JP2011127475A - 多気筒ロータリ式圧縮機と冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、剛性を確保し精度が高いシリンダを得るとともに、永久磁石のブレードに対する磁気吸着を確実になし、信頼性の向上を得る多気筒ロータリ式圧縮機と、冷凍サイクル効率の向上化を図れる冷凍サイクル装置を提供する。
【解決手段】本発明の多気筒ロータリ式圧縮機Ｔは、圧縮機構部３を構成する第１のブレード１２ａ後端部が第１のブレード背室１１ａに配備されるばね部材１３によって押圧付勢され、第２のブレード１２ｂは先端部側である第２のシリンダ室Ｓｂの圧力雰囲気と後端部側である第２のブレード背室１１ｂの圧力雰囲気との差圧に応じて押圧付勢され、第２のブレード背室は、ブレード溝１０ｂと連設され第２のブレードが規定ストローク量だけ突出可能な第１の孔部Ｄａに、第１の孔部よりも小面積の第２の孔部Ｄｂが連設されてなり、第２の孔部は、第２のブレードの後端部が第２のブレード背室に最も突出した位置で、第２のブレードの後端部を磁気吸着する永久磁石３３を収容する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、圧縮能力の切換えが可能な多気筒ロータリ式圧縮機と、この多気筒ロータリ式圧縮機を備えて冷凍サイクルを構成する冷凍サイクル装置に関する。

冷凍サイクル装置では、圧縮機構部に複数（主として、２つ）のシリンダ室を備えた多気筒ロータリ式圧縮機が多用されている。この種の圧縮機において、複数のシリンダ室で同時に圧縮作用を行う全能力運転と、一方のシリンダ室で圧縮作用をなし、他方では圧縮作用を停止して、圧縮仕事を低減する能力半減運転との切換えができれば有利である。

［特許文献１］には、それぞれローラが偏心回転するシリンダ室を備えた第１のシリンダおよび第２のシリンダと、上記ローラに当接してシリンダ室を二分するブレード（ベーン）と、ブレードの背面側端部を収容するブレード背室（ベーン室）を備えたロータリ式密閉型圧縮機が開示されている。

第１のシリンダ側のブレードは、ばね部材によって押圧付勢され、回転軸を回転駆動すれば常時、シリンダ室で圧縮作用をなす。密閉ケース内を高圧とし、第２のシリンダ室に吐出圧を導くと、第２のシリンダ側のブレードは先端部と後端部が同圧となり、停止して圧縮運転が行われない。第２のシリンダ室に吸込み圧を導くと、ブレードの先端部が低圧、後端部が高圧となり差圧を生じ、押圧付勢されてシリンダ室で圧縮運転が行われる。

特開２００４−３０１１４号公報（特許第４３４３６２７号公報）

ところで、上記［特許文献１］において、休筒運転（圧縮作用の無い）側のブレードが、たとえば圧力脈動の影響を受けて位置ズレすると、ローラへの衝突を繰り返してしまう。そのため、ブレードを保持する機構が備えられていて、最も簡素な構成ではシリンダの外周面からブレード背室に亘って割り溝を設け、ここに永久磁石を嵌め込んでいる。

上記シリンダは、ブレード溝とブレード背室を設けるために周壁一部が外方に突出形成され、剛性を確保している。それにも係らず、永久磁石嵌め込み用の割り溝を設けているので、シリンダの剛性を確保し難くなる。

そこで、ブレード背室周壁一部に、直接、永久磁石を取付ける構造が考えられる。永久磁石は、シリンダ室にかかる圧力とブレード背室にかかる圧力との差圧よりも小さい力でブレードを磁気吸着すればよいので、極く弱い磁力ですみ、薄型であることから、上記構成が可能である。

しかしながら、ブレード背室は縦孔構造となっていて、その直径は最低限、ブレードの移動ストローク分は必要である。一方、永久磁石は平板状をなすから、この板厚と幅寸法分をプラスした直径としなければならない。必然的にブレード室の縦孔直径が大となって、ブレード背室周壁と突出部周壁と間の寸法が薄くなり、剛性保持に影響を及ぼす。

さらに、永久磁石のブレード背室周壁取付けにあたって、ブレード背室は平面視で円形をなし、永久磁石は平板状であるので、形状の相違から永久磁石を正しい位置に取付けするのが困難であり、位置ズレが発生し易い。

本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、複数のシリンダを備えて圧縮能力可変をなす前提で、ブレード背室の構造を改良することにより、剛性を確保し、変形が少なく精度が高いシリンダを得るとともに、永久磁石の位置ズレを規制してブレードに対する磁気吸着を確実になし、信頼性の向上を得る多気筒ロータリ式圧縮機と、この多気筒ロータリ式圧縮機を備えて冷凍サイクル効率の向上化を図れる冷凍サイクル装置を提供しようとするものである。

