JP6758412B2 - 回転式圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、回転式圧縮機および冷凍サイクル装置に関する。

回転軸の軸方向に並べられた２つのシリンダを備えた回転式圧縮機であって、吸込管から作動流体が供給される第１吸込通路が前記２つのシリンダのうち一方に設けられるとともに、前記第１吸込通路から分岐して前記作動流体の一部を前記２つのシリンダのうち他方に導く第２吸込通路が設けられた回転式圧縮機が提案されている。

ところで、上記のような回転式圧縮機では、例えば作動流体の流動損失を低減させるため、前記第２吸込通路は回転軸の軸方向に対して傾斜した傾斜孔によって形成されることがある。この場合、回転式圧縮機の製造性が低下する場合があった。

日本国実開昭６１−３３９９３号公報 日本国特開２００５−２０７３０６号公報

本発明が解決しようとする課題は、製造性の向上を図ることができる回転式圧縮機および冷凍サイクル装置を提供することである。

実施形態の回転式圧縮機は、回転軸と、第１シリンダと、第２シリンダと、仕切板とを備える。前記回転軸は、第１偏心部と第２偏心部とが軸方向に並べて設けられている。前記第１シリンダは、前記第１偏心部が配置される第１シリンダ室を形成している。前記第２シリンダは、前記第２偏心部が配置される第２シリンダ室を形成している。前記仕切板は、前記第１シリンダと前記第２シリンダとの間に配置されている。前記第１シリンダには、作動流体が流れる吸込管と前記第１シリンダ室とを連通させる第１吸込通路が前記回転軸の径方向に設けられている。少なくとも前記第１シリンダおよび前記仕切板には、前記第１吸込通路から分岐して前記第１吸込通路と前記第２シリンダ室とを連通させる第２吸込通路が設けられている。前記第１シリンダは、前記軸方向に設けられて前記第２吸込通路の一部を形成した第１吸込孔を有する。前記仕切板は、前記軸方向に設けられて前記第２吸込通路の別の一部を形成した第２吸込孔を有する。前記第１吸込孔の中心は、前記第２吸込孔の中心と比べて、前記径方向の外側に位置する。前記仕切板に隣り合う前記第１吸込孔の開口縁および前記第１シリンダに隣り合う前記第２吸込孔の開口縁の少なくとも一方には、面取り部が設けられている。

実施形態の回転式圧縮機の断面図を含む冷凍サイクル装置の概略構成図。 図１中に示された圧縮機構部のＦ２−Ｆ２線に沿う断面図。 実施形態の圧縮機構部の一部を拡大して示す断面図。 実施形態の変形例の圧縮機構部の一部を拡大して示す断面図。

以下、実施形態の回転式圧縮機および冷凍サイクル装置を、図面を参照して説明する。
始めに、冷凍サイクル装置について簡単に説明する。
図１は、本実施形態の冷凍サイクル装置１を示す概略構成図である。
図１に示すように、冷凍サイクル装置１は、回転式圧縮機２と、回転式圧縮機２に接続された放熱器３（例えば凝縮器）と、放熱器３に接続された膨張装置４（例えば膨張弁）と、膨張装置４と回転式圧縮機２との間に接続された吸熱器５（例えば蒸発器）とを備えている。

回転式圧縮機２は、いわゆるロータリ式の圧縮機である。回転式圧縮機２は、例えば、内部に取り込まれる低圧の気体冷媒（作動流体）を圧縮して高温・高圧の気体冷媒にする。なお、回転式圧縮機２の具体的な構成については後述する。

放熱器３は、回転式圧縮機２から送り込まれる高温・高圧の気体冷媒から熱を放熱させ、高温・高圧の気体冷媒を高圧の液体冷媒にする。
膨張装置４は、放熱器３から送り込まれる高圧の液体冷媒の圧力を下げ、高圧の液体冷媒を低温・低圧の液体冷媒にする。
吸熱器５は、膨張装置４から送り込まれる低温・低圧の液体冷媒を気化させ、低温・低圧の液体冷媒を低圧の気体冷媒にする。そして、吸熱器５において、低圧の液体冷媒が気化する際に周囲から気化熱を奪うことで周囲が冷却される。なお、吸熱器５を通過した低圧の気体冷媒は、上述した回転式圧縮機２の内部に取り込まれる。

このように、本実施形態の冷凍サイクル装置１では、作動流体である冷媒が気体冷媒と液体冷媒との間で相変化しながら循環し、気体冷媒から液体冷媒に相変化する過程で放熱され、液体冷媒から気体冷媒に相変化する過程で吸熱される。そして、これらの放熱や吸熱を利用して暖房や冷房などが行われる。

次に、上述した回転式圧縮機２の具体的な構成について説明する。
本実施形態の回転式圧縮機２は、圧縮機本体１１と、アキュムレータ１２とを備える。
アキュムレータ１２は、いわゆる気液分離器である。アキュムレータ１２は、上述した吸熱器５と圧縮機本体１１との間に設けられている。アキュムレータ１２は、吸込管２１を通じて圧縮機本体１１に接続されている。アキュムレータ１２は、吸熱器５で気化された気体冷媒を、吸込管２１を通じて圧縮機本体１１に供給する。

