JP5360708B2 - 多気筒回転式圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明は、密閉ケース内に回転軸を介して連結される電動機部および複数の圧縮機構部を収容してなり、少なくとも１つの圧縮機構部は条件に応じて圧縮運転の休止を可能とする休筒機構を備えた多気筒回転式圧縮機と、この多気筒回転式圧縮機を用いて冷凍サイクルを構成する冷凍サイクル装置に関する。

近年、シリンダを上下に２セット備えた、２シリンダタイプの多気筒回転式圧縮機が標準化されつつある。そして、このような多気筒回転式圧縮機において、常時圧縮作用をなすシリンダと、条件に応じて圧縮運転−圧縮停止運転の切換えを可能としたシリンダを備えることができれば、負荷に応じた運転ができ、仕様が拡大されて有利となる。

［特許文献１］においては、上記した多気筒回転式圧縮機が開示されている。この技術は、第１のシリンダ室が形成される第１のシリンダに、圧縮ばねの背圧を受けるブレードを備え、このブレードの先端部端縁を回転軸偏心部に嵌め込んだローラの周面に、常に、弾性的に当接させる。

したがって、第１のシリンダ室においては、回転軸が回転駆動されローラが偏心回転する限り、常にガスを圧縮して吐出する。また、第２のシリンダに設けられるブレードは、その後端部がブレード背室に往復動自在に収容されているが、ここに低圧ガスと高圧ガスを条件に応じて切換え案内する手段を備えている。

第２のシリンダ側のブレード背室に高圧ガスを導き、ブレードに高圧の背圧を与えると、ブレードの先端部が低圧、後端部が高圧となり、先後端部で差圧が生じる。ブレード先端部端縁がローラ周面に摺接するよう押圧付勢されて、第２のシリンダ室で圧縮作用が行われる。両シリンダ室で、同時に圧縮作用をなす、通常運転（全能力運転）となる。

条件に応じて、第２のシリンダ側のブレード背室に低圧ガスを導くよう切換える。ブレードの先後端部が同じ低圧雰囲気となり差圧が生じない。ブレードはローラにより押し退けられ、ローラは空回りして圧縮作用は行われない。第１のシリンダ室のみで圧縮作用をなす、休筒運転（能力半減運転）となる。

特開２００６−３０００４８号公報

［特許文献１］のように通常運転と休筒運転の切換えが可能な構成を採用することで、極めて高効率であり、しかも能力可変範囲の大きな多気筒回転式圧縮機を得られることになる。

しかしながら、具体的な上記圧力切換えの手段として、圧縮機に接続される吐出冷媒管から吐出圧導入管を分岐して設けている。この吐出圧導入管は、冷凍サイクルを構成する凝縮器、膨張弁、蒸発器およびアキュームレータの全てをバイパスして、上記圧縮機の第２のシリンダに設けられるブレード背室に接続される。

そして、吐出圧導入管の中途部から分岐して、アキュームレータと第２のシリンダ室吸込み部とを連通する吸込み冷媒管の中途部に連通する吸込み圧導入管を備えている。これら吸込み圧導入管と吐出圧導入管との合流部から、それぞれの導入管の上流部位に開閉弁（二方弁）が設けられる。

したがって、圧力切換えの手段を構成する配管は、その配管長が極めて長いものとなり、しかも２個の開閉弁を備えることから部品費の増大を招く。これら開閉弁に代えて、１つの三方弁を用いて構成することも可能であるが、コストへの影響があることは避けられない。

さらに、休筒運転時に第２のシリンダにおいては、ローラにより押し退けられたブレードを、強制的にローラから引き離す方向に付勢し保持する手段を備えてはいない。そのため、休筒運転時にブレードの位置が固定保持されない。ブレードは微動が発生し易く、ローラと小接触を繰り返して騒音の増大化があり、信頼性の悪化を招く虞れがある。

なお、同一目的を備えるために、第２のシリンダ側のブレード背室を密閉ケース内の高圧雰囲気に晒すようにし、かつ密閉ケースに接続される吐出冷媒管から高圧導入管を分岐し、この高圧導入管の他端部をアキュームレータと第２のシリンダ室とを連通する吸込み冷媒管の中途部に接続する技術がある。

そして、高圧導入管と吸込み冷媒管との合流点の上流側における、高圧導入管と吸込み冷媒管のそれぞれに開閉弁が備える。あるいは、これらの合流点に三方弁を備える構成が周知である。

この場合は、ブレード背室であるブレード後端部が常に高圧雰囲気にある。開閉弁（もしくは三方弁）の切換えにより、第２のシリンダ室にアキュームレータから第２のシリンダ室に低圧ガスを導入すると、ブレード先端部が低圧雰囲気になり、先後端部で差圧が生じて圧縮運転が行われる。