上記目的を満足するため本発明の多気筒ロータリ式圧縮機は、密閉ケース内に回転軸を介して連結する電動機部と圧縮機構部を収容する。
上記圧縮機構部は、中間仕切り板を介在して設けられる第１のシリンダおよび第２のシリンダを備えていて、これらシリンダの内径部に第１のシリンダ室と第２のシリンダ室が形成され、各シリンダ室にブレード溝を介して連通する第１のブレード背室と第２のブレード背室を備える。
回転軸は、第１のシリンダ室と第２のシリンダ室に収容される第１の偏心部と第２の偏心部を有し、これら第１の偏心部と第２の偏心部に、第１、第２のシリンダ室で偏心回転する第１のローラおよび第２のローラを嵌合する。
上記ブレード溝に、第１のブレードおよび第２のブレードを移動自在に収容し、この先端部が第１のローラと第２のローラに当接したとき、第１のシリンダ室と第２のシリンダ室を区画する。
第１のブレードは、後端部が第１のブレード室に配備されるばね部材によって押圧付勢され、第２のブレードは、先端部が対向する第２のシリンダ室の圧力雰囲気と、後端部が対向する第２のブレード背室の圧力雰囲気との差圧に応じて押圧付勢される。
第２のブレード背室は、ブレード溝と連設され第２のブレードが規定ストローク量だけ突出可能な第１の孔部と、この第１の孔部と連設され第１の孔部よりも小面積の第２の孔部とから構成される。
第２の孔部は、第２のブレードの後端部が第２のブレード背室に最も突出した位置で、第２のブレードの後端部を磁気吸着する永久磁石を収容する。
上記目的を満足するため本発明の冷凍サイクル装置は、上記記載の多気筒ロータリ式圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器を備えて冷凍サイクルを構成する。

本発明によれば、剛性を確保し、変形が少なく精度が高いシリンダを得るとともに、永久磁石の位置ズレを規制してブレードに対する磁気吸着を確実になし、信頼性の向上を得る多気筒ロータリ式圧縮機と、この多気筒ロータリ式圧縮機を備えて冷凍サイクル効率の向上化を図れる冷凍サイクル装置を提供できる。

本発明における実施の形態に係る、多気筒ロータリ式圧縮機の概略の縦断面図と、冷凍サイクル装置の冷凍サイクル構成図。 同実施の形態に係る、多気筒ロータリ式圧縮機の要部の分解斜視図。 同実施の形態に係る、圧縮機構部要部の下面図。 同実施の形態に係る、変形例の圧縮機構部要部の下面図。 同実施の形態に係る、保持部材の平面図と正面図。 同実施の形態に係る、保持部材における突起の突出長さを説明する図。 同実施の形態に係る、第１のブレードと第２のブレードの正面図。 同実施の形態に係る、第２のブレードの平面図と正面図。 同実施の形態の変形例に係る、多気筒ロータリ式圧縮機の概略の縦断面図と、冷凍サイクル装置の冷凍サイクル構成図。

以下、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて説明する。
図１は、多気筒ロータリ式圧縮機Ｔの概略の断面構造と、この多気筒ロータリ式圧縮機Ｔを備えた冷凍サイクル装置Ｇの冷凍サイクル構成を示す図である。

はじめに多気筒ロータリ式圧縮機Ｔから説明すると、１は密閉ケースであって、この密閉ケース１内の下部には圧縮機構部３が設けられ、上部には電動機部４が設けられる。上記電動機部４と圧縮機構部３は、回転軸５を介して一体に連結される。

上記圧縮機構部３は、上部側に第１のシリンダ６Ａを備え、下部側に第２のシリンダ６Ｂを備えている。第１のシリンダ６Ａの上端面に主軸受７Ａが取付け固定され、第２のシリンダ６Ｂの下端面に副軸受７Ｂが取付け固定される。これら第１のシリンダ６Ａと第２のシリンダ６Ｂとの間には中間仕切り板２が介設される。

上記回転軸５は、各シリンダ６Ａ、６Ｂ内部を貫通していて、略１８０°の位相差で同一直径の第１の偏心部ａと第２の偏心部ｂを一体に備えている。各偏心部ａ、ｂは各シリンダ６Ａ、６Ｂの内径部に位置するように組立てられる。第１の偏心部ａに第１のローラ９ａが嵌合され、第２の偏心部ｂに第２のローラ９ｂが嵌合される。

上記第１のシリンダ６Ａの内径部は、主軸受７Ａと中間仕切り板２によって覆われていて、第１のシリンダ室Ｓａが形成される。上記第２のシリンダ６Ｂの内径部は、中間仕切り板２と副軸受７Ｂによって覆われていて、第２のシリンダ室Ｓｂが形成される。
第１のシリンダ室Ｓａと第２のシリンダ室Ｓｂは互いに同一直径および高さ寸法に形成される。そして、上記ローラ９ａ、９ｂの周壁一部が各シリンダ室Ｓａ、Ｓｂの周壁一部に線接触しながら偏心回転自在になるように、ローラ９ａ、９ｂはシリンダ室Ｓａ，Ｓｂに収容される。

上記主軸受７Ａには二重に重ねられた吐出マフラ８ａが取付けられていて、主軸受７Ａに設けられる吐出弁機構を覆っている。それぞれの吐出マフラ８ａには吐出孔が設けられる。上記副軸受７Ｂには一重の吐出マフラ８ｂが取付けられていて、副軸受７Ｂに設けられる吐出弁機構を覆う。この吐出マフラ８ｂには吐出孔が設けられていない。

上記主軸受７Ａに設けられる吐出弁機構は第１のシリンダ室Ｓａに対向していて、圧縮作用にともない室内圧力が所定圧力になったとき開放してガスを吐出マフラ８ａ内に吐出する。上記副軸受７Ｂに設けられる吐出弁機構は第２のシリンダ室Ｓｂに対向していて、室内圧力が所定圧力になったとき開放してガスを吐出マフラ８ｂ内に吐出する。

副軸受７Ｂと、第２のシリンダ６Ｂと、中間仕切り板２と、第１のシリンダ６Ａおよび主軸受７Ａとに亘って吐出ガス案内路が設けられる。この吐出ガス案内路は、第２のシリンダ室Ｓｂから吐出弁機構を介して下部側吐出マフラ８ｂに吐出された高圧ガスを、上部側の二重吐出マフラ８ａ内に案内する。

