(57)【要約】【課題】容量制御を無段階に行うことである。【解決手段】環状のシリンダ室（C1,C2）が環状ピストン（22）によって区画された外側シリンダ室（C1）および内側シリンダ室（C2）をそれぞれ高圧室（C1-Hp,C2-Hp）と低圧室（C1-Lp,C2-Lp）とに区画するブレード（23）が設けられている。このブレード（23）は、外側シリンダ室（C1）および内側シリンダ室（C2）がそれぞれ単一空間となるようにシリンダ（21）の軸方向に変位自在に構成されている。【選択図】  図２
2006348925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のシリンダ室（C1,C2）を形成する外側シリンダ部（24）および内側シリンダ部（25）を有するシリンダ（21）と、
上記シリンダ（21）に対して偏心してシリンダ室（C1,C2）に収納され、該シリンダ室（C1,C2）を外側シリンダ室（C1）と内側シリンダ室（C2）とに区画する環状ピストン（22）と、
上記環状ピストン（22（52））を貫通し、上記外側シリンダ室（C1）および内側シリンダ室（C2）を高圧室（C1-Hp,C2-Hp）と低圧室（C1-Lp,C2-Lp）とに区画するブレード（23）とを備え、
上記シリンダ（21）と環状ピストン（22（52））とは相対的に偏心回転運動をするように構成される一方、
上記ブレード（23）は、上記外側シリンダ室（C1）および内側シリンダ室（C2）がそれぞれ単一空間となるようにシリンダ（21）の軸方向に変位自在に構成されている
ことを特徴とする回転式流体機械。
【請求項２】
請求項１において、
上記環状ピストン（22（52））は、ブレード（23）が貫通可能に一部分が分断されたＣ型に形成され、
上記ブレード（23）は、環状ピストン（22（52））の分断箇所を挿通してシリンダ（21）の径方向に延び、その両端が外側シリンダ部（24）の内周面と内側シリンダ部（25）の外周面とにシリンダ（21）の軸方向に摺動自在に接している
ことを特徴とする回転式流体機械。
【請求項３】
請求項２において、
上記外側シリンダ部（24）および内側シリンダ部（25）の端部に一体形成されてシリンダ室（C1,C2）の一端を閉塞する第１閉塞部材（26）と、上記環状ピストン（22（52））の端部に一体形成されてシリンダ室（C1,C2）の他端を閉塞する第２閉塞部材（16（51））とを備える一方、
上記第１閉塞部材（26）の内面には、シリンダ（21）の径方向に延び、ブレード（23）がシリンダ（21）の軸方向に進退自在に挿入される逃げ溝（D）が形成され、
上記ブレード（23）は、シリンダ（21）の径方向に延びる一端部（23a）が上記逃げ溝（D）内に位置すると共に他端部（23b）が第２閉塞部材（16（51））の内面に接する第１状態と、シリンダ（21）の径方向に延びる一端部が上記逃げ溝（D）内に位置すると共に他端部が第２閉塞部材（16（51））の内面から離隔する第２状態とになるように進退する
ことを特徴とする回転式流体機械。
【請求項４】
請求項３において、
上記シリンダ（21）は、固定状態の環状ピストン（22）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流体機械。
【請求項５】
請求項３において、
上記環状ピストン（52）は、固定状態のシリンダ（21）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流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転式流体機械に関し、特に、容量制御に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、環状のシリンダ室の内部で環状ピストンが偏心回転運動をする偏心回転形ピストン機構を備えた回転式流体機械として、環状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冷媒を圧縮する圧縮機がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１１に示すように、上記圧縮機は、環状のシリンダ室（C1,C2）を有するシリンダ（121）と、該シリンダ室（C1,C2）に配置された環状ピストン（122）とを備えている。上記シリンダ（121）は、互いに同心上に配置された外側シリンダ（124）と内側シリンダ（125）とで構成されている。つまり、この外側シリンダ（124）と内側シリンダ（125）との間にシリンダ室（C1,C2）が形成され、該シリンダ室（C1,C2）が環状ピストン（122）によって外側シリンダ室（C1）と内側シリンダ室（C2）とに区画されている。上記環状ピストン（122）は、外周面が外側シリンダ（124）の内周面と実質的に１点で接し、内周面が内側シリンダ（125）の外周面と実質的に１点で接しながら、シリンダ（121）中心に対して偏心回転運動をするように構成されている。
【０００４】
上記環状ピストン（122）の外側には外側ブレード（123A）が配置され、内側には外側ブレード（123A）の延長線上に内側ブレード（123B）が配置されている。上記外側ブレード（123A）は、外側シリンダ（124）に挿入されて環状ピストン（122）の径方向内方に向かって付勢され、先端が環状ピストン（122）の外周面に圧接している。上記内側ブレード（123B）は、内側シリンダ（125）に挿入されて環状ピストン（122）の径方向外側に向かって付勢され、先端が環状ピストン（122）の内周面に圧接している。上記外側ブレード（123A）および内側ブレード（123B）は、外側シリンダ室（C1）および内側シリンダ室（C2）をそれぞれ高圧室と低圧室とに区画している。そして、上記圧縮機は、環状ピストン（122）の偏心回転運動に伴って、各シリンダ室（C1,C2）の低圧室で流体の吸入が行われ、高圧室で流体の圧縮が行われる。
