(57)【要約】【課題】作動流体を二段階で圧縮する二段圧縮機構（20，30）を備え、この二段圧縮機構（20，30）が有する第１圧縮機構（20）及び第２圧縮機構（30）がそれぞれクランク軸（53）に連結されて偏心回転動作をする圧縮要素（22，32）を備え、この圧縮要素（22，32）が軸方向端部に鏡板（22c，32c）を有する回転式圧縮機において、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）の遠心力の相違に起因して圧縮機が振動するのを抑えることである。【解決手段】第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）の各圧縮要素（22，32）の鏡板（22c，32c）の質量を調整することで遠心力を等しくする。【選択図】図１
2010065650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体を二段階で圧縮する二段圧縮機構（20，30）（70，80）を備え、
該二段圧縮機構（20，30）（70，80）が有する第１圧縮機構（20）（70）及び第２圧縮機構（30）（80）が、それぞれクランク軸（53）（93）に連結されて偏心回転動作をする圧縮要素（22，32）（72，82）を備え、
上記圧縮要素（22，32）（72，82）が軸方向端部に鏡板（22c，32c）（72b，82b）を有する回転式圧縮機であって、
第１圧縮機構（20）（70）の圧縮要素（22）（72）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53a）（93a）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値と、第２圧縮機構（30）（80）の圧縮要素（32）（82）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53b）（93b）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値が、互いに近似する値の範囲内になるように構成されていることを特徴とする回転式圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
第１圧縮機構（20）（70）の圧縮要素（22）（72）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53a）（93a）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値と、第２圧縮機構（30）（80）の圧縮要素（32）（82）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53b）（93b）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値が、互いに同一になるように構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または２において、
上記各圧縮機構（20，30）が、環状のシリンダ室を有するシリンダ（21，31）と、該シリンダ室を外側シリンダ室と内側シリンダ室に区画するように該シリンダ室に偏心して収納された上記圧縮要素としての環状ピストン（22，32）と、各シリンダ室を第１室と第２室とに区画するブレード（23，33）とを有し、
上記第１圧縮機構（20）及び第２圧縮機構（30）は、上記環状ピストン（22，32）がシリンダ（21，31）に対して偏心回転運動をするように構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３において、
上記第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）のシリンダ容積が相違するように構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４において、
上記第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）の環状ピストン（22，32）は、それぞれ、環状ピストン本体部（22b，32b）を有するとともにその軸方向端部に上記鏡板（22c，32c）が形成され、
第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）の一方は、環状ピストン本体部（22b，32b）の軸方向長さ寸法が他方より小さいとき、鏡板（22c，32c）の厚さ寸法が他方より大きい値となるように構成されていることを特徴とする回転式流体機械。
【請求項６】
請求項２から５の何れか１つにおいて、
第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）は、鏡板（22c，32c）の背面同士が接触する配置となるように構成されていることを特徴とする回転式圧縮機。
【請求項７】
請求項１または２において、
上記各圧縮機構（70，80）が、渦巻き状の固定側ラップ（71a，81a）を有する固定スクロール（71，81）と、該固定スクロール（71，81）の固定側ラップ（71a，81a）に噛み合う渦巻き状の可動側ラップ（72a，82a）を有する上記圧縮要素としての可動スクロール（72，82）とを有し、
上記第１圧縮機構（70）及び第２圧縮機構（80）は、上記可動スクロール（72，82）が固定スクロール（71，81）に対して偏心回転運動をするように構成されていることを特徴とする回転式圧縮機。
【請求項８】
請求項７において、
上記第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の閉じ込み容積が相違するように構成されていることを特徴とする回転式圧縮機。
【請求項９】
請求項８において、
上記第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の可動スクロール（72，82）は、それぞれ、上記可動側ラップ（72a，82a）の軸方向端部に上記鏡板（72b，82b）が形成され、
第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の一方は、可動側ラップ（72a，82a）の軸方向長さ寸法が他方より小さいとき、鏡板（72b，82b）の厚さ寸法が他方より大きい値となるように構成されていることを特徴とする回転式流体機械。
【請求項１０】
請求項７から９の何れか１つにおいて、
第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）は、鏡板（72b，82b）の背面同士が接触する配置となるように構成されてい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、作動流体を二段階で圧縮する二段圧縮機構を備えた回転式圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、シリンダ室を有するシリンダと該シリンダ室に偏心して収納されたピストンとを有し、該ピストンの偏心回転運動に伴うシリンダ室の容積変化によって流体を圧縮する圧縮機構を備えた回転式圧縮機が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、２つの圧縮機構を備えた圧縮機が開示されている。この特許文献１の圧縮機は、駆動モータと、該駆動モータに駆動される駆動軸と、該駆動軸に連結されて、上下二段に配置された第１と第２の圧縮機構を備えている。この圧縮機では、二段での圧縮動作が可能に構成されている。