上記密閉ケース１の内底部には、潤滑油を集溜する油溜り部１４が形成される。図１において、上記主軸受７Ａのフランジ部を横切る実線は潤滑油の油面を示していて、圧縮機構部３のほとんど全部が上記油溜り部１４の潤滑油中に浸漬されている。

図２は、上記圧縮機構部３の一部を分解して示す斜視図であり、要部のみ示し、詳細は省略している。
第１のシリンダ６Ａには、第１のシリンダ室Ｓａとブレード溝１０ａを介して連通する第１のブレード背室１１ａが設けられ、上記ブレード溝１０ａには第１のブレード１２ａが移動自在に収容される。

第２のシリンダ６Ｂには、第２のシリンダ室Ｓｂとブレード溝１０ｂを介して連通する第２のブレード背室１１ｂが設けられ、上記ブレード溝１０ｂには第２のブレード１２ｂが移動自在に収容される。
第１、第２のブレード１２ａ、１２ｂそれぞれの先端部は平面視で略円弧状に形成されており、対向するシリンダ室Ｓａ、Ｓｂに突没できる。また、各ブレード１２ａ、１２ｂそれぞれの後端部は、対向するブレード背室１１ａ、１１ｂに突没できるよう寸法設定されている。

ブレード１２ａ、１２ｂ先端部が対向するシリンダ室Ｓａ、Ｓｂに突出した状態で、この先端部は平面視で円形状の上記第１、第２のローラ９ａ、９ｂ周壁に、回転角度にかかわらず線接触する。
上記第１のシリンダ６Ａには、第１のブレード背室１１ａと、このシリンダ６Ａの外周面とを連通する横孔ｆが設けられ、弾性体であるばね部材１３が収容される。ばね部材１３は第１のブレード１２ａの後端部端面と密閉ケース１内周壁との間に介在され、第１のブレード１２ａに弾性力（背圧）を付与する。

これに対して第２のブレード１２ｂは、後述するように、先端部が対向する第２のシリンダ室Ｓｂにおける圧力雰囲気の影響を受け、後端部が対向する第２のブレード背室１１ｂにおける圧力雰囲気の影響を受け、その差圧によって背圧が付与される、もしくは付与されない。

再び図１に示すように、第２のシリンダ６Ｂにおける第２のブレード背室１１ｂは、副軸受７Ｂのフランジ部周端から外方へ突出した位置に設けられ、そのままでは上下面が開口され密閉ケース１内に開放する。

しかしながら、第２のブレード背室１１ｂの上面開口部は、第２のシリンダＳｂの上端面に取付けられる中間仕切り板２によって覆われ、下面開口部は、閉塞部材１５によって覆われる。したがって、第２のブレード背室１１ｂの上下面開口部は中間仕切り板２と閉塞部材１５とで閉塞され、密閉構造をなす。

上記閉塞部材１５の側端面は副軸受７Ｂのフランジ部周端面に沿うよう形成され、この側端面と対向する側端面に圧力制御用配管１６が接続される。さらに閉塞部材１５には、圧力制御用配管１６の接続部から第２のブレード背室１１ｂに亘って案内通路１７が設けられる。

一方、多気筒ロータリ式圧縮機Ｔを構成する密閉ケース１の上端部には、吐出管Ｐが接続される。この吐出管Ｐは、凝縮器２０と、膨張装置２１および蒸発器２２を介してアキュームレータ２３の上端部に接続される。上記アキュームレータ２３と多気筒ロータリ式圧縮機Ｔとは、吸込み管Ｐａを介して接続される。
すなわち、以上説明した多気筒ロータリ式圧縮機Ｔと、凝縮器２０と、膨張装置２１と、蒸発器２２およびアキュームレータ２３を順次配管接続することで、冷凍サイクル装置Ｇが構成される。

上記吸込み管Ｐａは密閉ケース１を貫通して中間仕切り板２の周端面に接続される。中間仕切り板２においては、吸込み管Ｐａが接続される周面部位から軸芯方向に向って吸込み案内路が設けられる。この吸込み案内路の先端は斜め上方と斜め下方に二股状に分岐される。

斜め上方に分岐した分岐案内路は、第１のシリンダ室Ｓａに連通する。斜め下方に分岐した分岐案内路は、第２のシリンダ室Ｓｂに連通する。したがって、アキュームレータ２３と、多気筒ロータリ式圧縮機Ｔにおける第１のシリンダ室Ｓａと第２のシリンダ室Ｓｂとは、常時、連通状態にある。
上記圧力制御用配管１６の上端部は、密閉ケース１とアキュームレータ２３の上端部よりも上方位置に設けられる圧力切換え手段である三方弁２７に接続される。上記三方弁２７は、冷暖房運転の切換えが可能なヒートポンプ式冷凍サイクルを備えた空気調和機に用いられる四方切換え弁を流用して、コストの抑制を図る。

上記三方弁２７の第１のポートｐａには密閉ケース１と凝縮器２０とを連通する吐出管Ｐから分岐する第１の分岐管（高圧管）２８が接続され、第２のポートｐｂには上記圧力制御用配管１６が接続され、第３のポートｐｃには蒸発器２２とアキュームレータ２３とを連通する配管Ｐｚから分岐する第２の分岐管（低圧管）２９が接続される。

第４のポートｐｄは、栓体３０で閉塞される。内部に収容される弁体３１は、図に示すように第３のポートｐｃと第４のポートｐｄとを連通する位置と、二点鎖線で示すように第２のポートｐｂと第３のポートｐｃとを連通する位置に電磁的に切換え操作される。

