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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022052206
(43)【公開日】2022-04-04
(54)【発明の名称】圧縮機および冷凍サイクル
(51)【国際特許分類】
F04C 28/04 20060101AFI20220328BHJP
F04C 29/12 20060101ALI20220328BHJP
F16K 3/06 20060101ALI20220328BHJP
F25B 1/04 20060101ALI20220328BHJP
【ＦＩ】
F04C28/04
F04C29/12 G
F16K3/06 A
F25B1/04 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020158450
(22)【出願日】2020-09-23
(71)【出願人】
【識別番号】000004695
【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】110001128
【氏名又は名称】特許業務法人ゆうあい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】川瀬 康裕
(72)【発明者】
【氏名】井ノ上 雅至
(72)【発明者】
【氏名】竹永 英樹
(72)【発明者】
【氏名】櫛田 陽平
(72)【発明者】
【氏名】土方 康種
【テーマコード（参考）】
3H053
3H129
【Ｆターム（参考）】
3H053AA35
3H053BA03
3H053BC01
3H053DA01
3H129AA04
3H129AA15
3H129BB38
3H129CC15
3H129CC23
(57)【要約】
【課題】吐出先の切替のための制御を必要とすることなく、圧縮された流体の吐出先を切り替えられるようにする。
【解決手段】回転シャフト７０が第１回転方向に回転したときに流体を圧縮して第２連通部４２２に導入し、回転シャフト７０が第１回転方向と逆の第２回転方向に回転したときに流体を圧縮して第１連通部４２１に導入する圧縮機構４と、吐出口５５を有する吐出弁ディスク５１と、吐出口５５に配置された吐出弁５３と、を有する吐出弁切替機構５を備える。回転シャフト７０が第１回転方向に回転したときに吐出口５５が第１接続口８１と連通する位置となり、回転シャフト７０が第２回転方向に回転したときに吐出口５５が第２接続口８２と連通する位置となるよう吐出弁ディスク５１の位置が切り替わる。
【選択図】図７
【解決手段】回転シャフト７０が第１回転方向に回転したときに流体を圧縮して第２連通部４２２に導入し、回転シャフト７０が第１回転方向と逆の第２回転方向に回転したときに流体を圧縮して第１連通部４２１に導入する圧縮機構４と、吐出口５５を有する吐出弁ディスク５１と、吐出口５５に配置された吐出弁５３と、を有する吐出弁切替機構５を備える。回転シャフト７０が第１回転方向に回転したときに吐出口５５が第１接続口８１と連通する位置となり、回転シャフト７０が第２回転方向に回転したときに吐出口５５が第２接続口８２と連通する位置となるよう吐出弁ディスク５１の位置が切り替わる。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機であって、
回転可能に支持される回転シャフト（７０）と、
前記回転シャフトを収容するとともに、第１接続口（８１）および第２接続口（８２）を有するハウジング（１）と、
流体を圧縮する圧縮室（４２３）、前記圧縮室と連通する第１連通部（４２１）および前記圧縮室と連通する第２連通部（４２２）を有するシリンダ（４２）を備え、前記回転シャフトが第１回転方向に回転したときに前記第１連通部から前記圧縮室に吸入した前記流体を圧縮して前記第２連通部に導入し、前記回転シャフトが前記第１回転方向と逆の第２回転方向に回転したときに前記第２連通部から前記圧縮室に吸入した前記流体を圧縮して前記第１連通部に導入する圧縮機構（４）と、
前記第１連通部および前記第２連通部のいずれか一方と連通する吐出口（５５）を有する吐出弁ディスク（５１）と、前記吐出口に配置され前記吐出口の前記流体の圧力が所定値以上になると開弁する吐出弁（５３）と、を有する吐出弁切替機構（５）と、を備え、
