(57)【要約】【課題】本発明の目的は、圧縮機構における冷媒の流路抵抗を低減して、性能の低下を抑制することができる圧縮機を提供することである。【解決手段】ロータリ圧縮機１０１の圧縮機構１５は、フロントヘッド２３と、円筒形状のシリンダ２４と、ピストン２１とを備える。フロントヘッド２３は、冷媒の吐出ポート２３ｂを有する。ピストン２１は、シリンダ内周面３４ｃと接触しながら回転軸１７ｇを中心に公転する。シリンダ２４は、冷媒の吸入孔２４ｂを有する。シリンダ２４は、吐出ポート２３ｂと連通する吐出切り欠き２４ｃを有する。吐出ポート２３ｂの出口の一部は、回転軸１７ｇに沿って見た場合に、シリンダ内周面３４ｃよりもシリンダ２４の径方向外側に位置している。吐出切り欠き２４ｃは、回転軸１７ｇに沿って見た場合に、ピストン２１の公転方向において、吐出ポート２３ｂの出口よりも吸入孔２４ｂの側に形成されている。【選択図】図４
2018048567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（１０）と、
前記ケーシングの内部に設置され、冷媒が圧縮される圧縮室（４０）を内部に有する圧縮機構（１５）と、
を備え、
前記圧縮機構は、
前記圧縮室から前記圧縮機構の外部空間に吐出される前記冷媒が通過する吐出通路（２３ｂ）を有するヘッド（２３）と、
円筒形状のシリンダ（２４）と、
前記シリンダの内周面と接触しながら回転軸（１７ｇ）を中心に公転し、前記ヘッドおよび前記シリンダと共に前記圧縮室を形成する回転部材（２１）と、
を備え、
前記ヘッドおよび前記シリンダの少なくとも一方は、前記外部空間から前記圧縮室に吸入される前記冷媒が通過する吸入通路（２４ｂ）を有し、
前記ヘッドおよび前記シリンダの少なくとも一方は、前記吐出通路と連通する切り欠き部（２４ｃ）を有し、
前記吐出通路は、前記圧縮室側の開口である吐出通路入口（２３ｂ１）と、前記吐出通路入口の反対側の開口である吐出通路出口（２３ｂ２）とを有し、
前記吐出通路出口の一部は、前記圧縮機構を前記回転軸に沿って見た場合に、前記内周面よりも前記シリンダの径方向外側に位置しており、
前記切り欠き部は、前記圧縮機構を前記回転軸に沿って見た場合に、前記回転部材の公転方向において、前記吐出通路出口よりも前記吸入通路の側に形成されている、
圧縮機（１０１）。
【請求項２】
前記圧縮機構を前記回転軸に沿って見た場合に、前記吐出通路出口の一部であって前記内周面より前記径方向外側の部分の面積と、前記吐出通路出口の面積との比は、０．０５〜０．６５である、
請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記圧縮機構を前記回転軸に沿って見た場合に、前記切り欠き部の面積は、前記吐出通路出口の一部であって前記内周面より前記径方向外側の部分の面積よりも大きい、
請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記吐出通路出口を開閉する弁部材（２３ｃ）をさらに備え、
前記切り欠き部は、前記圧縮機構を前記回転軸に沿って見た場合に、前記公転方向において、前記弁部材が閉じる時の前記回転部材の回転角度よりも前記吐出通路の側に形成されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置等に用いられる圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍装置等に用いられる圧縮機として、特許文献１（特開平１０−４７２７８号公報）に開示されるような回転式圧縮機が用いられている。回転式圧縮機は、冷媒が圧縮される圧縮室を内部に有する圧縮機構を備える。圧縮機構は、円筒形状のシリンダと、一対のヘッドと、回転部材とを有する。回転部材が、シリンダの内周面と接触しながら回転軸周りに公転することで、圧縮室の容積が徐々に小さくなり、圧縮室内の冷媒が圧縮される。圧縮される前の冷媒は、シリンダ等に形成された吸入通路を通って圧縮室に吸入される。圧縮された冷媒は、ヘッドに形成された吐出通路を通って圧縮機構から吐出される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の回転式圧縮機の圧縮機構では、圧縮された冷媒が圧縮室から吐出通路に流れ込むときに、冷媒の流路断面積が急激に増加する。図１０は、従来の回転式圧縮機の圧縮機構の縦断面図の一例である。図１０には、シリンダ１２４、一対のヘッド（フロントヘッド１２３およびリアヘッド１２５）、回転部材１２１、吐出通路１２３ｂおよび圧縮室１４０が示されている。シリンダ１２４は、フロントヘッド１２３およびリアヘッド１２５によって挟まれている。