(57)【要約】【課題】容積効率の低下や装置の大型化をせずに、内外２つの吐出口の間隔を確保する。【解決手段】シリンダ（24）内に形成された環状のシリンダ室（C1,C2）内に環状ピストン（25）を配置し、該シリンダ（24）と環状ピストン（25）とが相対的に偏心回転運動をする圧縮機（1）において、上記シリンダ（24）は、上記シリンダ室（C1,C2）の外側の円筒壁を径方向へ貫通して高圧側の外側シリンダ室（C1）に連通する外側シリンダ室用の吐出口（43）と、上記鏡板（23）を貫通して高圧側の内側シリンダ室（C2）に連通する内側シリンダ室用の吐出口（44）とが形成されている。【選択図】図２
2009127551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ室（C1,C2）を有し且つ背面に鏡板（23）を有するシリンダ（24）と、該シリンダ（24）に対して偏心して上記シリンダ室（C1,C2）に収納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）とに区画するピストン（25）とを備えて、該ピストン（25）が上記シリンダ（24）に対して偏心回転することによって外側及び内側のシリンダ室（C1,C2）のそれぞれで圧縮動作を行なう圧縮機であって、
上記シリンダ（24）は、上記シリンダ室（C1,C2）の外側の円筒壁を径方向へ貫通して外側シリンダ室（C1）に連通する外側シリンダ室用吐出口（43）と、上記鏡板（23）を貫通して内側シリンダ室（C2）に連通する内側シリンダ室用吐出口（44）とが形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
請求項１の圧縮機であって、
各シリンダ室（C1,C2）を高圧側と低圧側とに区画するブレード（26）とを備え、
上記ブレード（26）は、板状に形成され、該ブレード（26）の長手方向がシリンダ（24）に対して該シリンダ（24）の半径方向であるＸ軸方向に移動自由に構成され、且つ該ブレード（26）の厚さ方向が上記ピストン（25）に対してＸ軸方向と直交するＹ方向に移動自在に構成されていることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ内に形成された空間内にピストンを配置し、該シリンダとピストンとが相対的に偏心回転運動をする圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷媒を圧縮する圧縮機には、シリンダ内に形成された環状の空間（シリンダ室）内に環状ピストンを配置し、該シリンダと環状ピストンとが相対的に偏心回転運動をするものが用いられることがある。
【０００３】
このような圧縮機のなかには、環状ピストンによって、シリンダ室が外側シリンダ室と内側シリンダ室に区分され、これらの２つのシリンダ室によって、冷媒の圧縮などをそれぞれのシリンダ室で行なうように構成されたものがある（ここでは、このような圧縮機を２気筒式圧縮機と呼ぶ）。２気筒式圧縮機では、圧縮した冷媒を吐出する吐出口も、内外のシリンダ室（内外の圧縮室）に対してそれぞれ設けられているが、これらの吐出口は、シリンダの鏡板の垂直方向に貫通する孔として設けられるのが一般的である。
【０００４】
この場合、内外の圧縮室は互いに並んだ位置にあるので、吐出口も互いに並んだ位置に近接して配置されることになる。そのため、それぞれの吐出口に設けられる吐出弁同士や、各吐出弁を固定するための吐出弁おさえ同士が干渉しないように２つの吐出口の間隔を設定してやる必要がある。また、圧縮の高効率化のためには吐出口の径を拡大して吐出抵抗を低減してやるのが効果的であるが、この場合にも２つの吐出口の間隔をなるべく拡くしてやる必要がある。また、内外の吐出口が近接していると、それぞれの吐出口からの吐出による吐出脈動が影響し合い、吐出弁の開き遅れや閉じ遅れなどの原因にもなるので、やはり２つの吐出口の間隔は拡い方が望ましい。
【０００５】
これに対しては、例えば、環状ピストンのリング部（環状ピストン本体部）の厚さを大きくすることによって、２つの吐出口をある程度は離すことが可能である。しかし、これでは、ピストンの径が必要以上に大きくなり、延いては圧縮機全体の大型化に繋がることになる。また、環状ピストン本体部の厚さを大きくすると内側のシリンダ室容積に対する外側シリンダ室容積の比が非常に大きくなってしまい、１回転中のトルク変動は外側シリンダ室の圧力変化が支配的になる。その結果トルク変動が大きくなって、特に低速運転時の振動が大きくなってしまう。
【０００６】
このように、環状ピストン本体部の厚さを大きくすると種々の問題があるため、その代わりに、吐出口を形状を工夫することによって２つの吐出口の間隔の拡大を試みたものがある（例えば特許文献１を参照）。特許文献１の圧縮機は、この特許文献の例えば図６に示されているように、内側の圧縮室に連通する吐出口は、シリンダの鏡板の面に対して斜め方向に貫通して形成し、外側の圧縮室に連通する吐出口は、シリンダの鏡板の面に対して垂直方向に貫通し形成している。
