(57)【要約】【課題】回転式流体機械（10）において、運転中のシリンダ室（41,42）における流体漏れを減少させて、運転効率を向上させる。【解決手段】環状のシリンダ室（41,42）の径方向では、外側シリンダ（40a）の先端と鏡板部材（37,48）との間に形成された第１隙間（6）が、環状ピストン（45）と鏡板部（47）との間に形成された第２隙間（7）、及び内側シリンダ（40b）と鏡板部材（37,48）との間に形成された第３隙間（8）に比べて小さくなるようにする。【選択図】図３
2007138922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のシリンダ室（41,42）を有するシリンダ（40）と、
該シリンダ（40）に対して偏心してシリンダ室（41,42）に収納され、シリンダ室（41,42）を外側シリンダ室（41）と内側シリンダ室（42）とに区画する環状ピストン（45）と、
上記シリンダ室（41,42）に配置され、各シリンダ室（41,42）を高圧室（41a,42a）と低圧室（41b,42b）とに区画するブレード（46）と、
上記シリンダ（40）又は環状ピストン（45）を偏心回転運動させる回転軸（33）とを備え、
上記シリンダ（40）と上記環状ピストン（45）とが相対的に偏心回転運動する回転式流体機械であって、
上記シリンダ（40）は、上記環状ピストン（45）の先端に対面する鏡板部（47）と、該鏡板部（47）に立設されて上記シリンダ室（41,42）の内周側を区画する内側シリンダ（40b）と、該鏡板部（47）に立設されて上記シリンダ室（41,42）の外周側を区画する外側シリンダ（40a）とを備え、
上記環状ピストン（45）の基端には、上記内側シリンダ（40b）及び外側シリンダ（40a）の先端に対面する鏡板部材（37,48）が連結され、
上記環状のシリンダ室（41,42）の径方向では、上記外側シリンダ（40a）の先端と上記鏡板部材（37,48）との間に形成された第１隙間（6）が、上記環状ピストン（45）と上記鏡板部（47）との間に形成された第２隙間（7）、及び上記内側シリンダ（40b）と上記鏡板部材（37,48）との間に形成された第３隙間（8）に比べて小さくなっ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、
上記環状のシリンダ室（41,42）の径方向では、上記第２隙間（7）に比べて上記第３隙間（8）が大きくなっ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１において、
上記環状ピストン（45）には、上記内側シリンダ（40b）よりも熱膨張係数が大きい材料を用いる一方、
上記環状のシリンダ室（41,42）の径方向では、上記第３隙間（8）に比べて上記第２隙間（7）が大きくなっていることを特徴とする回転式流体機械。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１つにおいて、
上記回転軸（33）は、上記鏡板部材（37,48）に係合して上記環状ピストン（45）を偏心回転運動させる一方、
上記鏡板部材（37,48）には、上記環状ピストン（45）側に立設されて上記回転軸（33）に摺接するピストン側軸受部（48a）が形成され、
上記鏡板部（47）の内側には、上記ピストン側軸受部（48a）に対面して上記回転軸（33）に摺接するシリンダ側軸受部（36a）が形成されており、
上記環状のシリンダ室（41,42）の径方向では、上記第３隙間（8）に比べて上記ピストン側軸受部（48a）と上記シリンダ側軸受部（36a）との間の第４隙間（9）が大きくなっ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１乃至４の何れか１つにおいて、
上記ブレード（46）と上記鏡板部材（37,48）との間の隙間は、上記シリンダ室（41,42）の径方向の内側ほど大きくなっていることを特徴とする回転式流体機械。
【請求項６】
環状のシリンダ室（41,42）を有するシリンダ（40）と、
該シリンダ（40）に対して偏心してシリンダ室（41,42）に収納され、シリンダ室（41,42）を外側シリンダ室（41）と内側シリンダ室（42）とに区画する環状ピストン（45）と、
上記シリンダ室（41,42）に配置され、各シリンダ室（41,42）を高圧室（41a,42a）と低圧室（41b,42b）とに区画するブレード（46）と、
上記シリンダ又は環状ピストン（45）を偏心回転運動させる回転軸（33）とを備え、
上記シリンダ（40）と上記環状ピストン（45）とが相対的に偏心回転運動する回転式流体機械であって、
上記ブレード（46）は、上記環状ピストン（45）の基端が連結された鏡板部材（37,48）に対面しており、
上記ブレード（46）と上記鏡板部材（37,48）との間の隙間は、上記シリンダ室（41,42）の径方向の内側ほど大きくなっていることを特徴とする回転式流体機械。
【請求項７】
環状のシリンダ室（41,42）を有するシリンダ（40）と、
該シリンダ（40）に対して偏心してシリンダ室（41,42）に収納され、シリンダ室（41,42）を外側シリンダ室（41）と内側シリンダ室（42）とに区画する環状ピストン（45）と、
上記シリンダ室（41,42）に配置され、各シリンダ室（41,42）を高圧室（41a,42a）と低圧室（41b,42b）とに区画するブレード（46）とを備え、
上記シリンダ（40）と上記環状ピストン（45）とが相対的に偏心回転運動する回転式流体機械であって、
上記シリンダ（40）は、上記環状ピストン（45）の先端に対面する鏡板部（47）と、該鏡板部（47）に立設されて上記シリンダ室（41,42）の内周側を区画する内側シリンダ（40b）と、該鏡板部（47）に立設されて上記シリンダ室（41,42）の外周側を区画する外側シリンダ（40a）とを備え、
上記環状ピストン（45）の基端には、上記内側シリンダ（40b）及び外側シリンダ（40a）の先端に対面する鏡板部材（37,48）が連結され、
上記環状ピストン（45）の先端と上記鏡板部（47）との間、上記内側シリンダ（40b）の先端と上記鏡板部材（37,48）との間、及び上記外側シリンダ（40a）の先端と上記鏡板部材（37,48）との間には、それぞれ隙間（6,7,8）が形成されており、
上記隙間（6,7,8）のうち少なくとも１つは、シリンダ室（41,42）の周方向に沿って上記ブレード（46）の低圧室（41b,42b）側から該ブレード（46）の高圧室（41a,42a）側へ進むにつれて連続的に又は段階的に拡大してゆくことを特徴とする回転式流体機械。
【請求項８】
環状のシリンダ室（41,42）を有するシリンダ（40）と、
該シリンダ（40）に対して偏心してシリンダ室（41,42）に収納され、シリンダ室（41,42）を外側シリンダ室（41）と内側シリンダ室（42）とに区画する環状ピストン（45）と、
上記シリンダ室（41,42）に配置され、各シリンダ室（41,42）を高圧室（41a,42a）と低圧室（41b,42b）とに区画するブレード（46）とを備え、
上記外側シリンダ（40a）及び環状ピストン（45）の低圧室（41b,42b）側のブレード（46）寄りの位置には、低圧流体を吸入するための吸入ポート（43,44）がそれぞれ形成され、
上記シリンダ（40）と上記環状ピストン（45）とが相対的に偏心回転運動して上記吸入ポート（43,44）から吸入した流体を圧縮する回転式流体機械であって、
上記シリンダ（40）は、上記環状ピストン（45）の先端に対面する鏡板部（47）と、該鏡板部（47）に立設されて上記シリンダ室（41,42）の内周側を区画する内側シリンダ（40b）と、該鏡板部（47）に立設されて上記シリンダ室（41,42）の外周側を区画する外側シリンダ（40a）とを備え、
上記環状ピストン（45）の基端には、上記内側シリンダ（40b）及び外側シリンダ（40a）の先端に対面する鏡板部材（37,48）が連結され、
上記環状ピストン（45）の先端と上記鏡板部（47）との間、上記内側シリンダ（40b）の先端と上記鏡板部材（37,48）との間、及び上記外側シリンダ（40a）の先端と上記鏡板部材（37,48）との間には、それぞれ隙間（6,7,8）が形成されており、
上記隙間（6,7,8）のうち少なくとも１つは、上記ブレード（46）の低圧室（41b,42b）側からシリンダ室（41,42）の周方向において上記吸入ポート（43,44）側へ所定距離だけ進んだ位置に亘る第１隙間と残りの第２隙間とによって構成されており、該第２隙間はシリンダ室（41,42）の周方向に沿って高圧室（41a,42a）側へ進むにつれて連続的に又は段階的に拡大する一方、上記第２隙間の吸入ポート（43,44）側における間隔に比べて上記第１隙間が広くなっていることを特徴とする回転式流体機械。
【請求項９】
請求項１乃至３の何れか１つにおいて、
上記回転軸（33）は、上記鏡板部材（37,48）に係合して上記環状ピストン（45）を偏心回転運動させる一方、
上記鏡板部材（37,48）には、上記環状ピストン（45）側に立設されて上記回転軸（33）を摺動自在に支持するピストン側軸受部（48a）が形成され、
上記鏡板部（47）の内側には、上記ピストン側軸受部（48a）の先端に対面して上記回転軸（33）を摺動自在に支持するシリンダ側軸受部（36a）が形成されており、
上記環状のシリンダ室（41,42）の径方向では、上記第１隙間（6）が、上記ピストン側軸受部（48a）の先端と上記シリンダ側軸受部（36a）との間に形成された第４隙間（9）に比べて小さくなっ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９において、
上記第３隙間（8）へ潤滑油を供給するための内側油供給手段（67）を備えていることを特徴とする回転式流体機械。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１つにおいて、
冷凍サイクルを行う冷凍装置の冷媒回路（80）に接続されて、該冷媒回路（80）に冷媒として充填された二酸化炭素の圧縮、又膨張を行う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、環状のシリンダ室内において環状のピストンの内側と外側とがそれぞれ流体室になる回転式流体機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、環状のシリンダ室を有するシリンダと、そのシリンダ室内に配置された環状ピストンとが相対的に偏心回転運動する回転式流体機械が知られている。この回転式流体機械では、環状のシリンダ室が環状ピストンによって内側と外側に区画され、それぞれが流体を圧縮又は膨張させる流体室になっている。このような回転式流体機械は、例えば冷媒回路を流通する冷媒を圧縮する圧縮機として使用される。
【０００３】
特許文献１には、この種の回転式流体機械として回転式圧縮機が開示されている。この回転式圧縮機は、環状のシリンダ室が固定中心シリンダ部材と固定外周シリンダ部材とによって形成され、環状ピストンである環状旋回運動部材がシリンダ室内に配置されてそのシリンダ室を外側ポケットと内側ポケットとに区画している。この回転式圧縮機は、環状旋回運動部材が偏心回転運動するように構成されており、その環状旋回運動部材が偏心回転運動すると外側ポケットと内側ポケットとのそれぞれで流体を圧縮して吐出する。