【特許文献１】特開平６−２８８３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１の圧縮機では、各シリンダ室の容積が一定であるために圧縮比が固定され、電動機の周波数制御でしか圧縮能力（容量）を調節できないという問題があった。つまり、電動機の周波数制御では、容量制御の範囲が限られてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、斯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、環状のシリンダ室に偏心回転運動をする環状ピストンが配置された回転式流体機械において、容量制御を無段階に行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、環状のシリンダ室（C1,C2）を形成する外側シリンダ部（24）および内側シリンダ部（25）を有するシリンダ（21）と、上記シリンダ（21）に対して偏心してシリンダ室（C1,C2）に収納され、該シリンダ室（C1,C2）を外側シリンダ室（C1）と内側シリンダ室（C2）とに区画する環状ピストン（22（52））と、上記環状ピストン（22（52））を貫通し、上記外側シリンダ室（C1）および内側シリンダ室（C2）を高圧室（C1-Hp,C2-Hp）と低圧室（C1-Lp,C2-Lp）とに区画するブレード（23）とを備えている。そして、上記シリンダ（21）と環状ピストン（22（52））とは相対的に偏心回転運動をするように構成されている。一方、上記ブレード（23）は、上記外側シリンダ室（C1）および内側シリンダ室（C2）がそれぞれ単一空間となるようにシリンダ（21）の軸方向に変位自在に構成されている。
【０００８】
上記の発明では、例えば、外側シリンダ室（C1）および内側シリンダ室（C2）がブレード（23）によってそれぞれ高圧室（C1-Hp,C2-Hp）と低圧室（C1-Lp,C2-Lp）とに区画されている状態で、シリンダ（21）と環状ピストン（22（52））とが相対的に偏心回転運動をするのに伴って、各低圧室（C1-Lp,C2-Lp）の容積が増大して流体が該低圧室（C1-Lp,C2-Lp）に吸入されると同時に、各高圧室（C1-Hp,C2-Hp）の容積が減少して該高圧室（C1-Hp,C2-Hp）の流体が圧縮される。
【０００９】
一方、例えば、図４または図９に示すように、上記ブレード（23）がシリンダ（21）の軸方向に変位して低圧室（C1-Lp,C2-Lp）と高圧室（C1-Hp,C2-Hp）とが連通することにより外側シリンダ室（C1）および内側シリンダ室（C2）がそれぞれ単一空間になると、シリンダ室（C1,C2）が低圧室（C1-Lp,C2-Lp）と高圧室（C1-Hp,C2-Hp）とに区画されている場合と比べて流体の吸入および圧縮が殆ど行われなくなる。ここで、例えば、ある一定時間のうち、ブレード（23）をシリンダ（21）の軸方向に変位させている間は、流体の循環量および圧縮量が大幅に減少し、圧縮能力が低下する。これは、ある一定時間においてシリンダ室（C1,C2）が単一空間となる時間割合を高くするほど、その一定時間における流体の循環量が低下して能力が低下することになる。したがって、この時間割合を変更すれば、圧縮能力が無段階に調節される。
【００１０】
また、第２の発明は、上記第１の発明において、上記環状ピストン（22（52））が、ブレード（23）が貫通可能に一部分が分断されたＣ型に形成されている。そして、上記ブレード（23）は、環状ピストン（22（52））の分断箇所を挿通してシリンダ（21）の径方向に延び、その両端が外側シリンダ部（24）の内周面と内側シリンダ部（25）の外周面とにシリンダ（21）の軸方向に摺動自在に接している。
【００１１】
上記の発明では、ブレード（23）が環状ピストン（22（52））の分断箇所を挿通し、ブレード（23）の径方向両端が外側シリンダ部（24）および内側シリンダ部（25）に対して摺動するので、確実にブレード（23）がシリンダ（21）の軸方向に変位する。
【００１２】
また、第３の発明は、上記第２の発明において、上記外側シリンダ部（24）および内側シリンダ部（25）の端部に一体形成されてシリンダ室（C1,C2）の一端を閉塞する第１閉塞部材（26）と、上記環状ピストン（22（52））の端部に一体形成されてシリンダ室（C1,C2）の他端を閉塞する第２閉塞部材（16（51））とを備えている。一方、上記第１閉塞部材（26）の内面には、シリンダ（21）の径方向に延び、ブレード（23）がシリンダ（21）の軸方向に進退自在に挿入される逃げ溝（D）が形成されている。そして、上記ブレード（23）は、シリンダ（21）の径方向に延びる一端部（23a）が上記逃げ溝（D）内に位置すると共に他端部（23b）が第２閉塞部材（16（51））の内面に接する第１状態と、シリンダ（21）の径方向に延びる一端部（23a）が上記逃げ溝（D）内に位置すると共に他端部（23b）が第２閉塞部材（16（51））の内面から離隔する第２状態とになるように進退する。
【００１３】
上記の発明では、第１状態の場合、ブレード（23）のシリンダ（21）の径方向に延びる一端部（23a）が逃げ溝（D）と接し且つ他端部（23b）が第２閉塞部材（16（51））と接することで、各シリンダ室（C1,C2）が高圧室（C1-Hp,C2-Hp）と低圧室（C1-Lp,C2-Lp）とに区画される。また、第２状態の場合、ブレード（23）の一端部（23a）が逃げ溝（D）内をさらに後退し、他端部（23b）が第２閉塞部材（16（51））から離隔することで、高圧室（C1-Hp,C2-Hp）と低圧室（C1-Lp,C2-Lp）とが連通してシリンダ室（C1,C2）が単一空間になる。
【００１４】
また、第４の発明は、上記第３の発明において、上記シリンダ（21）が固定状態の環状ピストン（22）に対して偏心回転運動をするように構成されている。