【特許文献１】韓国特許第１０−０５８１５７１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されているように吐出口を斜めの貫通孔によって構成する場合に、２つの吐出口の間隔を十分に拡げようとすると、シリンダ側鏡板の厚さを確保した上に傾斜角度を相当量とる必要がある。その際、吐出弁よりも下側（吐出弁よりも圧縮室側）の容積は大きくなってしまうので、その結果、再膨張容積が大きくなって容積効率の低下を招く可能性がある。吐出口をシリンダの鏡板に設けた圧縮機において再膨張容積を低減するためには、通常はシリンダの鏡板の肉厚はなるべく薄くするのが一般的であるが、シリンダの鏡板の肉厚が薄いと、斜めの貫通孔によって効果的に２つの吐出口の間隔を十分に拡げることができない。つまり、特許文献１に記載されている構成では、２つの吐出口の間隔の拡大と再膨張容積の低減とを両立することは難しい。また、斜めの貫通孔は、加工工数もより多くかかってしまうという問題もある。
【０００８】
本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、容積効率の低下や装置の大型化をせずに、内外２つの吐出口の間隔を確保することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、第１の発明は、
シリンダ室（C1,C2）を有し且つ背面に鏡板（23）を有するシリンダ（24）と、該シリンダ（24）に対して偏心して上記シリンダ室（C1,C2）に収納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）とに区画するピストン（25）とを備えて、該ピストン（25）が上記シリンダ（24）に対して偏心回転することによって外側及び内側のシリンダ室（C1,C2）のそれぞれで圧縮動作を行なう圧縮機であって、
上記シリンダ（24）は、上記シリンダ室（C1,C2）の外側の円筒壁を径方向へ貫通して外側シリンダ室（C1）に連通する外側シリンダ室用吐出口（43）と、上記鏡板（23）を貫通して内側シリンダ室（C2）に連通する内側シリンダ室用吐出口（44）とが形成されていることを特徴とする。
【００１０】
すなわち、本発明では外側シリンダ室用の吐出口（43）は、外側シリンダ（21）の円筒壁面に形成し、内側シリンダ室用の吐出口（44）をシリンダ側鏡板（23）上に形成しているので、外側シリンダ室（C1）の圧縮流体は外側シリンダ（21）の壁面から吐出し、一方、内側シリンダ室（C2）の圧縮流体はシリンダ側鏡板（23）から吐出する。
【００１１】
また、第２の発明は、
第１の発明の圧縮機であって、
各シリンダ室（C1,C2）を高圧側と低圧側とに区画するブレード（26）とを備え、
上記ブレード（26）は、板状に形成され、該ブレード（26）の長手方向がシリンダ（24）に対して該シリンダ（24）の半径方向であるＸ軸方向に移動自由に構成され、且つ該ブレード（26）の厚さ方向が上記ピストン（25）に対してＸ軸方向と直交するＹ方向に移動自在に構成されていることを特徴とする。
【００１２】
例えば、ピストン（25）を環状に構成するとともに、各シリンダ室（C1,C2）を高圧側と低圧側とに区画するブレード（26）とを備えた圧縮機において、環状ピストン（25）に対してシリンダ（24）の半径方向であるＸ軸方向に移動自由にブレード（26）を構成すると、環状ピストン本体部（25a）に切り欠きを設けてブレード（26）を保持する等の工夫が必要になり、この場合には環状ピストン本体部（25a）の厚さはブレード（26）を保持するために一定以上が必要になってくる。これに対し、本発明では、ブレード（26）は、Ｘ軸方向と直交するＹ方向に移動自在に構成されるので、例えば板状のブレード（26）に凹部を設けて、その凹部を環状ピストン本体部（25a）の端面で摺動させるようにすれば、環状ピストン本体部（25a）には切り欠きが不要になる。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、上記のように、外側シリンダ室用の吐出口（43）と内側シリンダ室用の吐出口（44）とが十分に離れて配置され、且つ環状ピストン本体部（25a）の厚さやシリンダ側鏡板（23）の厚さは、２つの吐出口（43,44）の位置から来る制約がなくなる。
【００１４】
そのため、シリンダ側鏡板（23）の肉厚や、外側シリンダ（21）の吐出口（43）部分の肉厚を薄くできるので、吐出口（43,44）よりも内側（シリンダ室側）の容積を小さくできる。すなわち、再膨張容積を低減して容積効率を大きくできる。
【００１５】
また、環状ピストン本体部（25a）の小型化ができ、装置全体の小型化が図れる。また、各吐出口（43,44）の径の拡大が容易になり、その結果、吐出抵抗を低減して圧縮の高効率化ができる。さらに、外側シリンダ室（C1）と内側シリンダ室（C2）との容積比を１に近づけることができ、その結果トルク変動を小さくできる。すなわち、圧縮トルク変動に起因する圧縮機の振動（特に低速運転時の振動）を小さくできる。
【００１６】
また、２つの吐出口（43,44）が十分に離れていると、２つの吐出口（43,44）からの吐出による吐出脈動が互いに影響しあうことによる吐出弁（43a,44a）の開き遅れや閉じ遅れなどが減少し、その結果、過圧縮や吐出逆流といった損失の発生を低減できる。
【００１７】
また、本発明の配置の吐出口（43,44）は、加工も容易である。
【００１８】
また、第２の発明によれば、環状ピストン本体部（25a）には切り欠きが不要になるので、環状ピストン本体部（25a）の厚さは、ブレード（26）の構成から来る制約がより小さい。したがって、第１の発明の環状ピストン（25）よりも環状ピストン本体部（25a）の厚みをより小さくでき、環状ピストン（25）の小型化に伴う効果がより大きいものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、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。また、以下の各実施形態の説明において、一度説明した構成要素と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２０】
