JP2021076067A - ロータリ圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】騒音を抑制しつつ、より円滑に運転することが可能なロータリ圧縮機を提供する。【解決手段】ロータリ圧縮機は、軸線回りに回転可能なクランクシャフトと、クランクシャフトの回転に伴って冷媒を圧縮する圧縮室が形成された圧縮部と、を備え、圧縮部は、クランクシャフトに設けられ、軸線回りに旋回するピストンロータと、ピストンロータを外周側から覆う円環状のシリンダと、シリンダをそれぞれ軸線方向から覆うことで、シリンダとともに圧縮室を形成する上部軸受、及び下部軸受と、圧縮室内に配置され、軸線に対する径方向に延びるとともに、先端がピストンロータの外周面に当接した状態で径方向に移動可能とされ、圧縮室を低圧空間と高圧空間とに分離するブレードと、を有し、ブレードは、金属材料で形成され、ブレードの強度を補完するブレード本体と、樹脂材料で形成され、ブレード本体に一体に設けられている樹脂部と、を有する。【選択図】図３

Description

本開示は、ロータリ圧縮機に関する。

例えば空調装置における冷媒の圧縮に用いられる装置として、ロータリ圧縮機が知られている。ロータリ圧縮機は、シャフトと、シャフトの偏心部に装着されたピストンロータと、ピストンロータを収容するシリンダ室を有するシリンダと、シリンダ室の軸方向両側に配置される上部軸受、及び下部軸受と、シリンダ室内に向かって突出するブレードと、これらを収容するハウジングと、を備えている。ブレードは、ピストンロータの外周面に常態的に摺接することで、シリンダ室を低圧空間と高圧空間に分けている（下記特許文献１参照）。従来、ブレードは金属によって一体に形成されることが一般的であった。

特開２０１２−１３７００８号公報

ところで、ブレードが金属で形成されている場合、ジャンプと呼ばれる現象が起きることが知られている。ジャンプとは、ブレード自身の重量に基づいて発生する慣性力によって、当該ブレードがピストンロータの動作に追従しきれずに、両者が接触と離間を繰り返す現象である。このジャンプによってロータリ圧縮機から騒音が生じてしまうという問題があった。

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、騒音を抑制しつつ、より円滑に運転することが可能なロータリ圧縮機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示に係るロータリ圧縮機は、軸線回りに回転可能なクランクシャフトと、該クランクシャフトの回転に伴って冷媒を圧縮する圧縮室が形成された圧縮部と、を備え、前記圧縮部は、前記クランクシャフトに設けられ、前記軸線から偏心した位置で該軸線回りに旋回するピストンロータと、該ピストンロータを外周側から覆う円環状のシリンダと、該シリンダをそれぞれ前記軸線方向から覆うことで、前記シリンダとともに前記圧縮室を形成する上部軸受、及び下部軸受と、前記圧縮室内に配置され、前記軸線に対する径方向に延びるとともに、先端が前記ピストンロータの外周面に当接した状態で前記径方向に移動可能とされ、前記圧縮室を低圧空間と高圧空間とに分離するブレードと、を有し、前記ブレードは、金属材料で形成され、前記ブレードの強度を補完するブレード本体と、樹脂材料で形成され、前記ブレード本体に一体に設けられている樹脂部と、を有する。

本開示のロータリ圧縮機によれば、騒音を抑制しつつ、より円滑に運転することができる。

本開示の第一実施形態に係るロータリ圧縮機の縦断面図である。 本開示の第一実施形態に係るピストンロータ、及びブレードの構成を示す横断面図である。 本開示の第一実施形態に係るブレードの構成を示す横断面図である。 本開示の第二実施形態に係るブレードの構成を示す横断面図である。 本開示の第三実施形態に係るブレードの構成を示す横断面図である。 本開示の第四実施形態に係るブレードの構成を示す横断面図である。 本開示の第五実施形態に係るブレードの構成を示す横断面図である。 本開示の第六実施形態に係るブレードの構成を示す横断面図である。

＜第一実施形態＞
（ロータリ圧縮機の構成）
以下、本開示の第一実施形態に係る装置Ｘについて、図１から図３を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係るロータリ圧縮機１００は、圧縮機本体１０と、アキュムレータ２４と、吸入管２６Ａ、２６Ｂと、を備えている。圧縮機本体１０は、軸線Ｏに沿って延びるクランクシャフト１６と、クランクシャフト１６を回転させるモータ１８と、クランクシャフト１６の回転に伴って冷媒を圧縮する圧縮部１０Ａと、クランクシャフト１６、モータ１８、及び圧縮部１０Ａを覆うハウジング１１と、を備えている。

圧縮部１０Ａは、クランクシャフト１６の回転に伴って軸線Ｏから偏心した位置（ロータ軸線Ｏ１，Ｏ２）で軸線Ｏ回りに旋回（回転）するピストンロータ１３Ａ、１３Ｂ（第一ピストンロータ１３Ａ、第二ピストンロータ１３Ｂ）と、これら第一ピストンロータ１３Ａ、及び第二ピストンロータ１３Ｂをそれぞれ収容するシリンダ１２Ａ、１２Ｂと、クランクシャフト１６を回転可能に支持する上部軸受１７Ａ、及び下部軸受１７Ｂと、シリンダ１２Ａ、１２Ｂ内に形成された圧縮室Ｃを２つの空間に分離するブレードＢと、を有している。

