(57)【要約】  密閉ケースと、前記密閉ケース内に仕切板により仕切られ吸込ポート及びシリンダ室を有する複数のシリンダと、前記シリンダ室内に配置され偏心回転が与えられるローラとからなる圧縮機構部を備える回転式圧縮機であって、前記シリンダ室内にそれぞれ圧縮室を形成し、前記圧縮機構部は、前記仕切板と、前記シリンダを閉塞する軸受とに、前記圧縮室内で圧縮された作動流体を吐出する吐出ポートを、それぞれ設け、前記仕切板に設けた前記吐出ポートの開口面積が、前記軸受に設けた前記吐出ポートの開口面積よりも大きく形成した、回転式圧縮機。
2016076064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉ケースと、前記密閉ケース内に仕切板により仕切られ吸込ポート及びシリンダ室を有する複数のシリンダと、前記シリンダ室内に配置され偏心回転が与えられるローラとからなる圧縮機構部を備える回転式圧縮機であって、
前記シリンダ室内にそれぞれ圧縮室を形成し、前記圧縮機構部は、前記仕切板と、前記シリンダを閉塞する軸受とに、前記圧縮室内で圧縮された作動流体を吐出する吐出ポートを、それぞれ設け、前記仕切板に設けた前記吐出ポートの開口面積は、前記軸受に設けた前記吐出ポートの開口面積よりも大きく形成されることを特徴とする回転式圧縮機。
【請求項２】
前記圧縮室のそれぞれに対して設けるふたつの前記吐出ポートを開閉する吐出弁をそれぞれ設け、前記吐出弁はそれぞれ異なる差圧で開弁されるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の回転式圧縮機。
【請求項３】
前記仕切板に設けた吐出ポートを開閉する吐出弁には、前記軸受に設けた吐出弁とは、固有振動数が異なる吐出弁を用いることを特徴とする請求項１記載の回転式圧縮機。
【請求項４】
それぞれの異なる差圧で開弁される前記吐出弁は、小さい差圧で開く方の吐出弁の固有振動数の方が、大きい差圧で開く方の吐出弁の固有振動数より大きく設定することを特徴とする請求項２記載の回転式圧縮機。
【請求項５】
請求項１に記載の回転式圧縮機と前記回転式圧縮機に接続されて圧縮機本体から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器に接続されて凝縮された冷媒を減圧する膨張装置と、前記膨張装置で膨張した前記冷媒を蒸発させる蒸発器を備え、前記蒸発器と前記圧縮機本体とは、作動流体流路により接続したことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス冷媒等の作動流体を圧縮する回転式圧縮機及びそれを備えた冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス冷媒等の作動流体を圧縮する回転式圧縮機は、シリンダの両端を閉塞部材で閉塞することによりシリンダ内にシリンダ室を形成し、このシリンダ室内を偏心回転するローラと往復移動するブレードとにより吸込室と圧縮室とに二分し、吸込室内に吸い込んだ作動流体を圧縮室内で圧縮し、圧縮した作動流体を閉塞部材に形成した吐出ポートから吐出させている。このような回転式圧縮機では、近年、一度に圧縮する作動流体の量を増大し、大容量化及び性能向上を図るニーズがある。この要望に応えるために、圧縮室内で圧縮した作動流体を、複数の吐出ポートから吐出させるものが考えられている。
