WO2019193697A1 - ロータリコンプレッサおよび冷凍サイクル装置 - Google Patents

ロータリコンプレッサおよび冷凍サイクル装置 Download PDF

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compression
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sealed container
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大志 長畑
水野　弘之
昌宏 畑山
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東芝キヤリア株式会社
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    • F25B2400/07—Details of compressors or related parts

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a multi-cylinder rotary compressor and a refrigeration cycle apparatus including the rotary compressor.
  • a vertical three-cylinder rotary compressor having a compression mechanism part in which three sets of refrigerant compression parts are arranged in the axial direction of a rotating shaft has been developed in order to increase the compression capacity of the refrigerant.
  • the rotary shaft used in this type of rotary compressor has first to third crank portions that rotate eccentrically in the cylinder chamber of the refrigerant compression portion, between the first crank portion and the second crank portion, and second A pair of intermediate shaft portions positioned between the crank portion and the third crank portion.
  • the three-cylinder rotary compressor has a longer total length of the rotary shaft and a higher height of the compression mechanism compared to a two-cylinder rotary compressor in which two sets of refrigerant compressors are arranged in the axial direction of the rotary shaft.
  • the dimension increases.
  • An object of the present invention is to obtain a rotary compressor that can reduce vibration during operation and has low noise and high reliability.
  • the rotary compressor is fixed to the inner peripheral surface of the hermetic container at the upper side of the cylindrical hermetic container, the compression mechanism part that compresses the refrigerant inside the hermetic container, and the compression mechanism part.
  • An electric motor having a stator and a rotor surrounded by the stator and driving the compression mechanism within the sealed container.
  • the compression mechanism section includes the first and second bearings arranged at intervals in the axial direction of the sealed container, and the sealed container between the first bearing and the second bearing.
  • 1st to 3rd refrigerant compression parts arranged at intervals in the direction of an axis, and the 1st middle partition interposed between the 1st refrigerant compression part and the 2nd refrigerant compression part A plate, a second intermediate partition plate interposed between the second refrigerant compression unit and the third refrigerant compression unit, and a rotation shaft to which the rotor of the electric motor is fixed.
  • the rotating shaft includes a first journal portion supported by the first bearing, a second journal portion supported by the second bearing, the first journal portion, and the second journal portion.
  • the first to third crank portions which are eccentrically rotated in the cylinder chambers of the first to third refrigerant compression portions and fitted with rollers, and the first crank portion and the A first intermediate shaft portion located between the second crank portion and a second intermediate shaft portion located between the second crank portion and the third crank portion;
  • the compression mechanism portion is fixed to the hermetic container by a pair of fixing portions provided at two positions spaced apart in the axial direction of the rotating shaft, and the compression mechanism portion and the motor of the electric motor are interposed between the pair of fixing portions.
  • the center of gravity of the structure including the rotor is located.
  • FIG. 1 is a circuit diagram schematically showing the configuration of the refrigeration cycle apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the three-cylinder rotary compressor according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the first refrigerant compression section schematically showing the positional relationship between the vanes and the rollers.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the first refrigerant compression portion showing the relative positional relationship between the rollers and the vanes in the first cylinder chamber when the rotation angle of the first crank portion of the rotation shaft is 0 °.
  • FIG. 1 is a circuit diagram schematically showing the configuration of the refrigeration cycle apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the three-cylinder rotary compressor according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the first refrigerant compression section schematically showing the positional relationship between the vanes and the rollers.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the first refrigerant compression portion showing the relative positional relationship between the rollers and the vanes in the first cylinder chamber when the rotation angle of the first crank portion of the rotation shaft is 270 °.
  • FIG. 6 is a plan view of the second intermediate partition plate.
  • FIG. 7 is a plan view showing a state in which the second intermediate partition plate is divided into a pair of plate elements.
  • FIG. 8 is a plan view showing the positional relationship between the second suction port of the second intermediate partition plate and the second connection pipe.
  • FIG. 9A is a side view of the second intermediate partition plate showing a state in which the pair of plate elements are displaced in the thickness direction.
  • FIG. 9B is a side view of the second intermediate partition plate showing a state in which the deviation generated between the pair of plate elements is corrected by the second connecting pipe press-fitted into the second suction port.
  • FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between the load acting on the rotation shaft and the rotation angle of the rotation shaft.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a three-cylinder rotary compressor according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a sectional view of a three-cylinder rotary compressor according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a sectional view of a three-cylinder rotary compressor according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a sectional view of a three-cylinder rotary compressor according to the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a refrigeration cycle circuit diagram of an air conditioner 1, which is an example of a refrigeration cycle apparatus.
  • the air conditioner 1 includes a rotary compressor 2, a four-way valve 3, an outdoor heat exchanger 4, an expansion device 5, and an indoor heat exchanger 6 as main elements.
  • the plurality of elements constituting the air conditioner 1 are connected via a circulation circuit 7 in which the refrigerant circulates.
  • the discharge side of the rotary compressor 2 is connected to the first port 3 a of the four-way valve 3.
  • the second port 3 b of the four-way valve 3 is connected to the outdoor heat exchanger 4.
  • the outdoor heat exchanger 4 is connected to the indoor heat exchanger 6 via an expansion device 5.
  • the indoor heat exchanger 6 is connected to the third port 3 c of the four-way valve 3.
  • the fourth port 3 d of the four-way valve 3 is connected to the suction side of the rotary compressor 2 via the accumulator 8.
  • the four-way valve 3 is switched so that the first port 3a communicates with the second port 3b and the third port 3c communicates with the fourth port 3d.
  • the outdoor heat exchanger in which the high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant compressed by the rotary compressor 2 functions as a radiator (condenser) via the four-way valve 3 Led to 4.
  • the gas-phase refrigerant led to the outdoor heat exchanger 4 is condensed by heat exchange with the air and changed into a high-pressure liquid-phase refrigerant.
  • the high-pressure liquid-phase refrigerant is reduced in pressure in the process of passing through the expansion device 5 and is changed to a low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant is guided to the indoor heat exchanger 6 that functions as a heat absorber (evaporator) and exchanges heat with air in the process of passing through the indoor heat exchanger 6.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant takes heat from the air, evaporates, and changes to a low-temperature / low-pressure gas-phase refrigerant.
  • the air passing through the indoor heat exchanger 6 is cooled by the latent heat of vaporization of the liquid phase refrigerant, and is sent to a place to be air-conditioned (cooled) as cold air.
  • the low-temperature and low-pressure gas-phase refrigerant that has passed through the indoor heat exchanger 6 is guided to the accumulator 8 via the four-way valve 3. If liquid refrigerant that could not evaporate is mixed in the refrigerant, the accumulator 8 separates it into liquid phase refrigerant and gas phase refrigerant.
  • the low-temperature and low-pressure gas-phase refrigerant from which the liquid-phase refrigerant has been separated is sucked into the rotary compressor 2 and is compressed again into a high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant by the rotary compressor 2 and discharged to the circulation circuit 7.
  • the four-way valve 3 switches so that the first port 3a communicates with the third port 3c and the second port 3b communicates with the fourth port 3d. Therefore, the high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the rotary compressor 2 is guided to the indoor heat exchanger 6 through the four-way valve 3 and exchanges heat with air passing through the indoor heat exchanger 6. That is, the indoor heat exchanger 6 functions as a condenser.
  • the gas-phase refrigerant passing through the indoor heat exchanger 6 is condensed by heat exchange with the air and changed into a high-pressure liquid-phase refrigerant.
  • the air passing through the indoor heat exchanger 6 is heated by heat exchange with the gas-phase refrigerant, and is sent to a place to be air-conditioned (heated) as warm air.
  • the high-temperature liquid-phase refrigerant that has passed through the indoor heat exchanger 6 is guided to the expansion device 5 and is reduced in pressure in the process of passing through the expansion device 5 to be changed into a low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant is led to the outdoor heat exchanger 4 functioning as an evaporator, and evaporates by exchanging heat with air here, and changes to a low-temperature / low-pressure gas-phase refrigerant.
  • the low-temperature and low-pressure gas-phase refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger 4 is sucked into the rotary compressor 2 via the four-way valve 3 and the accumulator 8.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a vertical three-cylinder rotary compressor 2.
  • the three-cylinder rotary compressor 2 includes a sealed container 10, an electric motor 11, and a compression mechanism unit 12 as main elements.
  • the sealed container 10 is divided into, for example, three elements: a container body 10a, a bottom member 10b, and a lid member 10c.
  • the container body 10a has a cylindrical peripheral wall 10d and is erected along the vertical direction.
  • the bottom member 10b is welded to the lower end of the container body 10a so as to airtightly close the lower end opening of the container body 10a.
  • the lid member 10c is welded to the upper end of the container body 10a so as to airtightly close the upper end opening of the container body 10a.
  • the discharge pipe 10e is attached to the lid member 10c of the sealed container 10.
  • the discharge pipe 10 e is connected to the first port 3 a of the four-way valve 3 through the circulation circuit 7. Furthermore, a lubricating oil that lubricates the compression mechanism 12 is stored in the lower part of the sealed container 10.
  • the electric motor 11 is accommodated in an intermediate portion along the axial direction of the sealed container 10 so as to be positioned above the oil level of the lubricating oil.
  • the electric motor 11 is a so-called inner rotor type motor, and includes a stator 13 and a rotor 14.
  • the stator 13 is fixed to the inner surface of the peripheral wall 10d of the container body 10a.
  • the rotor 14 is coaxially positioned on the central axis of the sealed container 10 and is surrounded by the stator 13.
  • the compression mechanism part 12 is accommodated in the lower part of the airtight container 10 so that it may be immersed in lubricating oil.
  • the compression mechanism unit 12 includes a first refrigerant compression unit 15A, a second refrigerant compression unit 15B, a third refrigerant compression unit 15C, a first intermediate partition plate 16, a second intermediate partition plate 17, and a first bearing. 18, the 2nd bearing 19 and the rotating shaft 20 are provided as main elements.
  • coolant compression part 15A, 15B, 15C is located in a line in the axial direction of the airtight container 10 at intervals.
  • the first to third refrigerant compression portions 15A, 15B, and 15C have a first cylinder body 21a, a second cylinder body 21b, and a third cylinder body 21c, respectively.
  • the first to third cylinder bodies 21a, 21b, and 21c are set to have the same thickness along the axial direction of the sealed container 10, for example.
  • the first intermediate partition plate 16 is interposed between the first cylinder body 21a and the second cylinder body 21b.
  • the upper surface of the first intermediate partition plate 16 is overlaid on the lower surface of the first cylinder body 21a so as to cover the inner diameter portion of the first cylinder body 21a from below.
  • the lower surface of the first intermediate partition plate 16 is overlaid on the upper surface of the second cylinder body 21b so as to cover the inner diameter portion of the second cylinder body 21b from above.
  • a through hole 16 a is formed in the central portion of the first intermediate partition plate 16.
  • the through hole 16a is located between the inner diameter part of the first cylinder body 21a and the inner diameter part of the second cylinder body 21b.
  • the second intermediate partition plate 17 is interposed between the second cylinder body 21b and the third cylinder body 21c.
  • the upper surface of the second intermediate partition plate 17 is overlaid on the lower surface of the second cylinder body 21b so as to cover the inner diameter portion of the second cylinder body 21b from below.
  • the lower surface of the second intermediate partition plate 17 is overlaid on the upper surface of the third cylinder body 21c so as to cover the inner diameter portion of the third cylinder body 21c from above.
  • a circular bearing hole 22 is formed at the center of the second intermediate partition plate 17.
  • the bearing hole 22 is located between the inner diameter part of the second cylinder body 21b and the inner diameter part of the third cylinder body 21c.