したがって、図１の状態では第１のポートｐａと第２のポートｐｂとが連通し、弁体３１により第３のポートｐｃと第４のポートｐｄとが連通する。ただし、第４のポートｐｄは栓体３０で閉塞されているので、第１のポートｐａと第２のポートｐｂとの連通だけが残る。

図１に二点鎖線で示す位置に弁体３１が移動すると、第１のポートｐａと第４のポートｐｄとが連通し、弁体３１により第２のポートｐｂと第３のポートｐｃが連通する。同様に、第４のポートｐｄは栓体３０で閉塞されているので、第２のポートｐｂと第３のポートｐｃとの連通だけが残る。
上記三方弁２７は、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四方切換え弁を流用したが、三方弁２７に代って複数の開閉弁を組合せても同様の作用効果を得られる。

このようにして、三方弁２７を切換え制御することによって、第１の分岐管２８もしくは第２の分岐管２９から、三方弁２７と、圧力制御用配管１６と、閉塞部材１５を介して第２のブレード背室１１ｂに高圧と低圧を切換えて導き、第２のブレード１２ｂに背圧を付与する圧力制御機構Ｋが構成される。

特に、第２のブレード背室１１ｂには保持部材３２を介して永久磁石３３が取付けられていて、第２のブレード１２ｂの後端部が第２のブレード背室１１ｂの周壁に近い位置まで移動したところで、永久磁石３３は第２のブレード１２ｂを磁気吸着するようになっている。
なお、第２のブレード背室１１ｂ構造と、永久磁石３３に対する保持部材３２構造については後述する。

上記した多気筒ロータリ式圧縮機Ｔと、この多気筒ロータリ式圧縮機Ｔを備えて冷凍サイクルを構成する冷凍サイクル装置Ｇにおいては、能力半減運転（休筒運転）と、全能力運転（通常運転）との切換え選択が可能である。

能力半減運転を選択すると、三方弁２７の弁体３１が、図１に二点鎖線で示すように切換えられ、第２のポートｐｂと第３のポートｐｃが連通する。同時に、電動機部４に運転信号が送られ、回転軸５が回転駆動されて、第１、第２のローラ９ａ、９ｂはそれぞれのシリンダ室Ｓａ、Ｓｂ内で偏心回転を行う。

第１のシリンダ６Ａにおいてブレード１２ａがばね部材１３に押圧付勢され、この先端部がローラ９ａ周壁に摺接して第１のシリンダ室Ｓａ内を二分する。低圧の冷媒ガスが吸込み管Ｐａから、中間仕切り板２に設けられる吸込み案内路と、２つの分岐案内路を介して第１のシリンダ室Ｓａと第２のシリンダ室Ｓｂに吸込まれる。

さらに、蒸発器２２から導出される低圧の冷媒ガスの一部が第２の分岐管２９、三方弁２７、圧力制御用配管１６、閉塞部材１５の案内通路１７を介して第２のブレード背室１１ｂに導かれ、第２のブレード１２ｂに低圧の背圧を付与する。

第２のシリンダ室Ｓｂに対向する第２のブレード１２ｂ先端部が低圧雰囲気下にあり、第２のブレード背室１１ｂに対向する第２のブレード１２ｂ後端部も低圧雰囲気下にあって、このブレード１２ｂの先端部と後端部で差圧が生じない。すなわち、第２のブレード１２ｂは前後いずれの方向にも移動しない。

第２のシリンダ室Ｓｂに突出する第２のブレード１２ｂの先端部は、第２のローラ９ｂに蹴られ、後退してシリンダ室Ｓｂから没入する。後端部は、第２のブレード背室１１ｂに突出し、保持部材３２を介して永久磁石３３に磁気吸着される。第２のブレード１２ｂは第２のシリンダ室Ｓｂ内を区画できず、圧縮作用が行われない休筒運転となる。

一方、第１のシリンダ室Ｓａにおいては、第１のブレード１２ａがばね部材１３の弾性力を受けて先端部が第１のローラ９ａの周壁に当接し、第１のシリンダ室Ｓａを圧縮室と吸込み室に二分する。ローラ９ａの偏心移動にともなってシリンダ室Ｓａの圧縮室の容積が減少し、吸込まれたガスが徐々に圧縮される。

ガスが所定圧まで上昇すると吐出弁機構が開放され、吐出マフラ８ａ，８ｂに吐出された後、密閉ケース１内に充満する。高圧ガスは密閉ケース１から吐出管Ｐを介して凝縮器２０に導かれ、凝縮液化して液冷媒に変る。液冷媒は膨張装置２１で断熱膨張し、蒸発器２２で蒸発して、ここを流通する空気から蒸発潜熱を奪い冷凍作用をなす。

蒸発器２２で蒸発したガス冷媒はアキュームレータ２３で気液分離され、吸込み管Ｐａを介して第１のシリンダ室Ｓａと第２のシリンダ室Ｓｂに導かれて、上述のような冷凍サイクルを構成する。第２のシリンダ室Ｓｂにおいて圧縮作用が行われず（休筒運転）、第１のシリンダ室Ｓａにおいてのみ圧縮運転をなすことで、能力半減運転となる。

全能力運転を選択すると、三方弁２７の弁体３１が図１に示す実線の位置に切換えられ、第１のポートｐａと第２のポートｐｂが連通する。同時に、電動機部４に運転信号が送られ、回転軸５が回転駆動されて、第１、第２のローラ９ａ、９ｂはそれぞれのシリンダ室Ｓａ、Ｓｂ内で偏心回転を行う。