圧縮機本体１１は、回転軸３１と、回転軸３１を回転させる電動機部３２と、回転軸３１の回転によって気体冷媒を圧縮する圧縮機構部３３と、これら回転軸３１、電動機部３２および圧縮機構部３３を収容した円筒状の密閉容器３４とを備えている。

回転軸３１および密閉容器３４は、回転軸３１の軸心Ｏ（軸線）に対して同軸状に配置されている。なお、回転軸３１の軸心Ｏとは、回転軸３１の中心（回転中心）を意味する。電動機部３２は、密閉容器３４のなかで、軸心Ｏに沿う方向の一端側（図１における上側）に配置されている。圧縮機構部３３は、密閉容器３４のなかで、軸心Ｏに沿う方向の他端側（図１における下側）に配置されている。なお以下の説明では、軸心Ｏに沿う方向を回転軸３１の軸方向Ｚ、軸心Ｏに直交するとともに軸心Ｏから放射状に離れる方向を回転軸３１の径方向Ｒ、軸心Ｏに対して一定の距離を保ちながら軸心Ｏの周りを回転する方向を回転軸３１の周方向θ（図２参照）と称する。

回転軸３１は、軸方向Ｚに沿って、電動機部３２を貫通するとともに圧縮機構部３３の内部に延びている。回転軸３１には、第１偏心部４１と、第２偏心部４２とが軸方向Ｚに並べて設けられている。第１偏心部４１は、回転軸３１のなかで、圧縮機構部３３の第１シリンダ５１（後述）に対応する位置に設けられている。同様に、第２偏心部４２は、回転軸３１のなかで、圧縮機構部３３の第２シリンダ５２（後述）に対応する位置に設けられている。第１偏心部４１および第２偏心部４２の各々は、例えば軸方向Ｚに沿う円柱状である。第１偏心部４１および第２偏心部４２は、軸心Ｏに対して径方向Ｒに同一量ずつ偏心している。第１偏心部４１および第２偏心部４２は、軸方向Ｚから見た平面視で例えば同形同大に形成されるとともに、例えば周方向θに１８０°の位相差をもって配置されている。

電動機部３２は、例えば、いわゆるインナーロータ型のＤＣブラシレスモータである。具体的には、電動機部３２は、固定子３６と、回転子３７とを備える。固定子３６は、筒状に形成され、密閉容器３４の内壁面に焼嵌めなどによって固定されている。回転子３７は、固定子３６の内側に配置されている。回転子３７には、回転軸３１の上部が連結されている。回転子３７は、固定子３６に設けられたコイルに電流が供給されることで、回転軸３１を回転駆動する。

次に、圧縮機構部３３について説明する。
圧縮機構部３３は、複数のシリンダ（第１シリンダ５１および第２シリンダ５２）と、仕切板５３と、主軸受５４と、副軸受５５と、複数のローラ（第１ローラ５６および第２ローラ５７）とを備えている。

第１シリンダ５１および第２シリンダ５２は、互いの間に距離を空けて軸方向Ｚに並べられている。第１シリンダ５１および第２シリンダ５２の各々は、軸方向Ｚに開口した筒状に形成されている。これにより、第１シリンダ５１には、第１シリンダ室５１ａとなる内部空間が形成されている。第１シリンダ室５１ａには、回転軸３１の第１偏心部４１が配置される。同様に、第２シリンダ５２には、第２シリンダ室５２ａとなる内部空間が形成されている。第２シリンダ室５２ａには、回転軸３１の第２偏心部４２が配置される。なお、第１シリンダ室５１ａおよび第２シリンダ室５２ａに対する気体冷媒の供給構造については、詳しく後述する。

仕切板５３は、軸方向Ｚで第１シリンダ５１と第２シリンダ５２との間に配置され、第１シリンダ５１と第２シリンダ５２との間に挟まれている。仕切板５３は、軸方向Ｚで第１シリンダ室５１ａに面して、第１シリンダ室５１ａの一面を規定している。同様に、仕切板５３は、軸方向Ｚで第２シリンダ室５２ａに面して、第２シリンダ室５２ａの一面を規定している。また、仕切板５３には、軸方向Ｚに回転軸３１が通される開口部が設けられている。

主軸受５４は、第１シリンダ５１に対して仕切板５３とは反対側に位置する。主軸受５４は、仕切板５３とは反対側から第１シリンダ室５１ａに面して、第１シリンダ室５１ａの別の一面を規定している。一方で、副軸受５５は、第２シリンダ５２に対して仕切板５３とは反対側に位置する。副軸受５５は、仕切板５３とは反対側から第２シリンダ室５２ａに面して、第２シリンダ室５２ａの別の一面を規定している。上述した回転軸３１は、第１シリンダ５１、第２シリンダ５２、および仕切板５３を貫通するとともに、主軸受５４と副軸受５５とによって回転可能に支持されている。