【０００４】
また、特許文献２には、環状のシリンダ室を有するシリンダと、該シリンダ室に偏心して収納された環状ピストンとを有する圧縮機構を備えた圧縮機が開示されている。上記環状ピストンは、円環の一部分を分断したＣ型形状であり、圧縮機のケーシングに固定されたハウジングに一体形成されている。一方、上記シリンダは、圧縮機の駆動軸の偏心部に連結される一方、環状のシリンダ室の内周側の壁面から外周側の壁面まで環状ピストンの分断箇所を挿通して延在するようにブレードが一体形成されている。
【０００５】
そして、このブレードと環状ピストンとの間に揺動ブッシュが設けられており、該揺動ブッシュを介して環状ピストンとシリンダとが揺動自在に連結されている。
【０００６】
また、特許文献３には、固定スクロールと可動スクロールにより作動流体を圧縮する圧縮機構を有するスクロール圧縮機が開示されている。
【特許文献１】特開昭６４−０１００６６号公報
【特許文献２】特開２００５−３３７０１２号公報
【特許文献３】特開２００７−３１５２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献２や特許文献３に示されている圧縮機構を、特許文献１に示されているように二段圧縮機構にして回転式圧縮機を構成することが考えられる。しかしながら、二段圧縮機構は一般に低段側の圧縮機構と高段側の圧縮機構のシリンダ容積（閉じ込み容積）が異なるため、各圧縮機構の環状ピストンや可動スクロールの遠心力が低段側と高段側で相違する。そのため、この遠心力の相違に起因して上記回転式圧縮機が振動するおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような問題点に着目して創案されたものであり、その目的は、二段圧縮機構を備えた回転式圧縮機において、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構の遠心力の相違に起因して圧縮機が振動するのを抑えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、作動流体を二段階で圧縮する二段圧縮機構（20，30）（70，80）を備え、該二段圧縮機構（20，30）（70，80）が有する第１圧縮機構（20）（70）及び第２圧縮機構（30）（80）が、それぞれクランク軸（53）（93）に連結されて偏心回転動作をする圧縮要素（22，32）（72，82）を備え、上記圧縮要素（22，32）（72，82）が軸方向端部に鏡板（22c，32c）（72b，82b）を有する回転式圧縮機を前提としている。
【００１０】
そして、この回転式圧縮機は、第１圧縮機構（20）（70）の圧縮要素（22）（72）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53a）（93a）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値と、第２圧縮機構（30）（80）の圧縮要素（32）（82）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53b）（93b）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値が、互いに近似する値の範囲内になるように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
この第１の発明では、二段圧縮機構（20，30）（70，80）を構成する第１圧縮機構（20）（70）と第２圧縮機構（30）（80）のシリンダ容積（閉じ込み容積）が異なるのに対して、第１圧縮機構（20）（70）の圧縮要素（22）（72）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53a）（93a）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値と、第２圧縮機構（30）（80）の圧縮要素（32）（82）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53b）（93b）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値が、互いに近似する値の範囲内になるようにしている。つまり、各圧縮機構（20，30）（70，80）の環状ピストン（22，32）や可動スクロール（72，82）の遠心力が互いにほぼ同一になる。そのため、圧縮機の動作が安定する。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、第１圧縮機構（20）（70）の圧縮要素（22）（72）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53a）（93a）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値と、第２圧縮機構（30）（80）の圧縮要素（32）（82）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53b）（93b）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値が、互いに同一になるように構成されていることを特徴としている。
【００１３】
この第２の発明では、第１圧縮機構（20）（70）の圧縮要素（22）（72）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53a）（93a）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値と、第２圧縮機構（30）（80）の圧縮要素（32）（82）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53b）（93b）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値が、互いに同一になるように構成しているので、各圧縮機構（20，30）（70，80）の環状ピストン（22，32）や可動スクロール（72，82）の遠心力が互いに同一になり、圧縮機の動作がより安定する。
【００１４】
第３の発明は、第１または第２の発明において、上記各圧縮機構（20，30）が、環状のシリンダ室を有するシリンダ（21，31）と、該シリンダ室を外側シリンダ室と内側シリンダ室に区画するように該シリンダ室に偏心して収納された上記圧縮要素としての環状ピストン（22，32）と、各シリンダ室を第１室と第２室とに区画するブレード（23，33）とを有し、上記第１圧縮機構（20）及び第２圧縮機構（30）が、上記環状ピストン（22，32）がシリンダ（21，31）に対して偏心回転運動をするように構成されていることを特徴としている。