第１のシリンダ室Ｓａでは上述したように圧縮作用が行われる。密閉ケース１内に充満する高圧ガスは吐出管Ｐに吐出され、上述した冷凍サイクルを循環する。一部の高圧ガスは第１の分岐管２８から三方弁２７、圧力制御用配管１６、閉塞部材１５を介して第２のブレード背室１１ｂに導かれ、第２のブレード１２ｂに高圧の背圧を付与する。

第２のブレード１２ｂ先端部が第２のシリンダ室Ｓｂに対向して低圧雰囲気下にあるが、後端部が第２のブレード背室１１ｂに対向して高圧雰囲気下にあるので、先端部と後端部で差圧が生じる。永久磁石３３の磁気力を上回る圧力が第２のブレード１２ｂの後端部にかかって、永久磁石３３から離間し、先端部側へ押圧付勢される。

第２のブレード１２ｂの先端部は第２のローラ９ｂ周面に当接したまま、ブレード溝１０ｂを往復移動する。第２のブレード１２ｂは第２のシリンダ室Ｓｂを圧縮室と吸込み室とに二分し、圧縮作用が行われる。したがって、第１のシリンダ室Ｓａと第２のシリンダ室Ｓｂにおいて同時に圧縮作用をなす、全能力運転が行われることとなる。

つぎに、上記第２のシリンダ室Ｓｂにおける休筒運転時に、第２のブレード１２ｂを磁気吸着する永久磁石３３と、この永久磁石３３を保持する保持部材３２および、第２のブレード背室１１ｂ構造について詳述する。
図３は、圧縮機構部３要部の下面図であり、さらに詳しくは第２のシリンダ６Ｂの一部を拡大した下面図である。

上記第２のブレード背室１１ｂは、上記ブレード溝１０ｂに連設される第１の孔部Ｄａと、この第１の孔部Ｄａに連設され、かつブレード溝１０ｂと対向する部位に設けられる第２の孔部Ｄｂとからなる。
上記第１の孔部Ｄａは、ブレード溝１０ｂを加工する際の逃げ溝でもあり、その直径はブレード溝１０ｂの幅寸法よりも大きく、かつ第２のブレード１２ｂに対して設定される規定のストロークよりも大なる円形状の孔である。

上記第２の孔部Ｄｂは、第１の孔部Ｄａに対して半円状をなす孔であり、その直径は第２のブレード１２ｂの幅寸法よりもわずかに大で、第１の孔部Ｄａの直径よりも極めて小である。したがって、第２の孔部Ｄｂの面積は第１の孔部Ｄａの面積よりも小に形成される。

このような第１の孔部Ｄａに保持部材３２が嵌め込まれ、かつ保持部材３２の一部は第２の孔部Ｄｂに突出して永久磁石３３を保持する。すなわち、永久磁石３３は第２の孔部Ｄｂに位置し、第１の孔部Ｄａと第２の孔部Ｄｂとの境目に保持部材３２の一部が位置する。
上述したように第２のシリンダ室Ｓｂにおける休筒運転時に、実際には、第２のブレード１２ｂが第２のブレード背室１１ｂに最も突出したとき、この後端部が保持部材３２を介して永久磁石３３に磁気吸着される。

したがって、第１の孔部Ｄａは保持部材３２を取付けた状態で第２のブレード１２ｂの規定ストローク分だけ突出可能な面積を確保すればよく、永久磁石３３を保持する空間部である第２の孔部Ｄｂまでの直径φＸは不要である。換言すれば、第１の孔部Ｄａの直径が小さくてすみ、第２のシリンダ６Ｂにおける開口加工面積の低減を図ることができる。

上記永久磁石３３は希土類磁石であり、小容積で大きな磁力が得られ、スペース効率が向上する。上記保持部材３３は非磁性体である、オーステナイト系のステンレス材を板金加工して形成される。磁力がリークすることなく永久磁石３３から第２のブレード１２ｂへ効率良く伝わり、磁気吸着力の低下を防止できるとともに、剛性が高く製造性が良い。

図５（Ａ）は保持部材３２を拡大して示す平面図であり、図５（Ｂ）は保持部材３２を拡大して示す正面図である。
保持部材３２は、回転軸５の軸方向である図５（Ｂ）の上下方向に長く、この長さ方向とは直交する方向である幅方向に短い平面部Ｅａを有する。具体的には、平面部Ｅａの長さ方向全長は第２のシリンダ６Ｂの板厚寸法と略同一であり、幅方向寸法は第２の孔部Ｄｂの直径と略同一である。

この平面部Ｅａの幅方向の略中央部で、かつ上下方向の両端部に、それぞれ上部突起Ｅｂ１と下部突起Ｅｂ２が切起し加工によって図の背面側（外側）に突出形成される。さらに、平面部Ｅａの幅方向の左右両側部で、かつ上下方向の略中央部に、それぞれ側部突起Ｅｂ３が切起し加工によって図の背面側に突出形成される。

これら上部突起Ｅｂ１と下部突起Ｅｂ２との相互間隔寸法は、上記永久磁石３３の上下方向寸法よりもわずかに大になるよう設定される。また、側部突起Ｅｂ３の相互間隔寸法は永久磁石３３の左右幅寸法よりもわずかに大になるよう設定される。

上記平面部Ｅａの左右両側部には、曲成部Ｅｃが一体に連設されている。それぞれの曲成部Ｅｃは上記各突起Ｅｂ１〜Ｅｂ３と反対側方向である内側に湾曲形成されていて、この曲率半径は第１の孔部Ｄａの曲率半径よりもわずかに大である。また、曲成部Ｅｃの上下端部は内側に向って斜めに傾斜形成される傾斜部Ｅｄとなっている。

