(57)【要約】【課題】排除容積１００％運転時と低負荷運転時の両方において圧縮機損失を低下し、実負荷運転での省エネ性能を改善した２気筒ロータリ圧縮機を提供する。【解決手段】２気筒ロータリ圧縮機１００は、吸入バイパス流路３０、４０を開放させた吸入バイパス運転時に第１シリンダ１１、第２シリンダ２１の圧縮室側となる角度方向に配置され、吸入バイパス流路３０、４０を開閉する開閉機構を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に中間仕切板を挟んで並設された２つの圧縮要素と、
前記密閉容器内に配置され、前記圧縮要素を駆動する電動機部と、
前記電動機部からの回転動力を前記圧縮要素に伝える駆動軸と、を有し、
前記圧縮要素は、
２つのシリンダと、
前記シリンダの一方を前記中間仕切板との間に挟む長軸支持部材と、
前記シリンダの他方を前記中間仕切板との間に挟む短軸支持部材と、
前記長軸支持部材側及び前記短軸支持部材側の双方に形成され、一方のシリンダの圧縮室と他方のシリンダの吸入室とを連通する２本の吸入バイパス流路と、
前記吸入バイパス流路を開放させた吸入バイパス運転時に前記シリンダの圧縮室側となる角度方向に配置され、前記吸入バイパス流路を開閉する開閉機構と、を備えた
ことを特徴とする２気筒ロータリ圧縮機。
【請求項２】
前記２つの圧縮要素の回転位相を１８０度ずらして運転させて、回転位相角が１８０度以上のときに、
一方のシリンダの圧縮室に連通させた圧縮室バイパス孔と、
他方のシリンダの吸入室に連通させた吸入室バイパス孔と、が前記吸入バイパス流路で繋がるように、前記圧縮室バイパス孔及び前記吸入室バイパス孔を配置した
ことを特徴とする請求項１に記載の２気筒ロータリ圧縮機。
【請求項３】
前記吸入室バイパス孔を回転位相角が９０度付近に配置し、
前記圧縮室バイパス孔を回転位相角２７０度付近に配置した
ことを特徴とする請求項２に記載の２気筒ロータリ圧縮機。
【請求項４】
前記開閉機構は、
ピストン形状に構成された流路切換稼動部と、
前記流路切換稼動部を上下方向又は水平方向に移動可能に収納する稼動部収納部と、
前記稼動部収納部に連通し、圧力状態に応じて前記流路切換稼動部を駆動する切換背圧室と、を有し、
前記吸入バイパス運転時に前記切換背圧室を低圧状態にして前記流路切換稼動部を駆動させることによって前記吸入バイパス流路を開放させる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の２気筒ロータリ圧縮機。
【請求項５】
前記稼動部収納部は、
前記中間仕切板を上下に貫通するように形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の２気筒ロータリ圧縮機。
【請求項６】
前記稼動部収納部は、
前記中間仕切板の外周側から内周側まで円筒形状の穴として形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の２気筒ロータリ圧縮機。
【請求項７】
前記吸入室バイパス孔を前記シリンダの両面に設け、
前記流路切換稼動部及び前記稼動部収納部と同様に構成された吸入バイパス追加流路部材を前記中間仕切板に設けた
ことを特徴とする請求項６に記載の２気筒ロータリ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ機器に使用される冷媒圧縮機の一種である２気筒ロータリ圧縮機に関し、特に実負荷に近い運転条件での省エネ性能を改善する２気筒ロータリ圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、空調機や給湯機などのヒートポンプ機器では、冷媒圧縮機を用いた蒸気圧縮式冷凍サイクルが一般的である。つまり、ヒートポンプ機器は、冷媒圧縮機、凝縮器、減圧手段、蒸発器を配管で接続して形成された冷凍サイクルが搭載され、用途（たとえば、空調用途や給湯用途など）に応じた運転を実行できるようになっている。
【０００３】
近年、地球温暖化対策として、高効率なヒートポンプ技術によってヒートポンプ機器の省エネ化が各国で推進されている。空調機の省エネ性規格も、実負荷に近い運転基準に変更されつつあり、国内では従来の冷暖平均ＣＯＰでの効率改善から、２０１１年よりＡＰＦ（通年エネルギー消費効率）表示に変更となった。今後さらに、実負荷に近い新規格へ変更されることが予測される。例えば、空調機の立ち上げ時に必要な定格暖房能力を１００％とすると、常時必要な暖房能力は１０％から５０％程度である。