例えば、下記特許文献１に記載された回転式圧縮機では、シリンダの両側に位置する閉塞部材のそれぞれに夫々吐出弁を設けた吐出ポートを形成し、圧縮室内の圧力が所定圧に上昇した場合に吐出弁を開弁させて作動流体を各吐出ポートから吐出させている。これにより、各吐出ポートを通過する作動流体の量が少なくなり、作動流体が吐出ポートを通過する際の流路抵抗が原因となる過圧縮による圧縮損失を低減させ、圧縮性能を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−８３２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、圧縮された作動流体が複数個の同径の吐出ポートから同時に吐出されると、吐出圧力脈動が共鳴して騒音が増大し、吐出弁の開閉タイミングに起因する圧縮損失が増大し性能が低下する傾向にある。従って、単に吐出ポートを２つ設けるだけでは、十分に圧縮性能を向上することができず、実用化が難しいという現実があった。また、特許文献１に記載された回転式圧縮機は、軸受に設ける吐出ポートの径を、仕切板に設ける吐出ポートの径よりも大きくし、作動流体の流動経路を分岐し、軸受に多くの作動流体が流れるようにした構成としているが、仕切板に比べて軸受部分は遮音性が低く、この部分に多くの冷媒を吐出させると騒音が大きくなるという課題があった。【０００５】
本発明の目的は、上述の従来技術の課題を鑑み、仕切板の吐出ポートの開口面積を軸受吐出ポートのものよりも大きくし、仕切板に流動する作動流体量を相対的に増やすことにより、遮音性を高め、副軸受側の高温化を抑えることで、摺動部についての摩耗量を低減し変形を抑え、高効率化をはかり全体の信頼性をあげることができる回転式圧縮機及び冷凍サイクル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するため提供される回転式圧縮機は、密閉ケースと、前記密閉ケース内に仕切板により仕切られ吸込ポート及びシリンダ室を有する複数のシリンダと、前記シリンダ室内に配置され偏心回転が与えられるローラとからなる圧縮機構部を備える回転式圧縮機であって、前記シリンダ室内にそれぞれ圧縮室を形成し、前記圧縮機構部は、前記仕切板と、前記シリンダを閉塞する軸受とに、前記圧縮室内で圧縮された作動流体を吐出する吐出ポートを、それぞれ設け、前記仕切板に設けた前記吐出ポートの開口面積が、前記軸受に設けた前記吐出ポートの開口面積よりも大きく形成されることを特徴とする。
上記特徴を有する回転式圧縮機において、前記圧縮室のそれぞれに対して設けるふたつの前記吐出ポートを開閉する吐出弁をそれぞれ設け、前記吐出弁はそれぞれ異なる差圧で開弁されるよう構成することが望ましい。
また、前記仕切板に設けた吐出ポートを開閉する前記吐出弁には、前記軸受に設けた前記吐出弁とは、固有振動数が異なる前記吐出弁を用いることが望ましい。
なお、それぞれの異なる差圧で開弁される前記吐出弁は、小さな差圧で開く方の吐出弁の固有振動数の方が、大きな差圧で開く方の吐出弁の固有振動数より大きく設定することが望ましい。
また、上記課題を達成するため提供される冷凍サイクル装置は、上記の特徴を有する回転式圧縮機とこの回転式圧縮機に接続されて圧縮機本体から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器に接続されて凝縮された冷媒を減圧する膨張装置と、前記膨張装置で膨張した前記冷媒を蒸発させる蒸発器を備え、前記蒸発器と前記圧縮機本体とは、作動流体流路により接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記特徴を有する本発明の実施形態の回転式圧縮機によれば、仕切板の吐出ポートの開口面積を軸受吐出ポートのものよりも大きくし、仕切板に流動する作動流体量を相対的に増やすようにしたので、遮音性が高められ、圧縮機本体における副軸受側の高温化を抑えることが可能となり、従って、摺動部についての摩耗量を低減しその変形を抑え、冷媒の圧縮高効率化をはかり、圧縮機並びに冷凍サイクル装置全体の信頼性をあげることができる。
また、本発明に依る更なる特徴及び作用効果は以下に添付図面を参照して説明される好適な実施形態の記載によりより明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】は、本発明の第１の実施形態による回転式圧縮機を備えた冷凍サイクル装置の全体を示す構成図であり、その回転式圧縮機を断面図で示す。