吐出通路１２３ｂは、フロントヘッド１２３に形成され、シリンダ１２４内部の圧縮室１４０と連通する。回転部材１２１は、圧縮室１４０で回転するピストン等である。図１０は、圧縮室１４０で圧縮された冷媒が吐出通路１２３ｂに流れ込むときの状態を表す。シリンダ１２４の径方向（図１０では水平方向）において、吐出通路１２３ｂの一部は、シリンダ１２４と重なっている。すなわち、吐出通路１２３ｂの一部は、シリンダ１２４の内周面１３４ｃよりも、シリンダ１２４の外周面１３４ｄ側（図１０では左側）に位置している。図１０に示されるように、圧縮室１４０から吐出通路１２３ｂに流れ込む冷媒は、最初に第１吐出流路１２３ｂ１を流れ、次に第２吐出流路１２３ｂ２を流れる。第１吐出流路１２３ｂ１は、圧縮室１４０と吐出通路１２３ｂとの境界である。第２吐出流路１２３ｂ２は、吐出通路１２３ｂである。吐出通路１２３ｂの一部は、シリンダ１２４と重なっているので、第２流路１２３ｂ２は、第１流路１２３ｂ１よりも流路断面積が大きい。そのため、圧縮室１４０から吐出通路１２３ｂに冷媒が流れ込むときに、冷媒の流路断面積は急激に増加する。冷媒の流路断面積が急激に増加する箇所では、冷媒の流路抵抗が増加する。これにより、圧縮機の性能が低下するおそれがある。
【０００４】
本発明の目的は、圧縮機構における冷媒の流路抵抗を低減して、性能の低下を抑制することができる圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１観点に係る圧縮機は、ケーシングと、圧縮機構とを備える。圧縮機構は、ケーシングの内部に設置され、冷媒が圧縮される圧縮室を内部に有する。圧縮機構は、ヘッドと、円筒形状のシリンダと、回転部材とを備える。ヘッドは、圧縮室から圧縮機構の外部空間に吐出される冷媒が通過する吐出通路を有する。回転部材は、シリンダの内周面と接触しながら回転軸を中心に公転し、ヘッドおよびシリンダと共に圧縮室を形成する。ヘッドおよびシリンダの少なくとも一方は、外部空間から圧縮室に吸入される冷媒が通過する吸入通路を有する。ヘッドおよびシリンダの少なくとも一方は、吐出通路と連通する切り欠き部を有する。吐出通路は、圧縮室側の開口である吐出通路入口と、吐出通路入口の反対側の開口である吐出通路出口とを有する。吐出通路出口の一部は、圧縮機構を回転軸に沿って見た場合に、内周面よりもシリンダの径方向外側に位置している。切り欠き部は、圧縮機構を回転軸に沿って見た場合に、回転部材の公転方向において、吐出通路出口よりも吸入通路の側に形成されている。
【０００６】
この圧縮機の圧縮機構では、ヘッドに形成された圧縮冷媒の吐出通路が、ヘッドおよびシリンダの少なくとも一方に形成された切り欠き部と連通している。切り欠き部によって、圧縮冷媒の吐出流路断面積の急激な増加が抑制されるので、切り欠き部が形成されていない場合と比べて圧縮冷媒の流路抵抗が低減する。従って、この圧縮機は、圧縮機構における冷媒の流路抵抗を低減して、性能の低下を抑制することができる。
【０００７】
本発明の第２観点に係る圧縮機は、第１観点に係る圧縮機であって、圧縮機構を回転軸に沿って見た場合に、吐出通路出口の一部であって内周面より径方向外側の部分の面積と、吐出通路出口の面積との比は、０．０５〜０．６５である。
【０００８】
この圧縮機の圧縮機構では、吐出通路出口の一部であって内周面より径方向外側の部分の面積と、吐出通路出口全体の面積との比の範囲が限定されているので、圧縮冷媒の吐出流路断面積の急激な増加が抑制される。従って、この圧縮機は、圧縮機構における冷媒の流路抵抗を低減して、性能の低下を抑制することができる。
【０００９】
本発明の第３観点に係る圧縮機は、第１観点または第２観点に係る圧縮機であって、圧縮機構を回転軸に沿って見た場合に、切り欠き部の面積は、吐出通路出口の一部であって内周面より径方向外側の部分の面積よりも大きい。
【００１０】
この圧縮機の圧縮機構では、切り欠き部の面積が、吐出通路出口の一部であって内周面より径方向外側の部分の面積よりも大きいので、圧縮冷媒の吐出流路断面積の急激な増加が抑制される。従って、この圧縮機は、圧縮機構における冷媒の流路抵抗を低減して、性能の低下を抑制することができる。
【００１１】
本発明の第４観点に係る圧縮機は、第１観点乃至第３観点のいずれか１つに係る圧縮機であって、吐出通路出口を開閉する弁部材をさらに備える。また、切り欠き部は、圧縮機構を回転軸に沿って見た場合に、公転方向において、弁部材が閉じる時の回転部材の回転角度よりも吐出通路の側に形成されている。
【００１２】