【００１５】
この第３の発明では、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）が環状ピストン（22，32）の内外にシリンダ室を有する構成において、各圧縮機構（20，30）の環状ピストン（22，32）とクランク軸偏心部（53a，53b）の遠心力の和が互いに近似する値の範囲内もしくは同一の値となり、圧縮機の動作が安定する。
【００１６】
第４の発明は、第３の発明において、上記第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）のシリンダ容積が相違するように構成されていることを特徴としている。
【００１７】
この第４の発明では、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）が環状ピストン（22，32）の内外にシリンダ室を有し、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）のシリンダ容積が相違する構成において、各圧縮機構（20，30）の環状ピストン（22，32）の遠心力が互いに近似する値の範囲内もしくは同一の値となり、圧縮機の動作が安定する。
【００１８】
第５の発明は、第４の発明において、上記第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）の環状ピストン（22，32）が、それぞれ、環状ピストン本体部（22b，32b）を有するとともにその軸方向端部に上記鏡板（22c，32c）が形成され、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）の一方は、環状ピストン本体部（22b，32b）の軸方向長さ寸法が他方より小さいとき、鏡板（22c，32c）の厚さ寸法が他方より大きい値となるように構成されていることを特徴としている。
【００１９】
この第５の発明では、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）の一方の環状ピストン本体部（22b，32b）の軸方向長さ寸法が他方より小さいとき、鏡板（22c，32c）の厚さ寸法が他方より大きい値となるように構成しているので、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）の環状ピストン（22，32）の質量をバランスさせることができる。そのため、第１圧縮機構（20）（70）の圧縮要素（22）（72）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53a）（93a）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値と、第２圧縮機構（30）（80）の圧縮要素（32）（82）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53b）（93b）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値が、近似する値の範囲内または同一の値となり、圧縮機の動作が安定する。
【００２０】
第６の発明は、第２から第５の発明の何れか１つにおいて、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）が、鏡板（22c，32c）の背面同士が接触する配置となるように構成されていることを特徴としている。
【００２１】
この第６の発明では、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）の遠心力が偶力の関係になるが、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）の鏡板（22c，32c）の背面同士が接触しているため、偶力間の平行距離が小さな値になる。
【００２２】
第７の発明は、第１または第２の発明において、上記各圧縮機構（70，80）が、渦巻き状の固定側ラップ（71a，81a）を有する固定スクロール（71，81）と、該固定スクロール（71，81）の固定側ラップ（71a，81a）に噛み合う渦巻き状の可動側ラップ（72a，82a）を有する上記圧縮要素としての可動スクロール（72，82）とを有し、上記第１圧縮機構（70）及び第２圧縮機構（80）が、上記可動スクロール（72，82）が固定スクロール（71，81）に対して偏心回転運動をするように構成されていることを特徴としている。
【００２３】
この第７の発明では、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）がスクロール圧縮機構である構成において、各圧縮機構（70，80）の可動スクロール（72，82）と偏心部（93a，93b）の遠心力の和が互いに近似する値の範囲内もしくは同一の値となり、圧縮機の動作が安定する。
【００２４】
第８の発明は、第７の発明において、上記第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の閉じ込み容積が相違するように構成されていることを特徴としている。
【００２５】
この第８の発明では、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）がスクロール圧縮機構であり、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の閉じ込み容積が相違する構成において、各圧縮機構（70，80）の可動スクロール（72，82）と偏心部（93a，93b）の遠心力の和が互いに近似する値の範囲内もしくは同一の値となり、圧縮機の動作が安定する。
【００２６】
第９の発明は、第８の発明において、上記第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の可動スクロール（72，82）が、それぞれ、上記可動側ラップ（72a，82a）の軸方向端部に上記鏡板（72b，82b）が形成され、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の一方は、可動側ラップ（72a，82a）の軸方向長さ寸法が他方より小さいとき、鏡板（72b，82b）の厚さ寸法が他方より大きい値となるように構成されていることを特徴としている。
【００２７】