開閉弁（もしくは三方弁）の切換えにより、第２のシリンダ室に吐出冷媒管から高圧導入管と吸込み冷媒管を介して高圧ガスを第２のシリンダ室に導入すると、ブレードの先後端部が高圧雰囲気となって差圧が生じないから、休筒運転となる。

上述の［特許文献１］の技術と比較すると、配管構成は簡素化され有利であるが、２個の開閉弁もしくは１つの三方弁を備えることには変りが無く、部品費の低減効果はごく少ないものと考えられる。

何よりも開閉弁もしくは三方弁が設けられる吸込み冷媒管は、第２のシリンダ室の冷媒吸込み部に接続されている。したがって、冷媒ガスが開閉弁もしくは三方弁を流通する際に流通路直径が絞られる。上記弁の存在が、シリンダ室に吸込まれる冷媒ガスの流通抵抗となり、冷媒ガスの吸込み量が抑制されて圧縮効率の低下が避けられない。

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、１つの開閉弁を備えるとともに配管構成の簡素化を図ったうえで、通常運転と休筒運転の切換えを可能とし、特に休筒運転の騒音低減化と信頼性の向上を得られる多気筒回転式圧縮機および、この多気筒回転式圧縮機を備えて冷凍サイクル効率の向上を得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は、密閉ケース内に回転軸を介して連結される電動機部と複数の圧縮機構部を収容してなる多気筒回転式圧縮機において、少なくとも１つの圧縮機構部は、ローラが偏心回転自在に収容されるシリンダ室を備えたシリンダと、このシリンダに設けられ先端部端縁がローラの周面に当接しローラの回転方向に沿ってシリンダ室を二分するブレードおよび、シリンダ室で圧縮されたガスを密閉ケース内に案内する吐出弁機構とを具備するとともに、ブレードの先端部端縁をローラ周面から離間させてシリンダ室における圧縮運転の休止を可能とする休筒機構を備え、この休筒機構は、ブレードの後端部を往復動自在に収容し閉空間を形成するブレード背室と、このブレード背室に吐出圧力を導入する吐出圧力導入通路と、この吐出圧力導入通路を開閉する開閉弁と、ブレード先端部端縁をローラ周面から引き離す方向に付勢し保持する付勢保持体とからなり、上記ブレードの後端部を収容するとともに閉空間を形成する上記ブレード背室は、ブレード背室の圧力が吐出圧力以上に上昇した際に開放する逃し弁を備えた。
上記目的を満足するため、本発明の冷凍サイクル装置は、上述の多気筒回転式圧縮機と、凝縮器、膨張機構および蒸発器で冷凍サイクルを構成する。

本発明によれば、１つの開閉弁を備えるとともに配管構成の簡素化を図り、特に休筒運転時の騒音低減化と、信頼性の向上を得られる多気筒回転式圧縮機および、この多気筒回転式圧縮機を備えて冷凍サイクル効率の向上を得られる冷凍サイクル装置を提供できる。

本発明における一実施の形態に係る、多気筒回転式圧縮機の縦断面図および冷凍サイクル構成図であって、特に通常運転時の状態を示している。 同実施の形態に係る、冷凍サイクル構成を省略した多気筒回転式圧縮機の縦断面図であって、特に休筒運転時の状態を示している。 本発明における他の実施の形態に係る、冷凍サイクル構成を省略した多気筒回転式圧縮機の縦断面図であって、通常運転時の状態と、休筒運転時の状態を示している。

以下、本発明の一実施の形態を、図面にもとづいて説明する。
図１は、多気筒回転式圧縮機Ａの断面構造および、この多気筒回転式圧縮機Ａを備えた冷凍サイクル装置Ｒの概略の構成図である。（なお、図面上の煩雑さを避けるために、説明をしても符号を付していない構成部品は図示していない。もしくは、図示しているが図面上に符号を付していない。以下、同じ）
はじめに、冷凍サイクル装置Ｒの構成から説明すると、多気筒回転式圧縮機Ａと、凝縮器Ｂと、膨張機構Ｃと、蒸発器ＤおよびアキュームレータＥを備えていて、これら構成部品は順次、冷媒管Ｐを介して連通される。

後述するように多気筒回転式圧縮機Ａで圧縮された冷媒ガスは冷媒管Ｐに吐出され、以上の構成部品である凝縮器Ｂと、膨張弁Ｃと、蒸発器ＤおよびアキュームレータＥの順に循環して冷凍サイクル作用をなす。冷媒は、アキュームレータＥから吸込み冷媒管Ｐａ、Ｐｂを介して多気筒回転式圧縮機Ａに吸込まれるようになっている。

つぎに、上記多気筒回転式圧縮機Ａについて詳述する。
図中１は密閉ケースであり、この密閉ケース１内の下部には複数の圧縮機構部である、第１の圧縮機構部２Ａと第２の圧縮機構部２Ｂが上下に重ねられた状態で設けられ、上部には電動機部３が設けられる。これら第１、第２の圧縮機構部２Ａ，２Ｂと電動機部３は、回転軸４を介して連結される。