前記回転シャフトが前記第１回転方向に回転したときに前記吐出口が前記第２連通部と前記第１接続口の間を連通する位置となり、前記回転シャフトが前記第２回転方向に回転したときに前記吐出口が前記第１連通部と前記第２接続口の間を連通する位置となるよう前記吐出弁ディスクの位置が切り替わる圧縮機。
回転可能に支持される回転シャフト（７０）と、
前記回転シャフトを収容するとともに、第１接続口（８１）および第２接続口（８２）を有するハウジング（１）と、
流体を圧縮する圧縮室（４２３）、前記圧縮室と連通する第１連通部（４２１）および前記圧縮室と連通する第２連通部（４２２）を有するシリンダ（４２）を備え、前記回転シャフトが第１回転方向に回転したときに前記第１連通部から前記圧縮室に吸入した前記流体を圧縮して前記第２連通部に導入し、前記回転シャフトが前記第１回転方向と逆の第２回転方向に回転したときに前記第２連通部から前記圧縮室に吸入した前記流体を圧縮して前記第１連通部に導入する圧縮機構（４）と、
前記第１連通部および前記第２連通部のいずれか一方と連通する吐出口（５５）を有する吐出弁ディスク（５１）と、前記吐出口に配置され前記吐出口の前記流体の圧力が所定値以上になると開弁する吐出弁（５３）と、を有する吐出弁切替機構（５）と、を備え、
前記回転シャフトが前記第１回転方向に回転したときに前記吐出口が前記第２連通部と前記第１接続口の間を連通する位置となり、前記回転シャフトが前記第２回転方向に回転したときに前記吐出口が前記第１連通部と前記第２接続口の間を連通する位置となるよう前記吐出弁ディスクの位置が切り替わる圧縮機。
【請求項2】
前記吐出弁切替機構は、前記第１連通部および前記第２連通部のいずれか他方と連通する吸入口（５６）を有し、
前記回転シャフトが前記第１回転方向に回転したときに前記吸入口が前記第１連通部と前記第２接続口の間を連通する位置となり、前記回転シャフトが前記第２回転方向に回転したときに前記吸入口が前記第２連通部と前記第１接続口の間を連通する位置となるよう前記吐出弁ディスクの位置が切り替わる請求項１に記載の圧縮機。
前記回転シャフトが前記第１回転方向に回転したときに前記吸入口が前記第１連通部と前記第２接続口の間を連通する位置となり、前記回転シャフトが前記第２回転方向に回転したときに前記吸入口が前記第２連通部と前記第１接続口の間を連通する位置となるよう前記吐出弁ディスクの位置が切り替わる請求項１に記載の圧縮機。
【請求項3】
前記吐出弁ディスクに駆動力を伝達する動力伝達機構（６）を備え、
前記動力伝達機構は、前記回転シャフトの回転力により前記吐出弁ディスクの位置を切り替える請求項１または２に記載の圧縮機。
前記動力伝達機構は、前記回転シャフトの回転力により前記吐出弁ディスクの位置を切り替える請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項4】
前記動力伝達機構は、前記回転シャフトの回転力を前記吐出弁ディスクに伝達する回転ロッド（６１）を有し、
前記ハウジングは、前記吐出弁ディスクを収容する筒形状を成す筒状内周面を有するリアハウジング（１３）を有し、
前記リアハウジングの前記筒状内周面と前記吐出弁ディスクとが接触する第１接触部（Ｏ）の前記第１回転方向にかかるトルクが、前記吐出弁ディスクと前記回転ロッドとが接触する第２接触部（Ｉ）の前記第２回転方向にかかるトルクよりも大きくなっており、かつ、前記吐出弁ディスクの回転方向が前記回転シャフトの回転方向と逆方向になっている請求項３に記載の圧縮機。
前記ハウジングは、前記吐出弁ディスクを収容する筒形状を成す筒状内周面を有するリアハウジング（１３）を有し、
前記リアハウジングの前記筒状内周面と前記吐出弁ディスクとが接触する第１接触部（Ｏ）の前記第１回転方向にかかるトルクが、前記吐出弁ディスクと前記回転ロッドとが接触する第２接触部（Ｉ）の前記第２回転方向にかかるトルクよりも大きくなっており、かつ、前記吐出弁ディスクの回転方向が前記回転シャフトの回転方向と逆方向になっている請求項３に記載の圧縮機。
【請求項5】
前記動力伝達機構は、前記吐出弁ディスクと前記回転ロッドとの間に配置されたベアリング（６４）を有している請求項４に記載の圧縮機。
【請求項6】
前記リアハウジングの前記筒状内周面には第１ギヤ歯（１３１）が形成され、
前記吐出弁ディスクの外周面には、前記第１ギヤ歯と噛み合う第２ギヤ歯（５１１）が形成されている請求項４または５に記載の圧縮機。
前記吐出弁ディスクの外周面には、前記第１ギヤ歯と噛み合う第２ギヤ歯（５１１）が形成されている請求項４または５に記載の圧縮機。
【請求項7】
前記動力伝達機構は、前記回転シャフトの回転力を前記吐出弁ディスクに伝達する回転ロッド（６１）を有し、
