JP7358674B1 - 圧縮機および空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 流体の漏れ、機械損失および摩耗を低減することができる圧縮機および空気調和装置を提供すること。【解決手段】 圧縮機２１は、主軸受３４に対向するローラ３８の第１の端面の幅が、副軸受３５に対向するローラ３８の第２の端面の幅より大きく、かつ、ローラ３８の主軸受３４側の内径をｄ１とし、ローラ３８の副軸受３５側の内径をｄ２とし、シャフト３２の断面の中心からピン部３１の断面の中心までの距離を示す偏心量をｅとし、圧縮室３６の主軸受３４側の第１の圧力範囲の径をＤ１とし、圧縮室３６の副軸受３５側の第２の圧力範囲の径をＤ２とした場合に、ｄ１＜ｄ２、かつ、Ｄ２＜Ｄ１、かつ、ｄ２－２ｅ≦Ｄ２が成立することを特徴とする。【選択図】 図３

Description

本発明は、圧縮機および空気調和装置に関する。

圧縮機の吐出機構には、圧縮室内の圧力が吐出圧力に到達するまで弁で閉鎖して圧縮を行い、吐出圧力に到達したときに弁を開き、吐出口を通して圧縮ガスを吐出するものがある。圧縮ガスの吐出時の圧力損失を低減するには、吐出口を大きくする必要があるが、圧縮機がロータリ圧縮機の場合、吐出口を大きくすると、ローラの外側と内側が吐出口を介して導通し、圧縮室外から圧縮室内への冷媒漏れの原因となる。

そこで、ローラの外側と内側が吐出口を介して導通しないように、ローラの端面幅を増加することができる。しかしながら、ローラの端面幅を増加すると、ローラの端面は軸受等と摺動するため、摺動損失が増加し、ローラの端面から圧縮室への給油量が低下するため、ローラの端面幅は、必要以上に増加しないことが望ましい。

ローラの端面幅を増加しなくても、吐出口を圧縮室の外側に配置することで、ローラの内側と外側の導通を抑制することができる。しかしながら、吐出口を圧縮室の外側へはみ出す部位が大きくなり、吐出口への流路が縮小してしまう。流路を確保するために、シリンダ本体内周面を凹陥させることができるが、凹陥した部分は圧縮に関与しない無効圧縮容積であり、凹陥した部分の増加は無効圧縮容積の増加につながる。

これらの問題に鑑み、ローラの端面幅を、圧縮ガスの吐出側とその反対側である反吐出側とで変え、反吐出側に対して吐出側を大きくしたロータリ圧縮機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５－２８３２号公報

しかしながら、上記従来の技術では、ローラの端面幅を、反吐出側に対して吐出側を大きくしたことにより、ローラが吐出側へ移動し、反吐出側の隙間が拡大して、圧縮室の外側から内側への流体の漏れが増大するという問題があった。また、ローラが吐出側へ押し付けられることにより、ローラの端面の機械損失および摩耗も増大するという問題もあった。

本発明は、上記課題に鑑み、電動機と、
電動機により回転し、偏心部を備えた回転軸と、
回転軸を回転可能に支持する第１および第２の軸受と、偏心部が挿嵌される中空の円筒体と、第１および第２の軸受とともに圧縮室を構成し、圧縮室内で回転する円筒体により流体を圧縮する中空の筒状体とを備える圧縮機構と
を含み、
第１の軸受に対向する円筒体の第１の端面の幅が、第２の軸受に対向する円筒体の第２の端面の幅より大きく、かつ、円筒体の第１の軸受側の内径をｄ_１とし、円筒体の第２の軸受側の内径をｄ_２とし、回転軸の断面の中心から偏心部の断面の中心までの距離を示す偏心量をｅとし、第１の軸受と円筒体と回転軸とにより形成された第１の空間内に流入した流体により圧力が加えられる圧縮室の第１の軸受側の第１の圧力範囲の径をＤ_１とし、第２の軸受と円筒体と回転軸とにより形成された第２の空間内に流入した流体により圧力が加えられる圧縮室の第２の軸受側の第２の圧力範囲の径をＤ_２とした場合、ｄ_１＜ｄ_２、かつ、Ｄ_２＜Ｄ_１、かつ、ｄ_２－２ｅ≦Ｄ_２が成立することを特徴とする、圧縮機が提供される。

本発明によれば、流体の漏れ、機械損失および摩耗を低減することができる。

本実施形態に係る空気調和装置の構成例を示した図。 空気調和装置に用いられる圧縮機の構成例を示した図。 圧縮機が備える圧縮機構の第１の構成例を示した図。 吐出圧力範囲について説明する図。 ローラの端面にかかる圧力について説明する図。 スラスト面について説明する図。 圧縮機が備える圧縮機構の第２の構成例を示した図。

図１は、本実施形態に係る空気調和装置の構成例を示した図である。空気調和装置１０は、空気調和を行う空間内（室内）に設置される室内機１１と、室外に設置される室外機２０とを含み、流体として冷媒を室内機１１と室外機２０との間を循環させ、室内の空気と熱交換させることにより空気調和を行う。

室内機１１と室外機２０は、それぞれ２台以上で構成されていてもよく、室内機１１は、１台の室外機２０に対し、２台以上接続されていてもよい。冷媒は、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）やハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）等を用いることができる。ＨＦＣとしては、Ｒ３２（ＣＨ_２Ｆ_２）、Ｒ４１０Ａ（ＣＨ_２Ｆ_２＋Ｃ_２ＨＦ_３）等を用いることができ、ＨＦＯとしては、Ｒ１２３４ｙｆ（ＣＦ_３ＣＦ＝ＣＨ_２）等を用いることができる。

室内機１１は、室内熱交換器１２と、室内ファン１３と、室内ファン用駆動モータ１４とを備える。室内ファン１３は、室内ファン用駆動モータ１４により駆動し、室内の空気を取り込み、室内熱交換器１２へ送り込む。室内熱交換器１２は、内部に冷媒が流通する複数本の伝熱管を有し、送り込まれた空気が複数本の伝熱管の表面に接触して冷媒との間で熱交換を行うように構成されている。室内熱交換器１２により熱交換された空気は、室内へ送出される。

室内機１１は、そのほか、室内温度等を計測するための各種センサや、冷媒を減圧し、膨張させる弁であって、冷媒の流量を制御することが可能な室内膨張弁等を備えることができる。

室外機２０は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外膨張弁２３と、室外熱交換器２４と、室外ファン２５と、室外ファン用駆動モータ２６とを備える。圧縮機２１は、アキュームレータ２７を含み、圧縮機用駆動モータにより駆動し、アキュームレータ２７から低圧のガス冷媒を吸引し、昇圧して高圧のガス冷媒として吐出する。アキュームレータ２７は、過渡時の圧縮機２１への液戻りを防ぎ、液を分離するための容器であり、冷媒を適度な乾き度に調整する。乾き度は、蒸気と微小液滴との混合状態を示す湿り蒸気中における蒸気の占める割合である。

四方弁２２は、空気調和装置１０の運転状態（運転モード）に応じて、冷媒が流れる方向を切り替える弁である。運転モードは、冷房モード、暖房モード、送風モード等である。室外膨張弁２３は、高圧の冷媒を減圧し、膨張させる弁であって、冷媒の流量を制御することが可能な弁である。室外ファン２５は、室外ファン用駆動モータ２６により駆動し、室外の空気を取り込み、室外熱交換器２４へ送り込む。室外熱交換器２４も、室内熱交換器１２と同様、内部に冷媒が流通する複数本の伝熱管を有し、送り込まれた空気が複数本の伝熱管の表面に接触して冷媒との間で熱交換を行うように構成されている。室外熱交換器２４により熱交換された空気は、室外へ送出される。

室外機２０は、制御装置２８をさらに備える。制御装置２８は、圧縮機２１、四方弁２２、室外膨張弁２３、室内ファン用駆動モータ１４、室外ファン用駆動モータ２６と接続され、これらの制御を行う。制御装置２８は、圧縮機２１の回転数、室外膨張弁２３の開度、室内ファン用駆動モータ１４の回転数、室外ファン用駆動モータ２６の回転数等を制御する。制御装置２８は、各種センサにより検出された情報に基づき、これらの制御を行うことができる。

冷房モードでは、室内熱交換器１２を蒸発器とし、室外熱交換器２４を凝縮器として利用し、圧縮機２１、四方弁２２、室外熱交換器２４、室外膨張弁２３、室内熱交換器１２、四方弁２２、アキュームレータ２７、圧縮機２１の順に系内に封入された冷媒を循環させる。暖房モードでは、その反対に、室内熱交換器１２を凝縮器とし、室外熱交換器２４を蒸発器として利用し、圧縮機２１、四方弁２２、室内熱交換器１２、室外膨張弁２３、室外熱交換器２４、四方弁２２、アキュームレータ２７、圧縮機２１の順に系内に封入された冷媒を循環させる。