この圧縮機の圧縮機構では、切り欠き部を吐出通路側に形成することで、吐出弁が閉じ切る前に切り欠き部を介して圧縮室の高圧側と低圧側がつながって圧縮冷媒が低圧側にリークすることが抑制される。従って、この圧縮機は、性能の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る圧縮機は、圧縮機構における冷媒の流路抵抗を低減して、性能の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係るロータリ圧縮機１０１の縦断面図である。
【図２】図１の線分ＩＩ−ＩＩにおける圧縮機構１５の断面図である。
【図３】シリンダ２４の外観図である。
【図４】図２に示される吐出切り欠き２４ｃの近傍の拡大図である。
【図５】図２に示される吐出切り欠き２４ｃの近傍の拡大図である。
【図６】ピストン２１の回転角度が０°の場合における、圧縮機構１５の断面図である。
【図７】変形例Ａにおける吐出切り欠き２４ｃの位置を説明するための図である。
【図８】吐出弁２３ｃのリフト量の測定結果の一例である。
【図９】変形例Ｂにおける吐出切り欠き２４ｃの近傍の拡大図である。
【図１０】従来の回転式圧縮機の圧縮機構の縦断面図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態に係る圧縮機について、図面を参照しながら説明する。圧縮機は、空気調和装置等の冷凍装置に備えられる冷媒回路に取り付けられる。圧縮機は、冷媒回路を流れる冷媒ガスを圧縮する。
【００１６】
（１）ロータリ圧縮機の全体構成
本実施形態の圧縮機は、１シリンダタイプかつ揺動式のロータリ圧縮機１０１である。図１は、ロータリ圧縮機１０１の縦断面図である。ロータリ圧縮機１０１は、主として、ケーシング１０と、圧縮機構１５と、駆動モータ１６と、クランクシャフト１７と、吸入管１９と、吐出管２０とを備える。次に、ロータリ圧縮機１０１の各構成要素について説明する。
【００１７】
（１−１）ケーシング
ケーシング１０は、円筒形の胴部１１と、ボウル形の頂部１２と、ボウル形の底部１３とから構成される。頂部１２は、胴部１１の上端部と気密状に連結されている。底部１３は、胴部１１の下端部と気密状に連結されている。
【００１８】
ケーシング１０は、ケーシング１０の内部空間および外部空間の圧力および温度の変化によって変形および破損が起こりにくい剛性部材で成形されている。ケーシング１０は、胴部１１の円筒形の軸方向が鉛直方向に沿うように設置されている。ケーシング１０の内部空間の下部は、潤滑油が貯留される油貯留部１０ａである。潤滑油は、ケーシング１０の内部空間に存在する摺動部の潤滑性を向上させるために用いられる冷凍機油である。
【００１９】
ケーシング１０は、主として、圧縮機構１５と、駆動モータ１６と、クランクシャフト１７とを収容している。圧縮機構１５は、クランクシャフト１７を介して駆動モータ１６と連結されている。吸入管１９および吐出管２０は、ケーシング１０を貫通するように、ケーシング１０と気密状に連結されている。
【００２０】
（１−２）圧縮機構
図２は、図１の線分ＩＩ―ＩＩにおける圧縮機構１５の断面図である。圧縮機構１５は、主として、フロントヘッド２３と、シリンダ２４と、リアヘッド２５と、ピストン２１と、ブッシュ２２とから構成されている。フロントヘッド２３、シリンダ２４およびリアヘッド２５は、ボルトによって一体的に締結されている。圧縮機構１５の上方の空間は、圧縮機構１５によって圧縮された冷媒が吐出される高圧空間Ｓ１である。
【００２１】
圧縮機構１５は、油貯留部１０ａに貯留されている潤滑油に浸漬されている。油貯留部１０ａの潤滑油は、差圧等によって、圧縮機構１５の摺動部に供給される。次に、圧縮機構１５の各構成要素について説明する。
【００２２】
（１−２−１）シリンダ
図３は、シリンダ２４の外観図である。シリンダ２４は、主として、シリンダ孔２４ａと、吸入孔２４ｂと、吐出切り欠き２４ｃと、ブッシュ収容孔２４ｄと、ブレード収容孔２４ｅと、断熱孔２４ｆとを有している。シリンダ２４は、フロントヘッド２３およびリアヘッド２５と連結されている。シリンダ２４の上側の端面である第１シリンダ端面３４ａは、フロントヘッド２３の下面と接している。シリンダ２４の下側の端面である第２シリンダ端面３４ｂは、リアヘッド２５の上面と接している。
【００２３】
シリンダ孔２４ａは、第１シリンダ端面３４ａから第２シリンダ端面３４ｂに向かって、鉛直方向にシリンダ２４を貫通している円柱状の孔である。シリンダ孔２４ａは、シリンダ２４の内周面であるシリンダ内周面３４ｃによって囲まれる空間である。シリンダ孔２４ａは、クランク軸１７の偏心軸部１７ａ、および、ピストン２１のローラ２１ａを収容する。
【００２４】
吸入孔２４ｂは、シリンダ２４の外周面であるシリンダ外周面３４ｄからシリンダ内周面３４ｃに向かって、シリンダ２４の径方向に沿って貫通している孔である。