【０００４】
また、特許文献２にも、この種の回転式流体機械として回転式圧縮機が開示されている。この回転式圧縮機は、圧縮機構が、シリンダと環状ピストンとブレードと揺動ブッシュとを備えている。シリンダは、外側シリンダと内側シリンダとを備えている。外側シリンダと内側シリンダとの間には環状のシリンダ室が形成されている。内側シリンダには、駆動軸の偏心部が摺動自在に嵌め込まれている。環状ピストンは、円環の一部が分断されたＣ型形状に形成され、シリンダ室内に配置されている。ブレードは、環状ピストンの分断箇所において外側シリンダから内側シリンダまでシリンダ室の径方向線上に延びている。ブレードは、シリンダ室を高圧室と低圧室とに区画している。揺動ブッシュは、環状ピストンの分断箇所に設けられ、環状ピストンとブレードとを連結している。この回転式圧縮機では、駆動軸が回転して、シリンダが偏心回転運動すると、シリンダ室における環状ピストンの内側と外側とで流体が圧縮される。
【特許文献１】特開平６−２８８３５８号公報
【特許文献２】特開２００５−３３０９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の回転式流体機械では、外側シリンダの先端に形成される隙間や、内側シリンダの先端に形成される隙間や、環状ピストンの先端に形成される隙間を通じて連通する空間の間の圧力差が、運転中にそれぞれ変化する。そして、各隙間を通じて連通する空間の間の圧力差が増大すると、圧力が高い空間から低い空間へ流体が移動し、シリンダ室における流体漏れが生じる。具体的に、環状ピストンの先端の隙間を通じて内側シリンダ室と外側シリンダ室と間で流体漏れが生じ、外側シリンダの先端の隙間を通じての外側シリンダ室とその外側の空間との間で流体漏れが生じ、内側シリンダの先端の隙間を通じての内側シリンダ室とその内側の空間との間で流体漏れが生じる。そして、このようなシリンダ室における流体漏れが生じると、回転式流体機械の運転効率が低下してしまう。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするこころは、回転式流体機械において、運転中のシリンダ室における流体漏れを減少させて、運転効率を向上させることにある。
【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（41,42）を有するシリンダ（40）と、該シリンダ（40）に対して偏心してシリンダ室（41,42）に収納され、シリンダ室（41,42）を外側シリンダ室（41）と内側シリンダ室（42）とに区画する環状ピストン（45）と、上記シリンダ室（41,42）に配置され、各シリンダ室（41,42）を高圧室（41a,42a）と低圧室（41b,42b）とに区画するブレード（46）と、上記シリンダ（40）又は環状ピストン（45）を偏心回転運動させる回転軸（33）とを備え、上記シリンダ（40）と上記環状ピストン（45）とが相対的に偏心回転運動する回転式流体機械（10）を対象とする。
【０００８】
そして、この回転式流体機械（10）は、上記シリンダ（40）は、上記環状ピストン（45）の先端に対面する鏡板部（47）と、該鏡板部（47）に立設されて上記シリンダ室（41,42）の内周側を区画する内側シリンダ（40b）と、該鏡板部（47）に立設されて上記シリンダ室（41,42）の外周側を区画する外側シリンダ（40a）とを備え、上記環状ピストン（45）の基端には、上記内側シリンダ（40b）及び外側シリンダ（40a）の先端に対面する鏡板部材（37,48）が連結され、上記環状のシリンダ室（41,42）の径方向では、上記外側シリンダ（40a）の先端と上記鏡板部材（37,48）との間に形成された第１隙間（6）が、上記環状ピストン（45）と上記鏡板部（47）との間に形成された第２隙間（7）、及び上記内側シリンダ（40b）と上記鏡板部材（37,48）との間に形成された第３隙間（8）に比べて小さくなっている。
【０００９】
第１の発明では、第１隙間（6）が、第２隙間（7）及び第３隙間（8）に比べて小さくなっている。ここで、第１隙間（6）の位置は、第２隙間（7）及び第３隙間（8）に比べて回転軸（33）から離れている。従って、第１隙間（6）は周方向の長さが３つの隙間（6,7,8）の中で最も長い。この第１の発明では、第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）の中で周方向の長さが最も長い第１隙間（6）が最も小さくなっている。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、上記環状のシリンダ室（41,42）の径方向では、上記第２隙間（7）に比べて上記第３隙間（8）が大きくなっている。
【００１１】
第２の発明では、外側シリンダ（40a）の先端と鏡板部材（37,48）との間、環状ピストン（45）の先端と鏡板部（47）との間、及び内側シリンダ（40b）の先端と鏡板部材（37,48）との間にそれぞれ形成される隙間（6,7,8）は、シリンダ室（41,42）の径方向において回転軸（33）に近い内側ほど大きくなっている。回転式流体機械（10）では、高速回転する回転軸（33）の周囲で多くの摩擦熱が発生するので、シリンダ室（41,42）の径方向において回転軸（33）に近い内側ほど環状ピストン（45）やシリンダの運転時の温度が高くなりその熱変形量が大きくなる。つまり、この第２の発明では、シリンダ室（41,42）の径方向において環状ピストン（45）又はシリンダ（40）の熱変形量が大きい内側ほど、その環状ピストン（45）又はシリンダ（40）の先端とその先端に対面する部材との間の隙間が大きくなっている。従って、運転時の熱変形量が大きい内側シリンダ（40b）やその外側の環状ピストン（45）の先端における接触圧力が大きくなることが抑制される。
【００１２】
第３の発明は、第１の発明において、上記環状ピストン（45）には、上記内側シリンダ（40b）よりも熱膨張係数が大きい材料を用いる一方、上記環状のシリンダ室（41,42）の径方向では、上記第３隙間（8）に比べて上記第２隙間（7）が大きくなっている。
【００１３】
第３の発明では、環状ピストン（45）に内側シリンダ（40b）よりも熱膨張係数が大きい材料が用いられている。このため、回転式流体機械（10）の運転中に回転軸（33）に近い内側シリンダ（40b）の方が環状ピストン（45）よりも温度が高くなるが、環状ピストン（45）の方が内側シリンダ（40b）よりも熱変形量が大きくなる場合がある。この第３の発明では、第３隙間（8）に比べて第２隙間（7）が大きくなっている。従って、回転式流体機械（10）の運転中に環状ピストン（45）の方が内側シリンダ（40b）よりも熱変形量が大きくなるような場合でも、環状ピストン（45）の先端における接触圧力が大きくなることが抑制される。
【００１４】
第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、上記回転軸（33）が、上記鏡板部材（37,48）に係合して上記環状ピストン（45）を偏心回転運動させる一方、上記鏡板部材（37,48）には、上記環状ピストン（45）側に立設されて上記回転軸（33）に摺接するピストン側軸受部（48a）が形成され、上記鏡板部（47）の内側には、上記ピストン側軸受部（48a）に対面して上記回転軸（33）に摺接するシリンダ側軸受部（36a）が形成されており、上記環状のシリンダ室（41,42）の径方向では、上記第３隙間（8）に比べて上記ピストン側軸受部（48a）と上記シリンダ側軸受部（36a）との間の第４隙間（9）が大きくなっている。
【００１５】
第４の発明では、回転軸（33）に摺接するピストン側軸受部（48a）及びシリンダ側軸受部（36a）は、シリンダ（40）や環状ピストン（45）よりも内側に位置しており、シリンダ室（41,42）の径方向においてそのシリンダ（40）や環状ピストン（45）よりも運転時の温度が高くなる。そして、ピストン側軸受部（48a）とシリンダ側軸受部（36a）との間の第４隙間（9）は、シリンダ室（41,42）の径方向において内側シリンダ（40b）と鏡板部材（37,48）との間の第３隙間（8）よりも大きくなっている。従って、この第４の発明では、運転時の熱変形量がシリンダ（40）や環状ピストン（45）よりも大きくなるピストン側軸受部（48a）及びシリンダ側軸受部（36a）において接触圧力が大きくなることが抑制される。
【００１６】
第５の発明は、第１乃至第４の何れか１つの発明において、上記ブレード（46）と上記鏡板部材（37,48）との間の隙間が、上記シリンダ室（41,42）の径方向の内側ほど大きくなっている。
【００１７】
第５の発明では、外側シリンダ（40a）及び内側シリンダ（40b）によって区画されたシリンダ室（41,42）を高圧室（41a,42a）と低圧室（41b,42b）とに区画するブレード（46）が、内側シリンダ（40b）及び外側シリンダ（40a）の先端に対面する鏡板部材（37,48）に対面している。そして、ブレード（46）と鏡板部材（37,48）との間の隙間は、シリンダ室（41,42）の径方向において運転時の熱変形量が大きい内側ほど大きくなっている。従って、ブレード（46）と鏡板部材（37,48）の接触面において、運転時の熱変形量が大きい内側の接触圧力が大きくなることが抑制される。
【００１８】
第６の発明は、環状のシリンダ室（41,42）を有するシリンダ（40）と、該シリンダ（40）に対して偏心してシリンダ室（41,42）に収納され、シリンダ室（41,42）を外側シリンダ室（41）と内側シリンダ室（42）とに区画する環状ピストン（45）と、上記シリンダ室（41,42）に配置され、各シリンダ室（41,42）を高圧室（41a,42a）と低圧室（41b,42b）とに区画するブレード（46）と、上記シリンダ又は環状ピストン（45）を偏心回転運動させる回転軸（33）とを備え、上記シリンダ（40）と上記環状ピストン（45）とが相対的に偏心回転運動する回転式流体機械（10）を対象とする。
【００１９】
そして、この回転式流体機械（10）は、上記ブレード（46）が、上記環状ピストン（45）の基端が連結された鏡板部材（37,48）に対面しており、上記ブレード（46）と上記鏡板部材（37,48）との間の隙間が、上記シリンダ室（41,42）の径方向の内側ほど大きくなっている。
【００２０】
第６の発明では、ブレード（46）と鏡板部材（37,48）との間の隙間が、シリンダ室（41,42）の径方向において運転時の熱変形量が大きい内側ほど大きくなっている。従って、ブレード（46）と鏡板部材（37,48）の接触面において、運転時の熱変形量が大きい内側の接触圧力が大きくなることが抑制される。
【００２１】