上記電動機部３は、たとえばブラシレスＤＣ同期モータ（ＡＣモータもしくは商用モータでもよい）が用いられていて、密閉ケース１内面に圧入固定されるステータ５と、このステータ５の内側に所定の間隙を存して配置され、上記回転軸４に嵌着されるロータ６を備えている。

上記第１の圧縮機構部２Ａと第２の圧縮機構部２Ｂは、これらの間に中間仕切り板７を介在させている。第１の圧縮機構部２Ａは中間仕切り板７の上面側に形成され、第１のシリンダ８Ａを備えている。第２の圧縮機構部２Ｂは中間仕切り板７の下面側に形成され、第２のシリンダ８Ｂを備えている。

上記第１のシリンダ８Ａは、外周面が密閉ケース１内周面に圧入され、溶接手段等により固定されている。この上面部には主軸受１１とバルブカバーが重ね合わされ、取付けボルトを介して第１のシリンダ８Ａに固定される。

上記第２のシリンダ８Ｂは、一部外周面が密閉ケース１内周面に密接しているが、他の部分の外周面は密閉ケース１内周面と間隙を存している。第２のシリンダ８Ｂの下面部には、副軸受１２とバルブカバーが重ね合わされ、取付けボルトにより中間仕切り板７を介して第１のシリンダ８Ａに取付け固定される。

上記回転軸４には、第１のシリンダ８Ａと第２のシリンダ８Ｂのそれぞれ内部を貫通する部位に、偏心軸部ｃ，ｄが一体に設けられる。これら偏心軸部ｃ，ｄ相互間の連設部は中間仕切り板７に対向する。

各偏心軸部ｃ，ｄは略１８０°の位相差をもって、回転軸４の主軸部と副軸部の中心軸から互いに同一量ずつ偏心して形成され、かつ互いに同一直径をなす。偏心軸部ｃには第１のローラ１３ａが嵌合され、偏心軸部ｄには第２のローラ１３ｂが嵌合される。これら第１、第２のローラ１３ａ，１３ｂは、互いに同一外径に形成される。

第１のシリンダ８Ａと第２のシリンダ８Ｂにおけるそれぞれの内径部は、上記主軸受１１と中間仕切り板７および、中間仕切り板７と副軸受１２で上下面が区画される。第１のシリンダ８Ａの内径部に第１のシリンダ室１４ａが形成され、第２のシリンダ８Ｂの内径部に第２のシリンダ室１４ｂが形成される。

上記第１のローラ１３ａは、上記第１のシリンダ室１４ａに偏心回転自在に収容され、第２のローラ１３ｂは、上記第２のシリンダ室１４ｂに偏心回転自在に収容される。第１、第２のローラ１３ａ，１３ｂは互いに１８０°の位相差があり、それぞれの軸方向に沿う周面一部がシリンダ室１４ａ，１４ｂ周壁に線接触しながら偏心回転できる。

上記第１のシリンダ８Ａには、第１のブレード１５ａが摺動しながら移動可能なブレード収納溝が設けられるとともに、このブレード収納溝端部に一体に第１のブレード１５ａの後端部が往復動自在に収容される第１のブレード背室１６ａが連設される。

さらに、上記第１のシリンダ８Ａには、この外周面と第１のブレード背室１６ａとを連通する横孔が設けられ、ばね部材１７が収容される。上記ばね部材１７は第１のブレード１５ａの後端部端面と密閉ケース１内周面との間に介在され、ブレード１５ａに弾性力（背圧）を付与して、この先端部端縁をローラ１３ａに接触させる圧縮ばねである。

一方、上記第２のシリンダ８Ｂには、第２のブレード１５ｂが摺動しながら移動可能なブレード収納溝が設けられるとともに、このブレード収納溝端部に第２のブレード１５ｂの後端部が収容される第２のブレード背室１６ｂが一体に連設される。

各ブレード１５ａ，１５ｂの先端部端縁は平面視で半円状に形成されている。第１のシリンダ室１４ａに対する第１のブレード１５ａの先端部端縁は、ばね部材１７の作用により常時、円筒状のローラ１３ａ周面に、ローラの回転角度にかかわらず線接触する。

第２のシリンダ室１４ｂに対する第２のブレード１５ｂの先端部端縁は、後述するように条件を満たせば、円筒状のローラ１３ｂ周面に、ローラの回転角度にかかわらず線接触できる。

第２のブレード背室１６ｂの上面は中間仕切り板７によって塞がれ、下面は副軸受１２のフランジ部によって塞がれている。さらに、第２のブレード背室１６ｂと第２のシリンダ８Ｂ周面との間には後述する横孔が設けられているが、この横孔が開口する第２のシリンダ８Ｂの周面部位は密閉ケース１内周面と密着状態にある。

そして、上述したように第２のブレード背室１６ｂには第２のブレード１５ｂの後端部が、往復動自在に嵌り込んでいる。第２のブレード背室１６ｂは、以上の構成部品によって囲まれるところから、閉空間となっている。