圧縮部１０Ａは、円筒形状のハウジング１１内に、ディスク状のシリンダ１２Ａ、１２Ｂが上下２段に設けられた、いわゆる２気筒タイプのロータリ圧縮機である。ハウジング１１は、シリンダ１２Ａ、１２Ｂを囲うことで、圧縮された冷媒が排出される吐出空間Ｖを形成する。シリンダ１２Ａ、１２Ｂの内部には、各々、シリンダ内壁面の内側よりも小さな外形を有する円筒状の第一ピストンロータ１３Ａ、第二ピストンロータ１３Ｂが配置されている。第一ピストンロータ１３Ａ、第二ピストンロータ１３Ｂは、各々、クランクシャフト１６におけるクランク軸１４Ａ、１４Ｂ（第一クランク軸１４Ａ、第二クランク軸１４Ｂ）に挿入固定されている。

上段側のシリンダ１２Ａの第一ピストンロータ１３Ａと、下段側の第二ピストンロータ１３Ｂとは、その位相が互いに１８０°だけ異なるように設けられている。即ち、第一ピストンロータ１３Ａは、第二ピストンロータ１３Ｂの偏心方向とは反対の方向に偏心している。また、上下のシリンダ１２Ａ、１２Ｂの間には、ディスク状の仕切板１５が設けられている。仕切板１５により、上段側のシリンダ１２Ａ内の空間Ｒと、下段側の空間Ｒとが互いに区画されて、それぞれ圧縮室Ｃ１とＣ２とされている。

シリンダ１２Ａ、１２Ｂは、上部軸受１７Ａ、及び下部軸受１７Ｂによってハウジング１１に固定されている。より具体的には、上部軸受１７Ａは圧縮部１０Ａの上部に固定された円盤状をなしており、その外周面はハウジング１１の内周面に固定されている。下部軸受１７Ｂは圧縮部１０Ａの下部に固定された円盤状をなしており、その外周面はハウジング１１の内周面に固定されている。上部軸受１７Ａは、上段側のシリンダ１２Ａを上方（軸線Ｏ方向一方側）から覆っている。また、下部軸受１７Ｂは、下段側のシリンダ１２Ｂを下方（軸線Ｏ方向他方側）から覆っている。つまり、上部軸受１７Ａは、シリンダ１２Ａ、及び仕切板１５とともに、上記の圧縮室Ｃ１を形成し、下部軸受１７Ｂは、シリンダ１２Ｂ、及び仕切板１５とともに、上記の圧縮室Ｃ２を形成する。なお、ロータリ圧縮機１００は、このような２気筒ではなく、１気筒であってもよい。１気筒の場合、上記の仕切板１５を設けることなく、シリンダの軸線Ｏ方向両側を、それぞれ上部軸受１７Ａ、及び下部軸受１７Ｂによって覆う構成が採られる。

圧縮機本体１０には、圧縮機本体１０への供給に先立って冷媒を気液分離するアキュムレータ２４がステー２５を介してハウジング１１に固定されている。アキュムレータ２４と圧縮機本体１０との間には、アキュムレータ２４内の冷媒を圧縮機本体１０に吸入させるための吸入管２６Ａ、２６Ｂが設けられている。吸入管２６Ａ、２６Ｂの一端はアキュムレータ２４の下部に接続され、他端は開口２２Ａ、２２Ｂを通して、シリンダ１２Ａ、１２Ｂにそれぞれ形成された吸入ポート２３Ａ、２３Ｂに連通している。クランクシャフト１６の一端側には、当該クランクシャフト１６を回転駆動させるためのモータ１８のロータ１９Ａが一体に設けられている。ロータ１９Ａの外周部に対向して、ステータ１９Ｂが、ハウジング１１の内周面に固定して設けられている。

（圧縮部の構成）
続いて、図２を参照して、圧縮部１０Ａの内部の構成について説明する。なお、上述の上段側のシリンダ１２Ａと、下段側のシリンダ１２Ｂとでは、互いに同等の構成を有していることから、以下では代表的に上段側のシリンダ１２Ａについてのみ説明する。図２に示すように、シリンダ１２Ａは、軸線Ｏを中心とする環状のシリンダ本体１２Ｈと、このシリンダ本体１２Ｈの外周面１２Ｓに設けられた２つの張出部Ｐ１、Ｐ２と、を有している。張出部Ｐ１、Ｐ２は、外周面１２Ｓから軸線Ｏに対する径方向外側に向かって扇状に広がっている。張出部Ｐ１、Ｐ２の外周面は、上述のハウジング１１の内周面に対して、例えば焼き嵌め等によって当接・固定される。２つの張出部Ｐ１、Ｐ２は、軸線Ｏに対する周方向に間隔をあけて設けられている。また、張出部Ｐ１は、張出部Ｐ２よりも周方向の寸法が大きい。なお、これら張出部Ｐ１、Ｐ２の個数や形状は、設計・仕様に応じて適宜決定されてよい。

シリンダ本体１２Ｈの内周側は軸線Ｏを中心として円形に開口することで、上述の圧縮室Ｃ１とされている。この圧縮室Ｃ１内には、第一ピストンロータ１３Ａが収容されている。ブレードＢは、シリンダ本体１２Ｈに対して弾性部材Ｇによって付勢された状態でブレード収容部Ｓｂ内に支持されている。ブレードＢは、弾性部材Ｇによって軸線Ｏに対する径方向内側に向かって付勢されている。これにより、ブレードＢの先端Ｂｔは、第一ピストンロータ１３Ａの外周面に常態的に当接した状態となっている。