第１ローラ５６および第２ローラ５７の各々は、軸方向Ｚに沿う筒状に形成されている。第１ローラ５６は、第１偏心部４１に嵌められて、第１シリンダ室５１ａに配置される。同様に、第２ローラ５７は、第２偏心部４２に嵌められて、第２シリンダ室５２ａに配置される。これらローラ５６，５７の内周面と偏心部４１，４２の外周面との間には、偏心部４１，４２に対するローラ５６，５７の相対回転を許容する隙間が設けられている。すなわち、本願でいう「嵌められる」とは、２つの部材の間に相互の回転を許容する隙間が存在する場合も含む。第１ローラ５６および第２ローラ５７の各々は、回転軸３１の回転に伴い、各ローラ５６，５７の外周面を各シリンダ５１，５２の内周面に摺接させながらシリンダ室５１ａ，５２ａ内で偏心回転する（図２参照）。

次に、シリンダ５１，５２の内部構成について説明する。
ここで、第１シリンダ５１の内部構成と第２シリンダ５２の内部構成は、偏心部４１，４２およびローラ５６，５７の位相差に応じて異なる部分、および後述する吸込通路７１，７２に関する部分以外は、互いに略同じである。このため、ここでは第１シリンダ５１の内部構成を代表として説明する。

図２は、図１中に示された圧縮機構部３３のＦ２−Ｆ２線に沿う断面図である。
図２に示すように、第１シリンダ５１には、径方向Ｒの外側に向けて延びたベーン溝５８が設けられている。ベーン溝５８には、径方向Ｒに沿ってスライド移動可能なベーン５９が挿入されている。ベーン５９は、図示しない付勢手段によって径方向Ｒの内側に向けて付勢され、その先端部が第１シリンダ室５１ａ内で第１ローラ５６の外周面に当接している。これにより、ベーン５９は、周方向θにおいて、第１シリンダ室５１ａの内部を吸込室６１と圧縮室６２とに仕切っている。ベーン５９は、第１ローラ５６の偏心回転に伴って第１シリンダ室５１ａ内に進退する。このため、第１シリンダ室５１ａ内で第１ローラ５６が偏心回転すると、第１ローラ５６の偏心回転およびそれに伴うベーン５９の進退動作によって、第１シリンダ室５１ａ内で気体冷媒を圧縮する圧縮動作が行われる。そして、第１シリンダ室５１ａ内で圧縮された気体冷媒は、第１シリンダ５１の吐出溝（不図示）などを通じて密閉容器３４内に排出される。

次に、第１シリンダ５１および第２シリンダ５２に対する気体冷媒（作動流体）の供給構造について説明する。図１に示すように、本実施形態の回転式圧縮機２は、軸方向Ｚに並べられた２つのシリンダ５１，５２のうち一方のシリンダ５１のみに吸込管２１が接続されるとともに、吸込管２１からシリンダ５１に供給される気体冷媒の一部を他方のシリンダ５２に導く分岐流路が圧縮機構部３３の内部に設けられている。以下、この内容について詳しく述べる。

本実施形態では、アキュムレータ１２から気体冷媒が流れる吸込管２１は、第１シリンダ５１に接続されている。第１シリンダ５１には、吸込管２１と第１シリンダ室５１ａとを連通させる第１吸込通路７１が径方向Ｒに設けられている。なお、本願でいう「径方向に設けられる」とは、例えば、径方向Ｒに沿って穴が開けられていることを意味する。このため、「径方向に設けられる」とは、「径方向に沿って設けられる」または「径方向に開口する」などと読み替えられてもよい。

第１吸込通路７１は、例えば、径方向Ｒに沿って第１シリンダ５１に設けられた穴である。第１吸込通路７１は、例えば、第１シリンダ５１の外周面から、第１シリンダ室５１ａを規定する第１シリンダ５１の内周面に貫通している。第１吸込通路７１には、吸込管２１から気体冷媒が直接供給される。第１吸込通路７１は、吸込管２１から供給された気体冷媒の一部を第１シリンダ室５１ａの吸込室６１に導く。

また、圧縮機構部３３には、第１吸込通路７１から分岐した第２吸込通路７２が設けられている。第２吸込通路７２は、第１シリンダ５１、仕切板５３、第２シリンダ５２に亘って設けられ、第１吸込通路７１と第２シリンダ室５２ａとを連通させる。第２吸込通路７２は、第１吸込通路７１を流れる気体冷媒の一部を第２シリンダ室５２ａに導く。

次に、第２吸込通路７２について詳しく説明する。
図３は、本実施形態の圧縮機構部３３の一部を拡大して示す断面図である。
図３に示すように、第２吸込通路７２は、例えば、第１シリンダ５１に設けられた第１吸込孔８１と、仕切板５３に設けられた第２吸込孔８２と、第２シリンダ５２に設けられた冷媒流路８３とにより形成されている。