第２のブレード背室１６ｂと第２のシリンダ８Ｂ外周面とに亘って設けられる横孔の第２のブレード背室１６ｂ側端部に、永久磁石と、電磁石と、弾性体（引張りばね等）のいずれかである付勢保持体１８が嵌め込まれている。

付勢保持体１８が永久磁石または電磁石の場合、後述するように、第２のブレード１５ｂに高圧の背圧がかけられていない状態で、第２のブレード１５ｂが付勢保持体１８に接近すると、付勢保持体１８はブレード１５ｂ後端部を磁気吸着できる。このときは、偏心回転する第２のローラ１３ｂ周面から第２のブレード１５ｂ先端部が離間した状態に保持され、第２のローラ１３ｂは空回りする。

上記付勢保持体１８の磁気力は、第２のブレード背室１６ｂに高圧が導かれ第２のブレード１５ｂ後端部に高圧の背圧がかけられている状態では、第２のブレード背室１６ｂの高圧と第２のシリンダ室１４ｂの圧力との圧力差により、第２のブレード１５ｂが第２のローラ１３ｂ側に付勢される力よりも十分に小さい。

また、上記付勢保持体１８が弾性体、例えば引張りばねの場合は、引張りばねの一端部がブレード１５ｂに固定され、常時はブレード１５ｂを第２のローラ１３ｂ周面から引き離す方向に付勢する。

ただし、引張りばねの弾性力は、第２のブレード背室１６ｂの高圧と第２のシリンダ室１４ｂの圧力との圧力差により、第２のブレード１５ｂが第２のローラ１３ｂ側に付勢される力よりも十分に小さい。

上記付勢保持体１８の両側面に亘り、横孔の軸芯に沿ってガイド用孔ｅが設けられる。このガイド用孔ｅの一端部には、密閉ケース１外部から密閉ケース１を貫通してブレード背室１６ｂの横孔に挿入される、パイプからなる吐出圧力導入通路２０の一端部が接続される。

上記吐出圧力導入通路２０は、密閉ケース１外部において略Ｕ字状に曲成され、この曲成部に制御部によって制御される１個の開閉弁２１が設けられる。吐出圧力導入通路２０の略Ｕ字状他端部は、密閉ケース１の周壁で、この底部とはある程度間隔を存した部位に貫通し、密閉ケース１内部に突出して開口している。

当然ながら、吐出圧力導入通路２０の密閉ケース１貫通部はシール構造となっていて、密閉ケース１内部に収容される流体の外部漏洩は無く、密閉ケース１外部空気の密閉ケース１内部への侵入もない。

このように、第２のブレード背室１６ｂと、吐出圧力導入通路２０と、開閉弁２１と、付勢保持体１８とで休筒機構Ｋが構成され、後述するように第２のシリンダ室１４ｂにおいて圧縮作用と非圧縮作用との切換えを可能とする。

一方、密閉ケース１の内底部には、潤滑油を集溜する油溜り部Ｊが形成される。ここでは油溜り部Ｊの潤滑油液面は第１の圧縮機構部２Ａを構成する主軸受１１のフランジ部付近位置にあり、ここから第１のシリンダ室１４ａが形成される第１のシリンダ８Ａと中間仕切り板７および第２の圧縮機構部２Ｂの全てが潤滑油中に浸漬される。

当然ながら、第２の圧縮機構部２Ｂに設けられる休筒機構Ｋも、密閉ケース１外部にある吐出圧力導入通路２０一部と開閉弁２１を除いて油溜り部Ｊの潤滑油中に浸漬している。すなわち、休筒機構Ｋを構成する吐出圧力導入通路２０の他端部は油溜り部Ｊの潤滑油液面よりも下位にあって、潤滑油中に浸漬している。

さらに、第２のブレード背室１６ｂの下面側開口部を閉塞する副軸受１２のフランジ部に、逃し弁２２が設けられる。
この逃し弁２２は、常時は、第２のブレード背室１６ｂを閉塞状態に保持するが、第２のブレード背室１６ｂの圧力が第１、第２の圧縮機構部２Ａ，２Ｂで圧縮される冷媒ガスの吐出圧力以上の状態になったところで開放して、第２のブレード背室１６ｂから圧力を逃す作用をなす。

第１の圧縮機構部２Ａを構成する上記主軸受１１と、第２の圧縮機構部２Ｂを構成する副軸受１２には、吐出弁機構２３ａ、２３ｂが設けられていて、それぞれが各シリンダ室１４ａ，１４ｂに連通し、バルブカバーで覆われる。

後述するように、各シリンダ室１４ａ，１４ｂにおいて圧縮された冷媒ガスが所定圧に上昇した状態で、吐出弁機構２３ａ，２３ｂは開放される。圧縮された冷媒ガスは、吐出弁機構２３ａ，２３ｂからバルブカバー内へ吐出され、さらに密閉ケース１内に導かれるようになっている。

