JPWO2016181559A1 - 冷媒圧縮機及びそれを備えた蒸気圧縮式冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

冷媒圧縮機（１００）の第２圧縮機構（２０）は、圧縮運転と休筒運転とを切り替える休筒機構（５０）を有しており、休筒機構（５０）は、第２ベーン（２４）を第２ピストン（２３）から離れる方向に吸引する吸引磁力を生じさせる磁性体（５３）を備えており、磁性体（５３）は、ベーン背室（２５）に面して設けられ第２ベーン（２４）の後端部（２４ｂ）と対向する表面（５３ａ）を備えており、第２圧縮機構（２０）には、密閉容器（３）内に貯留された潤滑油を、磁性体（５３）のうちの表面（５３ａ）とは向きが異なる上側面（５３ｂ）及び下側面（５３ｃ）に沿ってベーン背室（２５）に供給する給油流路（５５ａ、５５ｂ）が形成されており、給油流路（５５ａ、５５ｂ）の内壁面の一部は、上側面（５３ｂ）及び下側面（５３ｃ）により構成されている。

Description

本発明は、冷媒を圧縮する冷媒圧縮機及びそれを備えた蒸気圧縮式冷凍サイクル装置に関する。

従来から、空調機又は給湯機等のヒートポンプ機器では、冷媒圧縮機を用いた蒸気圧縮式冷凍サイクル装置を用いるのが一般的である。つまり、ヒートポンプ機器は、冷媒圧縮機、放熱器、膨張機構及び蒸発器を配管で接続して形成された冷凍サイクルを搭載し、用途（例えば、空調用途や給湯用途等）に応じた運転を実行できるようになっている。

ところで、近年、空調機器の省エネルギー規制が各国で強化され、実負荷に近い運転基準に変更されつつある。日本国内では、従来は冷暖平均ＣＯＰでの効率改善の表示であったのに対し、２０１１年からＡＰＦ（通年エネルギー消費効率）表示に変更となった。また、空調機や給湯機の省エネルギー性規格は、さらに実負荷に近い新規格へ変更されると予測される。例えば、空調機の立ち上げ時に必要な定格暖房能力を１００％とすると、常時必要な暖房能力は１０％〜５０％程度であり、この低負荷領域での効率のほうが定格能力よりＡＰＦに与える影響が大きい。

このため、冷暖房能力を調整する手段として古くからＯＮ−ＯＦＦ制御が用いられていた。しかしながら、このＯＮ−ＯＦＦ制御では、温調変動幅及び振動騒音が大きくなるという問題点や、省エネルギー性が損なわれる等の問題点があった。そこで、近年では、省エネルギー性の改善等を目的として、冷媒圧縮機を駆動する電動機の回転数を可変にするインバータ制御が普及してきた。

ここで、近年、空調機は、立ち上げ時間の短縮、及びより厳しい環境（低温または高温）での運転が要求されるようになってきたため、一定以上の定格能力が必要になっている。一方、高断熱住宅化が進んで常時必要な能力は小さくなり、運転時の能力範囲が広がっている。このため、インバータによる冷媒圧縮機の回転数可変範囲が広がり、冷媒圧縮機の高効率が要求される回転数範囲が広がる傾向にある。このため、従来の空調機は、低負荷能力条件下において、回転数を下げて冷媒圧縮機を連続運転しつつ冷媒圧縮機の高効率を維持することが難しくなっている。

そこで、機械的に排除容積を変更できる手段（機械式容量制御手段）を用いた冷媒圧縮機が再び注目されている。例えば、特許文献１及び２には、第１圧縮機構部と第２圧縮機構部との２つの圧縮機構部を有し、高負荷では両方の圧縮機構部を圧縮運転し、低負荷では一方の圧縮機構部を圧縮運転し、他方の圧縮機構部を休筒運転（非圧縮運転）して冷媒循環流量を半減させることで、能力を半減するようにした冷媒圧縮機が開示されている。

特許文献１に記載の冷媒圧縮機において、圧縮機構部のベーンはベーン溝内に往復自在に収容され、ベーンの後端部が、ベーン溝に連通して設けたベーン背室内に位置している。ベーン背室は、密閉容器の内部空間に連通して内部空間の圧力（高圧）を受けるように構成され、ベーンの後端部には高圧が作用している。

そして、圧縮運転状態では、圧縮機構部のシリンダ室に低圧冷媒を導いてベーン先端に低圧又は中間圧を作用させ、また、ベーンの後端部には上述したように高圧を作用させる。これにより、ベーン先端と後端との間には圧力差が生じる。圧縮運転状態では、その圧力差の影響で、ベーンの先端部がピストンに当接するように押圧され、通常の圧縮運転が行われる。

休筒運転状態では、切替機構によりシリンダ室に高圧冷媒を導くことでベーンの先端部と後端部のそれぞれに高圧を作用させ、ベーン先端と後端との間の圧力差を無くす。圧力差が無くなることで、ベーンの先端部はピストンの外周面から離間する。これにより、休筒運転状態では、圧縮作用が行われないようになる。

また、特許文献２に記載の冷媒圧縮機においても特許文献１と同様に、圧縮運転時には、ベーンの先端部に吸入圧（低圧）、後端部に吐出圧（高圧）が作用している。そして、特許文献２では、ベーン背室内にベーンをピストンから離間させる方向に引き寄せる吸引磁力を発生させる永久磁石を備えている。よって、特許文献２では、ベーンには、ベーンをピストンに当接させる方向の押付力が作用すると同時に、ベーンをピストンから引き離す方向の吸引磁力が作用している。押付力が吸引磁力よりも小さい場合、ベーンがピストンから離間して休筒運転が行われ、押付力が吸引磁力よりも大きい場合、ベーンがピストンに接触して圧縮運転が行われる。

上記特許文献１及び２に記載の冷媒圧縮機はいずれも、一方の圧縮機構部を休筒運転（非圧縮運転）にして冷媒循環流量を半減させることができるため、低負荷時に電動機の回転数を落とさずに運転できる。よって、冷媒圧縮機の圧縮機効率を向上させることができる。

特開２００５−１７１８４７号公報 国際公開第２０１４／１７５４２９号

特許文献１に記載の冷媒圧縮機では、低負荷条件での効率低下を改善するため、休筒運転方式による機械式容量制御手段が用いられている。この冷媒圧縮機では、機械式容量制御手段として、休筒運転時にベーンを吸着保持する永久磁石がベーン背室に備えられている。また、ベーン背室は、ベーンの後端部に高圧を作用させるために、密閉容器内の油溜まりと連通している。そのため、密閉容器内の各摺動部で発生して潤滑油中に混入した金属片は、ベーン背室に設けられた永久磁石に引き寄せられ、ベーンの周辺に集められやすくなる。したがって、この冷媒圧縮機では、ベーン等の摺動部の信頼性が低下してしまうという問題点があった。

また、特許文献２に記載の冷媒圧縮機では、ベーンに作用する永久磁石からの吸引磁力を制御する必要がある。しかしながら、潤滑油中の金属片が永久磁石又はヨークの表面に付着すると、ベーンに作用する吸引磁力にばらつきが生じ、圧縮運転と休筒運転とを安定して切り替えるのが困難になってしまうという問題点があった。

本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、摺動部の信頼性を向上でき、圧縮運転と休筒運転とを安定して切り替えることができる冷媒圧縮機及びそれを備えた蒸気圧縮式冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

