JP6071190B2 - 多気筒回転式圧縮機及び冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、多気筒回転式圧縮機及びこの多気筒回転式圧縮機を用いた冷凍サイクル装置に関する。

冷凍サイクル装置では、複数（主として、２つ）のシリンダを備えた圧縮機構部とこの圧縮機構部を駆動する電動機部とを密閉ケース内に収容し、各シリンダのシリンダ室内で圧縮された高圧のガス冷媒を密閉ケース内に吐出する方式の多気筒回転式圧縮機が多用されている。この種の多気筒回転式圧縮機において、全てのシリンダ室内でガス冷媒を圧縮する全能力運転と、一部のシリンダ室でガス冷媒の圧縮を停止する能力低減運転とに切換えることができれば、運転効率や消費電力等の点で有利である。

２つのシリンダを有し、必要に応じて全能力運転と能力低減運転とに切換可能な多気筒回転式圧縮機としては、下記特許文献１に記載されたものが知られている。

特許文献１に記載された多気筒回転式圧縮機の圧縮機構部には、それぞれシリンダ室を有する２つのシリンダが設けられ、各シリンダには、シリンダ室内で偏心回転するローラと、ローラに接離する方向にスライド可能に設けられて先端部がローラの外周面に当接した場合にシリンダ室内を二つの空間に区画するブレードと、シリンダ室に連通されるとともにブレードの後端側に位置してブレードをローラと接離する方向にスライドさせるための圧力を供給するブレード背室とを有している。

一方のシリンダのブレード背室内には、電磁弁を備えた圧力切換部において切換えられた低圧又は高圧のガス冷媒が背圧用通路内を流れて選択的に導かれる。ブレード背室内に高圧のガス冷媒が導かれている場合には、その圧力によりブレードが付勢されてブレードの先端部がローラの外周面に当接され、このシリンダは圧縮運転状態となる。そして、圧縮運転状態となったこのシリンダにおいては、アキュムレータを通過した低圧のガス冷媒が吸込管を流れてシリンダ室内に吸込まれる。一方、電磁弁の切換によりブレード背室内に低圧のガス冷媒が導かれている場合には、ブレードがローラ側に付勢されず、ブレードの先端部がローラの外周面から離反し、このシリンダは圧縮が停止される非圧縮運転状態（休筒状態）となる。シリンダが休筒状態となった場合には、アキュムレータからシリンダ室内へは低圧のガス冷媒は吸込まれない。

他方のシリンダのブレード背室内にはバネ部材が収容され、ブレードはバネ部材の付勢力によってその先端部がローラの外周面に常時当接されている。これにより、多気筒回転式圧縮機の運転時には、このシリンダは常時圧縮運転状態となり、アキュムレータを通過した低圧のガス冷媒が吸込管内を流れてシリンダ室内に吸込まれる。

ブレード背室内に導かれる低圧のガス冷媒は、冷凍サイクル装置におけるガス冷媒の流れ方向に沿ったアキュムレータより上流側の部分の冷媒配管から圧力切換部に導かれ、圧力切換部で切換えられた後に背圧用通路内を流れてブレード背室内に導かれる。

ところで、密閉ケース内は、シリンダ室内で圧縮された高圧のガス冷媒が吐出されて高圧となっているため、休筒状態となったシリンダのシリンダ室内の圧力より高圧である。このため、休筒状態のシリンダでは、密閉ケース内とシリンダ室内との圧力差により密閉ケース内に貯留されている潤滑油がシリンダ室内に入り込む。シリンダ室内に入り込んだ潤滑油は、ブレードとブレード溝間の隙間を介してブレード背室に流入し、さらに、背圧
用通路を経由して圧力切換部に到達する。そしてさらに、この圧力切換部に接続されている冷媒配管からアキュムレータ内に流入する。

アキュムレータ内に流入した潤滑油は、吸込管のアキュムレータ内に位置する部分に形成されている小孔から吸込管内に流入し、低圧のガス冷媒と共に吸込管内を流れてシリンダ室内に吸込まれ、シリンダ室で圧縮されて高圧になったガス冷媒と共に密閉ケース内に吐出される。即ち、能力低減運転時に密閉ケース内から休筒状態となったシリンダのシリンダ室内に入り込んだ潤滑油は、アキュムレータ内に流入した後に密閉ケース内に戻される構造になっている。

特開２００６−２２７６６号公報

しかしながら、潤滑油の粘性のために、吸込管内を流れるガス冷媒の流速が低い場合等には、アキュムレータから密閉ケース内への潤滑油の戻りが少なくなり、密閉ケース内の潤滑油が不足する。

密閉ケース内の潤滑油が不足すると、密閉ケース内の圧縮機構部の摺動部分の潤滑が不十分になり、摺動部分が摩耗するという不都合が発生する。

本発明の実施形態の目的は、密閉ケース内に貯留されている潤滑油が、非圧縮運転状態（休筒状態）となったシリンダのブレード背室を経由して密閉ケース外に流出した場合、その潤滑油をアキュムレータ内に流入させることなく密閉ケース内に戻るようにし、密閉ケース内の潤滑油が不足することを防止することができる多気筒回転式圧縮機及びこの多気筒回転式圧縮機を用いた冷凍サイクル装置を提供することである。

