hp）の中間圧冷媒によって吐出弁が開き、中間圧冷媒が中間吐出空間（16b）から第１吐出管（15a）を通ってケーシング（10）から流出する。
【００７８】
第１内側シリンダ室（C2）では、図３（Ｆ）の状態で低圧室（C2-Lp）の容積がほぼ最小であり、ここから駆動軸（53）が図の右回りに回転して図３（Ｇ）〜図３（Ｅ）の状態へ変化するのに伴って該低圧室（C2-Lp）の容積が増大するときに、冷媒が、第１吸入管（14a）及び第１導入通路（42a）を通り、第１導入部（55）で分配されて第１内側シリンダ室（C2）の低圧室（C2-Lp）へ吸入される。
【００７９】
駆動軸（53）が一回転して再び図３（Ｆ）の状態になると、上記低圧室（C2-Lp）への冷媒の吸入が完了する。そして、この低圧室（C2-Lp）は今度は冷媒が圧縮される高圧室（中間圧室）（C1-Hp）となり、第１ブレード（23）を隔てて新たな低圧室（C2-Lp）が形成される。駆動軸（53）がさらに回転すると、上記低圧室（C2-Lp）において冷媒の吸入が繰り返される一方、高圧室（中間圧室）（C2-Hp）の容積が減少し、該高圧室（中間圧室）（C2-Hp）で冷媒が圧縮される。高圧室（中間圧室）（C2-Hp）の圧力が所定値となって中間吐出空間（16b）との差圧が設定値に達すると、該高圧室（中間圧室）（C2-Hp）の中間圧冷媒によって吐出弁が開き、中間圧冷媒が中間吐出空間（16b）から第１吐出管（15a）を通ってケーシング（10）から流出する。
【００８０】
第１外側シリンダ室（C1）ではほぼ図３（Ｅ）のタイミングで冷媒の吐出が開始され、第１内側シリンダ室（C2）ではほぼ図３（Ａ）のタイミングで吐出が開始される。つまり、第１外側シリンダ室（C1）と第１内側シリンダ室（C2）とでは、吐出のタイミングがほぼ１８０°異なっている。第１外側シリンダ室（C1）と第１内側シリンダ室（C2）で圧縮されてケーシング（10）から流出した中間圧の冷媒は、第２吸入管（14b）から高段側圧縮機構である第２圧縮機構（30）に吸入される。
【００８１】
第２圧縮機構（30）では、ロータ（52）の回転が駆動軸（53）を介して第２環状ピストン（32）に伝達される。そうすると、第２揺動ブッシュ（37）が第２ブレード（33）に沿って往復運動（進退動作）を行い、かつ、第２環状ピストン（32）と第２揺動ブッシュが一体的になって第２ブレード（33）に対して揺動動作を行う。その際、第２揺動ブッシュ（37）は、第２環状ピストン（22）及び第２ブレード（33）に対して実質的に面接触をする。そして、第２環状ピストン（32）が第２外側シリンダ部（31a）及び第２内側シリンダ部（31b）に対して揺動しながら公転し、第２圧縮機構（30）が所定の圧縮動作を行う。
【００８２】
圧縮動作は、圧力が高いのを除いては実質的に第１圧縮機構（20）の圧縮動作と同じであり、中間圧冷媒がシリンダ室（C3，C4）内で圧縮されて高圧冷媒になる。第２内側シリンダ室（C4）と第２外側シリンダ室（C3）において、高圧室（C3-Hp，C4-Hp）の圧力が所定値となって吐出空間（49）との差圧が設定値に達すると、該高圧室（C3-Hp，C4-Hp）の高圧冷媒によって吐出弁が開き、高圧冷媒がフロントヘッド（17）の吐出口及び吐出弁を介して吐出空間（49）に流出する。吐出空間（49）の高圧冷媒はさらにケーシング（10）内の高圧空間に流出する。そして、ケーシング（10）の上部に設けられている第２吐出管（15b）を通ってケーシング（10）から流出し、冷媒回路で凝縮行程、膨張行程、及び蒸発行程を経た後、再度回転式圧縮機（1）に吸入される。
【００８３】
−実施形態１の効果−
本実施形態によれば、環状ピストン（22，32）によりシリンダ室（C1，C2，C3，C4）が外側シリンダ室（C1，C3）と内側シリンダ室（C2，C4）とに区画される所謂内外２シリンダ室のスイング圧縮機において、第１及び第２圧縮機構（20，30）では、低圧室に冷媒を導入するための第１及び第２吸入管（14a）（14b）が、軸方向における第１及び第２シリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）よりもそれぞれリア及びフロントヘッド（16）（17）側の位置でケーシング（10）を軸直角方向に貫通しており、リア及びフロントヘッド（16）（17）が鏡板よりも厚いので、第１及び第２吸入管（14a）（14b）を第１及び第２シリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）にそれぞれ直接接続する場合と比較して、軸方向における第１及び第２吸入管（14a）（14b）同士の間隔が拡げることができる。これにより、第１吸入管（14a）を溶接取付した後第２吸入管（14b）を溶接取付する際、第１吸入管（14a）が熱歪みによる影響を受けるのを抑えて、第１シリンダ（21）と第１吸入管（14a）との間に隙間が生じたり、第１シリンダ（21）に対する第１吸入管（14a）の取付方向にばらつきが生じたりするのを抑制することができる。