本発明に係る冷媒圧縮機は、潤滑油を貯留した密閉容器と、前記密閉容器内に収容された複数の圧縮機構と、を備え、前記複数の圧縮機構のそれぞれは、シリンダ室を有するシリンダと、前記シリンダ室内で偏心して回転するピストンと、前記ピストンに接触する先端部を有し、前記シリンダ室を複数の空間に仕切るベーンと、前記シリンダに形成され、前記ベーンを往復動自在に収容するベーン溝と、前記シリンダのうち前記ベーン溝よりも外周側に形成され、前記ベーンの後端部を収容するベーン背室と、を有しており、前記複数の圧縮機構のうちの少なくとも１つの圧縮機構は、前記ベーンの先端部が前記ピストンに接触した状態で冷媒の圧縮が行われる圧縮運転と、前記ベーンの先端部が前記ピストンから離れ、冷媒の圧縮が行われない休筒運転と、を切り替える休筒機構を有しており、前記休筒機構は、前記ベーンを前記ピストンから離れる方向に吸引する吸引磁力を生じさせる磁性体を備えており、前記磁性体は、前記ベーン背室に面して設けられ前記ベーンの後端部と対向する第１の面を備えており、前記少なくとも１つの圧縮機構には、前記密閉容器内に貯留された潤滑油を、前記磁性体のうちの前記第１の面とは向きが異なる第２の面に沿って前記ベーン背室に供給する給油流路が形成されており、前記給油流路の内壁面の一部は、前記第２の面により構成されているものである。

本発明に係る蒸気圧縮式冷凍サイクル装置は、上記本発明に係る冷媒圧縮機と、前記冷媒圧縮機で圧縮された冷媒から放熱させる放熱器と、前記放熱器から流出した冷媒を膨張させる膨張機構と、前記膨張機構から流出した冷媒に吸熱させる蒸発器と、を備えたものである。

本発明によれば、潤滑油に混入した金属片がベーン背室に侵入することを防ぐことができるため、摺動部の信頼性を向上できるとともに、圧縮運転と休筒運転とを安定して切り替えることができる。

本発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮機１００の構成を示す概略縦断面図である。 本発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮機１００の第１圧縮機構１０の構成を示す概略横断面図である。 本発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮機１００の第２圧縮機構２０の構成を示す概略横断面図である。 本発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮機１００の第２圧縮機構２０の構成を示す概略縦断面図であり、図１のＩＶ部を拡大して示す図である。 本発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮機１００の第２圧縮機構２０をベーン溝２９の延伸方向に沿って見た構成を示す概略側面図である。 本発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮機１００の第２圧縮機構２０の構成の変形例を示す概略縦断面図である。 本発明の実施の形態２に係る冷媒圧縮機１００の第２圧縮機構２０の構成を示す概略縦断面図である。 本発明の実施の形態２に係る冷媒圧縮機１００の第２圧縮機構２０の構成を示す概略上面図である。 本発明の実施の形態３に係る冷媒圧縮機１００の第２圧縮機構２０をベーン溝２９の延伸方向に沿って見た構成を示す概略側面図である。 図９のＸ−Ｘ断面を示す概略横断面図である。 本発明の実施の形態４に係る冷媒圧縮機１００の第２圧縮機構２０の構成を示す概略横断面図である。 本発明の実施の形態５に係る冷媒圧縮機１００の第２圧縮機構２０の構成を示す概略縦断面図である。 本発明の実施の形態６に係る冷媒圧縮機１００の構成を示す概略縦断面図である。 本発明の実施の形態７に係る蒸気圧縮式冷凍サイクル装置５００の構成を示す冷媒回路図である。

以下、図面に基づいて、本発明に係る冷媒圧縮機及び蒸気圧縮式冷凍サイクル装置の一例について説明する。なお、以下に示す図面では、各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、吐出口及びシリンダ吸入流路の３次元的な位置関係は、縦断面図と横断面図とで必ずしも一致していない。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮機について説明する。図１は、本実施の形態に係る冷媒圧縮機１００の構成を示す概略縦断面図である。図２は、本実施の形態に係る冷媒圧縮機１００の第１圧縮機構１０の構成を示す概略横断面図である。図３は、本実施の形態に係る冷媒圧縮機１００の第２圧縮機構２０の構成を示す概略横断面図である。本実施の形態では、冷媒圧縮機１００として、縦置き型のロータリ圧縮機を例示している。なお、図１〜図３に示す冷媒圧縮機１００では、第１圧縮機構１０は、冷媒の圧縮が行われる圧縮運転状態となっており、第２圧縮機構２０は、冷媒の圧縮が行われない非圧縮運転状態（休筒運転状態）となっている。

冷媒圧縮機１００は、例えば空調機又は給湯機等のヒートポンプ機器に採用される冷凍サイクルの構成要素の１つとなるものである。また、冷媒圧縮機１００は、ガス状の流体を吸入し、圧縮して高温・高圧の状態として吐出させる機能を有している。

本実施の形態に係る冷媒圧縮機１００は、密閉容器３の内部空間７に、第１圧縮機構１０及び第２圧縮機構２０を有する圧縮機構９９と、第１圧縮機構１０及び第２圧縮機構２０を駆動軸５を介して駆動する電動機８と、を備えている。

密閉容器３は、上端部及び下端部が閉塞された例えば円筒形状の密閉容器である。密閉容器３の底部には、圧縮機構９９を潤滑する潤滑油が貯蔵される潤滑油貯蔵部３ａ（油溜まり）が設けられている。図１に示す状態では、潤滑油の油面は、第１圧縮機構１０及び第２圧縮機構２０のいずれよりも上方に位置している。密閉容器３の上部には、圧縮機吐出管２が密閉容器３の内部空間７と連通するように設けられている。

電動機８は、固定子８ｂと回転子８ａとを備えている。電動機８は、例えば、インバータ制御等によって可変の回転数で駆動する。固定子８ｂは、略円筒形状に形成されている。固定子８ｂの外周部は、例えば焼き嵌め等によって密閉容器３の内周部に固定されている。この固定子８ｂには、外部電源から電力が供給されるコイルが巻回されている。回転子８ａは、略円筒形状に形成されている。回転子８ａは、固定子８ｂの内周面と所定の間隔を介して、固定子８ｂの内周側に配置されている。この回転子８ａには、駆動軸５が固定されている。電動機８と圧縮機構９９とは、駆動軸５を介して接続された構成となっている。つまり、電動機８が回転することにより、圧縮機構９９には、駆動軸５を介して回転動力が伝達されることとなる。

駆動軸５は、該駆動軸５の上部を構成する長軸部５ａと、該駆動軸の下部を構成する短軸部５ｂと、長軸部５ａと短軸部５ｂとの間に形成された偏心ピン軸部５ｃ、５ｄ及び中間軸部５ｅと、を備えている。ここで、偏心ピン軸部５ｃは、その中心軸が長軸部５ａ及び短軸部５ｂの中心軸から所定距離だけ偏心しており、後述する第１圧縮機構１０の第１シリンダ室１２内に配置される。また、偏心ピン軸部５ｄは、その中心軸が長軸部５ａ及び短軸部５ｂの中心軸から所定距離だけ偏心しており、後述する第２圧縮機構２０の第２シリンダ室２２内に配置される。偏心ピン軸部５ｃ及び偏心ピン軸部５ｄは、位相が互いに１８０度ずれて設けられている。偏心ピン軸部５ｃと偏心ピン軸部５ｄとは、中間軸部５ｅによって接続されている。中間軸部５ｅは、後述する中間仕切板４の貫通孔内に配置される。駆動軸５の長軸部５ａは、第１支持部材６０の軸受部６０ａで回転自在に支持されている。短軸部５ｂは、第２支持部材７０の軸受部７０ａで回転自在に支持されている。つまり、駆動軸５が回転すると、偏心ピン軸部５ｃ、５ｄはそれぞれ第１シリンダ室１２内及び第２シリンダ室２２内で偏心回転運動する。

圧縮機構９９は、上部に設けられたロータリ型の第１圧縮機構１０と、下部に設けられたロータリ型の第２圧縮機構２０とを有している。第１圧縮機構１０及び第２圧縮機構２０は、電動機８の下方に配置されている。この圧縮機構９９は、上側から下側に向かって、第１支持部材６０、第１圧縮機構１０を構成する第１シリンダ１１、中間仕切板４、第２圧縮機構２０を構成する第２シリンダ２１、及び、第２支持部材７０が順次に積層されて構成されている。

第１圧縮機構１０は、第１シリンダ１１、第１ピストン１３及び第１ベーン１４等で構成される。第１シリンダ１１は、駆動軸５（より詳しくは、長軸部５ａ及び短軸部５ｂ）と略同心となる略円筒状の貫通孔が上下方向に貫通形成された平板部材である。この貫通孔は、一方の端部（図１では上側端部）が第１支持部材６０のフランジ部６０ｂにより閉塞され、他方の端部（図１では下側端部）が中間仕切板４により閉塞されることによって、第１シリンダ室１２を形成している。