（ブレードの構成）
ブレードＢは、軸線Ｏに対する径方向に進退動可能（移動可能）とされている。このブレードＢにより、圧縮室Ｃ１は２つの空間（高圧空間Ｖｈ、及び低圧空間Ｖｌ）に分離されている。より具体的には、第一ピストンロータ１３Ａの回転方向（旋回方向）を基準としたとき、ブレードＢよりも回転方向Ｒ前方側の空間は高圧空間Ｖｈとされ、回転方向後方側の空間は低圧空間Ｖｌとされている。高圧空間Ｖｈでは、低圧空間Ｖｌ側から送り込まれた冷媒が圧縮されることで高温高圧となって流通している。この高温高圧の冷媒は、シリンダ本体１２Ｈに形成された吐出口（不図示）から、ハウジング１１内の吐出空間Ｖを経て外部に取り出される。

図３に示すように、ブレードＢは、軸線Ｏ方向から見て、当該軸線Ｏに対する径方向を長手方向とし、周方向を厚さ方向とする板状をなしている。上段側のシリンダ１２Ａでは、ブレードＢにおける軸線Ｏ方向を向く一対の面は、上述の上部軸受１７Ａ、及び仕切板１５にそれぞれ摺折する軸方向摺動面Ｂｓ，Ｂｓとされている。これら軸方向摺動面Ｂｓ，Ｂｓ同士を軸線Ｏ方向に接続する面は、ブレード外面Ｂｏとされている。ブレードＢｏにおける径方向内側を向く部分は、軸線Ｏ方向から見て径方向内側に向かって凸となる曲面状をなしている。

ブレードＢは、金属材料によって形成されているブレード本体Ｂｈと、このブレード本体Ｂｈの外側を覆うことで上記ブレード外面Ｂｏを形成する樹脂部Ｂｐと、を有している。ブレード本体Ｂｈを形成する金属材料としては、鉄やアルミが好適である。樹脂部Ｂｐを形成する樹脂材料は、圧縮室Ｃ内を流通する冷媒の温度領域によって異なっている。例えば、冷媒の温度が１００℃以下である場合には、樹脂部Ｂｐは、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含む群から選択された一の材料によって一体に形成されている。冷媒の温度が１５０℃以下である場合には、ブレード本体Ｂｈは、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、及びポリイミド（ＰＩ）を含む群から選択された一の材料によって一体に形成されることが望ましい。

加えて、樹脂部Ｂｐは、上記のような樹脂材料の内部に封入されている繊維材Ｆをさらに有する複合材料であってもよい。この場合、図３に示すように、繊維材Ｆの配向方向は、ブレード本体Ｂｈの外面に沿う方向とされている。つまり、樹脂部Ｂｐにおける先端Ｂｔを含む部分では、繊維材Ｆは当該先端Ｂｔの曲面形状に沿って径方向内側に凸となる曲線状をなすように配向されている。樹脂部Ｂｐにおける先端Ｂｔよりも径方向外側の部分では、繊維材Ｆは径方向を向く直線状に配向されている。

さらに、このブレードＢでは、軸線Ｏに交差する面内で径方向に交差する方向における樹脂部Ｂｐの寸法の合計（Ｌ１＋Ｌ１）の値は、当該交差する方向におけるブレード本体Ｂｈの寸法Ｌ２の値よりも大きく設定されている。つまり、ブレードＢの全体積における樹脂部Ｂｐが占める割合は、ブレード本体Ｂｈが占める割合よりも大きい。

（作用効果）
次に、本実施形態に係るロータリ圧縮機１００の動作について説明する。ロータリ圧縮機１００を運転するに当たっては、外部からの電力供給によってまずモータ１８を駆動する。モータ１８の駆動に伴って、クランクシャフト１６が軸線Ｏ回りに回転する。クランクシャフト１６の回転に伴って第一クランク軸１４Ａ、第二クランク軸１４Ｂがクランクシャフト１６の中心軸線（軸線Ｏ）回りに旋回する。この旋回に追従するようにして、第一ピストンロータ１３Ａ、及び第二ピストンロータ１３Ｂが圧縮室Ｃ１、Ｃ２内で偏心回転する。第一ピストンロータ１３Ａ、及び第二ピストンロータ１３Ｂの偏心回転によって、圧縮室Ｃ１、Ｃ２の容積が変化し、当該圧縮室Ｃ１、Ｃ２内に取り込まれた冷媒が圧縮される。圧縮された冷媒は、ハウジング１１内の吐出空間Ｖを経て外部に取り出される。

ところで、ロータリ圧縮機１００の運転中には、ブレードＢ自身の重量に基づいて発生する慣性力によって、当該ブレードＢが第一ピストンロータ１３Ａ、又は第二ピストンロータ１３Ｂの動作に追従しきれずに、両者が接触と離間を繰り返す現象（ジャンプ）が起きる可能性がある。このジャンプによって、ロータリ圧縮機１００から騒音が生じてしまう。

しかしながら、本実施形態に係るロータリ圧縮機１００では、ブレードＢが、金属材料で形成されているブレード本体Ｂｈと、このブレード本体Ｂｈの外側を覆う樹脂部Ｂｐと、を有している。これにより、例えばブレードＢの全体が金属材料で形成されている構成に比べて、ブレードＢの重量を小さく抑えることができる。したがって、ブレードＢに働く慣性力に基づいて発生するジャンプを抑制することができる。一方で、ブレード本体Ｂｈは金属材料で形成されていることから、例えばブレードＢの全体が樹脂材料で形成されている構成に比べて、ブレードＢの強度を補完する（向上させる）ことができる。