第１吸込孔８１は、第１シリンダ５１において、軸方向Ｚに設けられている。なお、本願でいう「軸方向に設けられる」とは、例えば、軸方向Ｚに沿って穴が開けられていることを意味する。このため、「軸方向に設けられる」とは、「軸方向に沿って設けられる」、または「軸方向に開口する」などと読み替えられてもよい。第１吸込孔８１は、例えば、軸方向Ｚに開口した断面形状が円の丸穴である。第１吸込孔８１は、第１吸込通路７１から、仕切板５３に面する第１シリンダ５１の表面（例えば下面）に軸方向Ｚに貫通している。第１吸込孔８１は、第１吸込通路７１と仕切板５３に設けられた第２吸込孔８２とを連通させる。

仕切板５３に隣り合う第１吸込孔８１の開口縁８１ａには、第１面取り部９１が設けられている。第１面取り部９１は、例えば開口縁８１ａの全周に亘って設けられている。これにより、開口縁８１ａは、軸方向Ｚに対して傾斜した傾斜部（拡径部）を有する。これにより、第１吸込孔８１の断面積（開口面積）は、第１面取り部９１で拡大されている。

第２吸込孔８２は、仕切板５３において、軸方向Ｚに設けられている。第２吸込孔８２は、例えば軸方向Ｚに沿って延び、軸方向Ｚに開口した断面形状が円の丸穴である。第２吸込孔８２は、第１シリンダ５１に面する仕切板５３の表面（例えば上面）から、第２シリンダ５２に面する仕切板５３の表面（例えば下面）に軸方向Ｚに貫通している。第２吸込孔８２は、第１シリンダ５１の第１吸込孔８１と第２シリンダ５２の冷媒流路８３とを連通させる。第２吸込孔８２の内径は、例えば、第１吸込孔８１の内径と略同じである。ただし、第２吸込孔８２の内径は、第１吸込孔８１の内径と比べて大きくてもよく、小さくてもよい。

第１シリンダ５１に隣り合う第２吸込孔８２の開口縁８２ａには、第２面取り部９２が設けられている。第２面取り部９２は、例えば開口縁８２ａの全周に亘って設けられている。また、第２シリンダ５２に面する第２吸込孔８２の開口縁８２ｂには、第３面取り部９３が設けられている。第３面取り部９３は、例えば開口縁８２ｂの全周に亘って設けられている。これにより、開口縁８２ａ，８２ｂは、軸方向Ｚに対して傾斜した傾斜部（拡径部）を有する。これにより、第２吸込孔８２の断面積（開口面積）は、第２面取り部９２および第３面取り部９３の各々で拡大されている。

冷媒流路８３は、例えば、第２シリンダ５２に設けられた溝である。冷媒流路８３は、例えば、仕切板５３に面する第２シリンダ５２の表面（例えば上面）から、第２シリンダ室５２ａを規定する第２シリンダ５２の内周面に貫通している。冷媒流路８３は、仕切板５３の第２吸込孔８２と第２シリンダ室５２ａとを連通させる。冷媒流路８３は、例えば、軸方向Ｚに対して傾斜する方向に沿って設けられている。冷媒流路８３は、軸方向Ｚに対して傾斜した傾斜面８３ａを有する。

以上のような構成により、第１吸込通路７１を流れる気体冷媒の一部は、第１シリンダ５１に設けられた第１吸込孔８１、仕切板５３に設けられた第２吸込孔８２、および第２シリンダ５２に設けられた冷媒流路８３を通り、第２シリンダ室５２ａの吸込室６１に導かれる。

次に、第２吸込孔８２の配置位置について説明する。
図３に示すように、本実施形態では、第１吸込孔８１と第２吸込孔８２とは、回転軸３１の径方向Ｒにおいて、互いにずれた位置に配置されている。本実施形態では、第１吸込孔８１の中心８１ｃは、第２吸込孔８２の中心８２ｃと比べて、径方向Ｒの外側に位置する。なお、第１吸込孔８１の中心８１ｃとは、例えば、回転軸３１の径方向Ｒにおける第１吸込孔８１の中心である。第２吸込孔８２の中心８２ｃとは、例えば、回転軸３１の径方向Ｒにおける第２吸込孔８２の中心である。

また別の観点で見ると、第１吸込孔８１は、面取り部９１を除いて第１吸込孔８１のなかで最も径方向Ｒの外側に位置した第１端部８１ｅ１と、面取り部９１を除いて第１吸込孔８１のなかで最も径方向Ｒの内側に位置した第１端部８１ｅ２とを有する。同様に、第２吸込孔８２は、面取り部９２，９３を除いて第２吸込孔８２のなかで最も径方向Ｒの外側に位置した第１端部８２ｅ１と、面取り部９２，９３を除いて第２吸込孔８２のなかで最も径方向Ｒの内側に位置した第２端部８２ｅ２とを有する。そして、第１吸込孔８１の第１端部８１ｅ１は、第２吸込孔８２の第１端部８２ｅ１と比べて、径方向Ｒの外側に位置する。また、第１吸込孔８１の第２端部８１ｅ２は、第２吸込孔８２の第２端部８２ｅ２と比べて、径方向Ｒの外側に位置する。