この第９の発明では、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の一方の可動側ラップ（72a，82a）の軸方向長さ寸法が他方より小さいとき、鏡板（72b，82b）の厚さ寸法が他方より大きい値となるように構成しているので、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の可動スクロール（72，82）の質量をバランスさせることができる。そのため、第１圧縮機構（20）（70）の圧縮要素（22）（72）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53a）（93a）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値と、第２圧縮機構（30）（80）の圧縮要素（32）（82）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53b）（93b）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値が、近似する値の範囲内または同一の値となり、圧縮機の動作が安定する。
【００２８】
第１０の発明は、第７から第９の発明の何れか１つにおいて、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）が、鏡板（72b，82b）の背面同士が接触する配置となるように構成されていることを特徴としている。
【００２９】
この第１０の発明では、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の遠心力が偶力の関係になるが、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の鏡板（72b，82b）の背面同士が接触しているため、偶力間の平行距離が小さな値になる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構を構成する第１圧縮機構（20）（70）と第２圧縮機構（30）（80）について、第１圧縮機構（20）（70）の圧縮要素（22）（72）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53a）（93a）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値と、第２圧縮機構（30）（80）の圧縮要素（32）（82）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53b）（93b）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値が、互いに近似する値の範囲内になるように構成して、各圧縮機構（20，30）（70，80）の環状ピストン（22，32）や可動スクロール（72，82）の遠心力が互いにほぼ同一になるようにしている。したがって、圧縮機の動作が安定し、二段圧縮機構（20，30）（70，80）を備えた回転式圧縮機において、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構の遠心力の相違に起因して圧縮機が振動するのを抑えられる。
【００３１】
上記第２の発明によれば、第１圧縮機構（20）（70）の圧縮要素（22）（72）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53a）（93a）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値と、第２圧縮機構（30）（80）の圧縮要素（32）（82）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53b）（93b）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値が、互いに同一になるように構成して、各圧縮機構（20，30）（70，80）の環状ピストン（22，32）や可動スクロール（72，82）の遠心力が互いに同一になるようにしている。したがって、圧縮機の動作がより安定し、二段圧縮機構（20，30）（70，80）を備えた回転式圧縮機において、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構の遠心力の相違に起因して圧縮機が振動するのをより確実に抑えられる。
【００３２】
上記第３の発明によれば、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）が環状ピストン（22，32）の内外にシリンダ室を有する構成において、各圧縮機構（20，30）の環状ピストン（22，32）の遠心力が互いに近似する値の範囲内もしくは同一の値となり、圧縮機の動作が安定する。したがって、第１，第２の発明と同様に圧縮機の振動を抑えられる。
【００３３】
上記第４の発明によれば、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）が環状ピストン（22，32）の内外にシリンダ室を有し、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）のシリンダ容積が相違する構成において、各圧縮機構（20，30）の環状ピストン（22，32）の遠心力が互いに近似する値の範囲内もしくは同一となり、圧縮機の動作が安定する。したがって、第１，第２，第３の発明と同様に圧縮機の振動を抑えられる。
【００３４】
上記第５の発明によれば、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）の一方の環状ピストン本体部（22b，32b）の軸方向長さ寸法が他方より小さいとき、鏡板（22c，32c）の厚さ寸法が他方より大きい値となるように構成しているので、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）の環状ピストン本体部（22b，32b）の質量をバランスさせることができる。そのため、第１圧縮機構（20）（70）の圧縮要素（22）（72）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53a）（93a）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値と、第２圧縮機構（30）（80）の圧縮要素（32）（82）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53b）（93b）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値が、近似する値の範囲内または同一となり、圧縮機の動作が安定する。したがって、圧縮機の振動を抑えられるし、鏡板（22c，32c）の厚さ寸法を調整するだけでよいので振動を抑えるための構成が複雑になるのも防止できる。
【００３５】
上記第６の発明によれば、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）の遠心力が偶力の関係になるが、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）の鏡板（22c，32c）の背面同士が接触しているため、偶力間の平行距離が小さな値になる。そのため、圧縮機構の動作を不安定にする力の発生を抑えられる。
【００３６】