【図２】は、図１における回転式圧縮機の圧縮室の構成を示す要部断面図である。
【図３】は、図１における圧縮機構部の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明を実施するための実施形態について説明する。尚、以下の記載において、上下、左右、等方向を示す用語は、図示の状態に基づいて用いられている。
（第１の実施形態）
第１の実施形態の回転式圧縮機及びそれを備えた冷凍サイクル装置について、図１乃至図３を参照して説明する。
図１は、冷凍サイクル装置の全体構成を示しており、この冷凍サイクル装置１は、圧縮機本体２と、圧縮機本体２に接続されて圧縮機本体２から吐出された高圧・高温の作動流体であるガス冷媒を凝縮して液冷媒にする凝縮器３と、凝縮器３に接続されて液冷媒を減圧する膨張装置４と、膨張装置４で膨張した液冷媒を蒸発させる蒸発器５と、冷媒をガス相と液相に分離するアキュムレータ６と、を有している。アキュムレータ６と圧縮機本体２とは、作動流体が流れる吸込流路８により接続され、回転式圧縮機を構成している。
【００１０】
圧縮機本体２は、円筒状に形成された密閉ケース７を有し、密閉ケース７内には、上方側に位置する電動機部９と、電動機部９に連結された回転軸１０と、回転軸１０を介して電動機部９により駆動される圧縮機構部１１とが収容されている。密閉ケース７内の下部には、潤滑油が収容されている。
【００１１】
電動機部９は、回転軸１０が固定された回転子１２と、密閉ケース７に固定されて回転子１２を囲む位置に配置された固定子１３とを有している。回転子１２には永久磁石（図示せず）が設けられ、固定子１３には通電用のコイル（図示せず）が巻かれている。コイルに通電されることにより、回転子１２と回転軸１０とが回転する。
【００１２】
圧縮機構部１１は、作動流体であるガス冷媒を圧縮する部分であり、上下方向に隣り合う二つのシリンダ１４、１５を有している。シリンダ１４、１５の間には、内部に仕切板内空間２３を有する仕切板２４がシリンダ１４、１５の一方の閉塞部材として設けられている。
二つのシリンダ１４、１５のうち、下側に位置するシリンダ１４における仕切板２４が設けられている側の反対側には他方の閉塞部材である副軸受１８が設けられている。上側に位置するシリンダ１５における仕切板２４が設けられている側の反対側には他方の閉塞部材である主軸受１９が設けられている。そして、シリンダ１４の上下方向の両端が仕切板２４と副軸受１８とに閉塞されることによりシリンダ１４の内部にシリンダ室１６が形成される。同様にシリンダ１５の上下方向の両端が仕切板２４と主軸受１９とに閉塞されることによりシリンダ１５の内部にシリンダ室１７が形成されている。
【００１３】
副軸受１８と主軸受１９とは回転軸１０を軸支しており、回転軸１０はシリンダ１４内、シリンダ１５内に挿通されている。回転軸１０におけるシリンダ室１６、シリンダ室１７内に位置する部分には回転中心から偏心した偏心部２１が設けられ、この偏心部２１にはローラ２２が嵌合されている。ローラ２２は、回転軸１０の回転時に外周面をシリンダ１４、１５の内周面に油膜を介して線接触させながら、偏心回転するように配置されている。尚、ブレード２０については図３を参照して後述する。  
【００１４】
仕切板２４は、回転軸１０の軸方向に重ね合わされた第１分割仕切板２４ａと第２分割仕切板２４ｂとの二つを連結することにより形成されている。第１、第２分割仕切板２４ａ、２４ｂにはそれぞれ凹状の掘り込み部が形成され、第１、第２分割仕切板２４ａ、２４ｂを連結して仕切板２４を形成した場合に、第１、第２分割仕切板２４ａ、２４ｂの掘り込み部が合わさることにより仕切板２４内に仕切板内空間２３が形成される。
【００１５】