第７の発明は、環状のシリンダ室（41,42）を有するシリンダ（40）と、該シリンダ（40）に対して偏心してシリンダ室（41,42）に収納され、シリンダ室（41,42）を外側シリンダ室（41）と内側シリンダ室（42）とに区画する環状ピストン（45）と、上記シリンダ室（41,42）に配置され、各シリンダ室（41,42）を高圧室（41a,42a）と低圧室（41b,42b）とに区画するブレード（46）とを備え、上記シリンダ（40）と上記環状ピストン（45）とが相対的に偏心回転運動する回転式流体機械（10）を対象とする。
【００２２】
そして、この回転式流体機械（10）は、上記シリンダ（40）が、上記環状ピストン（45）の先端に対面する鏡板部（47）と、該鏡板部（47）に立設されて上記シリンダ室（41,42）の内周側を区画する内側シリンダ（40b）と、該鏡板部（47）に立設されて上記シリンダ室（41,42）の外周側を区画する外側シリンダ（40a）とを備え、上記環状ピストン（45）の基端には、上記内側シリンダ（40b）及び外側シリンダ（40a）の先端に対面する鏡板部材（37,48）が連結され、上記環状ピストン（45）の先端と上記鏡板部（47）との間、上記内側シリンダ（40b）の先端と上記鏡板部材（37,48）との間、及び上記外側シリンダ（40a）の先端と上記鏡板部材（37,48）との間には、それぞれ隙間（6,7,8）が形成されており、上記隙間（6,7,8）のうち少なくとも１つは、シリンダ室（41,42）の周方向に沿って上記ブレード（46）の低圧室（41b,42b）側から該ブレード（46）の高圧室（41a,42a）側へ進むにつれて連続的に又は段階的に拡大してゆく。
【００２３】
第７の発明では、外側シリンダ（40a）の先端と鏡板部材（37,48）との間、環状ピストン（45）と鏡板部（47）との間、及び内側シリンダ（40b）と鏡板部材（37,48）との間にそれぞれ形成される隙間（6,7,8）のうち少なくとも１つは、シリンダ室（41,42）の周方向に沿ってブレード（46）の低圧室（41b,42b）側からそのブレード（46）の高圧室（41a,42a）側へ進むにつれて、即ちブレード（46）から低圧室（41b,42b）側と高圧室（41a,42a）側を経て再びブレードに至る方向に沿ってシリンダ室（41,42）の低圧側から高圧側に進むにつれて連続的に又は段階的に拡大している。回転式流体機械（10）では、シリンダ室（41,42）の高圧側ほど流体の温度が高いので、シリンダ室（41,42）の低圧側から高圧側に進むにつれて運転時の環状ピストン（45）及びシリンダ（40）の温度が高くなってゆき、それらの熱変形量が大きくなってゆく。つまり、この第７の発明では、環状ピストン（45）やシリンダ（40）の先端とその先端に対面する部材との間の隙間（6,7,8）のうち少なくとも１つにおいて、熱変形量が大きいシリンダ室（41,42）の高圧側ほど隙間の間隔が拡大しており、その高圧側で接触圧力が大きくなるのを抑制している。
【００２４】
第８の発明は、環状のシリンダ室（41,42）を有するシリンダ（40）と、該シリンダ（40）に対して偏心してシリンダ室（41,42）に収納され、シリンダ室（41,42）を外側シリンダ室（41）と内側シリンダ室（42）とに区画する環状ピストン（45）と、上記シリンダ室（41,42）に配置され、各シリンダ室（41,42）を高圧室（41a,42a）と低圧室（41b,42b）とに区画するブレード（46）とを備え、上記外側シリンダ（40a）及び環状ピストン（45）の低圧室（41b,42b）側のブレード（46）寄りの位置には、低圧流体を吸入するための吸入ポート（43,44）がそれぞれ形成され、上記シリンダ（40）と上記環状ピストン（45）とが相対的に偏心回転運動して上記吸入ポート（43,44）から吸入した流体を圧縮する回転式流体機械（10）を対象とする。
【００２５】
そして、この回転式流体機械（10）は、上記シリンダ（40）が、上記環状ピストン（45）の先端に対面する鏡板部（47）と、該鏡板部（47）に立設されて上記シリンダ室（41,42）の内周側を区画する内側シリンダ（40b）と、該鏡板部（47）に立設されて上記シリンダ室（41,42）の外周側を区画する外側シリンダ（40a）とを備え、上記環状ピストン（45）の基端には、上記内側シリンダ（40b）及び外側シリンダ（40a）の先端に対面する鏡板部材（37,48）が連結され、上記環状ピストン（45）の先端と上記鏡板部（47）との間、上記内側シリンダ（40b）の先端と上記鏡板部材（37,48）との間、及び上記外側シリンダ（40a）の先端と上記鏡板部材（37,48）との間には、それぞれ隙間（6,7,8）が形成されており、上記隙間（6,7,8）のうち少なくとも１つは、上記ブレード（46）の低圧室（41b,42b）側からシリンダ室（41,42）の周方向において上記吸入ポート（43,44）側へ所定距離だけ進んだ位置に亘る第１隙間と残りの第２隙間とによって構成されており、該第２隙間はシリンダ室（41,42）の周方向に沿って高圧室（41a,42a）側へ進むにつれて連続的に又は段階的に拡大する一方、上記第２隙間の吸入ポート（43,44）側における間隔に比べて上記第１隙間が広くなっている。
【００２６】
第８の発明では、ブレード（46）の低圧室（41b,42b）側からシリンダ（40）の周方向において吸入ポート（43,44）側へ所定距離だけ進んだ位置に亘る第１隙間は、第２隙間の吸入ポート（43,44）側における間隔に比べて広くなっている。そして、この第１隙間の区間は、第２隙間の区間よりもシリンダ室（41,42）内が低圧であるため、運転時の温度が第２隙間の区間よりも低く環状ピストン（45）又はシリンダ（40）の熱変形量が小さい。従って、第１隙間の区間では、環状ピストン（45）、内側シリンダ（40b）、又は外側シリンダ（40a）の先端とその先端に対面する部材が運転時にほとんど接触しない。
【００２７】
ここで、第１隙間の区間では、外側シリンダ（40a）の吸入ポート（43）が外側シリンダ室（41）とその外側シリンダ（40a）の外側の空間とを連通しており、環状ピストン（45）の吸入ポート（44）が外側シリンダ室（41）と内側シリンダ室（42）とを連通している。このため、運転時に環状ピストン（45）、内側シリンダ（40b）、又は外側シリンダ（40a）の先端とその先端に対面する部材との間の隙間を流体が通過しても問題はない。
【００２８】
つまり、この第８の発明では、第１隙間の区間において、停止時だけでなく運転時においても環状ピストン（45）、内側シリンダ（40b）、又は外側シリンダ（40a）の先端とその先端に対面する部材とがほとんど接触しないようにして、大きな接触圧力が作用することが確実に回避されるようにしている。
【００２９】
また、第２隙間の区間では、上記第７の発明と同様に、運転時の温度が高くなって熱変形量が大きいシリンダ室（41,42）の高圧側ほど隙間が拡大するようにしているので、その高圧側で接触圧力が大きくのを抑制している。
【００３０】
第９の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、上記回転軸（33）が、上記鏡板部材（37,48）に係合して上記環状ピストン（45）を偏心回転運動させる一方、  上記鏡板部材（37,48）には、上記環状ピストン（45）側に立設されて上記回転軸（33）を摺動自在に支持するピストン側軸受部（48a）が形成され、上記鏡板部（47）の内側には、上記ピストン側軸受部（48a）の先端に対面して上記回転軸（33）を摺動自在に支持するシリンダ側軸受部（36a）が形成されており、上記環状のシリンダ室（41,42）の径方向では、上記第１隙間（6）が、上記ピストン側軸受部（48a）の先端と上記シリンダ側軸受部（36a）との間に形成された第４隙間（9）に比べて小さくなっている。
【００３１】
第９の発明では、第１隙間（6）が、第４隙間（9）に比べて小さくなっている。従って、ピストン側軸受部（48a）とシリンダ側軸受部（36a）とが接触しにくくなる。
【００３２】
第１０の発明は、第９の発明において、上記第３隙間（8）へ潤滑油を供給するための内側油供給手段（67）を備えている。
【００３３】
第１０の発明では、内側油供給手段（67）によって潤滑油が第３隙間（8）へ供給される。第３隙間（8）へ供給された潤滑油は、第３隙間（8）をシールする。
【００３４】
第１１の発明は、第１乃至第１０の発明の何れか１つにおいて、冷凍サイクルを行う冷凍装置の冷媒回路（80）に接続されて、該冷媒回路（80）に冷媒として充填された二酸化炭素の圧縮、又は膨張を行う。
【００３５】
第１１の発明では、回転式流体機械（10）が冷媒としての二酸化炭素の圧縮、又は膨張を行う。ここで、二酸化炭素が充填された冷媒回路（80）で冷凍サイクルを行う場合、冷凍サイクルの高圧は、二酸化炭素の臨界圧力よりも高い値になるのが通常であり、通常のフロン冷媒に比べて高くなる。従って、二酸化炭素の圧縮、又は膨張を行う回転式流体機械（10）では、高圧室（41a,42a）から吐出される冷媒の圧力が通常のフロン冷媒に比べて高くなる。このため、外側シリンダ室（41）と内側シリンダ室（42）との圧力差、外側シリンダ室（41）とその外側の圧力差、及び内側シリンダ室（42）とその内側の圧力差の最大値がフロン冷媒に比べて大きくなり、シリンダ室（41,42）における冷媒漏れが多くなりやすい。
【発明の効果】
【００３６】
第１乃至第５、第９乃至第１１の各発明では、第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）の中で周方向の長さが最も長い第１隙間（6）が最も小さくなるようにしている。ここで、従来の回転式流体機械（10）では、上述したように第１隙間（6）の周方向の長さが最も長いので、第１隙間（6）を通じての流体漏れ量が第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）を通じての流体漏れ量の合計に占める割合が、比較的大きくなっていた。これに対して、この発明では、第１隙間（6）を最も小さくするので、第１隙間（6）通じて漏れる流体量が大幅に減少する。従って、第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）を通じての流体漏れ、すなわちシリンダ室（41,42）における流体漏れを減少させることができるので、回転式流体機械（10）の運転効率を向上させることができる。
【００３７】
また、上記第２、第４、第５の各発明では、シリンダ室（41,42）の径方向において環状ピストン（45）又はシリンダ（40）の運転時の熱変形量が大きい内側ほど、その環状ピストン（45）又はシリンダ（40）の先端とその先端に対面する部材との間の隙間（6,7,8）を大きくすることで、内側シリンダ（40b）や環状ピストン（45）の先端の接触圧力が大きくなるのを抑制している。従って、外側シリンダ（40a）の先端と鏡板部材（37,48）、環状ピストン（45）と鏡板部（47）、及び内側シリンダ（40b）と鏡板部材（37,48）の各部材同士の接触圧力が、温度分布に拘わらずシリンダ室（41,42）の径方向において比較的均一になるので、これらの各部材同士の異常摩耗を抑制することができる。また、運転時の熱変形量が小さい外側において、部材間の隙間が広がるのを抑制できるので、シリンダ室（41,42）からの流体漏れを抑制することができる。
【００３８】