前記ハウジングは、前記吐出弁ディスクを収容する筒形状を成す筒状内周面を有するリアハウジング（１３）を有し、
前記リアハウジングの前記筒状内周面と前記吐出弁ディスクとが接触する第１接触部（Ｏ）の前記第１回転方向にかかるトルクが、前記吐出弁ディスクと前記回転ロッドとが接触する第２接触部（Ｉ）の前記第２回転方向にかかるトルクよりも小さくなっており、かつ、前記吐出弁ディスクの回転方向が前記回転シャフトの回転方向と同一方向になっている請求項３に記載の圧縮機。
前記ハウジングは、前記吐出弁ディスクを収容する筒形状を成す筒状内周面を有するリアハウジング（１３）を有し、
前記リアハウジングの前記筒状内周面と前記吐出弁ディスクとが接触する第１接触部（Ｏ）の前記第１回転方向にかかるトルクが、前記吐出弁ディスクと前記回転ロッドとが接触する第２接触部（Ｉ）の前記第２回転方向にかかるトルクよりも小さくなっており、かつ、前記吐出弁ディスクの回転方向が前記回転シャフトの回転方向と同一方向になっている請求項３に記載の圧縮機。
【請求項8】
前記吐出弁切替機構は、第１、第２の前記吐出弁を有し、
前記吐出弁ディスクは、第１、第２の前記吐出口を有し、
前記第１、第２の前記吐出弁は、前記第１、第２の前記吐出口に１つずつ配置されており、
前記回転シャフトが前記第１回転方向に回転したときに第１の前記吐出弁の１つが前記第２連通部と前記第１接続口の間を連通する位置となり、前記回転シャフトが前記第２回転方向に回転したときに第２の前記吐出弁が前記第１連通部と前記第２接続口の間を連通する位置となるよう前記吐出弁ディスクの位置が切り替わる請求項７に記載の圧縮機。
前記吐出弁ディスクは、第１、第２の前記吐出口を有し、
前記第１、第２の前記吐出弁は、前記第１、第２の前記吐出口に１つずつ配置されており、
前記回転シャフトが前記第１回転方向に回転したときに第１の前記吐出弁の１つが前記第２連通部と前記第１接続口の間を連通する位置となり、前記回転シャフトが前記第２回転方向に回転したときに第２の前記吐出弁が前記第１連通部と前記第２接続口の間を連通する位置となるよう前記吐出弁ディスクの位置が切り替わる請求項７に記載の圧縮機。
【請求項9】
前記吐出弁切替機構は、前記リアハウジングの前記筒状内周面と前記吐出弁ディスクとの間に配置されたベアリング（５８１）を有している請求項７または８に記載の圧縮機。
【請求項10】
前記吐出弁切替機構は、前記リアハウジングの前記筒状内周面よりも前記回転シャフトの軸線側に配置され、前記吐出弁ディスクと接触することにより前記吐出弁ディスクの周方向の回動を規制する回転止め機構（５２）を有し、
前記吐出弁ディスクには、前記回転止め機構と接触する円弧状長穴（５７）が形成されており、
前記回転止め機構と前記吐出弁ディスクに形成された前記円弧状長穴とが前記吐出弁ディスクの径方向に接触することにより前記吐出弁ディスクの回転方向が前記回転シャフトの回転方向と同一方向になっている請求項７ないし９のいずれか１つに記載の圧縮機。
前記吐出弁ディスクには、前記回転止め機構と接触する円弧状長穴（５７）が形成されており、
前記回転止め機構と前記吐出弁ディスクに形成された前記円弧状長穴とが前記吐出弁ディスクの径方向に接触することにより前記吐出弁ディスクの回転方向が前記回転シャフトの回転方向と同一方向になっている請求項７ないし９のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項11】
前記吐出弁切替機構は、前記回転止め機構と前記吐出弁ディスクに形成された前記円弧状長穴の間に配置されたベアリング（５８２）を有している請求項１０に記載の圧縮機。
【請求項12】
前記動力伝達機構は、前記回転ロッドを移動可能に支持するロッド固定ピン（６３）と、前記ロッド固定ピンとともに前記回転ロッドを前記吐出弁ディスクの内周面側に付勢するロッドばね（６２）と、を有し、
前記回転ロッドは、前記吐出弁ディスクの内周面側と接触する先端部（６１ａ）を有し、
前記回転シャフトの中心と直交する面において、前記回転ロッドおよび前記ロッド固定ピンにより構成される部材の重心位置が、前記回転シャフトの中心に対して前記回転ロッドの前記先端部と反対側となっており、
前記回転シャフトの回転速度が大きくなると、遠心力によって前記回転ロッドの前記先端部が前記吐出弁ディスクの内周面から離れる請求項４ないし１１のいずれか１つに記載の圧縮機。
前記回転ロッドは、前記吐出弁ディスクの内周面側と接触する先端部（６１ａ）を有し、