第１分割仕切板２４ａには、シリンダ室１６内で圧縮された作動流体が仕切板内空間２３に吐出される一方の吐出ポートである仕切板吐出ポート２５ａが形成されている。さらに、第１分割仕切板２４ａには、仕切板吐出ポート２５ａを開閉する一方の吐出弁である仕切板吐出弁２６ａと、仕切板吐出弁２６ａの最大開度を規制する仕切板弁押え２７ａとが取付けられている。
【００１６】
尚、第２分割仕切板２４ｂの構成は第１分割仕切板２４ａと同様であり、シリンダ室１７内で圧縮された作動流体が仕切板内空間２３に吐出される一方の吐出ポートである仕切板吐出ポート２５ｂが形成されている。さらに、第２分割仕切板２４ｂには、仕切板吐出ポート２５ｂを開閉する一方の吐出弁である仕切板吐出弁２６ｂと、仕切板吐出弁２６ｂの最大開度を規制する仕切板弁押え２７ｂとが取付けられている。
【００１７】
副軸受１８には、シリンダ室１６内で圧縮された作動流体が吐出される軸受吐出ポート２８ａが形成され、さらに、軸受吐出ポート２８ａを開閉する軸受吐出弁２９ａと、軸受吐出弁２９ａの最大開度を規制する軸受弁押え３０ａとが取付けられている。また、副軸受１８の外周部には、軸受吐出ポート２８ａから吐出された作動流体が流入する副軸受側マフラ３１が取付けられている。
【００１８】
主軸受１９には、シリンダ室１７内で圧縮された作動流体が吐出される軸受吐出ポート２８ｂが形成され、さらに、軸受吐出ポート２８ｂを開閉する軸受吐出弁２９ｂと、軸受吐出弁２９ｂの最大開度を規制する軸受弁押え３０ｂとが取付けられている。また、主軸受１９の外周部には、軸受吐出ポート２８ｂから吐出された作動流体が流入する主軸受側マフラ３２が取付けられている。
【００１９】
図１に示すように、副軸受側マフラ３１と主軸受側マフラ３２とは、副軸受１８とシリンダ１４と、仕切板２４と、シリンダ１５と主軸受１９とに形成された連通路３３を介して連通され、副軸受側マフラ３１内に流入した作動流体は連通路３３を通って主軸受側マフラ３２内に流入する。主軸受側マフラ３２には、主軸受側マフラ３２内の作動流体を密閉ケース７内に流出させる流出孔３４が形成されている。
【００２０】
副軸受側マフラ３１と主軸受側マフラ３２との容積を比べると、副軸受側マフラ３１の容積は、主軸受側マフラ３２の容積より小さく形成されている。
【００２１】
ここで、第１分割仕切板２４ａ、第２分割仕切板２４ｂに形成された仕切板吐出ポート２５ａ、２５ｂと副軸受１８、主軸受１９に形成された吐出ポート２８ａ、２８ｂとの差異、及び、仕切板２４ａ、２４ｂに設けた吐出弁２６ａ、２６ｂと、副軸受１８と主軸受１９に設けた吐出弁２９ａ、２９ｂとの差異について説明する。  
第１分割仕切板２４ａに形成された仕切板吐出ポート２５ａと副軸受１８に形成された軸受吐出ポート２８ａ、及び、仕切板吐出弁２６ａと軸受吐出弁２９ａとの差異と、第２分割仕切板２４ｂに形成された仕切板吐出ポート２５ｂと主軸受１９に形成された軸受吐出ポート２８ｂ、及び、仕切板吐出弁２６ｂと軸受吐出弁２９ｂとの、仕切板と軸受との差異は同様であるので、以下、便宜的にまとめて説明する。
単に仕切板をさす場合は第１分割仕切板２４ａと第２分割仕切板２４ｂを特に区別せず仕切板２４と称し、仕切板２４に設ける吐出ポートを仕切板吐出ポート２５と称し、仕切板吐出ポート２５を開閉する吐出弁を仕切板吐出弁２６と称し、仕切板吐出弁２６の最大開度を規制する弁押えを仕切板弁押え２７と称し、単に軸受をさす場合は副軸受１８、主軸受１９を特に区別せずに軸受１８、１９と称し、軸受１８、１９に設けた吐出ポートは軸受吐出ポート２８と称し、軸受吐出ポート２８を開閉する吐出弁を軸受吐出弁２９と称し、軸受吐出弁の最大開度を規制する弁押えを軸受弁押え３０と称す。
【００２２】