【００２５】
吐出切り欠き２４ｃは、シリンダ内周面３４ｃの一部が切り欠かれることによって、鉛直方向にシリンダ２４を貫通することなく形成される空間である。吐出切り欠き２４ｃは、第１シリンダ端面３４ａの側に形成されている。
【００２６】
ブッシュ収容孔２４ｄは、鉛直方向にシリンダ２４を貫通し、かつ、シリンダ２４を鉛直方向に沿って見た場合において吸入孔２４ｂと吐出切り欠き２４ｃとの間に配置される孔である。ブッシュ収容孔２４ｄは、ピストン２１のブレード２１ｂおよびブッシュ２２を収容する。
【００２７】
ブレード収容孔２４ｅは、鉛直方向にシリンダ２４を貫通し、かつ、ブッシュ収容孔２４ｄと連通する孔である。
【００２８】
断熱孔２４ｆは、シリンダ外周面３４ｄとシリンダ内周面３４ｃとの間において、鉛直方向にシリンダ２４を貫通する孔である。シリンダ２４は、複数の断熱孔２４ｆを有する。
【００２９】
（１−２−２）ピストン
ピストン２１は、シリンダ２４のシリンダ孔２４ａに挿入される。ピストン２１は、略円筒状のローラ２１ａと、ローラ２１ａの径方向外側に突出するブレード２１ｂとを有する。ピストン２１は、ローラ２１ａおよびブレード２１ｂが一体となっている部材である。ピストン２１の上側の端面である第１ピストン端面３１ａは、フロントヘッド２３の下面と接している。ピストン２１の下側の端面である第２ピストン端面３１ｂは、リアヘッド２５の上面と接している。
【００３０】
ローラ２１ａは、クランク軸１７の偏心軸部１７ａに嵌め込まれた状態で、シリンダ２４のシリンダ孔２４ａに挿入される。これにより、ローラ２１ａは、クランク軸１７の軸回転によって、クランク軸１７の回転軸１７ｇを中心とする公転運動を行う。ローラ２１ａは、圧縮機構１５を上面視した場合に、時計回りに公転する。
【００３１】
ブレード部２１ｂは、シリンダ２４のブッシュ収容孔２４ｄおよびブレード収容孔２４ｅに収容される。ブレード部２１ｂは、揺動しながら、その長手方向に沿って進退運動を行う。
【００３２】
圧縮機構１５は、シリンダ２４と、ピストン２１と、フロントヘッド２３と、リアヘッド２５とによって囲まれる空間である圧縮室４０を有している。圧縮室４０は、ピストン２１によって、吸入孔２４ｂと連通する吸入室４０ａと、吐出切り欠き２４ｃと連通する吐出室４０ｂとに区画されている。図２において、吸入室４０ａおよび吐出室４０ｂは、シリンダ内周面３４ｃと、ピストン２１の外周面であるピストン外周面３１ｃとによって囲まれている領域として示されている。吸入室４０ａおよび吐出室４０ｂの容積は、ピストン２１の位置に応じて変化する。
【００３３】
（１−２−３）ブッシュ
ブッシュ２２は、一対の略半円柱状の部材である。ブッシュ２２は、ピストン２１のブレード部２１ｂを挟み込むようにして、シリンダ２４のブッシュ収容孔２４ｄに収容される。ブッシュ２２は、シリンダ２４と摺動可能である。
【００３４】
（１−２−４）フロントヘッド
フロントヘッド２３は、シリンダ２４の第１シリンダ端面３４ａを覆う部材である。フロントヘッド２３は、ボルト等によって、ケーシング１０に締結されている。フロントヘッド２３は、クランク軸１７を支持するための上部軸受部２３ａを有する。
【００３５】
フロントヘッド２３は、吐出ポート２３ｂを有している。吐出ポート２３ｂは、フロントヘッド２３を鉛直方向に貫通する円筒形状の孔である。吐出ポート２３ｂは、鉛直方向下側において、吐出切り欠き２４ｃおよび圧縮室４０（吐出室４０ｂ）と連通している。吐出ポート２３ｂは、鉛直方向上側において、高圧空間Ｓ１と連通している。吐出ポート２３ｂは、圧縮機構１５によって圧縮された冷媒を、吐出室４０ｂから高圧空間Ｓ１に送るための流路である。以下、吐出切り欠き２４ｃおよび吐出室４０ｂ側の吐出ポート２３ｂの開口を吐出ポート入口２３ｂ１と呼び、高圧空間Ｓ１側の吐出ポート２３ｂの開口を吐出ポート出口２３ｂ２と呼ぶ。吐出ポート入口２３ｂ１の面積は、吐出ポート出口２３ｂ２の面積と等しい。
【００３６】
フロントヘッド２３の上面には、吐出ポート出口２３ｂ２を塞ぐ吐出弁２３ｃが取り付けられている。吐出弁２３ｃは、高圧空間Ｓ１から吐出室４０ｂへの冷媒の逆流を防ぐための弁である。吐出弁２３ｃは、吐出ポート２３ｂ内部の冷媒の圧力によって上方に持ち上げられる。これにより、吐出ポート出口２３ｂ２が開き、吐出ポート２３ｂは、高圧空間Ｓ１と連通する。
【００３７】
（１−２−５）リアヘッド
リアヘッド２５は、シリンダ２４の第２シリンダ端面３４ｂを覆う部材である。リアヘッド２５は、クランク軸１７を支持するための下部軸受部２５ａを有する。シリンダ２４のシリンダ孔２４ａは、フロントヘッド２３およびリアヘッド２５によって閉塞されている。