前記回転シャフトの中心と直交する面において、前記回転ロッドおよび前記ロッド固定ピンにより構成される部材の重心位置が、前記回転シャフトの中心に対して前記回転ロッドの前記先端部と反対側となっており、
前記回転シャフトの回転速度が大きくなると、遠心力によって前記回転ロッドの前記先端部が前記吐出弁ディスクの内周面から離れる請求項４ないし１１のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項13】
前記吐出弁ディスクは、該吐出弁ディスクの中心から前記回転シャフトの端部に向かって立設された突起部（５１２）を有し、
前記動力伝達機構は、前記突起部の径方向外側に配置されたプレート部材（６９）と、前記回転シャフトに固定されたばねケース（７４）と、前記ばねケースに固定され、前記プレート部材を前記突起部に向かって付勢する突起部ばね（６９１）を有し、
前記吐出弁ディスクに設けられた前記突起部と前記プレート部材の接触部は、前記ばねケースの外周よりも内側に配置され、
前記回転シャフトの回転速度が大きくなると、遠心力によって前記プレート部材が前記突起部から離れる請求項４ないし１１のいずれか１つに記載の圧縮機。
前記動力伝達機構は、前記突起部の径方向外側に配置されたプレート部材（６９）と、前記回転シャフトに固定されたばねケース（７４）と、前記ばねケースに固定され、前記プレート部材を前記突起部に向かって付勢する突起部ばね（６９１）を有し、
前記吐出弁ディスクに設けられた前記突起部と前記プレート部材の接触部は、前記ばねケースの外周よりも内側に配置され、
前記回転シャフトの回転速度が大きくなると、遠心力によって前記プレート部材が前記突起部から離れる請求項４ないし１１のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項14】
前記吐出口は、第１流路（５５１）と、前記第１流路より前記第１接続口および前記第２接続口が設けられた前記ハウジング側に配置された第２流路（５５２）と、を有し、
前記第２流路の前記第１流路と反対側の端部の流路断面積は、前記第１流路の前記第２流路側と反対側の端部の流路断面積よりも大きくなっている請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の圧縮機。
前記第２流路の前記第１流路と反対側の端部の流路断面積は、前記第１流路の前記第２流路側と反対側の端部の流路断面積よりも大きくなっている請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項15】
前記吐出弁は、前記吐出口に配置された弁体（５３１）と、前記吐出口を塞ぐように前記弁体を付勢する吐出弁ばね（５３２）と、を有し、
前記吐出弁ばねが前記第１接続口および前記第２接続口が設けられた前記ハウジングを付勢する力で、前記吐出弁ディスクが前記ハウジングと反対側に押し付けられている請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の圧縮機。
前記吐出弁ばねが前記第１接続口および前記第２接続口が設けられた前記ハウジングを付勢する力で、前記吐出弁ディスクが前記ハウジングと反対側に押し付けられている請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項16】
前記吐出弁ディスクは円盤状を成し、
前記吐出弁ディスクには、前記吐出弁ディスクの重心を前記円盤状の前記吐出弁ディスクの中心に近づけるための穴部（５６ｘ、５６ｙ）が形成されている請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の圧縮機。
前記吐出弁ディスクには、前記吐出弁ディスクの重心を前記円盤状の前記吐出弁ディスクの中心に近づけるための穴部（５６ｘ、５６ｙ）が形成されている請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項17】
冷凍サイクルであって、
請求項１ないし１６のいずれか１つに記載の圧縮機と、
前記第１接続口に接続された第１熱交換器（３００）と、
前記第２接続口に接続された第２熱交換器（３２０）と、
前記第１熱交換器と前記第２熱交換器の間に配置された絞り装置（３１０）と、
前記流体を、前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記絞り装置および前記第２熱交換器の間で循環するように接続する配管（３４０）と、を備えた冷凍サイクル。