【００１５】
上記の発明では、シリンダ（21）が可動側となり、環状ピストン（22）が固定側となる。この場合、ブレード（23）がシリンダ（21）と共に偏心回転運動するので、如何なる回転角度においても確実にブレード（23）がシリンダ（21）に設けられた逃げ溝（D）に対して進退する。
【００１６】
また、第５の発明は、上記第３の発明において、上記環状ピストン（52）が固定状態のシリンダ（21）に対して偏心回転運動をするように構成されている。
【００１７】
上記の発明では、シリンダ（21）が固定側となり、環状ピストン（52）が可動側となる。この場合、ブレード（23）がシリンダ（21）と共に固定されるので、如何なる回転角度においても確実にブレード（23）がシリンダ（21）に設けられた逃げ溝（D）に対して進退する。
【発明の効果】
【００１８】
したがって、本発明によれば、シリンダ（21）の径方向に形成された各シリンダ室（C1,C2）がそれぞれ単一空間となるようにブレード（23）をシリンダ（21）の軸方向に変位自在に構成するようにしたので、流体の循環量および圧縮量を大幅に低下させることができる。したがって、ある運転時間においてシリンダ室（C1,C2）を単一空間とする時間割合を調節すれば、容量制御を無段階に行うことができる。
【００１９】
また、第２の発明によれば、ブレード（23）をシリンダ（21）の径方向に延ばし、その両端が外側シリンダ部（24）の内周面と内側シリンダ部（25）の外周面とにシリンダ（21）の軸方向に摺動自在に接するようにしたので、確実にブレード（23）をシリンダ（21）の軸方向に変位させることができる。この結果、確実にシリンダ室（C1,C2）を単一空間とすることができ、容量制御を無段階に行うことができる。
【００２０】
また、第３の発明によれば、シリンダ（21）の端部を閉塞する第１閉塞部材（26）にブレード（23）がシリンダ（21）の径方向に進退可能な逃げ溝（D）を形成し、ブレード（23）を第２閉塞部材（16（51））に対して接触および離隔させるようにしたので、確実に各シリンダ室（C1,C2）を高圧室（C1-Hp,C2-Hp）と低圧室（C1-Lp,C2-Lp）とに区画した状態と、単一空間となる状態とに切り換えることができる。
【００２１】
また、第４または第５の発明によれば、シリンダ（21）が可動側および固定側の何れの場合であっても、任意の回転角度において確実にブレード（23）を逃げ溝（D）に対して進退させることができる。したがって、シリンダ（21）および環状ピストン（22（52））の偏心回転機構が如何なる形態であっても、確実にブレード（23）を変位させてシリンダ室（C1,C2）を単一空間とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。
【００２３】
《発明の実施形態１》
本実施形態１は、図１に示すように、回転式圧縮機である。この圧縮機（1）は、ケーシング（10）内に、圧縮機構（20）と駆動機構である電動機（30）とが収納され、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。
【００２４】
上記ケーシング（10）は、円筒状の胴部（11）と、該胴部（11）の上端部および下端部にそれぞれ固定された上部鏡板（12）および下部鏡板（13）とから構成されている。上記上部鏡板（12）には、吸入管（14）が貫通して設けられ、上記胴部（11）には、吐出管（15）が貫通して設けられている。
【００２５】
上記圧縮機構（20）は、ケーシング（10）に固定された上部ハウジング（16）および下部ハウジング（17）と、シリンダ（21）とを備えている。上記シリンダ（21）は、環状のシリンダ室（C1,C2）を有し、上記上部ハウジング（16）と下部ハウジング（17）との間に設けられている。上記上部ハウジング（16）は、シリンダ室（C1,C2）内に配置される環状ピストン（22）を一体に有している。そして、上記シリンダ（21）が環状ピストン（22）に対して偏心回転するように構成されている。つまり、本実施形態では、シリンダ（21）が可動側で環状ピストン（22）が固定側となり、このシリンダ（21）と環状ピストン（22）とが相対的に偏心回転運動をするように構成されている。
【００２６】
上記電動機（30）は、ステータ（31）とロータ（32）とを備えている。上記ステータ（31）は、圧縮機構（20）の下方に配置され、ケーシング（10）の胴部（11）に固定されている。上記ロータ（32）には、該ロータ（32）と共に回転する駆動軸（33）が連結されている。この駆動軸（33）は、圧縮機構（20）を上下方向に貫通し、シリンダ室（C1,C2）内に位置する部分に偏心部（33a）が形成されている。この偏心部（33a）は、他の部分よりも大径に形成され、駆動軸（33）の軸心から所定量だけ偏心している。
【００２７】
上記駆動軸（33）の内部には、軸方向にのびる給油路（図示省略）が設けられている。また、上記駆動軸（33）の下端部には、給油ポンプ（34）が設けられている。この給油ポンプ（34）は、ケーシング（10）内の底部に貯まる潤滑油を汲み上げ、駆動軸（33）の給油路を通じて圧縮機構（20）の摺動部へ供給するように構成されている。
【００２８】
上記シリンダ（21）は、外側シリンダ部（24）および内側シリンダ部（25）を備えている。上記外側シリンダ部（24）および内側シリンダ部（25）は、互いに同軸の円環状に形成され、端部が鏡板（26）で連結されることによって一体に形成されている。そして、上記環状のシリンダ室（C1,C2）が外側シリンダ部（24）の内周面と内側シリンダ部（25）の外周面との間に形成されている。また、上記内側シリンダ部（25）の内側には、駆動軸（33）の偏心部（33a）が摺動自在に嵌合している。
【００２９】