このようにして構成される保持部材３２であり、平面部Ｅａに設けられる上部突起Ｅｂ１と下部突起Ｅｂ２および左右の側部突起Ｅｂ３相互間に永久磁石３３を嵌め込み、第２のブレード背室１１ｂに挿入される。
上述したように保持部材３２は非磁性材からなり、永久磁石３３の磁気が透過し、磁気吸着されない。これに対して第２のブレード背室１１ｂが設けられる第２のシリンダ６Ｂは、たとえば鋳鉄材からなり磁性材である。

そのため、永久磁石３３を保持部材３２に位置決めしないと、第２のブレード背室１１ｂに挿入する途中で永久磁石３３が第２のブレード背室１１ｂ周壁に磁気吸着してしまい、正規の位置に取付けすることができない。すなわち、保持部材３２の平面部Ｅａに位置決め用としての上記各突起Ｅｂ１〜Ｅｂ３が必要となる。

保持部材３２の取付けにあたっては、左右の曲成部Ｅｃ端縁間隔を強制的に縮小して弾性変形させ、第１の孔部Ｄａの周壁に嵌め込む。このとき、曲成部Ｅｃの上下端部に内側に傾斜する傾斜部Ｅｄを設けているので、曲成部Ｅｃの第１の孔部Ｄａへの嵌め込み作業が容易にできる。

保持部材３２の上端部と下端部が、第２のシリンダ６ｂの上端面と下端面位置に揃ったら、曲成部Ｅｃを解放する。曲率半径の相違から曲成部Ｅｃが第２のブレード背室１１Ｂの周壁に密着し、保持部材３２は第２のブレード背室１１ｂに取付けられる。
保持部材３２を第１の孔部Ｄａに嵌め込むことで、永久磁石３３は突起Ｅｂ１〜Ｅｂ３とともに第２の孔部Ｄｂに収容される。第２のブレード１２ｂの後端部と対向する位置に平面部Ｅａが存在し、かつ永久磁石３３が取付けられる。

休筒運転時には、第２のブレード１２ｂが第２のブレード背室１１ｂに最も突出した状態で、ブレード１２ｂ後端部が保持部材３２の平面部Ｅａに当接する。永久磁石３３の磁気力が非磁性材からなる保持部材３２を透過して磁性材からなる第２のブレード１２ｂに作用し、永久磁石３３は保持部材３２を介して第２のブレード１２ｂを磁気吸着する。

永久磁石３３を保持部材３２で位置決めし、正しい位置に取付けたので、第２のブレード１２ｂを確実に磁気固定できる。第１のシリンダ室Ｓａでの圧縮作用にともなう脈動現象が生じても、第２のブレード１２ｂの移動を規制して第２のローラ９ｂに衝突を繰り返すようなことはない。

図４は、図３とは変形した第２のブレード背室１１ｂＡと保持部材３２Ａを示す図である。なお、上記第２のブレード１２ｂと、永久磁石３３と、保持部材３２Ａの永久磁石３３保持構造および寸法形状と第２の孔部Ｄｂの直径寸法については何らの変形もなく、上述したものをそのまま使える。
ここでは、第２のブレード背室１１ｂＡを構成する第１の孔部Ｄａ１の直径を、第２のブレード１２ｂが規定ストローク分だけ突出可能な寸法を確保したうえで、図３よりも小さく形成して、第２のシリンダＳｂに対する開口面積を縮小している。

したがって、必然的に保持部材３２Ａは平面部Ｅａの左右両側部が内側に折り曲げられて第２の孔部Ｄｂに嵌め込まれ、この先端から曲成部Ｅｃが形成されて第１の孔部Ｄａ１に嵌め込まれることになる。保持部材３２Ａの作用効果については、図３および図５に示すものと同一であるので、説明を省略する。

図６は、保持部材３３に設けられる左右側部の突起Ｅｂ３（Ｅｂ１，Ｅｂ２を含む：以下、省略）の突出量Ｈ［ｍｍ］を説明する図である。図３で説明した保持部材３３を適用しているが、これに限定されるものではなく、図４で示した保持部材３２Ａにも適用できる。

ここで、Ｔ：永久磁石３３の厚み寸法［ｍｍ］、Ｒ：第２の孔部Ｄｂの半径［ｍｍ］、Ｃ：左右両側部突起Ｅｂ３相互の外側面間距離［ｍｍ］、Ｂ：永久磁石３３の幅寸法［ｍｍ］とすると、以下の（１）式を満足する寸法設定としなければならない。

上記突起Ｅｂ３の突起量Ｈを以上のように設定すれば、永久磁石３３が第２のブレード１２ｂを磁気吸着したときの衝撃を、保持部材３２の突起Ｅｂ３の先端部が第２の孔部Ｄｂの周壁に当接して受けることができ、永久磁石３３の損傷を防止できる。
永久磁石３３は第２の孔部Ｄｂの周壁である第２のシリンダ６Ｂに磁気吸着しており、この条件下で突起Ｅｂ３の突起量Ｈを永久磁石３３の厚みＴよりも小さく設定している。これにより、永久磁石３３と保持部材平面部Ｅａとの隙間が大きくなり過ぎることがなく、永久磁石３３の第２のブレード１２ｂに対する磁気吸着力の低下を防止できる。