また、上記第３の発明では、回転式流体機械（10）の運転中に環状ピストン（45）の方が内側シリンダ（40b）よりも熱変形量が大きくなるような場合でも、第３隙間（8）に比べて第２隙間（7）を大きくすることで、環状ピストン（45）の先端における接触圧力が大きくなることを抑制している。また、最も熱変形量が小さい外側シリンダ（40a）が形成する第１隙間（6）が最も小さくなっている。従って、外側シリンダ（40a）の先端と鏡板部材（37,48）、環状ピストン（45）と鏡板部（47）、及び内側シリンダ（40b）と鏡板部材（37,48）の各部材同士の接触圧力が、温度分布に拘わらずシリンダ室（41,42）の径方向において比較的均一になるので、これらの各部材同士の異常摩耗を抑制することができる。また、運転時の熱変形量が小さい外側において、部材間の隙間が広がるのを抑制できるので、シリンダ室（41,42）からの流体漏れを抑制することができる。
【００３９】
また、上記第４の発明では、シリンダ室（41,42）の径方向においてピストン側軸受部（48a）とシリンダ側軸受部（36a）との間の第４隙間（9）を内側シリンダ（40b）と鏡板部材（37,48）との間の第３隙間（8）よりも大きくすることで、運転時の熱変形量がシリンダ（40）や環状ピストン（45）よりも大きくなるピストン側軸受部（48a）及びシリンダ側軸受部（36a）において接触圧力が大きくなるのを抑制している。従って、ピストン側軸受部（48a）及びシリンダ側軸受部（36a）における異常摩耗を抑制することができる。
【００４０】
また、上記第５、第６の各発明では、シリンダ室（41,42）の径方向において運転時の温度が高くなる内側ほどブレード（46）と鏡板部材（37,48）との間の隙間を大きくすることで、ブレード（46）と鏡板部材（37,48）の接触面において運転時の熱変形量が大きい内側の接触圧力が大きくなるのを抑制している。従って、ブレード（46）と鏡板部材（37,48）の接触面では、接触圧力が温度分布に拘わらず比較的均一になるので、ブレード（46）と鏡板部材（37,48）の異常摩耗を抑制することができる。また、運転時の熱変形量が小さい外側において、ブレード（46）と鏡板部材（37,48）との間の隙間が広がるのを抑制できるので、ブレード（46）を挟む高圧室（41a,42a）から低圧室（41b,42b）への流体漏れを抑制することができる。
【００４１】
また、上記第７の発明では、環状ピストン（45）、外側シリンダ（40a）、又は内側シリンダ（40b）の先端とその先端に対面する部材との間の隙間（6,7,8）のうち少なくとも１つにおいて、熱変形量が大きいシリンダ室（41,42）の高圧側ほど隙間の間隔を拡大することで、その高圧側で接触圧力が大きくなるのを抑制している。従って、外側シリンダ（40a）の先端と鏡板部材（37,48）、環状ピストン（45）と鏡板部（47）、又は内側シリンダ（40b）と鏡板部材（37,48）の各部材同士の接触圧力は温度分布に拘わらず周方向において比較的均一になるので、高圧側での異常摩耗を抑制することができる。また、運転時の熱変形量が小さい低圧側において、各部材間の隙間が広がるのを抑制できるので、シリンダ室（41,42）からの流体漏れを抑制することができる。
【００４２】
また、上記第８の発明では、第１隙間の区間において、停止時だけでなく運転時においても環状ピストン（45）、内側シリンダ（40b）、又は外側シリンダ（40a）の先端とその先端に対面する部材とがほとんど接触しないようにすることで、大きな接触圧力が作用するのを確実に回避している。従って、第１隙間の区間における異常摩擦や第１隙間の区間の熱変形によるシリンダ室（41,42）から流体漏れを防止することができる。
【００４３】
また、第２隙間の区間では、上記第７の発明と同様に、外側シリンダ（40a）の先端と鏡板部材（37,48）、環状ピストン（45）と鏡板部（47）、又は内側シリンダ（40b）と鏡板部材（37,48）の各部材同士の高圧側での異常摩耗やシリンダ室（41,42）からの流体漏れを抑制することができる。
【００４４】
また、上記第９の発明では、第１隙間（6）を第４隙間（9）に比べて小さくすることで、ピストン側軸受部（48a）とシリンダ側軸受部（36a）とが接触しにくくなるようにしている。従って、ピストン側軸受部（48a）とシリンダ側軸受部（36a）との接触によって第１隙間（6）が拡大することがほとんどないので、第１隙間（6）を通じての流体漏れを確実に減少させることができる。
【００４５】
また、上記第１０の発明では、第３隙間（8）をシールするための潤滑油を、内側油供給手段（67）によって第３隙間（8）へ供給している。従って、第３隙間（8）通じて漏れる流体量が大幅に減少する。従って、シリンダ室（41,42）における流体漏れを大幅に減少させることができるので、回転式流体機械（10）の運転効率を向上させることができる。
【００４６】
また、上記第１１の発明では、通常のフロン冷媒に比べてシリンダ室（41,42）における冷媒漏れが多くなりやすい回転式流体機械（10）において、第１隙間（6）通じて漏れる冷媒量を大幅に減少させて、シリンダ室（41,42）における冷媒漏れを減少させている。従って、通常のフロン冷媒の圧縮、又は膨張を行う回転式流体機械に比べて、冷媒漏れに起因する運転効率の低下を改善する効果が大きいので、運転効率がより大きく向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
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。
【００４８】
《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。実施形態１に係る流体機械は、後述する環状ピストン（45）が固定されてシリンダ（40）が偏心回転運動することによってシリンダ室（41,42）内の流体を圧縮する回転式圧縮機（10）である。この回転式圧縮機（10）は、例えば空気調和装置の冷媒回路に設けられ、蒸発器から吸入した冷媒を圧縮して凝縮器へ吐出する圧縮機として用いられる。
【００４９】
図１に示すように、回転式圧縮機（10）は、縦長で円筒形の密閉容器であるケーシング（15）を備えている。このケーシング（15）の内部には、下寄りの位置に圧縮機構（20）が配置され、上寄りの位置に電動機（30）が配置されている。
【００５０】
ケーシング（15）には、その胴部を貫通する吸入管（14）と、その上部を貫通する吐出管（13）とが設けられている。吸入管（14）は圧縮機構（20）に接続され、吐出管（13）はその入口が電動機（30）の上側の空間に開口している。
【００５１】
ケーシング（15）の内部には、上下方向に延びるクランク軸（33）が回転軸として設けられている。このクランク軸（33）は、主軸部（33a）と偏心部（33b）とを備えている。偏心部（33b）は、クランク軸（33）の下寄りの位置に設けられ、主軸部（33a）よりも大径の円柱状に形成されている。この偏心部（33b）は、その軸心が主軸部（33a）の軸心から所定量だけ偏心している。
【００５２】
電動機（30）は、ステータ（31）とロータ（32）とを備えている。ステータ（31）は、ケーシング（15）の胴部の内周面に固定されている。ロータ（32）は、ステータ（31）の内側に配置されてクランク軸（33）の主軸部（33a）と連結されており、クランク軸（33）とともに回転するように構成されている。
【００５３】
圧縮機構（20）は、下側から順に下部ハウジング（37）とシリンダ（40）と上部ハウジング（36）とが積層された状態で構成されている。シリンダ（40）内には、図２に示すように、環状ピストン（45）とブレード（46）と揺動ブッシュ（27）とが収納されている。環状ピストン（45）は、その基端（下端）が下部ハウジング（37）の上面に連結されている。
【００５４】
シリンダ（40）は、外側シリンダ（40a）と内側シリンダ（40b）とを備えている。外側シリンダ（40a）と内側シリンダ（40b）とは、共に円環状に形成されている。外側シリンダ（40a）の内周面と内側シリンダ（40b）の外周面とは、互いに同一中心の円筒面になっている。外側シリンダ（40a）の内周面と内側シリンダ（40b）の外周面との間には、環状のシリンダ室（41,42）が形成されている。
【００５５】
外側シリンダ（40a）と内側シリンダ（40b）とは、上部ハウジング（36）の鏡板部（47）の下側に立設されている（図１参照）。外側シリンダ（40a）と内側シリンダ（40b）とは、鏡板部（47）によって連結されて一体になっている。鏡板部（47）は、環状ピストン（45）の先端側（上端側）でシリンダ室（41,42）に面して、環状ピストン（45）の先端に対面している。また、下部ハウジング（37）は、鏡板部材を構成して外側シリンダ（40a）又は内側シリンダ（40b）の先端側（下側）でシリンダ室（41,42）に面しており、外側シリンダ（40a）及び内側シリンダ（40b）の先端に対面している。
【００５６】
内側シリンダ（40b）の内周面には、クランク軸（33）の偏心部（33b）が摺動自在に嵌め込まれている。本実施形態１の回転式圧縮機（10）では、環状ピストン（45）が固定されてシリンダ（40）が偏心回転運動を行うことで、環状ピストン（45）とシリンダ（40）とが相対的に偏心回転運動するように構成されている。
【００５７】
環状ピストン（45）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。環状ピストン（45）は、外周面が外側シリンダ（40a）の内周面よりも小径で、内周面が内側シリンダ（40b）の外周面よりも大径に形成されている。環状ピストン（45）は、シリンダ（40）に対して偏心した状態でシリンダ室（41,42）内に収納され、シリンダ室（41,42）を内側と外側とに区画している。環状ピストン（45）の外周面と外側シリンダ（40a）の内周面との間には、外側シリンダ室（41）が形成され、環状ピストン（45）の内周面と内側シリンダ（40b）の外周面との間には、内側シリンダ室（42）が形成されている。
【００５８】
環状ピストン（45）とシリンダ（40）とは、環状ピストン（45）の外周面と外側シリンダ（40a）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、環状ピストン（45）の内周面と内側シリンダ（40b）の外周面とが１点で実質的に接するようになっている。
【００５９】
ブレード（46）は、環状ピストン（45）の分断箇所を挿通して、外側シリンダ（40a）の内周面から内側シリンダ（40b）の外周面までシリンダ室（41,42）の径方向に延びるように設けられている。ブレード（46）は、外側シリンダ（40a）の内周面と内側シリンダ（40b）の外周面とに固定されている。これによって、ブレード（46）は、上記各シリンダ室（41,42）を高圧室（圧縮室）（41a,42a）と低圧室（吸入室）（41b,42b）とに区画している。
【００６０】