  • the first intermediate partition plate 16 and the second intermediate partition plate 17 have thicknesses T1 and T2 along the axial direction of the sealed container 10, respectively. According to this embodiment, the thickness T2 of the second intermediate partition plate 17 is thicker than the thickness T1 of the first intermediate partition plate 16.
  • the first bearing 18 is positioned on the first cylinder body 21a.
  • the 1st bearing 18 has the flange part 23 projected toward the surrounding wall 10d of the container main body 10a.
  • the flange portion 23 is overlaid on the upper surface of the first cylinder body 21a so as to cover the inner diameter portion of the first cylinder body 21a from above.
  • the flange portion 23 of the first bearing 18, the first cylinder body 21 a, the first intermediate partition plate 16, the second cylinder body 21 b, and the second intermediate partition plate 17 are stacked in the axial direction of the sealed container 10. And a plurality of first fastening bolts 24 (only one is shown).
  • the region surrounded by the inner diameter portion of the first cylinder body 21a, the first intermediate partition plate 16 and the flange portion 23 of the first bearing 18 defines the first cylinder chamber 25.
  • the area surrounded by the inner diameter portion of the second cylinder body 21 b, the first intermediate partition plate 16 and the second intermediate partition plate 17 defines the second cylinder chamber 26.
  • the second bearing 19 is positioned below the third cylinder body 21c.
  • the 2nd bearing 19 has the flange part 27 projected toward the surrounding wall 10d of the container main body 10a.
  • the flange portion 27 is superimposed on the lower surface of the third cylinder body 21c so as to cover the inner diameter portion of the third cylinder body 21c from below.
  • the flange portion 27, the third cylinder body 21c, and the second intermediate partition plate 17 of the second bearing 19 are stacked in the axial direction of the hermetic container 10, and a plurality of second fastening bolts 28 (one Only connected to each other).
  • a region surrounded by the inner diameter portion of the third cylinder body 21 c, the second intermediate partition plate 17, and the flange portion 27 of the second bearing 19 defines a third cylinder chamber 29.
  • first bearing 18 and the second bearing 19 are separated from each other in the axial direction of the sealed container 10, and the first to third cylinder bodies are provided between the first bearing 18 and the second bearing 19.
  • 21a, 21b, 21c, the first intermediate partition plate 16 and the second intermediate partition plate 17 are alternately positioned.
  • the flange portion 23 of the first bearing 18 is surrounded by the ring-shaped first support member 31.
  • the first support member 31 has a thickness equivalent to the flange portion 23 of the first bearing 18.
  • the lower surface of the first support member 31 is overlaid on the upper surface of the outer peripheral portion of the first cylinder body 21 a closest to the electric motor 11.
  • the first support member 31 and the outer peripheral portion of the first cylinder body 21a are firmly coupled via a plurality of third fastening bolts 32 (only one shown).
  • the outer peripheral portion of the first support member 31 is extended upward of the container body 10a in order to ensure a contact area with the inner surface of the peripheral wall 10d of the container body 10a.
  • the outer peripheral portion of the first support member 31 is fixed to a predetermined position of the container main body 10a by means such as welding. For this reason, the first support member 31 welded to the container body 10 a constitutes a first fixing portion 33 that fixes the upper end portion of the compression mechanism portion 12 to the sealed container 10.
  • the outer peripheral portion of the third cylinder body 21 c projects outward from the flange portion 27 of the second bearing 19 along the radial direction of the sealed container 10.
  • a ring-shaped second support member 34 is attached to the lower surface of the outer peripheral portion of the third cylinder body 21 c farthest from the electric motor 11.
  • the second support member 34 includes a flat ring portion 35 that receives the lower surface of the outer peripheral portion of the third cylinder body 21c, and a cylindrical fitting portion 36 that is folded downward from the outer peripheral edge of the ring portion 35. I have.
  • the ring portion 35 is coupled to the lower surface of the outer peripheral portion of the third cylinder body 21 c via a plurality of fourth fastening bolts 37.
  • the fitting part 36 is fitted inside the peripheral wall 10d of the container body 10a, and the fitting part 36 is fixed to a predetermined position of the container body 10a by means such as welding.
  • the second support member 34 welded to the container body 10a constitutes a second fixing portion 38 that fixes the lower end portion of the compression mechanism portion 12 to the sealed container 10.
  • the second fixing portion 38 is separated from the first fixing portion 33 by a distance H in the axial direction of the sealed container 10.
  • the first discharge muffler 40 is attached to the first bearing 18.
  • a first silencing chamber 41 is formed between the first discharge muffler 40 and the first bearing 18.
  • the first silencing chamber 41 is opened inside the sealed container 10 through an exhaust hole (not shown) of the first discharge muffler 40.
  • the second discharge muffler 42 is attached to the second bearing 19.
  • a second silencing chamber 43 is formed between the second discharge muffler 42 and the second bearing 19.
  • the second silencing chamber 43 communicates with the first silencing chamber 41 via a discharge passage (not shown) extending in the axial direction of the sealed container 10.
  • the rotary shaft 20 is coaxially positioned on the central axis of the sealed container 10.
  • the rotary shaft 20 includes a first journal portion 45, a second journal portion 46, first to third crank portions 47a, 47b, 47c, a first intermediate shaft portion 48, and a second intermediate shaft portion 49. It is a monolithic structure.
  • the first journal portion 45 is positioned at an intermediate portion along the axial direction of the rotary shaft 20 and is rotatably supported by the first bearing 18.
  • the rotor 14 of the electric motor 11 is fixed to the upper end portion of the rotating shaft 20 protruding from the first bearing 18.
  • the second journal portion 46 is provided coaxially with the first journal portion 45 so as to be positioned at the lower end portion of the rotating shaft 20.
  • the second journal portion 46 is rotatably supported by the second bearing 19.
  • the first to third crank portions 47 a, 47 b, 47 c are located between the first journal portion 45 and the second journal portion 46, and are arranged at intervals in the axial direction of the rotary shaft 20. Yes.
  • the first to third crank portions 47a, 47b, 47c are disk-shaped elements each having a circular cross-sectional shape, and in this embodiment, the thickness dimension and the diameter along the axial direction of the rotating shaft 20 are the same. Is set to
  • the first to third crank portions 47a, 47b, 47c are eccentric with respect to the rotation center line O1 of the rotary shaft 20, and the eccentric directions are shifted by 120 ° in the circumferential direction of the rotary shaft 20.
  • the first crank portion 47 a is located in the first cylinder chamber 25.
  • the second crank portion 47 b is located in the second cylinder chamber 26.
  • the third crank portion 47 c is located in the third cylinder chamber 29.
  • the first intermediate shaft portion 48 is located between the first crank portion 47a and the second crank portion 47b on the rotation center line O1 of the rotary shaft 20, and penetrates the first intermediate partition plate 16. It penetrates the hole 16a.
  • the second intermediate shaft portion 49 is positioned between the second crank portion 47b and the third crank portion 47c on the rotation center line O1 of the rotating shaft 20, and is a bearing for the second intermediate partition plate 17.
  • the hole 22 is slidably fitted in the direction around the axis.
  • the second intermediate partition plate 17 also functions as a third bearing that supports the rotary shaft 20 between the first bearing 18 and the second bearing 19.
  • a ring-shaped roller 51 is fitted to the outer peripheral surface of the first crank portion 47a.
  • the roller 51 follows the rotating shaft 20 and rotates eccentrically in the first cylinder chamber 25, and a part of the outer peripheral surface of the roller 51 can slide on the inner peripheral surface of the inner diameter portion of the first cylinder body 21a. Line contact is made.
  • the upper end surface of the roller 51 is slidably in contact with the lower surface of the flange portion 23 of the first bearing 18.
  • the lower end surface of the roller 51 is slidably in contact with the upper surface of the first intermediate partition plate 16. Thereby, the airtightness of the first cylinder chamber 25 is ensured.
  • a ring-shaped roller 52 is fitted to the outer peripheral surface of the second crank portion 47b.
  • the roller 52 rotates eccentrically in the second cylinder chamber 26 following the rotation shaft 20, and a part of the outer peripheral surface of the roller 52 can slide on the inner peripheral surface of the inner diameter portion of the second cylinder body 21b. Line contact is made.
  • the upper end surface of the roller 52 is slidably in contact with the lower surface of the first intermediate partition plate 16.
  • the lower end surface of the roller 52 is slidably in contact with the upper surface of the second intermediate partition plate 17. Thereby, the airtightness of the second cylinder chamber 26 is ensured.
  • a ring-shaped roller 53 is fitted to the outer peripheral surface of the third crank portion 47c.
  • the roller 53 rotates eccentrically in the third cylinder chamber 29 following the rotary shaft 20, and a part of the outer peripheral surface of the roller 53 can slide on the inner peripheral surface of the inner diameter portion of the third cylinder body 21c. Line contact is made.
  • the upper end surface of the roller 53 is slidably in contact with the lower surface of the second intermediate partition plate 17.
  • the lower end surface of the roller 53 is slidably in contact with the upper surface of the flange portion 27 of the second bearing 19. Thereby, the airtightness of the third cylinder chamber 29 is ensured.
  • vane slots 55 are formed in the first to third cylinder bodies 21a, 21b, and 21c, respectively.
  • the vane slot 55 extends in the radial direction of the first cylinder chamber 25.
  • the vane 56 is accommodated in the vane slot 55.
  • the vane 56 is movable along the vane slot 55 in the radial direction of the first cylinder chamber 25 and is urged toward the first cylinder chamber 25 via a spring 57.
  • the tip of the vane 56 is slidably pressed against the outer peripheral surface of the roller 51.
  • the vane 56 divides the first cylinder chamber 25 into a suction region R1 and a compression region R2 in cooperation with the roller 51. Further, the vane 56 can reciprocate between the protruding position P1 and the immersion position P2 following the eccentric rotation of the roller 51.
  • FIG. 3 discloses a state in which the vane 56 has been moved to the protruding position P1.
  • the vane 56 is protruded most into the first cylinder chamber 25.
  • the immersion position P ⁇ b> 2 the vane 56 is pushed into the vane slot 55 so as to retreat from the first cylinder chamber 25.
  • the roller 51 rotates eccentrically, the volumes of the suction region R1 and the compression region R2 of the first cylinder chamber 25 change continuously.
  • the second cylinder chamber 26 and the third cylinder chamber 29 are also divided into a suction region and a compression region by the same vane. Therefore, when the rollers 52 and 53 rotate eccentrically, the volumes of the suction region and the compression region of the second cylinder chamber 26 and the third cylinder chamber 29 continuously change.
  • the first cylinder chamber 25 is connected to the accumulator 8 via the first suction pipe 60.
  • the second cylinder chamber 26 and the third cylinder chamber 29 are connected to the accumulator 8 via the second intermediate partition plate 17 and the second suction pipe 61.
  • a first suction port 62 that is continuous with the suction region R ⁇ b> 1 of the first cylinder chamber 25 is formed in the first cylinder body 21 a.
  • the first suction port 62 is opened on the outer surface of the first cylinder body 21 a and extends from the opening end toward the center of the first cylinder chamber 25.
  • first connection pipe 63 is press-fitted into the first suction port 62 from the outside of the first cylinder body 21a.
  • the first connecting pipe 63 penetrates the peripheral wall 10d of the container main body 10a and protrudes out of the sealed container 10, and the downstream end of the first suction pipe 60 is airtight inside the first connecting pipe 63. Has been inserted.
  • a joint portion 65 is formed on a part of the outer peripheral portion of the second intermediate partition plate 17.
  • the joint portion 65 projects from the outer peripheral portion of the second intermediate partition plate 17 toward the peripheral wall 10d of the container main body 10a.
  • a second suction port 66 and two branch passages 67 a and 67 b branched in a bifurcated manner from the downstream end of the second suction port 66 are formed inside the joint portion 65.