上記第７の発明によれば、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）がスクロール圧縮機構である構成において、各圧縮機構（70，80）の可動スクロール（72，82）の遠心力が互いに近似する値の範囲内もしくは同一の値となり、圧縮機の動作が安定する。したがって、第１，第２の発明と同様に圧縮機の振動を抑えられる。
【００３７】
上記第８の発明によれば、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）がスクロール圧縮機構であり、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の閉じ込み容積が相違する構成において、各圧縮機構（70，80）の可動スクロール（72，82）の遠心力が互いに近似する値の範囲内もしくは同一の値となり、圧縮機の動作が安定する。したがって、第１，第２，第３の発明と同様に圧縮機の振動を抑えられる。
【００３８】
上記第９の発明によれば、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の一方の可動側ラップ（72a，82a）の軸方向長さ寸法が他方より小さいとき、鏡板（72b，82b）の厚さ寸法が他方より大きい値となるように構成しているので、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の可動スクロール（72，82）の質量をバランスさせることができる。そのため、第１圧縮機構（20）（70）の圧縮要素（22）（72）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53a）（93a）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値と、第２圧縮機構（30）（80）の圧縮要素（32）（82）の軸中心から重心までの距離と質量の積とクランク軸（53）（93）の偏心部（53b）（93b）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値が、近似する値の範囲内または同一の値となり、圧縮機の動作が安定する。したがって、圧縮機の振動を抑えられるし、鏡板（72b，82b）の厚さ寸法を調整するだけでよいので振動を抑えるための構成が複雑になるのも防止できる。
【００３９】
上記第１０の発明によれば、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の遠心力が偶力の関係になるが、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の鏡板（72b，82b）の背面同士が接触しているため、偶力間の平行距離が小さな値になる。そのため、圧縮機構の動作を不安定にする力の発生を抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
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。
【００４１】
《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。
【００４２】
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。
【００４３】
この実施形態１は、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。
【００４４】
図１に示すように、この圧縮機（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。
【００４５】
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。
【００４６】
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（16）とリアヘッド（17）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（16）とリアヘッド（17）の間には、ミドルプレート（19）が設けられている。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
この実施形態では、フロントヘッド（16）が第２シリンダ（31）を構成し、リアヘッド（17）が第１シリンダ（21）を構成している。また、本実施形態では、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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、第１内側シリンダ部（21b）と第１外側シリンダ部（21a）とを連接する第１シリンダ側鏡板（21c）とを備えている。
【００５６】
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、第２内側シリンダ部（31b）と第２外側シリンダ部（31a）とを連接する第２シリンダ側鏡板（31c）とを備えている。
【００５７】
フロントヘッド（16）とリアヘッド（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。
【００５８】
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、後述するように環状ピストン（22，32）の軸方向長さ寸法とそれに対応するシリンダ（21，31）の軸方向長さ寸法を除いては互いに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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
具体的には、第１シリンダ側鏡板（21c）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、第１シリンダ側鏡板（21c）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、第１シリンダ側鏡板（21c）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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【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。
【００６９】
第１圧縮機構（20）は、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（17）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外側シリンダ室（C1）の低圧室に連通するように形成されている。また、リヤヘッド（17）の第１吸入口（41a）は、第１内側シリンダ室（C2）の低圧室に第１導入通路（42a）を介して連通している。そして、第１吸入管（14a）は、リアヘッド（17）に固定され、第１圧縮機構（20）のシリンダ室（C1，C2）に連通している。