【００３８】
（１−３）駆動モータ
駆動モータ１６は、ケーシング１０の内部に収容され、圧縮機構１５の上方に設置されるブラシレスＤＣモータである。駆動モータ１６は、主として、ケーシング１０の内壁面に固定されるステータ５１と、ステータ５１の内側にエアギャップを設けて回転自在に収容されるロータ５２とから構成される。
【００３９】
ステータ５１は、ステータコア６１と、ステータコア６１の鉛直方向の両端面に取り付けられる一対のインシュレータ６２とを有する。ステータコア６１は、円筒部と、円筒部の内周面から径方向内側に向かって突出している複数のティース（図示せず）とを有する。ステータコア６１のティースは、一対のインシュレータ６２と共に、導線が巻き付けられている。これにより、ステータコア６１の各ティースには、コイル７２ａが形成されている。
【００４０】
ステータ５１の外側面には、ステータ５１の上端面から下端面に亘り、かつ、周方向に所定間隔をおいて、切欠形成されている複数のコアカット部（図示せず）が設けられている。コアカット部は、胴部ケーシング部１１とステータ５１との間を鉛直方向に延びるモータ冷却通路を形成する。
【００４１】
ロータ５２は、鉛直方向に積層された複数の金属板から構成される。ロータ５２は、その回転中心を鉛直方向に貫通するクランク軸１７に連結されている。ロータ５２は、クランク軸１７を介して、圧縮機構１５と接続されている。
【００４２】
ロータ５２は、鉛直方向に積層された複数の金属板から構成されるロータコア５２ａと、ロータコア５２ａに埋め込まれている複数の磁石５２ｂとを有する。磁石５２ｂは、ロータコア５２ａの周方向に沿って、等間隔に配置されている。
【００４３】
（１−４）クランク軸
クランク軸１７は、ケーシング１０の内部に収容され、その軸方向が鉛直方向に沿うように配置されている。クランク軸１７は、駆動モータ１６のロータ５２、および、圧縮機構１５のピストン２１に連結されている。クランク軸１７は、偏心軸部１７ａを有している。偏心軸部１７ａは、シリンダ２４のシリンダ孔２４ａに挿入されるピストン２１のローラ２１ａと連結している。クランク軸１７の上側の端部は、駆動モータ１６のロータ５２と連結している。クランク軸１７は、フロントヘッド２３の上部軸受部２３ａ、および、リアヘッド２５の下部軸受部２５ａによって支持されている。クランク軸１７は、回転軸１７ｇを中心として回転する。
【００４４】
（１−５）吸入管
吸入管１９は、ケーシング１０の胴部ケーシング部１１を貫通する管である。ケーシング１０の内部にある吸入管１９の端部は、シリンダ２４の吸入孔２４ｂに嵌め込まれている。ケーシング１０の外部にある吸入管１９の端部は、冷媒回路に接続されている。吸入管１９は、冷媒回路から圧縮機構１５に冷媒を供給するための管である。
【００４５】
（１−６）吐出管
吐出管２０は、ケーシング１０の上壁部１２を貫通する管である。ケーシング１０の内部にある吐出管２０の端部は、駆動モータ１６の上方の空間に位置している。ケーシング１０の外部にある吐出管２０の端部は、冷媒回路に接続されている。吐出管２０は、圧縮機構１５によって圧縮された冷媒を冷媒回路に供給するための管である。
【００４６】
（２）ロータリ圧縮機の詳細構成
次に、圧縮機構１５のシリンダ２４について詳細に説明する。シリンダ２４は、吐出切り欠き２４ｃを有する。図４および図５は、図２に示される吐出切り欠き２４ｃの近傍の拡大図である。
【００４７】
図４では、フロントヘッド２３の吐出ポート出口２３ｂ２が占める円形の領域が点線で示され、外側吐出ポート出口２３ｂ３が占める領域がハッチングされた領域として示されている。外側吐出ポート出口２３ｂ３は、吐出ポート出口２３ｂ２の一部であって、シリンダ２４を回転軸１７ｇに沿って見た場合に、シリンダ内周面３４ｃより径方向外側にある部分である。言い換えると、外側吐出ポート出口２３ｂ３は、吐出ポート出口２３ｂ２の一部であって、回転軸１７ｇに沿って見た場合にシリンダ２４の内壁によって塞がれている部分である。図４において、外側吐出ポート出口２３ｂ３の断面積と、吐出ポート出口２３ｂ２の断面積との比は、０．０５〜０．６５である。
【００４８】
図５では、吐出切り欠き２４ｃが占める領域が太線で示され、流路拡張部２４ｃ１が占める領域がハッチングされた領域として示されている。流路拡張部２４ｃ１は、吐出切り欠き２４ｃの範囲（太線で囲まれた領域）から、吐出ポート出口２３ｂ２の範囲（点線で囲まれた領域）を除いた部分に相当する。
【００４９】
図４および図５において、ピストン２１は時計回りに公転する。図４および図５では、回転軸１７ｇの近傍において、ピストン２１の公転方向が矢印で示されている。シリンダ２４の径方向は、図２，４，５において、クランク軸１７の回転軸１７ｇとシリンダ内周面３４ｃとを結ぶ方向である。