【０００４】
冷暖房能力を調整する手段として古くからＯＮ−ＯＦＦ制御が用いられており、温調変動幅や振動騒音が大きいこと、省エネが損なわれるなどの問題点があった。近年、これを解決するため圧縮機を駆動する電動機の回転数を可変するインバーター制御が普及してきた。ところが、近年、立ち上げ時間の短縮の要求や、より厳しい環境（低温または高温）での運転要求があるので一定以上の定格能力は必要であるものの、その一方で、高断熱住宅化が進んで常時必要な能力は小さくなり、運転される能力の範囲が広がっている。そのため、インバーターによる圧縮機の回転数可変範囲が広がり、圧縮機の高効率が要求される回転数範囲が広がる傾向にある。特に、低負荷能力では回転数を下げて連続運転しつつ圧縮機の高効率を維持することが難しくなっている。
【０００５】
そこで、最近では、機械的に冷媒圧縮機の排除容積を可変する手段が再度注目されている。例えば、２気筒ロータリ圧縮機において、低負荷時に一方の圧縮機構部を非圧縮運転させて低能力運転を行うことにより、圧縮機効率を向上させることが知られている。そのようなものとして、非圧縮運転させるときに、シリンダ室内を高圧にするとともに、ブレード背面の背圧室を中間圧にすることにより、高圧と中間圧との圧力差によりブレードをローラから離間させて非圧縮運転を行うようにしたもの（休筒運転方式）が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、圧縮室から吸入室側へバイパス流路（吸入バイパス方式）を開閉することで排除容積を可変できることが知られている。そのようなものとして、複数のシリンダを有する多気筒形回転圧縮機において、隣接する一方のシリンダの高圧室側と他方のシリンダの低圧室側とをそれぞれのシリンダ間に位置する中間仕切り板に設けた短い通路を介して連通し、定格運転時には前記通路を閉とし、低負荷条件で能力ダウンさせるには前記通路を開とする開閉機構を設けたものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１−２４７７８６号公報（第３、４頁等）
【特許文献２】特公平２−２５０３７号公報（第２頁等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載されているような２気筒ロータリ圧縮機は、高負荷時には、２シリンダの圧縮工程が１８０度ずれることでトルク変動が打ち消しあって、最大トルク変動幅が小さくなるため、低振動・高効率であるツイン圧縮機（２気筒ロータリ圧縮機）の長所があるが、低負荷時には一方の圧縮機構部のみを圧縮運転（休筒運転）するので、低速域で低振動・高効率であるツイン圧縮機（２気筒ロータリ圧縮機）の長所は得られない。しかも、圧縮によるトルク変動周波数はモータ回転周波数と同じで、低負荷時にはシングル圧縮機と同じトルク変動特性となる。よって、圧縮機回転数の低速限界はシングル圧縮機と同等レベルであって、よって、休筒運転による低負荷の能力範囲を広げる効果や運転効率を向上する効果は期待より小さいものとなる。
【０００９】
一方、特許文献２に記載されているような２気筒ロータリ圧縮機で、吸入バイパス運転を行うと、低振動・高効率であるツイン圧縮機（２気筒ロータリ圧縮機）の長所は得られないが、圧縮によるトルク変動周波数はモータ回転周波数の２倍となるため、圧縮機回転数の低速限界はシングル圧縮機よりは多少広げることができる。
また、特許文献２に記載されているような多気筒ロータリ圧縮機では、中間仕切板に吸入バイパス流路を設けることで最短通路となり損失低減できるとしたが、実際のシリンダは圧縮（高圧）室側と吸入（低圧）室側とは１８０度反対側に配置される。そのため、上下２枚のシリンダ間で圧縮室側と吸入室側とを短い上下関係で繋ぐことはできず、吸入バイパス流路は大回りして長い流路となってしまう。また、稼動部品を含む開閉機構の構成も比較的複雑で大きくなってしまう。一方、特許文献２の中間仕切板は厚みが薄いので、特許文献１のように、中間仕切板の表面に肉厚を残した状態でその内層側に吸入バイパス流路と開閉機構の全てを収納することは困難である。すなわち、特許文献１、２を組み合わせたとしても、現実的に実現可能な構成が示されているとは言えない。