ここでは、圧縮機２１を備える装置として、空気調和装置１０を例に挙げたが、これに限定されるものではなく、冷凍機やチラーユニット等であってもよい。

図２は、空気調和装置１０に用いられる圧縮機２１の構成例を示した図である。圧縮機２１は、ロータリ圧縮機であり、電動機としてモータ３０と、モータ３０により回転し、偏心部（ピン部）３１を備えた回転軸（シャフト）３２と、圧縮機構とを含む。圧縮機２１は、密閉された容器３３内に、モータ３０、シャフト３２、圧縮機構が収納される。

圧縮機構は、シャフト３２を回転可能に支持する第１の軸受として主軸受３４および第２の軸受として副軸受３５と、主軸受３４および副軸受３５とともに圧縮室３６を構成し、圧縮室３６内で回転するピン部３１により流体を圧縮する中空の筒状体としてシリンダ３７とを含む。

モータ３０は、中空円筒状の固定子（ステータ）３０ａと、ステータ３０ａ内に回転可能に配設され、磁石として永久磁石を備える回転子（ロータ）３０ｂとを含む。シャフト３２は、シャフト３２の長手方向（軸方向）の一方の側から見て、ロータ３０ｂの中心に配設され、ロータ３０ｂの回転に伴って回転する。

容器３３は、断面が円形で一方に長い形状の中空の密閉容器であり、その断面の中心の位置にシャフト３２が配設される。シャフト３２は、容器３３の長手方向に沿ってモータ３０の一方の側へ延び、モータ３０の一方の側に配設された圧縮機構と連結される。

圧縮機構は、圧縮室３６を、ピン部３１が挿嵌される中空の円筒体としてのローラ３８と板状の仕切板としてのベーン３９とにより２つの空間に仕切り、圧縮室３６内の一方の空間に流体としての冷媒を取り込み、シャフト３２を中心としてローラ３８がシリンダ３７の内壁に接しながら偏心して回転することにより、その一方の空間の体積が縮小し、その一方の空間に取り込んだ冷媒を圧縮する。ベーン３９は、先端がローラ３８の外側面に常に当接した状態で維持されるように、末端にはバネ等の弾性部材４０が設けられ、ローラ３８へ向けて常に押圧した状態に維持される。

圧縮機構は、吸込ノズル４１を介して冷媒を取り込み、圧縮室３６内で圧縮した冷媒を吐出弁を介してモータ３０と主軸受３４との間の空間４２に吐出する。冷媒は、モータ３０を構成するステータ３０ａとロータ３０ｂとの間の隙間等を介してロータ３０ｂ上の空間４３へ送られ、容器３３の頂部に設けられる吐出ノズル４４から吐出される。

モータ３０は、容器３３内の長手方向の略中央位置に配置され、圧縮機構は、モータ３０の一方の側、例えば容器３３を吐出ノズル４４がある方を上側に向けて配置した場合、モータ３０の下側に配置される。圧縮機２１は、圧縮機構が主軸受３４と副軸受３５と１つのシリンダ３７とから構成され、圧縮室３６が１つのみである１段圧縮機であってもよいし、主軸受３４と副軸受３５と複数のシリンダ３７と各シリンダ３７間に挟持される隔壁板とから構成され、複数の圧縮室３６を有する多段圧縮機であってもよい。

例えば、２段圧縮機は、上側圧縮室と下側圧縮室の２つの圧縮室を有し、上側圧縮室は、主軸受、シリンダ、隔壁板により形成され、下側圧縮室は、副軸受、シリンダ、隔壁板により形成される。以下、圧縮機２１は、容器３３の長手方向を鉛直方向に向けて配置する縦置きとして説明するが、圧縮機２１は、容器３３の長手方向を水平方向に向けて配置する横置きであってもよい。

ロータリ圧縮機の吐出機構は、リード弁タイプが主流である。リード弁は、薄く弾力のある板の一端を固定し、他端側のみを開く構造とした弁である。リード弁は、主軸受３４に設けられた吐出口を、圧縮室３６が吐出圧力に到達するまで閉じ、吐出圧力に到達したところで押し上げられ、吐出口を開口する。圧縮室３６内で圧縮された冷媒は、開口した吐出口を通して圧縮室３６外へ吐出される。

吐出口は、冷媒の吐出時の圧力損失（吐出損失）を低減する観点から、流路面積を拡大するべく、その径が大きいほうが望ましい。しかしながら、吐出口の径を大きくすると、ローラ３８の外側と内側が吐出口を介して導通し、圧縮室３６外から圧縮室３６内への冷媒漏れの原因となる。このため、吐出口は、ローラ３８の外側と内側が導通しない位置であって、ローラ３８の端面でシール可能な径に設計される。

近年、温室効果ガスの排出量の増加により地球温暖化が問題となっている。そこで、空気調和装置で使用される冷媒においても、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が低い冷媒の使用が求められている。低ＧＷＰ冷媒は、従来から使用されているＲ３２冷媒等と同等の冷暖房能力を確保しようとすると、循環量を増加する必要がある。低ＧＷＰ冷媒としては、例えば微燃性冷媒としてＲ１２３４ｙｔ、Ｒ１２３４ｚｅ等がある。循環量の増加は、圧縮機２１の回転数の増加、もしくは圧縮機２１が単位時間に排除する冷媒量を示す押除量の増加により実現できる。

圧縮機２１の回転数の増加は、高速運転時の信頼性が厳しくなることから、押除量の増加が有効である。押除量の増加は、吐出口の径の増加を要するが、吐出径の増加は、ローラ３８の外側と内側の導通による圧縮室３６外から圧縮室３６内への冷媒漏れの原因となり、容易ではない。そこで、吐出口を圧縮室３６の外側に配置することができるが、上記のように、冷媒の圧縮に関与しない無効圧縮容積が増加する。また、ローラ３８の端面幅を増加することもできるが、摺動損失が増加し、潤滑油の量が低下することになる。

上記の従来の特許文献１に記載したように、主軸受３４側のローラ３８の端面幅を、副軸受３５側のローラ３８の端面幅に比較して大きくし、主軸受３４側のローラ３８の端面幅のみを大きくし、摺動損失の増加を抑制することができる。

しかしながら、ローラ３８の端面幅を、副軸受３５側に対して主軸受３４側を大きくすることにより、ローラ３８が主軸受３４側へ移動し、ローラ３８と副軸受３５との間の隙間（クリアランス）が拡大し、圧縮室３６の外側から内側への流体の漏れが増大する。また、ローラ３８が主軸受３４側へ移動して押し付けられることにより、ローラ３８の端面の摺動損失といった機械損失および摩耗も増大する。

これらの問題に鑑み、ローラ３８の端面幅を、副軸受３５側に対して主軸受３４側を大きくして、ローラ３８の外側と内側の導通を抑制するとともに、ローラ３８が主軸受３４側への移動を抑制し、ローラ３８の端面の機械損失および摩耗の増大を抑制する。以下に、図面を参照して、本実施形態に係る圧縮機２１について詳細に説明する。

図３は、圧縮機２１が備える圧縮機構の構成例を示した図である。なお、圧縮機２１の圧縮機構以外の構成については、図２に示した圧縮機２１と同様の構成である。図３（ａ）は、圧縮機構の一例を示した図で、図３（ｂ）は、図３（ａ）のローラ３８の部分を拡大して示した図である。

図３（ａ）に示すように、圧縮機構は、ピン部３１を備えるシャフト３２を回転可能に支持する主軸受３４および副軸受３５と、ピン部３１が挿嵌されるローラ３８と、主軸受３４および副軸受３５とともに圧縮室３６を構成するシリンダ３７とを含む。冷媒は、吸込ノズル４１から吸い込まれ、シリンダ３７に設けられた吸込口から圧縮室３６内へ供給され、圧縮室３６内で圧縮される。冷媒は、圧縮室３６内で吐出圧力まで圧縮された後、リード弁を押し上げ、主軸受３４に設けられた吐出口を開口し、その吐出口から圧縮室３６外へ吐出される。

ピン部３１は、主軸受３４に対向し、主軸受３４上を摺動する面を有する第１の支持部として上側パッド３１ａと、副軸受３５に対向し、副軸受３５上を摺動する面を有する第２の支持部として下側パッド３１ｂとを含む。

図３（ｂ）に示すように、シャフト３２と主軸受３４との間、主軸受３４とローラ３８との間、ピン部３１の上側パッド３１ａと主軸受３４との間には、溝５０が設けられる。溝５０は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、シャフト３２が挿入される穴６０の周囲に所定の幅で形成されている。