【００５０】
吐出ポート出口２３ｂ２の一部である外側吐出ポート出口２３ｂ３は、シリンダ２４を回転軸１７ｇに沿って見た場合に、シリンダ内周面３４ｃよりもシリンダ２４の径方向外側（シリンダ外周面３４ｄ側）に位置している。図４および図５に示されるように、吐出切り欠き２４ｃが占める範囲は、外側吐出ポート出口２３ｂ３が占める範囲を含んでいる。すなわち、外側吐出ポート出口２３ｂ３は、吐出切り欠き２４ｃと連通している。
【００５１】
吐出切り欠き２４ｃは、回転軸１７ｇに沿って見た場合に、ピストン２１の公転方向において、吐出ポート出口２３ｂ２よりも吸入孔２４ｂの側に形成されている部分を有する。具体的には、吐出切り欠き２４ｃの一部である流路拡張部２４ｃ１は、外側吐出ポート出口２３ｂ３よりも、ピストン２１の公転方向の反対側に位置している。吐出切り欠き２４ｃは、回転軸１７ｇに沿って見た場合に、外側吐出ポート出口２３ｂ３を含んでいる。すなわち、図５において、吐出切り欠き２４ｃの占める面積は、外側吐出ポート出口２３ｂ３の断面積より大きい。
【００５２】
（３）ロータリ圧縮機の動作
ロータリ圧縮機１０１の動作について説明する。駆動モータ１６が始動すると、クランク軸１７の偏心軸部１７ａは、クランク軸１７の回転軸１７ｇを中心に偏心回転する。これにより、偏心軸部１７ａに連結されているピストン２１のローラ２１ａは、シリンダ２４のシリンダ孔２４ａ内で公転する。ローラ２１ａが公転している間、ピストン外周面３１ｃは、シリンダ内周面３４ｃと接している。ローラ２１ａの公転によって、ピストン２１のブレード２１ｂは、その両側面をブッシュ２２に挟まれながら進退する。
【００５３】
ローラ２１ａの公転に伴い、吸入孔２４ｂと連通する圧縮室４０（吸入室４０ａ）は、徐々に容積を増加させる。このとき、ケーシング１０の外部から吸入管１９を経由して、吸入室４０ａに低圧の冷媒が流入する。ローラ２１ａの公転に伴い、吸入室４０ａは、吐出切り欠き２４ｃと連通する吐出室４０ｂとなり、吐出室４０ｂは、徐々に容積を減少させて、再び吸入室４０ａとなる。これにより、吸入管１９から吸入孔２４ｂを経由して吸入室４０ａに吸入された低圧の冷媒は、圧縮室４０（吐出室４０ｂ）で圧縮される。吐出室４０ｂで圧縮された高圧の冷媒は、吐出切り欠き２４ｃおよび吐出ポート２３ｂを経由して、高圧空間Ｓ１に吐出される。高圧空間Ｓ１に吐出された冷媒は、駆動モータ１６のモータ冷却通路を通過して上方に向かって流れた後、吐出管２０からケーシング１０の外部に吐出される。
【００５４】
（４）特徴
本実施形態に係るロータリ圧縮機１０１では、圧縮機構１５は、図３に示される吐出切り欠き２４ｃが形成されたシリンダ２４を有している。吐出切り欠き２４ｃは、フロントヘッド２３の吐出ポート２３ｂと連通している。圧縮機構１５に流入して圧縮室４０（吐出室４０ｂ）で圧縮された冷媒は、吐出切り欠き２４ｃおよび吐出ポート２３ｂを通過して、圧縮機構１５の外部空間に吐出される。すなわち、吐出切り欠き２４ｃは、吐出ポート２３ｂと共に、圧縮機構１５内における圧縮冷媒の吐出流路を形成する。
【００５５】
図５に示されるように、吐出切り欠き２４ｃは、流路拡張部２４ｃ１を有している。流路拡張部２４ｃ１は、圧縮冷媒の吐出流路の断面積（以下、「吐出流路断面積」と呼ぶ。）の増加に寄与している。すなわち、吐出切り欠き２４ｃが流路拡張部２４ｃ１を有さない場合に比べて、本実施形態の圧縮機構１５は、より大きい吐出流路断面積を有する。従来例では、図１０に示されるように、吐出室（圧縮室１４０）で圧縮された冷媒が吐出ポート１２３ｂに流入する際に、第１流路１２３ｂ１から第２流路１２３ｂ２に冷媒が流れ込む過程で吐出流路断面積が急激に増加して流路抵抗が増加するので、圧縮機の性能が低下するおそれがある。これは、吐出ポート１２３ｂの一部が、シリンダ１２４の内壁で塞がれていることに起因する。
【００５６】
一方、本実施形態では、吐出切り欠き２４ｃと連通する吐出ポート２３ｂは、シリンダ２４の内壁で塞がれている部分を有さないので、吐出切り欠き２４ｃによって吐出流路断面積の急激な増加が抑制されている。具体的には、吐出室４０ｂで圧縮された冷媒の一部は、吐出ポート２３ｂに直接流入し、残りは、吐出切り欠き２４ｃを通過して吐出ポート２３ｂに流入する。また、吐出切り欠き２４ｃは、吐出流路断面積の増加に寄与する流路拡張部２４ｃ１を有しているので、吐出流路断面積は、急激には増加しない。すなわち、本実施形態では、吐出切り欠き２４ｃは、圧縮冷媒の吐出流路断面積の急激な増加を抑制する効果を有する。これにより、本実施形態では、従来例と比べて圧縮冷媒の流路抵抗を低減することができる。従って、ロータリ圧縮機１０１は、圧縮機構１５における冷媒の流路抵抗を低減して、性能の低下を抑制することができる。