つぎに、このようにして構成される多気筒回転式圧縮機Ａの作用について説明する。
制御部は、空調運転の始動時や高負荷時には、通常運転（全能力運転）を選択する。
すなわち、制御部は、休筒機構Ｋを構成する開閉弁２１を開放に切換え制御する。そして、インバータを介して電動機部３に運転信号を送る。回転軸４が高回転で駆動され、各ローラ１３ａ，１３ｂは各シリンダ室１４ａ，１４ｂ内で偏心回転を行う。

第１のシリンダ８Ａにおいては、第１のブレード１５ａがばね部材１７によって常に弾性的に押圧付勢されるところから、このブレード１５ａの先端部が第１のローラ１３ａ周面に摺接して、第１のシリンダ室１４ａ内を吸込み室と圧縮室に二分する。第１のブレード１５ａが最も後退した状態で、第１のシリンダ室１４ａの空間容量が最大となる。

低圧の冷媒ガスがアキュームレータ１７から吸込み冷媒管Ｐａを介して、２気筒回転式圧縮機Ａを構成する第１のシリンダ室１４ａに吸込まれる。同時に、低圧の冷媒ガスがアキュームレータ１７から吸込み冷媒管Ｐｂを介して、第２のシリンダ室１４ｂに吸込まれる。

第１のシリンダ室１４ａにおいて、第１のローラ１３ａの偏心回転にともなって、ローラ１３ａの第１のシリンダ室１４ａ内周面に対する転接位置が移動し、シリンダ室１４ａの区画された圧縮室の容積が減少する。したがって、先に第１のシリンダ室１４ａに導かれたガスが徐々に圧縮される。

回転軸４が継続して回転され、第１のシリンダ室１４ａにおける圧縮室の容量がさらに減少してガスが圧縮され、所定圧まで上昇したところで、吐出弁機構２３ａが開放する。高圧化した冷媒ガスは、吐出弁機構２３ａからバルブカバーを介して密閉ケース１内に吐出され、充満する。

少なくとも、第１のシリンダ室１４ａでの圧縮作用により、密閉ケース１内は高圧雰囲気となる。一方、回転軸４の回転にともなって油溜り部Ｊの潤滑油は各圧縮機構部２Ａ，２Ｂの各摺接部に導かれ、潤滑性を保持する。

そして、油溜り部Ｊの潤滑油は密閉ケース１内に充満する高圧ガスの圧力影響を受けて高圧化し、休筒機構Ｋを構成する吐出圧力導入通路２０の開口端から内部に侵入する。開放している開閉弁２１を通過して第２のシリンダ８Ｂに設けられる横孔に押上げられ、付勢保持体１８のガイド用孔ｅから第２のブレード背室１６ｂに充満する。

第２のブレード背室１６ｂは閉空間に形成されるから、充満する潤滑油により高圧化し、ここに収容される第２のブレード１５ｂ後端部に高圧の背圧をかける。先に述べたように、第２のシリンダ室１４ｂにアキュームレータＥから吸込み冷媒管Ｐｂを介して低圧（吸込み圧）の冷媒が導かれている。

第２のシリンダ室１４ｂに組み込まれる第２のブレード１５ｂは、ブレード背室１６ｂに収容される後端部が高圧雰囲気にある一方で、第２のシリンダ室１４ｂに突出する先端部は低圧雰囲気にある。したがって、第２のブレード１５ｂの先端部と後端部とで差圧が生じる。

第２のブレード１５ｂ後端部は高圧に押され、先端部端縁がローラ１３ｂ周面に当接する。第１のシリンダ室１４ａにおけるローラ１３ａの偏心回転とは１８０°の位相差をもって、第２のシリンダ室１４ｂにおけるローラ１３ｂが偏心回転している。

上記第１のシリンダ室１４ａ側のブレード１５ａがばね部材２６により押圧付勢され圧縮作用が行われるのと全く同様の圧縮作用が、上記第２のシリンダ室１４ｂにおいても行われる。

結局、２気筒回転式圧縮機Ａにおいては、第１のシリンダ室１４ａで圧縮作用が行われるとともに、第２のシリンダ室１４ｂでも圧縮作用が行われ、両方のシリンダ室１４ａ，１４ｂで圧縮作用をなす通常運転が行われる。

密閉ケース１から冷媒管Ｐに吐出される高圧の冷媒ガスは、凝縮器Ｂで凝縮液化し、膨張機構Ｃで断熱膨張し、蒸発器Ｄで熱交換空気から蒸発潜熱を奪って冷房作用をなす。そして、アキュームレータＥで気液分離され、再び吸込み冷媒管Ｐａ，Ｐｂから２気筒回転式圧縮機Ａに吸込まれて圧縮され、上述の経路を循環する。