  • the second suction port 66 is opened at the protruding end of the joint portion 65 and extends from the protruding end toward the center of the second intermediate partition plate 17. Further, a second connection pipe 68 is press-fitted into the second suction port 66 from the outside of the second intermediate partition plate 17.
  • the second connecting pipe 68 penetrates the peripheral wall 10d of the container body 10a and protrudes out of the sealed container 10, and the downstream end of the second suction pipe 61 is airtight inside the second connecting pipe 68. Has been inserted.
  • One branch passage 67 a is opened on the upper surface of the second intermediate partition plate 17 so as to communicate with the second cylinder chamber 26.
  • the other branch passage 67 b is opened on the lower surface of the second intermediate partition plate 17 so as to communicate with the third cylinder chamber 29.
  • a first discharge valve 70 that opens when the pressure in the compression region R ⁇ b> 2 of the first cylinder chamber 25 reaches a predetermined value is provided in the flange portion 23 of the first bearing 18.
  • the discharge side of the first discharge valve 70 communicates with the first silencing chamber 41.
  • the first intermediate partition plate 16 is provided with a second discharge valve 71 that opens when the pressure in the compression region R2 of the second cylinder chamber 26 reaches a predetermined value.
  • the discharge side of the second discharge valve 71 communicates with the first muffler chamber 41 through a discharge passage (not shown) provided in the first intermediate partition plate 16 and in the first cylinder body 21a.
  • a third discharge valve 72 that opens when the pressure in the compression region R2 of the third cylinder chamber 29 reaches a predetermined value is provided in the flange portion 27 of the second bearing 19. The discharge side of the third discharge valve 72 communicates with the second silencer chamber 43.
  • the gas-phase refrigerant sucked into the suction region R1 of the first cylinder chamber 25 from the first suction pipe 60 through the first suction port 62 is gradually compressed in the process of moving the suction region R1 to the compression region R2.
  • the first discharge valve 70 is opened, and the gas-phase refrigerant compressed in the first cylinder chamber 25 is discharged into the first silencing chamber 41.
  • Part of the gas-phase refrigerant guided from the second suction pipe 61 to the second suction port 66 of the second intermediate partition plate 17 passes through one branch passage 67a and is a suction region R1 of the second cylinder chamber 26. Sucked into.
  • the gas-phase refrigerant sucked into the suction region R1 of the second cylinder chamber 26 is gradually compressed in the process in which the suction region R1 moves to the compression region R2.
  • the second discharge valve 71 is opened, and the gas-phase refrigerant compressed in the second cylinder chamber 26 passes through the discharge passage to the first silencing chamber 41. Led to.
  • the third discharge valve 72 is opened, and the gas-phase refrigerant compressed in the third cylinder chamber 29 is discharged into the second silencing chamber 43.
  • the gas-phase refrigerant discharged into the second silencing chamber 43 is guided to the first silencing chamber 41 through the discharge passage.
  • the eccentric directions of the first to third crank portions 47 a, 47 b, 47 c of the rotary shaft 20 are shifted by 120 ° in the circumferential direction of the rotary shaft 20. Therefore, there is a phase difference equivalent to the timing at which the gas-phase refrigerant compressed in the first to third cylinder chambers 25, 26, 29 is discharged.
  • the gas-phase refrigerant compressed in the first to third cylinder chambers 25, 26, and 29 merges in the first sound deadening chamber 41 and continues from the exhaust hole of the first discharge muffler 40 to the inside of the sealed container 10. Is discharged.
  • the gas-phase refrigerant discharged into the sealed container 10 passes through the electric motor 11 and then is guided to the four-way valve 3 from the discharge pipe 10e.
  • the upper end portion of the compression mechanism portion 12 having the first to third refrigerant compression portions 15A, 15B, 15C is fixed to the sealed container 10 by the first fixing portion 33,
  • a lower end portion of the compression mechanism portion 12 is fixed to the sealed container 10 by a second fixing portion 38.
  • the compression mechanism unit 12 is fixed to the sealed container 10 at two locations spaced in the axial direction of the rotating shaft 20, and the first fixing unit 33 and the second fixing unit 38 are arranged in the axial direction of the rotating shaft 20. It is separated by a distance H.
  • the center of gravity G of the structure including the rotor 14 of the electric motor 11 and the compression mechanism unit 12 is obtained by optimizing the weight distribution of various components constituting the compression mechanism unit 12, for example.
  • the first fixing portion 33 and the second fixing portion 38 are positioned within the range of the distance H. Specifically, as shown in FIG. 2, the center of gravity G is located on the axis of the first intermediate shaft portion 48 straddling between the first crank portion 47a and the second crank portion 47b.
  • the suction region R1 of the second cylinder chamber 26 and the third cylinder chamber 29 includes the second suction port 66 provided in the second intermediate partition plate 17 and It is connected to the accumulator 8 via the branch passages 67a and 67b.
  • the second cylinder chamber 26 and the third cylinder chamber 29 inevitably have a longer refrigerant suction path than the first cylinder chamber 25. Therefore, in order to make the pressure loss that occurs when the second cylinder chamber 26 and the third cylinder chamber 29 are in the suction stroke equal to the pressure loss that occurs in the first cylinder chamber 25, the volume of the refrigerant suction path as a whole. Need to be larger.
  • the thickness T2 of the second intermediate partition plate 17 having the second suction port 66 and the branch passages 67a and 67b is increased, and the second crank portion 47b and the third crank portion 47c are correspondingly increased.
  • the entire length of the second intermediate shaft portion 49 extending therebetween is increased.
  • a bearing hole 22 that rotatably supports the second intermediate shaft portion 49 is formed in the second intermediate partition plate 17, so that the second intermediate partition is formed.
  • the plate 17 also functions as a third bearing that supports the rotary shaft 20.
  • the second intermediate shaft portion 49 of the rotary shaft 20 is inserted into the bearing hole 22 of the second intermediate partition plate 17 unless the second intermediate partition plate 17 is divided. Cannot be fitted.
  • the second intermediate partition plate 17 includes the first plate element 75 a and the second plate element along the radial direction of the second intermediate shaft portion 49. It is divided into 75b.
  • the first plate element 75a and the second plate element 75b have vertical joining surfaces 76a and 76b along the axial direction of the second intermediate shaft portion 49, respectively.
  • the joining surfaces 76a and 76b are abutted with each other and define a straight dividing line X.
  • the dividing line X extends in the radial direction of the second intermediate partition plate 17 so as to connect, for example, the center of the second suction port 66 and the center of the bearing hole 22.
  • the first plate element 75a and the second plate element 75b are respectively formed with first recesses 77a and 77b that are curved in an arc shape.
  • the first recesses 77a and 77b define the bearing hole 22 in cooperation with each other when the joining surface 76a of the first plate element 75a and the joining surface 76b of the second plate element 75b are brought into contact with each other.
  • second concave portions 78a and 78b that are curved in an arc shape are formed at the ends of the joining surfaces 76a and 76b of the first plate element 75a and the second plate element 75b, respectively.
  • the second recesses 78a and 78b define the second suction port 66 in cooperation with each other.
  • the second connection pipe 68 is press-fitted between the second recesses 78a and 78b, and the outer peripheral surface of the second connection pipe 68 is in contact with the inner peripheral surfaces of the second recesses 78a and 78b. Touching.
  • branch passages 67a and 67b of the second intermediate partition plate 17 are positioned on the dividing line X, and part of the second recesses 78a and 78b constitute the branch passages 67a and 67b.
  • a white arrow Y shown in FIG. 3 indicates the direction of the load that the rotating shaft 20 receives due to the load when the roller 51 compresses the gas-phase refrigerant in the first cylinder chamber 25.
  • the load applied to the rotating shaft 20 varies depending on the rotation angle of the rotating shaft 20, and the inner peripheral surface of the bearing hole 22 of the second intermediate partition plate 17 that supports the rotating shaft 20.
  • the load that is received also depends on the circumferential position of the bearing hole 22.
  • FIG. 10 shows, for example, the relationship between the rotation angle of the second crank portion 47b located above the second intermediate partition plate 17 and the load acting on the rotary shaft 20, and the bearing hole 22 when a load acts on the rotary shaft 20.
  • FIG. The direction of the load which the inner peripheral surface receives is shown.
  • the load acting on the rotary shaft 20 is the sum of the forces with which the first to third crank portions 47a, 47b, 47c are pushed through the rollers 51, 52, 53.
  • the rotation angle of the rotary shaft 20 means that the eccentric direction of the second crank portion 47b is in the direction of the vane 56, and the position where the vane 56 is most pushed into the vane slot 55 is the reference (0 °). It is the angle of the rotation axis 20 in the rotation direction.
  • the load acting on the rotary shaft 20 reaches a peak when the rotation angle of the second crank portion 47b is approximately in the range of 120 ° to 250 °, and the rotation angle exceeds 250 °. It decreases rapidly.
  • the load acting on the rotary shaft 20 reaches 85% of the peak value when the rotation angle of the second crank portion 47b is approximately in the range of 110 ° to 280 °.
  • the rotation angle of the second crank portion 47b is approximately 110 °
  • the bearing hole 22 of the second intermediate partition plate 17 rotates with the direction of the vane 56 as the reference position when viewed from the axial direction of the rotation shaft 20.
  • a load acts in the direction of 50 ° in the rotation direction of the shaft 20.
  • FIG. 6 shows the positional relationship between the dividing line X and the vane 56 of the second intermediate partition plate 17 divided into two.
  • the dividing line X of the second intermediate partition plate 17 is 50 ° to about the rotational direction of the rotary shaft 20 with the direction of the vane 56 as a reference position when viewed from the axial direction of the rotary shaft 20. It is provided at a position outside the 150 ° region ⁇ .
  • the load acting on the bearing hole 22 from the rotary shaft 20 is 85% or less of the peak value. In the position.
  • the center of gravity G of the structure including the rotor 14 and the compression mechanism portion 12 of the electric motor 11 is within the range of the distance H between the first fixing portion 33 and the second fixing portion 38. Inside, it is located on the axis
  • the compression mechanism 12 serving as a vibration source can be firmly supported by the sealed container 10 and vibration of the compression mechanism 12 can be suppressed.
  • the second intermediate partition plate 17 also functions as a third bearing that rotatably supports the second intermediate shaft portion 49 of the rotating shaft 20. For this reason, it is possible to suppress the deflection and shaft runout of the rotary shaft 20 during operation of the three-cylinder rotary compressor 2, and this also contributes to the reduction of vibration and noise of the three-cylinder rotary compressor 2.
  • the dividing line X that passes through the joint surfaces 76a and 76b of the second intermediate partition plate 17 has the direction of the vane 56 as a reference position (reference point) when viewed from the axial direction of the rotary shaft 20. It is provided at a position avoiding the region ⁇ of 50 ° to 150 ° in the rotation direction.
  • the second intermediate partition plate 17 becomes the first plate element by adopting the above configuration.
  • a slight step or the like is likely to occur at the joint portion of the bearing hole 22 formed by the first recesses 77a and 77b
  • the second intermediate partition plate 17 becomes the first plate element by adopting the above configuration.
  • it can avoid that a big load acts on the junction part of the bearing hole 22. FIG. For this reason, wear of the bearing hole 22 and the second intermediate shaft portion 49 can be prevented.
  • the second suction port 66 is located on the dividing line X, the second recesses 78a and 78b formed on the joining surfaces 76a and 76b of the first plate element 75a and the second plate element 75b are When the joining surfaces 76a and 76b are brought into contact with each other, the second suction port 66 is defined in cooperation with each other.
  • the second intermediate partition plate 17 has a bolt fastening force from the second cylinder body 21b and the third cylinder body 21c side. Join.
  • the first plate element 75a and the second plate element 75b are displaced in the thickness direction at the division line X as shown in FIG.
  • a minute step S may occur on the upper and lower surfaces of the second intermediate partition plate 17.