《発明の実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係る圧縮機（1）の縦断面図である。同図に示すように、この圧縮機（1）は、ケーシング（10）内に、圧縮機構（20）と電動機（30）とが収納され、全密閉型に構成されている。この圧縮機（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。
【００２１】
ケーシング（10）は、円筒状の胴部（11）と、この胴部（11）の上端部に固定された上部鏡板（12）と、胴部（11）の下端部に固定された下部鏡板（13）とから構成されている。胴部（11）には、該胴部（11）を貫通する吸入管（14）が設けられ、上部鏡板（12）には、吐出管（15）が設けられている。
【００２２】
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）と下部ハウジング（17）との間に構成されている。この圧縮機構（20）は、軸直角断面形状が環状のシリンダ室（C1,C2）を有するシリンダ（24）と、該シリンダ室（C1,C2）内に配置される環状ピストン本体部（25a）を有する環状ピストン（25）と、シリンダ室（C1,C2）を高圧室（C1-Hp,C2-Hp）と低圧室（C1-Lp,C2-Lp）とに区画するブレード（26）とを有している。後に詳述するように、上記のシリンダ（24）と環状ピストン（25）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。
【００２３】
上記電動機（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、圧縮機構（20）の上方に配置され、ケーシング（10）の胴部（11）に固定されている。ロータ（32）には駆動軸（33）が連結されていて、該駆動軸（33）がロータ（32）と共に回転軸（X）を軸心として回転するように構成されている。
【００２４】
駆動軸（33）は、ロータ（32）と連結された主軸部（33a）と、環状ピストン（25）に対応する位置に形成された偏心部（33b）を有している。この偏心部（33b）は、該偏心部（33b）の上下の部分（主軸部（33a））よりも大径に形成されており、且つ、その中心が回転軸（X）に対して所定量だけ偏心している。
【００２５】
上記駆動軸（33）には、該駆動軸（33）の内部を軸方向に延びる給油路（図示省略）が設けられており、該駆動軸（33）の下端部には、給油ポンプ（図示省略）が設けられている。この給油路は、該給油ポンプから圧縮機構（20）まで上方へのびている。この構成により、ケーシング（10）内の高圧空間（S2）（後述）の油溜まり（18）に貯まる潤滑油を、給油ポンプで上記給油路を通じて圧縮機構（20）の摺動部まで供給するようにしている。
【００２６】
上部ハウジング（16）は、軸受部（16a）、外側シリンダ（21）、内側シリンダ（22）、及びシリンダ側鏡板（23）を備えている。
【００２７】
上記外側シリンダ（21）の内周面と内側シリンダ（22）の外周面は、互いに同一中心上に配置された円筒面であり、その間に上記シリンダ室（C1,C2）が形成されている。また、外側シリンダ（21）と内側シリンダ（22）は、上端部がシリンダ側鏡板（23）で連結されることにより一体化されて、シリンダ（24）を構成している。また、軸受部（16a）は、駆動軸（33）を支持するために上部ハウジング（16）の中央部に形成されている。
【００２８】
一方、下部ハウジング（17）には、その中央部に凹陥部（17a）が形成されており、この凹陥部（17a）の底部（17b）の中央には駆動軸（33）を支持するための軸受部（17c）が貫通形成されている。また、底部（17b）には、シールリング（29）を収納する環状溝（17d）が形成されている。このシールリング（29）は、後述する環状ピストン（25）の鏡板（ピストン側鏡板（25b））の下面に圧接しており、底部（17b）とピストン側鏡板（25b）との間の空間を径方向に分割する。シールリング（29）よりも内周側の空間（内周側隙間空間（S3））は、高圧の潤滑油が導入されるようになっており、この構成により、環状ピストン（25）の上端面とシリンダ側鏡板（23）との間の軸方向隙間を縮小することができる。
【００２９】
上記のように、本実施形態の圧縮機（1）は、駆動軸（33）が上記シリンダ室（C1,C2）を上下方向に貫通し、偏心部（33b）の軸方向両側部分が軸受部（16a,17c）を介してケーシング（10）に保持される貫通軸構造となっている。これらの上部ハウジング（16）及び下部ハウジング（17）は例えば鋳鉄等で形成されている。
【００３０】
上記ブレード（26）は、図２に示すように、シリンダ室（C1,C2）の径方向線上で、シリンダ室（C1,C2）の内周側の壁面（内側シリンダ（22）の外周面）から外周側の壁面（外側シリンダ（21）の内周面）まで延在するように構成され、外側シリンダ（21）及び内側シリンダ（22）に固定されている。本実施形態では、ブレード（26）は、シリンダ（24）とは別の部材が両シリンダ（21,22）に嵌め込まれている。なお、ブレード（26）は、この例のように、別部材を両シリンダ（21,22）に嵌め込むようにしてもよいし、外側シリンダ（21）及び内側シリンダ（22）と一体的に形成してもよい。