揺動ブッシュ（27）は、環状ピストン（45）の分断部（円環の一部分が抜き取られたＣ型形状の開口部）において、環状ピストン（45）とブレード（46）とを相互に可動に連結している。揺動ブッシュ（27）は、ブレード（46）に対して高圧室（41a,42a）側に位置する吐出側ブッシュ（27a）と、ブレード（46）に対して低圧室（41b,42b）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）とは、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）の対向するフラット面の間のスペースがブレード溝（28）を構成している。このブレード溝（28）には、ブレード（46）が挿入されている。
【００６１】
揺動ブッシュ（27a,27b）のフラット面（ブレード溝（28）の両側面）は、ブレード（46）と実質的に面接触している。揺動ブッシュ（27a,27b）の円弧状の外周面は、環状ピストン（45）と実質的に面接触している。揺動ブッシュ（27a,27b）は、ブレード溝（28）にブレード（46）を挟んだ状態で、ブレード（46）がその面方向にブレード溝（28）内を進退するように構成されている。同時に、揺動ブッシュ（27a，27b）は、環状ピストン（45）に対してブレード（46）と一体的に揺動するように構成されている。従って、揺動ブッシュ（27）は、該揺動ブッシュ（27）の中心点を揺動中心としてブレード（46）と環状ピストン（45）とが相対的に揺動可能となり、かつブレード（46）が環状ピストン（45）に対して該ブレード（46）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１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】
外側シリンダ（40a）の外側には、吸入空間（5）が形成されている。吸入空間（5）には、吸入管（14）の出口端が開口している。外側シリンダ（40a）には吸入空間（5）と外側シリンダ室（41）の低圧室（41b）とを連通する貫通孔（43）が形成され、環状ピストン（45）には外側シリンダ室（41）の低圧室（41b）と内側シリンダ室（42）の低圧室（42b）とを連通する貫通孔（44）が形成されている。これらの貫通孔（43,44）は吸入ポートを構成している。これにより、吸入空間（5）は、外側シリンダ室（41）の低圧室（41b）に連通すると共に、内側シリンダ室（42）の低圧室（42b）にも連通する。
【００６４】
下部ハウジング（37）には、外側吐出通路（51）及び内側吐出通路（52）とが形成されている。外側吐出通路（51）は、入口端が外側シリンダ室（41）の高圧室（41a）に開口し、出口端が後述する吐出空間（53）に開口している。内側吐出通路（52）は、入口端が内側シリンダ室（42）の高圧室（42a）に開口し、出口端が吐出空間（53）に開口している。また、下部ハウジング（37）の下面には、各吐出通路（51,52）の出口端を開閉するリード弁（図示せず）が設けられている。
【００６５】
下部ハウジング（37）の下側には、マフラー（23）が取り付けられている。下部ハウジング（37）とマフラー（23）との間には、吐出空間（53）が形成されている。また、上部ハウジング（36）と下部ハウジング（37）との外縁部には、吐出空間（53）と圧縮機構（20）の上部空間とを接続する接続通路（57）が形成されている。
【００６６】
上部ハウジング（36）と下部ハウジング（37）とには、クランク軸（33）を支持するための軸受部（36a,37a）がそれぞれ形成されている。クランク軸（33）は、圧縮機構（20）を上下方向に貫通しており、上部ハウジング（36）と下部ハウジング（37）とを介してケーシング（15）に保持されている。
【００６７】
クランク軸（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、クランク軸（33）の軸心に沿って延びて圧縮機構（20）と連通する給油路（図示省略）と接続されている。そして、給油ポンプ（34）は、ケーシング（15）内の底部に貯留された潤滑油を給油路を通じて圧縮機構（20）の摺動部に供給するように構成されている。
【００６８】
図３に示すように、下部ハウジング（37）の上面と外側シリンダ（40a）の先端との間には第１隙間（6）が形成され、環状ピストン（45）の先端と鏡板部（47）との間には第２隙間（7）が形成され、さらに下部ハウジング（37）の上面と内側シリンダ（40b）の先端との間には第３隙間（8）が形成されている。
【００６９】
本実施形態１の回転式圧縮機（10）では、これらの隙間（6,7,8）の間隔がシリンダ室（41,42）の径方向においてクランク軸（33）に近い内側ほど大きくなるように設計されている。具体的に、外側シリンダ（40a）は下部ハウジング（37）の上面に接しており、第１隙間（6）の間隔は極微小（ほぼゼロ）になっている。第２隙間（7）の間隔（＝Ｘ１）は第１隙間（6）よりも８μｍ大きく、第３隙間（8）の間隔（＝Ｘ２）は第１隙間（6）よりも１５μｍ大きくなっている。すなわち、外側シリンダ（40a）の高さは環状ピストン（45）よりも８μｍ高く、内側シリンダ（40b）よりも１５μｍ高くなっている。
【００７０】
また、これらの隙間（6,7,8）は、それぞれの周方向においても間隔が変化するように設計されている。具体的に、環状ピストン（45）、外側シリンダ（40a）及び内側シリンダ（40b）の先端に形成される第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）は、図４に示すように、ブレード（46）の低圧室（41b,42b）側から高圧室（41a,42a）側への周方向（図２に示すクランク軸（33）の回転方向）において第１区間、第２区間、第３区間、第４区間の順に４つの区間に区切られている。
【００７１】
そして、各区間における隙間の間隔は、図５に示すように、第４区間、第３区間、第２区間、第１区間の順に大きく、第１区間から段階的に大きくなっている。なお、これらの隙間（6,7,8）における周方向の隙間の間隔は、より多段階に変化させてもよいし、連続的に変化させてもよい。
【００７２】
また、ブレード（46）の下端と下部ハウジング（37）の上面との間の隙間は、クランク軸（33）に近い内側ほど大きくなっている。具体的に、ブレード（46）の高さは、内側から外側に向かうにつれて徐々に大きくなっており、最内側では内側シリンダ（40b）の高さに等しく、最外側では外側シリンダ（40a）の高さに等しくなっている。
【００７３】
以上の構成において、この回転式圧縮機（10）の運転を開始してクランク軸（33）が回転すると、外側シリンダ（40a）及び内側シリンダ（40b）は、ブレード溝（28）の方向（シリンダ室（41,42）の径方向）に進退しながら、揺動ブッシュ（27）の中心点を揺動中心として揺動する。この揺動動作により、シリンダ（40）は、クランク軸（33）に対して偏心しながら回転（公転）運動する（図６(Ａ)から(Ｄ)参照）。
【００７４】
−運転動作−
次に、この回転式圧縮機（10）の運転動作について図６を参照しながら説明する。
【００７５】
電動機（30）を起動すると、ロータ（32）の回転がクランク軸（33）を介して圧縮機構（20）の外側シリンダ（40a）及び内側シリンダ（40b）に伝達される。その結果、ブレード（46）が揺動ブッシュ（27a,27b）の間で往復運動（進退動作）を行い、かつ、ブレード（46）と揺動ブッシュ（27a,27b）が一体的となって、環状ピストン（45）に対して揺動動作を行う。そして、外側シリンダ（40a）及び内側シリンダ（40b）が環状ピストン（45）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。
【００７６】
ここで、外側シリンダ室（41）においては、図６(Ｃ)の状態（低圧室（41b）がほぼ最小容積となる状態）からシリンダ（40）が図の右回りに公転することで、外側シリンダ（40a）の貫通孔（43）から低圧室（41b）に冷媒が吸入される。そして、シリンダ（40）が図６の(Ｄ)、(Ａ)、(Ｂ)の順に公転して再び図６の(Ｃ)の状態になると、上記低圧室（41b）への冷媒の吸入が完了する。
【００７７】
ここで、この低圧室（41b）は、図６の(Ｃ)から(Ｄ)に移行する過程で冷媒が圧縮される高圧室（41a）となる一方、ブレード（46）を隔てて新たな低圧室（41b）が形成される。この状態でシリンダ（40）がさらに回転すると、新たに形成された低圧室（41b）において冷媒の吸入が繰り返される一方、高圧室（41a）の容積が減少し、該高圧室（41a）で冷媒が圧縮される。そして、高圧室（41a）の圧力が所定値になると、リード弁が開状態になって外側シリンダ室（41）内で圧縮された高圧冷媒が外側吐出通路（51）を通過して吐出空間（53）へ吐出される。
【００７８】
内側シリンダ室（42）においては、図６(Ａ)の状態（低圧室（42b）の容積がほぼ最小となる状態）からシリンダ（40）が図の右回りに公転することで、外側シリンダ（40a）の貫通孔（43）及び環状ピストン（45）の貫通孔（44）から低圧室（42b）に冷媒が吸入される。そして、シリンダ（40）が図６の(Ｂ)、(Ｃ)、(Ｄ)の順に公転して再び図６(Ａ)の状態になると、上記低圧室（42b）への冷媒の吸入が完了する。
【００７９】
ここで、この低圧室（42b）は、図６の(Ａ)から(Ｂ)に移行する過程で冷媒が圧縮される高圧室（42a）となる一方、ブレード（46）を隔てて新たな低圧室（42b）が形成される。この状態でシリンダ（40）がさらに回転すると、新たに形成された低圧室（42b）において冷媒の吸入が繰り返される一方、高圧室（42a）の容積が減少し、該高圧室（42a）で冷媒が圧縮される。そして、高圧室（42a）の圧力が所定値になると、リード弁が開状態になって内側シリンダ室（42）内で圧縮された高圧冷媒が内側吐出通路（52）を通過して吐出空間（53）へ吐出される。
【００８０】
吐出空間（53）へ吐出された冷媒は、接続通路（57）を流通して圧縮機構（20）の上側の空間へ流入し、その後ステータ（31）の外周に形成されたコアカットやステータ（31）とロータ（32）との間の隙間を流通して電動機（30）の上側の空間へ流入し、吐出管（13）から吐出される。
【００８１】
この回転式圧縮機（10）は、高速回転するクランク軸（33）の周囲で多くの摩擦熱が発生し、そのクランク軸（33）の内部を高圧冷媒によって加熱された高温の潤滑油が流通するので、シリンダ室（41,42）の径方向においてクランク軸（33）に近い内側ほど環状ピストン（45）やシリンダ（40）の運転時の温度が高くなりその熱変形量が大きくなる。また、下部ハウジング（37）の下側の吐出空間（53）は運転時にシリンダ室（41,42）よりも概ね高圧になるため、下部ハウジング（37）は下側から押圧されてシリンダ室（41,42）に面する内側が上側に変形する。
【００８２】
この回転式圧縮機（10）では、シリンダ室（41,42）の径方向において内側に近い第３隙間（8）、第２隙間（7）、第１隙間（6）の順にその隙間の間隔が大きくなっている。従って、運転時の環状ピストン（45）及びシリンダ（40）の熱変形量と下部ハウジング（37）の圧力変形量とが大きい内側において、環状ピストン（45）及びシリンダ（40）の先端における接触圧力が大きくなることが抑制される。