【００７０】
リアヘッド（17）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（17b）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（17b）に吐出される。また、リアヘッド（17）には、ケーシング（10）の胴部（11）を貫通する上記第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（17）の中間吐出空間（17b）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。
【００７１】
第２圧縮機構（30）は、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（16）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外側シリンダ室（C1）の低圧室に連通するように形成されている。また、フロントヘッド（16）の第２吸入口（41b）は、第１内側シリンダ室（C2）の低圧室（C2-Lp）に第２導入通路（42b）を介して連通している。そして、第２吸入管（14b）は、フロントヘッド（16）に固定され、第２圧縮機構（30）のシリンダ室（C3，C4）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（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。
【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（16）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】
この実施形態１では第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）により二段圧縮機構が構成され、高段側である第２圧縮機構（30）のシリンダ容積が、低段側である第１圧縮機構（20）のシリンダ容積より小さくなっている。そのため、図４に詳細に示すように、第２環状ピストン本体部（32b）の軸方向長さ寸法Ｌ２が第１環状ピストン本体部（22b）の軸方向長さ寸法Ｌ１より小さい。一方、第２ピストン側鏡板（32c）の厚さ寸法ｔ２は第１ピストン側鏡板（22c）の厚さ寸法ｔ１より大きい。こうすることにより、第１環状ピストン（22）と第２環状ピストン（32）の質量をバランスさせ、第１圧縮機構（20）で発生する遠心力の大きさと第２圧縮機構（30）で発生する遠心力の大きさが等しくなるようにしている。具体的には、第１圧縮機構（20）の圧縮要素（環状ピストン）（22）の軸中心から重心までの距離と質量の積と駆動軸（クランク軸）（53）の偏心部（53a）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値と、第２圧縮機構（30）の圧縮要素（環状ピストン）（32）の軸中心から重心までの距離と質量の積と駆動軸（クランク軸）（53）の偏心部（53b）の軸中心から重心までの距離と質量の積の和の値が、互いに同一になるように構成されている。
【００７５】
−運転動作−
次に、この圧縮機（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。
【００７６】
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。
【００７７】
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）を通って該低圧室（C1-Lp）に吸入される。
【００７８】
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（17b）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（17b）から第１吐出管（15a）を通ってケーシング（10）から流出する。
【００７９】
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）を通って第１内側シリンダ室（C2）の低圧室（C2-Lp）へ吸入される。
【００８０】
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（17b）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（17b）から第１吐出管（15a）を通ってケーシング（10）から流出する。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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（16）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、再度圧縮機（1）に吸入される。
【００８４】
−実施形態１の効果−
本実施形態によれば、第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）のシリンダ容積が異なる二段圧縮機構において、第２環状ピストン本体部（32b）の軸方向長さ寸法Ｌ２を第１環状ピストン本体部（22b）の軸方向長さ寸法Ｌ１よりも短くする一方で、第２ピストン側鏡板（32c）の厚さ寸法ｔ２を第１ピストン側鏡板（22c）の厚さ寸法ｔ１よりも大きくすることによって、両環状ピストンの質量をバランスさせ、遠心力の大きさを第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）で合わせるようにしている。そのため、第１偏心部（53a）と上記第２偏心部（53b）とが、駆動軸（53）の軸心を中心として互いに１８０°位相がずれていることと相まって、各圧縮機構に発生する遠心力同士が打ち消し合う。したがって、二段圧縮の圧縮機（1）において、第１及び第２圧縮機構（20，30）の遠心力に起因する振動を低減することができる。
【００８５】
−実施形態１の変形例−
（変形例１）
上記実施形態１では、第２環状ピストン本体部（32b）の軸方向長さ寸法Ｌ２を第１環状ピストン本体部（22b）の軸方向長さ寸法Ｌ１より小さくすることにより第１圧縮機構（20）と第２圧縮機構（30）のシリンダ容積を異ならせるようにしているが、シリンダ容積は、第１環状ピストン本体部（22b）や第２環状ピストン本体部（32b）の径寸法で調整してもよい。
【００８６】
（変形例２）
また、この実施形態１では、第２圧縮機構（30）のシリンダ容積が第１圧縮機構（20）のシリンダ容積より小さい二段圧縮機構を採用しているが、中間圧冷媒のインジェクション量を増やすことにより、第２圧縮機構（30）のシリンダ容積が第１圧縮機構（20）のシリンダ容積と同じになったり、第２圧縮機構（30）のシリンダ容積が第１圧縮機構（20）のシリンダ容積より大きくなったりする構成にすることも可能である。両圧縮機構（20，30）のシリンダ容積が同じ場合は各圧縮機構（20，30）に同一構成（同一形状、同一寸法）の部品を用いればよく、第２圧縮機構（30）のシリンダ容積が第１圧縮機構（20）のシリンダ容積より大きい場合は、上記とは逆に、第２環状ピストン本体部（32b）の軸方向長さ寸法Ｌ２を第１環状ピストン本体部（22b）の軸方向長さ寸法Ｌ１より長くする一方で、第２ピストン側鏡板（32c）の厚さ寸法ｔ２を第１ピストン側鏡板（22c）の厚さ寸法ｔ１より小さくして遠心力の大きさを合わせるとよい。