再び図３（ｂ）を参照して、シャフト３２と副軸受３５との間、副軸受３５とローラ３８との間、ピン部３１の下側パッド３１ｂと副軸受３５との間にも、溝５１が設けられる。

ローラ３８の内側であって、主軸受３４側および副軸受３５側の角部は、シャフト３２の軸方向に対して略４５°に切断され、面取りされている。

溝５０と、溝５０に連続する、主軸受３４とローラ３８とシャフト３２が備えるピン部３１の上側パッド３１ａとにより形成される面取りされた部分５２との空間は、吐出される冷媒が流入する第１の空間として吐出側空間を形成する。

溝５１と、溝５１に連続する、副軸受３５とローラ３８とシャフト３２が備えるピン部３１の下側パッド３１ｂとにより形成される面取りされた部分５２との空間は、吐出される冷媒が流入する第２の空間として反吐出側空間を形成する。

吐出側空間に流入した冷媒は、吐出側空間の下側にあるローラ３８の端面５４、面取りされた部分５２のローラ３８の傾斜面、上側パッド３１ａの主軸受３４と上側パッド３１ａとの間の摺動面（上側スラスト面）５５が存在する圧縮室３６の吐出側端面に圧力を加える。冷媒によって圧力が加えられる圧縮室３６の吐出側端面の範囲が、第１の圧力範囲としての吐出側端面の吐出圧力範囲である。

反吐出側空間に流入した冷媒は、反吐出側空間の上側にあるローラ３８の端面５６、面取りされた部分５２のローラ３８の傾斜面、下側パッド３１ｂの副軸受３５と下側パッド３１ｂとの間の摺動面（下側スラスト面）５７等に圧力をかける。冷媒によって圧力が加えられる圧縮室３６の反吐出側端面の範囲が、第２の圧力範囲としての反吐出側端面の吐出圧力範囲である。

吐出口５８は、主軸受３４に設けられ、シリンダ３７には、吐出口５８に連続する切欠部５９が設けられている。図３（ｂ）に示す例では、圧縮室３６内の冷媒が圧縮室３６外へ吐出されないように、ローラ３８の端面５４とローラ３８の外周面によって吐出口５８および切欠部５９が閉鎖されている。なお、吐出口５８は、副軸受３５に設けられていてもよいが、以下、主軸受３４に設けられるものとして説明する。

ローラ３８の上側の内径ｄ_１は、ローラ３８の端面５４の内径である。ローラ３８の端面５４は、シャフト３２の軸方向への平面視、すなわち上側からの視点で平面的にみて、外形が円形で、中央に円形の穴を有するリング形状であり、ｄ_１は、その穴の径である。ローラ３８の端面５４の幅は、上側からの視点で平面的にみて、リング形状のローラ３８の径方向の幅、すなわち外径から内径を減算し、２で除算した長さである。

ローラ３８の下側の内径ｄ_２は、ローラ３８の端面５６の内径である。ローラ３８の端面５６は、シャフト３２の軸方向への平面視、すなわち下側からの視点で平面的にみて、外形が円形で、中央に円形の穴を有するリング形状であり、ｄ_２は、その穴の径である。ローラ３８の端面５６の幅は、下側からの視点で平面的にみて、リング形状のローラ３８の径方向の幅、すなわち外径から内径を減算し、２で除算した長さである。

吐出側空間は、図３（ｂ）に示すように、シャフト３２の軸方向に切断した断面がＬ字形の、シャフト３２の周囲に形成された溝５０と、溝５０に連続する面取りされた部分５２とから構成される空間で、冷媒が流入する。吐出側空間に流入した冷媒が下側へ向けて圧力をかける吐出側端面の吐出圧力範囲は、吐出側空間を構成する溝５０を平面視した場合のリング形状の範囲であり、吐出側端面の吐出圧力範囲の径は、そのリング形状の範囲の外径Ｄ_１である。

反吐出側空間は、図３（ｂ）に示すように、シャフト３２の軸方向に切断した断面がＬ字形の、シャフト３２の周囲に形成された溝５１と、溝５１に連続する面取りされた部分５３とから構成される空間で、冷媒が流入する。反吐出側空間に流入した冷媒が上側へ向けて圧力をかける反吐出側端面の吐出圧力範囲は、反吐出側空間を構成する溝５１を平面視した場合のリング形状の範囲であり、反吐出側端面の吐出圧力範囲の径は、そのリング形状の範囲の外径Ｄ_２である。

シャフト３２は、ピン部３１を挟んで上側と下側で外径が異なっており、上側の外径が、下側の外径より大きくなっている。シャフト３２の上側には、ロータ３０ｂが取り付けられ、ロータ３０ｂを支持するために一定の外径が必要とされるが、下側には支持するものが存在しないため、上側より外径が小さくてもよいからである。

ローラ３８の上側の端面５４の幅を、ローラ３８の下側の端面５６の幅より大きくすることで、吐出口を上側の端面５４により閉鎖することができ、吐出口とローラ３８の内側との連通を抑制することができる。ローラ３８の上側の端面５４の幅を、ローラ３８の下側の端面５６の幅より大きくすることは、ローラ３８の端面５４および端面５６の外径が同一であることから、ｄ_１＜ｄ_２が成立することを意味する。

ローラ３８の下側の面取りされた部分５３の平面視における面積は、ローラ３８の上側の面取りされた部分５２の平面視における面積より大きい。このため、下側からローラ３８にかかる圧力は、上側からローラ３８にかかる圧力より大きくなる。すると、ローラ３８が、上側へ持ち上げられ、主軸受３４に押し付けられた状態になり、ローラ３８と副軸受３５との間のクリアランスが拡大する。クリアランスの拡大は、漏れ損失を増加させ、ローラ３８の上側の端面５４の押し付けによる機械損失や摩耗を増加させる。

圧縮室３６から吐出される冷媒は、吐出側空間および反吐出側空間にも流入する。すると、吐出側空間内の冷媒が、シャフト３２の軸方向、すなわち下側へ向けて圧力をかける。一方、反吐出側空間内の冷媒は、シャフト３２の軸方向、すなわち上側へ向けて圧力をかける。圧力は、圧力をかける範囲の面積が大きくなるほど大きくなる。

ローラ３８は、上側の端面５４が主軸受３４に押し付けられ、ローラ３８と副軸受３５との間のクリアランスが拡大する状況であるため、下側へ向けてローラ３８に圧力をかけることができれば、上記のローラ３８の上側の端面５４の押し付けやクリアランス拡大の問題が解消できるものと考えられる。

そこで、下側へ向けてローラ３８の端面５４にかける圧力を、上側へ向けてローラ３８の端面５６にかける圧力より大きくする。これは、ローラ３８の上側の端面５４と吐出側端面の吐出圧力範囲とが重なる範囲に加える圧力が、ローラ３８の下側の端面５６と反吐出側端面の吐出圧力範囲とが重なる範囲に加える圧力より大きいことを意味する。

ローラ３８の面取りされた部分５２、５３の平面視した面積は、ローラ３８の上側より下側が大きく、ローラ３８の下側の端面５６が反吐出側端面の吐出圧力範囲と重なっていれば、ローラ３８の上側の端面５４も吐出側端面の吐出圧力範囲と重なっているはずである。ローラ３８の下側の端面５６が反吐出側端面の吐出圧力範囲と重なることは、図３（ｂ）に示すように、シャフト３２の断面の中心から反吐出側端面の吐出圧力範囲の、向かって左側の縁部までの距離が、ローラ３８の下側の端面５６までの距離に等しいか、それより大きいことを意味する。

シャフト３２の断面の中心から反吐出側端面の吐出圧力範囲の縁部までの距離は、反吐出側端面の吐出圧力範囲の径の半分であり、Ｄ_２／２である。シャフト３２の断面の中心からローラ３８の下側の端面５６までの距離は、ローラ３８の内径がｄ_２であり、ローラ３８の断面の中心が、シャフト３２の断面の中心から偏心量ｅだけずれていることから、ｄ_２／２－ｅとなる。したがって、ローラ３８の下側の端面５６が反吐出側端面の吐出圧力範囲と重なることは、ｄ_２／２－ｅ≦Ｄ_２／２が成立することを意味し、整理すると、ｄ_２－２ｅ≦Ｄ_２となる。

また、ローラ３８の上側の端面５４と吐出側端面の吐出圧力範囲とが重なる範囲にかかる圧力を、ローラ３８の下側の端面５６と反吐出側端面の吐出圧力範囲とが重なる範囲にかかる圧力より大きくするには、吐出側端面の吐出圧力範囲を反吐出側端面の吐出圧力範囲より大きくすればよい。したがって、吐出側端面の吐出圧力範囲を反吐出側端面の吐出圧力範囲より大きくことは、Ｄ_２＜Ｄ_１が成立することを意味する。