上記上部ハウジング（16）および下部ハウジング（17）には、それぞれ駆動軸（33）を回転自在に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、駆動軸（33）がシリンダ室（C1,C2）を上下方向に貫通し、偏心部（33a）の軸方向両側部分が軸受け部（16a,17a）を介してケーシング（10）に保持される貫通構造となっている。
【００３０】
上記環状ピストン（22）は、外周面が外側シリンダ部（24）の内周面より小径に形成され、内周面が内側シリンダ部（25）の外周面より大径に形成されている。そして、上記環状ピストン（22）は、環状のシリンダ室（C1,C2）内に偏心して配置され、該シリンダ室（C1,C2）を外側シリンダ室（C1）と内側シリンダ室（C2）とに区画するように構成されている。つまり、上記外側シリンダ室（C1）が外側シリンダ部（24）の内周面と環状ピストン（22）の外周面との間に形成され、上記内側シリンダ室（C2）が環状ピストン（22）の内周面と内側シリンダ部（25）の外周面との間に形成されている。そして、上記シリンダ（21）の鏡板（26）が各シリンダ室（C1,C2）の一端を閉塞する第１閉塞部材を構成し、上部ハウジング（16）が各シリンダ室（C1,C2）の他端を閉塞する第２閉塞部材を構成している。
【００３１】
上記環状ピストン（22）は、外周面が外側シリンダ部（24）の内周面と実質的に１点で接すると共に、その接点と位相が１８０°異なる位置で内周面が内側シリンダ部（25）の外周面と実質的に１点で接するように形成されている。
【００３２】
図２に示すように、上記圧縮機構（20）は、外側シリンダ室（C1）および内側シリンダ室（C2）をそれぞれ圧縮室である高圧室（C1-Hp,C2-Hp）と吸入室である低圧室（C1-Lp,C2-Lp）とに区画するブレード（23）を備えている。このブレード（23）は、環状ピストン（22）を貫通してシリンダ室（C1,C2）の径方向に延びる長方形板状に形成され、両端が外側シリンダ部（24）の内周面と内側シリンダ部（25）の外周面とに当接している。なお、このブレード（23）の当接部は、それぞれ外側シリンダ部（24）および内側シリンダ部（25）の周方向に変位しない（ズレない）ように構成されている。
【００３３】
上記環状ピストン（22）は、ブレード（23）が貫通可能に一部分が分断されたＣ型に形成されている。この環状ピストン（22）の分断箇所には、揺動ブッシュ（27）が設けられている。この揺動ブッシュ（27）は、吐出側ブッシュ（27A）と吸入側ブッシュ（27B）とにより構成されている。上記吐出側ブッシュ（27A）および吸入側ブッシュ（27B）は、ブレード（23）に対して、それぞれ高圧室（C1-Hp,C2-Hp）側および低圧室（C1-Lp,C2-Lp）側に位置している。
【００３４】
上記吐出側ブッシュ（27A）および吸入側ブッシュ（27B）は、何れも断面形状が略半円形に形成され、平面同士が対向するように配置されている。つまり、この両ブッシュ（27A,27B）の対向面の間は、ブレード（23）が摺動するブレード溝（28）を構成している。上記揺動ブッシュ（27）は、ブレード（23）がブレード溝（28）を進退しながら、環状ピストン（22）に対してブレード（23）およびシリンダ（21）と一体的に揺動するように構成されている。なお、上記両ブッシュ（27A,27B）は、別体ではなく、一部で連結される一体構造に形成してもよい。
【００３５】
上記圧縮機構（20）では、駆動軸（33）の回転に伴い、環状ピストン（22）と外側シリンダ部（24）および内側シリンダ部（25）との各接点が図５における（Ａ）図から（Ｄ）図へ順に移動する。つまり、上記圧縮機構（20）は、駆動軸（33）の回転により、外側シリンダ部（24）および内側シリンダ部（25）が自転することなく、駆動軸（33）の周りを公転運動するように構成されている。
【００３６】
また、上記圧縮機構（20）は、本発明の特徴として、ブレード（23）がシリンダ（21）の軸方向でもある駆動軸（33）の軸方向に沿って変位自在に構成されている。
【００３７】
図３および図４に示すように、上記シリンダ（21）の鏡板（26）の内面（シリンダ室（C1,C2）側の面）には、凹状の逃げ溝（D）が形成されている。この逃げ溝（D）は、内側シリンダ部（25）の外周面と外側シリンダ部（24）の内周面との間に亘って、シリンダ（21）の径方向に沿って延びている。そして、この逃げ溝（D）は、ブレード（23）が駆動軸（33）の軸方向に沿って進退自在に嵌合している。また、この逃げ溝（D）には、図示しないが、ブレード（23）を上方に付勢して上部ハウジング（16）に接触させるバネが設けられている。
【００３８】
上記圧縮機構（20）は、逃げ溝（D）に圧力Ｐ１が作用する第１状態と、逃げ溝（D）に圧力Ｐ１よりも低い圧力Ｐ２が作用する第２状態とに切換可能に構成されている。本実施形態では、後述するケーシング（10）内における高圧空間（S2）の吐出冷媒を逃げ溝（D）内に導入することでその吐出圧力を圧力Ｐ１として作用させ、ケーシング（10）内における低圧空間（S1）の吸入冷媒を逃げ溝（D）内に導入することでその吸入圧力を圧力Ｐ２として作用させる。
【００３９】
上部ハウジング（16）に接触しているブレード（23）は、第１状態に切り換わると、逃げ溝（D）内に圧力Ｐ１が作用することで、上部ハウジング（16）にさらに押し付けられる。これにより、ブレード（23）の上端部（23b）が上部ハウジング（16）に強固に接し、下端部（23a）が逃げ溝（D）内に嵌合する状態となる（図３参照）。つまり、この第１状態では、外側シリンダ室（C1）および内側シリンダ室（C2）がそれぞれ高圧室（C1-Hp,C2-Hp）と低圧室（C1-Lp,C2-Lp）とに区画され、各シリンダ室（C1,C2）で冷媒の吸入および圧縮が行われる。
【００４０】
なお、上記ブレード（23）の上端部（23a）には、低圧室（C1-Lp,C2-Lp）と高圧室（C1-Hp,C2-Hp）との圧力差によって下向きの力が作用するが、この下向きの力よりもバネ力および圧力Ｐ１の合力が大きくなるように設定しているため、ブレード（23）が下方に下がることはない。