【００８４】
また、第１及び第２圧縮機構（20，30）における第１及び第２吸入管（14a）（14b）は、軸方向における第１及び第２シリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）よりもそれぞれリア及びフロントヘッド（16）（17）側の位置でケーシング（10）を軸直角方向に貫通しているので、各吸入管（14a）（14b）の径（冷媒通路断面積）が各シリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）の軸方向高さによる制限を受けることがない。これにより、第１及び第２吸入管（14a）（14b）を大径にし、圧力損失を小さくして圧縮効率の低下を抑えることができる。
【００８５】
さらに、ケーシング（10）を貫通した吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）は、第１又は第２ヘッド（16）（17）の内部で軸直角方向に延びることから、シリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）によって囲まれた外側及び内側シリンダ室（C1，C2，C3，C4）の低圧室へ冷媒を導入するためには、該吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）を屈曲させることになる。このため、リア及びフロントヘッド（16）（17）とシリンダ（鏡板）には、外側及び内側シリンダ室（C1，C2，C3，C4）の低圧室へ軸方向から冷媒を導入するための流入孔がそれぞれ形成されることになるが、第１及び第２圧縮機構（20，30）では、リア及びフロントヘッド（16）（17）とシリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）とが一体に形成されているので、鏡板とヘッド（16，17）が別体のものとは異なり、流入孔（42a，42b）の位置ずれが生じるのを防ぐことができるとともに、シリンダ（21，31）の強度を向上させてその変形を抑えることができる。
【００８６】
したがって、圧縮機構（20，30）を二段重ねて配置した回転式圧縮機（1）において、圧縮効率の低下を抑えつつ組立精度の低下を抑制することができる。
【００８７】
また、高圧室で圧縮された中間圧流体をケーシング（10）の外側に吐出する吐出通路（15a）が、軸方向におけるシリンダ本体部（21a，21b）よりも該シリンダ本体部（21a，21b）と一体形成されたリアヘッド（16）側の位置でケーシング（10）を軸直角方向に貫通するように形成されているので、シリンダ（21）を軸直角方向に貫通する吐出通路（15a）を形成することを回避してシリンダ（21）の強度を向上させてその変形を抑えることができる。
【００８８】
さらに、リアヘッド（16）とシリンダ本体部（21a，21b）とが一体に形成されているので、鏡板とヘッド（16，17）が別体のものとは異なり、軸方向に延びて吐出通路（15a，16b，45，46）を構成する吐出孔（45，46）の位置ずれが生じるのを防ぐことができる。
【００８９】
また、従来のフロン系冷媒と比較して運転時の冷媒圧力及びガス密度が高く、且つ自然冷媒として使用頻度の高い二酸化炭素冷媒を用いる場合にも、上記効果と同様の効果を得ることができる。
【００９０】
−実施形態１の変形例−
（変形例１）
上記実施形態では、第１環状ピストン（22）と第２環状ピストン（32）の間にミドルプレート（19）が介在するように圧縮機構を構成しているが、偶力によるアンバランスを小さくするために、ミドルプレート（19）を設けずに第１環状ピストン（22）と第２環状ピストン（32）の鏡板の背面同士が接触するように構成してもよい。
【００９１】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。
【００９２】
本実施形態は、第１圧縮機構（70）及び第２圧縮機構（80）の構成が実施形態１と異なるものである。以下、実施形態１と異なる点について説明する。
【００９３】