【００３１】
シリンダ（24）と下部ハウジング（17）の間には、環状ピストン（25）が保持されている。この環状ピストン（25）は、環状ピストン本体部（25a）とピストン側鏡板（25b）とが一体化されて形成されている。該ピストン側鏡板（25b）には駆動軸（33）の偏心部（33b）に摺動自在に嵌合するハブ（25c）が設けられており、駆動軸（33）が回転すると、後述するように、環状ピストン（25）がシリンダ室（C1,C2）内で偏心回転運動をする。
【００３２】
上記環状ピストン本体部（25a）は、外周面が外側シリンダ（21）の内周面よりも小径で、内周面が内側シリンダ（22）の外周面よりも大径に形成されている。この環状ピストン本体部（25a）は、シリンダ（24）のシリンダ室（C1,C2）内に配設され、環状ピストン本体部（25a）の外周面と外側シリンダ（21）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、環状ピストン本体部（25a）の内周面と内側シリンダ（22）の外周面とが１点で実質的に接するようになっている。こうして、環状ピストン本体部（25a）の外周面と外側シリンダ（21）の内周面との間に外側シリンダ室（C1）が形成され、環状ピストン本体部（25a）の内周面と内側シリンダ（22）の外周面との間に内側シリンダ室（C2）が形成されている。
【００３３】
また、環状ピストン本体部（25a）は、図２に示すように、円環の一部分が分断されたＣ型形状に形成されており、この分断された部分に、環状ピストン本体部（25a）とブレード（26）とを相互に可動に連結する連結部材として、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、図２に示すように、ブレード（26）に対して高圧室（C1-Hp,C2-Hp）側に位置する吐出側ブッシュ（27a）と、ブレード（26）に対して低圧室（C1-Lp,C2-Lp）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）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おり、各揺動ブッシュ（27a,27b）の対向面の間のスペースがブレード溝（28）を構成している。
【００３４】
このブレード溝（28）にブレード（26）が挿入され、各揺動ブッシュ（27a,27b）のフラット面（第２摺動面（P2）：例えば図３の（Ｃ）を参照）がブレード（26）と実質的に面接触し、円弧状の外周面（第１摺動面（P1））が環状ピストン（25）と実質的に面接触している。そして、揺動ブッシュ（27a,27b）は、ブレード溝（28）にブレード（26）を挟んだ状態で、各揺動ブッシュ（27a,27b）がブレード（26）に沿って進退するように構成されている。同時に、各揺動ブッシュ（27a,27b）は、シリンダ（24）に対して環状ピストン（25）と一体的に揺動するように構成されている。したがって、該揺動ブッシュ（27）の中心点を揺動中心として上記ブレード（26）と環状ピストン（25）とが相対的に揺動可能となり、かつ環状ピストン（25）がシリンダ（24）に対して該ブレード（26）に沿って進退可能となる。これらブレード（26）及び揺動ブッシュ（27）が可動部材支持部を構成する。なお、この実施形態では各揺動ブッシュ（27a,27b）を別体とした例について説明したが、各揺動ブッシュ（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。
【００３５】
また、環状ピストン本体部（25a）には、吸入口（41）（後述）に臨む位置に貫通孔（42）が設けられており、この貫通孔（42）を介して内側シリンダ室（C2）へ冷媒などを吸入する。上記環状ピストン（25）は、例えばアルミニウム合金等で形成されている。
【００３６】
以上の構成により、駆動軸（33）が回転すると、環状ピストン（25）は、回転軸（X）回りに偏心回転をすると共に、揺動ブッシュ（27）がブレード（26）に対して進退しながら、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（25）とシリンダ（24）との接触点が図３において（Ａ）図から（Ｄ）図へ順に移動する。
【００３７】
上記シリンダ（24）には、図１に示すように、上部ハウジング（16）内の低圧空間（S1）から外側シリンダ室（C1）に連通する吸入口（41）が形成されている。さらに、シリンダ（24）には、図４に示すように、外側シリンダ室（C1）用の吐出口（43）、及び内側シリンダ室（C2）用の吐出口（44）が形成されている。
【００３８】
具体的には、吐出口（43）は、図４に示すように、外側シリンダ（21）の円筒壁を該外側シリンダ（21）の径方向に貫通するように形成されている。この吐出口（43）の一端は外側シリンダ室（C1）の高圧室（C1-Hp）に臨むように開口し、他端は吐出空間（45）に連通している。吐出空間（45）側の吐出口（43）の開口部の付近は、吐出弁（43a）を取り付けるための平面部が形成されて、該平面部には、吐出口（43）を開閉する吐出弁（43a）が吐出弁おさえ（43b）によって固定されている。この吐出弁（43a）は、外側シリンダ室（C1）内の圧力と吐出空間（45）との圧力差が一定以上になると開き、外側シリンダ室（C1）内の冷媒が吐出口（43）から吐出される。
【００３９】