【００４１】
上記ブレード（23）は、第２状態に切り換わると、逃げ溝（D）内の圧力が圧力Ｐ１から圧力Ｐ２へ低下し、上端部（23a）に対して下向きに作用する力がバネ力および圧力Ｐ２の合力に打ち勝つことで、押し下げられるように構成されている。これにより、ブレード（23）の上端部（23b）が上部ハウジング（16）から離隔し、その隙間を通じて低圧室（C1-Lp,C2-Lp）と高圧室（C1-Hp,C2-Hp）とが連通して各シリンダ室（C1,C2）が単一空間となる（図４参照）。
【００４２】
この第２状態では、シリンダ（21）の回転に伴って高圧室（C1-Hp,C2-Hp）の冷媒がブレード（23）の上端部（23a）における隙間から低圧室（C1-Lp,C2-Lp）に流れ込むが、その際に僅かな流動抵抗が生じ、その抵抗の分だけ高圧室（C1-Hp,C2-Hp）で冷媒が若干圧縮されることになる。ところが、この圧縮量は上記第１状態の圧縮量と比べて大幅に少なく、循環量も大幅に減少することになる。また、上記低圧室（C1-Lp,C2-Lp）と高圧室（C1-Hp,C2-Hp）との間には僅かな圧力差が生じるので、その圧力差によってブレード（23）の上端部（23a）に下向きの力が作用し、ブレード（23）が押し下げられた状態（下方に変位した状態）で保持される。なお、上記ブレード（23）の下端部（23a）および上端部（23b）は、それぞれブレード（23）におけるシリンダ（21）の径方向に延びる一端部および他端部を構成している。
【００４３】
このように、ブレード（23）は、第１状態と第２状態とに切り換わる際、長さ方向における両端部が外側シリンダ部（24）と内側シリンダ部（25）とを摺動し、両側面が揺動ブッシュ（27）を摺動するように構成されている。
【００４４】
なお、本実施形態では、ブレード（23）の逃げ溝（D）に対する後退量を変化させることで、圧縮量および循環量の減少度合を変化させることができる。例えば、ブレード（23）の後退量を増大させれば、ブレード（23）の上端部（23a）と上部ハウジング（16）との隙間が大きくなり、それにおける冷媒の流動抵抗が低下するので、圧縮量および循環量が減少することになる。また、ブレード（23）全体が逃げ溝（D）内に収納されるまで後退量を増大させた場合、ブレード（23）と上部ハウジング（16）との隙間に流動抵抗が殆ど生じなくなり、圧縮量および循環量が略ゼロになる。
【００４５】
上記上部ハウジング（16）には、吸入管（14）の下方に長穴状の吸入口（41）が形成されている。この吸入口（41）は、上部ハウジング（16）をその軸方向に貫通し、各シリンダ室（C1,C2）の低圧室（C1-Lp,C2-Lp）と上部ハウジング（16）の上方空間（低圧空間（S1））とを連通させている。また、上記外側シリンダ部（24）には、吸入空間（42）と外側シリンダ室（C1）の低圧室（C1-Lp）とを連通する貫通孔（43）が形成されている。上記環状ピストン（22）には、外側シリンダ室（C1）の低圧室（C1-Lp）と内側シリンダ室（C2）の低圧室（C2-Lp）とを連通する貫通孔（44）が形成されている。
【００４６】
なお、上記環状ピストン（22）と外側シリンダ部（24）は、上記吸入口（41）に対応した箇所の上端部を図１に破線で示すように面取りし、くさび形状にするとよい。こうすると、低圧室（C1-Lp,C2-Lp）への冷媒の吸入を効率よく行うことができる。
【００４７】
上記ハウジング（16）には、２つの吐出口（45）が形成されている。この各吐出口（45）は、上部ハウジング（16）をその軸方向に貫通している。この各吐出口（45）の下端は、各シリンダ室（C1,C2）の高圧室（C1-Hp,C2-Hp）に臨むように開口している。一方、この各吐出口（45）の上端は、該吐出口（45）を開閉する吐出弁（46）を介して吐出空間（47）に連通している。
【００４８】
この吐出空間（47）は、上部ハウジング（16）とカバープレート（18）との間に形成されている。そして、上記上部ハウジング（16）および下部ハウジング（17）には、吐出空間（47）から下部ハウジング（17）の下方空間（高圧空間（S2））に連通する吐出通路（47a）が形成されている。
【００４９】
一方、上記下部ハウジング（17）には、シールリング（29）が設けられている。このシールリング（29）は、下部ハウジング（17）の環状溝（17b）に装填され、シリンダ（21）の鏡板（26）の下面に圧接している。また、上記シリンダ（21）と下部ハウジング（17）の接触面には、シールリング（29）の径方向内側部分に高圧の潤滑油が導入されるようになっている。これにより、シールリング（29）は、潤滑油の圧力を利用して環状ピストン（22）の下端面とシリンダ（21）の鏡板（26）との間の軸方向隙間を縮小するコンプライアンス機構を構成している。
【００５０】
−運転動作−
次に、この圧縮機（1）の運転動作について、図５を参照しながら説明する。
【００５１】
先ず、上記ブレード（23）を第１状態に切り換えて電動機（30）を起動すると、ロータ（32）の回転が駆動軸（33）を介して圧縮機構（20）の外側シリンダ部（24）および内側シリンダ部（25）に伝達される。これにより、ブレード（23）が揺動ブッシュ（27）の間で往復運動（進退動作）を行い、且つ、ブレード（23）と揺動ブッシュ（27）が一体的になって、環状ピストン（22）に対して揺動動作を行う。そして、上記外側シリンダ部（24）および内側シリンダ部（25）が環状ピストン（22）に対して揺動しながら公転し、圧縮機構（20）が所定の圧縮動作を行う。
【００５２】