【００５７】
また、ロータリ圧縮機１０１の圧縮機構１５は、外側吐出ポート出口２３ｂ３の面積と吐出ポート出口２３ｂ２の面積との比の範囲が０．０５〜０．６５に限定されている。この面積比が大きいほど、吐出室４０ｂで圧縮された冷媒が吐出ポート２３ｂに流入する際に吐出流路断面積が急激に増加する傾向がある。逆に、この面積比が小さいほど、外側吐出ポート出口２３ｂ３の面積が小さくなるので、圧縮冷媒が吐出切り欠き２４ｃから吐出ポート２３ｂに流入する際に吐出流路断面積が急激に増加する傾向がある。従って、ロータリ圧縮機１０１は、外側吐出ポート出口２３ｂ３の面積と吐出ポート出口２３ｂ２の面積との比の範囲の上限値および下限値を適切に設定することで、圧縮機構１５における冷媒の流路抵抗を低減して、性能の低下を効果的に抑制することができる。
【００５８】
また、ロータリ圧縮機１０１の圧縮機構１５では、吐出切り欠き２４ｃが占める面積（図５において太線で囲まれた領域の面積）は、外側吐出ポート出口２３ｂ３の面積よりも大きい。そのため、吐出切り欠き２４ｃは、圧縮冷媒の吐出流路断面積の急激な増加を抑制する効果を有する。従って、ロータリ圧縮機１０１は、圧縮機構１５における冷媒の流路抵抗を低減して、性能の低下を抑制することができる。
【００５９】
（５）変形例
本実施形態の具体的構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で変更可能である。以下、本実施形態に適用可能な変形例について説明する。
【００６０】
（５−１）変形例Ａ
実施形態のロータリ圧縮機１０１では、フロントヘッド２３の上面には、吐出ポート出口２３ｂ２を塞ぐ吐出弁２３ｃが取り付けられている。吐出切り欠き２４ｃは、シリンダ２４を回転軸１７ｇに沿って見た場合に、ピストン２１の公転方向において、吐出弁２３ｃが閉じる時のピストン２１の回転角度である弁閉鎖角度よりも吐出ポート２３ｂの側に形成されていることが好ましい。
【００６１】
ここで、ピストン２１の回転角度について説明する。クランク軸１７の回転によって、シリンダ孔２４ａに収容されているピストン２１のローラ２１ａが偏心回転する。ローラ２１ａの偏心回転によって、吐出室４０ｂの容積が減少し始めるときのピストン２１の回転角度を０°と規定する。図６は、ピストン２１の回転角度が０°の場合における、圧縮機構１５の断面図である。図６において、ピストン２１のブレード２１ｂ全体は、ブッシュ収容孔２４ｄおよびブレード収容孔２４ｅに収容されている。このとき、クランク軸１７の回転によって、ローラ２１ａが時計回りに偏心回転すると、ピストン２１の回転角度が０°から増加して、吐出室４０ｂの容積が減少して、吸入室４０ａの容積が増加する。そして、ピストン２１の回転角度が３６０°になると、ピストン２１は、図６に示される状態に戻る。ピストン２１の回転角度が０°から３６０°まで変化する過程において、ピストン外周面３１ｃとシリンダ内周面３４ｃとが互いに接しながら、ピストン２１が時計回りに公転する。吐出弁２３ｃは、吐出ポート２３ｂと連通する吐出室４０ｂの圧力が所定値以上である間に開き、吐出室４０ｂの圧力が所定値未満である間に閉じている。そのため、吐出弁２３ｃは、ピストン２１の公転運動に同期して開閉する。弁閉鎖角度は、開いている吐出弁２３ｃが閉じ切ったときの、ピストン２１の回転角度である。
【００６２】
図７は、図４および図５と同様の拡大図であって、本変形例における吐出切り欠き２４ｃの位置を説明するための図である。図７では、簡略化のためにピストン２１およびブッシュ２２が省略されている。図７において、線分Ｌ１は、０°の回転角度を表す線分であり、線分Ｌ２は、３３０°の弁閉鎖角度θを表す線分である。弁閉鎖角度θは、吐出弁２３ｃのリフト量を測定することで得られる。吐出弁２３ｃのリフト量は、吐出弁２３ｃの移動量である。例えば、吐出弁２３ｃの一端がフロントヘッド２３に固定される固定端であり、他端がフロントヘッド２３に固定されていない自由端である片持ち構造の弁である場合、吐出弁２３ｃのリフト量は、吐出弁２３ｃが開いているときの自由端の持ち上がり量に相当する。図８は、ロータリ圧縮機１０１の吐出弁２３ｃのリフト量の測定結果の一例である。図８において、横軸は、ピストン２１の回転角度（０°〜３６０°）を表し、縦軸は、吐出弁２３ｃのリフト量を表す。図８のグラフでは、吐出弁２３ｃのリフト量は、ピストン２１の回転角度が１８０°になる付近でゼロから増加し始め、ピストン２１の回転角度が３３０°になる付近でゼロになる。すなわち、図８では、吐出弁２３ｃが開いて吐出室４０ｂから圧縮機構１５の外部空間に圧縮冷媒が吐出されている期間は、ピストン２１の回転角度が約１８０°〜３３０°である期間であり、吐出弁２３ｃの弁閉鎖角度θは、約３３０°である。