一つの圧縮室に対して設ける二つの吐出ポートである、仕切板吐出ポート２５と軸受吐出ポート２８とは開口面積が異なり、仕切板吐出ポート２５の開口面積は軸受吐出ポート２８の開口面積より大きく形成されている。この開口面積の差異に応じ、吐出ポートを開閉するそれぞれの吐出弁も異なっている。作動流体が圧縮室に流動し圧縮され、圧縮工程を終えると、圧縮室３９内の圧力と、吐出される側の仕切板内空間２３及び副軸受側マフラ３１、主軸受側マフラ３２内の圧力とに圧力の差が生じる。そして、作動流体は圧力の高いところから低いところへと流動するため、ある一定の圧力の差（以後、差圧と称し、圧縮室内の圧力と圧縮室の外側の圧力との差、を意味する）が生じると、吐出弁が開弁し、作動流体が吐出され、流動する。
【００２３】
ここで、それぞれの吐出弁は、それぞれ異なる差圧で開弁されるように形成される。例えば、小さな差圧で開く板バネを軸受吐出弁２９に用い、これよりも大きな差圧が生じないと開かない板バネを仕切板吐出弁２６に用いれば、先に軸受吐出弁２９が開弁し、圧縮された作動流体の圧力がさらに大きくなったら、圧縮室３９内の圧力と吐出される側の仕切板内空間２３の圧力の差も大きくなり、仕切板吐出弁２６が開弁する。このように、軸受吐出弁２９の開弁後に仕切板吐出弁２６が開弁するため、同じタイミングで二つの吐出弁が開弁することを避け、吐出圧力脈動による共鳴を防止することができる。
【００２４】
また、仕切板吐出弁２６の固有振動数“ｆ”は、軸受吐出弁２９の固有振動数“ｆ”と異なる大きさに形成されている。各々の固有振動数“ｆ”は、“ｆ＝√（Ｋ／ｍ）÷２π”で求めることができる。但し、Ｋは吐出弁２６、２９のばね定数であり、ｍは吐出弁２６、２９の開閉部の質量である。本実施形態においては、後述するように、仕切板吐出弁２６と軸受吐出弁２９とで、Ｋおよびｍの数値を異ならせている。
【００２５】
仕切板吐出ポート２５と軸受吐出ポート２８とは、設計制約上の理由から一部分がシリンダ室１６、１７から外れる位置に形成されている。そして、シリンダ１４、１５の内周部には、仕切板吐出ポート２５と軸受吐出ポート２８の開口面積の全体をシリンダ室１６、１７に連通させるように仕切板吐出切欠き３５と、軸受吐出切欠き３６が形成されている。これらの吐出切欠き３５、３６を比較すると、仕切板吐出ポート２５に連通する仕切板吐出切欠き３５の容積は、軸受吐出ポート２８に連通する軸受吐出切欠き３６の容積よりも大きく形成されている。
【００２６】
図３は上述の圧縮機構部１１の概略断面図を示す。
シリンダ１４、１５にはブレード溝３７が形成され、このブレード溝３７には往復移動可能にブレード２０が収容されている。ブレード２０は、先端部をローラ２２の外周面に当接させるように付勢されており、ブレード２０の先端部がローラ２２の外周面に当接されることによりシリンダ室１６、１７内が吸込室３８と圧縮室３９とに仕切られている。吸込室３８には吸込流路８が連通され、圧縮室３９には仕切板吐出ポート２５と、軸受吐出ポート２８が連通されている。
【００２７】
このような構成を有する本実施形態に係る回転式圧縮機２の作用を以下に記載する。
【００２８】
回転式圧縮機２の電動機部９に通電されることにより回転軸１０が回転子１２と共に中心線回りに回転し、この回転により圧縮機構部１１が駆動され、シリンダ室１６、１７内で作動流体が圧縮される。圧縮された作動流体の圧力が設定圧に達すると、仕切板吐出弁２６と軸受吐出弁２９とが開弁され、作動流体が仕切板吐出ポート２５と軸受吐出ポート２８とから吐出される。仕切板吐出ポート２５から吐出された作動流体は仕切板内空間２３内に流入し、吐出ポート２８ａから吐出された作動流体は副軸受側マフラ３１内に流入した後に連通路３３内を通って主軸受側マフラ３２内に流入する。吐出ポート２８ｂから吐出された作動流体は主軸受側マフラ３２内に流入する。各吐出ポートから主軸受側マフラ３２に流入した作動流体は、流出孔３４から密閉ケース７内に流出する。
【００２９】
尚、密閉ケース７内に流出した作動流体は、その後、回転式圧縮機２外に流れ、凝縮器５、膨張装置６、蒸発器７の順に流れて回転式圧縮機２に戻り、冷凍サイクル装置１での冷凍サイクル運転が実行される。