請求項１ないし１６のいずれか１つに記載の圧縮機と、
前記第１接続口に接続された第１熱交換器（３００）と、
前記第２接続口に接続された第２熱交換器（３２０）と、
前記第１熱交換器と前記第２熱交換器の間に配置された絞り装置（３１０）と、
前記流体を、前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記絞り装置および前記第２熱交換器の間で循環するように接続する配管（３４０）と、を備えた冷凍サイクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧縮機および冷凍サイクルに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献１に記載された圧縮機がある。この圧縮機は、２つのパイプを流通可能に切り替えるガス通路およびガス通路と外部を連通するバランスポートを備えたスライダと、バランスポートを開閉するパイロット弁と、パイロット弁を動作させるねじ機構を有する切換え弁をケース内に収容している。
【0003】
この圧縮機は、上部マグネットカップリングと下部マグネットカップリングとを結合させた状態で、電動機部を回転駆動すると、上部マグネットカップリングと一体の駆動スリーブと被駆動スリーブおよび弁ドライブが一体となり、電動機部と同じ方向に回動する。そして、弁ドライブが回動することによりガス流路が形成されたスライダも同じ方向に回動してガス流路が切り替わるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０００－２５７９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献１に記載されたものは、例えば、暖房から冷房に切り替えて除霜運転する際には、弁ドライブおよびスライダを所望の方向に回動させるために、電動機部を逆回転駆動した後、正回転駆動する等の制御が必要である。
【0006】
このように、上記特許文献１に記載されたものは、圧縮された流体の吐出先を切り替えるために、上部マグネットカップリングと下部マグネットカップリングとを結合させたり、電動機部を正回転駆動または逆回転駆動する等の制御が必要であるといった問題がある。
【0007】
本発明は上記点に鑑みたもので、吐出先の切替のための制御を必要とすることなく、圧縮された流体の吐出先を切り替えられるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、圧縮機であって、回転可能に支持される回転シャフト（７０）と、回転シャフトを収容するとともに、第１接続口（８１）および第２接続口（８２）を有するハウジング（１）と、流体を圧縮する圧縮室（４２３）、圧縮室と連通する第１連通部（４２１）および圧縮室と連通する第２連通部（４２２）を有するシリンダ（４２）を備え、回転シャフトが第１回転方向に回転したときに第１連通部から圧縮室に吸入した流体を圧縮して第２連通部に導入し、回転シャフトが第１回転方向と逆の第２回転方向に回転したときに第２連通部から圧縮室に吸入した流体を圧縮して第１連通部に導入する圧縮機構（４）と、第１連通部および第２連通部のいずれか一方と連通する吐出口（５５）を有する吐出弁ディスク（５１）と、吐出口に配置され吐出口の流体の圧力が所定値以上になると開弁する吐出弁（５３）と、を有する吐出弁切替機構（５）と、を備えている。そして、回転シャフトが第１回転方向に回転したときに吐出口が第２連通部と第１接続口の間を連通する位置となり、回転シャフトが第２回転方向に回転したときに吐出口が第１連通部と第２接続口の間を連通する位置となるよう吐出弁ディスクの位置が切り替わる。
【0009】
このような構成によれば、回転シャフトの回転方向によって吐出弁ディスクの位置が切り替わり、吐出弁ディスクに設けられた吐出口と連通する先が第１接続口と第２接続口の間で変わる。したがって、吐出先の切替のための制御を必要とすることなく、圧縮された流体の吐出先を切り替えられるようにすることができる。
【0010】
また、上記目的を達成するため、請求項１７に記載の発明は、冷凍サイクルであって、請求項１ないし１６のいずれか１つに記載の圧縮機と、第１接続口に接続された第１熱交換器と、第２接続口に接続された第２熱交換器と、第１熱交換器と第２熱交換器の間に配置された絞り装置（３１０）と、流体を、圧縮機、第１熱交換器、絞り装置および第２熱交換器の間で循環するように接続する配管（３４０）と、を備えている。