さらに、上記構成によれば、先端Ｂｔ側を含むブレード本体Ｂｈの外側が樹脂部Ｂｐで覆われている。即ち、ピストンロータ１３Ａ，１３Ｂに接触する先端Ｂｔは樹脂材料で覆われている。したがって、例えば先端Ｂｔが金属材料で形成されている構成に比べて、先端Ｂｔとピストンロータ１３Ａ，１３Ｂとの間で生じる摩擦損失を小さく抑えることができる。また、たとえジャンプが発生した場合であっても、先端Ｂｔが樹脂材料で形成されていることから、ピストンロータ１３Ａ，１３Ｂとの間で生じる騒音を小さく抑えることができる。

加えて、上記構成によれば、ブレードＢの全体積における樹脂部Ｂｐの占める割合が、金属材料の占める割合よりも大きくすることができる。これにより、ブレードＢの重量をより小さく抑えることができる。

さらに、上記構成によれば、樹脂材料の内部に封入されている繊維材Ｆの配向方向が、ブレード本体Ｂｈの外面に沿う方向とされている。ここで、複合材料に熱が加えられた場合には、繊維材Ｆの配向方向における線膨張係数が支配的となることが知られている。上記の構成によれば、樹脂部に熱が加わった場合、当該樹脂部Ｂｐはブレード本体の外面に沿う方向に大きく熱膨張する。言い換えると、樹脂部Ｂｐの厚さ方向（即ち、軸線Ｏに対する周方向）における熱膨張はゼロとなるか極わずかである。これにより、ブレードＢが径方向に移動する際のシリンダ１２Ａ，１２Ｂ（ブレード収容部Ｓｂ）とのクリアランスを安定的に維持することができる。

＜第二実施形態＞
（ブレードの構成）
続いて、本開示の第二実施形態について、図４を参照して説明する。なお、上記の第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施形態では、ブレードＢ２の構成が上記第一実施形態とは異なっている。図４に示すように、本実施形態に係るブレードＢ２は、第一ピストンロータ１３Ａ（又は第二ピストンロータ１３Ｂ）の旋回方向Ｄｒにおける前方側の一部を形成する樹脂部Ｂｐ２と、旋回方向Ｄｒにおける後方側の他の一部を形成するブレード本体Ｂｈ２と、を有している。言い換えれば、ブレード本体Ｂｈ２は、軸線Ｏを中心とする径方向を基準として、圧縮室Ｃの高圧空間Ｖｈ側におけるブレードＢ２の一部を形成している。樹脂部Ｂｐ２は、径方向を基準として、圧縮室Ｃの低圧空間Ｖｌ側におけるブレードＢ２の他の一部を形成している。より具体的には、ブレード本体Ｂｈ２と樹脂部Ｂｐ２とは、径方向に延びる等分線を基準として、それぞれブレードＢ２の半分をなしている。なお、ブレード本体Ｂｈ２は、上記の各実施形態と同様に、金属材料で形成されている。樹脂部Ｂｐ２は、上記の各実施形態と同様に、樹脂材料で形成されている。

（作用効果）
ここで、ロータリ圧縮機１００の運転中には、ピストンロータ１３Ａ，１３Ｂの旋回に伴って、ブレードＢには、シリンダ１２Ａ，１２Ｂとの接触部Ｐｃを支点として旋回方向Ｄｒの前方側に向かうモーメントが生じる。これにより、図４中の破線で示すように、ブレードＢ２は、接触部Ｐｃを支点として、旋回方向Ｄｒの前方側に向かってわずかに回動することがある。その結果、ブレードＢにおける旋回方向Ｄｒ前方側の部分である低圧空間Ｖｌ側の一部は、シリンダ１２Ａ，１２Ｂ（ブレード収容部Ｓｂの内壁）に対して常態的に押し付けられた状態となる。上記の構成によれば、当該低圧空間Ｖｌ側の一部が樹脂部Ｂｐ２とされている。したがって、例えば当該低圧空間Ｖｌ側の一部が金属材料で形成されている構成に比べて、シリンダ１２Ａ，１２Ｂ（ブレード収容部Ｓｂ）との間で生じる摩擦損失を低減することができる。これにより、ロータリ圧縮機１００をより安定的に運用することができる。

＜第三実施形態＞
（ブレードの構成）
次に、本開示の第三実施形態について、図５を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図５に示すように、本実施形態では、ブレードＢ３の構成が上記の各実施形態とは異なっている。

ブレードＢ３は、ブレード本体Ｂｈ３と、樹脂部Ｂｐ３と、を有している。ブレード本体Ｂｈ３は、第一部分Ｂｈ３１と、第二部分Ｂｈ３２と、を有している。第一部分Ｂｈ３１は、ブレードＢ３における先端Ｂｔを含む部分のうち、上記の旋回方向Ｄｒ後方側の部分を形成している。第二部分Ｂｈ３２は、径方向における先端Ｂｔと反対側の基端Ｂｂを含む部分のうち、旋回方向Ｄｒ前方側の部分を形成している。これら第一部分Ｂｈ３１、及び第二部分Ｂｈ３２は、鉄やアルミを含む金属材料で形成されている。

樹脂部Ｂｐ３は、第一樹脂部分Ｂｐ３１と、第二樹脂部分Ｂｐ３２と、を有している。第一樹脂部分Ｂｐ３１は、ブレードＢ３における先端Ｂｔを含む部分のうち、旋回方向Ｄｒ前方側の部分を形成している。第二樹脂部分Ｂｐ３２は、ブレードＢ３における基端Ｂｂを含む部分のうち、旋回方向Ｄｒ後方側の部分を形成している。言い換えれば、ブレードＢ３では、ブレード収容部Ｓｂに当接する基端Ｂｂを含む部分の少なくとも一部が、樹脂材料で形成されることで、上記の第二樹脂部分Ｂｐ３２とされている。なお、樹脂部Ｂｐ３は、上記の各実施形態と同様に、樹脂材料で形成されている。