上記第１シリンダ１１の第１シリンダ室１２内には、第１ピストン１３が設けられている。この第１ピストン１３は、リング状に形成されており、駆動軸５の偏心ピン軸部５ｃに摺動自在に設けられている。また、第１シリンダ１１には、第１シリンダ室１２に連通し、第１シリンダ室１２の半径方向に延びるベーン溝１９が形成されている。このベーン溝１９には、摺動自在に第１ベーン１４が設けられている。第１ベーン１４の先端部１４ａが第１ピストン１３の外周部に当接することにより、第１シリンダ室１２は、吸入室１２ａと圧縮室１２ｂとに分割される。

また、第１シリンダ１１には、ベーン溝１９よりも外周側、つまり第１ベーン１４の後方に、ベーン背室１５が形成されている。このベーン背室１５は、第１シリンダ１１を上下方向に貫通するように設けられている。また、ベーン背室１５の上部開口部は、密閉容器３の内部空間７（第１シリンダ１１の外側の空間）に一部開放されている。これにより、潤滑油貯蔵部３ａに貯留されている潤滑油は、ベーン背室１５に流入できるようになっている。ベーン背室１５に流入した潤滑油は、ベーン溝１９と第１ベーン１４との間に流れ込み、両者の間の摺動抵抗を低減させる。後述のように、本実施の形態に係る冷媒圧縮機１００は、圧縮機構９９で圧縮された冷媒が密閉容器３の内部空間７に吐出される構成となっている。このため、ベーン背室１５は、密閉容器３の内部空間７と同じ高圧雰囲気となる。

第２圧縮機構２０は、第２シリンダ２１、第２ピストン２３及び第２ベーン２４等で構成される。第２シリンダ２１は、駆動軸５（より詳しくは、長軸部５ａ及び短軸部５ｂ）と略同心となる略円筒状の貫通孔が上下方向に貫通形成された平板部材である。この貫通孔は、一方の端部（図１では上側端部）が中間仕切板４により閉塞され、他方の端部（図１では下側端部）が第２支持部材７０のフランジ部７０ｂによって閉塞されることによって、第２シリンダ室２２を形成している。

上記第２シリンダ２１の第２シリンダ室２２内には、第２ピストン２３が設けられている。この第２ピストン２３は、リング状に形成されており、駆動軸５の偏心ピン軸部５ｄに摺動自在に設けられている。また、第２シリンダ２１には、第２シリンダ室２２に連通し、第２シリンダ室２２の半径方向に延びるベーン溝２９が形成されている。このベーン溝２９には、摺動自在に第２ベーン２４が設けられている。第２ベーン２４の先端部２４ａが第２ピストン２３の外周部に当接することにより、第２シリンダ室２２は、第１シリンダ室１２と同様に、吸入室と圧縮室とに分割される。

また、第２シリンダ２１には、ベーン溝２９よりも外周側、つまり第２ベーン２４の後方に、ベーン背室２５が形成されている。このベーン背室２５は、第２シリンダ２１を上下方向に貫通するように設けられている。また、ベーン背室２５の上下開口部は、中間仕切板４及び第２支持部材７０のフランジ部７０ｂで閉塞されている。ベーン背室２５は、後述する給油流路５５ａ、５５ｂを介して密閉容器３の内部空間７（第２シリンダ２１の外側の空間）に連通している。このため、ベーン背室２５は、密閉容器３の内部空間７と同じ高圧雰囲気となる。潤滑油貯蔵部３ａに貯留されている潤滑油は、第２シリンダ２１の外周側から給油流路５５ａ、５５ｂを介してベーン背室２５に流入できるようになっている。ベーン背室２５に流入した潤滑油は、ベーン溝２９と第２ベーン２４との間に流れ込み、両者の間の摺動抵抗を低減させる。

第１シリンダ１１及び第２シリンダ２１には、ガス状冷媒を第１シリンダ室１２及び第２シリンダ室２２に流入させるための吸入マフラ６が接続されている。詳しくは、吸入マフラ６は、容器６ｂと、蒸発器から容器６ｂに低圧冷媒を導く流入管６ａと、容器６ｂに貯留された冷媒のうちのガス状冷媒を第１シリンダ１１の第１シリンダ室１２に導く流出管６ｃと、容器６ｂに貯留された冷媒のうちのガス状冷媒を第２シリンダ２１の第２シリンダ室２２に導く流出管６ｄと、を備えている。吸入マフラ６の流出管６ｃは、第１シリンダ１１の第１シリンダ室１２に連通するシリンダ吸入流路１７に接続されている。吸入マフラ６の流出管６ｄは、第２シリンダ２１の第２シリンダ室２２に連通するシリンダ吸入流路２７に接続されている。

また、第１シリンダ１１には、第１シリンダ室１２内で圧縮されたガス状冷媒を吐出する吐出口１８が形成されている。この吐出口１８は、第１支持部材６０のフランジ部６０ｂに形成された貫通孔（図示せず）と連通している。当該貫通孔には、第１シリンダ室１２内が所定の圧力以上となった際に開く開閉弁（図示せず）が設けられている。また、第１支持部材６０には、開閉弁（つまり、フランジ部６０ｂの貫通孔）を覆うように、吐出マフラ６３が取り付けられている。同様に、第２シリンダ２１には、第２シリンダ室２２内で圧縮されたガス状冷媒を吐出する吐出口２８が形成されている。この吐出口２８は、第２支持部材７０のフランジ部７０ｂに形成された貫通孔（図示せず）と連通している。当該貫通孔には、第２シリンダ室２２内が所定の圧力以上となった際に開く開閉弁（図示せず）が設けられている。また、第２支持部材７０には、開閉弁（つまり、フランジ部７０ｂの貫通孔）を覆うように、吐出マフラ７３が取り付けられている。

上記のように、第１圧縮機構１０及び第２圧縮機構２０は、基本的な構成においては同様の構成を有している。しかしながら、第１圧縮機構１０及び第２圧縮機構２０は、詳細な構成においては下記のように互いに異なる構成を有している。以下の説明では、第１ベーン１４及び第２ベーン２４に作用する力のうち、それぞれ第１ピストン１３及び第２ピストン２３に当接する方向の力を第１力と定義する。また、第２ベーン２４に作用する力のうち、第２ピストン２３から離間する方向の力を第２力と定義する。

第１シリンダ室１２及び第２シリンダ室２２はいずれも吸入圧空間に常時連通し、ベーン背室１５、２５はいずれも吐出圧空間に常時連通する。このため、第１ベーン１４及び第２ベーン２４のそれぞれの先端部１４ａ、２４ａには吸入圧が作用し、第１ベーン１４及び第２ベーン２４のそれぞれの後端部１４ｂ、２４ｂには吐出圧が作用する。先端部１４ａ、２４ａ及び後端部１４ｂ、２４ｂに作用する圧力の差によって、第１ベーン１４及び第２ベーン２４にはそれぞれ第１力が作用する。

第１圧縮機構１０のベーン背室１５には、第１ベーン１４を第１ピストン１３に当接する方向に付勢する圧縮ばね４０が設けられている。すなわち、第１圧縮機構１０の第１ベーン１４には、先端部１４ａ及び後端部１４ｂに作用する圧力に差が生じないときでも、第１力が作用する。

第２圧縮機構２０は、圧縮運転と休筒運転とを切り替える休筒機構５０を有している。休筒機構５０は、第２ベーン２４を第２ピストン２３から離れる方向に吸引する吸引磁力を生じさせる磁性体５３を備えている。本例の磁性体５３は、永久磁石５１及びヨーク５２を有している。永久磁石５１は、第２ベーン２４の後方に配置されている。ヨーク５２は、永久磁石５１の第２ベーン２４側の表面上に積層して配置されている。永久磁石５１及びヨーク５２は、例えば、自身の磁力等により第２シリンダ２１に固定されている。永久磁石５１及びヨーク５２は、後述する流路形成部材５４ａ、５４ｂ等によって保持されるようにしてもよい。磁性体５３の表面５３ａ（すなわち、ヨーク５２の表面）は、第２ベーン２４の後端部２４ｂと対向している。また、磁性体５３の表面５３ａは、ベーン背室２５に面して設けられており、ベーン背室２５の内壁面の一部を構成している。