まとめると、ｄ_１＜ｄ_２、かつ、ｄ_２－２ｅ≦Ｄ_２、かつ、Ｄ_２＜Ｄ_１が成立する圧縮機を提供することで、主軸受３４に設けられる吐出口を大径化しても、主軸受３４側のローラ３８の端面５４の幅を大きくしてローラ３８の外側と内側の導通を抑制でき、かつ、主軸受３４へのローラ３８の押し付けを低減し、ローラ３８のクリアランスの偏りも抑制できるため、圧縮機効率およびローラ端面摺動に対する信頼性を向上させることができる。

図５は、ローラ３８の上側の圧力による荷重と、ローラ３８の下側の圧力による荷重とが釣り合う条件について説明する図である。図５（ａ）は、主軸受３４を取り除き、上側から見た図で、図５（ｂ）は、副軸受３５を取り除き、下側から見た図である。

ローラ３８の上下のクリアランスが偏らないようにするには、ローラ３８の上側の圧力による荷重と、ローラ３８の下側の圧力による荷重とが釣り合うことが条件となる。

ローラ３８の上側の圧力による荷重と、ローラ３８の下側の圧力による荷重とが釣り合うには、シャフト３２の軸方向への平面視において、荷重がかかるローラ３８の上側の面積と、荷重がかかるローラ３８の下側の面積とが略同一であればよい。

荷重がかかるローラ３８の上側の面積は、ローラ３８の上側からの視点で、ローラ３８の上側の面取りされた部分５２を上側から平面的に見た平面部分７０の面積と、ローラ３８の端面５４と吐出側端面の吐出圧力範囲とが重なる部分７１の面積との和であり、ここでは、その面積をＡ_１とする。平面部分７０は、図５（ａ）の上側からの視点で、ローラ３８の上側の端面５４の直ぐ内側にある略一定幅のリング形状の部分である。吐出側端面の吐出圧力範囲が重なる部分７１は、ローラ３８の端面５４上であって、ローラ３８の端面５４の内側から外側へ延びた部分である。

荷重がかかるローラ３８の下側の面積は、ローラ３８の下側からの視点で、ローラ３８の下側の面取りされた部分５３を下側から平面的に見た平面部分７２の面積と、ローラ３８の端面５６と反吐出側端面の吐出圧力範囲とが重なる部分７３の面積との和であり、ここでは、その面積をＡ_２とする。平面部分７２は、図５（ｂ）の下側からの視点で、ローラ３８の下側の端面５６の直ぐ内側にある略一定幅のリング形状の部分である。反吐出側端面の吐出圧力範囲が重なる部分７３は、ローラ３８の端面５６上であって、ローラ３８の端面５６の内側から外側へ延びた部分である。

ローラ３８の上下にかかる荷重が釣り合うようにするためには、Ａ_１とＡ_２が略同一であればよい。

これにより、ローラ３８の上下のクリアランスが均一化され、漏れ損失を低減することができ、ローラ３８の主軸受３４への押し付けによる機械損失や摩耗を抑制することができる。

ローラ３８には、下側へ向けて、ローラ３８の上下の圧力による合力が作用する。圧縮機２１の起動時は、冷媒が圧縮されていないので、下側へはローラ３８の自重のみで圧力による力は発生していない。圧縮機２１が起動した後は、冷媒が圧縮され、ローラ３８は、常に圧力による荷重を受けることになる。

すると、上記のローラ３８の上下にかかる荷重が釣り合うように、Ａ_１とＡ_２を略同一とした場合、圧縮機２１の起動時は、ローラ３８の自重でローラ３８の下側のクリアランスが小さく、ローラ３８が下側に降りた状態であるのに、起動後は、ローラ３８の上下のクリアランスが均一化される結果、起動時に比べて上側に持ち上げられた状態になる。これでは、ローラ３８が上下動することになる。

圧縮機２１の起動時から起動後の運転中にかけてローラ３８が常に下側へ向けて荷重を受けるように構成すれば、上記のローラ３８の上下動を抑制することができる。ローラ３８の上下動を抑制し、常にローラ３８が下側に降りた状態であれば、ローラ３８が上下動することにより主軸受３４や副軸受３５に強く押し付けられることはないので、ローラ３８の端面５４、５６の押し付けによる機械損失や摩耗を抑制することができる。

荷重がかかるローラ３８の上側の面積は、ローラ３８の上側からの視点で、ローラ３８の上側の面取りされた部分５２を上側から平面的に見た平面部分７０の面積と、ローラ３８の端面５４と吐出側端面の吐出圧力範囲とが重なる部分７１の面積との和である。ここでは、その面積をＡ_３とする。

荷重がかかるローラ３８の下側の面積は、ローラ３８の下側からの視点で、ローラ３８の下側の面取りされた部分５３を下側から平面的に見た平面部分７２の面積と、ローラ３８の端面５６と反吐出側端面の吐出圧力範囲とが重なる部分７３の面積との和である。ここでは、その面積をＡ_４とする。

圧縮機２１の起動時から起動後の運転中にかけてローラ３８が常に下側へ向けて荷重を受けるように構成するには、荷重がかかるローラ３８の上側の面積Ａ_３の方が、荷重がかかるローラ３８の下側の面積Ａ_４より大きければ良く、Ａ_４＜Ａ_３が成立することを意味する。

図６は、スラスト面について説明する図である。スラスト面は、シャフト３２の軸方向に働く力を受ける面であり、ピン部３１の上側パッド３１ａが主軸受３４上を摺動する際の摺動面（上側スラスト面）５５と、ピン部３１の下側パッド３１ｂが副軸受３５上を摺動する際の摺動面（下側スラスト面）５７とがある。

吐出側端面の吐出圧力範囲が、上側スラスト面５５より大きいと、溝５０内に上側パッド３１ａが入り込む形となり、シャフト３２の軸方向に働く力を受け止めることができず、スラストが有効に機能しない。同様に、反吐出側端面の吐出圧力範囲が、下側スラスト面５７より大きいと、溝５１内に下側パッド３１ｂが入り込む形となり、スラストが有効に機能しない。

ここで、図６に示すように、圧縮室３６の吐出側端面の吐出圧力範囲の径をＤ_１とし、圧縮室３６の反吐出側端面の吐出圧力範囲の径をＤ_２とし、シャフト３２の断面の中心から主軸受３４上を摺動するピン部３１、すなわち上側パッド３１ａの最も離間した縁部までの距離（最大寸法）をＬ_１とし、シャフト３２の断面の中心から副軸受３５上を摺動するピン部３１、すなわち下側パッド３１ｂの最も離間した縁部までの距離（最大寸法）をＬ_２とする。

上下のスラストを有効に機能させるためには、上側スラスト面５５が、吐出側端面の吐出圧力範囲より大きく、下側スラスト面５７が、反吐出側端面の吐出圧力範囲より大きければよい。このことは、上側スラスト面５５の最大寸法の径が、吐出側端面の吐出圧力範囲の径より大きいことを意味し、Ｄ_１＜２×Ｌが成立する。また、下側スラスト面５７の最大寸法の径が、反吐出側端面の吐出圧力範囲の径より大きいことを意味し、Ｄ_２＜２×Ｌ２が成立する。

このようにして、上下のスラストを有効に機能させることで、圧縮機２１の運転の安定性を向上させることができる。

これまでの例では、図３（ｂ）に示すように、ローラ３８の端面５６が、圧縮室３６の反吐出側端面の吐出圧力範囲に重なる場合について説明してきた。溝５１は、図７（ａ）に示すように、ローラ３８の下側の端面５６にまで延びていない場合もあり、この場合、ローラ３８の端面５６が、圧縮室３６の反吐出側端面の吐出圧力範囲に重ならないことになる。

図７（ａ）を参照すると、ローラ３８の上側の内径ｄ_１は、主軸受３４に対向するローラ３８の端面５４の内径である。ローラ３８の下側の内径ｄ_２は、副軸受３５に対向するローラ３８の端面５６の内径である。圧縮室３６の吐出側端面の吐出圧力範囲は、吐出側空間を構成する溝５０を平面視した場合のリング形状の範囲であり、その径は、そのリング形状の範囲の外径Ｄ_１である。圧縮室３６の反吐出側端面の吐出圧力範囲は、反吐出側空間を構成する溝５１を平面視した場合のリング形状の範囲であり、その径は、そのリング形状の範囲の外径Ｄ_２である。

ローラ３８の端面５６が、圧縮室３６の反吐出側端面の吐出圧力範囲に重ならない場合でも、ローラ３８の端面５４の幅を、ローラ３８の端面５６の幅より大きくすることで、吐出口を上側の端面５４により閉鎖することができ、吐出口とローラ３８の内側との連通を抑制することができる。ローラ３８の端面５４の幅を、ローラ３８の端面５６の幅より大きくすることは、ローラ３８の端面５４および端面５６の外径が同一であることから、ｄ_１＜ｄ_２が成立することを意味する。