【００３０】
ここで、圧縮機構部１１は、シリンダ室１６、１７（より詳しくは圧縮室３９）内で圧縮された作動流体が吐出される吐出ポートとして、仕切板２４に設けられた仕切板吐出ポート２５と、副軸受１８、主軸受１９に設けられた軸受吐出ポート２８と、一つの圧縮室に対して二つの吐出ポートを有している。そして、仕切板吐出ポート２５を開閉する仕切板吐出弁２６と軸受吐出ポート２８を開閉する軸受吐出弁２９とが開弁する差圧は異なっている。このため、仕切板吐出ポート２５と軸受吐出ポート２８とから吐出される作動流体の吐出量は、一つの吐出ポートから全ての作動流体を出すよりも、相対的に少なくなる。さらに、仕切板吐出ポート２５を開閉する仕切板吐出弁２６と軸受吐出ポート２８を開弁する軸受吐出弁２９とは開弁するタイミングが異なるので、作動流体が仕切板吐出ポート２５と軸受吐出ポート２８とから吐出される際の脈動を抑えることができるとともに脈動の共鳴を防止することができ、回転式圧縮機２から発生する騒音を抑制することかできる。
【００３１】
また、圧縮された作動流体がシリンダ室１６、１７から吐出される際に発生する騒音については、吐出される仕切板内空間２３は仕切板２４に覆われており、仕切板２４は二つのシリンダ１４、１５に挟まれた位置であるので、仕切板２４およびシリンダ１４、１５による遮音効果により、回転式圧縮機２の外に漏れ出す騒音を低減させることができる。さらに、本実施形態では、単に流動経路を二分にするだけでなく、作動流体を仕切板内空間２３に流動する量が、仕切板吐出ポート２５が軸受吐出ポート２８よりも大きいので軸受に流動する量よりも多いため、従来の回転式圧縮機よりも大きな遮音効果を生み出すことができ、騒音を低減することができる。
【００３２】
また、仕切板吐出ポート２５を開閉する仕切板吐出弁２６は、軸受吐出ポート２８を開閉する軸受吐出弁２９とは異なる差圧で開弁されるため、低速回転時であって作動流体の吐出量が少ない段階では、低い圧力の時点で一方の吐出弁が先に開弁されるので、吐出弁２６、２９を開弁させるために生じる過圧縮による圧力損失を低減させることができ、低速回転時における圧縮性能の向上を図ることができる。
【００３３】
また、仕切板吐出ポート２５を開閉する仕切板吐出弁２６の固有振動数“ｆ”が、軸受吐出ポート２８を開閉する軸受吐出弁２９の固有振動数“ｆ”とは異なって形成されている。物体が変形を与えられると元に戻ろうとして逆方向に変形し、これが繰り返し起こるために発生する振動数、を意味する固有振動数は、この値が高いほど、弁を開く際の初速が速く、弁を閉める際のスピードも速い。このため、固有振動数の高い方の吐出弁の応答性（圧力が低下した場合に速やかに閉弁する性能）を良くすることができ、作動流体のシリンダ室１６、１７内への逆流を防止して圧縮性能の向上を図ることができる。
【００３４】
ここで、小さい差圧で吐出弁を開弁させるためには、その吐出弁のばね定数“Ｋ”を小さくする必要があり、ばね定数“Ｋ”を小さくすると吐出弁の応答性が低下することになる。しかし、吐出弁の開閉部の質量“ｍ”を小さくすれば、上記した数式“ｆ＝√（Ｋ／ｍ）÷２π”から分かるように、“Ｋ”を小さくしても固有振動数“ｆ”を大きくすることができる。したがって、例えば、軸受吐出弁２９の固有振動数を、仕切板吐出弁２６の固有振動数より小さく設定すると、開口面積が小さい軸受吐出ポート２８を開閉する軸受吐出弁２９の“ｍ”を小さくし、軸受吐出弁２９は“Ｋ”を小さくして小さい差圧で開弁させることにより低速回転時における軸受吐出弁２９を開弁するために生じる過圧縮による圧力損失を低減させて低回転時の圧縮性能の向上を図りつつ、その軸受吐出弁２９の応答性を良くすることによる圧縮性能の向上を図ることができる。
【００３５】