（作用効果）
ここで、ロータリ圧縮機１００の運転中には、ピストンロータ１３Ａ，１３Ｂの旋回に伴って、ブレードＢ３には、シリンダ１２Ａ，１２Ｂとの接触部Ｐｃ１を支点として旋回方向Ｄｒ前方側に向かうモーメントが生じる。即ち、ブレードＢ３のうち、先端Ｂｔを含む部分の少なくとも一部では、旋回方向Ｄｒ前方側の部分（即ち、第一樹脂部分Ｂｐ３１）がブレード収容部Ｓｂの内壁に常態的に押し付けられることで、第一接触部Ｐｃ１を形成する。同時に、ブレードＢ３のうち、ブレード収容部Ｓｂに当接する部分（即ち、基端Ｂｂを含む部分）の少なくとも一部では、旋回方向Ｄｒ後方側の部分（即ち、第二樹脂部分Ｂｐ３２）がブレード収容部Ｓｂの内壁に常態的に押し付けられることで、第二接触部Ｐｃ２を形成する。

本実施形態では、これら第一接触部Ｐｃ１、及び第二接触部Ｐｃ２を含む部分がそれぞれ樹脂材料で形成された第一樹脂部分Ｂｐ３１、及び第二樹脂部分Ｂｐ３２とされている。したがって、例えば当該部分が金属材料で形成されている構成に比べて、ブレードＢ３とブレード収容部Ｓｂとの間で生じる摩擦損失を低減することができる。これにより、ロータリ圧縮機１００をさらに円滑に運用することができる。

＜第四実施形態＞
（ブレードの構成）
続いて、本開示の第四実施形態について、図６を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図６に示すように、本実施形態では、ブレードＢ４の構成が上記の各実施形態とは異なっている。ブレードＢ４は、ブレード本体Ｂｈ４と、樹脂部Ｂｐ４と、を有している。

ブレード本体Ｂｈ４は、径方向における先端Ｂｔから基端Ｂｂまで延びている。ブレード本体Ｂｈ４の径方向に交差する方向（即ち、周方向）を向く一対の面であって、先端Ｂｔよりも径方向外側の部分には、それぞれブレード凹部Ｒｂが形成されている。各ブレード凹部Ｒｂは、周方向に凹んでいる。これらブレード凹部Ｒｂには、それぞれ樹脂部Ｂｐ４が収容されている。凹部Ｒｂに収容されている状態で、樹脂部Ｂｐ４とブレード本体Ｂｈ４とは互いに面一をなしている。つまり、ブレードＢ４の外面Ｂｏには、段差や角部が形成されていない。なお、ブレード本体Ｂｈ４は、上記の各実施形態と同様に、金属材料で形成されている。樹脂部Ｂｐ４は、上記の各実施形態と同様に、樹脂材料で形成されている。

（作用効果）
上記構成によれば、ブレードＢ４の先端Ｂｔを含むブレード本体Ｂｈ４が金属材料で形成されていることから、当該先端Ｂｔを含む部分の耐久性を向上させることができる。一方で、当該先端Ｂｔよりも径方向外側の部分では、樹脂部Ｂｐ４がブレード本体Ｂｈと面一をなしている状態でブレード凹部Ｒｂに収容されている。したがって、ブレードＢ４の重量を小さく抑えることができるとともに、ブレード収容部ＳｂとブレードＢとの間で生じる摩擦損失を小さく抑えることができる。これにより、ロータリ圧縮機１００をより安定的に運用することができる。

＜第五実施形態＞
（ブレードの構成）
次に、本開示の第五実施形態について、図７を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図７に示すように、本実施形態では、ブレードＢ５の構成が上記の各実施形態とは異なっている。ブレードＢ５は、ブレード本体Ｂｈ５と、樹脂部Ｂｐ５と、を有している。

樹脂部Ｂｐ５は、ブレードＢ５の先端Ｂｔを形成するとともに、ブレード本体Ｂｈ５の外側を覆っている。さらに、樹脂部Ｂｐ５は、ブレード本体Ｂｈ５に対して着脱可能とされている。ブレード本体Ｂｈ５は、上記の各実施形態と同様に、金属材料で形成されている。

（作用効果）
上記構成によれば、ブレードＢ５の先端Ｂｔを含む部分が、着脱可能な樹脂部Ｂｐ５によって形成されている。したがって、例えば経年使用によって樹脂部Ｂｐ５（先端Ｂｔ）に磨耗や損耗が生じた場合には、当該樹脂部Ｂｐ５を容易に交換することができる。これにより、ロータリ圧縮機１００の寿命をさらに長期間にわたって安定的に運転することができる。

＜第六実施形態＞
（ブレードの構成）
次に、本開示の第六実施形態について、図８を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図８に示すように、本実施形態では、ブレードＢ６は、上記の第一実施形態と同様に、ブレード本体Ｂｈ６と、このブレード本体Ｂｈ６の外側を覆う樹脂部Ｂｐ６と、を有している。樹脂部Ｂｐ６の表面には、複数の凹溝Ｒｓが形成されている。凹溝Ｒｓは、樹脂部Ｂｐ６の表面から内側に凹むとともに、軸線Ｏ方向に延びている。凹溝Ｒｓは、当該表面に沿って間隔をあけて複数配列されている。