次に、第１吸込孔８１および第２吸込孔８２に関するいくつかの寸法関係を示す。まず前提として、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｒｃ，Ｒ１，Ｒ２，およびＲ３を定義する。図３に示すように、Ｌ１は、回転軸３１の軸心Ｏと、径方向Ｒにおける第１吸込孔８１の中心８１ｃとの間の径方向Ｒの距離である。Ｌ２は、回転軸３１の軸心Ｏと、径方向Ｒにおける第２吸込孔８２の中心８２ｃとの間の径方向Ｒの距離である。Ｌ３は、第１シリンダ５１と仕切板５３との境界面Ｂ（接合面）と、軸方向Ｚにおける第１吸込通路７１の中心７１ｃとの間の軸方向Ｚの距離である。Ｌ４は、軸方向Ｚにおける仕切板５３の厚さである。Ｌ５は、回転軸３１の軸心Ｏと、径方向Ｒにおける冷媒流路８３の中心８３ｃ（後述）との間の径方向Ｒの距離である。Ｒｃは、第１シリンダ室５１ａの半径である。Ｒ１は、軸方向Ｚにおける第１吸込通路７１の半径である。Ｒ２は、径方向Ｒにおける第１吸込孔８１の半径である。Ｒ３は、径方向Ｒにおける第２吸込孔８２の半径である。

なお、回転軸３１の軸心Ｏは、径方向Ｒにおける第１シリンダ室５１ａの中心、および径方向Ｒにおける第２シリンダ室５２ａの中心と略一致する。このため、「回転軸３１の軸心Ｏ」は、「径方向Ｒにおける第１シリンダ室５１ａの中心（内径中心）」または「径方向Ｒにおける第２シリンダ室５２ａの中心（内径中心）」と読み替えられてもよい。また、冷媒流路８３は、冷媒流路８３のなかで最も径方向Ｒの外側に位置した第１端部８３ｅ１と、冷媒流路８３のなかで最も径方向Ｒの内側に位置した第２端部８３ｅ２とを有する。「径方向Ｒにおける冷媒流路８３の中心８３ｃ」とは、径方向Ｒにおいて第１端部８３ｅ１と第２端部８３ｅ２とから等距離に位置した点である。

上記のように各種寸法が定義された場合、
Ｃ１＝Ｌ１−Ｒ２−Ｒｃ、Ｃ２＝Ｌ３−Ｒ１、およびＣ３＝Ｌ１−Ｌ２、とすると、Ｃ１およびＣ２の各々は、Ｃ３以上となる。ここで、Ｃ１は、図３に示すように、第１吸込孔８１の内面と、第１シリンダ室５１ａを規定する第１シリンダ５１の内周面との間の径方向Ｒの最小肉厚に相当する。Ｃ２は、第１吸込通路７１と仕切板５３との間の軸方向Ｚの最小肉厚に相当する。Ｃ３は、第１吸込孔８１の中心８１ｃと第２吸込孔８２の中心８２ｃとの径方向Ｒにおけるずれ量に相当する。

また、上記のように各種寸法が定義された場合、
Ｃ２＝Ｌ３−Ｒ１、およびＣ３＝Ｌ１−Ｌ２、とすると、
Ｃ２／Ｃ３ ＜ Ｌ４／Ｒ３となる。

また、上記のように各種寸法が定義された場合、
Ｌ１＞Ｌ２≧Ｌ５となる。すなわち、本実施形態では、第２吸込孔８２の中心８２ｃと、冷媒流路８３の中心８３ｃとは、径方向Ｒで略同じ位置にある。これに代えて、第２吸込孔８２の中心８２ｃは、冷媒流路８３の中心８３ｃと比べて、径方向Ｒの外側に位置してもよい。

本実施形態では、第１シリンダ５１と仕切板５３との境界面Ｂにおける第２吸込通路７２の断面は、第１吸込孔８１と第２吸込孔８２とが軸方向Ｚで重なり合う部分によって形成される紡錘形状となる。そして、この境界面Ｂにおける第２吸込通路７２の断面（紡錘形状の断面）の断面積（開口面積）は、例えば、軸方向Ｚに沿う断面における第１吸込通路７１の断面積（開口面積）よりも大きい。

また別の観点から見ると、径方向Ｒに沿う断面における第１吸込孔８１の断面積（開口面積）は、軸方向Ｚに沿う断面における第１吸込通路７１の断面積（開口面積）よりも大きい。言い換えると、図２に示すように、Ｒ２＞Ｒ１となる。また、径方向Ｒに沿う断面における第２吸込孔８２の断面積（開口面積）は、軸方向Ｚに沿う断面における第１吸込通路７１の断面積（開口面積）よりも大きい。言い換えると、Ｒ３＞Ｒ１となる。

次に、本実施形態の回転式圧縮機２の作用について説明する。
回転式圧縮機２が駆動され、回転軸３１が回転されると、第１ローラ５６および第２ローラ５７が第１シリンダ室５１ａおよび第２シリンダ室５２ａ内で偏心回転する。これにより、第１シリンダ室５１ａおよび第２シリンダ室５２ａ内の気体冷媒は、圧縮されて第１シリンダ５１および第２シリンダ５２の吐出溝などを通じて密閉容器３４内に排出される。