第２ベーン２４には、第２ピストン２３から離間する方向の第２力として、永久磁石５１の吸引磁力が作用する。第２ベーン２４に作用する吸引磁力（第２力）は、第２ベーン２４が永久磁石５１に近づくほど増大する特性を有する。なお、本例の磁性体５３は永久磁石５１及びヨーク５２により構成されているが、永久磁石５１のみにより構成されていてもよい。

第２ベーン２４には、第１力及び第２力が常時作用する。このため、第２圧縮機構２０では、第２ベーン２４に作用する第１力及び第２力の大小関係によって、圧縮運転状態と休筒運転状態とが自律的に切り替わる。すなわち、第１力が第２力よりも大きい場合には、第２ベーン２４の先端部２４ａが第２ピストン２３に当接するため、第２圧縮機構２０は圧縮運転状態となる。第２力が第１力よりも大きい場合には、第２ベーン２４が第２ピストン２３から離間して磁性体５３の表面５３ａに吸着され、第２シリンダ室２２に圧縮室が形成されないため、第２圧縮機構２０は休筒運転状態となる。一旦、第２ベーン２４が第２ピストン２３から離間すると、第２ベーン２４は永久磁石５１に近づくため、第２ベーン２４に作用する第２力が増大する。

休筒運転状態から圧縮運転状態に切り替わるためには、第１力が第２力よりも大きい必要がある。しかしながら、第２ベーン２４が磁性体５３の表面５３ａに吸着されているときの第２力は、第２ベーン２４が第２ピストン２３から離間したときの第２力よりも大きい。このため、休筒運転状態から圧縮運転状態に切り替わるために必要な第１力は、圧縮運転状態から休筒運転状態に切り替わったときの第１力よりも大きい力となる。

次に、第１圧縮機構１０及び第２圧縮機構２０の双方で冷媒を圧縮する際の動作について説明する。当該動作は、圧縮機構が休筒運転状態にならない通常のロータリ圧縮機と同様の動作である。詳しくは、下記のような動作となる。

電動機８に電力が供給されると、電動機８によって駆動軸５が上方から見て反時計周り（図２及び図３中の太矢印方向）に回転する。駆動軸５が回転することにより、第１シリンダ室１２内では偏心ピン軸部５ｃが偏心回転運動し、第２シリンダ室２２内では偏心ピン軸部５ｄが偏心回転運動する。なお、偏心ピン軸部５ｃ及び偏心ピン軸部５ｄは、互いに位相が１８０度ずれるように偏心回転運動する。

偏心ピン軸部５ｃの偏心回転運動に伴い、第１シリンダ室１２内では第１ピストン１３が偏心回転運動し、吸入マフラ６の流出管６ｃからシリンダ吸入流路１７を経由して第１シリンダ室１２内に吸入された低圧のガス状冷媒が圧縮される。同様に、偏心ピン軸部５ｄの偏心回転運動に伴い、第２シリンダ室２２内では第２ピストン２３が偏心回転運動し、吸入マフラ６の流出管６ｄからシリンダ吸入流路２７を経由して第２シリンダ室２２内に吸入された低圧のガス状冷媒が圧縮される。

第１シリンダ室１２内で圧縮されたガス状冷媒は、所定の圧力になると吐出口１８から吐出マフラ６３内に吐出され、その後に吐出マフラ６３の吐出口から密閉容器３の内部空間７に吐出される。また、第２シリンダ室２２内で圧縮されたガス状冷媒は、所定の圧力になると吐出口２８から吐出マフラ７３内に吐出され、その後に吐出マフラ７３の吐出口から密閉容器３の内部空間７に吐出される。そして、密閉容器３の内部空間７に吐出された高圧のガス状冷媒は、圧縮機吐出管２から密閉容器３の外部へ吐出される。

第１圧縮機構１０及び第２圧縮機構２０で冷媒を圧縮する際には、上記の冷媒圧縮動作が第１圧縮機構１０及び第２圧縮機構２０のそれぞれで繰り返される。

次に、第２圧縮機構２０が休筒運転状態となる際の動作について説明する。なお、当該動作中においても、第１圧縮機構１０の第１ベーン１４は、圧縮ばね４０で押圧されて常に第１ピストン１３と接している。これにより、第１圧縮機構１０では、上記と同様の冷媒圧縮動作が行われる。このため、以下では、第２圧縮機構２０の動作のみについて説明する。

第２圧縮機構２０が圧縮運転状態にあるときには、潤滑油を介して、吐出圧が第２ベーン２４の後端部２４ｂに作用する。このとき、第２ベーン２４の先端部２４ａ及び後端部２４ｂの圧力差によって第２ベーン２４に作用する押付力（第１力）は、永久磁石５１の吸引磁力（第２力）を上回っている。これにより、第２ベーン２４の先端部２４ａは、第２ピストン２３の外周面に押し付けられる。したがって、第２圧縮機構２０では、駆動軸５の回転に伴って、冷媒が圧縮される。

一方、冷媒圧縮機１００の運転開始直後、又は冷媒圧縮機１００の負荷が低い状態では、密閉容器３の内部空間７の圧力が相対的に低くなっている。このため、永久磁石５１の吸引磁力（第２力）が、第２ベーン２４の先端部２４ａ及び後端部２４ｂに作用する圧力差によって生じる押付力（第１力）を上回ることとなる。これにより、第２ベーン２４は第２ピストン２３の外周面から離間し、第２圧縮機構２０が休筒運転状態となる。

そして、第２ベーン２４の先端部２４ａが第２ピストン２３の外周面から離間し、第２ベーン２４の後端部２４ｂが永久磁石５１に近づくことで、第２ベーン２４に対する吸引磁力が増大する。これにより、第２ベーン２４がさらに第２ピストン２３から離間する方向へ移動し、第２ベーン２４の後端部２４ｂがヨーク５２に接触して吸着保持される。

次に、第２圧縮機構２０の休筒運転状態を解除する動作について説明する。休筒運転状態において密閉容器３の内部空間７の圧力（つまり吐出圧）が大きくなっていくと、第２ベーン２４の先端部２４ａ及び後端部２４ｂの圧力差によって第２ベーン２４に作用する押付力（第１力）が、永久磁石５１による吸引磁力（第２力）を上回るようになる。この状態になると、第２ベーン２４はヨーク５２から離れ、第２ベーン２４の吸着保持が解除されることとなる。

そして、第２ベーン２４の後端部２４ｂが永久磁石５１から離れることで、第２ベーン２４に対する吸引磁力が減少し、第１力と第２力との差が大きくなる。これにより、第２ベーン２４がさらに第２ピストン２３側に移動し、第２ベーン２４の先端部２４ａが第２ピストン２３の外周面に押し付けられ、第２圧縮機構２０は冷媒の圧縮動作を開始する。

上記のように、第２圧縮機構２０の運転状態を切り替えるために、ベーン背室２５には永久磁石５１及びヨーク５２が設けられている。しかしながら、冷媒圧縮機１００が駆動していると、圧縮機構９９内のベーン、ピストン及び駆動軸等の摺動により、数μｍ〜数百μｍの大きさの金属片が発生する。発生した金属片は、圧縮された冷媒及び潤滑油と共に密閉容器３の内部空間７に流入する。内部空間７の金属片は、潤滑油と共にベーン背室２５に流入し、吸引磁力によって磁性体５３に吸着される可能性が高い。例えば磁性体５３の表面５３ａに金属片が付着すると、第２ベーン２４に作用する吸引磁力にばらつきが生じる。このため、第２圧縮機構２０の運転状態が切り替えられる圧力条件が変化し、第２圧縮機構２０の運転状態を安定して制御するのが困難になってしまう場合がある。本実施の形態では、下記のように構成することによってこの問題点を解決している。