  • the rollers 52 and 53 Since the upper surface and the lower surface of the second intermediate partition plate 17 are sliding surfaces with which the rollers 52 and 53 are slidably contacted, if there is a step on the sliding surfaces, the rollers 52 and 53 may be worn. This is one factor that reduces the airtightness of the second cylinder chamber 26 and the third cylinder chamber 29.
  • a second suction pipe 68 is press-fitted into the port 66 from the outside of the second intermediate partition plate 17.
  • a dividing line may be provided at a position connecting the reference point B corresponding to the vane 56 and the center of the bearing hole 22. There is no particular limitation as long as it deviates from the region ⁇ of 50 ° to 150 ° in the rotation direction.
  • the second intermediate partition plate 17 has a two-part structure, so that the second intermediate shaft portion 49 of the rotary shaft 20 is supported by the second intermediate partition plate 17.
  • the present invention is not limited to this.
  • FIG. 11 discloses a second embodiment.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in the structure for fixing the lower end of the compression mechanism 12 to the sealed container 10.
  • Other configurations of the three-cylinder rotary compressor 2 are the same as those in the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • a second support member 80 constituting the second fixing portion 38 is interposed between the flange portion 27 of the second bearing 19 and the container body 10a.
  • the second support member 80 includes a ring part 81 surrounding the flange part 27, a cylindrical inner peripheral wall part 82 rising from the inner peripheral edge of the ring part 81, and a cylindrical outer peripheral wall part 83 rising from the outer peripheral edge of the ring part 81. And.
  • the inner peripheral wall portion 82 of the second support member 80 is press-fitted into the outer peripheral surface of the flange portion 27 of the second bearing 19 from below the compression mechanism portion 12 before the outer peripheral wall portion 83.
  • the outer peripheral wall portion 83 of the second support member 80 is press-fitted inside the container main body 10a from the lower end opening of the container main body 10a before closing the lower end opening of the container main body 10a with the bottom member 10b.
  • the lower end portion of the compression mechanism portion 12 having the first to third refrigerant compression portions 15A, 15B, and 15C is fixed to the hermetic container 10 by the second fixing portion 38, and the rotor of the electric motor 11 14 and the center of gravity G of the structure including the compression mechanism portion 12 are positioned within the range of the distance H between the first fixing portion 33 and the second fixing portion 38.
  • FIG. 12 discloses a third embodiment.
  • the third embodiment is different from the second embodiment in matters relating to the shape of the second support member 80.
  • the second support member 80 includes a ring portion 84 that surrounds the flange portion 27, and a cylindrical inner peripheral wall portion that is folded downward from the inner peripheral edge of the ring portion 84. 85, a cylindrical outer peripheral wall portion 86 folded downward from the outer peripheral edge of the ring portion 84, and a ring-shaped flange portion 87 folded inward from the lower end of the outer peripheral wall portion 86.
  • the inner peripheral wall 85 of the second support member 80 is press-fitted into the outer peripheral surface of the flange 27 of the second bearing 19 from below the compression mechanism 12 before the outer peripheral wall 86.
  • the outer peripheral wall portion 86 of the second support member 80 is press-fitted inside the container main body 10a from the lower end opening of the container main body 10a before closing the lower end opening of the container main body 10a with the bottom member 10b.
  • the flange portion 87 abuts against the upper end portion of the bottom member 10b when the lower end opening of the container body 10a is closed with the bottom member 10b.
  • FIG. 13 discloses a fourth embodiment.
  • the fourth embodiment is different from the first embodiment in the structure for fixing the lower end portion of the compression mechanism portion 12 to the sealed container 10.
  • Other configurations of the three-cylinder rotary compressor 2 are the same as those in the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the third cylinder body 21c has an outer peripheral surface formed along the inner peripheral surface of the container body 10a.
  • the third cylinder body 21c is fitted inside the container body 10a, and its outer peripheral surface is directly fixed to a predetermined position of the container body 10a by means such as welding.
  • fixed part which the welding part 90 formed between the 3rd cylinder body 21c and the container main body 10a fixes the lower end part of the compression mechanism part 12 to the airtight container 10 is carried out. 38 is constituted.
  • the lower end portion of the compression mechanism portion 12 having the first to third refrigerant compression portions 15A, 15B, and 15C is fixed to the sealed container 10 by the second fixing portion 38, and the rotor of the electric motor 11 14 and the center of gravity G of the structure including the compression mechanism portion 12 are positioned within the range of the distance H between the first fixing portion 33 and the second fixing portion 38.
  • FIG. 14 discloses a fifth embodiment.
  • the fifth embodiment is different from the fourth embodiment in the structure for fixing the lower end portion of the compression mechanism portion 12 to the sealed container 10.