ローラ３８の下側の面取りされた部分５３を下側から平面的にみた平面部分７２の面積は、ローラ３８の上側の面取りされた部分５２を上側から平面的にみた平面部分７０の面積より大きい。このため、下側からローラ３８にかかる圧力は、上側からローラ３８にかかる圧力より大きくなり、ローラ３８が、主軸受３４に押し付けられた状態になり、ローラ３８と副軸受３５との間のクリアランスが拡大する。

このクリアランスの拡大を抑制するには、ローラ３８の端面５４に圧力を加えることが必要で、ローラ３８の端面５４が、圧縮室３６の吐出側端面の吐出圧力範囲に重なり、上側から圧力を加えることができることが条件となる。このケースでは、ローラ３８の端面５６が、圧縮室３６の反吐出側端面の吐出圧力範囲に重なっていない。

シャフト３２の断面の中心から圧縮室３６の吐出側端面の吐出圧力範囲の縁部までの距離は、圧縮室３６の吐出側端面の吐出圧力範囲の径の半分であり、Ｄ_１／２である。シャフト３２の断面の中心からローラ３８の端面５４までの距離は、ローラ３８の内径がｄ_１であり、ローラ３８の断面の中心が、シャフト３２の断面の中心から偏心量ｅだけずれていることから、ｄ_１／２－ｅとなる。したがって、ローラ３８の端面５４が、圧縮室３６の吐出側端面の吐出圧力範囲と重なることは、ｄ_１／２－ｅ≦Ｄ_１／２が成立することを意味し、整理すると、ｄ_１－２ｅ≦Ｄ_１となる。

シャフト３２の断面の中心から圧縮室３６の反吐出側端面の吐出圧力範囲の縁部までの距離は、圧縮室３６の反吐出側端面の吐出圧力範囲の径の半分であり、Ｄ_２／２である。シャフト３２の断面の中心からローラ３８の端面５６までの距離は、ローラ３８の内径がｄ_２であり、ローラ３８の断面の中心が、シャフト３２の断面の中心から偏心量ｅだけずれていることから、ｄ_２／２－ｅとなる。したがって、ローラ３８の端面５６が、圧縮室３６の反吐出側端面の吐出圧力範囲と重ならないことは、ｄ_２／２－ｅ＞Ｄ_２／２が成立することを意味し、整理すると、Ｄ_２＜ｄ_２－２ｅとなる。

また、圧縮室３６の吐出側端面の吐出圧力範囲にかかる圧力を、圧縮室３６の反吐出側端面の吐出圧力範囲にかかる圧力より大きくするには、上側端面の吐出圧力範囲の面積を反吐出側端面の吐出圧力範囲の面積より大きくすればよい。したがって、吐出側端面の吐出圧力範囲の面積を反吐出側端面の吐出圧力範囲の面積より大きくことは、Ｄ_２＜Ｄ_１が成立することを意味する。

ローラ３８の端面５６が、反吐出側端面の吐出圧力範囲と重ならない場合、面取りされた部分５３に流入した冷媒によりローラ３８と副軸受３５の両方に、シャフト３２の軸方向の圧力が加えられることになる。

すると、単に、上記のｄ_１＜ｄ_２、かつ、ｄ_１－２ｅ≦Ｄ_１、かつ、Ｄ_２＜ｄ_２－２ｅ、かつ、Ｄ_２＜Ｄ_１が成立する圧縮機を提供しただけでは、ローラ３８の上下のクリアランスが均一化されない可能性がある。

ローラ３８の上下のクリアランスを均一化するためには、ローラ３８の上下の圧力による力が釣り合うことが条件となる。

ローラ３８の上側の圧力による荷重と、ローラ３８の下側の圧力による荷重とが釣り合うには、シャフト３２の軸方向への平面視において、荷重がかかるローラ３８の上側の面積と、荷重がかかるローラ３８の下側の面積とが略同一であればよい。

荷重がかかるローラ３８の上側の面積は、ローラ３８の上側からの視点で、ローラ３８の上側の面取りされた部分５２を上側から平面的にみた平面部分７０の面積と、ローラ３８の端面５４と吐出側端面の吐出圧力範囲とが重なる部分７１の面積との和である。ここでは、その面積をＡ_５とする。

荷重がかかるローラ３８の下側の面積は、ローラ３８の下側からの視点で、ローラ３８の下側の面取りされた部分５３を下側から平面的にみた平面部分７２の面積と、ローラ３８の端面５６と反吐出側端面の吐出圧力範囲とが重なる部分の面積との和である。ここでは、その面積をＡ_６とする。なお、ローラ３８の端面５６と反吐出側端面の吐出圧力範囲とは重ならないので、この部分の面積は０である。

ローラ３８の上下にかかる荷重が釣り合うようにするためには、Ａ_５とＡ_６が略同一であればよい。

この場合においても、ローラ３８には、下側へ向けて、ローラ３８の上下の圧力による合力が作用する。圧縮機２１の起動時は、冷媒が圧縮されていないので、下側へはローラ３８の自重のみで圧力による力は発生していない。圧縮機２１が起動した後は、冷媒が圧縮され、ローラ３８は、常に圧力による荷重を受けることになる。したがって、ローラ３８が上下動する。

圧縮機２１の起動時から起動後の運転中にかけてローラ３８が常に下側へ向けて荷重を受けるように構成すれば、上記のローラ３８の上下動を抑制することができる。ローラ３８の上下動を抑制し、常にローラ３８が下側に降りた状態であれば、ローラ３８が上下動することにより主軸受３４や副軸受３５に強く押し付けられることはないので、ローラ３８の端面５４、５６の押し付けによる機械損失や摩耗を抑制することができる。

荷重がかかるローラ３８の上側の面積は、ローラ３８の上側からの視点で、ローラ３８の上側の面取りされた部分５２を上側から平面的に見た平面部分７０の面積と、ローラ３８の端面５４と吐出側端面の吐出圧力範囲とが重なる部分７１の面積との和である。ここでは、その面積をＡ_７とする。

荷重がかかるローラ３８の下側の面積は、ローラ３８の下側からの視点で、下側のローラ３８の面取りされた部分５３を下側から平面的に見た平面部分７２の面積と、ローラ３８の端面５６と反吐出側端面の吐出圧力範囲とが重なる部分７３の面積との和である。ここでは、その面積をＡ_８とする。

圧縮機２１の起動時から起動後の運転中にかけてローラ３８が常に下側へ向けて荷重を受けるように構成するには、ローラ３８の上側に荷重がかかる面積Ａ_７の方が、ローラ３８の下側に荷重がかかる面積Ａ_８より大きければ良く、Ａ_８＜Ａ_７が成立することを意味する。

また、この場合も、圧縮室３６の吐出側端面の吐出圧力範囲が、上側スラスト面５５より大きいと、溝５０内に上側パッド３１ａが入り込む形となり、シャフト３２の軸方向に働く力を受け止めることができず、スラストが有効に機能しない。同様に、圧縮室３６の反吐出側端面の吐出圧力範囲が、下側スラスト面５７より大きいと、溝５１内に下側パッド３１ｂが入り込む形となり、スラストが有効に機能しない。

上下のスラストを有効に機能させるためには、上側スラスト面５５が、圧縮室３６の吐出側端面の吐出圧力範囲より大きく、下側スラスト面５７が、圧縮室３６の反吐出側端面の吐出圧力範囲より大きければよい。このことは、上側スラスト面５５の最大寸法の径が、圧縮室３６の吐出側端面の吐出圧力範囲の径より大きいことを意味し、Ｄ_１＜２×Ｌが成立する。また、下側スラスト面５７の最大寸法の径が、圧縮室３６の反吐出側端面の吐出圧力範囲の径より大きいことを意味し、Ｄ_２＜２×Ｌ２が成立する。

このようにして、上下のスラストを有効に機能させることで、圧縮機２１の運転の安定性を向上させることができる。

以上に説明してきたように、本発明の圧縮機および空気調和装置を提供することにより、流体としての冷媒の漏れ、機械損失および摩耗を低減することができる。

これまで本発明の圧縮機および空気調和装置について上述した実施形態をもって詳細に説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態や、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