図４は、第２圧縮機構２０の構成を示す概略縦断面図であり、図１のＩＶ部（破線で囲まれた部分）を拡大して示す図である。図５は、第２圧縮機構２０をベーン溝２９の延伸方向に沿って見た構成を示す概略側面図である。図４及び図５に示すように、第２シリンダ２１のベーン背室２５の軸方向上下端には、流路形成部材５４ａ、５４ｂが設けられている。流路形成部材５４ａ、５４ｂは、内部空間７とベーン背室２５とを連通する給油流路５５ａ、５５ｂをそれぞれ形成するものである。流路形成部材５４ａと流路形成部材５４ｂ、すなわち給油流路５５ａと給油流路５５ｂは、概ね上下対称に形成されている。潤滑油貯蔵部３ａの潤滑油は、第２シリンダ２１の外周側から給油流路５５ａ、５５ｂを介してベーン背室２５に供給される。ベーン背室２５に供給された潤滑油は、第２ベーン２４及びベーン溝２９間の摺動部などに流入する。図４では、潤滑油の流れの例を矢印で示している。

流路形成部材５４ａ、５４ｂは、非磁性材料を用いて形成されている。流路形成部材５４ａ、５４ｂは、第２シリンダ２１を軸方向の上下から挟むように取り付けられている。流路形成部材５４ａ、５４ｂは、それぞれ第２シリンダ２１の上面及び下面に固定されていてもよいし、中間仕切板４の外周面及び第２支持部材７０の外周面に固定されていてもよい。

給油流路５５ａは、磁性体５３の上側面５３ｂに平行に沿い、かつ第２シリンダ２１の径方向に沿う方向に延びている。給油流路５５ａの流入口５５ａ１は、流路形成部材５４ａの後端部（外周側端部）に設けられており、密閉容器３の内周面と対向している。給油流路５５ａを画定する内壁面の一部は、磁性体５３の上側面５３ｂにより構成されている。同様に、給油流路５５ｂは、磁性体５３の下側面５３ｃに平行に沿い、かつ第２シリンダ２１の径方向に沿う方向に延びている。給油流路５５ｂの流入口５５ｂ１は、流路形成部材５４ｂの後端部（外周側端部）に設けられており、密閉容器３の内周面と対向している。給油流路５５ｂを画定する内壁面の一部は、磁性体５３の下側面５３ｃにより構成されている。磁性体５３の上側面５３ｂ及び下側面５３ｃは、磁性体５３の表面５３ａとは向きが異なる面である。給油流路５５ａの潤滑油の流れにおいて、表面５３ａは上側面５３ｂの下流側に配置されている。また、給油流路５５ｂの潤滑油の流れにおいて、表面５３ａは下側面５３ｃの下流側に配置されている。

上側面５３ｂに沿う方向における給油流路５５ａの幅Ｗ１は、磁性体５３の幅Ｗ３と同一又はそれより小さく制限されている（Ｗ１≦Ｗ３）。上側面５３ｂに直交する方向における給油流路５５ａの高さＨ１は、図５に示すような側面視において給油流路５５ａの全体が永久磁石５１から発生する所定強さの磁界の範囲内に含まれるように、例えば１０ｍｍ以下に設定される。これにより、給油流路５５ａを流れる潤滑油に金属片８０が混入している場合、全ての金属片８０は、永久磁石５１から発生する磁界の範囲内を通過する。このため、潤滑油中の金属片８０は、ベーン背室２５に侵入する前に永久磁石５１の磁力によって捕捉され、磁性体５３の上側面５３ｂに吸着される。したがって、金属片８０が給油流路５５ａを通ってベーン背室２５又は摺動部に侵入するのを防ぐことができる。また、潤滑油中の金属片８０がベーン背室２５に侵入するのを防止できることから、金属片８０が磁性体５３の表面５３ａに吸着されるのも防ぐことができる。

同様の理由で、下側面５３ｃに沿う方向における給油流路５５ｂの幅Ｗ２は、磁性体５３の幅Ｗ３と同一又はそれより小さく制限されている（Ｗ２≦Ｗ３）。下側面５３ｃに直交する方向における給油流路５５ｂの高さＨ２は、例えば１０ｍｍ以下に設定される。これにより、金属片８０が給油流路５５ｂを通ってベーン背室２５又は摺動部に侵入するのを防ぐことができ、金属片８０が磁性体５３の表面５３ａに吸着されるのも防ぐことができる。

また、給油流路５５ａにおける上側面５３ｂの下流側、及び給油流路５５ｂにおける下側面５３ｃの下流側には、例えば鉄系材料などの金属材料で形成されたメッシュ部材５６ａ、５６ｂがそれぞれ設けられている。本例のメッシュ部材５６ａ、５６ｂは、給油流路５５ａ、５５ｂとベーン背室２５との境界部近傍に配置されている。メッシュ部材５６ａ、５６ｂは、潤滑油の通過を許容し金属片８０の通過を阻止する部材である。本例のメッシュ部材５６ａ、５６ｂは、第２シリンダ２１と中間仕切板４及び第２支持部材７０とによってそれぞれ挟持されることにより固定されている。メッシュ部材５６ａ、５６ｂが設けられることにより、永久磁石５１の磁力によって捕捉できなかった小さい金属片８０などもメッシュ部材５６ａ、５６ｂによって捕捉することができる。

メッシュ部材５６ａ、５６ｂは、磁性体５３と接触して配置されていてもよい。この場合、メッシュ部材５６ａ、５６ｂを磁化させることができ、メッシュ部材５６ａ、５６ｂで金属片８０を吸着することができるため、金属片８０の捕捉効果をより高めることができる。メッシュ部材５６ａ、５６ｂを積極的に磁化させる場合には、メッシュ部材５６ａ、５６ｂの形成材料として、例えばＳ４５Ｃ、Ｓ２５Ｃなどが用いられる。

図６は、本実施の形態に係る冷媒圧縮機１００の第２圧縮機構２０の構成の変形例を示す概略縦断面図である。本変形例では、メッシュ部材５６ａ、５６ｂが丸められた状態で給油流路５５ａ、５５ｂにそれぞれ挿入されている。これにより、メッシュ部材５６ａ、５６ｂは、元の形状に戻ろうとする復元力によって、給油流路５５ａ、５５ｂ内の所定位置に固定される。

以上のように本実施の形態では、給油流路５５ａ、５５ｂの内壁面の一部は、第２ベーン２４を吸引する磁性体５３のうち表面５３ａとは向きが異なる上側面５３ｂ及び下側面５３ｃにより構成されている。これにより、給油流路５５ａ、５５ｂを流れる潤滑油に混入した金属片８０を、ベーン背室２５に流入する前に、磁性体５３の磁力によって上側面５３ｂ及び下側面５３ｃで捕捉することができる。このため、構成が簡単でありながら、摺動部への金属片８０の侵入を防ぐことができ、摺動部の信頼性を向上することができる。また、本実施の形態では、金属片８０が磁性体５３の表面５３ａに達する前に当該金属片８０を捕捉できるため、第２ベーン２４に作用する吸引磁力にばらつきが生じるのを防ぐことができ、圧縮運転と休筒運転とを安定して切り替えることができる。また、本実施の形態では、給油流路５５ａ、５５ｂが、磁性体５３の磁力が有効に作用するサイズに狭められているため、金属片８０の捕捉効果をより高めることができる。

また、本実施の形態では、給油流路５５ａ、５５ｂの潤滑油の流れにおいて、メッシュ部材５６ａ、５６ｂが磁性体５３の上側面５３ｂ及び下側面５３ｃの下流側に配置されている。このため、メッシュ部材５６ａ、５６ｂでは、上側面５３ｂ及び下側面５３ｃで除去できなかった金属片８０のみが取り除かれる。したがって、メッシュ部材５６ａ、５６ｂに目詰まりが生じるのを抑制することができ、メッシュ部材５６ａ、５６ｂを長寿命化することができる。