実施形態の多気筒回転式圧縮機は、第１シリンダ室を有して圧縮運転状態と非圧縮運転状態である休筒状態とに切換可能な第１シリンダと、第２シリンダ室を有して常時圧縮運転状態とされる第２シリンダとを備え、アキュムレータから吸込管を介して供給される低圧の作動流体を圧縮する圧縮機構部と、圧縮機構部を駆動する電動機部と、これらの圧縮機構部と電動機部とを収容する密閉ケースとを有し、第１シリンダは、第１シリンダ室内で偏心回転する第１ローラと、第１ローラに接離する方向にスライド可能に設けられ先端部が第１ローラの外周面に当接した場合に第１シリンダ室内を二つの空間に区画する第１ブレードと、第１ブレードの後端側に位置し、この第１ブレードを前記第１ローラに接離する方向にスライドさせるための圧力を供給する第１ブレード背室とを有し、第１及び第２シリンダ室内で圧縮された高圧の作動流体を密閉ケース内に吐出する。また、吸込管として、第１シリンダ室に低圧の作動流体を供給する一方の吸込管と、第２シリンダ室に低圧の作動流体を供給する他方の吸込管との二つが設けられている。さらに、第１ブレード背室にその一端が連通された背圧導入管と、背圧導入管の他端が連通され、この背圧導入管を介して第１ブレード背室に低圧又は高圧の作動流体を切換えて導く圧力切換部と、圧力切換部にその一端が連通され、第１シリンダが非圧縮運転状態の場合に背圧導入管に連通されるとともに他端がアキュムレータから低圧の作動流体を第２シリンダ室に供給する他方の吸込管に連通された作動流体導入管と、を備え、作動流体導入管と背圧導入管とは、他方の吸込管より小径に形成されている。さらに、密閉ケースの上部に設けられて密閉ケース内の高圧の作動流体を密閉ケース外に吐出させる吐出管と圧力切換部との間に、吐出管から吐出された高圧の作動流体を圧力切換部に導く高圧ガス冷媒導入管が接続されている。さらに、圧縮機構部は、第１ブレード背室内と密閉ケース内とを連通する連通路と、連通路を開閉する逆止弁機構とを備え、逆止弁機構は、第１シリンダが圧縮運転状態である場合において、第１ブレードが第１ブレード背室の容積を拡大する方向にスライドする場合に連通路を閉じ、第１ブレードが前記第１ブレード背室の容積を縮小する方向にスライドする場合に連通路を開放するように構成されている。

断面で示した第１の実施形態の多気筒回転式圧縮機を含む冷凍サイクル装置の構成図である。 圧縮機構部の一部を拡大して示す分解斜視図である。 閉塞部材への逆止弁機構の取付構造を拡大して示す図である。 図３におけるＸ―Ｘ線断面図である。 断面で示した第２の実施形態の多気筒回転式圧縮機を含む冷凍サイクル装置の構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態について、図１ないし図４に基づいて説明する。図１は、多気筒回転式圧縮機Ａの概略の断面図と、この多気筒回転式圧縮機Ａを含む冷凍サイクル装置Ｓの構成図である。

はじめに、多気筒回転式圧縮機Ａについて説明する。多気筒回転式圧縮機Ａは、圧縮機本体Ａ１とアキュムレータＡ２とを備えている。圧縮機本体Ａ１は作動流体であるガス冷媒を圧縮する機器であり、アキュムレータＡ２は、ガス冷媒と液冷媒を分離する機器である。

圧縮機本体Ａ１は、円筒状の密閉ケース１を有し、この密閉ケース１内の下部に圧縮機構部２が収容され、密閉ケース１内の上部に電動機部３が収容されている。これらの圧縮機構部２と電動機部３とは、上下方向に延出する回転軸４を介して連結され、電動機部３で発生する駆動力により圧縮機構部２が駆動される。

圧縮機構部２は、下部側に位置する第１シリンダ５ａと、上部側に位置する第２シリンダ５ｂとを有している。第１シリンダ５ａの下端面には軸受６が取付けられ、第２シリンダ５ｂの上端面には軸受７が取付けられている。これらの第１シリンダ５ａと第２シリンダ５ｂとの間には、仕切板８が介装されている。

回転軸４は、軸受６、７により軸支され、第１及び第２シリンダ５ａ、５ｂ内を貫通して設けられている。回転軸４には、第１シリンダ５ａ内に位置する第１偏心部９ａと第２シリンダ５ｂ内に位置する第２偏心部９ｂとが、１８０°の位相差をもって形成されている。第１偏心部９ａと第２偏心部９ｂとは同一直径に形成され、第１偏心部９ａには円筒状の第１ローラ１０ａが嵌合され、第２偏心部９ｂには円筒状の第２ローラ１０ｂが嵌合されている。

第１シリンダ５ａの内部には、上下方向の両端を仕切板８と軸受６とにより覆われてガス冷媒を圧縮する空間となる第１シリンダ室１１ａが形成されている。第２シリンダ５ｂの内部には、上下方向の両端を軸受７と仕切板８とにより覆われてガス冷媒を圧縮する空間となる第２シリンダ室１１ｂが形成されている。これらの第１及び第２シリンダ室１１ａ、１１ｂ内には、第１及び第２ローラ１０ａ、１０ｂが収容されている。第１及び第２ローラ１０ａ、１０ｂは、外周面の一部を第１及び第２シリンダ室１１ａ、１１ｂの内周面に線接触させながら偏心回転するように設けられている。

軸受７には、二重に重ねられた吐出マフラ１２が取付けられている。この吐出マフラ１２は、軸受７に設けられて第２シリンダ室１１ｂ内のガス冷媒の圧力が設定値以上になった場合に開弁される吐出弁機構１３を覆っている。吐出マフラ１２には、密閉ケース１内に連通する吐出孔（図示せず）が形成されている。軸受６には、一重の吐出マフラ１４が取付けられている。この吐出マフラ１４は、軸受６に設けられて第１シリンダ室１１ａ内のガス冷媒の圧力が設定値以上になった場合に開弁される吐出弁機構（図示せず）を覆っている。