なお、再び図１および図２に示すように、第１のブレード１２ａはばね部材１３によって背圧を受けることから、ばね部材１３が掛止し易いように凹凸形状のばね掛止溝を有する。ここでは、第２のブレード１２ｂも同じ形態のものを用いて、部材管理手間の軽減化と組立て作業性の向上を図っている。

しかしながら、第２のブレード１２ｂの後端部にはばね部材１３が掛止していないので、第１のブレード１２ａのようなばね掛止溝は本来不要である。何よりも、第２のブレード背室１１ｂに導かれる圧力（背圧）が、より効果的に作用する形態としなければならない。

図７（Ａ）は第１のブレード１２ａの正面図、図７（Ｂ）は第２のブレード１２ｂの正面図である。
上記第１のブレード１２ａは、先に説明したものと同様、後端部にばね部材１３が掛止するためのばね掛止溝３５が設けられている。上記第２のブレード１２ｂは、上下方向の略中間部に亘ってばね掛止溝３５よりも切り込み深さが浅い背圧溝３６が設けられる。背圧溝３６の溝容積Ｖｂは、ばね掛止溝３５の溝容積Ｖａよりも小さく形成される。

このことにより、第２のブレード１２ｂは永久磁石３３との間の平均距離を小さくでき、永久磁石３３の磁気吸着力を高められる。併せて、永久磁石３３の小型化を図れてコストの低減に繋げられる一方、第１のブレード１２ａにおいてばね掛止溝３５の深さを充分大きくとることができ、ばね部材３３とのズレを最小限に抑えて信頼性の向上を得る。

図８（Ａ）（Ｂ）は、図７（Ｂ）で説明した第２のブレード１２ｂの変形例としての、第２のブレード１２ｂ１の平面図と正面図である。
第２のブレード１２ｂ１に設けられる背圧溝３６ａは、上下（高さ）方向に貫通する溝である。したがって、第２のブレード１２ｂ１は厚さ方向における断面を上下方向全長に亘って同一になる。このブレード１２ｂ１を製造するにあたって、引抜き型により素材段階で溝を形成できるので、製造性が向上し、低コスト化を図れる。

また、磁気吸着した第２のブレード１２ｂ１を永久磁石３３から離間させる際に、ブレード１２ｂ１の上下方向に対して均一に背圧を付加することができ、確実で円滑な離間をなし、信頼性の向上に繋がる。

なお上記実施の形態では、第２のシリンダ室Ｓｂを低圧雰囲気とする一方で、第２のブレード背室１１ｂに高圧もしくは低圧を導くようにしたが、これに限定されるものではなく、以下に述べるような多気筒ロータリ式圧縮機であってもよい。
図９は、変形例である多気筒ロータリ式圧縮機Ｔａの概略の縦断面図である。

密閉ケース１内の下部に圧縮機構部３、上部に電動機部４が収容され、これら圧縮機構部３と電動機部４は回転軸５を介して連結されることは変りがない。電動機部４は先に説明したものと同一であり、圧縮機構部３は基本的には先に説明したものと同一である。同一部品については同番号を付して新たな説明を省略する。

相違点として、第２のブレード背室１１ｂは密閉ケース１内に露出し、密閉ケース１内の圧力の影響を受けるようになっている。すなわち、密閉ケース１内に高圧ガスが充満した状態で、第２のブレード背室１１ｂにも高圧ガスが充満し、第２のブレード１２ｂは常に高圧の背圧を受ける。

冷凍サイクル構成も上述のものと同一であり、同番号を付して新たな説明を省略する。ただし、ここではアキュームレータ２３から第１の吸込み管Ｐ１と、第２の吸込み管Ｐ２が延出されていて、第１の吸込み管Ｐ１は第１のシリンダ室Ｓａに連通し、第２の吸込み管Ｐ２は圧力制御機構Ｋａの一部を構成して、第２のシリンダ室Ｓｂに連通する。

圧力制御機構Ｋａは、吐出管Ｐから分岐し、第２の吸込み管Ｐ２に連通する分岐管Ｐ３と、この分岐管Ｐ３に設けられる第１の開閉弁４０と、第２の吸込み管Ｐ２におけるアキュームレータ２３と分岐管Ｐ３の接続部位との間に設けられる第２の開閉弁４１とからなる。

第１の開閉弁４０を開放し、第２の開閉弁４１を閉成した状態で回転軸５を回転駆動すれば、第１のシリンダ室Ｓａで圧縮作用が行われ、密閉ケース１内に高圧ガスが充満する。吐出管Ｐへ吐出される高圧ガスの一部が分岐管Ｐ３に分流され、第１の開閉弁４０と、第２の吸込み管Ｐ２を介して第２のシリンダ室Ｓｂに導かれ、高圧雰囲気となす。

第２のブレード背室１１ｂは上述したように、ケース内圧力の影響を受けて高圧雰囲気下にある。したがって、第２のブレード１２ｂの先端部と後端部が同じ高圧雰囲気下にあるので差圧が生じない、休筒運転状態となる。第１のシリンダ室Ｓａのみで圧縮運転をなす能力半減運転となる。

第１の開閉弁４０を閉成し、第２の開閉弁４１を開放した状態で回転軸５を回転駆動すれば、第１のシリンダ室Ｓａで圧縮作用が行われ、密閉ケース１内に高圧ガスが充満する。その一方で、アキュームレータ２３から導出される低圧ガスが、第２の吸込み管Ｐ２と第２の開閉弁４１を介して第２のシリンダ室Ｓｂに導かれ、低圧雰囲気となす。