また、本実施の形態では、ベーン背室２５と潤滑油貯蔵部３ａとが給油流路５５ａ、５５ｂを介して常時連通しているため、ベーン背室２５に対して給油量を十分に確保することができる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る冷媒圧縮機について説明する。上記実施の形態１では、給油流路５５ａ、５５ｂがそれぞれ磁性体５３の上側面５３ｂ及び下側面５３ｃに沿って平行に延びるような構成とした。以下のように給油流路５５ａ、５５ｂを構成すると、金属片８０のベーン背室２５への侵入をより確実に防ぐことができる。なお、本実施の形態で特に記述しない構成については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図７は、本実施の形態に係る冷媒圧縮機１００の第２圧縮機構２０の構成を示す概略縦断面図である。図８は、第２圧縮機構２０の構成を示す概略上面図である。図７及び図８に示すように、本実施の形態は、実施の形態１と比較すると、給油流路５５ａの流入口５５ａ１が流路形成部材５４ａの上面に形成されており、給油流路５５ｂの流入口５５ｂ１が流路形成部材５４ｂの下面に形成されている点で少なくとも異なる。

本実施の形態では、給油流路５５ａの流入口５５ａ１側の一部が磁性体５３の上側面５３ｂに直交して延びている。また、給油流路５５ａは、上側面５３ｂに突き当たってほぼ直角に屈曲している。すなわち、給油流路５５ａの屈曲部分において外側に位置する内壁面の一部は、磁性体５３の上側面５３ｂによって構成されている。同様に、給油流路５５ｂの流入口５５ｂ１側の一部は、磁性体５３の下側面５３ｃに直交して延びている。また、給油流路５５ｂは、下側面５３ｃに突き当たってほぼ直角に屈曲している。すなわち、給油流路５５ｂの屈曲部分において外側に位置する内壁面の一部は、磁性体５３の下側面５３ｃによって構成されている。

流入口５５ａ１から給油流路５５ａに流入した潤滑油は、まず磁性体５３の上側面５３ｂに向かって流れ、給油流路５５ａの屈曲部分では慣性により磁性体５３の上側面５３ｂに衝突し、その後、ベーン背室２５に流入する。同様に、流入口５５ｂ１から給油流路５５ｂに流入した潤滑油は、まず磁性体５３の下側面５３ｃに向かって流れ、給油流路５５ｂの屈曲部分では慣性により磁性体５３の下側面５３ｃに衝突し、その後、ベーン背室２５に流入する。

これにより、潤滑油中に混入している金属片８０は、ベーン背室２５に流入する前に、永久磁石５１により生じる磁界が強い上側面５３ｂ付近又は下側面５３ｃ付近を通る。このため、潤滑油中の金属片８０をより確実に上側面５３ｂ又は下側面５３ｃに吸着させることができる。したがって、本実施の形態では、実施の形態１よりも高い金属片８０の除去効果を得ることができる。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る冷媒圧縮機について説明する。上記実施の形態１では、給油流路５５ａ、５５ｂがそれぞれ磁性体５３の上側面５３ｂ及び下側面５３ｃに沿って平行に延びるような構成とした。以下のように給油流路を構成しても、金属片８０のベーン背室２５への侵入を防ぐことができる。なお、本実施の形態で特に記述しない構成については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図９は、本実施の形態に係る冷媒圧縮機１００の第２圧縮機構２０をベーン溝２９の延伸方向に沿って見た構成を示す概略側面図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ断面を示す概略横断面図である。図９及び図１０に示すように、本実施の形態では、給油流路５５ｃ、５５ｄの少なくとも一部が第２シリンダ２１に形成されている。

給油流路５５ｃは、磁性体５３の左側面５３ｄ（図１０では右側の側面）と平行でかつ第２シリンダ２１の径方向に概ね沿う方向に延びている。給油流路５５ｄは、磁性体５３の右側面５３ｅ（図１０では左側の側面）と平行でかつ第２シリンダ２１の径方向に概ね沿う方向に延びている。給油流路５５ｃ、５５ｄのそれぞれ一部は、第２シリンダ２１の上面側から形成された有底の溝状の形状を有している。給油流路５５ｃの流入口５５ｃ１は、第２シリンダ２１の外周部に位置する給油流路５５ｃの端部に上向きに設けられている。給油流路５５ｄの流入口５５ｄ１は、第２シリンダ２１の外周部に位置する給油流路５５ｄの端部に上向きに設けられている。給油流路５５ｃの上部のうち流入口５５ｃ１以外の部分、及び給油流路５５ｄのうち流入口５５ｄ１以外の部分は、ベーン背室２５の上端部と共に、流路形成部材５４ａによって塞がれている。ベーン背室２５の下端部は、流路形成部材５４ｂによって塞がれている。

給油流路５５ｃの内壁面の一部は、磁性体５３の左側面５３ｄにより構成されている。給油流路５５ｃの潤滑油の流れにおいて、磁性体５３の表面５３ａは左側面５３ｄの下流側に配置されている。また、給油流路５５ｄの内壁面の一部は、磁性体５３の右側面５３ｅにより構成されている。給油流路５５ｄの潤滑油の流れにおいて、磁性体５３の表面５３ａは右側面５３ｅの下流側に配置されている。

給油流路５５ｃ、５５ｄには、メッシュ部材５６ａ、５６ｂがそれぞれ設けられている。本例のメッシュ部材５６ａ、５６ｂは、給油流路５５ｃ、５５ｄのそれぞれにおいて永久磁石５１の下流側でヨーク５２の上流側に配置されているが、ベーン背室２５の上流側であればヨーク５２の下流側に配置されていてもよい。

流入口５５ｃ１から給油流路５５ｃに流入した潤滑油は、磁性体５３の左側面５３ｄに沿って流れた後に、ベーン背室２５に流入する。同様に、流入口５５ｄ１から給油流路５５ｄに流入した潤滑油は、磁性体５３の右側面５３ｅに沿って流れた後に、ベーン背室２５に流入する。これにより、潤滑油中に混入している金属片８０は、磁性体５３の磁界に入って左側面５３ｄ又は右側面５３ｅに吸着されるため、金属片８０がベーン背室２５に侵入するのを防ぐことができる。したがって、本実施の形態では、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では、給油流路５５ｃ、５５ｄが第２シリンダ２１に形成されているため、給油流路５５ｃ、５５ｄを形成するための部品を省略することができ、部品点数の増加を抑えることができる。

実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係る冷媒圧縮機について説明する。上記実施の形態３では、給油流路５５ｃ、５５ｄがそれぞれ磁性体５３の左側面５３ｄ及び右側面５３ｅに沿って平行に延びるような構成とした。以下のように給油流路を構成すると、金属片８０のベーン背室２５への侵入をより確実に防ぐことができる。なお、本実施の形態で特に記述しない構成については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図１１は、本実施の形態に係る冷媒圧縮機１００の第２圧縮機構２０の構成を示す概略横断面図であり、図１０に対応する断面を示す図である。図１１に示すように、給油流路５５ｅは、第２シリンダ２１に形成されている。給油流路５５ｅは、磁性体５３の左側面５３ｄ（図１１では右側の側面）に直交して、第２シリンダ２１の接線方向に延びている。給油流路５５ｅの一部は、例えば、第２シリンダ２１の上面側から形成された有底の溝状の形状を有している。給油流路５５ｅの流入口５５ｅ１は、第２シリンダ２１の外周部に位置する給油流路５５ｅの端部に上向きに設けられている。給油流路５５ｅの上部のうち流入口５５ｅ１以外の部分は、ベーン背室２５の上端部と共に、流路形成部材５４ａによって塞がれている。ベーン背室２５の下端部は、流路形成部材５４ｂ（図１１では図示せず）によって塞がれている。

給油流路５５ｅの内壁面の一部は、磁性体５３の左側面５３ｄにより構成されている。給油流路５５ｅの潤滑油の流れにおいて、磁性体５３の表面５３ａは左側面５３ｄの下流側に配置されている。給油流路５５ｅのうち磁性体５３の左側面５３ｄの下流側には、メッシュ部材５６ｃが丸められた状態で設けられている。