【００１０】
本発明は、上記のような従来の機械式容量制御方式の圧縮機の有する課題を解決し、排除容積１００％運転時と低負荷運転時の両方において圧縮機損失を低下し、実負荷運転での省エネ性能を改善した２気筒ロータリ圧縮機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る２気筒ロータリ圧縮機は、密閉容器内に中間仕切板を挟んで並設された２つの圧縮要素と、前記密閉容器内に配置され、前記圧縮要素を駆動する電動機部と、前記電動機部からの回転動力を前記圧縮要素に伝える駆動軸と、を有し、前記圧縮要素は、２つのシリンダと、前記シリンダの一方を前記中間仕切板との間に挟む長軸支持部材と、前記シリンダの他方を前記中間仕切板との間に挟む短軸支持部材と、前記長軸支持部材側及び前記短軸支持部材側の双方に形成され、一方のシリンダの圧縮室と他方のシリンダの吸入室とを連通する２本の吸入バイパス流路と、前記吸入バイパス流路を開放させた吸入バイパス運転時に前記シリンダの圧縮室側となる角度方向に配置され、前記吸入バイパス流路を開閉する開閉機構と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る２気筒ロータリ圧縮機によれば、機械的に圧縮機の高効率を確保しつつ、機械式容量制御による能力範囲の拡大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る２気筒ロータリ圧縮機の構造を示す概略縦断面図であり、吸入バイパスを開いた状態を示している。
【図２】図１のＡ−Ａ横断面における本発明の実施の形態１に係る２気筒ロータリ圧縮機の内部構成を概略的に示す配置図である。
【図３】本発明の実施の形態１による２気筒ロータリ圧縮機の構造を示す概略縦断面図であり、吸入バイパスを閉じた状態を示している。
【図４】本発明の実施の形態２に係る２気筒ロータリ圧縮機の構造を示す概略縦断面図である。
【図５】図４のＡ―Ａ横断面における本発明の実施の形態２に係る２気筒ロータリ圧縮機の内部構成を概略的に示す配置図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る２気筒ロータリ圧縮機の構造を示す概略縦断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ横断面における本発明の実施の形態３に係る２気筒ロータリ圧縮機の内部構成を概略的に示す配置図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１.
図１は、本発明の実施の形態１に係る２気筒ロータリ圧縮機１００の構造を示す概略縦断面図であり、吸入バイパスを開いた状態を示している。図２は、図１のＡ−Ａ横断面における２気筒ロータリ圧縮機１００の内部構成を概略的に示す配置図である。図３は、本発明の実施の形態１による２気筒ロータリ圧縮機１００の構造を示す概略縦断面図であり、吸入バイパスを閉じた状態を示している。図１〜図３に基づいて、２気筒ロータリ圧縮機１００の基本構造及び動作を説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１５】
２気筒ロータリ圧縮機１００は、たとえば空調機や給湯機などのヒートポンプ機器に採用される冷凍サイクルの構成要素の一つとなるものである。この２気筒ロータリ圧縮機１００は、流体（たとえば、冷媒や熱媒体（水や不凍液等））を吸入し、圧縮して高温・高圧の状態として吐出させる機能を有している。
【００１６】
＜２気筒ロータリ圧縮機１００の基本構成＞
２気筒ロータリ圧縮機１００は、密閉容器３の内部空間８ａに、第１圧縮要素１０及び第２圧縮要素２０を駆動軸６で駆動する圧縮機構９９と、電動機部９と、を備えている。駆動軸６には、軸方向の下側から上側に向かって、第１（短軸）支持部材６０と、第１圧縮要素１０を構成する第１シリンダ１１と、中間仕切板５と、第２圧縮要素２０を構成する第２シリンダ２１と、第２（長軸）支持部材７０とが順次に積層されており、このような状態で圧縮機構９９が構成されている。
【００１７】