軸受６と第１シリンダ５ａと仕切板８と第２シリンダ５ｂと軸受７とに亘って、吐出マフラ１２内と吐出マフラ１４内とを連通する吐出ガス案内路（図示せず）が形成されている。これにより、第１シリンダ室１１ａ内から吐出マフラ１４内に吐出された高圧のガス冷媒は、吐出ガス案内路内を流れて吐出マフラ１２内に流入し、第２シリンダ室１１ｂ内で圧縮された高圧のガス冷媒と共に密閉ケース１内に吐出される。

密閉ケース１内の底部には、潤滑油が貯留される油溜まり部１５が形成されている。図１において、軸受７のフランジ部を横切る実線は、油溜まり部１５に貯留された潤滑油の油面を示している。圧縮機構部２のほとんど全体が、油溜まり部１５内に貯留された潤滑油中に浸漬されている。

圧縮機構部２の構造を図２に基づいて説明する。第１シリンダ５ａには、一端が第１シリンダ室１１ａに連通された第１ブレード溝１６ａと、この第１ブレード溝１６ａの他端に連通された第１ブレード背室１７ａとが形成されている。第１ブレード溝１６ａには、第１ブレード１８ａがスライド可能に嵌合されている。第１ブレード１８ａは、第１シリンダ室１１ａ内で偏心回転する第１ローラ１０ａ（図２では図示を省略、図１参照）に接離する方向にスライドし、先端部が第１ローラ１０ａの外周面に当接した場合に第１シリンダ室１１ａ内を二つの空間に区画する。第１ブレード背室１７ａは、第１ブレード１８ａの後端側に位置し、この第１ブレード背室１７ａには、第１ブレード１８ａの先端部を第１ローラ１０ａの外周面に当接する方向にスライドさせるための圧力（高圧のガス冷媒による圧力）が後述する背圧導入管を介して導かれる。

第１ブレード背室１７ａの奥部には、第１シリンダ５ａが後述するようにガス冷媒の圧縮を停止する非圧縮運転状態（休筒状態）となった場合に第１ブレード１８ａを磁気吸着する永久磁石２０とこの永久磁石２０を保持する保持部材２１とが収容されている。

第２シリンダ５ｂには、一端が第２シリンダ室１１ｂに連通された第２ブレード溝１６ｂと、この第２ブレード溝１６ｂの他端に連通された第２ブレード背室１７ｂとが形成されている。第２ブレード溝１６ｂには、第２ブレード１８ｂがスライド可能に嵌合されている。第２ブレード１８ｂは、第２シリンダ室１１ｂ内で偏心回転する第２ローラ１０ｂ（図２では図示を省略、図１参照）に接離する方向にスライドし、先端部が第２ローラ１０ｂの外周面に当接した場合に第２シリンダ室１１ｂ内を二つの空間に区画する。第２ブレード背室１７ｂは、第２ブレード１８ｂの後端側に位置している。第２シリンダ５ｂの壁部には、一端が第２ブレード背室１７ｂに連通して他端が第２シリンダ５ｂの外周面に連通する横孔２２が形成され、この横孔２２内にはバネ部材２３が収容されている。横孔２２内に収容されたバネ部材２３は、第２ブレード１８ｂの後端側に当接している。この当接により、第２ブレード１８ｂはバネ部材２３の付勢力によってその先端部が第２ローラ１０ｂの外周面に常時当接した状態に維持される。

第１及び第２ブレード１８ａ、１８ｂは、それぞれの先端部の平面視形状が略円弧状に形成されており、その先端部が第１及び第２シリンダ室１１ａ、１１ｂ内に出没し、後端部が第１及び第２ブレード背室１７ａ、１７ｂ内に出没する寸法に形成されている。

第１及び第２ブレード１８ａ、１８ｂが第１及び第２シリンダ室１１ａ、１１ｂ内に突出してその先端部が第１及び第２シリンダ室１１ａ、１１ｂ内に位置している第１及び第２ローラ１０ａ、１０ｂの外周面に当接した場合、第１及び第２ブレード１８ａ、１８ｂの先端部は第１及び第２ローラ１０ａ、１０ｂの回転角度にかかわらず線接触する。そして、第１及び第２ブレード１８ａ、１８ｂの先端部が第１及び第２ローラ１０ａ、１０ｂの外周面に当接することにより、第１及び第２シリンダ室１１ａ、１１ｂ内が二つの空間
に区画される。第１及び第２シリンダ室１１ａ、１１ｂ内が二つの空間に区画されることにより、これらの二つの空間は第１及び第２ローラ１０ａ、１０ｂが偏心回転することにより容積が変化し、容積が次第に小さくなる一方の区画内が高圧側となってガス冷媒の圧縮が行われ、他方の区画が低圧側となる。

図１に戻って説明する。第１シリンダ５ａの第１ブレード背室１７ａは、軸受６のフランジ部周端より外方へ突出した位置に形成され、第１シリンダ５ａを上下方向に貫通して形成されている。この第１ブレード背室１７ａは、上面側開口部が仕切板８により覆われ、下面側開口部が閉塞部材２４により覆われている。したがって、第１ブレード背室１７ａは、上下の開口部が仕切板８と閉塞部材２４とにより閉塞された密閉構造となっている。また、第２ブレード背室１７ｂは、下面側開口部が仕切板８により覆われるが、上面開口部は密閉ケース１内空間部に連通している。したがって、第２ブレード背室１７ｂ内の圧力は密閉ケース１内の圧力と同一になる。