流入口５５ｅ１から給油流路５５ｅに流入した潤滑油は、磁性体５３の左側面５３ｄに向かって流れ、左側面５３ｄに衝突し、その後、ベーン背室２５に流入する。これにより、潤滑油中に混入している金属片８０は、ベーン背室２５に流入する前に、永久磁石５１により生じる磁界が強い左側面５３ｄ付近を通る。このため、潤滑油中の金属片８０をより確実に左側面５３ｄに吸着させることができる。したがって、本実施の形態では、実施の形態３よりも高い金属片８０の除去効果を得ることができる。

実施の形態５．
本発明の実施の形態５に係る冷媒圧縮機について説明する。上記実施の形態１〜４では、メッシュ部材５６ａ〜５６ｃが潤滑油の流れにおいて磁性体５３の下流側に配置された構成とした。以下のようにメッシュ部材が配置されていても、金属片８０のベーン背室２５への侵入を防ぐことができる。

図１２は、本実施の形態に係る冷媒圧縮機１００の第２圧縮機構２０の構成を示す概略縦断面図である。図１２に示すように、本実施の形態のメッシュ部材５６ａ、５６ｂは、給油流路５５ａ、５５ｂの潤滑油の流れにおいて磁性体５３の上流側に配置されている。つまり、メッシュ部材５６ａ、５６ｂでは相対的に大きい金属片８０が捕捉され、磁性体５３の上側面５３ｂ及び下側面５３ｃでは相対的に小さい金属片８０が捕捉されることとなる。本実施の形態によっても、実施の形態１〜４と同様に、金属片８０がベーン背室２５に侵入するのを防ぐことができるため、冷媒圧縮機１００の摺動部の信頼性を向上でき、ベーンに作用する吸引磁力の安定性を向上できる。

実施の形態６．
本発明の実施の形態６に係る冷媒圧縮機について説明する。上記実施の形態１〜５では、第２ベーン２４に作用する第１力及び第２力の大小関係によって圧縮運転と休筒運転とを切り替える構成について説明した。以下に説明するように休筒運転と圧縮運転を切り替える構成においても、実施の形態１〜５と同様の効果が得られる。

図１３は、本実施の形態に係る冷媒圧縮機１００の構成を示す概略縦断面図である。なお、本実施の形態で特に記述しない構成については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図１３に示すように、本実施の形態の冷媒圧縮機１００は、吸入マフラ６の流出管６ｄに設けられた圧力切替弁１５０と、圧縮機吐出管２及び圧力切替弁１５０の間を接続するバイパス管１６０と、を有している。圧力切替弁１５０は、シリンダ吸入流路２７の接続先を切り替えるものである。圧力切替弁１５０の流路が図１３中の実線で示すように切り替えられると、シリンダ吸入流路２７が吸入マフラ６の流出管６ｄと連通する。一方、圧力切替弁１５０の流路が図１３中の破線で示すように切り替えられると、シリンダ吸入流路２７がバイパス管１６０と連通する。

シリンダ吸入流路２７と吸入マフラ６の流出管６ｄとが連通すると、第２シリンダ室２２には吸入マフラ６を介して低圧の冷媒が導かれるため、第２ベーン２４の先端部２４ａに吸入圧が作用する。第２ベーン２４の後端部２４ｂには、実施の形態１と同様に吐出圧が作用する。第２ベーン２４の先端部２４ａ及び後端部２４ｂの圧力差によって第２ベーン２４に作用する押付力（第１力）が、永久磁石５１の吸引磁力（第２力）を上回ると、第２ベーン２４の先端部２４ａが第２ピストン２３に当接する。したがって、第２圧縮機構２０の運転状態は、休筒運転と圧縮運転との間で自律的に切り替わる。

一方、圧力切替弁１５０の切替えによりシリンダ吸入流路２７とバイパス管１６０とが連通すると、第２シリンダ室２２には、バイパス管１６０を介して高圧（吐出圧）の冷媒が導かれる。これにより、第２ベーン２４の先端部２４ａ及び後端部２４ｂの双方に吐出圧が作用し、第１力が第２力を下回る。このため、第２ベーン２４の後端部２４ｂが磁性体５３によって吸着保持され、第２圧縮機構２０は休筒運転状態となる。

以上のように、本実施の形態では、圧縮運転と休筒運転とを切り替える方法が実施の形態１と異なるものの、ベーン背室２５と潤滑油貯蔵部３ａとが連通している点では実施の形態１と同様である。したがって、本実施の形態においても、潤滑油に混入した金属片８０がベーン背室２５に侵入するのを防ぐことができるため、冷媒圧縮機１００の摺動部の信頼性を向上できるとともに、圧縮運転と休筒運転とを安定して切り替えることができる。

実施の形態７．
本発明の実施の形態７に係る蒸気圧縮式冷凍サイクル装置について説明する。上記実施の形態１〜６に係る冷媒圧縮機１００は、例えば以下に示すような蒸気圧縮式冷凍サイクル装置に用いられる。

図１４は、本実施の形態に係る蒸気圧縮式冷凍サイクル装置５００の構成を示す冷媒回路図である。図１４に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル装置５００は、実施の形態１〜６のいずれかで示した冷媒圧縮機１００と、冷媒圧縮機１００で圧縮された冷媒から放熱させる放熱器３００と、放熱器３００から流出した冷媒を膨張させる膨張機構２００と、膨張機構２００から流出した冷媒に吸熱させる蒸発器４００と、を備えている。

本実施の形態に係る蒸気圧縮式冷凍サイクル装置５００のように、実施の形態１〜６のいずれかで示した冷媒圧縮機１００を備えることにより、信頼性を向上しつつ実負荷運転での省エネルギー性能を改善することができる。

以上説明したように、上記実施の形態１〜６に係る冷媒圧縮機１００は、潤滑油を貯留した密閉容器３と、密閉容器３内に収容された第１圧縮機構１０及び第２圧縮機構２０と、を備えている。第１圧縮機構１０は、第１シリンダ室１２を有する第１シリンダ１１と、第１シリンダ室１２内で偏心して回転する第１ピストン１３と、第１ピストン１３に接触する先端部１４ａを有し、第１シリンダ室１２を複数の空間に仕切る第１ベーン１４と、第１シリンダ１１に形成され、第１ベーン１４を往復動自在に収容するベーン溝１９と、第１シリンダ１１のうちベーン溝１９よりも外周側に形成され、第１ベーン１４の後端部１４ｂを収容するベーン背室１５と、を有している。第２圧縮機構２０は、第２シリンダ室２２を有する第２シリンダ２１と、第２シリンダ室２２内で偏心して回転する第２ピストン２３と、第２ピストン２３に接触する先端部２４ａを有し、第２シリンダ室２２を複数の空間に仕切る第２ベーン２４と、第２シリンダ２１に形成され、第２ベーン２４を往復動自在に収容するベーン溝２９と、第２シリンダ２１のうちベーン溝２９よりも外周側に形成され、第２ベーン２４の後端部２４ｂを収容するベーン背室２５と、を有している。第２圧縮機構２０は、第２ベーン２４の先端部２４ａが第２ピストン２３に接触した状態で冷媒の圧縮が行われる圧縮運転と、第２ベーン２４の先端部２４ａが第２ピストン２３から離れ、冷媒の圧縮が行われない休筒運転と、を切り替える休筒機構５０を有している。休筒機構５０は、第２ベーン２４を第２ピストン２３から離れる方向に吸引する吸引磁力を生じさせる磁性体５３を備えている。磁性体５３は、ベーン背室２５に面して設けられ第２ベーン２４の後端部２４ｂと対向する第１の面（例えば、表面５３ａ）を備えている。第２圧縮機構２０には、密閉容器３内に貯留された潤滑油を、磁性体５３のうちの第１の面とは向きが異なる第２の面（例えば、上側面５３ｂ、下側面５３ｃ、左側面５３ｄ、右側面５３ｅ）に沿ってベーン背室２５に供給する給油流路（例えば、給油流路５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅ）が形成されている。給油流路の内壁面の一部は、磁性体５３の第２の面（例えば、上側面５３ｂ、下側面５３ｃ、左側面５３ｄ、右側面５３ｅ）により構成されている。