ここで、ロータリ圧縮機１００の内部では、各部の摺動特性を向上させるために、潤滑油が循環している。上記構成によれば、樹脂部Ｂｐ６の表面に複数の凹溝Ｒｓが形成されていることによって、これら凹溝Ｒｓに潤滑油を捕捉することができる。これにより、ブレードＢ６とシリンダ１２Ａ，１２Ｂとの間で生じる摩擦損失をさらに小さく抑えることができる。また、樹脂部Ｂｐ６は樹脂材料で形成されていることから、例えば金属材料によってこれを形成している構成に比べて加工性が高く、凹溝Ｒｓをより容易に形成することができる。その結果、ロータリ圧縮機１００の製造コストを削減することができる。

以上、本開示の各実施形態について詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、上記の各実施形態では、ブレードＢの先端Ｂｔが、軸線Ｏ方向から見て径方向内側に凸となる曲面状をなしている例について説明した。しかしながら、先端Ｂｔの形状は上記に限定されず、設計や仕様に応じて他の形状に適宜変更することが可能である。他の形状としては、多角形状や矩形状が挙げられる。また、ブレードＢをより一層軽量化するための措置として、樹脂部Ｂｐに、当該樹脂部Ｂｐを軸線Ｏ方向に貫通する複数の貫通孔を形成することも可能である。

＜付記＞
各実施形態に記載のロータリ圧縮機１００は、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係るロータリ圧縮機１００は、軸線Ｏ回りに回転可能なクランクシャフト１６と、該クランクシャフト１６の回転に伴って冷媒を圧縮する圧縮室Ｃが形成された圧縮部１０Ａと、を備え、前記圧縮部１０Ａは、前記クランクシャフト１６に設けられ、前記軸線Ｏから偏心した位置で該軸線Ｏ回りに旋回するピストンロータ１３Ａ，１３Ｂと、該ピストンロータ１３Ａ，１３Ｂを外周側から覆う円環状のシリンダ１２Ａ，１２Ｂと、該シリンダ１２Ａ，１２Ｂをそれぞれ前記軸線Ｏ方向から覆うことで、前記シリンダ１２Ａ，１２Ｂとともに前記圧縮室Ｃを形成する上部軸受１７Ａ、及び下部軸受１７Ｂと、前記圧縮室Ｃ内に配置され、前記軸線Ｏに対する径方向に延びるとともに、先端Ｂｔが前記ピストンロータ１３Ａ，１３Ｂの外周面に当接した状態で前記径方向に移動可能とされ、前記圧縮室Ｃを低圧空間Ｖｌと高圧空間Ｖｈとに分離するブレードＢと、を有し、前記ブレードＢは、金属材料で形成され、前記ブレードの強度を補完するブレード本体Ｂｈと、樹脂材料で形成され、前記ブレード本体Ｂｈに一体に設けられている樹脂部Ｂｐと、を有する。

上記構成によれば、ブレードＢが、金属材料で形成されているブレード本体Ｂｈと、このブレード本体Ｂｈに一体に設けられている樹脂部Ｂｐと、を有する。これにより、例えばブレードＢの全体が金属材料で形成されている構成に比べて、ブレードＢの重量を小さく抑えることができる。したがって、ブレードＢに働く慣性力に基づいて発生するジャンプを抑制することができる。一方で、ブレード本体Ｂｈは金属材料で形成されていることから、例えばブレードＢの全体が樹脂材料で形成されている構成に比べて、ブレードＢの強度を向上させることができる。

（２）第２の態様に係るロータリ圧縮機１００では、前記樹脂部Ｂｐは、前記軸線Ｏ方向から見て、前記先端Ｂｔ側を含む前記ブレード本体Ｂｈの外側を覆うように構成されている。

上記構成によれば、先端Ｂｔ側を含むブレード本体Ｂｈの外側が樹脂部Ｂｐで覆われている。即ち、ピストンロータ１３Ａ，１３Ｂに接触する先端Ｂｔは樹脂材料で覆われている。したがって、例えば先端Ｂｔが金属材料で形成されている構成に比べて、先端Ｂｔとピストンロータ１３Ａ，１３Ｂとの間で生じる摩擦損失を小さく抑えることができる。また、たとえジャンプが発生した場合であっても、先端Ｂｔが樹脂材料で形成されていることから、ピストンロータ１３Ａ，１３Ｂとの間で生じる騒音を小さく抑えることができる。

（３）第３の態様に係るロータリ圧縮機１００では、前記径方向に交差する方向における前記樹脂部Ｂｐの寸法の合計は、前記交差する方向における前記ブレード本体Ｂｈの寸法よりも大きい。

上記構成によれば、ブレードＢの全体積における樹脂部Ｂｐの占める割合が、金属材料の占める割合よりも大きくすることができる。これにより、ブレードＢの重量をより小さく抑えることができる。

（４）第４の態様に係るロータリ圧縮機１００では、前記樹脂部Ｂｐは、前記樹脂材料の内部に封入されている繊維材Ｆをさらに有する複合材料であり、該繊維材Ｆの配向方向は前記ブレード本体Ｂｈの外面に沿う方向である。

上記構成によれば、樹脂材料の内部に封入されている繊維材の配向方向が、ブレード本体Ｂｈの外面に沿う方向とされている。ここで、複合材料に熱が加えられた場合には、繊維材Ｆの配向方向における線膨張係数が支配的となることが知られている。上記の構成によれば、樹脂部に熱が加わった場合、当該樹脂部Ｂｐはブレード本体の外面に沿う方向に大きく熱膨張する。言い換えると、樹脂部Ｂｐの厚さ方向（即ち、軸線Ｏに対する周方向）における熱膨張はゼロとなるか極わずかである。これにより、ブレードＢが径方向に移動する際のシリンダ１２Ａ，１２Ｂとのクリアランスを安定的に維持することができる。