また、第１ローラ５６および第２ローラ５７の偏心回転により第１シリンダ室５１ａおよび第２シリンダ室５２ａの吸込室６１の圧力が低くなると、吸込管２１を通じてアキュムレータ１２から気体冷媒が供給される。吸込管２１から供給された気体冷媒の一部は、第１シリンダ５１に設けられた第１吸込通路７１を通じて第１シリンダ室５１ａに供給される。また、吸込管２１を流れる気体冷媒の別の一部は、第１吸込通路７１に入った後、第２吸込通路７２に流入することで、第２シリンダ室５２ａに供給される。ここで、本実施形態では、第２吸込通路７２の入口となる第１吸込孔８１の中心８１ｃが第２吸込孔８２の中心８２ｃに対して径方向Ｒの外側にずれて位置する。このため、第１吸込孔８１と第２吸込孔８２とを合わせて見た場合、第２吸込通路７２は、第２シリンダ室５２ａに向かうように軸方向Ｚに対して傾斜した傾斜孔と類似した構成となる。このため、気体冷媒は、第１吸込通路７１から第２シリンダ室５２ａに向けて軸方向Ｚに対して傾斜して流れることができる。これにより、第１吸込通路７１内の気体冷媒は、比較的スムーズに第２シリンダ室５２ａに流入することができる。

このような構成によれば、回転式圧縮機２の高性能化を図りつつ、製造性の向上を図ることができる。すなわち、例えば二酸化炭素などを作動流体として用いる回転式圧縮機は、作動流体が比較的高圧になるため、２つのシリンダのうち一方のシリンダに吸込管が接続されるとともに、気体冷媒を他方のシリンダに導く分岐流路が設けられることがある。
この場合、回転軸の軸方向に沿う吸込孔によって上記分離流路が形成されると、作動流体の吸込流路損失が大きく、回転式圧縮機の性能低下を招くことがある。そこで、軸方向に対して傾斜した傾斜孔によって上記分岐流路を形成することで、吸込流路損失を低減することが考えられる。しかしながら、傾斜孔が設けられた回転式圧縮機は、製造性が低く、製造コストの増大やバリの発生などによる品質低下を招く場合がある。

そこで、本実施形態では、第１吸込孔８１の中心８１ｃは、第２吸込孔８２の中心８２ｃと比べて、径方向Ｒの外側に位置する。このような構成によれば、第１吸込孔８１および第２吸込孔８２が軸方向Ｚに設けられた吸込孔であっても、第１吸込通路７１に対する第２吸込通路７２の分岐角度を軸方向Ｚに対して傾斜させることができる。これにより、傾斜孔が設けられた場合と類似した構造を実現することができ、吸込流路損失の低減を図ることができる。また、第１吸込孔８１および第２吸込孔８２は、軸方向Ｚに設けられた吸込孔であるため、傾斜孔に比べて製造性が良好であり、またバリの発生などによる品質低下も抑制することができる。このため、高性能、高品質、低コストの回転式圧縮機２を提供することができる。

本実施形態では、仕切板５３に隣り合う第１吸込孔８１の開口縁８１ａおよび第１シリンダ５１に隣り合う第２吸込孔８２の開口縁８２ａには、面取り部９１，９２が設けられている。これにより、第１吸込孔８１と第２吸込孔８２とがずれて配置される場合であっても、第１吸込孔８１と第２吸込孔８２との接続部分での流路断面積を大きく確保することができる。これにより、第１吸込孔８１と第２吸込孔８２とがずれて配置される場合に生じ得る吸込流路損失の低減を図ることができ、さらに高性能の圧縮機を提供することができる。なお、面取り部は、第１吸込孔８１の開口縁８１ａおよび第２吸込孔８２の開口縁８２ａのいずれか一方にだけ設けられた場合でも、吸込流路損失の低減を期待することができる。

本実施形態では、第１シリンダ５１と仕切板５３との境界面Ｂにおける第２吸込通路７２の断面積（軸方向Ｚで見た場合の断面積）は、軸方向Ｚに沿う断面における第１吸込通路７１の断面積よりも大きい。このような構成によれば、第１吸込孔８１と第２吸込孔８２とがずれて配置される場合であっても、第２吸込通路７２の最小断面積を第１吸込通路７１の断面積以上にすることができる。これにより、吸込流路損失の低減をさらに図ることができる。

本実施形態では、上記のように各種寸法が定義された場合、Ｃ１＝Ｌ１−Ｒ２−Ｒｃ、Ｃ２＝Ｌ３−Ｒ１、およびＣ３＝Ｌ１−Ｌ２とすると、Ｃ１およびＣ２の各々がＣ３以上となる。このような構成によれば、Ｃ１およびＣ２の各々がＣ３以上となることで、第１シリンダ５１において剛性が低下しやすい吸込通路部分において、必要な剛性を確保しやすくなる。これにより、第１シリンダ５１の変形を抑制し、信頼性および品質がより高い回転式圧縮機２を提供することができる。