図５は、この実施形態２に係る回転式圧縮機（1）の縦断面図、図６は第１圧縮機構（70）の横断面図である。なお、第２圧縮機構（80）の横断面図は、第１圧縮機構（70）と実質的に同一であるため図７に第２圧縮機構の符号を記入して詳細は省略している。また、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）は位相が１８０°異なるが、図では便宜上、同一位相で表している。
【００９４】
上記第１圧縮機構（70）は、円形の第１シリンダ室（C5）を有する第１シリンダ（71）と、該第１シリンダ室（C5）内に配置された第１円形ピストン（72）と、図６に示すように第１シリンダ室（C5）を第１室である高圧室（圧縮室）（C5-Hp）と第２室である低圧室（吸入室）（C5-Lp）とに区画する第１ブレード（73）とを有している。
【００９５】
一方、上記第２圧縮機構（80）は、該第１圧縮機構（70）に対して上下反転している。該第２圧縮機構（80）は、円形の第２シリンダ室（C6）を有する第２シリンダ（81）と、該第２シリンダ室（C6）内に配置された第２円形ピストン（82）と、第２シリンダ室（C6）を第１室である高圧室（図示なし）と第２室である低圧室（図示なし）とに区画する第２ブレード（83）とを有している。
【００９６】
この実施形態では、第１シリンダ室（C5）を有する第１シリンダ（71）、第２シリンダ室（C6）を有する第２シリンダ（81）が固定側で、第１円形ピストン（72）、第２円形ピストン（82）が可動側であり、第１円形ピストン（72）が第１シリンダ（71）に対して偏心回転運動をし、第２円形ピストン（82）が第２シリンダ（81）に対して偏心回転運動をするように構成されている。
【００９７】
駆動軸（53）には、第１シリンダ室（C5）の中に位置する部分に第１偏心部（53a）が形成され、第２シリンダ室（C6）の中に位置する部分に第２偏心部（53b）が形成されている。なお、第１偏心部（53a）と上記第２偏心部（53b）とは、駆動軸（53）の軸心を中心として互いに１８０°位相がずれている。
【００９８】
上記第１円形ピストン（72）は、一体的に形成した部材であって、駆動軸（53）の第１偏心部（53a）に摺動自在に嵌合する第１円形ピストン本体部（72b）と、該第１円形ピストン本体部（72b）からピストン径方向外側に延びる上記第１ブレード（73）と、第１ピストン側鏡板（鏡板）（72c）とを備えている。
【００９９】
上記第２円形ピストン（82）は、上記第１円形ピストン（72）と同様に、一体的に形成した部材であって、駆動軸（53）の第２偏心部（53b）に摺動自在に嵌合する第２円形ピストン本体部（82b）と、該第２円形ピストン本体部（82b）からピストン径方向外側に延びる上記第２ブレード（83）と、第２ピストン側鏡板（鏡板）（82c）とを備えている。
【０１００】
上記第１シリンダ（71）は、第１円形ピストン本体部（72b）の外周側に第１シリンダ本体部（71a）を備えており、該第１シリンダ本体部（71a）とリアヘッド（16）とが一体に形成されている。また、第１シリンダ本体部（71a）には、第１導入通路（42a）と第１吐出口（45a）との間に位置し軸方向に円柱状に延びる第１ブッシュ孔（77a）が第１シリンダ（71）に開口して形成されている。
【０１０１】
上記第２シリンダ（81）は、第２円形ピストン本体部（82b）の外周側に第２シリンダ本体部（81a）を備えており、該第２シリンダ本体部（81a）とフロントヘッド（17）とが一体に形成されている。また、第２シリンダ本体部（81a）には、第２導入通路（42b）と第２吐出口（45b）との間に位置し軸方向に円柱状に延びる第２ブッシュ孔（87a）が第２シリンダ（81）に開口して形成されている。
【０１０２】
次に、第１、第２圧縮機構（70，80）の内部構造について説明するが、両者は実質的に同一の構成であるため、第１圧縮機構（70）を代表例として説明する。
【０１０３】
上記第１圧縮機構（70）は、図６に示すように、上記第１ブレード（73）に対して第１円形ピストン（72）を揺動可能に連結する連結部材として、上記第１ブッシュ孔（77a）に設けられている第１揺動ブッシュ（27）を備えている。
【０１０４】
上記第１円形ピストン（72）は、外周面が第１シリンダ本体部（71a）の内周面よりも小径に形成されており、これにより、第１円形ピストン（72）の外周面と第１シリンダ本体部（71a）の内周面との間に第１シリンダ室（C5）が形成されている。具体的には、リアヘッド（16）と第１ピストン側鏡板（22c）と第１シリンダ本体部（71a）と第１円形ピストン本体部（72b）との間に第１シリンダ室（C5）が形成されている。
【０１０５】