【００８３】
また、ブレード（46）の下端と下部ハウジング（37）の上面との間の隙間は、運転時の環状ピストン（45）及びシリンダ（40）の熱変形量と下部ハウジング（37）の圧力変形量とが大きい内側ほど大きくなっている。従って、ブレード（46）と下部ハウジング（37）の接触面において、運転時の変形量が大きい内側の接触圧力が大きくなることが抑制される。
【００８４】
また、この回転式圧縮機（10）は、冷媒が圧縮される過程でその温度が上昇していくので、シリンダ室（41,42）の低圧側から高圧側に進むにつれて運転時の環状ピストン（45）及びシリンダ（40）の温度が高くなってゆき、それらの熱変形量が大きくなってゆく。この回転式圧縮機（10）では、上記第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）が、熱変形量が大きいシリンダ室（41,42）の高圧側ほど隙間が拡大している。従って、環状ピストン（45）及びシリンダ（40）の先端における高圧側の接触圧力が大きくなることが抑制される。
【００８５】
−実施形態１の効果−
この実施形態１では、第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）の中で周方向の長さが最も長い第１隙間（6）が最も小さくなるようにしている。ここで、上述したように、第１隙間（6）は周方向の長さが最も長い。また、吸入空間（5）は常に低圧状態である一方で、外側シリンダ室（41）は低圧状態から高圧状態への変化を繰り返すので、第１隙間（6）を通じて連通する吸入空間（5）と外側シリンダ室（41）との圧力差が比較的大きくなる状態が存在する。このため、従来の回転式流体機械（10）では、第１隙間（6）を通じての流体漏れ量が第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）を通じて流体漏れ量の合計に占める割合が、比較的大きくなっていた。これに対して、この実施形態では、第１隙間（6）を最も小さくするので、第１隙間（6）通じて漏れる流体量が大幅に減少する。従って、第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）を通じての流体漏れ、すなわちシリンダ室（41,42）における流体漏れを減少させることができるので、回転式圧縮機（10）の圧縮効率を向上させることができる。
【００８６】
なお、停止時に第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）の中で第１隙間（6）が最も小さくなるだけでなく、運転時にも第１隙間（6）が最も小さくなるように第１隙間（6）の大きさを設定することが望ましい。このようにするには、環状ピストン（45）及びシリンダ（40）の熱変形量や、下部ハウジング（37）の内側が上側へ変形することによって環状ピストン（45）が上部ハウジング（36）に近づく量や外側シリンダ（40a）が下部ハウジング（37）から離れる量を考慮して、第１隙間（6）の大きさを設定するばよい。
【００８７】
運転時に第１隙間（6）が最も小さくなるようにすると、外側シリンダ（40a）が下部ハウジング（37）に接触する一方で、環状ピストン（45）は鏡板部（47）にほとんど接触せず、内側シリンダ（40b）も下部ハウジング（37）にほとんど接触しない。また、外側シリンダ（40a）は環状ピストン（45）や内側シリンダ（40b）に比べて周方向の長さが長い。従って、外側シリンダ（40a）を下部ハウジング（37）に接触させることで、環状ピストン（45）や内側シリンダ（40b）が接触する場合に比べて面圧が小さくなり、部材同士の異常摩耗を抑制することができる。
【００８８】
この実施形態１では、シリンダ室（41,42）の径方向において、運転時の環状ピストン（45）及びシリンダ（40）の熱変形量と下部ハウジング（37）の圧力変形量が大きい内側ほど、その環状ピストン（45）又はシリンダ（40）の先端とその先端に対面する部材との間の隙間（6,7,8）を大きくすることで、内側シリンダ（40b）や環状ピストン（45）の先端における接触圧力が大きくのを抑制している。従って、外側シリンダ（40a）の先端と下部ハウジング（37）、環状ピストン（45）と鏡板部（47）、及び内側シリンダ（40b）と下部ハウジング（37）の各部材同士の接触圧力が、シリンダ室（41,42）の径方向において温度分布に拘わらず比較的均一になるので、これらの各部材同士の異常摩耗を抑制することができる。また、運転時の熱変形量が小さい外側において、部材間の隙間が広がるのを抑制できるので、シリンダ室（41,42）からの冷媒漏れを抑制することができる。
【００８９】
この実施形態１では、シリンダ室（41,42）の径方向において運転時の温度が高くなる内側ほどブレード（46）と下部ハウジング（37）との間の隙間を大きくすることで、ブレード（46）と下部ハウジング（37）の接触面において運転時の変形量が大きい内側の接触圧力が大きくなるのを抑制している。従って、ブレード（46）と下部ハウジング（37）の接触面では、接触圧力は温度分布に拘わらず比較的均一になるので、ブレード（46）と下部ハウジング（37）の異常摩耗を抑制することができる。また、運転時の熱変形量が小さい外側において、ブレード（46）と下部ハウジング（37）との間の隙間が広がるのを抑制できるので、ブレード（46）を挟む高圧室（41a,42a）から低圧室（41b,42b）への冷媒漏れを抑制することができる。
【００９０】
この実施形態１では、運転時の熱変形量が小さいシリンダ室（41,42）の低圧側から運転時の熱変形量が大きいシリンダ室（41,42）の高圧側へ進むにつれて上記第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）を拡大させることで、その高圧側で接触圧力が大きくなるのを抑制している。従って、環状ピストン（45）及びシリンダ（40）の先端の接触圧力が温度分布に拘わらず比較的均一になるので、高圧側での異常摩耗を抑制することができる。また、運転時の熱変形量が小さい低圧側において、第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）の隙間が広がるのを抑制できるので、シリンダ室（41,42）からの冷媒漏れを抑制することができる。
【００９１】
−実施形態１の変形例−
実施形態１の変形例について説明する。
【００９２】
この変形例では、第１区間から第４区間における第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）が、図７に示すように、第１区間、第４区間、第３区間、第２区間の順に大きくなっている。第２区間から第４区間までは、これらの隙間の間隔がブレード（46）の高圧室（41a,42a）側に進むに連れて段階的に大きくなっている。
【００９３】
第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）は、ブレード（46）の低圧室（41b,42b）側からシリンダ室（41,42）の周方向において外側シリンダ（40a）及び環状ピストン（45）の貫通孔（43,44）側へ所定距離だけ進んだ位置において、第１区間の第１隙間と第２区間から第４区間の第２隙間とに区切られている。
【００９４】
この変形例では、運転時の熱変形量が第１区間よりも大きく隙間の間隔が小さい第２区間と第４区間とに第１区間が挟まれている。従って、第１区間では、運転時に環状ピストン（45）、内側シリンダ（40b）、又は外側シリンダ（40a）の先端とその先端に対面する部材がほとんど接触しない。
【００９５】
ここで、第１区間では、外側シリンダ（40a）の貫通孔（43）が外側シリンダ室（41）と吸入空間（5）とを連通しており、環状ピストン（45）の貫通孔（44）が外側シリンダ室（41）と内側シリンダ室（42）とを連通している。従って、第１隙間では、運転時に環状ピストン（45）、内側シリンダ（40b）、又は外側シリンダ（40a）の先端とその先端に対面する部材との間の隙間を冷媒が通過しても問題はない。
【００９６】
従って、この変形例では、第１区間において、停止時だけでなく運転時においても環状ピストン（45）、内側シリンダ（40b）、又は外側シリンダ（40a）の先端とその先端に対面する部材とがほとんど接触しないようにして、大きな接触圧力が作用することが確実に回避されるようにしている。よって、第１区間における異常摩擦や第１区間の熱変形によるシリンダ室（41,42）から冷媒漏れを防止することができる。
【００９７】
なお、第１区間と第２区間との境界の位置は、貫通孔（43,44）から離れると第１区間の第１隙間（6）や第２隙間（7）から圧縮過程において冷媒が漏れて回転式圧縮機（10）の効率が低下する一方、貫通孔（43,44）に近づくと上述した第１区間での異常摩擦などを防止する効果が低下する。図４に示す第１区間と第２区間との境界の位置は、極僅かな冷媒漏れはあるが回転式圧縮機（10）の効率がほとんど低下しない位置に決められている。なお、この境界の位置は、低圧室（41b,42b）への冷媒の吸入が完了する時点における環状ピストン（45）と外側シリンダ（40a）又は環状ピストン（45）と内側シリンダ（40b）が接する位置、即ち吸入ポートである貫通孔（43,44）の閉じきり位置としてもよく、この場合は、圧縮過程においてシリンダ室（41,42）の冷媒が第１区間の上記隙間（6,7,8）から漏れることはない。
【００９８】
《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。実施形態２に係る流体機械は、後述するシリンダ（40）が固定されて環状ピストン（45）が偏心回転運動することによってシリンダ室（41,42）内の流体を圧縮する回転式圧縮機（10）である。上記実施形態１とは異なる点について以下に説明する。なお、この回転式圧縮機（10）の動作は、シリンダ（40）ではなく環状ピストン（45）側が偏心回転運動する以外は実施形態１の回転式圧縮機の動作とほぼ同じであるため省略する。
【００９９】
圧縮機構（20）は、図８に示すように、下側から順に下部ハウジング（37）と、環状ピストン（45）の基端（下端）が連結された鏡板部材（48）と、下面側にシリンダ（40）が形成された上部ハウジング（36）とが積層された状態で構成されている。シリンダ（40）内には、図９に示すように、環状ピストン（45）とブレード（46）と揺動ブッシュ（27）とが収納されている。
【０１００】
シリンダ（40）は、外側シリンダ（40a）と内側シリンダ（40b）とを備えている。外側シリンダ（40a）と内側シリンダ（40b）とは、共に円環状に形成されている。外側シリンダ（40a）は、比較的厚肉に形成されており、外周面がケーシング（15）の胴部に固定されている。外側シリンダ（40a）の内周面と内側シリンダ（40b）の外周面とは、互いに同一中心上の円筒面になっている。外側シリンダ（40a）の内周面と内側シリンダ（40b）の外周面との間には、環状のシリンダ室（41,42）が形成されている。
【０１０１】