シリンダ室１７内で圧縮された作動流体は、一部が仕切板吐出ポート２５ｂから吐出されて仕切板内空間２３に流入するとともに、他の一部が軸受吐出ポート２８ｂから吐出されて主軸受側マフラ３２内に流入する。そして、軸受吐出ポート２８ｂから吐出されて主軸受側マフラ３２内に流入した作動流体は、シリンダ室１６内で圧縮されて軸受吐出ポート２８ａから吐出されて副軸受側マフラ３１内に流入してその後に連通路３３を通って主軸受側マフラ３２内に流入した作動流体と合流し、主軸受側マフラ３２に形成された流出孔３４から密閉ケース７内に流出する。
【００３６】
そして、吐出ポート２５、２８の開口面積を比較すると、軸受吐出ポート２８の方の開口面積が小さいので、軸受吐出ポート２８ａから吐出されて副軸受側マフラ３１内に流入する作動流体の量は、仕切板吐出ポート２５及び軸受吐出ポート２８ｂから吐出されて主軸受側マフラ３２内に流入する作動流体の量より少なくなっている。ここで、軸受吐出ポート２８ａから吐出されて副軸受側マフラ３１内に流入した作動流体は高温であり、この作動流体はシリンダ室１６の近傍に形成されている連通路３３内を通って主軸受側マフラ３２内に流入するので、その過程で、シリンダ室１６内の作動流体を加熱することになる。シリンダ室１６内の作動流体が外部からの熱で加熱されると回転式圧縮機２の圧縮性能が低下することになるが、上述のとおり、軸受吐出ポート２８ａから吐出されて副軸受側マフラ３１内に流入する作動流体の量は、仕切板吐出ポート２５及び軸受吐出ポート２８ｂから吐出されて主軸受側マフラ３２内に流入する作動流体の量より少ないため、連通路３３を通る作動流体によるシリンダ室１６内の作動流体の加熱を抑制することができる。これにより、シリンダ室１６内の作動流体が外部から加熱されることによる回転式圧縮機２の圧縮性能低下を抑制することができる。
【００３７】
また、上述の本実施形態によらず、副軸受１８に従来と同量の作動流体を送る場合、圧縮室３９から一つの吐出ポートのみに吐出するのであれば、吐出ポートを大きくせざるを得ないので、副軸受１８の吐出機構部の取付けのための掘り込み部分が、副軸受１８の中心部にまで侵出してしまい、副軸受１８の剛性が下がり、変形しやすくなる。しかし、本発明の実施形態に依る回転式圧縮機によれば、軸受吐出ポート２８が小さいので、圧縮機構部の吐出機構部を縮小することができる。このため、回転式圧縮機２の下部の安定を図ることができる。
【００３８】
さらに、副軸受１８に流動する作動流体の量は相対的に少ないので、高温・高圧に圧縮した作動流体を下部に多く集めることもないため、回転式圧縮機２の下部の温度が必要以上に上がることもない。よって、高温であればあるほど、副軸受１８と回転軸１０とが摺動する箇所が合計稼働時間に比例して摩耗してしまうが、本実施形態によれば、高温による摺動部の摩耗を抑えることができる。
【００３９】
また、上述したように、副軸受側マフラ３１内に流入する作動流体の量が少ないので、副軸受側マフラ３１の容積を小さくすることができる。そして、副軸受側マフラ３１の容積が小さくなることにより、密閉ケース７内に収容される潤滑油に関し、油面を上昇させることなく貯油量を増やすことができ、回転式圧縮機の性能を長期間に亘って維持することができる。
【００４０】
また、吐出ポート２５、２８は、一部分がシリンダ室１６、１７から外れる位置に形成されているので、吐出ポート２５、２８の開口面積の全体をシリンダ室１６、１７に連通させるようにシリンダ１４、１５の内周部に吐出切欠き３５、３６が形成されている。これらの吐出切欠き３５、３６が形成されていることにより、シリンダ室１６、１７内で圧縮された作動流体がスムーズに吐出ポート２５、２８から吐出されるようになり、作動流体が吐出ポート２５、２８に至るまでの流路抵抗が原因となる過圧縮による圧縮損失を低減させることができ、圧縮性能の向上を図ることができる。
【００４１】