また、第１円形ピストン（72）と第１シリンダ（71）は、第１円形ピストン（72）の外周面と第１シリンダ本体部（71a）の内周面とが１点で実質的に接する（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）ようになっている。
【０１０６】
上記第１揺動ブッシュ（77）は、第１ブレード（73）に対して高圧室（中間圧室）（C5-Hp）側に位置する吐出側ブッシュ（77A）と、第１ブレード（73）に対して低圧室（C5-Lp）側に位置する吸入側ブッシュ（77B）とから構成されている。吐出側ブッシュ（77A）と吸入側ブッシュ（77B）は、いずれも断面形状が略半円形で同一形状に形成され、フラット面同士が対向するように配置されている。そして、両ブッシュ（77A，77B）の対向面の間のスペースがブレード溝（78）を構成している。
【０１０７】
このブレード溝（78）に第１ブレード（73）が挿入され、第１揺動ブッシュ（77A，77B）のフラット面が第１ブレード（73）と実質的に面接触している。第１ブレード（73）は、ブレード溝（78）に挟まれた状態で、第１揺動ブッシュ（77A，77B）の面方向に進退するように構成されている。
【０１０８】
以上の構成において、駆動軸（53）が回転すると、第１円形ピストン（72）は、第１ブレード（73）が第１揺動ブッシュ（77）に沿って進退しながら、第１揺動ブッシュ（77）の中心点を揺動中心として揺動する。また、駆動軸（53）が回転すると、第２円形ピストン（82）も、第１円形ピストン（72）と同じように、第２揺動ブッシュ（87）の中心点を揺動中心として揺動する。このとき、第１円形ピストン本体部（72b）が第１シリンダ室（C5）の内周面に沿って公転し、また、第２円形ピストン本体部（82b）が第２シリンダ室（C6）の内周面に沿って公転することにより冷媒を圧縮するように構成されている。
【０１０９】
第１圧縮機構（70）は、軸方向における第１シリンダ本体部（71a）よりもリアヘッド（16）側（下側）の位置でケーシング（10）の胴部（11）を軸直角方向に貫通し、低圧冷媒を吸入する上記第１吸入管（14a）と、中間圧冷媒を吐出する上記第１吐出管（15a）とを有している。リアヘッド（16）には、上記第１吸入管（14a）が接続される第１吸入口（41a）が第１シリンダ本体部（71a）よりも下側で軸直角方向に延びるように形成されている。また、リヤヘッド（16）の第１吸入口（41a）は、軸直角方向に延びた後下方に屈曲しており、軸方向から低圧冷媒を導入する第１導入通路（42a）を介して、第１シリンダ室（C5）の低圧室に連通している。
【０１１０】
リアヘッド（16）には、第１圧縮機構（70）のシリンダ室（C5）に連通する中間吐出空間（16b）が形成されている。第１圧縮機構（70）で圧縮された中間圧の冷媒（中間圧流体）は、図７に示す吐出口（45）と、これらを開閉する吐出弁（図示せず）を介して中間吐出空間（16b）に吐出される。また、リアヘッド（16）には、軸方向における第１シリンダ本体部（71a）よりもリアヘッド（16）側（下側）の位置でケーシング（10）の胴部（11）を軸直角方向に貫通する上記第１吐出管（15a）が固定され、この第１吐出管（15a）は、内側端部がリアヘッド（16）の中間吐出空間（16b）に開口するとともに、外側端部が冷媒回路の中間圧冷媒配管（図示せず）に接続されている。
【０１１１】
第２圧縮機構（80）は、軸方向における第２シリンダ本体部（81a）よりもフロントヘッド（17）側（上側）の位置でケーシング（10）の胴部（11）を軸直角方向に貫通し、中間圧冷媒を吸入する上記第２吸入管（14b）を有している。フロントヘッド（17）には、上記第２吸入管（14b）が接続される第２吸入口（41b）が第２シリンダ本体部（81a）よりも上側で軸直角方向に延びるように形成されている。また、フロントヘッド（17）の第２吸入口（41b）は、軸直角方向に延びた後下方に屈曲しており、軸方向上側から中間圧冷媒を導入する第２導入通路（42b）を介して、第２シリンダ室（C6）の低圧室に連通している。また、第２吸入管（14b）には、中間圧冷媒を第１圧縮機構（70）にインジェクションするためのインジェクション配管（14c）が接続されている。
【０１１２】
第２圧縮機構（80）のシリンダ室（C6）で圧縮された高圧の冷媒は、吐出口（45b）及び吐出弁（図示せず）を介して吐出空間（49）に吐出され、この吐出空間（49）からケーシング（10）内の高圧空間（11a）に流出する。ケーシング（10）内に充満した高圧冷媒は、ケーシング（10）の上部に設けられている第２吐出管（15b）から冷媒回路の高圧ガス管に吐出される。
【０１１３】
−実施形態２の効果−