外側シリンダ（40a）と内側シリンダ（40b）とは、上部ハウジング（36）の鏡板部（47）の下面に立設されている（図８参照）。外側シリンダ（40a）と内側シリンダ（40b）とは、鏡板部（47）によって連結されて一体になっている。鏡板部（47）は、環状ピストン（45）の先端側（上端側）でシリンダ室（41,42）に面して、環状ピストン（45）の先端に対面している。また、鏡板部材（48）は、外側シリンダ（40a）又は内側シリンダ（40b）の先端側（下側）でシリンダ室（41,42）に面しており、外側シリンダ（40a）及び内側シリンダ（40b）の先端に対面している。
【０１０２】
吸入管（14）は、外側シリンダ（40a）に外側から嵌め込まれている。吸入管（14）出口端は、外側シリンダ室（41)の低圧室（41b）に繋がる吸入通路（59）に開口している。環状ピストン（45）には外側シリンダ室（41）の低圧室（41b）と内側シリンダ室（42）の低圧室（42b）とを連通する貫通孔（44）が形成されている。
【０１０３】
上部ハウジング（36）の鏡板部（47）の内側には、クランク軸（33）を支持するための筒状のシリンダ側軸受部（36a）が形成されている。また、鏡板部材（48）には、環状ピストン（45）側に立設された筒状のピストン側軸受部（48a）が形成されている。ピストン側軸受部（48a）の先端（上端）は、シリンダ側軸受部（36a）の下面に対面している。また、ピストン側軸受部（48a）の内周面には、クランク軸（33）の偏心部（33b）が摺動自在に嵌め込まれている。本実施形態２の回転式圧縮機（10）では、シリンダ（40）が固定されて環状ピストン（45）が偏心回転運動を行うことで、該環状ピストン（45）と該シリンダ（40）とが相対的に回転するように構成されている。
【０１０４】
揺動ブッシュ（27a,27b）は、ブレード溝（28）にブレード（46）を挟んだ状態で、環状ピストン（45）がその面方向にブレード溝（28）内を進退するように構成されている。同時に、揺動ブッシュ（27a，27b）は、環状ピストン（45）に対してブレード（46）と一体的に揺動するように構成されている。従って、揺動ブッシュ（27）は、該揺動ブッシュ（27）の中心点を揺動中心としてブレード（46）と環状ピストン（45）とが相対的に揺動可能となり、かつ環状ピストン（45）がブレード（46）に対して該ブレード（46）の面方向へ進退可能となるように構成されている。
【０１０５】
なお、この実施形態２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。
【０１０６】
上部ハウジング（36）の上側には、マフラー（23）が取り付けられている。上部ハウジング（36）とマフラー（23）との間には、吐出空間（53）が形成されている。
【０１０７】
上部ハウジング（36）には、外側吐出通路（51）及び内側吐出通路（52）が形成されている。外側吐出通路（51）は、入口端が外側シリンダ室（41）の高圧室（41a）に開口し、出口端が吐出空間（53）に開口している。内側吐出通路（52）は、入口端が内側シリンダ室（42）の高圧室（42a）に開口し、出口端が吐出空間（53）に開口している。また、上部ハウジング（36）の上面には、各吐出通路（51,52）の出口端を開閉するリード弁が設けられている。
【０１０８】
下部ハウジング（37）と上部ハウジング（36）との間には、第２空間（62）が形成されている。第２空間（62）は、鏡板部材（48）の外側に位置しており、偏心回転運動する鏡板部材（48）が、上部ハウジング（36）に接触しないように形成されている。第２空間（62）は、弁機構が設けられた連通路を通じて、吸入通路（59）に接続されている（図示省略）。第２空間（62）は、連通路の弁機構により、低圧空間となる吸入通路（59）よりも僅かに高い圧力に維持されている。すなわち、第２空間（62）は、常に概ね低圧状態になっている。
【０１０９】
図１０に示すように、鏡板部材（48）の上面と外側シリンダ（40a）の先端との間には第１隙間（6）が形成され、環状ピストン（45）の先端と鏡板部（47）との間には第２隙間（7）が形成され、鏡板部材（48）の上面と内側シリンダ（40b）の先端との間には第３隙間（8）が形成され、ピストン側軸受部（48a）の先端とシリンダ側軸受部（36a）の下面と間には第４隙間（9）が形成されている。
【０１１０】
本実施形態２の回転式圧縮機（10）では、これらの隙間（6,7,8,9）の間隔がシリンダ室（41,42）の径方向においてクランク軸（33）に近い内側ほど大きくなるように設計されている。具体的に、外側シリンダ（40a）は鏡板部材（48）の上面に接しており、第１隙間（6）の間隔は極微小（ほぼゼロ）になっている。第２隙間（7）の間隔（＝Ｘ１）は第１隙間（6）よりも８μｍ大きく、第３隙間（8）の間隔（＝Ｘ２）は第１隙間（6）よりも１５μｍ大きく、第４隙間（9）の間隔（＝Ｘ３）は第１隙間（6）よりも２２μｍ大きくなっている。すなわち、外側シリンダ（40a）の高さは、環状ピストン（45）よりも８μｍ高く、内側シリンダ（40b）よりも１５μｍ高く、ピストン側軸受部（48a）の鏡板部材（48）の上側の部分よりも２２μｍ高くなっている。
【０１１１】
また、これらの隙間（6,7,8,9）は、上記実施形態と同様に、ブレード（46）の低圧室（41b,42b）側からシリンダ室（41,42）の周方向に沿って該ブレード（46）の高圧室（41a,42a）側へ進むにつれて段階的に拡大するように設計されている。
【０１１２】
以上の構成において、クランク軸（33）が回転すると、環状ピストン（45）は、ブレード溝（28）の方向（シリンダ室（41,42）の径方向）に進退しながら、揺動ブッシュ（27）の中心点を揺動中心として揺動する。この揺動動作により、環状ピストン（45）は、クランク軸（33）に対して偏心しながら回転（公転）運動する。
【０１１３】
−運転動作−
次に、この回転式圧縮機（10）の運転動作について図１１を参照しながら説明する。
【０１１４】
電動機（30）を起動すると、ロータ（32）の回転が回転軸（33）を介して圧縮機構（20）の環状ピストン（45）に伝達される。その結果、環状ピストン（45）が、ブレード（46）に沿って往復運動（進退動作）を行い、かつ、揺動ブッシュ（27）の中心点を揺動中心としてブレード（46）に対して揺動する。その際、シリンダ室（41,42）内では、環状ピストン（45）が外側シリンダ（40a）及び内側シリンダ（40b）に対して揺動しながら公転するので、圧縮機構（20）で所定の圧縮動作が行われる。
【０１１５】
まず、外側シリンダ室（41）における圧縮動作について説明する。外側シリンダ室（41）では、図１１(Ｂ)の状態（低圧室（41b）がほぼ最小容積となる状態）から環状ピストン（45）が図の右回りに公転することで、吸入管（14）から低圧室（41b）に冷媒が吸入される。そして、シリンダ（40）が図６の(Ｃ)、(Ｄ)、(Ｅ)、(Ｆ)、(Ｇ)、(Ｈ)、の順に公転して図１１の(Ａ)の状態になると、低圧室（41b）への冷媒の吸入が完了する。
【０１１６】
冷媒の吸入が完了すると、低圧室（41b）は、図１１の(Ａ)から(Ｂ)に移行する過程で冷媒が圧縮される高圧室（41a）となる一方、ブレード（46）を隔てて新たな低圧室（41b）が形成される。この状態で環状ピストン（45）がさらに回転すると、新たに形成された低圧室（41b）において冷媒の吸入が繰り返される一方、高圧室（41a）の容積が減少し、該高圧室（41a）で冷媒が圧縮される。そして、高圧室（41a）の圧力が所定値になると、リード弁が開状態になって外側シリンダ室（41）内で圧縮された高圧冷媒が外側吐出通路（51）を通過して吐出空間（53）へ吐出される。
【０１１７】
続いて、内側シリンダ室（42）における圧縮動作について説明する。内側シリンダ室（42）では、図１１(Ｆ)の状態（低圧室（42b）の容積がほぼ最小となる状態）から環状ピストン（45）が図の右回りに公転することで、環状ピストン（45）の貫通孔（44）を通じて低圧室（42b）へ冷媒が流入する。そして、シリンダ（40）が図１１の(Ｇ)、(Ｈ)、(Ａ)、(Ｂ)、(Ｃ)、(Ｄ)の順に公転して図１１(Ｅ)の状態になると、低圧室（42b）への冷媒の吸入が完了する。
【０１１８】
冷媒の吸入が完了すると、この低圧室（42b）は、図１１の(Ｅ)から(Ｆ)に移行する過程で冷媒が圧縮される高圧室（42a）となる一方、ブレード（46）を隔てて新たな低圧室（42b）が形成される。この状態で環状ピストン（45）がさらに回転すると、新たに形成された低圧室（42b）において冷媒の吸入が繰り返される一方、高圧室（42a）の容積が減少し、該高圧室（42a）で冷媒が圧縮される。そして、高圧室（42a）の圧力が所定値になると、リード弁が開状態になって内側シリンダ室（42）内で圧縮された高圧冷媒が内側吐出通路（52）を通過して吐出空間（53）へ吐出される。
【０１１９】
吐出空間（53）へ吐出された冷媒は、マフラー（23）から流出し、コアカットなどの電動機（30）の隙間を通って電動機（30）の上側の空間へ流入する。そして、電動機（30）の上側の空間へ流入した冷媒は、吐出管（13）を通じて凝縮器へ吐出される。
【０１２０】
ここで、上述したように、第２空間（62）は、常に概ね低圧状態である。また、外側シリンダ室（41）は、図１１に示すように、低圧状態から高圧状態への変化を繰り返す。このため、外側シリンダ室（41）と第２空間（62）との間では、圧力差が大きくなる状態が存在する。さらに、第１隙間（6）は、周方向の長さが最も長い。このため、従来の流体機械では、第１隙間（6）を通じての流体漏れ量が第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）を通じての流体漏れ量の合計に占める割合が、比較的大きくなっていた。この実施形態２では、第１隙間（6）を最も小さくすることで、合計漏れ量に占める割合が多い第１隙間（6）通じての流体漏れを優先的に減少させるようにしている。
【０１２１】
−実施形態２の効果−
上記実施形態２では、第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）を通じての流体漏れ量の合計に占める割合が多い第１隙間（6）を通じての流体漏れ量を優先的に減少させるようにしている。従って、第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）を通じての流体漏れを減少させることができ、回転式圧縮機（10）の圧縮効率を向上させることができる。
【０１２２】
なお、停止時に第１隙間（6）、第２隙間（7）、及び第３隙間（8）の中で第１隙間（6）が最も小さくなるだけでなく、運転時にも第１隙間（6）が最も小さくなるように第１隙間（6）の大きさを設定することが望ましい。このようにするには、環状ピストン（45）及びシリンダ（40）の熱変形量等を考慮して、第１隙間（6）の大きさを設定するばよい。
【０１２３】