具体的に、上記外側シリンダ室（C1）では、図５（Ｄ）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（33）が図の右回りに回転して図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）の状態へ変化するに従って該低圧室（C1-Lp）の容積が増大し、それに伴って、冷媒が吸入管（14）、低圧空間（S1）および吸入口（41）を通って該低圧室（C1-Lp）に吸入される。このとき、冷媒は、吸入口（41）から低圧室（C1-Lp）へ直接吸入されるだけでなく、一部は吸入口（41）から吸入空間（42）へ入り、そこから貫通孔（43）を通って低圧室（C1-Lp）へ吸入される。
【００５３】
上記駆動軸（33）が一回転して再び図５（Ｄ）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（C1-Hp）となり、ブレード（23）を隔てて新たな低圧室（C1-Lp）が形成される。上記駆動軸（33）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（C1-Hp）の容積が減少し、該高圧室（C1-Hp）で冷媒が圧縮される。この高圧室（C1-Hp）の高圧冷媒は、吐出口（45）より吐出空間（47）へ流出し、吐出通路（47a）を通って高圧空間（S2）へ流出する。
【００５４】
上記内側シリンダ室（C2）では、図５（Ｂ）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（33）が図の右回りに回転して図５（Ｃ）、図５（Ｄ）、図５（Ａ）の状態へ変化するに従って該低圧室（C2-Lp）の容積が増大し、それに伴って、冷媒が吸入管（14）、低圧空間（S1）および吸入口（41）を通って該低圧室（C2-Lp）に吸入される。このとき、冷媒は、吸入口（41）から低圧室（C2-Lp）へ直接吸入されるだけでなく、一部は吸入口（41）から吸入空間（42）へ入り、そこから貫通孔（43）、外側シリンダ室の低圧室（C1-Lp）および貫通孔（44）を通って内側シリンダ室（C2）の低圧室（C2-Lp）へ吸入される。
【００５５】
上記駆動軸（33）が一回転して再び図５（Ｂ）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（C2-Hp）となり、ブレード（23）を隔てて新たな低圧室（C2-Lp）が形成される。上記駆動軸（33）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（C2-Hp）の容積が減少し、該高圧室（C2-Hp）で冷媒が圧縮される。この高圧室（C2-Hp）の高圧冷媒は、吐出口（45）より吐出空間（47）へ流出し、吐出通路（47a）を通って高圧空間（S2）へ流出する。
【００５６】
このように、外側シリンダ室（C1）と内側シリンダ室（C2）で圧縮されて高圧空間（S2）へ流出した高圧の冷媒は、吐出管（15）から吐出され、冷媒回路で凝縮行程、膨張行程および蒸発行程を経た後、再び圧縮機（1）に吸入される。
【００５７】
次に、上述した運転動作において、ブレード（23）を第２状態に切り換えると、外側シリンダ室（C1）および内側シリンダ室（C2）がそれぞれ単一空間となり、冷媒の吸入および圧縮が殆ど行われない。例えば、ある一定時間のうち半分の時間だけブレード（23）を第２状態に切り換えると、その間は冷媒の吸入量および圧縮量が大幅に減少するので、全体で見ると冷媒循環量がほぼ半分となる。また、ある一定時間のうち３／４の時間だけブレード（23）を第２状態に切り換えると、さらに冷媒循環量が減少する。
【００５８】
このように、ある一定時間の間にブレード（23）が第２状態となる割合を増大させるに従って、冷媒循環量が減少することになる。したがって、その割合を無段階に変化させることによって、冷媒の循環量を無段階に変化させることができる。
【００５９】
−実施形態１の効果−
以上のように、本実施形態１によれば、シリンダ（21）の径方向に形成された外側シリンダ室（C1）および内側シリンダ室（C2）がそれぞれ単一空間となるようにブレード（23）をシリンダ（21）の軸方向に変位自在に構成するようにしたので、ある一定期間のうち単一空間とさせる割合を変更することで、運転時間全体における冷媒循環量を任意に変更することができる。これにより、容量制御を無段階に行うことができる。
【００６０】
また、上記ブレード（23）をシリンダ（21）の径方向に延ばし、その両端が外側シリンダ部（24）の内周面と内側シリンダ部（25）の外周面とにシリンダ（21）の軸方向に摺動自在に形成したので、確実にブレード（23）をシリンダ（21）の軸方向に変位させることができる。
【００６１】
また、上記シリンダ（21）の端部を閉塞する鏡板（26）に逃げ溝（D）を形成し、ブレード（23）を第２閉塞部材（16（51））に対して接触および離隔させるようにしたので、確実に各シリンダ室（C1,C2）を高圧室（C1-Hp,C2-Hp）と低圧室（C1-Lp,C2-Lp）とに区画した状態と、単一空間となる状態とに切り換えることができる。
【００６２】
《発明の実施形態２》
本実施形態２は、図６に示すように、上記実施形態１における圧縮機構（20）の構成を変更したものである。つまり、本実施形態は、環状ピストン（52）が可動側でシリンダ（21）が固定側となり、環状ピストン（52）がシリンダ（21）に対して偏心回転するように構成されている。
【００６３】
上記圧縮機構（20）は、上部ハウジング（16）とピストン体（50）とを備えている。上部ハウジング（16）は、シリンダ（21）が一体形成されている。上記ピストン体（50）は、シリンダ（21）に対して偏心回転運動をするように構成されている。なお、本実施形態では、下部ハウジング（17）が省略されている。
【００６４】
上記シリンダ（21）は、互いに同軸の円環状に形成された外側シリンダ部（24）および内側シリンダ部（25）を備えている。この外側シリンダ部（24）および内側シリンダ（25）は、上部ハウジング（16）の鏡板（26）の下面に設けられている。そして、この外側シリンダ部（24）の内周面と内側シリンダ部（25）の外周面との間に、環状のシリンダ室（C1,C2）が形成されている。