本実施形態によれば、円形のシリンダ室（C5，C6）を有するシリンダ（71，81）と、円形ピストン（72，82）とを有する圧縮機構（70，80）を二段重ねて配置した回転式圧縮機（1）において、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
−実施形態２の変形例−
（変形例１）
上記実施形態では、第１円形ピストン（72）と第２円形ピストン（82）の間にミドルプレート（19）が介在するように圧縮機構を構成しているが、偶力によるアンバランスを小さくするために、ミドルプレート（19）を設けずに第１円形ピストン（72）と第２円形ピストン（82）の鏡板の背面同士が接触するように構成してもよい。
【０１１５】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【０１１６】
上記各実施形態では、第１及び第２圧縮機構（20，30）では、シリンダ本体部（21a，21b，31a，31b）（71a，81a）とリア及びフロントヘッド（16，17）とが一体に形成され、且つ、吸入通路（14a，41a，42a）（14b，41b，42b）が、軸方向におけるシリンダ本体部（21a，21b）（31a，31b）（71a，81a）よりも該リア及びフロントヘッド（16，17）側の位置でケーシング（10）を軸直角方向に貫通するとともに上記低圧室に軸方向から冷媒を導入するように形成されているが、第１及び第２圧縮機構（20，30）共にこのような構成にしなくてもよく、第１及び第２圧縮機構（20，30）の少なくとも一方で上記構成をとればよい。その場合でも、圧縮機構（20，30）を二段重ねて配置した回転式圧縮機において、圧縮効率の低下を抑えつつ組立精度の低下を抑制することは可能である。
【０１１７】
上記各実施形態では、冷媒として二酸化炭素を使用したが、これに限らず、他の冷媒を用いてもよい。
【０１１８】
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【０１１９】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
以上説明したように、本発明は、圧縮機構を二段重ねて配置した回転式圧縮機等について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】図１は、実施形態１に係る回転式圧縮機の縦断面図である。
【図２】図２は、第１圧縮機構の横断面図である。
【図３】図３は、第１圧縮機構の動作状態図である。
【図４】図４は、導入部の斜視図である。
【図５】図５は、実施形態２に係る回転式圧縮機の縦断面図である。
【図６】図６は、第１圧縮機構の横断面図である。
【符号の説明】
【０１２２】
10   ケーシング
14a  第１吸入管（吸入通路）
14b  第２吸入管（吸入通路）
15a  第１吐出管（吐出通路）
16   リアヘッド（第１ヘッド）
16b  中間吐出空間（吐出通路）
17   フロントヘッド（第２ヘッド）
20   第１圧縮機構
21   第１シリンダ
21a  第１外側シリンダ部（シリンダ本体部）
21b  第１内側シリンダ部（シリンダ本体部）
22   第１環状ピストン
23   第１ブレード
30   第２圧縮機構
31   第２シリンダ
31a  第２外側シリンダ部（シリンダ本体部）
31b  第２内側シリンダ部（シリンダ本体部）
32   第２環状ピストン
33   第２ブレード
41a  第１吸入口（吸入通路）
41b  第２吸入口（吸入通路）
42a  第１導入通路（吸入通路）
42b  第２導入通路（吸入通路）
45a  外側吐出口（吐出通路）
46a  内側吐出口（吐出通路）
50   電動機（駆動機構）
53   駆動軸
70   第１圧縮機構
71   第１シリンダ
71a  第１シリンダ部（シリンダ本体部）
72   第１円形ピストン
73   第１ブレード
80   第２圧縮機構
81   第２シリンダ
81a  第２シリンダ部（シリンダ本体部）
82   第２円形ピストン
83   第２ブレード
C1   第１外側シリンダ室
C2   第１内側シリンダ室
C3   第２外側シリンダ室
C4   第２内側シリンダ室
C5   第１シリンダ室
C6   第２シリンダ室
【図１】
2010084662.tif 000003
【図２】
2010084662.tif 000004
【図３】
2010084662.tif 000005
【図４】
2010084662.tif 000006
【図５】
2010084662.tif 000007
【図６】
2010084662.tif 000008