  • the second cylinder body 21b has an outer peripheral surface formed along the inner peripheral surface of the container body 10a.
  • the second cylinder body 21b is fitted inside the container body 10a, and the outer peripheral surface thereof is directly fixed to a predetermined position of the container body 10a by means such as welding.
  • fixed part which the welding part 91 formed between the 3rd cylinder body 21c and the container main body 10a fixes the lower end part of the compression mechanism part 12 to the airtight container 10 is shown. 38 is constituted.
  • the lower end portion of the compression mechanism portion 12 having the first to third refrigerant compression portions 15A, 15B, and 15C is fixed to the hermetic container 10 by the second fixing portion 38, and the rotor of the electric motor 11 14 and the center of gravity G of the structure including the compression mechanism portion 12 are positioned within the range of the distance H between the first fixing portion 33 and the second fixing portion 38.

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Abstract

ロータリコンプレッサは、密閉容器の内部で冷媒を圧縮する圧縮機構部と、圧縮機構部の上側に配置された電動機と、を備えている。圧縮機構部は、第１の軸受と第２の軸受との間で密閉容器の軸方向に間隔を存して配置された第１ないし第３の冷媒圧縮部と、第１の冷媒圧縮部と第２の冷媒圧縮部との間に介在された第１の中間仕切り板と、第２の冷媒圧縮部と第３の冷媒圧縮部との間に介在された第２の中間仕切り板と、電動機の回転子が固定された回転軸と、を有する。圧縮機構部は、回転軸の軸方向に離間した二箇所に設けられた一対の固定部で密閉容器に固定され、一対の固定部の間に圧縮機構部および電動機の回転子を含む構造物の重心が位置されている。

Description

ロータリコンプレッサおよび冷凍サイクル装置
　本発明の実施形態は、多気筒形のロータリコンプレッサおよび当該ロータリコンプレッサを備えた冷凍サイクル装置に関する。
　近年、冷媒の圧縮能力を高めるため、三組の冷媒圧縮部を回転軸の軸方向に配列した圧縮機構部を有する縦形の３シリンダ形ロータリコンプレッサが開発されている。この種のロータリコンプレッサに用いられる回転軸は、冷媒圧縮部のシリンダ室内で偏心回転する第１ないし第３のクランク部と、第１のクランク部と第２のクランク部との間、および第２のクランク部と第３のクランク部との間に位置する一対の中間軸部と、を備えている。
　このため、３シリンダ形ロータリコンプレッサは、二組の冷媒圧縮部を回転軸の軸方向に配列した２シリンダ形ロータリコンプレッサとの比較において、回転軸の全長が長くなるとともに、圧縮機構部の高さ寸法が増大する。
　さらに、２シリンダ形ツインロータリコンプレッサよりも冷媒圧縮部の数が増えるので、電動機の出力を高める必要があり、その分、電動機が大型化するのを避けられない。
特許第４５９４３０２号公報 特開平６－２６４７８号公報
　３シリンダ形ロータリコンプレッサでは、高さ寸法が増した圧縮機構部の上側に重く大きな電動機が張り出した形態となり、圧縮機構部および電動機を収容した密閉容器の全高が増大する。このため、３シリンダ形ロータリコンプレッサの重心位置が自ずと高くなり、運転中に大きな振動が発生するリスクを伴う。
　本発明の目的は、運転中の振動を低減することができ、騒音も少なく信頼性の高いロータリコンプレッサを得ることにある。
　実施形態によれば、ロータリコンプレッサは、筒状の密閉容器と、前記密閉容器の内部で冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部の上側で前記密閉容器の内周面に固定された固定子と、固定子で取り囲まれた回転子と、を有し、前記密閉容器の内部で前記圧縮機構部を駆動する電動機と、を具備している。
　前記圧縮機構部は、前記密閉容器の軸方向に間隔を存して配置された第１の軸受および第２の軸受と、前記第１の軸受と前記第２の軸受との間で前記密閉容器の軸方向に間隔を存して配置された第１ないし第３の冷媒圧縮部と、前記第１の冷媒圧縮部と前記第２の冷媒圧縮部との間に介在された第１の中間仕切り板と、前記第２の冷媒圧縮部と前記第３の冷媒圧縮部との間に介在された第２の中間仕切り板と、前記電動機の前記回転子が固定された回転軸と、を備えている。
　前記回転軸は、前記第１の軸受に支持された第１のジャーナル部と、前記第２の軸受に支持された第２のジャーナル部と、前記第１のジャーナル部と前記第２のジャーナル部との間に設けられ、前記第１ないし第３の冷媒圧縮部のシリンダ室内で偏心回転するとともに、ローラが嵌合された第１ないし第３のクランク部と、前記第１のクランク部と前記第２のクランク部との間に位置する第１の中間軸部と、前記第２のクランク部と前記第３のクランク部との間に位置する第２の中間軸部と、を有する。
　前記圧縮機構部は、前記回転軸の軸方向に離間した二箇所に設けられた一対の固定部で前記密閉容器に固定され、当該一対の固定部の間に前記圧縮機構部および前記電動機の前記回転子を含む構造物の重心が位置されている。
図１は、第１の実施形態に係る冷凍サイクル装置の構成を概略的に示す回路図である。 図２は、第１の実施形態に係る３シリンダ形ロータリコンプレッサの断面図である。 図３は、ベーンとローラとの位置関係を概略的に示す第１の冷媒圧縮部の断面図である。 図４は、回転軸の第１のクランク部の回転角度が０°の時の第１のシリンダ室内のローラおよびベーンの相対的な位置関係を示す第１の冷媒圧縮部の断面図である。 図５は、回転軸の第１のクランク部の回転角度が２７０°の時の第１のシリンダ室内のローラおよびベーンの相対的な位置関係を示す第１の冷媒圧縮部の断面図である。 図６は、第２の中間仕切り板の平面図である。 図７は、第２の中間仕切り板を一対の板要素に分割した状態を示す平面図である。 図８は、第２の中間仕切り板の第２の吸込口と第２の接続管との位置関係を示す平面図である。 図９（Ａ）は、一対の板要素が厚み方向にずれた状態を示す第２の中間仕切り板の側面図である。図９（Ｂ）は、第２の吸込口に圧入された第２の接続管により一対の板要素の間に生じたずれが矯正された状態を示す第２の中間仕切り板の側面図である。 図１０は、回転軸に作用する荷重と回転軸の回転角度との関係を示す特性図である。 図１１は、第２の実施形態に係る３シリンダ形ロータリコンプレッサの断面図である。 図１２は、第３の実施形態に係る３シリンダ形ロータリコンプレッサの断面図である。 図１３は、第４の実施形態に係る３シリンダ形ロータリコンプレッサの断面図である。 図１４は、第５の実施形態に係る３シリンダ形ロータリコンプレッサの断面図である。
[第１の実施形態]
　以下、第１の実施形態について図１ないし図１０を参照して説明する。
　図１は、例えば冷凍サイクル装置の一例である空気調和機１の冷凍サイクル回路図である。空気調和機１は、ロータリコンプレッサ２、四方弁３、室外熱交換器４、膨張装置５および室内熱交換器６を主要な要素として備えている。空気調和機１を構成する前記複数の要素は、冷媒が循環する循環回路７を介して接続されている。
　具体的に述べると、図１に示すように、ロータリコンプレッサ２の吐出側は、四方弁３の第１ポート３aに接続されている。四方弁３の第２ポート３ｂは、室外熱交換器４に接続されている。室外熱交換器４は、膨張装置５を介して室内熱交換器６に接続されている。室内熱交換器６は、四方弁３の第３ポート３ｃに接続されている。四方弁３の第４ポート３ｄは、アキュームレータ８を介してロータリコンプレッサ２の吸入側に接続されている。
　空気調和機１が冷房モードで運転を行う場合、四方弁３は、第１ポート３ａが第２ポート３ｂに連通し、第３ポート３ｃが第４ポート３ｄに連通するように切り替わる。冷房モードで空気調和機１の運転が開始されると、ロータリコンプレッサ２で圧縮された高温・高圧の気相冷媒が四方弁３を経由して放熱器（凝縮器）として機能する室外熱交換器４に導かれる。
　室外熱交換器４に導かれた気相冷媒は、空気との熱交換により凝縮し、高圧の液相冷媒に変化する。高圧の液相冷媒は、膨張装置５を通過する過程で減圧されて低圧の気液二相冷媒に変化する。気液二相冷媒は、吸熱器（蒸発器）として機能する室内熱交換器６に導かれるとともに、当該室内熱交換器６を通過する過程で空気と熱交換する。
　この結果、気液二相冷媒は、空気から熱を奪って蒸発し、低温・低圧の気相冷媒に変化する。室内熱交換器６を通過する空気は、液相冷媒の蒸発潜熱により冷やされ、冷風となって空調（冷房）すべき場所に送られる。
　室内熱交換器６を通過した低温・低圧の気相冷媒は、四方弁３を経由してアキュームレータ８に導かれる。冷媒中に蒸発しきれなかった液相冷媒が混入している場合は、アキュームレータ８で液相冷媒と気相冷媒とに分離される。液相冷媒が分離された低温・低圧の気相冷媒は、ロータリコンプレッサ２に吸い込まれるとともに、当該ロータリコンプレッサ２で再び高温・高圧の気相冷媒に圧縮されて循環回路７に吐出される。
　一方、空気調和機１が暖房モードで運転を行う場合、四方弁３は、第１ポート３aが第３ポート３ｃに連通し、第２ポート３ｂが第４ポート３ｄに連通するように切り替わる。そのため、ロータリコンプレッサ２から吐出された高温・高圧の気相冷媒は、四方弁３を経由して室内熱交換器６に導かれ、当該室内熱交換器６を通過する空気と熱交換される。すなわち、室内熱交換器６が凝縮器として機能する。
　この結果、室内熱交換器６を通過する気相冷媒は、空気との熱交換により凝縮し、高圧の液相冷媒に変化する。室内熱交換器６を通過する空気は、気相冷媒との熱交換により加熱され、温風となって空調（暖房）すべき場所に送られる。
　室内熱交換器６を通過した高温の液相冷媒は、膨張装置５に導かれるとともに、当該膨張装置５を通過する過程で減圧されて低圧の気液二相冷媒に変化する。気液二相冷媒は、蒸発器として機能する室外熱交換器４に導かれるとともに、ここで空気と熱交換することにより蒸発し、低温・低圧の気相冷媒に変化する。室外熱交換器４を通過した低温・低圧の気相冷媒は、四方弁３およびアキュームレータ８を経由してロータリコンプレッサ２に吸い込まれる。
　次に、空気調和機１に用いられるロータリコンプレッサ２の具体的な構成について、図２ないし図８を参照して説明する。図２は、縦形の３シリンダ形ロータリコンプレッサ２を示す断面図である。図２に示すように、３シリンダ形ロータリコンプレッサ２は、密閉容器１０、電動機１１および圧縮機構部１２を主要な要素として備えている。
　密閉容器１０は、例えば容器本体１０ａ、底部材１０ｂおよび蓋部材１０ｃの三つの要素に分割されている。容器本体１０ａは、円筒状の周壁１０ｄを有するとともに、鉛直方向に沿うように起立されている。底部材１０ｂは、容器本体１０ａの下端開口部を気密に塞ぐように容器本体１０ａの下端に溶接されている。蓋部材１０ｃは、容器本体１０ａの上端開口部を気密に塞ぐように容器本体１０ａの上端に溶接されている。
　吐出管１０ｅが密閉容器１０の蓋部材１０ｃに取り付けられている。吐出管１０ｅは、循環回路７を介して四方弁３の第１ポート３ａに接続されている。さらに、密閉容器１０の下部には、圧縮機構部１２を潤滑する潤滑油が蓄えられている。
　電動機１１は、潤滑油の油面よりも上方に位置するように密閉容器１０の軸方向に沿う中間部に収容されている。電動機１１は、いわゆるインナーロータ形のモータであって、固定子１３および回転子１４を備えている。固定子１３は、容器本体１０ａの周壁１０ｄの内面に固定されている。回転子１４は、密閉容器１０の中心軸線の上に同軸状に位置されるとともに、固定子１３で取り囲まれている。
　圧縮機構部１２は、潤滑油に浸かるように密閉容器１０の下部に収容されている。圧縮機構部１２は、第１の冷媒圧縮部１５Ａ、第２の冷媒圧縮部１５Ｂ、第３の冷媒圧縮部１５Ｃ、第１の中間仕切り板１６、第２の中間仕切り板１７、第１の軸受１８、第２の軸受１９および回転軸２０を主要な要素として備えている。