したがって、本発明によれば、（１）電動機と、電動機により回転し、偏心部を備えた回転軸と、回転軸を回転可能に支持する第１および第２の軸受と、偏心部が挿嵌される中空の円筒体と、第１および第２の軸受とともに圧縮室を構成し、圧縮室内で回転する円筒体により流体を圧縮する中空の筒状体とを備える圧縮機構とを含み、第１の軸受に対向する円筒体の第１の端面の幅が、第２の軸受に対向する円筒体の第２の端面の幅より大きく、かつ、円筒体の第１の軸受側の内径をｄ_１とし、円筒体の第２の軸受側の内径をｄ_２とし、回転軸の断面の中心から偏心部の断面の中心までの距離を示す偏心量をｅとし、第１の軸受と円筒体と回転軸とにより形成された第１の空間内に流入した流体により圧力が加えられる圧縮室の第１の軸受側の第１の圧力範囲の径をＤ_１とし、第２の軸受と円筒体と回転軸とにより形成された第２の空間内に流入した流体により圧力が加えられる圧縮室の第２の軸受側の第２の圧力範囲の径をＤ_２とした場合、ｄ_１＜ｄ_２、かつ、Ｄ_２＜Ｄ_１、かつ、ｄ_２－２ｅ≦Ｄ_２が成立することを特徴とする、圧縮機を提供することができる。

本発明によれば、（２）円筒体の内側で、かつ、第１の軸受側および第２の軸受側の角部は、面取りされており、回転軸の軸方向への平面視において、円筒体の、第１の軸受側の面取りされた部分の面積と、円筒体の、第１の軸受側の端面と第１の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_１とし、円筒体の、第２の軸受側の面取りされた部分の面積と、円筒体の、第２の軸受側の端面と第２の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_２とした場合に、Ａ_１とＡ_２とが同一であることを特徴とする、上記（１）に記載の圧縮機を提供することができる。

本発明によれば、（３）円筒体の内側で、かつ、第１の軸受側および第２の軸受側の角部は、面取りされており、回転軸の軸方向への平面視において、円筒体の、第１の軸受側の面取りされた部分の面積と、円筒体の、第１の軸受側の端面と第１の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_３とし、円筒体の、第２の軸受側の面取りされた部分の面積と、円筒体の、第２の軸受側の端面と第２の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_４とした場合に、Ａ_４＜Ａ_３が成立することを特徴とする、上記（１）に記載の圧縮機を提供することができる。

本発明によれば、（４）第１の圧力範囲の径をＤ_１とし、第２の圧力範囲の径をＤ_２とし、回転軸の断面の中心から第１の軸受上を摺動する偏心部の最も離間した縁部までの距離を示す第１のスラスト面の最大寸法をＬ_１とし、回転軸の断面の中心から第２の軸受上を摺動する偏心部の最も離間した縁部までの距離を示す第２のスラスト面の最大寸法をＬ_２とした場合、Ｄ_１＜２×Ｌ_１、かつ、Ｄ_２＜２×Ｌ_２が成立することを特徴とする、上記（１）～（３）のいずれかに記載の圧縮機を提供することができる。

本発明によれば、（５）電動機と、電動機により回転し、偏心部を備えた回転軸と、回転軸を回転可能に支持する第１および第２の軸受と、偏心部が挿嵌される中空の円筒体と、第１および第２の軸受とともに圧縮室を構成し、圧縮室内で回転する円筒体により流体を圧縮する中空の筒状体とを備える圧縮機構とを含み、円筒体の内側で、かつ、第１の軸受側および第２の軸受側は、面取りされており、第１の軸受に対向する円筒体の第１の端面の幅が、第２の軸受に対向する円筒体の第２の端面の幅より大きく、かつ、円筒体の第１の軸受側の内径をｄ_１とし、円筒体の第２の軸受側の内径をｄ_２とし、回転軸の断面の中心から偏心部の断面の中心までの距離を示す偏心量をｅとし、第１の軸受と円筒体と回転軸とにより形成された第１の空間内に流入した流体により圧力が加えられる圧縮室の第１の軸受側の第１の圧力範囲の径をＤ_１とし、第２の軸受と円筒体と回転軸とにより形成された第２の空間内に流入した流体により圧力が加えられる圧縮室の第２の軸受側の第２の圧力範囲の径をＤ_２とした場合、ｄ_１＜ｄ_２、かつ、Ｄ_２＜Ｄ_１、かつ、Ｄ_２＜ｄ_２－２ｅ、かつ、ｄ_１－２ｅ≦Ｄ_１が成立し、回転軸の軸方向への平面視において、円筒体の、第１の軸受側の面取りされた部分の面積と、円筒体の、第１の軸受側の端面と第１の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_５とし、円筒体の、第２の軸受側の面取りされた部分の面積と、円筒体の、第２の軸受側の端面と第２の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_６とした場合に、Ａ_５とＡ_６とが同一であることを特徴とする、圧縮機を提供することができる。

本発明によれば、（６）電動機と、電動機により回転し、偏心部を備えた回転軸と、回転軸を回転可能に支持する第１および第２の軸受と、偏心部が挿嵌される中空の円筒体と、第１および第２の軸受とともに圧縮室を構成し、圧縮室内で回転する円筒体により流体を圧縮する中空の筒状体とを備える圧縮機構とを含み、円筒体の内側で、かつ、第１の軸受側および第２の軸受側は、面取りされており、第１の軸受に対向する円筒体の第１の端面の幅が、第２の軸受に対向する円筒体の第２の端面の幅より大きく、かつ、円筒体の第１の軸受側の内径をｄ_１とし、円筒体の第２の軸受側の内径をｄ_２とし、回転軸の断面の中心から偏心部の断面の中心までの距離を示す偏心量をｅとし、第１の軸受と円筒体と回転軸とにより形成された第１の空間内に流入した流体により圧力が加えられる圧縮室の第１の軸受側の第１の圧力範囲の径をＤ_１とし、第２の軸受と円筒体と回転軸とにより形成された第２の空間内に流入した流体により圧力が加えられる圧縮室の第２の軸受側の第２の圧力範囲の径をＤ_２とした場合、ｄ_１＜ｄ_２、かつ、Ｄ_２＜Ｄ_１、かつ、Ｄ_２＜ｄ_２－２ｅ、かつ、ｄ_１－２ｅ≦Ｄ_１が成立し、回転軸の軸方向への平面視において、円筒体の、第１の軸受側の面取りされた部分の面積と、円筒体の、第１の軸受側の端面と第１の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_７とし、円筒体の、第２の軸受側の面取りされた部分の面積と、円筒体の、第２の軸受側の端面と第２の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_８とした場合に、Ａ_８＜Ａ_７が成立することを特徴とする、圧縮機を提供することができる。

本発明によれば、（７）回転軸の断面の中心から第１の軸受上を摺動する偏心部の最も離間した縁部までの距離を示す第１のスラスト面の最大寸法をＬ_１とし、回転軸の断面の中心から第２の軸受上を摺動する偏心部の最も離間した縁部までの距離を示す第２のスラスト面の最大寸法をＬ_２とした場合、Ｄ_１＜２×Ｌ_１、かつ、Ｄ_２＜２×Ｌ_２が成立することを特徴とする、上記（５）または（６）に記載の圧縮機を提供することができる。

本発明によれば、（８）圧縮機構が、第１の軸受と第２の軸受との間に１以上の隔壁板を備え、複数の圧縮室を有する、上記（１）～（７）のいずれに記載の圧縮機を提供することができる。

本発明によれば、上記（１）～（８）のいずれかに記載の圧縮機を備える空気調和装置を提供することができる。

１０…空気調和装置
１１…室内機
１２…室内熱交換器
１３…室内ファン
１４…室内ファン用駆動モータ
２０…室外機
２１…圧縮機
２２…四方弁
２３…室外膨張弁
２４…室外熱交換器
２５…室外ファン
２６…室外ファン用駆動モータ
２７…アキュームレータ
２８…制御装置
３０…モータ
３０ａ…ステータ
３０ｂ…ロータ
３１…ピン部
３１ａ…上側パッド
３１ｂ…下側パッド
３２…シャフト
３３…容器
３４…主軸受
３５…副軸受
３６…圧縮室
３７…シリンダ
３８…ローラ
３９…ベーン
４０…弾性部材
４１…吸込ノズル
４２、４３…空間
４４…吐出ノズル
４５…隔壁板
５０、５１…溝
５２、５３…面取りされた部分
５４、５６…端面
５５…上側スラスト面
５６…下側スラスト面
５８…吐出口
５９…切欠部
６０…穴
７０、７２…平面部分
７１、７３…重なる部分

Claims (11)