【００８７】
（変形例３）
また、他の変形例として、第１環状ピストン（22）と第２環状ピストン（32）で遠心力を合わせるためには、図５に示すように、第１ピストン側鏡板（22c）に第１面取り（22z）を、第２ピストン側鏡板（32c）に第２面取り（32z）を形成し、第１面取り（22z）を第２面取り（32z）よりも大きくして、第１面取り（22z）を減量部として構成してもよい。なお、第２面取り（32z）は必ずしも形成しなくてもよい。
【００８８】
さらに、第１環状ピストン（22）と第２環状ピストン（32）で遠心力を合わせるためには、図６に示すように、第１ピストン側鏡板（22c）と第２ピストン側鏡板（32c）の厚さｔ１，ｔ２を同じ寸法に形成する一方、第１ピストン側鏡板（22c）の外径寸法Ｄ１を第２ピストン側鏡板（32c）の外径寸法Ｄ２より小さくしてもよい。また、板厚調整と外径調整を組み合わせて遠心力を合わせるようにしてもよい。
【００８９】
（変形例４）
また、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。
【００９０】
《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。
【００９１】
実施形態２は、二段圧縮機構を備えたスクロール圧縮機（2）に関するものである。
【００９２】
図７に示すように、このスクロール圧縮機（2）は、ケーシング（60）と、このケーシング（60）内に設けられたスクロール式の二段圧縮機構（70，80）と、この二段圧縮機構（70，80）を駆動するようにケーシング（60）内に設けられた電動機（90）とを備えている。
【００９３】
ケーシング（60）は、円筒状の胴部（61）と、この胴部（61）の上端に固定された上部鏡板（62）と、胴部（61）の下端に固定された下部鏡板（63）とから構成されている。上記圧縮機構（70，80）は胴部（61）の上端部に固定され、電動機（90）は圧縮機構（70，80）の下方に固定されている。
【００９４】
上記電動機（90）は、ケーシング（60）の胴部（61）に固定されたステータ（91）と、このステータ（91）の内側に配置されたロータ（92）とから構成されている。ロータ（92）には駆動軸（クランク軸）（93）が連結されている。この駆動軸（93）は、上記圧縮機構（70，80）を駆動するために、該圧縮機構（70，80）に連結されている。
【００９５】
上記圧縮機構（70，80）は、それぞれがスクロール式圧縮機構である第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）とから構成されている。第１圧縮機構（70）が低段側圧縮機構、第２圧縮機構（80）が高段側圧縮機構であり、第１圧縮機構（70）が第２圧縮機構（80）の下方に配置されている。第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の間にはミドルプレート（64）が設けられている。
【００９６】
第１圧縮機構（70）は、第１固定スクロール（71）と第１可動スクロール（72）とからなり、第１固定スクロール（71）と第１可動スクロール（72）は互いに噛み合う渦巻き状のラップ（71a，72a）（固定側ラップ（71a）及び可動側ラップ（72a））と、このラップ（71a，72a）の軸方向端面に形成された第１固定側鏡板（71b）及び第１可動側鏡板（72b）を有している。
【００９７】
第２圧縮機構（80）は、第２固定スクロール（81）と第２可動スクロール（82）とからなり、第２固定スクロール（81）と第２可動スクロール（82）は互いに噛み合う渦巻き状のラップ（81a，82a）（固定側ラップ（81a）及び可動側ラップ（82a））と、このラップ（81a，82a）の軸方向端面に形成された第２固定側鏡板（81b）及び第２可動側鏡板（82b）を有している。
【００９８】
第１固定スクロール（71）と第２固定スクロール（81）は、第１可動スクロール（72）、第２可動スクロール（82）及びミドルプレート（64）を間に挟んだ状態で、ラップ（71a，81a）同士が向き合うように配置されており、胴部（61）の上端に溶接等により固定されている。そして、ケーシング（60）内は、この圧縮機構（70，80）の上方が高圧空間（60a）になり、下方が中間圧空間（60b）になるように構成されている。
【００９９】
第１固定スクロール（71）には、ケーシング（60）の胴部（61）を貫通する第１吸入管（65a）が固定されている。第１圧縮機構（70）の渦巻きの外周から吸入された冷媒は中間圧に圧縮され、渦巻きの中心側の吐出口（図示せず）から中間圧空間（60b）に吐出される。中間圧冷媒は、ケーシング（60）の胴部（61）の高さ方向ほぼ中央に設けられている第１吐出管（66a）から流出し、冷媒配管（図示せず）を通って高段側の第１圧縮機構（70）に導入される。
【０１００】
第２圧縮機構（80）の第２固定スクロール（81）には、ケーシング（60）の胴部（61）を貫通する第２吸入管（65b）が固定されている。第２圧縮機構（80）の渦巻きの外周から吸入された冷媒は高圧に圧縮され、渦巻きの中心側の吐出口（図示せず）から高圧空間（60a）に吐出される。高圧冷媒は、ケーシング（60）の上部鏡板（62）に設けられている第２吐出管（66b）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、再度圧縮機（2）に吸入されるようになっている。。
【０１０１】
この実施形態においては、第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）により二段圧縮機構（70，80）が構成され、高段側である第２圧縮機構（80）の閉じ込み容積が、低段側である第１圧縮機構（70）の閉じ込み容積より小さくなっている。そのため、図８（Ａ）に示すように、第２可動スクロール（82）のラップ（82a）の軸方向長さ寸法Ｌ１が第１可動スクロール（72）のラップ（72a）の軸方向長さ寸法Ｌ２より小さい。一方、第２可動側鏡板（82b）の厚さ寸法ｔ１は第１可動側鏡板（72b）の厚さ寸法ｔ２より大きい。こうすることにより、第１可動スクロール（72）と第２可動スクロール（82）の質量をバランスさせ、第１圧縮機構（70）で発生する遠心力の大きさと第２圧縮機構（80）で発生する遠心力の大きさが等しくなるようにしている。
【０１０２】
なお、電動機（90）の下方に設けられているのは、駆動軸（93）を回転自在に支持する下部軸受け部材（67）である。又、駆動軸（93）の下端には、ケーシング（60）の底部の溜まった冷凍機油を軸受けや圧縮機構などの摺動部に供給するため、給油ポンプ（94）が設けられており、駆動軸（93）の中に形成された給油通路（図示せず）から上記摺動部に給油されるようになっている。