　第１ないし第３の冷媒圧縮部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは、密閉容器１０の軸方向に間隔を存して一列に並んでいる。第１ないし第３の冷媒圧縮部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは、夫々第１のシリンダボディ２１ａ、第２のシリンダボディ２１ｂおよび第３のシリンダボディ２１ｃを有している。第１ないし第３のシリンダボディ２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、例えば密閉容器１０の軸方向に沿う厚さが同等に設定されている。
　第１の中間仕切り板１６は、第１のシリンダボディ２１ａと第２のシリンダボディ２１ｂとの間に介在されている。第１の中間仕切り板１６の上面は、第１のシリンダボディ２１ａの内径部を下方から覆うように第１のシリンダボディ２１ａの下面に重ねられている。第１の中間仕切り板１６の下面は、第２のシリンダボディ２１ｂの内径部を上方から覆うように第２のシリンダボディ２１ｂの上面に重ねられている。
　さらに、貫通孔１６ａが第１の中間仕切り板１６の中央部に形成されている。貫通孔１６ａは、第１のシリンダボディ２１ａの内径部と第２のシリンダボディ２１ｂの内径部との間に位置されている。
　第２の中間仕切り板１７は、第２のシリンダボディ２１ｂと第３のシリンダボディ２１ｃとの間に介在されている。第２の中間仕切り板１７の上面は、第２のシリンダボディ２１ｂの内径部を下方から覆うように第２のシリンダボディ２１ｂの下面に重ねられている。第２の中間仕切り板１７の下面は、第３のシリンダボディ２１ｃの内径部を上方から覆うように第３のシリンダボディ２１ｃの上面に重ねられている。
　さらに、円形の軸受孔２２が第２の中間仕切り板１７の中央部に形成されている。軸受孔２２は、第２のシリンダボディ２１ｂの内径部と第３のシリンダボディ２１ｃの内径部との間に位置されている。
　第１の中間仕切り板１６および第２の中間仕切り板１７は、夫々密閉容器１０の軸方向に沿う厚さＴ１およびＴ２を有している。本実施形態によると、第２の中間仕切り板１７の厚さＴ２は、第１の中間仕切り板１６の厚さＴ１よりも厚い。
　図２に示すように、第１の軸受１８は、第１のシリンダボディ２１ａの上に位置されている。第１の軸受１８は、容器本体１０ａの周壁１０ｄに向けて張り出すフランジ部２３を有している。フランジ部２３は、第１のシリンダボディ２１ａの内径部を上方から覆うように第１のシリンダボディ２１ａの上面に重ねられている。
　第１の軸受１８のフランジ部２３、第１のシリンダボディ２１ａ、第１の中間仕切り板１６、第２のシリンダボディ２１ｂおよび第２の中間仕切り板１７は、密閉容器１０の軸方向に積層されているとともに、複数の第１の締結ボルト２４（一つのみを図示）を介して一体的に結合されている。
　第１のシリンダボディ２１ａの内径部、第１の中間仕切り板１６および第１の軸受１８のフランジ部２３で囲まれた領域は、第１のシリンダ室２５を規定している。第２のシリンダボディ２１ｂの内径部、第１の中間仕切り板１６および第２の中間仕切り板１７で囲まれた領域は、第２のシリンダ室２６を規定している。
　第２の軸受１９は、第３のシリンダボディ２１ｃの下に位置されている。第２の軸受１９は、容器本体１０ａの周壁１０ｄに向けて張り出すフランジ部２７を有している。フランジ部２７は、第３のシリンダボディ２１ｃの内径部を下方から覆うように第３のシリンダボディ２１ｃの下面に重ねられている。
　第２の軸受１９のフランジ部２７、第３のシリンダボディ２１ｃおよび第２の中間仕切り板１７は、密閉容器１０の軸方向に積層されているとともに、複数の第２の締結ボルト２８（一つのみを図示）を介して一体的に結合されている。第３のシリンダボディ２１ｃの内径部、第２の中間仕切り板１７および第２の軸受１９のフランジ部２７で囲まれた領域は、第３のシリンダ室２９を規定している。
　したがって、第１の軸受１８および第２の軸受１９は、密閉容器１０の軸方向に離れているとともに、第１の軸受１８と第２の軸受１９との間に第１ないし第３のシリンダボディ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、第１の中間仕切り板１６および第２の中間仕切り板１７が交互に位置されている。
　本実施形態によると、第１の軸受１８のフランジ部２３は、リング状の第１の支持部材３１で取り囲まれている。第１の支持部材３１は、第１の軸受１８のフランジ部２３と同等の厚さを有している。第１の支持部材３１の下面は、電動機１１に最も近い第１のシリンダボディ２１ａの外周部の上面に重ねられている。第１の支持部材３１と第１のシリンダボディ２１ａの外周部とは、複数の第３の締結ボルト３２（一つのみを図示）を介して強固に結合されている。
　さらに、第１の支持部材３１の外周部は、容器本体１０ａの周壁１０ｄの内面との間の接触面積を確保するため、容器本体１０ａの上方に向けて延長されている。第１の支持部材３１の外周部は、容器本体１０ａの所定の位置に溶接等の手段で固定されている。このため、容器本体１０ａに溶接された第１の支持部材３１は、圧縮機構部１２の上端部を密閉容器１０に固定する第１の固定部３３を構成している。
　図２に示すように、第３のシリンダボディ２１ｃの外周部は、第２の軸受１９のフランジ部２７よりも密閉容器１０の径方向に沿う外側に張り出している。リング状の第２の支持部材３４が電動機１１から最も遠い第３のシリンダボディ２１ｃの外周部の下面に取り付けられている。第２の支持部材３４は、第３のシリンダボディ２１ｃの外周部の下面を受ける平坦なリング部３５と、リング部３５の外周縁から下向きに折り返された円筒状の嵌合部３６と、を備えている。
　リング部３５は、複数の第４の締結ボルト３７を介して第３のシリンダボディ２１ｃの外周部の下面に結合されている。嵌合部３６は、容器本体１０ａの周壁１０ｄの内側に嵌め込まれているとともに、当該嵌合部３６が容器本体１０ａの所定の位置に溶接等の手段で固定されている。
　このため、容器本体１０ａに溶接された第２の支持部材３４は、圧縮機構部１２の下端部を密閉容器１０に固定する第２の固定部３８を構成している。第２の固定部３８は、第１の固定部３３に対し密閉容器１０の軸方向に距離Ｈだけ離れている。
　第１の吐出マフラ４０が第１の軸受１８に取り付けられている。第１の吐出マフラ４０と第１の軸受１８との間には、第１の消音室４１が形成されている。第１の消音室４１は、第１の吐出マフラ４０が有する排気孔（図示せず）を通じて密閉容器１０の内部に開口されている。
　第２の吐出マフラ４２が第２の軸受１９に取り付けられている。第２の吐出マフラ４２と第２の軸受１９との間には、第２の消音室４３が形成されている。第２の消音室４３は、密閉容器１０の軸方向に延びる図示しない吐出通路を介して第１の消音室４１に連通されている。
　図２に示すように、回転軸２０は、密閉容器１０の中心軸線の上に同軸状に位置されている。回転軸２０は、第１のジャーナル部４５、第２のジャーナル部４６、第１ないし第３のクランク部４７ａ，４７ｂ，４７ｃ、第１の中間軸部４８および第２の中間軸部４９を有する一体構造物である。
　第１のジャーナル部４５は、回転軸２０の軸方向に沿う中間部に位置されるとともに、第１の軸受１８で回転自在に支持されている。第１軸受１８から突出された回転軸２０の上端部には、電動機１１の回転子１４が固定されている。
　第２のジャーナル部４６は、回転軸２０の下端部に位置するように第１のジャーナル部４５と同軸状に設けられている。第２のジャーナル部４６は、第２の軸受１９で回転自在に支持されている。
　第１ないし第３のクランク部４７ａ，４７ｂ，４７ｃは、第１のジャーナル部４５と第２のジャーナル部４６との間に位置するとともに、回転軸２０の軸方向に間隔を存して並んでいる。第１ないし第３のクランク部４７ａ，４７ｂ，４７ｃは、夫々円形の断面形状を有する円盤状の要素であって、本実施形態では、回転軸２０の軸方向に沿う厚さ寸法および直径が同一に設定されている。
　第１ないし第３のクランク部４７ａ，４７ｂ，４７ｃは、回転軸２０の回転中心線Ｏ１に対し偏心しているとともに、偏心方向が回転軸２０の周方向に１２０°ずつずれている。第１のクランク部４７ａは、第１のシリンダ室２５に位置されている。第２のクランク部４７ｂは、第２のシリンダ室２６に位置されている。第３のクランク部４７ｃは、第３のシリンダ室２９に位置されている。
　第１の中間軸部４８は、回転軸２０の回転中心線Ｏ１の上で第１のクランク部４７ａと第２のクランク部４７ｂとの間に位置するとともに、第１の中間仕切り板１６の貫通孔１６ａを貫通している。
　第２の中間軸部４９は、回転軸２０の回転中心線Ｏ１の上で第２のクランク部４７ｂと第３のクランク部４７ｃとの間に位置するとともに、第２の中間仕切り板１７の軸受孔２２に軸周り方向に摺動可能に嵌合されている。この嵌合により、第２の中間仕切り板１７が第１の軸受１８と第２の軸受１９との間で回転軸２０を支持する第３の軸受としての機能を兼ねている。
　リング状のローラ５１が第１のクランク部４７ａの外周面に嵌合されている。ローラ５１は、回転軸２０に追従して第１のシリンダ室２５内で偏心回転するとともに、ローラ５１の外周面の一部が第１のシリンダボディ２１ａの内径部の内周面に摺動可能に線接触するようになっている。
　ローラ５１の上端面は、第１の軸受１８のフランジ部２３の下面に摺動可能に接している。ローラ５１の下端面は、第１の中間仕切り板１６の上面に摺動可能に接している。これにより、第１のシリンダ室２５の気密性が確保されている。
　リング状のローラ５２が第２のクランク部４７ｂの外周面に嵌合されている。ローラ５２は、回転軸２０に追従して第２のシリンダ室２６内で偏心回転するとともに、ローラ５２の外周面の一部が第２のシリンダボディ２１ｂの内径部の内周面に摺動可能に線接触するようになっている。
　ローラ５２の上端面は、第１の中間仕切り板１６の下面に摺動可能に接している。ローラ５２の下端面は、第２の中間仕切り板１７の上面に摺動可能に接している。これにより、第２のシリンダ室２６の気密性が確保されている。
　リング状のローラ５３が第３のクランク部４７ｃの外周面に嵌合されている。ローラ５３は、回転軸２０に追従して第３のシリンダ室２９内で偏心回転するとともに、ローラ５３の外周面の一部が第３のシリンダボディ２１ｃの内径部の内周面に摺動可能に線接触するようになっている。
　ローラ５３の上端面は、第２の中間仕切り板１７の下面に摺動可能に接している。ローラ５３の下端面は、第２の軸受１９のフランジ部２７の上面に摺動可能に接している。これにより、第３のシリンダ室２９の気密性が確保されている。
　図３ないし図５に第１のシリンダボディ２１ａを代表して示すように、第１ないし第３のシリンダボディ２１ａ，２１ｂ，２１ｃに夫々ベーンスロット５５が形成されている。ベーンスロット５５は、第１のシリンダ室２５の径方向に延びている。
　ベーン５６がベーンスロット５５に収容されている。ベーン５６は、ベーンスロット５５に沿って第１のシリンダ室２５の径方向に移動可能であるとともに、スプリング５７を介して第１のシリンダ室２５に向けて付勢されている。ベーン５６の先端部は、ローラ５１の外周面に摺動可能に押し付けられている。
　ベーン５６は、ローラ５１と協働して第１のシリンダ室２５を吸入領域Ｒ１と圧縮領域Ｒ２とに区画している。さらに、ベーン５６は、ローラ５１の偏心回転に追従して突出位置Ｐ１と没入位置Ｐ２との間で往復移動が可能となっている。
　図３は、ベーン５６が突出位置Ｐ１に移動された状態を開示している。突出位置Ｐ１では、ベーン５６が第１のシリンダ室２５内に最も突出されている。没入位置Ｐ２では、ベーン５６が第１のシリンダ室２５から退くようにベーンスロット５５に押し込まれている。この結果、ローラ５１が偏心回転すると、第１のシリンダ室２５の吸入領域Ｒ１および圧縮領域Ｒ２の容積が連続的に変化する。
　図示を省略するが、第２のシリンダ室２６および第３のシリンダ室２９も同様のベーンで吸入領域と圧縮領域とに区画されている。そのため、ローラ５２，５３が偏心回転すると、第２のシリンダ室２６および第３のシリンダ室２９の吸入領域および圧縮領域の容積が連続的に変化する。
　図２に示すように、第１のシリンダ室２５は、第１の吸込管６０を介してアキュームレータ８に接続されている。第２のシリンダ室２６および第３のシリンダ室２９は、第２の中間仕切り板１７および第２の吸込管６１を介してアキュームレータ８に接続されている。
　具体的に述べると、図３に示すように、第１のシリンダボディ２１ａの内部に第１のシリンダ室２５の吸入領域Ｒ１に連なる第１の吸込口６２が形成されている。第１の吸込口６２は、第１のシリンダボディ２１ａの外側面に開口されているとともに、当該開口端から第１のシリンダ室２５の中心部に向けて延びている。
　さらに、第１の吸込口６２には、第１のシリンダボディ２１ａの外側から第１の接続管６３が圧入されている。第１の接続管６３は、容器本体１０ａの周壁１０ｄを貫通して密閉容器１０の外に突出されており、当該第１の接続管６３の内側に第１の吸込管６０の下流端が気密に挿入されている。