【００６５】
上記ピストン体（50）は、鏡板（51）と、該鏡板（22）の上面に一体に立設された環状ピストン（52）と円柱状ピストン（24）とを備えている。上記環状ピストン（52）は、内径が円柱状ピストン（24）の外径より大径に形成され、該円柱状ピストン（24）と同軸に形成されている。そして、上記ピストン体（50）は、環状ピストン（52）が環状のシリンダ室（C1,C2）内に配置されて該シリンダ室（C1,C2）を外側シリンダ室（C1）と内側シリンダ室（C2）とに区画するように構成されている。つまり、上部ハウジング（16）の鏡板（26）が各シリンダ室（C1,C2）の一端を閉塞する第１閉塞部材を構成し、ピストン体（50）の鏡板（51）が各シリンダ室（C1,C2）の他端を閉塞する第２閉塞部材を構成している。なお、上記円柱状ピストン（53）は、内側シリンダ部（25）内に配置されている。
【００６６】
上記電動機（30）の駆動軸（33）は、上端部に偏心部（33a）が形成され、該偏心部（33a）がピストン体（50）に連結されている。つまり、この駆動軸（33）の偏心部（33a）は、ピストン体（50）の下面に円筒状に一体形成された嵌合部（54）に回転自在に嵌め込まれている。これにより、駆動軸（33）の回転に伴い、ピストン体（50）がシリンダ（21）に対して偏心回転する。
【００６７】
図７〜図９に示すように、本実施形態においても、ブレード（23）が駆動軸（33）の軸方向に沿って変位自在に構成されている。
【００６８】
上記ブレード（23）の逃げ溝（D）は、シリンダ（21）の鏡板（26）の内面（シリンダ室（C1,C2）側の面）に形成されている。この逃げ溝（D）は、上述した実施形態１と同様に、内側シリンダ部（25）の外周面と外側シリンダ部（24）の内周面との間に亘って、シリンダ（21）の径方向に沿って延びている。そして、この逃げ溝（D）は、ブレード（23）が駆動軸（33）の軸方向に沿って進退自在に嵌合している。また、この逃げ溝（D）には、図示しないが、ブレード（23）を下方に付勢してピストン体（50）の鏡板（51）に接触させるバネが設けられている。
【００６９】
上記圧縮機構（20）は、逃げ溝（D）に圧力Ｐ１が作用する第１状態と、逃げ溝（D）に圧力Ｐ１よりも低い圧力Ｐ２が作用する第２状態とに切換可能に構成されている。
【００７０】
上記ピストン体（50）に接触しているブレード（23）は、第１状態に切り換わると、逃げ溝（D）内に圧力Ｐ１が作用することで、ピストン体（50）にさらに押し付けられる。これにより、ブレード（23）の下端部（23b）がピストン体（50）の鏡板（51）に強固に接し、上端部（23a）が逃げ溝（D）内に嵌合する状態となる（図８参照）。つまり、この第１状態では、外側シリンダ室（C1）および内側シリンダ室（C2）がそれぞれ高圧室（C1-Hp,C2-Hp）と低圧室（C1-Lp,C2-Lp）とに区画され、各シリンダ室（C1,C2）で冷媒の吸入および圧縮が行われる。
【００７１】
なお、上記ブレード（23）の下端部（23b）には、低圧室（C1-Lp,C2-Lp）と高圧室（C1-Hp,C2-Hp）との圧力差によって上向きの力が作用するが、この上向きの力よりもバネ力および圧力Ｐ１の合力が大きくなるように設定しているため、ブレード（23）が上方へ押し上げられることはない。
【００７２】
上記ブレード（23）は、第２状態に切り換わると、逃げ溝（D）内の圧力が圧力Ｐ１から圧力Ｐ２へ低下し、下端部（23b）に対して上向きに作用する力がバネ力および圧力Ｐ２の合力に打ち勝つことで、押し上げられるように構成されている。これにより、ブレード（23）の下端部（23b）がピストン体（50）の鏡板（51）から離隔し、その隙間を通じて低圧室（C1-Lp,C2-Lp）と高圧室（C1-Hp,C2-Hp）とが連通して各シリンダ室（C1,C2）が単一空間となる（図９参照）。
【００７３】
この第２状態では、上記第１実施形態と同様に、シリンダ（21）の回転に伴って高圧室（C1-Hp,C2-Hp）で冷媒が若干圧縮されることになるが、この圧縮量は上記第１状態の圧縮量と比べて大幅に少なく、循環量も大幅に減少することになる。また、上記低圧室（C1-Lp,C2-Lp）と高圧室（C1-Hp,C2-Hp）との間には僅かな圧力差が生じるので、その圧力差によってブレード（23）の下端部（23b）に上向きの力が作用し、ブレード（23）が押し上げられた状態（上方に変位した状態）で保持される。なお、本実施形態では、ブレード（23）の上端部（23a）および下端部（23b）は、それぞれブレード（23）におけるシリンダ（21）の径方向に延びる一端部および他端部を構成している。
【００７４】
次に、この圧縮機（1）の運転動作について図１０を参照しながら説明する。なお、この運転動作における各シリンダ室（C1,C2）の作用は、上記実施形態１と実質的に同様である。
【００７５】
すなわち、上記ブレード（23）が第１状態の場合、外側シリンダ室（C1）では、図１０（Ｄ）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（33）が回転して図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）の状態へ変化するに従って該低圧室（C1-Lp）の容積が増大し、冷媒が低圧室（C1-Lp）に吸入される。そして、上記駆動軸（33）が一回転すると、上記低圧室（C1-Lp）が高圧室（C1-Hp）となり、さらに駆動軸（33）が回転すると、上記高圧室（C1-Hp）の容積が減少して冷媒が圧縮される。
【００７６】