閉塞部材２４における軸受６側の側端面は、軸受６のフランジ部周端面に沿う形状に形成され、反対側の側端面には背圧導入管２５の一端が接続され、この背圧導入管２５は第１ブレード背室１７ａに連通されている。背圧導入管２５の他端は後述する圧力切換弁に連通されており、背圧導入管２５の途中には、この背圧導入管２５より拡開した内部空間を有する圧力緩衝空間部２５ａが設けられている。

さらに、閉塞部材２４には逆止弁機構２６が取付られている。逆止弁機構２６は、図３に示すように、位置固定である弁押え部材２９と可撓性を有する弁体３０とを有しており、これらの弁抑え部材２９と弁体３０とが取付ボルト３１で閉塞部材２４に固定されている。閉塞部材２４は、取付ボルト２８により第１シリンダ（図示せず）に固定されている。

図４は、図３におけるＸ−Ｘ線断面図である。閉塞部材２４には、この閉塞部材２４を第１シリンダ５ａに取付けた場合に第１シリンダ５ａに対向する側に位置する凹部３２と、背圧導入管２５（図１参照）と凹部３２とを連通する孔部３３と、凹部３２と密閉ケース１内（密閉ケース１の内部空間）を連通する連通路３４とが形成されている。この連通路３４の先端側に逆止弁機構２６が取付けられている。凹部３２は、ブレード背室１７ａと背圧導入管２５とを連通する位置に形成されている。

第１シリンダ５ａが圧縮運転状態である場合において、第１ブレード１８ａが第１ブレード背室１７ａ側から第１シリンダ室１１ａ側にスライド（前進）して第１ブレード背室１７ａの容積を拡大した場合には、第１ブレード背室１７ａ内の圧力が密閉ケース１内の圧力以下になるとともに第１ブレード背室１７ａに連通されている凹部３２内の圧力も密閉ケース１内の圧力以下になり、弁体３０は連通路３４を閉じる。

一方、第１ブレード１８ａが第１シリンダ室１１ａ側から第１ブレード背室１７ａ側にスライド（後退）して第１ブレード背室１７ａの容積を縮小した場合には、第１ブレード背室１７ａ内の圧力が密閉ケース１内の圧力以上になるとともに第１ブレード背室１７ａに連通されている凹部３２内の圧力も密閉ケース１内の圧力以上となり、弁体３０は連通路３４を開放する。これにより、第１ブレード背室１７ａ内の圧力が過大になることが防止される。特に、第１ブレード背室１７ａ内及び背圧導入管２５内に潤滑油や液冷媒等の液流体が存在する場合の圧力上昇の抑制に大きな効果を有する。弁押え部材２９は、弁体３０が連通路３４を開放する場合の最大開度を規制する。また、第１ブレード背室１７ａ内に低圧のガス冷媒が導かれる休筒状態の場合にも、弁体３０が連通路３４を閉じる。

再び図１に戻って説明する。圧縮機本体Ａ１の密閉ケース１の上端部には、密閉ケース１内の高圧のガス冷媒を密閉ケース１外に吐出させる吐出管３５が接続されている。この吐出管３５には、凝縮器３６、膨張装置３７、蒸発器３８、アキュムレータＡ２が順次接続されている。そして、これらの圧縮機本体Ａ１と、凝縮器３６と、膨張装置３７と、蒸発器３８と、アキュムレータＡ２とを順次配管接続することにより冷凍サイクル装置Ｓが構成されている。

アキュムレータＡ２と圧縮機本体Ａ１の第１及び第２シリンダ室１１ａ、１１ｂとは、吸込管４０を介して連通されている。アキュムレータＡ２内に流入した冷媒はアキュムレータＡ２内でガス冷媒と液冷媒とに分離され、分離された低圧のガス冷媒が吸込管４０内を流れ、さらに、仕切板８に形成されている図示しない流路内を流れて第１及び第２シリンダ室１１ａ、１１ｂ内に吸込まれる。

一端が第１ブレード背室１７ａに連通された背圧導入管２５の他端は、密閉ケース１の上端部とアキュムレータＡ２の上端部よりも上方位置まで延出し、その先端部が圧力切換部である圧力切換弁４１に連通されている。

この圧力切換弁４１により、背圧導入管２５を介して第１ブレード背室１７ａに導かれる低圧又は高圧のガス冷媒の切換が行われる。圧力切換弁４１は、４つのポート（第１ポートＰａ、第２ポートＰｂ、第３ポートＰｃ、第４ポートＰｄ）を有し、第１ポートＰａには、一端が吐出管３５に連通された高圧ガス冷媒導入管４２の他端が連通されている。第２ポートＰｂには、一端が第１ブレード背室１７ａに連通された背圧導入管２５の他端が連通されている。第３ポートＰｃには、一端が吸込管４０に連通された作動流体導入管である低圧ガス冷媒導入管４３の他端が連通されている。第４ポートＰｄは、栓体４４により常時閉塞されている。

圧力切換弁４１の内部には、逆Ｕ字状通路を有する弁体４５が移動可能に設けられている。この弁体４５は、実線で示すように、第３ポートＰｃと第４ポートＰｄとを連通する位置と、破線で示すように、第２ポートＰｂと第３ポートＰｃとを連通する位置とに電磁的に切換可能とされている。第１ポートＰａは常時開放されている。

弁体４５が実線で示す位置に位置する場合には、第１ポートＰａと第２ポートＰｂとが連通され、第３ポートＰｃと第４ポートＰｄとが連通されている。ただし、第４ポートＰｄは栓体４４で常時閉塞されているため、圧力切換弁４１内の連通状態としては、第１ポートＰａと第２ポートＰｂとの連通だけが残る。