　図６に示すように、第２の中間仕切り板１７の外周部の一部に継手部６５が形成されている。継手部６５は、第２の中間仕切り板１７の外周部から容器本体１０ａの周壁１０ｄに向けて張り出している。継手部６５の内部に第２の吸込口６６と、第２の吸込口６６の下流端から二又状に分岐された二つの分岐通路６７ａ，６７ｂと、が形成されている。
　第２の吸込口６６は、継手部６５の突出端に開口されているとともに、当該突出端から第２の中間仕切り板１７の中心部に向けて延びている。さらに、第２の吸込口６６には、第２の中間仕切り板１７の外側から第２の接続管６８が圧入されている。第２の接続管６８は、容器本体１０ａの周壁１０ｄを貫通して密閉容器１０の外に突出されており、当該第２の接続管６８の内側に第２の吸込管６１の下流端が気密に挿入されている。
　一方の分岐通路６７ａは、第２のシリンダ室２６に連通するように第２の中間仕切り板１７の上面に開口されている。他方の分岐通路６７ｂは、第３のシリンダ室２９に連通するように第２の中間仕切り板１７の下面に開口されている。
　図２に示すように、第１の軸受１８のフランジ部２３に第１のシリンダ室２５の圧縮領域Ｒ２の圧力が所定の値に達した時に開く第１の吐出弁７０が設けられている。第１の吐出弁７０の吐出側は、第１の消音室４１に通じている。
　第１の中間仕切り板１６に第２のシリンダ室２６の圧縮領域Ｒ２の圧力が所定の値に達した時に開く第２の吐出弁７１が設けられている。第２の吐出弁７１の吐出側は、第１の中間仕切り板１６の内部および第１のシリンダボディ２１ａの内部に設けた図示しない吐出通路を介して第１の消音室４１に通じている。
　第２の軸受１９のフランジ部２７に第３のシリンダ室２９の圧縮領域Ｒ２の圧力が所定の値に達した時に開く第３の吐出弁７２が設けられている。第３の吐出弁７２の吐出側は、第２の消音室４３に通じている。
　このような３シリンダ形ロータリコンプレッサ２において、電動機１１により回転軸２０が回転されると、ローラ５１，５２，５３が第１ないし第３のクランク部４７ａ，４７ｂ，４７ｃに追従して第１ないし第３のシリンダ室２５，２６，２９内で偏心回転する。これにより、第１ないし第３のシリンダ室２５，２６，２９の吸入領域Ｒ１および圧縮領域Ｒ２の容積が変化し、アキュームレータ８内の気相冷媒が第１の吸込管６０および第２の吸込管６１から第１ないし第３のシリンダ室２５，２６，２９の吸入領域Ｒ１に吸い込まれる。
　第１の吸込管６０から第１の吸込口６２を介して第１のシリンダ室２５の吸入領域Ｒ１に吸い込まれた気相冷媒は、吸入領域Ｒ１が圧縮領域Ｒ２に移行する過程で次第に圧縮される。気相冷媒の圧力が予め決められた値に達した時点で第１の吐出弁７０が開き、第１のシリンダ室２５で圧縮された気相冷媒が第１の消音室４１に吐出される。
　第２の吸込管６１から第２の中間仕切り板１７の第２の吸込口６６に導かれた気相冷媒の一部は、一方の分岐通路６７ａを経て第２のシリンダ室２６の吸入領域Ｒ１に吸い込まれる。第２のシリンダ室２６の吸入領域Ｒ１に吸い込まれた気相冷媒は、吸入領域Ｒ１が圧縮領域Ｒ２に移行する過程で次第に圧縮される。気相冷媒の圧力が予め決められた値に達した時点で第２の吐出弁７１が開き、第２のシリンダ室２６で圧縮された気相冷媒が吐出通路を介して第１の消音室４１に導かれる。
　第２の吸込管６１から第２の中間仕切り板１７の第２の吸込口６６に導かれた残りの気相冷媒は、他方の分岐通路６７ｂを経て第３のシリンダ室２９の吸入領域Ｒ１に吸い込まれる。第３のシリンダ室２９の吸入領域Ｒ１に吸い込まれた気相冷媒は、吸入領域Ｒ１が圧縮領域Ｒ２に移行する過程で次第に圧縮される。気相冷媒の圧力が予め決められた値に達した時点で第３の吐出弁７２が開き、第３のシリンダ室２９で圧縮された気相冷媒が第２の消音室４３に吐出される。第２の消音室４３に吐出された気相冷媒は、吐出通路を通じて第１の消音室４１に導かれる。
　回転軸２０の第１ないし第３のクランク部４７ａ，４７ｂ，４７ｃは、偏心方向が回転軸２０の周方向に１２０°ずつずれている。そのため、第１ないし第３のシリンダ室２５，２６，２９で圧縮された気相冷媒が吐出されるタイミングに同等の位相差が存在する。
　第１ないし第３のシリンダ室２５，２６，２９で圧縮された気相冷媒は、第１の消音室４１で合流するとともに、第１の吐出マフラ４０の排気孔から密閉容器１０の内部に連続的に吐出される。密閉容器１０の内部に吐出された気相冷媒は、電動機１１を通過した後、吐出管１０ｅから四方弁３に導かれる。
　本実施形態の３シリンダ形ロータリコンプレッサ２では、第１ないし第３の冷媒圧縮部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを有する圧縮機構部１２の上端部が第１の固定部３３で密閉容器１０に固定され、圧縮機構部１２の下端部が第２の固定部３８で密閉容器１０に固定されている。
　すなわち、圧縮機構部１２は、回転軸２０の軸方向に離間した二箇所で密閉容器１０に固定され、第１の固定部３３と第２の固定部３８とは、回転軸２０の軸方向に距離Ｈだけ離れている。
　さらに、本実施形態では、例えば圧縮機構部１２を構成する各種の構成要素の重量配分を適正化することで、電動機１１の回転子１４および圧縮機構部１２を含めた構造物の重心Ｇが、第１の固定部３３と第２の固定部３８との間の距離Ｈの範囲内に位置されている。具体的には、重心Ｇは、図２に示すように、第１のクランク部４７ａと第２のクランク部４７ｂとの間に跨る第１の中間軸部４８の軸上に位置されている。
　一方、本実施形態の３シリンダ形ロータリコンプレッサ２では、第２のシリンダ室２６および第３のシリンダ室２９の吸入領域Ｒ１が、第２の中間仕切り板１７に設けた第２の吸込口６６および分岐通路６７ａ，６７ｂを介してアキュームレータ８に接続されている。
　そのため、第２のシリンダ室２６および第３のシリンダ室２９は、第１のシリンダ室２５よりも冷媒吸入経路が長くなるのを避けられない。それ故、第２のシリンダ室２６および第３のシリンダ室２９が吸入行程にある時に生じる圧力損失を第１のシリンダ室２５に生じる圧力損失と同等とするためには、総じて冷媒吸入経路の容積を大きくする必要がある。
　この結果、第２の吸込口６６および分岐通路６７ａ，６７ｂを有する第２の中間仕切り板１７の厚さＴ２が増大し、その分、第２のクランク部４７ｂと第３のクランク部４７ｃとの間に跨る第２の中間軸部４９の全長が長くなる。
　したがって、本実施形態では、回転軸２０の撓みを抑制するため、第２の中間仕切り板１７に第２の中間軸部４９を回転自在に支持する軸受孔２２を形成し、第２の中間仕切り板１７が回転軸２０を支持する第３の軸受としての機能を兼ねている。
　この場合、回転軸２０が一体構造物であるため、第２の中間仕切り板１７を分割しない限り、回転軸２０の第２の中間軸部４９を第２の中間仕切り板１７の軸受孔２２に嵌合させることができない。
　そこで、本実施形態では、図６ないし図８に示すように、第２の中間仕切り板１７が第２の中間軸部４９の径方向に沿って第１の板要素７５ａと第２の板要素７５ｂとに分割されている。第１の板要素７５ａおよび第２の板要素７５ｂは、夫々第２の中間軸部４９の軸方向に沿う垂直な接合面７６ａ，７６ｂを有している。接合面７６ａ，７６ｂは、互いに突き合わされるとともに、一直線状の分割ラインＸを規定している。分割ラインＸは、例えば第２の吸込口６６の中心と軸受孔２２の中心との間を結ぶように第２の中間仕切り板１７の径方向に延びている。
　図７に示すように、第１の板要素７５ａおよび第２の板要素７５ｂに、夫々円弧状に湾曲された第１の凹部７７ａ，７７ｂが形成されている。第１の凹部７７ａ，７７ｂは、第１の板要素７５ａの接合面７６ａと第２の板要素７５ｂの接合面７６ｂとを突き合わせた時に、互いに協働して軸受孔２２を規定する。
　このため、第１の板要素７５ａの接合面７６ａと第２の板要素７５ｂの接合面７６ｂとを突き合わす際に、第１の凹部７７ａ，７７ｂで回転軸２０の第２の中間軸部４９を径方向から挟み込むことで、第２の中間軸部４９が軸受孔２２に摺動可能に嵌合された状態となる。
　さらに、第１の板要素７５ａおよび第２の板要素７５ｂの接合面７６ａ，７６ｂの端部に、夫々円弧状に湾曲された第２の凹部７８ａ，７８ｂが形成されている。第２の凹部７８ａ，７８ｂは、第１の板要素７５ａの接合面７６ａと第２の板要素７５ｂの接合面７６ｂとを突き合わせた時に、互いに協働して第２の吸込口６６を規定する。このため、第２の接続管６８は、第２の凹部７８ａ，７８ｂの間に跨って圧入されており、第２の接続管６８の外周面が第２の凹部７８ａ，７８ｂの内周面に接している。
　加えて、第２の中間仕切り板１７の分岐通路６７ａ，６７ｂは、分割ラインＸの上に位置し、第２の凹部７８ａ，７８ｂの一部が分岐通路６７ａ，６７ｂを構成している。
　３シリンダ形ロータリコンプレッサ２では、第１ないし第３のシリンダ室２５，２６，２９で気相冷媒を圧縮する際に、回転軸２０を径方向に押圧しようとする負荷が発生する。図３に示す白抜きの矢印Ｙは、ローラ５１が第１のシリンダ室２５で気相冷媒を圧縮する際の負荷によって回転軸２０が受ける荷重の方向を示している。
　気相冷媒が圧縮される圧縮行程では、回転軸２０に加わる荷重は、回転軸２０の回転角度によって変化し、回転軸２０を支持する第２の中間仕切り板１７の軸受孔２２の内周面が受ける荷重も軸受孔２２の周方向の位置によって異なる。
　図１０は、例えば第２の中間仕切り板１７の上側に位置する第２のクランク部４７ｂの回転角度と回転軸２０に作用する荷重との関係および回転軸２０に荷重が作用した時に軸受孔２２の内周面が受ける荷重の方向を示している。回転軸２０に作用する荷重は、第１ないし第３のクランク部４７ａ，４７ｂ，４７ｃがローラ５１，５２，５３を介して押される力の総和である。
　さらに、回転軸２０の回転角度とは、第２のクランク部４７ｂの偏心方向がベーン５６の方向にあり、ベーン５６がベーンスロット５５に最も押し込まれた位置を基準（０°）とした時の回転軸２０の回転方向の角度のことである。
　図１０に示すように、回転軸２０に作用する荷重は、第２のクランク部４７ｂの回転角度が概ね１２０°から２５０°の範囲内でピークに到達し、回転角度が２５０°を上回った時点で急激に低下する。
　本実施形態によると、回転軸２０に作用する荷重は、第２のクランク部４７ｂの回転角度が概ね１１０°から２８０°の範囲内でピーク値の８５％に達している。第２のクランク部４７ｂの回転角度が概ね１１０°の時に、第２の中間仕切り板１７の軸受孔２２には、回転軸２０の軸方向から見て、ベーン５６の方向を基準位置として、回転軸２０の回転方向に５０°の方向に荷重が作用する。
　さらに、第２のクランク部４７ｂの回転角度が概ね２８０°の時に、第２の中間仕切り板１７の軸受孔２２には、１５０°の方向に荷重が作用する。
　図６は、二分割された第２の中間仕切り板１７の分割ラインＸとベーン５６との位置関係を示している。図６から明らかなように、第２の中間仕切り板１７の分割ラインＸは、回転軸２０の軸方向から見て、ベーン５６の方向を基準位置として、回転軸２０の回転方向に５０°～１５０°の領域θを外れた位置に設けられている。
　このため、分割ラインＸを規定する第１の板要素７５ａおよび第２の板要素７５ｂの接合面７６ａ，７６ｂは、回転軸２０から軸受孔２２に作用する荷重がピーク値の８５％以下となる位置に設けられている。
　第１の実施形態によると、電動機１１の回転子１４および圧縮機構部１２を含めた構造物の重心Ｇは、第１の固定部３３と第２の固定部３８との間の距離Ｈの範囲内において、丁度第１のクランク部４７ａと第２のクランク部４７ｂとの間に跨る第１の中間軸部４８の軸上に位置されている。
　この構成によれば、気相冷媒を圧縮する際に、第１ないし第３のシリンダ室２５，２６，２９の三箇所で圧力変動が生じるにも拘らず、圧力変動が生じる三箇所から重心Ｇまでの距離に大きなばらつきが生じるのを回避することができる。したがって、振動源となる圧縮機構部１２を密閉容器１０でしっかりと支えることができ、圧縮機構部１２の振動を抑制することができる。
　よって、騒音および各種のトラブルの要因となる振動を抑えた信頼性の高い３シリンダ形ロータリコンプレッサ２を提供することができる。
　さらに、第１の実施形態では、第２の中間仕切り板１７が回転軸２０の第２の中間軸部４９を回転自在に支持する第３の軸受としての機能を兼ねている。このため、３シリンダ形ロータリコンプレッサ２の運転時の回転軸２０の撓みおよび軸振れを抑制することができ、この点でも３シリンダ形ロータリコンプレッサ２の振動および騒音の低減に寄与する。
　加えて、第２の中間仕切り板１７の接合面７６ａ，７６ｂを通る分割ラインＸは、回転軸２０の軸方向から見て、ベーン５６の方向を基準位置（基準点）として、回転軸２０の回転方向に５０°～１５０°の領域θを避けた位置に設けられている。
　第１の凹部７７ａ，７７ｂで形成される軸受孔２２の接合部には、わずかな段差等が生じ易いが、前記構成を採用することで、第２の中間仕切り板１７が第１の板要素７５ａと第２の板要素７５ｂとに二分割されているにも拘らず、軸受孔２２の接合部に大きな荷重が作用するのを回避できる。このため、軸受孔２２および第２の中間軸部４９の摩耗を防止することができる。