この構成によれば、潤滑油に混入した金属片８０を、ベーン背室２５に流入する前に磁性体５３の第２の面で捕捉することができるため、金属片８０がベーン背室２５に侵入することを防ぐことができる。したがって、摺動部の信頼性を向上できる。また、この構成によれば、金属片８０が磁性体５３の表面５３ａに達する前に当該金属片８０を捕捉できるため、第２ベーン２４に作用する吸引磁力にばらつきが生じるのを防ぐことができる。したがって、圧縮運転と休筒運転とを安定して切り替えることができる。

また、上記実施の形態１〜６に係る冷媒圧縮機１００において、給油流路における第２の面の下流側には、メッシュ部材５６ａ、５６ｂ、５６ｃが設けられていてもよい。

この構成によれば、磁性体５３の第２の面で捕捉できなかった金属片８０をメッシュ部材５６ａ、５６ｂ、５６ｃによって捕捉することができるため、金属片８０がベーン背室２５に侵入することをより確実に防ぐことができる。

また、上記実施の形態１〜６に係る冷媒圧縮機１００において、メッシュ部材５６ａ、５６ｂ、５６ｃは、磁性材料を用いて形成されており、磁性体５３と接触していてもよい。

この構成によれば、メッシュ部材５６ａ、５６ｂ、５６ｃを磁化させることができるため、メッシュ部材５６ａ、５６ｂ、５６ｃによる金属片８０の捕捉効果をより高めることができる。

また、上記実施の形態１〜６に係る冷媒圧縮機１００において、給油流路における第２の面の上流側には、メッシュ部材５６ａ、５６ｂが設けられていてもよい。

この構成によれば、金属片８０がベーン背室２５に侵入することをより確実に防ぐことができる。

また、上記実施の形態１〜６に係る冷媒圧縮機１００において、第２圧縮機構２０は、磁性体５３の第２の面と対向して設けられ給油流路の内壁面の他の一部を構成する流路形成部材５４ａ、５４ｂをさらに有していてもよい。また、上記実施の形態１〜６に係る冷媒圧縮機１００において、流路形成部材５４ａ、５４ｂは、非磁性材料を用いて形成されていてもよい。

この構成によれば、磁性体５３からの磁界が流路形成部材５４ａ、５４ｂに流れるのを防ぐことができるため、第２ベーン２４を吸引する吸引磁力が減少するのを防止することができる。

また、上記実施の形態１〜６に係る冷媒圧縮機１００において、給油流路の内壁面の他の一部は、第２シリンダ２１によって構成されていてもよい。

また、上記実施の形態７に係る蒸気圧縮式冷凍サイクル装置５００は、上記実施の形態１〜６に係る冷媒圧縮機１００と、冷媒圧縮機１００で圧縮された冷媒から放熱させる放熱器３００と、放熱器３００から流出した冷媒を膨張させる膨張機構２００と、膨張機構２００から流出した冷媒に吸熱させる蒸発器４００と、を備えたものである。

この構成によれば、蒸気圧縮式冷凍サイクル装置５００の信頼性を向上しつつ、実負荷運転での省エネルギー性能を改善することができる。

その他の実施の形態．
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では縦置き型の冷媒圧縮機を例に挙げたが、本発明は横置き型の冷媒圧縮機にも適用可能である。

また、上記実施の形態では、給油流路にメッシュ部材が設けられた構成を例に挙げたが、メッシュ部材を省略することもできる。

また、上記の各実施の形態や変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。

２ 圧縮機吐出管、３ 密閉容器、３ａ 潤滑油貯蔵部、４ 中間仕切板、５ 駆動軸、５ａ 長軸部、５ｂ 短軸部、５ｃ、５ｄ 偏心ピン軸部、５ｅ 中間軸部、６ 吸入マフラ、６ａ 流入管、６ｂ 容器、６ｃ、６ｄ 流出管、７ 内部空間、８ 電動機、８ａ 回転子、８ｂ 固定子、１０ 第１圧縮機構、１１ 第１シリンダ、１２ 第１シリンダ室、１２ａ 吸入室、１２ｂ 圧縮室、１３ 第１ピストン、１４ 第１ベーン、１４ａ 先端部、１４ｂ 後端部、１５ ベーン背室、１７ シリンダ吸入流路、１８ 吐出口、１９ ベーン溝、２０ 第２圧縮機構、２１ 第２シリンダ、２２ 第２シリンダ室、２３ 第２ピストン、２４ 第２ベーン、２４ａ 先端部、２４ｂ 後端部、２５ ベーン背室、２７ シリンダ吸入流路、２８ 吐出口、２９ ベーン溝、４０ 圧縮ばね、５０ 休筒機構、５１ 永久磁石、５２ ヨーク、５３ 磁性体、５３ａ 表面、５３ｂ 上側面、５３ｃ 下側面、５３ｄ 左側面、５３ｅ 右側面、５４ａ、５４ｂ 流路形成部材、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅ 給油流路、５５ａ１、５５ｂ１、５５ｃ１、５５ｄ１、５５ｅ１ 流入口、５６ａ、５６ｂ、５６ｃ メッシュ部材、６０ 第１支持部材、６０ａ 軸受部、６０ｂ フランジ部、６３ 吐出マフラ、７０ 第２支持部材、７０ａ 軸受部、７０ｂ フランジ部、７３ 吐出マフラ、８０ 金属片、９９ 圧縮機構、１００ 冷媒圧縮機、１５０ 圧力切替弁、１６０ バイパス管、２００ 膨張機構、３００ 放熱器、４００ 蒸発器、５００ 蒸気圧縮式冷凍サイクル装置。

Claims (8)

1. 潤滑油を貯留した密閉容器と、
   前記密閉容器内に収容された複数の圧縮機構と、を備え、
   前記複数の圧縮機構のそれぞれは、
   シリンダ室を有するシリンダと、
   前記シリンダ室内で偏心して回転するピストンと、
   前記ピストンに接触する先端部を有し、前記シリンダ室を複数の空間に仕切るベーンと、
   前記シリンダに形成され、前記ベーンを往復動自在に収容するベーン溝と、
   前記シリンダのうち前記ベーン溝よりも外周側に形成され、前記ベーンの後端部を収容するベーン背室と、を有しており、
   前記複数の圧縮機構のうちの少なくとも１つの圧縮機構は、前記ベーンの先端部が前記ピストンに接触した状態で冷媒の圧縮が行われる圧縮運転と、前記ベーンの先端部が前記ピストンから離れ、冷媒の圧縮が行われない休筒運転と、を切り替える休筒機構を有しており、
   前記休筒機構は、前記ベーンを前記ピストンから離れる方向に吸引する吸引磁力を生じさせる磁性体を備えており、
   前記磁性体は、前記ベーン背室に面して設けられ前記ベーンの後端部と対向する第１の面を備えており、
   前記少なくとも１つの圧縮機構には、前記密閉容器内に貯留された潤滑油を、前記磁性体のうちの前記第１の面とは向きが異なる第２の面に沿って前記ベーン背室に供給する給油流路が形成されており、
   前記給油流路の内壁面の一部は、前記第２の面により構成されている冷媒圧縮機。
2. 前記給油流路における前記第２の面の下流側には、メッシュ部材が設けられている請求項１に記載の冷媒圧縮機。
3. 前記メッシュ部材は、磁性材料を用いて形成されており、前記磁性体と接触している請求項２に記載の冷媒圧縮機。
4. 前記給油流路における前記第２の面の上流側には、メッシュ部材が設けられている請求項１に記載の冷媒圧縮機。
5. 前記少なくとも１つの圧縮機構は、前記第２の面と対向して設けられ前記給油流路の内壁面の他の一部を構成する流路形成部材をさらに有する請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の冷媒圧縮機。
6. 前記流路形成部材は、非磁性材料を用いて形成されている請求項５に記載の冷媒圧縮機。
7. 前記給油流路の内壁面の他の一部は、前記シリンダによって構成されている請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の冷媒圧縮機。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の冷媒圧縮機と、前記冷媒圧縮機で圧縮された冷媒から放熱させる放熱器と、前記放熱器から流出した冷媒を膨張させる膨張機構と、前記膨張機構から流出した冷媒に吸熱させる蒸発器と、を備えた蒸気圧縮式冷凍サイクル装置。

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