始動時には空調負荷が大となっているが、ある程度空調運転を継続すれば、空調負荷が小さくなる。このときには、自動的に通常運転から休筒運転（圧縮能力を半減する運転）に切換えられる。

図２に休筒運転の状態を示す。（なお、図２は主要部のみ符号を付す）
制御部は、吐出圧力導入通路２０に設けられる開閉弁２１を閉成する制御をなす。そして、インバータを介して電動機部３に運転信号を送る。回転軸４が低回転で駆動され、各ローラ１３ａ，１３ｂは各シリンダ室１４ａ，１４ｂ内で偏心回転を行う。

第１のシリンダ８Ａにおいては、第１のブレード１５ａがばね部材２６によって常に弾性的に押圧付勢されている。したがって、上述したようにアキュームレータＥから吸込み冷媒管Ｐａを介して第１のシリンダ室１４ａに導かれた冷媒ガスの圧縮作用がなされる。圧縮され高圧化したガスは吐出弁機構２３ａを介して密閉ケース１内に放出される。

密閉ケース１内に高圧ガスが充満し、密閉ケース１内底部の油溜り部Ｊに集溜する潤滑油が圧力上昇する。潤滑油は、油溜り部Ｊに浸漬している吐出圧力導入通路２０開口端部から内部に侵入するが、ここに設けられる開閉弁２１が閉成しているので、侵入を止められる。

第２のブレード１５ｂの後端部が収容されるブレード背室１６ｂには、それまでの通常運転時に潤滑油が充満しているが、開閉弁２１が閉成され吐出圧力導入通路２０を介してブレード背室１６ｂに新たな潤滑油の供給が無い。

ブレード背室１６ｂ内の高圧の潤滑油は、第２のブレード１５ｂの側面と第２のシリンダ８Ｂのブレード収納溝間の隙間から第２のシリンダ室１４ｂへリークし、ブレード背室１６ｂ内の圧力が低下していく。その結果、ブレード背室１６ｂ内の圧力と第２のシリンダ室１４ｂ内の圧力が略同等になる。

第２のシリンダ室１４ｂにアキュームレータＥから吸込み冷媒管Ｐｂを介して低圧の冷媒ガスが導かれ、第２のブレード１５ｂの先端部は低圧雰囲気となっているが、後端部も略同一圧力であるので、第２のブレード１５ｂは第２のローラ１３ｂの偏心回転に追従しない。

第２のブレード１５ｂはローラ１３ｂに押し退けられ、ローラ１３ｂ周面から離間した位置で停止する。この状態で第２のブレード１５ｂ後端部は付勢保持体１８に近接し、磁気吸着される。第２のブレード１５ｂ先端部は第２のローラ１３ｂの周面から離間し、ローラ１３ｂは空回りして第２のシリンダ室１４ｂでの圧縮作用は行われない。
結局、開閉弁２１を閉成すれば、第１のシリンダ室１４ａでの圧縮作用のみが有効となり、小さい空調負荷に適応して能力を半減した休筒運転がなされることになる。

このように、通常運転（全能力運転）と、休筒運転（能力半減運転）との切換えが、１つの開閉弁２１の開閉作用にともなって可能であり、配管構成の簡略化と、制御の簡略化および部品費の低減によるコストの大幅低減が可能となる。

休筒機構Ｋを構成する付勢保持体１８として、永久磁石を用いることにより、可動部が無いから取り扱いが容易にすむ。電磁石を用いることにより、第２のブレード１５ｂの状態保持を確実に選択でき、信頼性の向上を図れる。弾性体を用いる場合、コイルばねとすると安価に得られる。

休筒機構Ｋを構成する吐出圧力導入通路２０の他端部を、密閉ケース１内底部に形成される潤滑油の油溜り部液面よりも下位に設けたから、通常運転（全能力運転）時にブレード背室１６ｂに圧力上昇した潤滑油を導入でき、第２のブレード１５ｂの摺動部に潤滑油を効率よく供給して、摺動部の摩耗や焼付けを確実に防ぐことができる。

休筒機構Ｋを構成するブレード背室１６ｂに逃し弁２２を設けたから、ブレード背室１６ｂが第１、第２の圧縮機構部２Ａ，２Ｂにおける冷媒ガスの圧縮圧力である吐出圧力以上の状態になったとき、逃し弁２２が開放してブレード背室１６ｂから潤滑油を逃す。

すなわち、通常運転時には第２のブレード１５ｂはローラ１３ｂの偏心回転にともなって往復移動する。第２のブレード１５ｂが第２のシリンダ室１４ｂへ最も突出した状態で、ブレード背室１６ｂの空間容量が最も大になり、逆に第２のブレード１５ｂが最も後退した状態でブレード背室１６ｂの空間容量が最も小になる。

開閉弁２１が開放していれば、第２のブレード１５ｂが最も後退した状態でブレード１５ｂに押付けられた潤滑油は、ブレード背室１６ｂから吐出圧力導入通路２０に導出され、開閉弁２１を流通して油溜り部Ｊに戻る。