弁体４５が破線で示す位置に移動した場合には、弁体４５を介して第２ポートＰｂと第３ポートＰｃとが連通され、第１ポートＰａと第４ポートＰｄとが連通される。ただし、第４ポートＰｄは栓体４４により常時閉塞されているため、圧力切換弁４１内の連通状態としては、第２ポートＰｂと第３ポートＰｃとの連通だけが残る。

この実施形態では、圧力切換部である圧力切換弁４１として、通常のヒートポンプ式空気調和機を構成する冷凍サイクルに用いられる標準品である四方切換弁を流用することによりコストの抑制を図っている。しかし、圧力切換部としては、この圧力切換弁４１に代えて三方弁を使用し、もしくは、複数の開閉弁を組み合わせても同様の作用効果が得られる。

吸込管４０における低圧ガス冷媒導入管４３の一端が連通される部分は、冷凍サイクル装置Ｓにおけるガス冷媒の流れ方向に沿ったアキュムレータＡ２より下流側に位置する部分であり、かつ、少なくとも第２シリンダ室１１ｂ内に供給されるガス冷媒が流れる部分である。この部分には多気筒回転式圧縮機Ａの運転中は低圧のガス冷媒が常時流れている。

低圧ガス冷媒導入管４３と背圧導入管２５とは、吸込管４０より小径に形成されている。吸込管４０と低圧ガス冷媒導入管４３との接続は、吸込管４０に対して孔加工を行い、その孔に低圧ガス冷媒導入管４３を連通するように溶接して行われている。

このような構成において、この多気筒回転式圧縮機Ａでは、圧縮機構部２で圧縮された高圧のガス冷媒が密閉ケース１内に吐出され、密閉ケース１内の高圧のガス冷媒が吐出管３５を介して凝縮器３６側に供給され、冷凍サイクル装置Ｓの運転が行われる。

また、この多気筒回転式圧縮機Ａは、第１シリンダ５ａと第２シリンダ５ｂとの両方でガス冷媒を圧縮する全能力運転と、第１シリンダ５ａを休筒状態として第２シリンダ５ｂのみで圧縮を行う能力低減運転とに切換可能であり、この全能力運転と能力低減運転とについて説明する。全能力運転と能力低減運転との切換えは、圧力切換弁４１の弁体４５の位置を切換えることにより行われる。

まず、全能力運転時について説明する。全能力運転時には、弁体４５を図１の実線で示す位置に移動させる。弁体４５が実線で示す位置に移動することにより、第１ポートＰａと第２ポートＰｂとが連通され、第３ポートＰｃが閉止された状態となる。第１ポートＰａと第２ポートＰｂとが連通されることにより、高圧ガス冷媒導入管４２と背圧導入管２５とが連通され、密閉ケース１内から吐出管３５に吐出された高圧のガス冷媒の一部が高圧ガス冷媒導入管４２内と背圧導入管２５内とを流れて第１ブレード背室１７ａに導かれる。

第１ブレード背室１７ａに高圧のガス冷媒が導かれることにより、この圧力が第１ブレード１８ａの後端部に背圧として作用する。この背圧は吸込管４０を介して第１シリンダ室１１ａ内に吸込まれる低圧のガス冷媒の圧力より高いため、第１ブレード１８ａの先端部が第１ローラ１０ａの外周面に当接され、第１シリンダ室１１ａ内が第１ブレード１８ａによって二つの空間に区画される。

二つの空間に区画された第１シリンダ室１１ａ内には、第１ローラ１０ａの偏心回転に伴って吸込管４０を介して低圧のガス冷媒が吸込まれる。第１シリンダ室１１ａ内に吸込まれた低圧のガス冷媒は、第１ローラ１０ａの偏心回転に伴い圧縮されて高圧になり、高圧になったガス冷媒が吐出マフラ１４内に吐出される。

また、第２シリンダ５ｂにおいては、バネ部材２３の一端側が第１ブレード１８ｂの後端部に当接している。そして、バネ部材２３の付勢力及び密閉ケース１内の高圧が第１ブレード１８ｂに背圧として作用し、第２ブレード１８ｂの先端部が第２ローラ１０ｂの外周面に常時当接され、第２シリンダ室１１ｂ内が第２ブレード１８ｂによって二つの空間に区画される。

二つの空間に区画された第２シリンダ室１１ｂ内には、第２ローラ１０ｂの偏心回転に伴って吸込管４０を介して低圧のガス冷媒が吸込まれる。第２シリンダ室１１ｂ内に吸込まれた低圧のガス冷媒は、第２ローラ１０ｂの偏心回転に伴って圧縮されて高圧になり、高圧になったガス冷媒が吐出マフラ１２内に吐出される。吐出マフラ１２内に吐出された高圧のガス冷媒は、吐出マフラ１４内に吐出された後に吐出マフラ１２内に流入する高圧のガス冷媒と合流して密閉ケース１内に吐出される。

以上のようにして、全能力運転時には、第１シリンダ５ａと第２シリンダ５ｂとがともに圧縮運転状態となり、ガス冷媒が圧縮される。

つぎに、能力低減運転時について説明する。能力低減運転時には、弁体４５を図１の破線で示す位置に移動させる。弁体４５が破線で示す位置に移動することにより、第２ポートＰｂと第３ポートＰｃとが連通され、第１ポートＰａはどこにも連通しない状態となる。第２ポートＰｂと第３ポートＰｃとが連通されることにより、低圧ガス冷媒導入管４３と背圧導入管２５とが連通され、吸込管４０内を流れる低圧のガス冷媒の一部が低圧ガス冷媒導入管４３内と背圧導入管２５内とを流れて第１ブレード背室１７ａに導かれる。