1. 電動機と、
   前記電動機により回転し、偏心部を備えた回転軸と、
   前記回転軸を回転可能に支持する第１および第２の軸受と、前記偏心部が挿嵌される中空の円筒体と、前記第１および第２の軸受とともに圧縮室を構成し、前記圧縮室内で回転する前記円筒体により流体を圧縮する中空の筒状体とを備える圧縮機構と
   を含み、
   前記第１の軸受に対向する前記円筒体の第１の端面の幅が、前記第２の軸受に対向する前記円筒体の第２の端面の幅より大きく、かつ、
   前記円筒体の前記第１の軸受側の内径をｄ_１とし、前記円筒体の前記第２の軸受側の内径をｄ_２とし、前記回転軸の断面の中心から前記偏心部の断面の中心までの距離を示す偏心量をｅとし、前記第１の軸受と前記円筒体との間、前記第１の軸受と前記回転軸との間、および前記第１の軸受と前記偏心部との間に設けられ、前記回転軸の軸方向への平面視において、前記第１の軸受の前記回転軸が挿入される穴の周囲にリング状に形成される第１の溝により形成された第１の空間内に流入した前記流体により圧力が加えられる前記圧縮室の第１の軸受側端面のリング形状の範囲を第１の圧力範囲とし、前記第１の軸受側端面のリング形状の範囲の外径である前記第１の圧力範囲の径をＤ_１とし、前記第２の軸受と前記円筒体との間、前記第２の軸受と前記回転軸との間、および前記第２の軸受と前記偏心部との間に設けられ、前記回転軸の軸方向への平面視において、前記第２の軸受の前記回転軸が挿入される穴の周囲にリング状に形成される第２の溝により形成された第２の空間内に流入した前記流体により圧力が加えられる前記圧縮室の前記第２の軸受側端面のリング形状の範囲を第２の圧力範囲とし、前記第２の軸受側端面のリング形状の範囲の外径である前記第２の圧力範囲の径をＤ_２とした場合に、ｄ_１＜ｄ_２、かつ、Ｄ_２＜Ｄ_１、かつ、ｄ_２－２ｅ≦Ｄ_２が成立することを特徴とする、圧縮機。
2. 前記円筒体の内側で、かつ、前記第１の軸受側および前記第２の軸受側の角部は、面取りされており、
   前記回転軸の軸方向への平面視において、前記円筒体の、前記第１の軸受側の面取りされた部分の面積と、前記円筒体の、前記第１の軸受側の端面と前記第１の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_１とし、前記円筒体の、前記第２の軸受側の面取りされた部分の面積と、前記円筒体の、前記第２の軸受側の端面と前記第２の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_２とした場合に、Ａ_１とＡ_２とが同一であることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記円筒体の内側で、かつ、前記第１の軸受側および前記第２の軸受側の角部は、面取りされており、
   前記回転軸の軸方向への平面視において、前記円筒体の、前記第１の軸受側の面取りされた部分の面積と、前記円筒体の、前記第１の軸受側の端面と前記第１の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_３とし、前記円筒体の、前記第２の軸受側の面取りされた部分の面積と、前記円筒体の、前記第２の軸受側の端面と前記第２の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_４とした場合に、Ａ_４＜Ａ_３が成立することを特徴とする、請求項１に記載の圧縮機。
4. 前記第１の圧力範囲の径をＤ_１とし、前記第２の圧力範囲の径をＤ_２とし、前記回転軸の断面の中心から前記第１の軸受上を摺動する前記偏心部の最も離間した縁部までの距離を示す第１のスラスト面の最大寸法をＬ_１とし、前記回転軸の断面の中心から前記第２の軸受上を摺動する前記偏心部の最も離間した縁部までの距離を示す第２のスラスト面の最大寸法をＬ_２とした場合に、Ｄ_１＜２×Ｌ_１、かつ、Ｄ_２＜２×Ｌ_２が成立することを特徴とする、請求項１に記載の圧縮機。
5. 電動機と、
   前記電動機により回転し、偏心部を備えた回転軸と、
   前記回転軸を回転可能に支持する第１および第２の軸受と、前記偏心部が挿嵌される中空の円筒体と、前記第１および第２の軸受とともに圧縮室を構成し、前記圧縮室内で回転する前記円筒体により流体を圧縮する中空の筒状体とを備える圧縮機構と
   を含み、
   前記円筒体の内側で、かつ、前記第１の軸受側および前記第２の軸受側は、面取りされており、
   前記第１の軸受に対向する前記円筒体の第１の端面の幅が、前記第２の軸受に対向する前記円筒体の第２の端面の幅より大きく、かつ、
   前記円筒体の前記第１の軸受側の内径をｄ_１とし、前記円筒体の前記第２の軸受側の内径をｄ_２とし、前記回転軸の断面の中心から前記偏心部の断面の中心までの距離を示す偏心量をｅとし、前記第１の軸受と前記円筒体との間、前記第１の軸受と前記回転軸との間、および前記第１の軸受と前記偏心部との間に設けられ、前記回転軸の軸方向への平面視において、前記第１の軸受の前記回転軸が挿入される穴の周囲にリング状に形成される第１の溝により形成された第１の空間内に流入した前記流体により圧力が加えられる前記圧縮室の第１の軸受側端面のリング形状の範囲を第１の圧力範囲とし、前記第１の軸受側端面のリング形状の範囲の外径である前記第１の圧力範囲の径をＤ_１とし、前記第２の軸受と前記円筒体との間、前記第２の軸受と前記回転軸との間、および前記第２の軸受と前記偏心部との間に設けられ、前記回転軸の軸方向への平面視において、前記第２の軸受の前記回転軸が挿入される穴の周囲にリング状に形成される第２の溝により形成された第２の空間内に流入した前記流体により圧力が加えられる前記圧縮室の前記第２の軸受側端面のリング形状の範囲を第２の圧力範囲とし、前記第２の軸受側端面のリング形状の範囲の外径である前記第２の圧力範囲の径をＤ_２とした場合に、ｄ_１＜ｄ_２、かつ、Ｄ_２＜Ｄ_１、かつ、Ｄ_２＜ｄ_２－２ｅ、かつ、ｄ_１－２ｅ≦Ｄ_１が成立し、かつ、
   前記回転軸の軸方向への平面視において、前記円筒体の、前記第１の軸受側の面取りされた部分の面積と、前記円筒体の、前記第１の軸受側の端面と前記第１の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_５とし、前記円筒体の、前記第２の軸受側の面取りされた部分の面積と、前記円筒体の、前記第２の軸受側の端面と前記第２の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_６とした場合に、Ａ_５とＡ_６とが同一であることを特徴とする、圧縮機。
6. 電動機と、
   前記電動機により回転し、偏心部を備えた回転軸と、
   前記回転軸を回転可能に支持する第１および第２の軸受と、前記偏心部が挿嵌される中空の円筒体と、前記第１および第２の軸受とともに圧縮室を構成し、前記圧縮室内で回転する前記円筒体により流体を圧縮する中空の筒状体とを備える圧縮機構と
   を含み、
   前記円筒体の内側で、かつ、前記第１の軸受側および前記第２の軸受側は、面取りされており、
   前記第１の軸受に対向する前記円筒体の第１の端面の幅が、前記第２の軸受に対向する前記円筒体の第２の端面の幅より大きく、かつ、
   前記円筒体の前記第１の軸受側の内径をｄ_１とし、前記円筒体の前記第２の軸受側の内径をｄ_２とし、前記回転軸の断面の中心から前記偏心部の断面の中心までの距離を示す偏心量をｅとし、前記第１の軸受と前記円筒体との間、前記第１の軸受と前記回転軸との間、および前記第１の軸受と前記偏心部との間に設けられ、前記回転軸の軸方向への平面視において、前記第１の軸受の前記回転軸が挿入される穴の周囲にリング状に形成される第１の溝により形成された第１の空間内に流入した前記流体により圧力が加えられる前記圧縮室の第１の軸受側端面のリング形状の範囲を第１の圧力範囲とし、前記第１の軸受側端面のリング形状の範囲の外径である前記第１の圧力範囲の径をＤ_１とし、前記第２の軸受と前記円筒体との間、前記第２の軸受と前記回転軸との間、および前記第２の軸受と前記偏心部との間に設けられ、前記回転軸の軸方向への平面視において、前記第２の軸受の前記回転軸が挿入される穴の周囲にリング状に形成される第２の溝により形成された第２の空間内に流入した前記流体により圧力が加えられる前記圧縮室の前記第２の軸受側端面のリング形状の範囲を第２の圧力範囲とし、前記第２の軸受側端面のリング形状の範囲の外径である前記第２の圧力範囲の径をＤ_２とした場合に、ｄ_１＜ｄ_２、かつ、Ｄ_２＜Ｄ_１、かつ、Ｄ_２＜ｄ_２－２ｅ、かつ、ｄ_１－２ｅ≦Ｄ_１が成立し、かつ、