一方、吐出口（44）は、シリンダ側鏡板（23）を厚さ方向に貫通するように形成されている。吐出口（44）の下端は内側シリンダ室（C2）の高圧室（C2-Hp）に臨むように開口し、上端は吐出空間（45）に連通している。そして、吐出口（44）の上端側には、該吐出口（44）を開閉する吐出弁（44a）が吐出弁おさえ（44b）によって固定され、内側シリンダ室（C2）内の圧力と吐出空間（45）との圧力差が一定以上になると吐出弁（44a）が開き、内側シリンダ室（C2）内の冷媒が吐出口（44）から吐出される。上記の上部ハウジング（16）及び下部ハウジング（17）には、図４に示すように、吐出空間（45）から下部ハウジング（17）の下方の空間に連通する通路（46）が形成されている。
【００４０】
−運転動作−
次に、上記圧縮機（1）の運転動作について説明する。
【００４１】
この圧縮機（1）は、シリンダ（24）が固定されており、環状ピストン（25）（すなわち環状ピストン本体部（25a））がシリンダ（24）に対して偏心回転する。
【００４２】
具体的には、図３に示すように、環状ピストン本体部（25a）が偏心回転する。環状ピストン本体部（25a）の偏心回転角度は、平面視において、駆動軸（33）の回転軸（X）から半径方向に延びる直線上に揺動ブッシュ（27）の揺動中心と環状ピストン本体部（25a）の軸心（Ｙ）（偏心部（33b）の軸心）とが並んだ（すなわち、回転軸（X）とブレード（26）とを結ぶ線分上に環状ピストン本体部（25a）の軸心（Ｙ）が位置する）時点における偏心回転角度を０°とする。（Ａ）図は環状ピストン本体部（25a）の偏心回転角度が０°又は３６０°の状態を、（Ｂ）図は環状ピストン本体部（25a）の偏心回転角度が９０°の状態を、（Ｃ）図は環状ピストン本体部（25a）の偏心回転角度が１８０°の状態を、（Ｄ）図は環状ピストン本体部（25a）の偏心回転角度が２７０°の状態をそれぞれ示している。
【００４３】
図３の（Ａ）の状態における外側シリンダ室（C1）では、低圧室（C1-Lp）への吸入が完了し、且つ高圧室（C1-Hp）からの吐出が完了した状態である。ここから駆動軸（33）が図の時計回りに回転して図３の（Ｂ）の状態に変化するときに、新たな低圧室（C1-Lp）が形成され、そこから図３の（Ｃ），（Ｄ），（Ａ）の状態へ変化するのに伴って該低圧室（C1-Lp）の容積が増大する。これにより、冷媒が、吸入管（14）、低圧空間（S1）及び吸入口（41）を通って該低圧室（C1-Lp）に吸入される。
【００４４】
駆動軸（33）が一回転して再び図３の（Ａ）の状態になると、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（26）を隔てて新たな低圧室（C1-Lp）が形成される。駆動軸（33）がさらに回転すると、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）は容積が減少し、該高圧室（C1-Hp）で冷媒が圧縮される。高圧室（C1-Hp）の圧力が所定値となって吐出空間（45）との差圧が設定値に達すると、該高圧室（C1-Hp）の高圧冷媒によって吐出弁（43a）が開き、高圧冷媒が吐出口（43）を通って吐出空間（45）に吐出される。吐出空間（45）に吐出された高圧冷媒は、吐出管（15）を介して吐出され、また通路（46）を通って高圧空間（S2）へ流出する。
【００４５】
一方、図３の（Ｃ）の状態における内側シリンダ室（C2）では、低圧室（C2-Lp）への吸入が完了し、且つ高圧室（C2-Hp）からの吐出が完了した状態である。ここから駆動軸（33）が図の時計回りに回転して図３の（Ｄ）の状態に変化するときに新たな低圧室（C2-Lp）が形成され、そこから図３の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の状態へ変化するのに伴って該低圧室（C2-Lp）の容積が増大する。これにより、冷媒が、吸入管（14）、低圧空間（S1）、吸入口（41）及び貫通孔（42）を通って該低圧室（C2-Lp）に吸入される。
【００４６】
駆動軸（33）が一回転して再び図３の（Ｃ）の状態になると、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（26）を隔てて新たな低圧室（C2-Lp）が形成される。駆動軸（33）がさらに回転すると、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）は容積が減少し、該高圧室（C2-Hp）で冷媒が圧縮される。高圧室（C2-Hp）の圧力が所定値となって吐出空間（45）との差圧が設定値に達すると、該高圧室（C2-Hp）の高圧冷媒によって吐出弁（44a）が開き、高圧冷媒が吐出口（44）を通って吐出空間（45）に吐出される。吐出空間（45）に吐出された高圧冷媒は、吐出管（15）を介して吐出され、また通路（46）を通って高圧空間（S2）へ流出する。
【００４７】
なお、内周側隙間空間（S3）には、高圧の潤滑油が導入されているので、環状ピストン（25）は、潤滑油の圧力によって、その背面側からシリンダ（24）側に押し付けられている。これにより、シリンダ室（C1,C2）内の圧力上昇によって発生するシリンダ（24）と環状ピストン（25）との間のスラスト反力に抗して、シリンダ（24）と環状ピストン（25）との軸方向隙間が縮小され、その結果、圧縮効率を高効率化できる。また、上記の運転中は、油溜まり（18）の潤滑油が、駆動軸（33）の下端の給油ポンプにより、前記給油路内を上方へ押し上げられて、圧縮機構（20）の各軸受部（16a,17c）や、上記内周側隙間空間（S3）に供給される。