一方、上記内側シリンダ室（C2）では、図１０（Ｂ）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（33）が回転して図１０（Ｃ）、図１０（Ｄ）、図１０（Ａ）の状態へ変化するに従って該低圧室（C2-Lp）の容積が増大し、冷媒が該低圧室（C2-Lp）に吸入される。そして、上記駆動軸（33）が一回転すると、上記低圧室（C2-Lp）が高圧室（C2-Hp）となり、さらに駆動軸（33）が回転すると、上記高圧室（C2-Hp）の容積が減少して冷媒が圧縮される。
【００７７】
本実施形態においても、例えば、ある一定時間のうち半分の時間だけブレード（23）を第２状態に切り換えると、その間は吸入および圧縮が殆ど行われないので全体の冷媒循環量がほぼ半分となる。また、ある一定時間のうち３／４の時間だけブレード（23）を第２状態に切り換えると、さらに冷媒循環量が減少する。
【００７８】
このように、ある一定時間の間にブレード（23）が第２状態となる割合を増大させるに従って、冷媒循環量が減少することになる。したがって、その割合を無段階に変化させることによって、冷媒の循環量を無段階に変化させることができる。その他の構成、作用および効果は実施形態１と同様である。
【００７９】
《発明の実施形態３》
本実施形態３は、上記実施形態１または２が逃げ溝（D）に作用させる圧力Ｐ１および圧力Ｐ２として冷媒の吐出圧力および吸入圧力を用いるようにしたが、これに代えて、例えば給油ポンプ（34）のポンプ圧力を利用するようにしてもよい。
【００８０】
具体的に、第１状態の場合、給油ポンプ（34）で潤滑油を逃げ溝（D）に導入してそのポンプ圧力を圧力Ｐ１として作用させ、第２状態の場合、潤滑油の導入を停止してポンプ圧力を作用させないようにする。この場合、逃げ溝（D）内にはバネが不要となる。つまり、上記ブレード（23）は、第１状態に切り換わると、圧力Ｐ１によって上方または下方へ変位し、各シリンダ室（C1,C2）を低圧室（C1-Lp,C2-Lp）と高圧室（C1-Hp,C2-Hp）とに区画するように構成される。また、上記ブレード（23）は、第２状態に切り換わると、逃げ溝（D）内の圧力が低下するため、上端部（23a）に作用する圧力によって逃げ溝（D）内に後退し、各シリンダ室（C1,C2）が単一空間となる。
【００８１】
上記の構成では、電動機（45）を起動すると、給油ポンプ（34）のポンプ圧力が立ち上がるため、冷媒の圧縮状態に関係なく常に圧力Ｐ１としてのポンプ圧力を逃げ溝（D）に作用させることができる。したがって、この形態では、上記の各実施形態で用いた、逃げ溝（D）に吐出圧力を作用させるためにブレード（23）を付勢するバネを省略することができる。その他の構成、作用および効果は実施形態１と同様である。
【００８２】
なお、以上の各実施形態は、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。例えば、上記実施形態では、圧力の切換によってブレード（23）を進退させるようにしたが、電磁石のオンオフ切換によって進退させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上説明したように、本発明は、環状ピストンが配置される環状のシリンダ室を有し、該シリンダ室をブレードによって高低圧室に区画する回転式流体機械として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】実施形態１に係る圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】実施形態１に係る圧縮機構を示す横断面図である。
【図３】実施形態１に係るブレードが第１状態の圧縮機構を示し、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】実施形態１に係るブレードが第２状態の圧縮機構を示し、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図５】実施形態１に係る圧縮機構の動作を示す横断面図である。
【図６】実施形態２に係る圧縮機を示す縦断面図である。
【図７】実施形態２に係る圧縮機構を示す横断面図である。
【図８】実施形態２に係るブレードが第１状態の圧縮機構を示し、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図９】実施形態２に係るブレードが第２状態の圧縮機構を示し、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図１０】実施形態２に係る圧縮機構の動作を示す横断面図である。
【図１１】従来の圧縮機を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
1         圧縮機
21        シリンダ
22        環状ピストン
23        ブレード
23a       下端部（一端部）
23b       上端部（他端部）
24        外側シリンダ部
25        内側シリンダ部
26        鏡板（第１閉塞部材）
16        上部ハウジング（第２閉塞部材）
51        鏡板（第２閉塞部材）
C1        外側シリンダ室
C2        内側シリンダ室
D         逃げ溝
【図１】
2006348925.tif 000003
【図２】
2006348925.tif 000004
【図３】
2006348925.tif 000005
【図４】
2006348925.tif 000006
【図５】
2006348925.tif 000007
【図６】
2006348925.tif 000008
【図７】
2006348925.tif 000009
【図８】
2006348925.tif 000010
【図９】
2006348925.tif 000011
【図１０】
2006348925.tif 000012
【図１１】
2006348925.tif 000013