（５）第５の態様に係るロータリ圧縮機１００では、前記シリンダ１２Ａ，１２Ｂの内周面には、前記径方向に凹むことで前記ブレードＢ２を該径方向に移動可能に支持するブレード収容部Ｓｂが形成され、前記ブレード本体Ｂｈ２は、前記径方向を基準として、前記高圧空間Ｖｈ側における前記ブレードＢ２の一部を形成し、前記樹脂部Ｂｐ２は、前記径方向を基準として、前記低圧空間Ｖｌ側における前記ブレードＢ２の他の一部を形成している。

ここで、ロータリ圧縮機１００の運転中には、ピストンロータ１３Ａ，１３Ｂの旋回に伴って、ブレードＢ２には、シリンダ１２Ａ，１２Ｂとの接触部Ｐｃを支点として旋回方向Ｄｒ前方側に向かうモーメントが生じる。即ち、ブレードＢ２における旋回方向Ｄｒ前方側の部分である低圧空間Ｖｌ側の一部は、シリンダ１２Ａ，１２Ｂに対して常態的に押し付けられた状態となる。上記の構成によれば、当該低圧空間Ｖｌ側の一部が樹脂部Ｂｐ２とされている。したがって、例えば当該低圧空間Ｖｌ側の一部が金属材料で形成されている構成に比べて、シリンダ１２Ａ，１２Ｂとの間で生じる摩擦損失を低減することができる。

（６）第６の態様に係るロータリ圧縮機１００では、前記ブレードＢ３における前記ブレード収容部Ｓｂに当接する部分の少なくとも一部では、前記径方向を基準として、前記ピストンロータ１３Ａ，１３Ｂの旋回方向Ｄｒ前方側の部分が前記金属材料で形成され、前記旋回方向Ｄｒ後方側の部分が前記樹脂材料で形成されている。

ここで、ロータリ圧縮機１００の運転中には、ピストンロータ１３Ａ，１３Ｂの旋回に伴って、ブレードＢ３には、シリンダ１２Ａ，１２Ｂとの接触部Ｐｃ１を支点として旋回方向Ｄｒ前方側に向かうモーメントが生じる。即ち、ブレードＢ３のうち、ブレード収容部Ｓｂに当接する部分の少なくとも一部では、旋回方向Ｄｒ後方側の部分がブレード収容部Ｓｂの内壁に常態的に押し付けられた状態となる。上記の構成によれば、当該旋回方向Ｄｒ後方側の部分が樹脂材料で形成されている。したがって、例えば当該部分が金属材料で形成されている構成に比べて、ブレードＢ３とブレード収容部Ｓｂとの間で生じる摩擦損失を低減することができる。

（７）第７の態様に係るロータリ圧縮機１００では、前記ブレード本体Ｂｈ４は、前記径方向における前記ブレードＢ４の先端Ｂｔから基端Ｂｂまで延びるとともに、前記径方向に交差する方向を向く一対の面であって、前記先端Ｂｔよりも径方向外側の部分には、前記交差する方向に凹んでいるブレード凹部Ｒｂがそれぞれ形成され、前記樹脂部Ｂｐ４は、前記ブレード本体Ｂｈ４と面一をなしている状態で前記ブレード凹部Ｒｂに収容されている。

上記構成によれば、ブレードＢ４の先端Ｂｔを含むブレード本体Ｂｈ４が金属材料で形成されていることから、当該先端Ｂｔを含む部分の耐久性を向上させることができる。一方で、当該先端Ｂｔよりも径方向外側の部分では、樹脂部Ｂｐ４がブレード本体Ｂｈと面一をなしている状態でブレード凹部Ｒｂに収容されている。したがって、ブレードＢ４の重量を小さく抑えることができるとともに、ブレード収容部ＳｂとブレードＢ４との間で生じる摩擦損失を小さく抑えることができる。

（８）第８の態様に係るロータリ圧縮機１００では、前記樹脂部Ｂｐ５は、前記ブレードＢ５の先端Ｂｔを形成し、前記ブレード本体Ｂｈ５の外側を覆うとともに、該ブレード本体Ｂｈ５に対して着脱可能とされている。

上記構成によれば、ブレードＢ５の先端Ｂｔを含む部分が、着脱可能な樹脂部Ｂｐ５によって形成されている。したがって、例えば経年使用によって樹脂部Ｂｐ５（先端Ｂｔ）に磨耗や損耗が生じた場合には、当該樹脂部Ｂｐ５を容易に交換することができる。これにより、ロータリ圧縮機１００の寿命をさらに長期間にわたって安定的に運転することができる。

（９）第９の態様に係るロータリ圧縮機１００では、前記樹脂部Ｂｐ６の表面には、該表面から内側に凹むとともに、前記軸線Ｏ方向に延び、前記表面に沿って間隔をあけて配列されている複数の凹溝Ｒｓが形成されている。

ここで、ロータリ圧縮機１００の内部では、各部の摺動特性を向上させるために、潤滑油が循環している。上記構成によれば、樹脂部Ｂｐ６の表面に複数の凹溝Ｒｓが形成されていることによって、これら凹溝Ｒｓに潤滑油を捕捉することができる。これにより、ブレードＢ６とシリンダ１２Ａ，１２Ｂとの間で生じる摩擦損失をさらに小さく抑えることができる。また、樹脂部Ｂｐ６は樹脂材料で形成されていることから、例えば金属材料によってこれを形成している構成に比べて加工性が高く、凹溝Ｒｓをより容易に形成することができる。さらに、第一実施形態で説明した繊維材Ｆを含む複合材料を、第二実施形態以降で説明した樹脂部Ｂｐ２，Ｂｐ３，Ｂｐ４，Ｂｐ５，Ｂｐ６に適用することも可能である。