圧縮機構９９の上方には、電動機部９が駆動軸６に取り付けられている。駆動軸６は、軸受部を兼ねる第１支持部材６０によって回転自在に支持される短軸部６ａと、軸受部を兼ねる第２支持部材７０によって回転自在に支持されるとともに電動機部９に連結される長軸部６ｂと、第１シリンダ１１のシリンダ室１２に位置する偏心ピン部６ｃと、第２シリンダ２１のシリンダ室２２に位置する偏心ピン部６ｄと、偏心ピン部６ｃと偏心ピン部６ｄとを接続している中間軸部６ｅと、で構成されている。偏心ピン部６ｃには、回転ピストン１３が取り付けられている。偏心ピン部６ｄには回転ピストン２３が取り付けられている。
【００１８】
なお、密閉容器３の内部空間８ａにおいて、駆動軸６の軸方向の最も下側には、圧縮機構９９を潤滑する潤滑油の潤滑油貯蔵部３ａが設けられている。また、密閉容器３の上部には、圧縮機吐出管２が密閉容器３の内部空間８ａと連通するように設けられている。さらに、中間仕切板５には、圧縮室バイパス孔３３、４３が貫通するように形成されている。
【００１９】
第１圧縮要素１０、第２圧縮要素２０は、それぞれ平行平板からなる第１シリンダ１１、第２シリンダ２１を備えている。第１シリンダ１１、第２シリンダ２１の円筒形状のシリンダ室１２、２２内には、それぞれ駆動軸６の回転により偏心回転する回転ピストン１３、２３、シリンダ室１２、２２の内を高圧の圧縮室１２ｂ、２２ｂと低圧の吸入室１２ａ、２２ａに仕切るベーンがある。シリンダ室２２内に設けられているベーンについては、図２にベーン２４として図示されている。なお、シリンダ室１２内に設けられているベーンについては、図１〜図３のいずれにも図示されていないが、ベーン２４のようにシリンダ室１２内に設けられている。
【００２０】
また、第１シリンダ１１、第２シリンダ２１には、吸入マフラ７に連通するシリンダ吸入口１５、２５と、圧縮した冷媒をシリンダ室１２、２２から吐出する吐出口１６、２６が設けられている。吐出口１６、２６を覆うように吐出マフラ６３、７３が軸受部を兼ねる第１支持部材６０、第２支持部材７０に取り付けられている。
【００２１】
吸入マフラ７は、２気筒ロータリ圧縮機１００の外部における冷媒回路からの冷媒が流入する流入管７ａと、流入管７ａと連通し、流入管７ａを介して流入してきた冷媒を貯留する容器７ｂと、容器７ｂの内部に突出するように設けられ、容器７ｂに貯留された冷媒を容器７ｂの外部に流出させる流出管７ｃと、で構成されている。流出管７ｃは、容器７ｂの外部で分岐され、それぞれが第１シリンダ１１、第２シリンダ２１を貫通し、シリンダ吸入口１５、２５に連通するようになっている。また、流出管７ｃには、後述する低圧導入管５６が接続されている。
【００２２】
＜２気筒ロータリ圧縮機の基本動作＞
電動機部９によって駆動軸６が真上から見て時計周りに回転（図２に示すようにベーン位置を基準に回転位相θ）する。駆動軸６が回転することにより、シリンダ室１２、２２内を偏心ピン部６ｃ及び偏心ピン部６ｄが偏心回転する。それに伴い、回転ピストン１３、２３が偏芯回転し、吸入マフラ７の流入管７ａから吸入された低圧の冷媒ガスが、シリンダ吸入口１５、２５を経由してシリンダ室１２の吸入室１２ａ、シリンダ室２２の吸入室２２ａ内に吸入される。
【００２３】
吸入室１２ａ、２２ａ内に吸入された冷媒は、回転ピストン１３、２３の回転によりシリンダ室１２の圧縮室１２ｂ、シリンダ室２２の圧縮室２２ｂでそれぞれ圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、所定の圧力になると、吐出口１６、２６から吐出され、吐出マフラ６３、７３、密閉容器３の内部空間８ａや電動機部９の隙間を通って、圧縮機吐出管２から、２気筒ロータリ圧縮機１００の外部における冷媒回路の凝縮器側に送られる。
【００２４】
＜２気筒ロータリ圧縮機１００の特徴的な構成＞
２気筒ロータリ圧縮機１００には、第２シリンダ２１の圧縮室２２ｂと第１シリンダ１１の吸入室１２ｂとを連通する第１吸入バイパス流路３０が設けられている。第１吸入バイパス流路３０は、流路溝加工した第１吸入バイパス流路部材３１を、第１支持部材６０の吐出側面側６０ｂに取り付けることで形成される。また、２気筒ロータリ圧縮機１００には、第１シリンダ１１の圧縮室１２ｂと第２シリンダ２１の吸入室２２ａとを連通する第２吸入バイパス流路４０が設けられている。第２吸入バイパス流路４０は、流路溝加工した第２吸入バイパス流路部材４１を、第２支持部材７０の吐出側面側７０ｂに取り付けることで形成される。