しかしながら、通常運転から休筒運転に切換り、開閉弁２１が開放から閉成状態になる瞬間にも、第２のローラ１３ｂの偏心回転にともない第２のブレード１５ｂが往復移動している。

第２のブレード１５ｂが第２のシリンダ室１４ｂへ最も突出した状態で開閉弁２１が閉成すると、第２のブレード１５ｂが後退したときブレード背室１６ｂに充満する潤滑油は逃げ場が無くなって過圧縮状態となり、いずれかの部品の破損を招く。

しかるに、ブレード背室１６ｂには逃し弁２２が設けられていて、過圧縮状態になれば直ちに開放し、高圧の潤滑油をブレード背室１６ｂから逃して安全性を確保する。
このような多気筒回転式圧縮機Ａを備えて冷凍サイクルを構成することで、冷凍サイクル効率の向上化が得られる。

なお、上記実施の形態においては、休筒機構Ｋは、ブレード背室１６ｂと、このブレード背室１６ｂに吐出圧力を導入する吐出圧力導入通路２０と、この吐出圧力導入通路２０の連通を開閉する開閉弁２１とを備えて構成されると説明したが、これに限定されるものではなく、図３（Ａ），（Ｂ）に示すような構造の休筒機構Ｋａであってもよい。

すなわち、付勢保持体１８が取付けられ、第２のブレード１５ｂの後端部を往復動自在に収容するとともに、閉空間を構成するブレード背室１６ｂの構成は変更ない。上記付勢保持体１８が嵌め込まれる横孔に密閉ケース１外部から挿入され、付勢保持体１８に設けられるガイド用孔ｅに、パイプからなる第１の圧力導入通路２０ａが接続される。

上記第１の圧力導入通路２０ａは、密閉ケース１外部において略Ｕ字状に曲成され、この曲成部に１個の三方弁２１ａが設けられ、制御部によって制御される。第１の圧力導入通路２０ａの略Ｕ字状他端部は、密閉ケース１の周壁で底部とはある程度間隔を存した部位に貫通し、密閉ケース１内部に突出して開口している。

なお、第１の圧力導入通路２０ａの密閉ケース１貫通部はシール構造となっていて、密閉ケース１内部に収容される流体の外部漏洩は無く、密閉ケース１外部空気の密閉ケース１内部への侵入もない。

三方弁２１ａの残りのポートには第２の圧力導入通路２０ｂの一端部が接続されていて、この他端部は、アキュームレータＥと第２のシリンダ８Ｂとを連通する吸込み冷媒管Ｐｂの中途部に接続される。

このような休筒機構Ｋａを備えることにより、通常運転時は、図３（Ａ）に示すように、休筒機構Ｋａの三方弁２１ａを第１の圧力導入通路２０ａの上下両端部が連通するように切換え制御する。

第１のシリンダ室１４ａで通常の圧縮作用が行われ、ここから吐出弁機構２３ａを介して吐出される高圧ガスが密閉ケース１内に充満する。油溜り部Ｊの潤滑油も圧力上昇して、第１の圧力導入通路２０ａの下端開口部から内部に侵入し、三方弁２１ａを介して上端開口部から導出される。

潤滑油は付勢保持体１８のガイド用孔ｅからブレード背室１６ｂに充満し、第２のブレード１５ｂに高圧の背圧を付与する。一方、第２のシリンダ室１４ｂにはアキュームレータＥと吸込み冷媒管Ｐｂを介して低圧のガスが導かれていて、第２のブレード１５ｂ先後端部で差圧が生じる。

したがって、第２のブレード１５ｂの先端部端縁は第２のローラ１３ｂの周面に当接し、かつローラ１３ｂの偏心回転にともない第２のシリンダ室１４ｂを常に二分する。第１のシリンダ室１４ａとともに第２のシリンダ室１４ｂにおいても圧縮作用が行われる、通常運転となる。

図３（Ｂ）に示すように、三方弁２１ａを切換えて、アキュームレータＥから吸込み冷媒管Ｐｂに導かれる低圧の冷媒ガスの一部を第２の圧力導入通路２０ｂに分流させる。この冷媒ガスは三方弁２１ａを介して第１の圧力導入通路２０ａに導かれ、そしてガイド用孔ｅを挿通してブレード背室１６ｂに充満する。

第２のシリンダ室１４ｂに低圧ガスが導かれ、第２のブレード１５ｂの先後端部は低圧雰囲気となり差圧が生じない。ローラ１３ｂの偏心回転によりブレード１５ｂは押し退けられ、付勢保持体１８に磁気吸着される。ローラ１３ｂは空回りし、第２のシリンダ室１４ｂでの圧縮作用はなく、第１のシリンダ室１４ａのみ圧縮作用をなす休筒運転となる。