　さらに、第２の吸込口６６が分割ラインＸの上に位置するので、第１の板要素７５ａおよび第２の板要素７５ｂの接合面７６ａ，７６ｂに形成された第２の凹部７８ａ，７８ｂは、接合面７６ａ，７６ｂを突き合わせた時に、互いに協働して第２の吸込口６６を規定している。
　この場合、図９の（Ａ）に白抜きの矢印で示すように、第２の中間仕切り板１７には、第２のシリンダボディ２１ｂおよび第３のシリンダボディ２１ｃの側からボルトの締結力が加わる。この際、例えばボルトの締結力にばらつきが生じると、図９の（Ａ）に示すように、第１の板要素７５ａと第２の板要素７５ｂとが分割ラインＸの箇所で厚み方向にずれてしまい、第２の中間仕切り板１７の上面および下面に微小な段差Ｓが生じることがあり得る。
　第２の中間仕切り板１７の上面および下面は、ローラ５２，５３が摺動可能に接する摺動面であるため、この摺動面の上に段差が存在すると、ローラ５２，５３が摩耗したり、第２のシリンダ室２６および第３のシリンダ室２９の気密性が低下する一つの要因となる。
　本実施形態では、第２のシリンダボディ２１ｂと第３のシリンダボディ２１ｃとの間で第２の中間仕切り板１７を挟み込んだ状態において、第２の凹部７８ａ，７８ｂで規定される第２の吸込口６６に第２の中間仕切り板１７の外側から第２の吸込管６８が圧入されている。
　この圧入によって第１の板要素７５ａと第２の板要素７５ｂとの間に生じた微小なずれが矯正され、図９（Ｂ）に示すように、第２の中間仕切り板１７の上面および下面が段差のないフラットな面となる。
　したがって、ローラ５２，５３の摩耗を回避できるとともに、第２のシリンダ室２６および第３のシリンダ室２９の気密性が向上し、気相冷媒の漏洩を防止することができる。
　第２の中間仕切り板１７を分断する分割ラインＸの位置は、第１の実施形態に特定されるものではない。例えば、図６に符号Ｚで示すように、ベーン５６に対応する基準点Ｂと軸受孔２２の中心とを結ぶ位置に分割ラインを設けてもよく、当該分割ラインの位置は、回転軸２０の回転方向に５０°～１５０°の領域θから外れていれさえすれば、特に制約はない。
　さらに、前記第１の実施形態では、第２の中間仕切り板１７を二分割構造とすることで、当該第２の中間仕切り板１７に回転軸２０の第２の中間軸部４９を支持する第３の軸受としての機能を兼用させたが、これに限定されるものではない。
　例えば、第２の中間仕切り板１７に代えて、第１の中間仕切り板１６を二分割構造とすることで、当該第１の中間仕切り板１６に回転軸２０の第１の中間軸部４８を支持する第３の軸受としての機能を兼用させるようにしてもよい、
[第２の実施形態]
　図１１は、第２の実施形態を開示している。第２の実施形態は、圧縮機構部１２の下端部を密閉容器１０に固定する構造が第１の実施形態と相違している。それ以外の３シリンダ形ロータリコンプレッサ２の構成は、第１の実施形態と同様である。そのため、第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
　図１１に示すように、第２の固定部３８を構成する第２の支持部材８０が第２の軸受１９のフランジ部２７と容器本体１０ａとの間に介在されている。第２の支持部材８０は、フランジ部２７を取り囲むリング部８１と、リング部８１の内周縁から立ち上がる円筒状の内周壁部８２と、リング部８１の外周縁から立ち上がる円筒状の外周壁部８３と、を備えている。
　第２の支持部材８０の内周壁部８２は、外周壁部８３よりも先に第２の軸受１９のフランジ部２７の外周面に圧縮機構部１２の下方から圧入されている。第２の支持部材８０の外周壁部８３は、容器本体１０ａの下端開口部を底部材１０ｂで塞ぐ以前に容器本体１０ａの下端開口部から容器本体１０ａの内側に圧入されている。
　このような構成においても、第１ないし第３の冷媒圧縮部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを有する圧縮機構部１２の下端部が第２の固定部３８で密閉容器１０に固定され、電動機１１の回転子１４および圧縮機構部１２を含めた構造物の重心Ｇが、第１の固定部３３と第２の固定部３８との間の距離Ｈの範囲内に位置されている。
[第３の実施形態]
　図１２は、第３の実施形態を開示している。第３の実施形態は、第２の支持部材８０の形状に関する事項が第２の実施形態と相違している。
　図１２に示すように、第３の実施形態に係る第２の支持部材８０は、フランジ部２７を取り囲むリング部８４と、リング部８４の内周縁から下向きに折り返された円筒状の内周壁部８５と、リング部８４の外周縁から下向きに折り返された円筒状の外周壁部８６と、外周壁部８６の下端から内向きに折り返されたリング状のフランジ部８７と、を備えている。
　第２の支持部材８０の内周壁部８５は、外周壁部８６よりも先に第２の軸受１９のフランジ部２７の外周面に圧縮機構部１２の下方から圧入されている。第２の支持部材８０の外周壁部８６は、容器本体１０ａの下端開口部を底部材１０ｂで塞ぐ以前に容器本体１０ａの下端開口部から容器本体１０ａの内側に圧入されている。フランジ部８７は、容器本体１０ａの下端開口部を底部材１０ｂで塞いだ時に、底部材１０ｂの上端部に突き当たっている。
[第４の実施形態]
　図１３は、第４の実施形態を開示している。第４の実施形態は、圧縮機構部１２の下端部を密閉容器１０に固定する構造が第１の実施形態と相違している。それ以外の３シリンダ形ロータリコンプレッサ２の構成は、第１の実施形態と同様である。そのため、第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
　図１３に示すように、第３のシリンダボディ２１ｃは、容器本体１０ａの内周面に沿うように形成された外周面を有している。第３のシリンダボディ２１ｃは、容器本体１０ａの内側に嵌め込まれているとともに、その外周面が容器本体１０ａの所定の位置に溶接等の手段で直に固定されている。
　このため、第４の実施形態では、第３のシリンダボディ２１ｃと容器本体１０ａとの間に形成された溶接部９０が圧縮機構部１２の下端部を密閉容器１０に固定する第２の固定部３８を構成している。
　このような構成においても、第１ないし第３の冷媒圧縮部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを有する圧縮機構部１２の下端部が第２の固定部３８で密閉容器１０に固定され、電動機１１の回転子１４および圧縮機構部１２を含めた構造物の重心Ｇが、第１の固定部３３と第２の固定部３８との間の距離Ｈの範囲内に位置されている。
[第５の実施形態]
　図１４は、第５の実施形態を開示している。第５の実施形態は、圧縮機構部１２の下端部を密閉容器１０に固定する構造が第４の実施形態と相違している。
　図１４に示すように、第２のシリンダボディ２１ｂは、容器本体１０ａの内周面に沿うように形成された外周面を有している。第２のシリンダボディ２１ｂは、容器本体１０ａの内側に嵌め込まれているとともに、その外周面が容器本体１０ａの所定の位置に溶接等の手段で直に固定されている。
　このため、第５の実施形態では、第３のシリンダボディ２１ｃと容器本体１０ａとの間に形成された溶接部９１が圧縮機構部１２の下端部を密閉容器１０に固定する第２の固定部３８を構成している。
　このような構成においても、第１ないし第３の冷媒圧縮部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを有する圧縮機構部１２の下端部が第２の固定部３８で密閉容器１０に固定され、電動機１１の回転子１４および圧縮機構部１２を含めた構造物の重心Ｇが、第１の固定部３３と第２の固定部３８との間の距離Ｈの範囲内に位置されている。
　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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
　２…ロータリコンプレッサ、４…室外熱交換器、５…膨張装置、６…室内熱交換器、７…循環回路、１０…密閉容器、１１…電動機、１２…圧縮機構部、１３…固定子、１４…回転子、１５Ａ…第１の冷媒圧縮部、１５Ｂ…第２の冷媒圧縮部、１５Ｃ…第３の冷媒圧縮部、１６…第１の中間仕切り板、１７…第２の中間仕切り板、１８…第１の軸受、１９…第２の軸受、２０…回転軸、３３，３８…固定部（第１の固定部、第２の固定部）、４５…第１のジャーナル部、４６…第２のジャーナル部、４８ａ…第１のクランク部４７ｂ…第２のクランク部、４７ｃ…第３のクランク部、４８…第１の中間軸部、４９…第２の中間軸部、Ｇ…重心。

Claims (7)

  1. 　筒状の密閉容器と、
    　前記密閉容器の内部で冷媒を圧縮する圧縮機構部と、
    　前記圧縮機構部の上側で前記密閉容器の内周面に固定された固定子と、前記固定子で取り囲まれた回転子と、を有し、前記密閉容器の内部で前記圧縮機構部を駆動する電動機と、を具備し、
    　前記圧縮機構部は、
    　　　前記密閉容器の軸方向に間隔を存して配置された第１の軸受および第２の軸受と、
    　　　前記第１の軸受と前記第２の軸受との間で前記密閉容器の軸方向に間隔を存して配置された第１ないし第３の冷媒圧縮部と、
    　　　前記第１の冷媒圧縮部と前記第２の冷媒圧縮部との間に介在された第１の中間仕切り板と、
    　　　前記第２の冷媒圧縮部と前記第３の冷媒圧縮部との間に介在された第２の中間仕切り板と、
    　　　前記第１の軸受に支持された第１のジャーナル部と、前記第２の軸受に支持された第２のジャーナル部と、前記第１のジャーナル部と前記第２のジャーナル部との間に設けられ、前記第１ないし第３の冷媒圧縮部のシリンダ室内で偏心回転するとともに、ローラが嵌合された第１ないし第３のクランク部と、前記第１のクランク部と前記第２のクランク部との間に位置する第１の中間軸部と、前記第２のクランク部と前記第３のクランク部との間に位置する第２の中間軸部と、を有し、前記電動機の前記回転子が固定された回転する回転軸と、を備え、
    　前記圧縮機構部は、前記回転軸の軸方向に離間した二箇所に設けられた一対の固定部で前記密閉容器に固定され、当該一対の固定部の間に前記圧縮機構部および前記電動機の前記回転子を含む構造物の重心が位置されたロータリコンプレッサ。
  2. 　前記一方の固定部は、前記密閉容器の内周面に固定されるとともに前記電動機に最も近い前記第１の冷媒圧縮部が連結された第１の支持部材で構成され、
    　前記他方の固定部は、前記密閉容器の内周面に固定されるとともに前記電動機から最も遠い前記第３の冷媒圧縮部が連結された第２の支持部材で構成された請求項１に記載のロータリコンプレッサ。
  3. 　前記一方の固定部は、前記密閉容器の内周面に固定されるとともに前記電動機に最も近い前記第１の冷媒圧縮部が連結された第１の支持部材で構成され、
    　前記他方の固定部は、前記密閉容器の内周面と前記圧縮機構部の最下部に位置する前記第２の軸受の外周面との間に介在された第２の支持部材で構成され、前記第２の支持部材は、前記密閉容器の内周面および前記第２の軸受の外周面に圧入された請求項１に記載のロータリコンプレッサ。
  4. 　前記一方の固定部は、前記密閉容器の内周面に固定されるとともに前記電動機に最も近い前記第１の冷媒圧縮部が連結された支持部材で構成され、
    　前記他方の固定部は、前記第２の冷媒圧縮部の外周面と前記密閉容器との間、又は前記第３の冷媒圧縮部と前記密閉容器との間に形成された溶接部で構成された請求項１に記載のロータリコンプレッサ。
  5. 　前記圧縮機構部の前記第１ないし第３の冷媒圧縮部は、夫々前記シリンダ室を吸入領域と圧縮領域とに区画するベーンを有し、
    　前記第１の中間仕切り板および前記第２の中間仕切り板のいずれか一方は、前記回転軸の径方向に沿って分割された一対の板要素から構成され、前記板要素は、互いに突き合わされる接合面を有するとともに、前記回転軸の前記第１の中間軸部又は前記第２の中間軸部を回転自在に支持する軸受孔を規定する第１の凹部を有し、
    　前記回転軸の軸方向から見て、前記ベーンの方向を基準点として前記回転軸の回転方向に５０°～１５０°の範囲を外れた位置に前記板要素の前記接合面が設けられた請求項１に記載のロータリコンプレッサ。
  6. 　前記板要素の前記接合面は、前記回転軸の軸方向に沿う垂直な面で構成されるとともに、前記板要素の前記接合面に第２の凹部が形成され、前記第２の凹部は、前記接合面を突き合わせた時に互いに協働して冷媒を前記シリンダ室に導く吸込口を規定するとともに、当該吸込口に接続管が圧入された請求項５に記載のロータリコンプレッサ。
  7. 　冷媒が循環するとともに、放熱器、膨張装置および吸熱器が接続された循環回路と、
    　前記放熱器と前記吸熱器との間で前記循環回路に接続された請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のロータリコンプレッサと、
    　を備えた冷凍サイクル装置。
PCT/JP2018/014476 2018-04-04 2018-04-04 ロータリコンプレッサおよび冷凍サイクル装置 WO2019193697A1 (ja)

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