【0011】
このように、本発明を、請求項１ないし１６のいずれか１つに記載の圧縮機を備えた冷凍サイクルとして捉えることもできる。
【0012】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】第１実施形態の係る圧縮機を含む小型空調装置の暖房時と冷房時の冷媒の流れを表した図である。
【図2】第１実施形態の係る圧縮機の断面図である。
【図5】回転シャフトが時計回りに回転した際に、ロータによって圧力の高い冷媒ガスが第１連通部に閉じ込められた様子を表した図である。
【図6】回転シャフトが反時計回りに回転した際に、ロータによって圧力の高い冷媒ガスが第２連通部に閉じ込められた様子を表した図である。
【図9】転動式と摩擦式の第１接触部と第２接触部の摩擦係数の違いについて説明するための図である。
【図10】転動式の吐出弁ディスクと回転ロッドの動きについて説明するための図である。
【図11】摩擦式の吐出弁ディスクと回転ロッドの動きについて説明するための図である。
【図12】吐出弁ディスクが反時計回りに回動したときの様子を表した図である。
【図15】第４実施形態の係る圧縮機の断面図である。
【図18】吐出弁ディスクが反時計回りに回動した様子を表した図である。
【図21】第６実施形態の係る圧縮機の断面図である。
【図26】第９実施形態の係る圧縮機の断面図である。
【図27】第９実施形態に係る圧縮機の動力伝達機構の構造を示した図である。
【図28】第１０実施形態に係る圧縮機の吐出弁ディスクに設けられた吐出弁の構造を示した図である。
【図30】第１１実施形態に係る圧縮機の吐出弁ディスクに設けられた吐出弁の構造を示した図である。
【図31】第１２実施形態に係る圧縮機の吐出弁ディスクの構成を表した図である。
【図32】第１３実施形態に係る圧縮機の動力伝達機構の構造を示した図である。
【図33】回転シャフト、ロータ、回転ロッドおよび吐出弁ディスクの動力伝達の変形例について説明するための図である。
【図34】回転シャフト、ロータ、回転ロッドおよび吐出弁ディスクの動力伝達の変形例について説明するための図である。
【図35】回転シャフト、ロータ、回転ロッドおよび吐出弁ディスクの動力伝達の変形例について説明するための図である。
【図36】回転シャフト、ロータ、回転ロッドおよび吐出弁ディスクの動力伝達の変形例について説明するための図である。
【図37】回転シャフト、ロータ、回転ロッドおよび吐出弁ディスクの動力伝達の変形例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【0015】
（第１実施形態）
第１実施形態に係る圧縮機について図１～図１２を用いて説明する。本圧縮機ＣＯＭＰは、車両のシートへ向けて送風する空気の暖房または冷房を行う小型空調装置に用いられる。本圧縮機ＣＯＭＰは、例えば、車両の乗員が着座する座席の下部に配置される。
第１実施形態に係る圧縮機について図１～図１２を用いて説明する。本圧縮機ＣＯＭＰは、車両のシートへ向けて送風する空気の暖房または冷房を行う小型空調装置に用いられる。本圧縮機ＣＯＭＰは、例えば、車両の乗員が着座する座席の下部に配置される。
【0016】
図１（ａ）に示すように、圧縮機ＣＯＭＰは、暖房時には、室外熱交換器としての第２熱交換器３２０から吸い込んだ冷媒を圧縮して室内熱交換器としての第１熱交換器３００に吐出する。第１熱交換器３００は、圧縮機ＣＯＭＰからの冷媒と送風器３３０から送風された送風空気との熱交換により送風空気を加熱する。なお、膨張弁３１０は、第１熱交換器３００から流出した冷媒を減圧し、第２熱交換器３２０は、絞り装置としての膨張弁３１０によって減圧された冷媒と外気との熱交換により冷媒を蒸発させる。なお、圧縮機ＣＯＭＰ、第１熱交換器３００、膨張弁３１０および第２熱交換器３２０は、配管３４０によって接続されている。
【0017】
また、図１（ｂ）に示すように、圧縮機ＣＯＭＰは、冷房時には、第１熱交換器３００から吸い込んだ冷媒を圧縮して第２熱交換器３２０に吐出する。第２熱交換器３２０は、圧縮機ＣＯＭＰからの冷媒と外気との熱交換を行う。なお、膨張弁３１０は、第２熱交換器３２０から流出した冷媒を減圧し、第１熱交換器３００は、膨張弁３１０によって減圧された冷媒と送風器３３０から送風された送風空気との熱交換により送風空気を冷却する。
【0018】