   前記回転軸の軸方向への平面視において、前記円筒体の、前記第１の軸受側の面取りされた部分の面積と、前記円筒体の、前記第１の軸受側の端面と前記第１の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_７とし、前記円筒体の、前記第２の軸受側の面取りされた部分の面積と、前記円筒体の、前記第２の軸受側の端面と前記第２の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_８とした場合に、Ａ_８＜Ａ_７が成立することを特徴とする、圧縮機。
7. 前記回転軸の断面の中心から前記第１の軸受上を摺動する前記偏心部の最も離間した縁部までの距離を示す第１のスラスト面の最大寸法をＬ_１とし、前記回転軸の断面の中心から前記第２の軸受上を摺動する前記偏心部の最も離間した縁部までの距離を示す第２のスラスト面の最大寸法をＬ_２とした場合、Ｄ_１＜２×Ｌ_１、かつ、Ｄ_２＜２×Ｌ_２が成立することを特徴とする、請求項５または６に記載の圧縮機。
8. 前記圧縮機構が、前記第１の軸受と前記第２の軸受との間に１以上の隔壁板を備え、複数の圧縮室を有する、請求項１、５または６に記載の圧縮機。
9. 圧縮機を備える空気調和装置であって、前記圧縮機が、
   電動機と、
   前記電動機により回転し、偏心部を備えた回転軸と、
   前記回転軸を回転可能に支持する第１および第２の軸受と、前記偏心部が挿嵌される中空の円筒体と、前記第１および第２の軸受とともに圧縮室を構成し、前記圧縮室内で回転する前記円筒体により流体を圧縮する中空の筒状体とを備える圧縮機構と
   を含み、
   前記第１の軸受に対向する前記円筒体の第１の端面の幅が、前記第２の軸受に対向する前記円筒体の第２の端面の幅より大きく、かつ、
   前記円筒体の前記第１の軸受側の内径をｄ_１とし、前記円筒体の前記第２の軸受側の内径をｄ_２とし、前記回転軸の断面の中心から前記偏心部の断面の中心までの距離を示す偏心量をｅとし、前記第１の軸受と前記円筒体との間、前記第１の軸受と前記回転軸との間、および前記第１の軸受と前記偏心部との間に設けられ、前記回転軸の軸方向への平面視において、前記第１の軸受の前記回転軸が挿入される穴の周囲にリング状に形成される第１の溝により形成された第１の空間内に流入した前記流体により圧力が加えられる前記圧縮室の第１の軸受側端面のリング形状の範囲を第１の圧力範囲とし、前記第１の軸受側端面のリング形状の範囲の外径である前記第１の圧力範囲の径をＤ_１とし、前記第２の軸受と前記円筒体との間、前記第２の軸受と前記回転軸との間、および前記第２の軸受と前記偏心部との間に設けられ、前記回転軸の軸方向への平面視において、前記第２の軸受の前記回転軸が挿入される穴の周囲にリング状に形成される第２の溝により形成された第２の空間内に流入した前記流体により圧力が加えられる前記圧縮室の前記第２の軸受側端面のリング形状の範囲を第２の圧力範囲とし、前記第２の軸受側端面のリング形状の範囲の外径である前記第２の圧力範囲の径をＤ_２とした場合、ｄ_１＜ｄ_２、かつ、Ｄ_２＜Ｄ_１、かつ、ｄ_２－２ｅ≦Ｄ_２が成立することを特徴とする、空気調和装置。
10. 圧縮機を備える空気調和装置であって、前記圧縮機が、
    電動機と、
    前記電動機により回転し、偏心部を備えた回転軸と、
    前記回転軸を回転可能に支持する第１および第２の軸受と、前記偏心部が挿嵌される中空の円筒体と、前記第１および第２の軸受とともに圧縮室を構成し、前記圧縮室内で回転する前記円筒体により流体を圧縮する中空の筒状体とを備える圧縮機構と
    を含み、
    前記円筒体の内側で、かつ、前記第１の軸受側および前記第２の軸受側は、面取りされており、
    前記第１の軸受に対向する前記円筒体の第１の端面の幅が、前記第２の軸受に対向する前記円筒体の第２の端面の幅より大きく、かつ、
    前記円筒体の前記第１の軸受側の内径をｄ_１とし、前記円筒体の前記第２の軸受側の内径をｄ_２とし、前記回転軸の断面の中心から前記偏心部の断面の中心までの距離を示す偏心量をｅとし、前記第１の軸受と前記円筒体との間、前記第１の軸受と前記回転軸との間、および前記第１の軸受と前記偏心部との間に設けられ、前記回転軸の軸方向への平面視において、前記第１の軸受の前記回転軸が挿入される穴の周囲にリング状に形成される第１の溝により形成された第１の空間内に流入した前記流体により圧力が加えられる前記圧縮室の第１の軸受側端面のリング形状の範囲を第１の圧力範囲とし、前記第１の軸受側端面のリング形状の範囲の外径である前記第１の圧力範囲の径をＤ_１とし、前記第２の軸受と前記円筒体との間、前記第２の軸受と前記回転軸との間、および前記第２の軸受と前記偏心部との間に設けられ、前記回転軸の軸方向への平面視において、前記第２の軸受の前記回転軸が挿入される穴の周囲にリング状に形成される第２の溝により形成された第２の空間内に流入した前記流体により圧力が加えられる前記圧縮室の前記第２の軸受側端面のリング形状の範囲を第２の圧力範囲とし、前記第２の軸受側端面のリング形状の範囲の外径である前記第２の圧力範囲の径をＤ_２とした場合、ｄ_１＜ｄ_２、かつ、Ｄ_２＜Ｄ_１、かつ、Ｄ_２＜ｄ_２－２ｅ、かつ、ｄ_１－２ｅ≦Ｄ_１が成立し、かつ、
    前記回転軸の軸方向への平面視において、前記円筒体の、前記第１の軸受側の面取りされた部分の面積と、前記円筒体の、前記第１の軸受側の端面と前記第１の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_５とし、前記円筒体の、前記第２の軸受側の面取りされた部分の面積と、前記円筒体の、前記第２の軸受側の端面と前記第２の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_６とした場合に、Ａ_５とＡ_６とが同一であることを特徴とする、空気調和装置。
11. 圧縮機を備える空気調和装置であって、前記圧縮機が、
    電動機と、
    前記電動機により回転し、偏心部を備えた回転軸と、
    前記回転軸を回転可能に支持する第１および第２の軸受と、前記偏心部が挿嵌される中空の円筒体と、前記第１および第２の軸受とともに圧縮室を構成し、前記圧縮室内で回転する前記円筒体により流体を圧縮する中空の筒状体とを備える圧縮機構と
    を含み、
    前記円筒体の内側で、かつ、前記第１の軸受側および前記第２の軸受側は、面取りされており、
    前記第１の軸受に対向する前記円筒体の第１の端面の幅が、前記第２の軸受に対向する前記円筒体の第２の端面の幅より大きく、かつ、
    前記円筒体の前記第１の軸受側の内径をｄ_１とし、前記円筒体の前記第２の軸受側の内径をｄ_２とし、前記回転軸の断面の中心から前記偏心部の断面の中心までの距離を示す偏心量をｅとし、前記第１の軸受と前記円筒体との間、前記第１の軸受と前記回転軸との間、および前記第１の軸受と前記偏心部との間に設けられ、前記回転軸の軸方向への平面視において、前記第１の軸受の前記回転軸が挿入される穴の周囲にリング状に形成される第１の溝により形成された第１の空間内に流入した前記流体により圧力が加えられる前記圧縮室の第１の軸受側端面のリング形状の範囲を第１の圧力範囲とし、前記第１の軸受側端面のリング形状の範囲の外径である前記第１の圧力範囲の径をＤ_１とし、前記第２の軸受と前記円筒体との間、前記第２の軸受と前記回転軸との間、および前記第２の軸受と前記偏心部との間に設けられ、前記回転軸の軸方向への平面視において、前記第２の軸受の前記回転軸が挿入される穴の周囲にリング状に形成される第２の溝により形成された第２の空間内に流入した前記流体により圧力が加えられる前記圧縮室の前記第２の軸受側端面のリング形状の範囲を第２の圧力範囲とし、前記第２の軸受側端面のリング形状の範囲の外径である前記第２の圧力範囲の径をＤ_２とした場合、ｄ_１＜ｄ_２、かつ、Ｄ_２＜Ｄ_１、かつ、Ｄ_２＜ｄ_２－２ｅ、かつ、ｄ_１－２ｅ≦Ｄ_１が成立し、かつ、
    前記回転軸の軸方向への平面視において、前記円筒体の、前記第１の軸受側の面取りされた部分の面積と、前記円筒体の、前記第１の軸受側の端面と前記第１の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_７とし、前記円筒体の、前記第２の軸受側の面取りされた部分の面積と、前記円筒体の、前記第２の軸受側の端面と前記第２の圧力範囲とが重なる部分の面積との和をＡ_８とした場合に、Ａ_８＜Ａ_７が成立することを特徴とする、空気調和装置。