【０１０３】
−運転動作−
このスクロール圧縮機では、電動機（90）を起動するとロータ（92）が回転し、その回転力が駆動軸（93）を介して圧縮機構に伝達される。圧縮機構では、第１圧縮機構（70）において低圧冷媒が第１吸入管（65a）から吸入されて中間圧に圧縮され、ケーシング（60）内の中間圧空間（60b）に流出する。この中間圧冷媒は、第１吐出管（66a）を介してケーシング（60）から流出する。中間圧冷媒は冷媒回路の冷媒配管を介して第２吸入管（65b）から第２圧縮機構（80）に吸入される。第２圧縮機構（80）に吸入された中間圧冷媒は高圧圧力まで圧縮され、ケーシング（60）内の高圧空間（60a）に流出する。高圧冷媒は、ケーシング（60）に設けられている第２吐出管（66b）から冷媒回路へ流出し、凝縮行程、膨張行程、蒸発行程を経た後、再度圧縮機に吸入されて圧縮される。
【０１０４】
−実施形態２の効果−
この実施形態においても、  第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の閉じ込み容積が異なる二段圧縮機構（70，80）において、第２可動スクロール（82）のラップ（82a）の軸方向長さ寸法Ｌ２を第１可動スクロール（72）のラップ（72a）の軸方向長さ寸法Ｌ１より短くする一方で、第２可動側鏡板（82b）の厚さ寸法ｔ２を第１可動側鏡板（72b）の厚さ寸法ｔ１より大きくすることにより、両可動スクロール（72，82）の質量をバランスさせ、遠心力の大きさを第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）で合わせるようにしている。そのため、第１偏心部（93a）と第２偏心部（93b）とが、駆動軸（93）の軸心を中心として互いに１８０°位相がずれることと相まって、各圧縮機構に発生する遠心力同士が打ち消し合う。したがって、二段圧縮の圧縮機（2）において、第１及び第２圧縮機構（70，80）の遠心力に起因する振動を低減することができる。
【０１０５】
−実施形態２の変形例−
（変形例１）
この実施形態２では、第２可動スクロール（82）のラップ（82a）の軸方向長さ寸法Ｌ２を第１可動スクロール（72）のラップ（72a）の軸方向長さ寸法Ｌ１より小さくすることにより第１圧縮機構（70）と第２圧縮機構（80）の閉じ込み容積を異ならせるようにしているが、閉じ込み容積は、第１圧縮機構（70）の渦巻きの巻き数と第２圧縮機構（80）の渦巻きの巻き数を異ならせることで調整してもよい。
【０１０６】
（変形例２）
また、この実施形態２においても、第２圧縮機構（80）の閉じ込み容積が第１圧縮機構（70）の閉じ込み容積より小さい二段圧縮機構（70，80）を採用しているが、実施形態１と同様に、中間圧冷媒のインジェクション量を増やすことにより、第２圧縮機構（80）の閉じ込み容積が第１圧縮機構（70）の閉じ込み容積と同じになったり、第２圧縮機構（80）の閉じ込み容積が第１圧縮機構（70）の閉じ込み容積より大きくなったりする構成にすることも可能である。両圧縮機構（70，80）の閉じ込み容積が同じ場合は各圧縮機構（70，80）に同一構成（同一形状、同一寸法）の部品を用いればよく、第２圧縮機構（80）の閉じ込み容積が第１圧縮機構（70）の閉じ込み容積より大きい場合は、上記とは逆に、第２可動スクロール（82）のラップ（82a）の軸方向長さ寸法Ｌ２を第１可動スクロール（72）のラップ（72a）の軸方向長さ寸法Ｌ１より長くする一方で、第２可動側鏡板（82b）の厚さ寸法ｔ２を第１可動側鏡板（72b）の厚さ寸法ｔ１より小さくするとよい。
【０１０７】
（変形例３）
また、第１可動スクロール（72）と第２可動スクロール（82）の遠心力を合わせるためには、図８（Ｂ）に示すように、第１可動側鏡板（72b）に面取り（72z）を形成し、この面取り（72z）を減量部としてもよい。
【０１０８】
さらに、第１可動スクロール（72）と第２可動スクロール（82）で遠心力を合わせるためには、図８（Ｃ）に示すように、第１可動側鏡板（72b）と第２可動側鏡板（82b）の厚さｔ１，ｔ２を同じに形成する一方、第１可動側鏡板（72b）の外径寸法Ｄ１を第２可動側鏡板（82b）の外径寸法Ｄ２より小さくしてもよい。板厚調整と外径調整を組み合わせて遠心力を合わせるようにしてもよい。
【０１０９】
（変形例４）
また、上記実施形態では、第１可動スクロール（72）と第２可動スクロール（82）の間にミドルプレート（64）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（64）を設けずに第１可動スクロール（72）と第２可動スクロール（82）の鏡板の背面同士が接触するように構成してもよい。
【０１１０】
《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。
【０１１１】
上記実施形態１では、各環状ピストンの遠心力が同一の大きさで向きが逆になるようにしており、上記実施形態２では、各可動スクロールの遠心力が同一の大きさで向きが逆になるようにしているが、遠心力は必ずしも同じ大きさにしなくてもよく、近似する範囲の値であってもよい。その場合でも、二段圧縮機構を備える圧縮機において遠心力に起因する振動を低減することは可能である。
【０１１２】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
以上説明したように、本発明は、作動流体を二段階で圧縮する二段圧縮機構を備えた回転式圧縮機について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【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、環状ピストンの拡大図である。
【図５】図５は、環状ピストンの第１の変形例を示す拡大図である。
【図６】図６は、環状ピストンの第２の変形例を示す拡大図である。
【図７】図７は、実施形態２に係る回転式圧縮機の縦断面図である。
【図８】図８は、可動スクロールの拡大図である。
【符号の説明】
【０１１５】
20  第１圧縮機構
21  第１シリンダ
22  第１環状ピストン（圧縮要素）
22b 第１環状ピストン本体部
22c 第１ピストン側鏡板
23  ブレード
30  第２圧縮機構
31  第２シリンダ
32  第２環状ピストン（圧縮要素）
32c 第２ピストン側鏡板
32b 第２環状ピストン本体部
33  ブレード
53  クランク軸
70  第１圧縮機構
71  第１固定スクロール
71a 固定側ラップ
72  第１可動スクロール（圧縮要素）
72a 可動側ラップ
72b 第１可動側鏡板
80  第２圧縮機構
81  第２固定スクロール
81a 固定側ラップ
82  第２可動スクロール（圧縮要素）
82a 可動側ラップ
82b 第２可動側鏡板
93  クランク軸
【図１】
2010065650.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010065650.tif 000008
【図７】
2010065650.tif 000009
【図８】
2010065650.tif 000010