このような休筒機構Ｋａでは、先に説明した休筒機構Ｋにおいて１個の開閉弁２１を用いたのと比較して、三方弁２１ａを備える不利な点がある反面、通常運転と休筒運転との切換えを可能とし、付勢保持体１８をそのまま用いることができるから、休筒運転時の騒音低減化と信頼性の向上を得られる。

上記休筒機構Ｋａは、先に説明したものに三方弁２１ａと吸込み冷媒管Ｐａとを連通する第２の圧力導入通路２０ｂをプラスすればよく、上述した従来例よりも配管構成の簡素化を図れる。第２のシリンダ室１４ｂの冷媒導入側である吸込み冷媒管Ｐａに休筒機構Ｋａの三方弁２１ａを備えていないから、冷媒ガスの吸込み量抑制に繋がることは無い。

ここに用いられる逃し弁２２は、三方弁２１ａを通常運転から休筒運転に切換え直後に第２のブレード１５ｂ後端部を収容するブレード背室１６ｂが吐出圧力以上に圧力上昇したときに開放し、ブレード背室１６ｂの過圧縮状態を防止することは変りがない。他の作用効果も全て、上述の構成の休筒機構Ｋを備えたものと同一である。

さらに、いずれの構成の多気筒回転式圧縮機Ａにおいても、休筒機構Ｋ，Ｋａを備えた第２の圧縮機構部２Ｂにおける排除容積を、他の圧縮機構部の排除容積と異ならせることにより、上述したような全能力運転と能力半減（半分）運転との切換えばかりでなく、任意の能力での切換え運転が可能となる。

さらに、いずれの構成の多気筒回転式圧縮機Ａにおいても、第１の圧縮機構部２Ａと第２の圧縮機構部２Ｂを備えた、２気筒回転式圧縮機について説明したが、これに限定されるものではなく、３気筒以上の圧縮機に適用しても同様の効果が得られる。

また、休筒機構Ｋ，Ｋａを備えていない（第１の）圧縮機構部２Ａにおいては、ブレードとローラが一体化した、いわゆるスイングタイプのものを採用しても同様の効果が得られる。

以上説明した２気筒回転式圧縮機Ａと、この圧縮機Ａを備えた冷凍サイクル装置は以上説明した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を越えない範囲内で種々変形実施可能であることは勿論である。

１…密閉ケース、４…回転軸、３…電動機部、２Ａ…第１の圧縮機構部、２Ｂ…第２の圧縮機構部、１３ａ，１３ｂ…ローラ、１４ａ…第１のシリンダ室、１４ｂ…第２のシリンダ室、８Ａ…第１のシリンダ、８Ｂ…第２のシリンダ、１５ａ…第１のブレード、１５ｂ…第２のブレード、２３ａ，２３ｂ…吐出弁機構、Ｋ…休筒機構、１６ｂ…ブレード背室、２０…吐出圧力導入通路、２１…開閉弁、１８…付勢保持体、Ｊ…油溜り部、２２…逃し弁、Ａ…多気筒回転式圧縮機、Ｂ…凝縮器、Ｃ…膨張機構、Ｄ…蒸発器。

Claims (4)

1. 密閉ケース内に、回転軸を介して連結される電動機部と複数の圧縮機構部を収容してなる多気筒回転式圧縮機において、
   少なくとも１つの圧縮機構部は、
   ローラが偏心回転自在に収容されるシリンダ室を備えたシリンダと、
   このシリンダに設けられ、先端部端縁が上記ローラの周面に当接し、かつローラの回転方向に沿ってシリンダ室を二分するブレードおよび、上記シリンダ室で圧縮されたガスを密閉ケース内に案内する吐出弁機構とを具備するとともに、上記ブレードの先端部端縁をローラ周面から離間させてシリンダ室における圧縮運転の休止を可能とする休筒機構を備え、
   この休筒機構は、
   上記ブレードの後端部を往復動自在に収容するとともに閉空間を形成するブレード背室と、
   このブレード背室に吐出圧力を導入する吐出圧力導入通路と、
   この吐出圧力導入通路を開閉する開閉弁と、
   ブレード先端部端縁をローラ周面から引き離す方向に付勢し保持する付勢保持体と、
   からなり、
   上記ブレードの後端部を収容するとともに閉空間を形成する上記ブレード背室は、ブレード背室の圧力が吐出圧力以上に上昇した際に開放する逃し弁を備えた
   ことを特徴とする多気筒回転式圧縮機。
2. 上記休筒機構において、
   上記ブレード先端部端縁をローラ周面から引き離す方向に付勢し保持する上記付勢保持体は、永久磁石と、電磁石と、弾性体の、いずれかが選択される
   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. 上記休筒機構において、
   上記ブレード背室に吐出圧力を導入する上記吐出圧力導入通路の一端側は、上記密閉ケースの内底部に形成される潤滑油の油溜り部液面よりも下位に設けられる
   ことを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の多気筒回転式圧縮機。
4. 上記請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の多気筒回転式圧縮機と、凝縮器、膨張機構および蒸発器で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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