第２のブレード背室１１ｂは高圧雰囲気下にあるので、第２のブレード１２ｂの先端部と後端部とで差圧が生じる。第２のブレード１２ｂは高圧の背圧を受けて先端部が第２のローラ９ｂに当接し、第２のシリンダ室Ｓｂにおいて圧縮運転状態となる。第１のシリンダ室Ｓａにおいても圧縮運転状態となっているので、全能力運転となる。

このような構成作用をなす多気筒ロータリ式圧縮機Ｔａに、上述した第２のブレード１２ｂと、永久磁石３３との関係を適用できる。さらに、永久磁石３３を保持する保持部材３２の構成と、それぞれの素材選択および第１、第２のブレード１２ａ，１２ｂの後端部の構造設定等、全てを適用することができる。

また、いずれの構造の多気筒ロータリ式圧縮機においても、２シリンダタイプばかりでなく、３シリンダ以上のタイプの圧縮機であっても適用でき、各シリンダ室の排除容積が異なるタイプの圧縮機であっても適用できる。
さらに、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。

１…密閉ケース、４…電動機部、５…回転軸、３…圧縮機構部、Ｔ…多気筒ロータリ式圧縮機、２…中間仕切り板、Ｓａ…第１のシリンダ室、Ｓｂ…第２のシリンダ室、１０ａ、１０ｂ…ブレード溝、１１ａ…第１のブレード背室、１１ｂ…第２のブレード背室、６Ａ…第１のシリンダ、６Ｂ…第２のシリンダ、ａ…第１の偏心部、ｂ…第２の偏心部、９ａ…第１のローラ、９ｂ…第２のローラ、１２ａ…第１のブレード、１２ｂ…第２のブレード、１３…ばね部材、Ｄａ…第１の孔部、Ｄｂ…第２の孔部、３２…保持部材、Ｅａ…平面部、Ｅｂ１…上部突起、Ｅｂ２…下部突起、Ｅｂ３…側部突起、Ｅｃ…曲成部、Ｅｄ…傾斜部、３５…ばね掛止溝、３６，３６ａ…背圧溝、２０…凝縮器、２１…膨張装置、２２…蒸発器、Ｇ…冷凍サイクル装置。

Claims (6)

1. 密閉容器内に、電動機部および、この電動機部と回転軸を介して連結される圧縮機構部を収容する多気筒ロータリ式圧縮機において、
   上記圧縮機構部は、
   中間仕切り板を介在して設けられ、内径部に第１のシリンダ室と第２のシリンダ室が形成されるとともに、各シリンダ室にブレード溝を介して連通する第１のブレード背室と第２のブレード背室を備えた第１のシリンダおよび第２のシリンダと、
   上記第１のシリンダ室と第２のシリンダ室に収容される第１の偏心部と第２の偏心部を有する上記回転軸と、
   この回転軸の上記第１の偏心部と第２の偏心部に嵌合され、第１のシリンダ室と第２のシリンダ室で偏心回転する第１のローラおよび第２のローラと、
   上記ブレード溝に移動自在に収容され、先端部が上記第１のローラと第２のローラに当接したとき第１のシリンダ室と第２のシリンダ室を区画する第１のブレードおよび第２のブレードとを具備し、
   上記第１のブレードは、後端部が上記第１のブレード室に配備されるばね部材によって押圧付勢され、
   上記第２のブレードは、先端部が対向する第２のシリンダ室の圧力雰囲気と、後端部が対向する第２のブレード背室の圧力雰囲気との差圧に応じて押圧付勢され、
   上記第２のブレード背室は、
   上記ブレード溝と連設され、第２のブレードが規定ストローク量だけ突出可能な第１の孔部および、この第１の孔部と連設され、第１の孔部よりも小面積の第２の孔部とから構成され、
   上記第２の孔部は、第２のブレードが第２のブレード背室に最も突出した位置で、第２のブレードを磁気吸着する永久磁石を収容する
   ことを特徴とする多気筒ロータリ式圧縮機。
2. 上記第２のブレード背室を構成する第１の孔部は、上記永久磁石を保持する保持部材を収容し、
   上記保持部材は、第２のブレードの後端部と対向する位置に上記永久磁石を保持し位置ズレを規制する突起を備えた平面部と、この平面部の両側部に一体に連設され、第１の孔部の周面に沿って曲成される曲成部と、この曲成部の端部に設けられ保持部材を第１の孔部に挿入する際のガイドをなす傾斜部と、
   を具備することを特徴とする請求項１記載の多気筒ロータリ式圧縮機。
3. 上記保持部材の平面部に設けられる上記突起は、回転軸の軸方向である永久磁石の長さ方向および、この長さ方向とは直交する方向である幅方向の位置ズレを規制するとともに、永久磁石が第２のブレードを磁気吸着した状態で上記第２の孔部周壁に当接して衝撃を受ける突出寸法に形成される
   ことを特徴とする請求項２記載の多気筒ロータリ式圧縮機。
4. 上記永久磁石は希土類磁石であり、上記保持部材はオーステナイト系のステンレス材を板金加工してなるものである
   ことを特徴とする請求項２および請求項３のいずれかに記載の多気筒ロータリ式圧縮機。
5. 上記第１のブレードは、後端部に上記ばね部材を掛止するためのばね掛止溝が設けられ
   上記第２のブレードの後端部および上記保持部材のいずれか一方は、第２のブレード背室に導かれる背圧を導入するための背圧溝が設けられ、
   上記背圧溝の溝容積は、上記ばね掛止溝の溝容積よりも小さく形成される
   ことを特徴とする請求項２および請求項３のいずれかに記載の多気筒ロータリ式圧縮機。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の多気筒ロータリ式圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器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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