１００・・・ロータリ圧縮機
１０・・・圧縮機本体
１０Ａ・・・圧縮部
１１・・・ハウジング
１２Ａ、１２Ｂ・・・シリンダ
１２Ｈ・・・シリンダ本体
１２Ｓ・・・外周面
１３Ａ・・・第一ピストンロータ
１３Ｂ・・・第二ピストンロータ
１４Ａ・・・第一クランク軸
１４Ｂ・・・第二クランク軸
１６・・・クランクシャフト
１７Ａ・・・上部軸受
１７Ｂ・・・下部軸受
１８・・・モータ
１９Ａ・・・ロータ
１９Ｂ・・・ステータ
２２Ａ、２２Ｂ・・・開口
２３Ａ、２３Ｂ・・・吸入ポート
２４・・・アキュムレータ
２５・・・ステー
２６Ａ、２６Ｂ・・・吸入管
Ｂ，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６・・・ブレード
Ｂｈ，Ｂｈ２，Ｂｈ３，Ｂｈ４，Ｂｈ５，Ｂｈ６・・・ブレード本体
Ｂｐ，Ｂｐ２，Ｂｐ３，Ｂｐ４，Ｂｐ５，Ｂｐ６・・・樹脂部
Ｂｈ３１・・・第一部分
Ｂｈ３２・・・第二部分
Ｂｐ３１・・・第一樹脂部分
Ｂｐ３２・・・第二樹脂部分
Ｂｏ・・・ブレード外面
Ｂｓ・・・軸方向摺動面
Ｂｔ・・・先端
Ｂｂ・・・基端
Ｃ，Ｃ１，Ｃ２・・・圧縮室
Ｆ・・・繊維材
Ｇ・・・弾性部材
Ｏ・・・軸線
Ｏ１，Ｏ２・・・ロータ軸線
Ｐ１，Ｐ２・・・張出部
Ｐｃ・・・接触部
Ｒｓ・・・凹溝
Ｓｂ・・・ブレード収容部
Ｖ・・・吐出空間
Ｖｈ・・・高圧空間
Ｖｌ・・・低圧空間

Claims (9)

1. 軸線回りに回転可能なクランクシャフトと、
   該クランクシャフトの回転に伴って冷媒を圧縮する圧縮室が形成された圧縮部と、
   を備え、
   前記圧縮部は、
   前記クランクシャフトに設けられ、前記軸線から偏心した位置で該軸線回りに旋回するピストンロータと、
   該ピストンロータを外周側から覆う円環状のシリンダと、
   該シリンダをそれぞれ前記軸線方向から覆うことで、前記シリンダとともに前記圧縮室を形成する上部軸受、及び下部軸受と、
   前記圧縮室内に配置され、前記軸線に対する径方向に延びるとともに、先端が前記ピストンロータの外周面に当接した状態で前記径方向に移動可能とされ、前記圧縮室を低圧空間と高圧空間とに分離するブレードと、
   を有し、
   前記ブレードは、
   金属材料で形成され、前記ブレードの強度を補完するブレード本体と、
   樹脂材料で形成され、前記ブレード本体に一体に設けられている樹脂部と、
   を有するロータリ圧縮機。
2. 前記樹脂部は、前記軸線方向から見て、前記先端側を含む前記ブレード本体の外側を覆うように構成されている請求項１に記載のロータリ圧縮機。
3. 前記径方向に交差する方向における前記樹脂部の寸法の合計は、前記交差する方向における前記ブレード本体の寸法よりも大きい請求項１又は２に記載のロータリ圧縮機。
4. 前記樹脂部は、前記樹脂材料の内部に封入されている繊維材をさらに有する複合材料であり、
   該繊維材の配向方向は前記ブレード本体の外面に沿う方向である請求項１から３のいずれか一項に記載のロータリ圧縮機。
5. 前記シリンダの内周面には、前記径方向に凹むことで前記ブレードを該径方向に移動可能に支持するブレード収容部が形成され、
   前記ブレード本体は、前記径方向を基準として、前記高圧空間側における前記ブレードの一部を形成し、
   前記樹脂部は、前記径方向を基準として、前記低圧空間側における前記ブレードの他の一部を形成している請求項１に記載のロータリ圧縮機。
6. 前記ブレードにおける前記ブレード収容部に当接する部分の少なくとも一部では、前記径方向を基準として、前記ピストンロータの旋回方向前方側の部分が前記金属材料で形成され、前記旋回方向後方側の部分が前記樹脂材料で形成されている請求項５に記載のロータリ圧縮機。
7. 前記ブレード本体は、前記径方向における前記ブレードの先端から基端まで延びるとともに、前記径方向に交差する方向を向く一対の面であって、前記先端よりも径方向外側の部分には、前記交差する方向に凹んでいるブレード凹部がそれぞれ形成され、
   前記樹脂部は、前記ブレード本体と面一をなしている状態で前記ブレード凹部に収容されている請求項１に記載のロータリ圧縮機。
8. 前記樹脂部は、前記ブレードの先端を形成し、前記ブレード本体の外側を覆うとともに、該ブレード本体に対して着脱可能とされている請求項１に記載のロータリ圧縮機。
9. 前記樹脂部の表面には、該表面から内側に凹むとともに、前記軸線方向に延び、前記表面に沿って間隔をあけて配列されている複数の凹溝が形成されている請求項１から８のいずれか一項に記載のロータリ圧縮機。

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