第１ブレード背室１７ａに低圧のガス冷媒が導かれることにより、この圧力が第１シリンダ室１１ａ内に吸込まれるガス冷媒の圧力と同じであるため、第１ブレード１８ａは第１ローラ１０ａの方向に付勢されず、第１ブレード１８ａの先端部は第１ローラ１０ａの外周面に当接されなくなる。このため、第１シリンダ室１１ａ内は二つの空間に区画されず、第１シリンダ室１１ａ内で第１ローラ１０ａが偏心回転しても低圧のガス冷媒は第１シリンダ室１１ａ内に吸込まれず、第１シリンダ室１１ａ内でのガス冷媒の圧縮は行われずに、第１シリンダ５ａは非圧縮状態（休筒状態）になる。

一方、第２シリンダ室１１ｂでは、バネ部材２３の力と密閉ケース内の高圧により第２ブレード１８ｂの先端部が第２ローラ１０ｂの外周面に当接され、ガス冷媒の圧縮が行われる。

以上のようにして、能力低減運転時には、第２シリンダ５ｂのみ圧縮運転状態となってガス冷媒が圧縮され、第１シリンダ５ａは休筒状態となってガス冷媒の圧縮が停止される。

第１シリンダ５ａが休筒状態となっている場合には、第１ブレード１８ａはブレード背室１７ａ内に収容された永久磁石２０に磁気吸着されている。

能力低減運転時において、休筒状態となった第１シリンダ５ａの第１シリンダ室１１ａ内の圧力は、密閉ケース１内の圧力より低圧になる。このため、休筒状態となった第１シリンダ５ａでは、第１シリンダ室１１ａ内と密閉ケース１内との圧力差により、密閉ケース１内の油溜まり部１５に貯留されている潤滑油が第１シリンダ５ａの隙間部分から第１シリンダ室１１ａ内に入り込む。第１シリンダ室１１ａ内に入り込んだ潤滑油は、さらに、第１ブレード溝１６ａを経由して第１ブレード背室１７ａ内に入り込む。ブレード背室１７ａ内に入り込んだ潤滑油は、凹部３２を経由して背圧導入管２５内、圧力切換弁４１及び低圧ガス冷媒導入管４３内を通って、吸込管４０内に吸込まれる。吸込管４０内に吸込まれた潤滑油は、吸込管４０内を流れる低圧のガス冷媒とともに第２シリンダ室１１ｂ内に流入し、第２シリンダ５ｂで圧縮されて高圧になったガス冷媒とともに密閉ケース１内に吐出される。

このように、能力低減運転時において、密閉ケース１内の潤滑油が第１シリンダ室１１ａ及び第１ブレード背室１７ａ内に入り込んでも、その潤滑油は背圧導入管２５と低圧ガス冷媒導入管４３と吸込管４０とを経由して密閉ケース１内に戻され、アキュムレータＡ２内に溜まることがない。したがって、密閉ケース１内の潤滑油が不足することを防止することができ、密閉ケース１内の潤滑油の不足により圧縮機構部２の摺動部の潤滑が不良になることを防止することができる。また、能力低減運転時に密閉ケース１内に潤滑油が不足することを予測して予め密閉ケース１内に貯留する潤滑油の量を増やすという必要がなく、潤滑油の使用量を抑えることができる。

第１シリンダ５ａが圧縮運転状態となる全能力運転時においては、先端部を第１ローラ１０ａの外周面に当接させている第１ブレード１８ａは、第１ローラ１０ａの偏心回転に伴って往復スライドする。そして、第１ブレード１８ａが第１ブレード背室１７ａの容積
を縮小する方向にスライドした場合、第１ブレード背室１７ａ内の圧力が上昇する。また、第１ブレード１８ａが第１ブレード背室１７ａの容積を拡大する方向にスライドした場合、第１ブレード背室１７ａ内の圧力が低下する。このようにして圧力が変動し、圧力脈動が生じる。しかし、この実施形態では背圧導入管２５の途中に圧力緩衝空間部２５ａが設けられているため、第１ブレード背室１７ａ内の圧力が変動して脈動が生じても、その圧力脈動が圧力緩衝空間部２５ａで緩和される。そのため、圧力脈動が背圧導入管２５や高圧ガス冷媒導入管４２や吐出管３５に伝わることを抑制することができる。これにより、背圧導入管２５や高圧ガス冷媒導入管４２や吐出管３５内で振動やビビリ音が発生することを抑制することができる。

低圧ガス冷媒導入管４３と背圧導入管２５と吸込管４０との径に関して、低圧ガス冷媒導入管４３と背圧導入管２５とは吸込管４０より小径に形成されている。このため、第１シリンダ５ａが休筒状態となる能力低減運転時において、背圧導入管２５内や低圧ガス冷媒導入管４３内に滞留する潤滑油の量を少なくすることができ、密閉ケース１内の潤滑油の減少を抑制することができる。

また、吸込管４０に孔加工を行い、その孔に低圧ガス冷媒導入管４３を連通するようにして低圧ガス冷媒導入管４３と吸込管４０とを溶接する場合、低圧ガス冷媒導入管４３が吸込管４０より小径であるため、その溶接作業を容易に行うことができる。