【００２５】
そして、２気筒ロータリ圧縮機１００では、第１吸入バイパス流路３０、第２吸入バイパス流路４０を開くことによって、排除容積を１００％から５０％に低減することを想定する。中間仕切板５に形成され、第１シリンダ１１、第２シリンダ２１内に連通する圧縮室バイパス孔３３、４３は、その開口径が大きいほど、吸入バイパス時の圧力損失が小さくなる。
【００２６】
回転ピストン１３、２３の偏芯する回転位相角θが１８０度のときに排除容積が５０％となる。そこで、２気筒ロータリ圧縮機１００においては、０度＜θ＜１８０度のときに圧縮室バイパス孔３３、４３が開いた状態となり、θ＞１８０度のときに圧縮室バイパス孔３３、４３が回転ピストン１３、２３で隠れるように圧縮室バイパス孔３３、４３を回転位相角θが２７０度付近に配置している（図２参照）。
【００２７】
また、第２吸入バイパス流路４０に連通している吸入室バイパス孔（第２吸入室バイパス孔）４２、第１吸入バイパス流路３０に連通している吸入室バイパス孔（第１吸入室バイパス孔）３２は、圧縮室バイパス孔(第１圧縮室バイパス孔)３３、４３（第２圧縮室バイパス孔）の開閉と連動して開閉するように、回転位相角θが９０度付近に配置した。これは、圧縮室バイパス孔３３、４３の閉の回転位相時に、回転ピストン１３、２３のシール面にある高圧油が吸入室２２ａ、１２ａに流れ込み、加熱損失、漏れ損失の原因となることを防ぐ目的である。
【００２８】
さらに、２気筒ロータリ圧縮機１００は、流路切換稼動部５０、稼動部収納室５１、切換背圧室５２、バネ５３、高圧油導入絞り穴５４を備えている。少なくとも流路切換稼動部５０、稼動部収納室５１、切換背圧室５２が、本発明の開閉機構に相当する。なお、切換背圧室５２には、低圧導入管５６が連通されている。この低圧導入管５６は、流出管７ｃに接続されており、バルブ５５が開制御されることによって低圧状態の冷媒を切換背圧室５２に導くものである。低圧導入管５６には、流路を開閉するバルブ５５が設けられている。
【００２９】
流路切換稼動部５０は、円筒形状のピストン形状に構成され、稼動部収納室５１に収納され、切換背圧室５２の圧力状態に応じて上下動するようになっている。また、流路切換稼動部５０には、吸入バイパス流路接続溝３５、４５が形成されている。吸入バイパス流路接続溝３５、４５は、流路切換稼動部５０の上下動に伴って第１吸入バイパス流路３０、第２吸入バイパス流路４０に連通したり、しなかったりする。稼動部収納室５１は、流路切換稼動部５０を上下動可能に収納するものである。この稼働部収納室５１は、中間仕切板５を上下に貫通するように形成され、第１シリンダ１１、第２シリンダ２１の中間仕切板５の貫通部分に対応する位置に空間部を設けて形成されている。
【００３０】
切換背圧室５２は、稼動部収納室５１の下部に、流路切換稼動部５０の径よりも小さい径で形成されており、バルブ５５の開閉に応じて高圧状態になったり、低圧状態になったりするものである。バネ５３は、切換背圧室５２に設けられており、流路切換稼動部５０を上下動可能に支持するものである。高圧油導入絞り穴５４は、内部空間８ａのうちの高圧空間と稼動部収納室５１とを連通し、高圧状態の潤滑油を稼動部収納室５１に導くものである。
【００３１】
＜吸入バイパス開状態＞
図１に示す吸入バイパス開状態では、バルブ５５を開くことにより、流出管７ｃと切換背圧室５２とを連通させ、切換背圧室５２を低圧状態にする。高圧状態であった切換背圧室５２が低圧状態になると差圧が発生し、その差圧によりピストン形状の流路切換稼動部５０が稼動部収納室５１内を下側に下がる。こうすることで、流路切換稼動部５０に形成された吸入バイパス流路接続溝３５、４５がそれぞれ、第１吸入バイパス流路３０、第２吸入バイパス流路４０に繋がり、吸入室バイパス孔４２、３２は、圧縮室バイパス孔３３、４３と連通する。
【００３２】