【００４８】
−実施形態１の効果−
以上のように本実施形態では外側シリンダ（21）の円筒壁を該外側シリンダ（21）の径方向に貫通するように吐出口（43）が形成され、且つシリンダ側鏡板（23）を厚さ方向に貫通するように吐出口（44）が形成されているので、吐出口（43,44）を十分に離して配置することができる。さらに、このような配置としたことにより、環状ピストン本体部（25a）の厚さやシリンダ側鏡板（23）の厚さは、２つの吐出口（43,44）の位置から来る制約がなくなる。
【００４９】
したがって、この構成では、シリンダ側鏡板（23）の肉厚や、外側シリンダ（21）の吐出口（43）部分の肉厚を薄くできるので、吐出口（43,44）よりも内側（シリンダ室側）の容積を小さくできる。すなわち、再膨張容積を低減して容積効率を大きくできる。
【００５０】
また、２つの吐出弁（43a,44a）同士や、２つの吐出弁おさえ（43b,44b）同士の干渉を避けるために、環状ピストン本体部（25a）の肉厚を必要以上に大きくする必要がない。すなわち、環状ピストン（25）を必要以上に大型化する必要がなく、装置全体の小型化が図れる。
【００５１】
また、このように、環状ピストン本体部（25a）の肉厚を薄くできれば、内外のシリンダ室（C1,C2）の容積比を１に近づけることができ、その結果トルク変動を小さくできる。すなわち、圧縮トルク変動に起因する圧縮機（1）の振動（特に低速運転時の振動）を小さくできる。
【００５２】
また、各吐出口（43,44）の径の拡大が容易なので、吐出抵抗を低減して圧縮の高効率化ができる。
【００５３】
また、２つの吐出口（43,44）を十分に離すことができるので、２つの吐出口（43,44）からの吐出による吐出脈動が互いに影響しあうことによる吐出弁（43a,44a）の開き遅れや閉じ遅れなどが減少し、その結果、過圧縮や吐出逆流といった損失の発生を低減できる。
【００５４】
また、本実施形態の吐出口（43,44）は、斜め方向の孔を加工するものと比べ、加工が容易である。
【００５５】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２の圧縮機は、シリンダ（24）、環状ピストン（25）、及びブレード（26）の構成が実施形態１と異なっている。
【００５６】
本実施形態の環状ピストン（25）は、図５及び図６に示すように、駆動軸（33）の偏心部（33b）に嵌合する円筒状のハブ（25c）と、ハブ（25c）の外周側に空間をあけて、ハブ（25c）と同心状に設けられた環状ピストン本体部（25a）と、ハブ（25c）及び環状ピストン（25）の間を下端側で一体化するように設けられた円板状のピストン側鏡板（25b）とを備えている。
【００５７】
上記環状ピストン本体部（25a）の円環の周方向の一部分には、径方向に直交する方向に直線状に延びる直線部（48）が形成され、該直線部（48）に、後述するブレード（26）が摺動可能に嵌合するようになっている。
【００５８】
一方、シリンダ（24）は、図５及び図７に示すように、共に円環状で同心状に配置された外側シリンダ（21）と内側シリンダ（22）とを備えている。詳しくは、外側シリンダ（21）と内側シリンダ（22）とがシリンダ側鏡板（23）に一体化されてシリンダ（24）が構成されている。このシリンダ側鏡板（23）の中央部分には、上方に向かって膨出する円筒状の軸受部（16a）が形成されており、この軸受部（16a）によって駆動軸（33）の主軸部（33a）を回転可能に支持するようになっている。
【００５９】
このシリンダ（24）は、外側シリンダ（21）の内周面と内側シリンダ（22）の外周面とは、互いに同心状に配置された円筒面であり、その間に環状のシリンダ室（C1,C2）が形成されている。なお、外側シリンダ（21）の内周面における上記環状ピストン（25）の直線部（48）に対応する部分は、径方向に直交する方向に延びる直線状に形成されている。
【００６０】
そして、図５に示すように、環状ピストン本体部（25a）は、シリンダ室（C1,C2）内に位置付けられている。この環状ピストン本体部（25a）は、外周面が外側シリンダ（21）の内周面よりも小径で、内周面が内側シリンダ（22）の外周面よりも大径に形成されている。これより、環状ピストン本体部（25a）の外周面と外側シリンダ（21）の内周面との間に外側シリンダ室（C1）が形成され、環状ピストン本体部（25a）の内周面と内側シリンダ（22）の外周面との間に内側シリンダ室（C2）が形成されている。詳しくは、上記シリンダ側鏡板（23）とピストン側鏡板（25b）と外側シリンダ（21）と環状ピストン本体部（25a）とによって外側シリンダ室（C1）が形成され、シリンダ側鏡板（23）とピストン側鏡板（25b）と内側シリンダ（22）と環状ピストン本体部（25a）とによって内側シリンダ室（C2）が形成されている。また、上記シリンダ側鏡板（23）とピストン側鏡板（25b）とハブ（25c）と内側シリンダ（22）との間には、内側シリンダ（22）の内周側でハブ（25c）の偏心回転動作を許容するための動作空間（47）が形成されている（図５を参照）。本実施形態において、動作空間（47）は、高圧空間になるように構成されている。
【００６１】
また、上記環状ピストン本体部（25a）とシリンダ（24）とは、環状ピストン本体部（25a）の外周面と外側シリンダ（21）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、環状ピストン本体部（25a）の内周面と内側シリンダ（22）の外周面とが１点で実質的に接するようになっている。