閉塞部材２４に設けられた逆止弁機構２６は、第１シリンダ５ａが圧縮運転状態となる全能力運転時において、第１ブレード１８ａのスライドにより第１ブレード背室１７ａの圧力が密閉ケース１内の圧力より大きくなった場合に弁体３０は連通路３４を開放する。これにより、上昇した第１ブレード背室１７ａ内の圧力を密閉ケース１内に逃がすことができ、上昇した第１ブレード背室１７ａ内の圧力が背圧導入管２５側に伝わることを抑制することができる。したがって、この逆止弁機構２６を設けることにより第１ブレード背室１７ａ内で発生した脈動が背圧導入管２５や高圧ガス冷媒導入管４２及び吐出管３５に伝わることを抑制することができる。これにより、第１ブレード背室１７ａ内の圧力変動に伴い、背圧導入管２５や高圧ガス冷媒導入管４２や吐出管３５内で振動やビビリ音が発生することを抑制することができる。

また、この逆止弁機構２６は、第１ブレード背室１７ａ内の圧力が密閉ケース１内の圧力以下になった場合や、第１ブレード背室１７ａ内に低圧のガス冷媒が導かれる休筒状態の場合時には、弁体３０が連通路３４を閉止する。このため、密閉ケース１内の圧力より低い圧力となった第１ブレード背室１７ａ内に密閉ケース１内の潤滑油が連通路３４から流入することを防止することかできる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について、図５に基づいて説明する。なお、第１の実施形態で説明した構成要素と同じ構成要素は同じ符号で示し、重複する説明は省略する。

第２の実施形態の多気筒回転式圧縮機Ｂの基本的構成は第１の実施形態の多気筒回転式圧縮機Ａと同じであり、多気筒回転式圧縮機Ｂは、圧縮機本体Ｂ１とアキュムレータＢ２とを備えている。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる部分は、アキュムレータＢ２から圧縮機本体Ｂ１に対して低圧のガス冷媒を供給するための配管構造であり、圧縮機本体Ｂ１の第１及び第２シリンダ室１１ａ、１１ｂとアキュムレータＢ２とが二本の吸込管４０ａ、４０ｂにより連通されている。

一方の吸込管４０ａの一端は、密閉ケース１を貫通して第１シリンダ５ａの第１シリンダ室１１ａに連通されている。他方の吸込管４０ｂの一端は、密閉ケース１を貫通して第
２シリンダ５ｂの第２シリンダ室１１ｂに連通されている。

したがって、常時圧縮運転状態とされる第２シリンダ５ｂの第２シリンダ室１１ｂには、吸込管４０ｂを介して常時低圧のガス冷媒が吸込まれる。一方、第１シリンダ５ａの第１シリンダ室１１ａ内には、第１シリンダ５ａが休筒状態の場合は吸込管４０ａから低圧のガス冷媒は吸込まれずに、圧縮運転される場合にのみ吸込管４０ａから低圧のガス冷媒が吸込まれる。

吸込管４０ｂの冷凍サイクル装置Ｓにおけるガス冷媒の流れ方向に沿ったアキュムレータＢ２より下流側の位置に、低圧ガス冷媒導入管４３の一端が連通されている。この吸込管４０ｂは、多気筒回転式圧縮機Ｂの運転中は第２シリンダ室１１ｂ内に吸込まれるガス冷媒が常時流れている。そして、圧力切換弁４１を切換えて低圧ガス冷媒導入管４３と背圧導入管２５とを連通させて第１シリンダ５ａを休筒状態とした場合には、吸込管４０ｂ内を流れる低圧のガス冷媒が、低圧ガス冷媒導入管４３内と背圧導入管２５内とを流れて第１ブレード背室１７ａに導かれる。

このような構成において、全能力運転時には、弁体４５を図５の実線で示す位置に移動させる。弁体４５が実線で示す位置に移動することにより、第１ポートＰａと第２ポートＰｂとが連通されるとともに高圧ガス冷媒導入管４２と背圧導入管２５とが連通され、第３ポートＰｃは閉止される。第１ポートＰａと第３ポートＰｃとが連通されることにより、高圧ガス冷媒導入管４２と背圧導入管２５とが連通され、密閉ケース１内から吐出管３５に吐出された高圧のガス冷媒の一部が高圧ガス冷媒導入管４２内と背圧導入管２５内とを流れて第１ブレード背室１７ａに導かれる。

第１ブレード背室１７ａに高圧のガス冷媒が導かれることにより、この圧力が第１ブレード１８ａの後端部に背圧として作用し、第１ブレード１８ａの先端部が第１ローラ１０ａの外周面に当接され、第１シリンダ５ａ内でガス冷媒の圧縮が行われる。また、第２シリンダ５ｂにおいては、バネ部材２３の一端側が第２ブレード１８ｂの後端部に当接して背圧として作用し、第２ブレード１８ｂの先端部が第２ローラ１０ｂの外周面に当接され、第２シリンダ５ｂ内でガス冷媒の圧縮が行われる。

つぎに、第１シリンダ５ａが休筒状態となる能力低減運転時には、弁体４５を図５の破線で示す位置に移動させる。弁体４５が破線で示す位置に移動すると、第２ポートＰｂと第３ポートＰｃとが連通されるとともに低圧ガス冷媒導入管４３と背圧導入管２５とが連通され、吸込管４０ｂ内を流れる低圧のガス冷媒の一部が低圧ガス冷媒導入管４３内と背圧導入管２５内とを流れて第１ブレード背室１７ａに導かれる。

第１ブレード背室１７ａに低圧のガス冷媒が導かれることにより、第１ブレード１８ａの先端部が第１ローラ１０ａの外周面に当接しなくなり、第１シリンダ５でのガス冷媒の圧縮が停止され、第１シリンダ５ａが休筒状態になる。