本実施形態では、上記のように各種寸法が定義された場合、Ｃ２＝Ｌ３−Ｒ１、およびＣ３＝Ｌ１−Ｌ２とすると、Ｃ２／Ｃ３ ＜ Ｌ４／Ｒ３となる。このような構成によれば、第２吸込通路７２の分岐起点中心Ｐと境界面Ｂにおける第２吸込孔８２の中心８２ｃとを結ぶ仮想線Ｑを引く場合、径方向Ｒに沿う第１吸込通路７１の中心線に対する仮想線Ｑの傾きを小さくすることができる。これにより、第１吸込通路７１と第２吸込通路７２の分岐部における吸込流路損失をさらに低減することができる。また、第１吸込孔８１および第２吸込孔８２は、軸方向Ｚに開口した断面形状が円の丸穴が加工性の点から望ましいが、断面形状は長円等であっても良い。

さらに、本実施形態では、上述した回転式圧縮機２を備えているため、製造性の向上を図ることができる冷凍サイクル装置１を提供することができる。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。本変形例は、第２シリンダ５２の冷媒流路８３が軸方向Ｚに沿う溝である点などで上記実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、上記実施形態の構成と略同じである。このため、同一または類似の機能を有する構成には、同一の符号を付して、それらの説明は省略する。

図４は、実施形態の変形例の回転式圧縮機２の圧縮機構部３３の一部を拡大して示す。
図４に示すように、本変形例では、第２シリンダ５２の冷媒流路８３は、例えば、軸方向Ｚに沿って第２シリンダ５２に設けられた溝である。冷媒流路８３は、例えば、仕切板５３に面する第２シリンダ５２の表面（例えば上面）から、副軸受５５に面する第２シリンダ５２の反対側の表面（例えば下面）に貫通している。冷媒流路８３の下流側端部は、副軸受５５によって塞がれている。

本変形例では、第２吸込孔８２の中心８２ｃは、冷媒流路８３の中心８３ｃと比べて、径方向Ｒの外側に位置する。言い換えると、上記実施形態のように各種寸法が定義された場合、Ｌ２＞Ｌ５となる関係が満たされている。さらに言えば、本変形例では、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ５の関係が満たされている。

このような構成によれば、第１吸込孔８１、第２吸込孔８２、および冷媒流路８３が軸方向Ｚに設けられた吸込孔や溝であっても、第１吸込通路７１に対する第２吸込通路７２の分岐角度を軸方向Ｚに対して傾斜させることができる。これにより、上記実施形態と同様に、回転式圧縮機２の高性能化を図りつつ、製造性の向上を図ることができる。

本変形例では、冷媒流路８３も軸方向Ｚに沿う溝である。このため、第１シリンダ５１、仕切板５３、および第２シリンダ５２の全てが垂直方向の加工のみで形成することができる。このため、部品加工時の位置決め方法が容易になるとともに、加工精度の向上も期待することができる。

（参考例）
ここで、上記実施形態および上記変形例に対する参考例ついて説明する。
本参考例では、上記変形例と同様に、第２吸込孔８２の中心８２ｃは、冷媒流路８３の中心８３ｃと比べて、径方向Ｒの外側に位置する。言い換えると、上記実施形態のように各種寸法が定義された場合、Ｌ２＞Ｌ５となる関係が満たされている。なお、冷媒流路８３は、上記変形例と同様に軸方向Ｚに沿って設けられた溝でもよく、上記実施形態と同様に軸方向Ｚに対して傾斜した溝でもよい。

一方で、本参考例では、第１吸込孔８１の中心８１ｃと、第２吸込孔８２の中心８２ｃとは、径方向Ｒで略同じ位置にある。すなわち、本参考例では、Ｌ１＝Ｌ２＞Ｌ５の関係が満たされている。このような構成によっても、第１吸込孔８１の中心８１ｃ、第２吸込孔８２の中心８２ｃ、および冷媒流路８３の中心８３ｃの３つが径方向Ｒで略同じ位置にある場合に比べて、吸込流路損失を低減することができる。これにより、回転式圧縮機２の高性能化を図りつつ、製造性の向上を図ることができる。

以上、ひとつの実施形態、変形例、および参考例の回転式圧縮機２について説明した。ただし、実施形態は、上記例に限定されない。例えば、上記実施形態では、第１吸込通路７１が設けられた第１シリンダ５１が上側に配置され、第２吸込通路７２を通じて気体冷媒が供給される第２シリンダ５２が下側に配置された例を取り上げた。ただし、回転式圧縮機２は、上記例に限定されず、第１吸込通路７１が設けられた第１シリンダ５１が下側に配置され、第２吸込通路７２を通じて気体冷媒が供給される第２シリンダ５２が上側に配置されてもよい。また、ブレードとローラとが一体となったスイングタイプや、シリンダが３つ以上のタイプの回転式圧縮機でも同様の効果を得ることができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、第１シリンダは、回転軸の軸方向に設けられて第２吸込通路の一部を形成した第１吸込孔を有し、仕切板は、前記軸方向に設けられて前記第２吸込通路の別の一部を形成した第２吸込孔を有し、前記第１吸込孔の中心は、前記第２吸込孔の中心と比べて、前記回転軸の径方向の外側に位置する。このような構成によれば、製造性の向上を図ることができる。