【００６２】
また、上記シリンダ（24）は、上記環状ピストン本体部（25a）の直線部（48）に対応する位置に、略直方体形状のブレード（26）を摺動可能に嵌め込むためのブレード溝（49）が径方向に沿って配置されている。具体的には、このブレード溝（49）は、内側シリンダ（22）に形成された第１ブレード溝（49a）と、シリンダ側鏡板（23）に形成された第２ブレード溝（49b）と、外側シリンダ（21）に形成された第３ブレード溝（49c）とで構成され、これらの第１〜第３ブレード溝（202a,202b,202c）は、シリンダ（24）の径方向に沿って一直線状に連続して形成されている。
【００６３】
詳しくは、内側シリンダ（22）の第１ブレード溝（49a）が形成される部分近傍は、径方向に直行する方向に延びる直線状に形成されていて、第１ブレード溝（49a）は、この内側シリンダ（22）の直線状の部分における周方向中心部分を厚み方向に貫通するように設けられている。一方、第３ブレード溝（49c）は、外側シリンダ（21）の中心側端面から外周側の途中部分にまで設けられている。このブレード溝（49）にブレード（26）が嵌合し、後述するように、シリンダ室（C1,C2）が高圧室（C1-Hp,C2-Hp）と低圧室（C1-Lp,C2-Lp）とに区画されるようになっている。
【００６４】
また、外側シリンダ（21）の先端面と内側シリンダ（22）の先端面とは、ピストン側鏡板（25b）の上端面に、それぞれが摺接している。一方、上記環状ピストン（25）における環状ピストン本体部（25a）の先端面は、内側シリンダ（22）と外側シリンダ（21）との間のシリンダ側鏡板（23）に摺接し、環状ピストン（25）のハブ（25c）の先端面は、内側シリンダ（22）よりも内側のシリンダ側鏡板（23）に摺接している。すなわち、シリンダ（24）と環状ピストン（25）とによって、シリンダ室（C1,C2）が気密状態にされる。
【００６５】
なお、本実施形態においても、実施形態１の圧縮機（1）と同様に、下部ハウジング（17）の底部（17b）には、シールリング（29）を収納する環状溝（17d）が形成されている。このシールリング（29）は、ピストン側鏡板（25b）の下面に圧接しており、底部（17b）とピストン側鏡板（25b）との間の空間を径方向に分割する。そして、各シリンダ室（C1,C2）の気密状対を保持するために、シールリング（29）よりも内周側の空間は、ケーシング（10）内の高圧空間（S2）と連通しており、油溜まり（18）から駆動軸（33）の給油路内を通ってきた高圧の潤滑油が供給されるように構成されている。すなわち、シールリング（29）よりも内側の空間は高圧の状態になっているため、環状ピストン（25）をシリンダ（24）側に押し付ける背圧が作用する。
【００６６】
また、本実施形態の圧縮機は、環状ピストン（25）の自転防止のために、オルダム機構を利用した自転防止機構を備えている。詳しくは、下部ハウジング（17）の底部（17b）と、底部（17b）に面した側のピストン側鏡板（25b）の面とにはキー溝が加工されており、このキー溝に挿入されるキーを有したオルダムリングが下部ハウジング（17）とピストン側鏡板（25b）との間に配設されている。この構成により、環状ピストン（25）は、自転方向の動きが制限される。
【００６７】
上記ブレード（26）は、図８に示すように、矩形状板の部材からなり、長手方向の中央部分には上記環状ピストン本体部（25a）の直線部（48）を摺動する凹部（26c）が形成されている。そして、凹部（26c）の外側が外側シリンダ室（C1）を区画する外側ブレード部（26a）に形成され、内側が内側シリンダ室（C2）を区画する内側ブレード部（26b）に形成されている。また、上記ブレード溝（49）の長さは、ブレード（26）よりも長く構成されている。
【００６８】
これにより、ブレード（26）は、ブレード（26）の長手方向がシリンダ（24）に対して該シリンダ（24）の半径方向であるＸ軸方向に移動自由、且つブレード（26）の厚さ方向が環状ピストン本体部（25a）に対してＸ軸方向と直交するＹ方向（より具体的には直線部（48）に沿った方向）に移動自在となる。
【００６９】
また、本実施形態においてもシリンダ（24）には、図９に示すように、該外側シリンダ（21）を径方向に貫通する吸入口（41）が形成されている。この吸入口（41）は、一端側が外側シリンダ室（C1）の低圧室に開口している一方、他端側は吸入管（14）に接続されている。また、上記環状ピストン（25）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（42）が形成されている。さらに、シリンダ（24）には、図９に示すように、外側シリンダ室（C1）用の吐出口（43）、及び内側シリンダ室（C2）用の吐出口（44）が形成されている。
【００７０】
具体的には、吐出口（43）は、図９に示すように、外側シリンダ（21）の円筒壁を外側シリンダ（21）の径方向に貫通している。この吐出口（43）の一端は外側シリンダ室（C1）の高圧室（C1-Hp）に臨むように開口しており、他端は吐出空間（45）に連通している。吐出空間（45）側の吐出口（43）の開口部分は、吐出弁を取り付けるための平面が形成されており、この平面上に吐出口（43）を開閉する吐出弁（43a）が吐出弁おさえ（43b）によって固定されている。この吐出弁（43a）は、外側シリンダ室（C1）内の圧力と吐出空間（45）との圧力差が一定以上になると開き、外側シリンダ室（C1）内の冷媒が吐出口（43）から吐出される。