但し、流路切換稼動部５０は、第１シリンダ１１、第２シリンダ２１と中間仕切板５を軸方向に貫く構造にすることで、中間仕切板５の厚み以内に収めなければならないという制約を受けない。また、流路切換稼動部５０を圧縮室側の位相に配置することで、吸入バイパス無しで運転する場合の圧縮室死容積の影響を小さくした。さらに、高圧油導入絞り穴５４は抵抗が大きいので、バルブ５５を開いた状態では低圧導入管３２の圧力の影響が大きいように、また流路切換稼動部５０が稼動部収納室５１内を完全に下がった状態では底面がシールされ、高圧油導入絞り穴５４と切換背圧室５２とは導通しないように設計した。また、中立状態では流路切換稼動部５０が稼動部収納室５１内をほぼ下がった状態となるようにバネ力を調整した。
【００３３】
＜吸入バイパス閉状態＞
図３に示す吸入バイパス閉状態では、バルブ５５を閉じることにより、高圧油導入絞り穴５４の影響で、切換背圧室５２を含む稼動部収納室５１下側の空間が高圧状態となる。そうすると、切換背圧室５２が低圧状態であったときとは反対に、流路切換稼動部５０が上側に稼動部収納室５１内で押し上げられる。こうすることで、流路切換稼動部５０に形成された吸入バイパス流路接続溝３５、４５がそれぞれ、吸入バイパス流路３０、４０と切断される。
【００３４】
＜２気筒ロータリ圧縮機１００の奏する効果＞
以上のように、２気筒ロータリ圧縮機１００は、低負荷条件においては２気筒ロータリ圧縮機１００の回転数を下げることなくバルブ５５を開状態にすることで、ツイン圧縮運転を行うことができる。しかも、中間仕切板５に吸入バイパス流路を設けるという制約がないので、流路断面積を大きくとることができる。そのため、吸入バイパス流路の圧力損失が比較的小さくなる。また、従来の加工方法で対応できる現実的な設計が可能である。その他、吸入バイパスの課題である、加熱損失、漏れ損失、死容積損失も比較的小さく設計することができる。
【００３５】
よって、２気筒ロータリ圧縮機１００によれば、従来の機械式容量制御方式の課題を解決し、排除容積１００％運転時と低負荷運転時の両方において圧縮機損失を低減し、圧縮機効率改善と、ツイン圧縮機運転による回転数範囲拡大が可能となり、実負荷運転での省エネ性能を改善することができる。
【００３６】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る２気筒ロータリ圧縮機１００Ａの構造を示す概略縦断面図である。図５は、図４のＡ―Ａ横断面における２気筒ロータリ圧縮機１００Ａの内部構成を概略的に示す配置図である。図４及び図５に基づいて、２気筒ロータリ圧縮機１００Ａについて説明する。なお、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
【００３７】
２気筒ロータリ圧縮機１００Ａでは、流路切換稼動部５０Ａを中間仕切板５Ａの内部に収納した点で、実施の形態１に係る２気筒ロータリ圧縮機１００と相違している。２気筒ロータリ圧縮機１００Ａの基本構造と動作は、実施の形態１に係る２気筒ロータリ圧縮機１００と同様であるため説明を省略する。
【００３８】
流路切換稼動部５０Ａは、円筒形状のピストン形状に構成され、稼動部収納室５１Ａに収納され、切換背圧室５２Ａの圧力状態に応じて水平方向に移動するようになっている。なお、流路切換稼動部５０Ａには、吸入バイパス流路接続溝３５、４５が形成されていない。稼動部収納室５１Ａは、流路切換稼動部５０Ａを水平方向に移動可能に収納するものである。この稼働部収納室５１Ａは、中間仕切板５Ａを外周側から内周側まで、細くて長い円筒形状の穴として形成されている。
【００３９】
切換背圧室５２Ａは、稼動部収納室５１Ａの紙面左側端部に形成されており、バルブ５５の開閉に応じて高圧状態になったり、低圧状態になったりするものである。バネ５３Ａは、切換背圧室５２Ａに設けられており、流路切換稼動部５０Ａを水平方向に移動可能に支持するものである。高圧油導入絞り穴５４Ａは、内部空間８ａのうちの高圧空間と稼動部収納室５１Ａとを連通し、高圧状態の潤滑油を稼動部収納室５１Ａに導くものである。
【００４０】
＜吸入バイパス開状態＞
図４は、バルブ５５を開くことで、差圧で流路切換稼動部５０Ａが駆動軸６の方向に移動することで、第１シリンダ１１の圧縮室バイパス孔３３と第２シリンダ２１の吸入バイパス孔４２とが第２吸入バイパス流路４０を介して連通し、また、第２シリンダ２１の圧縮室バイパス孔４３と第１シリンダ１１の吸入バイパス孔３２とが第１吸入バイパス流路３０を介して連通し、吸入マフラ７の流出管７ｃに繋がった状態である。
【００４１】
＜吸入バイパス閉状態＞