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…冷凍サイクル装置、２…回転式圧縮機、３…放熱器、４…膨張装置、５…吸熱器、２１…吸込管、３１…回転軸、４１…第１偏心部、４２…第２偏心部、５１…第１シリンダ、５１ａ…第１シリンダ室、５２…第２シリンダ、５２ａ…第２シリンダ室、５３…仕切板、７１…第１吸込通路、７２…第２吸込通路、８１…第１吸込孔、８１ａ…開口縁、８２…第２吸込孔、８２ａ…開口縁、８３…冷媒流路、９１…面取り部、９２…面取り部、Ｂ…境界面、Ｏ…回転軸の軸心、Ｚ…軸方向、Ｒ…径方向。

Claims (5)

1. 第１偏心部と第２偏心部とが軸方向に並べて設けられた回転軸と、
   前記第１偏心部が配置される第１シリンダ室を形成した第１シリンダと、
   前記第２偏心部が配置される第２シリンダ室を形成した第２シリンダと、
   前記第１シリンダと前記第２シリンダとの間に配置された仕切板と、
   を備え、
   前記第１シリンダには、作動流体が流れる吸込管と前記第１シリンダ室とを連通させる第１吸込通路が前記回転軸の径方向に設けられ、
   少なくとも前記第１シリンダおよび前記仕切板には、前記第１吸込通路から分岐して前記第１吸込通路と前記第２シリンダ室とを連通させる第２吸込通路が設けられ、
   前記第１シリンダは、前記軸方向に設けられて前記第２吸込通路の一部を形成した第１吸込孔を有し、
   前記仕切板は、前記軸方向に設けられて前記第２吸込通路の別の一部を形成した第２吸込孔を有し、
   前記第１吸込孔の中心は、前記第２吸込孔の中心と比べて、前記径方向の外側に位置し、
   前記仕切板に隣り合う前記第１吸込孔の開口縁および前記第１シリンダに隣り合う前記第２吸込孔の開口縁の少なくとも一方には、面取り部が設けられた、
   回転式圧縮機。
2. 前記回転軸の軸心と、前記径方向における前記第１吸込孔の中心との間の距離をＬ１、
   前記回転軸の軸心と、前記径方向における前記第２吸込孔の中心との間の距離をＬ２、
   前記第１シリンダと前記仕切板との境界面と、前記軸方向における前記第１吸込通路の中心との間の前記軸方向の距離をＬ３、
   前記第１シリンダ室の半径をＲｃ、
   前記第１吸込通路の半径をＲ１、
   前記第１吸込孔の半径をＲ２、とし、
   Ｃ１＝Ｌ１−Ｒ２−Ｒｃ、
   Ｃ２＝Ｌ３−Ｒ１、
   Ｃ３＝Ｌ１−Ｌ２、とすると、
   Ｃ１およびＣ２の各々がＣ３以上となる、
   請求項１に記載の回転式圧縮機。
3. 前記回転軸の軸心と、前記径方向における前記第１吸込孔の中心との間の距離をＬ１、
   前記回転軸の軸心と、前記径方向における前記第２吸込孔の中心との間の距離をＬ２、
   前記第１シリンダと前記仕切板との境界面と、前記軸方向における前記第１吸込通路の中心との間の前記軸方向の距離をＬ３、
   前記軸方向における前記仕切板の厚さをＬ４、
   前記第１吸込通路の半径をＲ１、
   前記第２吸込孔の半径をＲ３、とし、
   Ｃ２＝Ｌ３−Ｒ１、
   Ｃ３＝Ｌ１−Ｌ２、とすると、
   Ｃ２／Ｃ３ ＜ Ｌ４／Ｒ３となる、
   請求項１に記載の回転式圧縮機。
4. 前記第２シリンダは、前記第２吸込通路のさらに別の一部を形成した冷媒流路を有し、
   前記回転軸の軸心と、前記径方向における前記第１吸込孔の中心との間の距離をＬ１、
   前記回転軸の軸心と、前記径方向における前記第２吸込孔の中心との間の距離をＬ２、
   前記回転軸の軸心と、前記径方向における前記冷媒流路の中心との間の距離をＬ５、とすると、
   Ｌ１＞Ｌ２≧Ｌ５となる、
   請求項１から請求項３の何れか１項に記載の回転式圧縮機。
5. 請求項１から請求項４の何れか１項に記載の回転式圧縮機と、
   前記回転式圧縮機に接続された放熱器と、
   前記放熱器に接続された膨張装置と、
   前記膨張装置と前記回転式圧縮機との間に接続された吸熱器と、
   を備えた冷凍サイクル装置。

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