【００７１】
一方、吐出口（44）は、シリンダ側鏡板（23）を厚さ方向に貫通するように形成されている。吐出口（44）の下端は内側シリンダ室（C2）の高圧室（C2-Hp）に臨むように開口し、上端は吐出空間（45）に連通している。そして、吐出口（44）の上端側には、該吐出口（44）を開閉する吐出弁（44a）が吐出弁おさえ（44b）によって固定されており、内側シリンダ室（C2）内の圧力と吐出空間（45）との圧力差が一定以上になると吐出弁（44a）が開き、内側シリンダ室（C2）内の冷媒が吐出口（44）から吐出される。上記の上部ハウジング（16）及び下部ハウジング（17）には、図９に示すように、吐出空間（45）から下部ハウジング（17）の下方の空間に連通する通路（46）が形成されており、吐出口（43,44）から吐出された冷媒などによって、その空間（高圧空間（S2）と呼ぶ）が高圧状態される。
【００７２】
−運転動作−
上記の構成において、駆動軸（33）が回転すると、環状ピストン（25）がシリンダ（24）に対して偏心した状態で回転する。この際、上記の自転防止機構によって環状ピストン（25）の自転は阻止される。したがって、図１０に示すように、環状ピストン（25）の環状ピストン本体部（25a）が、ブレード（26）をブレード溝（49）内でシリンダ（24）のＸ軸方向に摺動させ、かつ直線部（48）をブレード（26）の凹部（26c）内でＹ軸方向に摺動させながら偏心回転運動する。すなわち、環状ピストン（25）がシリンダ（24）に対して公転することになる。
【００７３】
これにより、環状ピストン本体部（25a）とシリンダ（24）との接触点が図１０の（Ａ）から（Ｈ）へ順に移動することになり、シリンダ室（C1,C2）内で冷媒が圧縮される。そして、外側シリンダ室（C1）で圧縮された冷媒はシリンダ（24）側面の吐出口（43）から吐出され、内側シリンダ室（C2）で圧縮された冷媒はシリンダ側鏡板（23）上の吐出口（44）から吐出される。なお、この図１０は、本実施形態に係る圧縮機構（20）の動作状態を表す図であり、図１０の（Ａ）から（Ｈ）まで４５°間隔で環状ピストン（25）が図の時計回り方向に移動している様子を表している。
【００７４】
−実施形態２の効果−
以上のように本実施形態においても、外側シリンダ（21）の円筒壁を該外側シリンダ（21）の径方向に貫通するように吐出口（43）が形成され、且つシリンダ側鏡板（23）を厚さ方向に貫通するように吐出口（44）が形成されているので、実施形態１の圧縮機（1）と同様の効果を得ることができる。
【００７５】
特に本実施形態の環状ピストン（25）は、実施形態１の環状ピストン（25）における環状ピストン本体部（25a）のように切り欠きがなく、また揺動ブッシュ（27）を保持するために厚さを確保する必要がない。すなわち、本実施形態の構成では、環状ピストン本体部（25a）の厚さは、ブレード（26）の構成から来る制約が小さい。したがって、実施形態１の環状ピストン（25）よりも環状ピストン本体部（25a）の厚みをより小さくでき、環状ピストン（25）の小型化に伴う効果がより大きいものとなる。
【００７６】
なお、本発明は、上記の各実施形態で説明した形式の圧縮機に限定されるものではない。すなわち、本発明は、シリンダ室内に収容されたピストンがシリンダに対して偏心回転することによって、外側及び内側のシリンダ室のそれぞれで圧縮動作を行なう形式の圧縮機であれば、適用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明に係る圧縮機は、シリンダ内に形成された空間内にピストンを配置し、該シリンダとピストンとが相対的に偏心回転運動をする圧縮機として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態１に係る圧縮機の縦断面図である。
【図２】実施形態１に係る圧縮機構の軸直角断面形状を示す図である。
【図３】実施形態１に係る圧縮機構の動作を示す概略説明図である。
【図４】実施形態１に係る吐出口の配置を示す図である。
【図５】実施形態２に係る圧縮機構を示す横断面図である。
【図６】実施形態２に係るピストンを示し、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は平面図である。
【図７】実施形態２に係るシリンダを示し、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は平面図である。
【図８】実施形態２に係るブレードを示す斜視図である。
【図９】実施形態２に係る吐出口の配置を示す図である。
【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。
【符号の説明】
【００７９】
２３      シリンダ側鏡板
２４      シリンダ
２５      環状ピストン
２６      ブレード
４３      吐出口
４４      吐出口
Ｃ１      外側シリンダ室
Ｃ２      内側シリンダ室
【図１】
2009127551.tif 000003
【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】
2009127551.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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