一方、バルブ５５を開くことで、稼動部収納室５１Ａが低圧となり差圧で流路切換稼動部５０Ａが密閉容器３の方向に移動することで、圧縮室バイパス孔３３と吸入バイパス孔４２、圧縮室バイパス孔４３と吸入バイパス孔３２とが連通しない吸入バイパス閉の状態に切りかえることが可能である。
【００４２】
＜２気筒ロータリ圧縮機１００Ａの奏する効果＞
２気筒ロータリ圧縮機１００Ａは、稼働部収納室５１Ａの加工が、実施の形態１に係る２気筒ロータリ圧縮機１００の稼働部収納室５１の加工よりも難しくなるものの、実施の形態１に係る２気筒ロータリ圧縮機１００と同様の効果が得られる。
【００４３】
よって、２気筒ロータリ圧縮機１００Ａによれば、従来の機械式容量制御方式の課題を解決し、排除容積１００％運転時と低負荷運転時の両方において圧縮機損失を低減し、圧縮機効率改善と、ツイン圧縮機運転による回転数範囲拡大が可能となる、実負荷運転での省エネ性能を改善することができる。
【００４４】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係る２気筒ロータリ圧縮機１００Ｂの構造を示す概略縦断面図である。図７は、図６のＡ−Ａ横断面における２気筒ロータリ圧縮機１００Ｂの内部構成を概略的に示す配置図である。図６及び図７に基づいて、２気筒ロータリ圧縮機１００Ｂについて説明する。なお、実施の形態３では実施の形態１及び実施の形態２との相違点を中心に説明し、実施の形態１及び実施の形態２と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
【００４５】
２気筒ロータリ圧縮機１００Ｂでは、吸入バイパス流路の圧力損失を低減するため、吸収室バイパス孔をシリンダの両面に設け、吸入バイパス追加流路部材５７を中間仕切板５Ｂの内部に追加した点と、吸入室バイパス孔３２と吸入室バイパス孔４２をそれぞれ第１シリンダ１１と第２シリンダ２１の上面側と下面側の両面に配置した点が異なる。実施の形態１に係る２気筒ロータリ圧縮機１００、実施の形態２に係る２気筒ロータリ圧縮機１００Ａと相違している。２気筒ロータリ圧縮機１００Ｂの基本構造と動作は、実施の形態１に係る２気筒ロータリ圧縮機１００と同様であるため説明を省略する。また、流路切換稼動部５０Ｂを中間仕切板５Ｂの内部に収納した点は、実施の形態２に係る２気筒ロータリ圧縮機１００Ａと同様であるため説明を省略する。
【００４６】
流路切換稼動部５０Ｂは、円筒形状のピストン形状に構成され、稼動部収納室５１Ｂに収納され、切換背圧室５２Ｂの圧力状態に応じて水平方向に移動するようになっている。なお、流路切換稼動部５０Ｂには、吸入バイパス流路接続溝３５、４５が形成されていない。稼動部収納室５１Ｂは、流路切換稼動部５０Ｂを水平方向に移動可能に収納するものである。この稼働部収納室５１Ｂは、中間仕切板５Ｂを外周側から内周側まで、細くて長い円筒形状の穴として形成されている。
【００４７】
切換背圧室５２Ｂは、稼動部収納室５１Ｂの紙面左側端部に形成されており、バルブ５５の開閉に応じて高圧状態になったり、低圧状態になったりするものである。バネ５３Ｂは、切換背圧室５２Ｂに設けられており、流路切換稼動部５０Ｂを水平方向に移動可能に支持するものである。高圧油導入絞り穴５４Ｂは、内部空間８ａのうちの高圧空間と稼動部収納室５１Ａとを連通し、高圧状態の潤滑油を稼動部収納室５１Ａに導くものである。
【００４８】
吸入バイパス追加流路部材５７は、流路切換稼動部、稼動部収納室、バネで構成されている。吸入バイパス追加流路部材５７を構成する稼動部収納室は、稼動部収納室５１Ｂと対向する位置に形成されている。吸入バイパス追加流路部材５７を構成する流路切換稼動部及びバネは、吸入バイパス追加流路部材５７を構成する稼動部収納室内において、流路切換稼動部５０Ｂ及びバネ５３Ｂと対向する位置に設けられている。なお、吸入バイパス追加流路部材５７を構成する流路切換稼動部、稼動部収納室、バネは、流路切換稼動部５０Ｂ、稼動部収納室５１Ｂ、バネ５３Ｂと同様に構成され、機能する。
【００４９】
＜吸入バイパス開状態＞
図６は、バルブ５５を開くことで、差圧で流路切換稼動部５０Ｂが駆動軸６の方向に移動することで、第１シリンダ１１の圧縮室バイパス孔３３と第２シリンダ２１の吸入バイパス孔４２とが第２吸入バイパス流路４０を介して連通し、また、第２シリンダ２１の圧縮室バイパス孔４３と第１シリンダ１１の吸入バイパス孔３２とが第１吸入バイパス流路３０を介して連通し、吸入マフラ７の流出管７ｃに繋がった状態である。