能力低減運転時において、休筒状態となった第１シリンダ５ａの第１シリンダ室１１ａ内の圧力は、密閉ケース１内の圧力より低圧になる。このため、休筒状態においては、第１シリンダ室１１ａ内と密閉ケース１内との圧力差により、密閉ケース１内の油溜まり部１５に貯留されている潤滑油が第１シリンダ５ａの隙間部分から第１シリンダ室１１ａ内に入り込む。第１シリンダ室１１ａ内に入り込んだ潤滑油は、さらに、第１ブレード溝１６ａを経由して第１ブレード背室１７ａ内に入り込む。ブレード背室１７ａ内に入り込んだ潤滑油は、背圧導入管２５内と低圧ガス冷媒導入管４３内とを流れ、吸込管４０ｂ内に吸込まれる。吸込管４０ｂ内に吸込まれた潤滑油は、吸込管４０ｂ内を流れる低圧のガス冷媒とともに第２シリンダ室１１ｂ内に流入し、第２シリンダ５ｂで圧縮されて高圧にな
ったガス冷媒とともに密閉ケース１内に吐出される。

このように、能力低減運転時において、密閉ケース１内の潤滑油が第１シリンダ室１１ａ内に入り込んでも、その潤滑油は背圧導入管２５と低圧ガス冷媒導入管４３と吸込管４０ｂとを介して密閉ケース１内に戻され、アキュムレータＢ２内に溜まることがない。したがって、能力低減運転時において密閉ケース１内の潤滑油がアキュムレータＢ２内に溜まることにより、密閉ケース１内で潤滑油が不足することを防止することができ、圧縮機構部２の摺動部の潤滑が不良になることを防止することができる。また、能力低減運転時に密閉ケース１内に潤滑油が不足することを予測して予め密閉ケース１内に貯留する潤滑油を増やすという必要がなく、潤滑油の使用量を抑えることができる。

以上、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。これら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ものである。

１…密閉ケース、２…圧縮機構部、３…電動機部、５ａ…第１シリンダ、５ｂ…第２シリンダ、１０ａ…第１ローラ、１１ａ…第１シリンダ室、１１ｂ…第２シリンダ室、１７ａ…第１ブレード背室、１８ａ…第１ブレード、２５…背圧導入管、２５ａ…圧力緩衝空間部、２６…逆止弁機構、３４…連通路、４０…吸込管、４０ａ…吸込管、４０ｂ…吸込管、４１…圧力切換弁（圧力切換部）、４３…低圧ガス冷媒導入管（低圧作動流体導入管）、Ａ…多気筒回転式圧縮機、Ａ２…アキュムレータ、Ｂ…多気筒回転式圧縮機、Ｂ２…アキュムレータ、Ｓ…冷凍サイクル装置

Claims (3)

1. 第１シリンダ室を有して圧縮運転状態と非圧縮運転状態である休筒状態とに切換可能な第１シリンダと、第２シリンダ室を有して常時圧縮運転状態とされる第２シリンダとを備え、アキュムレータから吸込管を介して供給される低圧の作動流体を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、これらの圧縮機構部と電動機部とを収容する密閉ケースとを有し、前記第１シリンダは、前記第１シリンダ室内で偏心回転する第１ローラと、前記第１ローラに接離する方向にスライド可能に設けられ先端部が前記第１ローラの外周面に当接した場合に前記第１シリンダ室内を二つの空間に区画する第１ブレードと、前記第１ブレードの後端側に位置し、この第１ブレードを前記第１ローラに接離する方向にスライドさせるための圧力を供給する第１ブレード背室とを有し、前記第１及び第２シリンダ室内で圧縮された高圧の作動流体を前記密閉ケース内に吐出する多気筒回転式圧縮機において、
   前記吸込管として、前記第１シリンダ室に低圧の作動流体を供給する一方の吸込管と、前記第２シリンダ室に低圧の作動流体を供給する他方の吸込管との二つが設けられ、
   前記第１ブレード背室にその一端が連通された背圧導入管と、
   前記背圧導入管の他端が連通され、この背圧導入管を介して前記第１ブレード背室に低圧又は高圧の作動流体を切換えて導く圧力切換部と、
   前記圧力切換部にその一端が連通され、前記第１シリンダが非圧縮運転状態の場合に前記背圧導入管に連通されるとともに他端が前記アキュムレータから低圧の作動流体を前記第２シリンダ室に供給する他方の前記吸込管に連通された作動流体導入管と、
   を備え、
   前記作動流体導入管と前記背圧導入管とは、他方の前記吸込管より小径に形成され、
   前記密閉ケースの上部に設けられて前記密閉ケース内の高圧の作動流体を前記密閉ケース外に吐出させる吐出管と前記圧力切換部との間に、前記吐出管から吐出された高圧の作動流体を前記圧力切換部に導く高圧ガス冷媒導入管が接続され、
   前記圧縮機構部は、前記第１ブレード背室内と前記密閉ケース内とを連通する連通路と、前記連通路を開閉する逆止弁機構とを備え、
   前記逆止弁機構は、前記第１シリンダが圧縮運転状態である場合において、前記第１ブレードが前記第１ブレード背室の容積を拡大する方向にスライドする場合に前記連通路を閉じ、前記第１ブレードが前記第１ブレード背室の容積を縮小する方向にスライドする場合に前記連通路を開放するように構成されていることを特徴とする多気筒回転式圧縮機。
2. 前記背圧導入管の途中に、拡開した内部空間を有する圧力緩衝空間部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の多気筒回転式圧縮機。
3. 請求項１又は２記載の多気筒回転式圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器とを備えて冷凍サイクルを構成することを特徴とする冷凍サイクル装置。

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