運転時に第１隙間（6）が最も小さくなるようにすると、外側シリンダ（40a）が鏡板部材（48）に接触する一方で、環状ピストン（45）は鏡板部（47）にほとんど接触せず、内側シリンダ（40b）も鏡板部材（48）にほとんど接触しない。また、外側シリンダ（40a）は環状ピストン（45）や内側シリンダ（40b）に比べて周方向の長さが長い。従って、外側シリンダ（40a）を鏡板部材（48）に接触させることで、環状ピストン（45）や内側シリンダ（40b）が接触する場合に比べて面圧が小さくなり、部材同士の異常摩耗を抑制することができる。
【０１２４】
また、上記実施形態２では、シリンダ室（41,42）の径方向においてピストン側軸受部（48a）とシリンダ側軸受部（36a）との間の第４隙間（9）を第３隙間（8）よりも大きくすることで、運転時の熱変形量がシリンダ（40）や環状ピストン（45）よりも大きくなるピストン側軸受部（48a）及びシリンダ側軸受部（36a）において接触圧力が大きくなるのを抑制している。従って、ピストン側軸受部（48a）及びシリンダ側軸受部（36a）において異常摩耗が発生することが抑制される。
【０１２５】
また、上記実施形態２では、第１隙間（6）を第４隙間（9）に比べて小さくすることで、ピストン側軸受部（48a）とシリンダ側軸受部（36a）とが接触しにくくなるようにしている。従って、ピストン側軸受部（48a）とシリンダ側軸受部（36a）との接触によって第１隙間（6）が拡大することがほとんどないので、第１隙間（6）を通じての流体漏れを確実に減少させることができる。
【０１２６】
−実施形態２の変形例１−
実施形態２の変形例１について説明する。この変形例１では、クランク軸（33）の摺動部に供給された潤滑油が第４隙間（9）を通じてピストン側軸受部（48a）と内側シリンダ（40b）との間に形成された最内空間（61）に常に流入するように、第４隙間（9）の間隔（＝Ｘ３）が設定されている。つまり、第４隙間（9）の間隔（＝Ｘ３）は、回転式圧縮機（10）の運転時にピストン側軸受部（48a）が熱膨張しても所定の隙間が存するように設定されている。
【０１２７】
この場合、図１２に示すように、シリンダ側軸受部（36a）の下部の内周面に段差を形成して、シリンダ側軸受部（36a）の下部の内周面とクランク軸（33）との間に軸部空間（63）を形成してもよい。この軸部空間（63）を形成することで、給油路を通じてクランク軸（33）の摺動部に供給された潤滑油が第４隙間（9）を通じて最内空間（61）へ流入しやすくなる。
【０１２８】
この変形例１では、第３隙間（8）の圧力が、内側シリンダ室（42）の圧力と最内空間（61）の圧力の間の値になる。第３隙間（8）は、内側シリンダ室（42）が低圧状態から高圧状態への変化を繰り返す一方で、最内空間（61）が常に高圧になるため、内側シリンダ室（42）の圧力変化に伴って中間圧状態から高圧状態への変化を繰り返す。このため、常に高圧空間になる最内空間（61）の圧力の方が、時間平均でみれば第３隙間（8）の圧力よりも高くなる。従って、最内空間（61）の潤滑油が第３隙間（8）に供給される。第３隙間（8）に供給された潤滑油は、内側シリンダ（40b）の先端面において第３隙間（8）を塞いでシールする。この変形例１では、第４隙間（9）と最内空間（61）とが内側油供給手段（67）を構成している。
【０１２９】
−実施形態２の変形例２−
実施形態２の変形例２について説明する。この変形例２では、図１３に示すように、内側油溝（67a）と内側油通路（67b）とが設けられている。内側油溝（67a）と内側油通路（67b）とは、内側油供給手段（67）を構成している。
【０１３０】
具体的に、内側油溝（67a）は、内側シリンダ（40b）の先端面に形成され、内側シリンダ（40b）の周方向において低圧室（41b,42b）側から高圧室（41a,42a）側に亘って伸びている。内側油溝（67a）は、内側シリンダ（40b）の周方向においてブレード（46）付近を除くほぼ全周に亘って形成されている。
【０１３１】
内側油通路（67b）は、入口がケーシング（15）の底部の油溜まりに開口し、出口が内側油溝（67a）に開口している。内側油通路（67b）は、下部ハウジング（37）を貫通して、外側シリンダ（40a）の上寄りの位置で内側に折れ曲がり、第３隙間（8）の上方で下側へ折れ曲がって内側油溝（67a）に達している。
【０１３２】
この内側油供給手段（67）では、内側油溝（67a）内の圧力が、内側シリンダ室（42）の圧力と最内空間（61）の圧力との間の値になる。内側油溝（67a）内は、内側シリンダ室（42）が低圧状態から高圧状態への変化を繰り返す一方で、最内空間（61）が常に高圧になるため、内側シリンダ室（42）の圧力変化に伴って中間圧状態から高圧状態への変化を繰り返す。このため、常に高圧空間になる油溜まりの圧力の方が、時間平均でみれば内側油溝（67a）内の圧力よりも高くなる。従って、油溜まりの潤滑油が内側油通路（67b）を通じて内側油溝（67a）に供給される。内側油溝（67a）に供給された潤滑油は、内側シリンダ（40b）の先端面において第３隙間（8）を塞いでシールする。
【０１３３】
《その他の実施形態》
上記実施形態は、以下の変形例のように構成してもよい。
【０１３４】
−第１変形例−
上記実施形態では、第１隙間（6）、第２隙間（7）、第３隙間（8）、第４隙間（9）の全てについて周方向に隙間の間隔を変化させていたが、全てについて周方向に隙間の間隔を変化させずに均一にしてもよく、４つの隙間（6,7,8,9）のうち何れかに適用すればそれぞれで効果を得ることができる。
【０１３５】
−第２変形例−
上記実施形態では、本発明を回転式圧縮機に適用したが、回転式膨張機に適用してもよい。
【０１３６】
−第３変形例−
上記実施形態について、回転式流体機械（10）が、冷媒として二酸化炭素が充填されて蒸気圧縮冷凍サイクルを行う冷凍装置の冷媒回路（80）に接続されていてもよい。この場合、ケーシング（15）の底部に貯留する潤滑油には、例えば冷媒である二酸化炭素に対してほとんど融けないＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）などの不溶性冷凍機油を使用する。
【０１３７】
回転式流体機械（10）が圧縮機である場合、冷媒回路（80）は、図１４に示すように、圧縮機（10）、放熱器（ガスクーラー）（81）、膨張弁（82）、蒸発器（83）が順次接続されて構成されている。この回転式圧縮機（10）は、蒸発器から吸入した冷媒を、二酸化炭素の臨界圧力以上の圧力になるように圧縮して凝縮器へ吐出する。
【０１３８】
−第４変形例−
上記実施形態について、環状ピストン（45）にシリンダ（40）よりも熱膨張係数の大きな材料を用いて環状ピストン（45）の熱変形量がシリンダ（40）よりも大きくなるような場合には、図１５に示すように、第２隙間（7）の方が第３隙間（8）よりも大きくなるように圧縮機構（20）を構成してもよい。例えば、環状ピストン（45）にアルミ合金を用いてシリンダ（40）に鉄（鋳物）を用いるような場合である。特に、環状ピストン（45）が偏心回転運動するタイプの回転式圧縮機（10）では、振動を低減させるために重量の軽いアルミ合金を環状ピストン（45）に用いる。
【０１３９】
この第４変形例によれば、回転式流体機械（10）の運転中に環状ピストン（45）の方が内側シリンダ（40b）よりも熱変形量が大きくなるような場合でも、外側シリンダ（40a）の先端と鏡板部材（37,48）、環状ピストン（45）と鏡板部（47）、及び内側シリンダ（40b）と鏡板部材（37,48）の各部材同士の接触圧力が、温度分布に拘わらずシリンダ室（41,42）の径方向において比較的均一になるので、これらの各部材同士の異常摩耗を抑制することができる。また、運転時の熱変形量が小さい外側において、部材間の隙間が広がるのを抑制できるので、シリンダ室（41,42）からの流体漏れを抑制することができる。
【０１４０】
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】
【０１４１】
以上説明したように、本発明は、環状のシリンダ室内において環状のピストンの内側と外側とがそれぞれ流体室になる回転式流体機械について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】実施形態１に係る回転式圧縮機の縦断面図である。
【図２】実施形態１に係る回転式圧縮機の圧縮機構の横断面図である。
【図３】実施形態１に係る回転式圧縮機の圧縮機構の縦断面図である。
【図４】実施形態１に係る回転式圧縮機の圧縮機構における第１隙間、第２隙間、第３隙間の第１区間から第４区間までの各区間の範囲を表す横断面図である。
【図５】実施形態１に係る回転式圧縮機の圧縮機構における第１隙間、第２隙間、第３隙間の周方向における間隔の変化を表す図表である。
【図６】実施形態１に係る回転式圧縮機の圧縮機構の動作を示す横断面図である。
【図７】実施形態１の変形例に係る回転式圧縮機の圧縮機構における第１隙間、第２隙間、第３隙間の周方向における間隔の変化を表す図表である。
【図８】実施形態２に係る回転式圧縮機の縦断面図である。
【図９】実施形態２に係る回転式圧縮機の圧縮機構の横断面図である。
【図１０】実施形態２に係る回転式圧縮機の圧縮機構の縦断面図である。
【図１１】実施形態２に係る回転式圧縮機の圧縮機構の動作を示す横断面図である。
【図１２】実施形態２の変形例１に係る回転式圧縮機の圧縮機構の縦断面図である。
【図１３】実施形態２の変形例２に係る回転式圧縮機の圧縮機構の縦断面図である。
【図１４】その他の実施形態の第３変形例に係る回転式圧縮機を接続する冷媒回路の概略構成図である。
【図１５】その他の実施形態の第４変形例に係る回転式圧縮機の圧縮機構の縦断面図である。
【符号の説明】
【０１４３】
6   第１隙間
7   第２隙間
8   第３隙間
9   第４隙間
10  回転式圧縮機（回転式流体機械）
33  クランク軸（回転軸）
36a シリンダ側軸受部
37  下部ハウジング（鏡板部材）
40  シリンダ
41  外側シリンダ室
41a 高圧室
41b 低圧室
42  内側シリンダ室
42a 高圧室
42b 低圧室
43  貫通孔（吸入ポート）
44  貫通孔（吸入ポート）
45  環状ピストン
46  ブレード
47  鏡板部
48  鏡板部材
48a ピストン側軸受部
67  内側油供給手段
80  冷媒回路
【図１】
2007138922.tif 000003
【図２】
2007138922.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007138922.tif 000006
【図５】
2007138922.tif 000007
【図６】
2007138922.tif 000008
【図７】
2007138922.tif 000009
【図８】
2007138922.tif 000010
【図９】
2007138922.tif 000011
【図１０】
2007138922.tif 000012
【図１１】
2007138922.tif 000013
【図１２】
2007138922.tif 000014
【図１３】
2007138922.tif 000015
【図１４】
2007138922.tif 000016
【図１５】
2007138922.tif 000017