【００５０】
＜吸入バイパス閉状態＞
一方、バルブ５５を開くことで、稼動部収納室５１Ｂが低圧となり差圧で流路切換稼動部５０Ｂが密閉容器３の方向に移動することで、圧縮室バイパス孔３３と吸入バイパス孔４２、圧縮室バイパス孔４３と吸入バイパス孔３２とが連通しない吸入バイパス閉の状態に切りかえることが可能である。
【００５１】
＜２気筒ロータリ圧縮機１００Ｂの奏する効果＞
２気筒ロータリ圧縮機１００Ｂは、稼動部収納室５１Ｂの加工が、実施の形態１に係る２気筒ロータリ圧縮機１００の稼動部収納室５１の加工よりも難しくなるものの、実施の形態１に係る２気筒ロータリ圧縮機１００と同様の効果が得られる。加えて、２気筒ロータリ圧縮機１００Ｂは、２気筒ロータリ圧縮機１００Ａ以上に吸入バイパス流路の圧力損失が低減できるので、より大きな改善効果が得られる。
【００５２】
よって、２気筒ロータリ圧縮機１００Ｂによれば、従来の機械式容量制御方式の課題を解決し、排除容積１００％運転時と低負荷運転時の両方において圧縮機損失を低減し、圧縮機効率改善と、ツイン圧縮機運転による回転数範囲拡大が可能となる、実負荷運転での省エネ性能を改善することができる。
【００５３】
以上の実施の形態１〜３では、高圧密閉シェル形、回転ピストン式ロータリ圧縮形の圧縮機について説明したが、シリンダを積層した２気筒ロータリ圧縮機であれば、その他のシェル形式やその他の圧縮形式においても同様の手段を用いて同様の効果が得られる。例えば、半密閉式の場合も同様の効果が得られる。あるいは、中間圧シェル形式の場合も同様の効果が得られる。また、その他のロータリ圧縮方式（スライデイングベーン式、スイング式など）についても同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５４】
２  圧縮機吐出管、３  密閉容器、３ａ  潤滑油貯蔵部、５  中間仕切板、５Ａ  中間仕切板、５Ｂ  中間仕切板、６  駆動軸、６ａ  短軸部、６ｂ  長軸部、６ｃ  偏心ピン部、６ｄ  偏心ピン部、６ｅ  中間軸部、７  吸入マフラ、７ａ  流入管、７ｂ  容器、７ｃ  流出管、８ａ  内部空間、９  電動機部、１０  第１圧縮要素、１１  第１シリンダ、１２  シリンダ室、１２ａ  吸入室、１２ｂ  圧縮室、１３  回転ピストン、１５  シリンダ吸入口、１６  吐出口、２０  第２圧縮要素、２１  第２シリンダ、２２  シリンダ室、２２ａ  吸入室、２２ｂ  圧縮室、２３  回転ピストン、２４  ベーン、２５  シリンダ吸入口、２６  吐出口、３０  第１吸入バイパス流路、３１  第１吸入バイパス流路部材、３２  吸入室バイパス孔、３３  圧縮室バイパス孔、３５  吸入バイパス流路接続溝、４０  第２吸入バイパス流路、４１  第２吸入バイパス流路部材、４２  吸入室バイパス孔、４３  圧縮室バイパス孔、４５  吸入バイパス流路接続溝、５０  流路切換稼動部、５０Ａ  流路切換稼動部、５０Ｂ  流路切換稼動部、５１  稼動部収納室、５１Ａ  稼動部収納室、５１Ｂ  稼動部収納室、５２  切換背圧室、５２Ａ  切換背圧室、５２Ｂ  切換背圧室、５３  バネ、５３Ａ  バネ、５３Ｂ  バネ、５４  高圧油導入絞り穴、５４Ａ  高圧油導入絞り穴、５４Ｂ  高圧油導入絞り穴、５５  バルブ、５６  低圧導入管、５７  吸入バイパス追加流路部材、６０  第１支持部材、６０ｂ  吐出側面側、６３  吐出マフラ、７０  第２支持部材、７０ｂ  吐出側面側、７３  吐出マフラ、９９  圧縮機構、１００  ２気筒ロータリ圧縮機、１００Ａ  ２気筒ロータリ圧縮機、１００Ｂ  ２気筒ロータリ圧縮機。
【図１】
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【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】
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【図７】
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