【００６３】
本変形例では、図７に示されるように、シリンダ２４を回転軸１７ｇに沿って見た場合に、吐出切り欠き２４ｃは、吐出弁２３ｃの弁閉鎖角度θ以上の回転角度の範囲にある。すなわち、図８に示されるように弁閉鎖角度θが３３０°である場合、吐出切り欠き２４ｃの範囲は、回転角度で３３０°〜３６０°の範囲にある。仮に、吐出切り欠き２４ｃが吐出弁２３ｃの弁閉鎖角度θ未満の回転角度の範囲にあると、吐出弁２３ｃが閉じ切る前に吐出切り欠き２４ｃを介して吐出室４０ｂが吸入室４０ａと連通してしまい、吐出室４０ｂの圧縮冷媒が吸入室４０ａにリークするおそれがある。これは、圧縮機の性能低下の原因となる。従って、本変形例のロータリ圧縮機１０１は、吐出切り欠き２４ｃが形成される回転角度の範囲を、吐出弁２３ｃの弁閉鎖角度θを基準にして設定することで、性能の低下を抑制することができる。
【００６４】
（５−２）変形例Ｂ
実施形態では、吐出切り欠き２４ｃは、シリンダ２４のシリンダ内周面３４ｃに形成されている切り欠き部である。吐出切り欠き２４ｃは、圧縮冷媒の吐出流路断面積の急激な増加を抑制して圧縮冷媒の流路抵抗を低減する効果を有する空間である。しかし、吐出切り欠き２４ｃと同じ効果を有する空間が、さらにフロントヘッド２３に形成されてもよい。
【００６５】
吐出切り欠き２４ｃと同じ効果を有する空間をフロントヘッド２３に形成する場合、例えば、吐出切り欠き２４ｃおよび吐出ポート２３ｂと連通する凹部が、フロントヘッド２３の下面に形成されてもよい。図９は、本変形例における吐出切り欠き２４ｃの近傍の拡大図である。図９では、図４と同様に吐出ポート２３ｂの範囲が点線で示され、さらに、吐出切り欠き２４ｃおよび吐出ポート２３ｂと連通する凹部２３ｄの範囲がハッチングされて示されている。凹部２３ｄは、フロントヘッド２３の下面に形成され、圧縮冷媒の吐出流路断面積の急激な増加を抑制して圧縮冷媒の流路抵抗を低減する効果を有する。
【００６６】
（５−３）変形例Ｃ
実施形態では、冷媒を圧縮機構１５の内部に導く通路である吸入孔２４ｂは、シリンダ２４の外周面であるシリンダ外周面３４ｄからシリンダ内周面３４ｃに向かって、シリンダ２４の径方向に沿って貫通している孔である。しかし、冷媒を圧縮機構１５の内部に導く通路は、フロントヘッド２３、または、フロントヘッド２３およびシリンダ２４の両方に形成されてもよい。
【００６７】
（５−４）変形例Ｄ
実施形態では、圧縮機構１５は、１シリンダタイプの圧縮機構であるが、２シリンダタイプの圧縮機構であってもよい。
【００６８】
また、実施形態では、圧縮機構１５は、揺動式の圧縮機構であり、ローラ２１ａおよびブレード２１ｂが一体となっているピストン２１を有する。しかし、圧縮機構１５は、ピストン２１の代わりに、円筒形状のローラと、ローラとは独立した部材であるベーンとを有してもよい。ベーンは、実施形態のブレード２１ｂに相当する部材である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明に係る圧縮機は、圧縮機構における冷媒の流路抵抗を低減して、性能の低下を抑制することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１０      ケーシング
１５      圧縮機構
１７ｇ    回転軸
２１      ピストン（回転部材）
２３      フロントヘッド（ヘッド）
２３ｂ    吐出ポート（吐出通路）
２３ｂ１  吐出ポート入口（吐出通路入口）
２３ｂ２  吐出ポート出口（吐出通路出口）
２３ｃ    吐出弁（弁部材）
２４      シリンダ
２４ｂ    吸入孔（吸入通路）
２４ｃ    吐出切り欠き（切り欠き部）
４０      圧縮室
１０１      ロータリ圧縮機（圧縮機）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７１】
【特許文献１】特開平１０−４７２７８号公報
【図１】
2018048567.tif 000003
【図２】
2018048567.tif 000004
【図３】
2018048567.tif 000005
【図４】
2018048567.tif 000006
【図５】
2018048567.tif 000007
【図６】
2018048567.tif 000008
【図７】
2018048567.tif 000009
【図８】
2018048567.tif 000010
【図９】
2018048567.tif 000011
【図１０】
2018048567.tif 000012