また、これらの吐出切欠き３５、３６の容積は、開口面積の大きい仕切板吐出ポート２５に連通する吐出切欠き３５の容積が、開口面積の小さい軸受吐出ポート２８に連通する吐出切欠き３６の容積よりも大きく形成されている。このため、吐出切欠き３５、３６の総容積を抑制することができる。そのため、シリンダ室１６、１７からの作動流体の吐出が終了した時点における吐出切欠き３５、３６内に残留する作動流体の量を抑制することができ、圧縮された作動流体が吐出切欠き３５、３６内に残留することが原因となる再膨張損失を抑制することができる。
【００４２】
また、圧縮機構部にて圧縮した作動流体を４つの吐出ポートから分散して吐出することにより、一度に多くの作動流体を圧縮することができる。さらに、一つの吐出ポートへの負荷も分散されることから、吐出弁の負荷も減り、弁割れ等の不具合が起きることも相対的に減る。よって、高効率化をはかり、全体の信頼性をあげることができる。
【００４３】
（第２の実施形態）
前記第１の実施例では圧縮機構部のブレードとローラが別体のものについて説明したが、本発明によれば第２の実施形態として、ブレードとローラが一体となったスイングタイプを用いても良い。
【００４４】
（第３の実施形態）
また、前記実施例では、回転式圧縮機のシリンダ数は２個であったが、これに加えて、第３の実施形態として、シリンダ数が３個以上のタイプに用いても同等の効果が得られる。
【００４５】
尚、本発明は、上述の各実施例における回転式圧縮機を備えた冷凍サイクル装置を提供するものであり、その冷凍サイクル装置は、例えば、図１に示されるように、上記構成を有する圧縮機本体２と、圧縮機本体２に接続されて圧縮機本体２から吐出された高圧・高温の作動流体であるガス冷媒を凝縮して液冷媒にする凝縮器３と、凝縮器３に接続されて液冷媒を減圧する膨張装置４と、膨張装置４で膨張した液冷媒を蒸発させる蒸発器５と、冷媒をガス相と液相に分離するアキュムレータ６と、を有して構成され、アキュムレータ６と圧縮機本体２とは、作動流体が流れる吸込流路８により接続され、回転式圧縮機を構成している。
【００４６】
以上説明した少なくとも一つの実施形態の回転式圧縮機及び冷凍サイクル装置によれば、仕切板の吐出ポートの開口面積を軸受吐出ポートのものよりも大きくし、仕切板に流動する作動流体量を相対的に増やすことができるので、遮音性を高め、摺動部の摩耗を抑え、過圧縮による圧力損失を低減させ、低速回転時の圧縮性能を向上させ、高効率化をはかり全体の信頼性をあげることが可能となる。
【００４７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１…冷凍サイクル装置、２…圧縮機(圧縮機本体)、３…凝縮機、４…膨張装置、５…蒸発器、６…アキュムレータ、７…密閉ケース、８…吸込通路、９…電動機部、１０…回転軸、１１…圧縮機構部、１２…回転子、１３…固定子、１４…下部シリンダ、１５…上部シリンダ、１６…下部シリンダ室、１７…上部シリンダ室、１８…副軸受、１９…主軸受、２０…ブレード、２１…偏心部、２２…ローラ、２３…仕切板内空間、２４…仕切板、２４ａ…第１分割仕切板、２４ｂ…第２分割仕切板、２５…仕切板吐出ポート、２５ａ、２５ｂ…仕切板吐出ポート（下部、上部）、２６…仕切板吐出弁、２６ａ、２６ｂ…仕切板吐出弁（下部、上部）、２７…仕切板弁押え、２７ａ、２７ｂ…仕切板弁押え（下部、上部）、２８…軸受吐出ポート、２８ａ、２８ｂ…軸受吐出ポート（下部、上部）、２９…軸受吐出弁、２９ａ、２９ｂ…軸受吐出弁（下部、上部）、３０…軸受弁押え、３０ａ、３０ｂ…軸受弁押え（下部、上部）、３１…副軸受側マフラ、３２…主軸受側マフラ、３３…連通路、３４…流出孔、３５…吐出切欠き（仕切板吐出ポート側の吐出切欠き）、３６…吐出切欠き（軸受吐出ポート側の吐出切欠き）、３７…ブレード溝、３８…吸込室、３９…圧縮室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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