本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、後述する回転シャフト７０の回転方向を第１回転方向と、第１方向と逆の第２回転方向のいずれでも流体を圧縮することが可能な両回転圧縮機として構成されている。具体的には、本圧縮機ＣＯＭＰは、ローリングピストン型圧縮機として構成されている。
【0019】
また、本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、回転シャフト７０の回転方向を変えることで、圧縮した冷媒の吐出先を第１熱交換器３００または第２熱交換器３２０に切り替えることが可能となっている。
【0020】
【0021】
ハウジング１は、いずれも金属製のフロントハウジング１０、仕切り板１２およびリアハウジング１３を有している。
【0022】
フロントハウジング１０内には、軸線Ｊ方向に延びる回転シャフト７０と、回転シャフト７０を回転可能に支持するすべり軸受け７１ａ、７１ｂと、モータを構成する駆動機構３と、が配置されている。
【0023】
回転シャフト７０は、軸線Ｊ方向に延びる円筒状の円筒部７１と、円筒部７１の一端に形成された端部７３と、円筒部７１と端部７３との間に形成された偏心部７２と、を有している。すべり軸受け７１ａ、７１ｂは、軸線Ｊ方向を中心として回転シャフト７０を回転可能に支持する。
【0024】
駆動機構３は、固定子３１および可動子３２を有している。固定子３１はフロントハウジング１０の内壁面に固定されている。また、可動子３２は回転シャフト７０に固定され回転シャフト７０とともに回転する。回転シャフト７０は、固定子３１および可動子３２によって回転駆動される。
【0025】
図２、図３に示すように、フロントハウジング１０と仕切り板１２との間には圧縮機構４が配置されている。圧縮機構４は、金属製のシリンダ４２と、中央に穴部が形成された円盤形状を成すロータ４１と、板状を成すベーン４３と、このベーン４３をロータ４１側に付勢するばね４４と、を有している。
【0026】
シリンダ４２は、フロントハウジング１０と仕切り板１２との間に配置されている。シリンダ４２は、円筒形状を成す円筒内周面を有する圧縮室４２３と、圧縮室４２３と連通する第１連通部４２１と、圧縮室４２３と連通する第２連通部４２２と、が形成されている。第１連通部４２１および第２連通部４２２は、それぞれ圧縮室４２３の径方向外側に膨らむように形成されている。
【0027】
シリンダ４２の内部に形成される円筒形状の空間には、回転シャフト７０の偏心部７２と、回転シャフト７０の偏心部７２に嵌合されるロータ４１と、ベーン４３と、ばね４４と、が配置されている。ロータ４１は、ローリングピストンとして機能するもので、回転シャフト７０の回転を受けてシリンダ４２の内周面に対して公転運動を行う。
【0028】
なお、回転シャフト７０の偏心部７２の中心は回転シャフト７０の円筒部７１の中心に対して偏心している。また、回転シャフト７０の偏心部７２の中心はロータ４１の中心と一致している。
【0029】
ベーン４３は、ロータ４１の外周面に接続されている。ベーン４３は、図３中のベーン４３より右側の空間とベーン４３より左側の空間を区画している。ばね４４は、ベーン４３をロータ４１側に付勢している。
【0030】
図２、図４に示すように、リアハウジング１３は、シリンダ４２を挟んで仕切り板１２と反対側に配置されている。リアハウジング１３は、円筒形状を成す円筒内周面を有している。リアハウジング１３の内部には、吐出弁切替機構５および動力伝達機構６が配置されている。
【0031】
吐出弁切替機構５は、吐出弁ディスク５１および回転止めピン５２を有している。吐出弁ディスク５１は、中央に穴部が形成された円盤形状を成しており、動力伝達機構６によって周方向に回動可能に配置されている。
【0032】
吐出弁ディスク５１には、圧縮された冷媒が流れる吐出口５５、吸入された冷媒が流れる吸入口５６ａ、５６ｂおよび円弧状を成す円弧状長穴５７が形成されている。吐出口５５、吸入口５６ａおよび円弧状長穴５７は、吐出弁ディスク５１の表裏を貫通するよう形成されている。
【0033】
このような吐出弁切替機構５としては、吐出弁ディスク５１に１つの吐出口５５と２つの吸入口５６ａ、５６ｂが形成された転動式のものと吐出弁ディスク５１に２つの吐出口と１つの吸入口が形成された摩擦式のものがある。本実施形態の吐出弁切替機構５は、転動式となっている。なお、摩擦式の吐出弁切替機構５については、後述する第４～第７実施形態で説明する。
【0034】
回転止めピン５２は、円弧状長穴５７の内部に配置され。その一端はハウジング１の仕切り板１２に固定されている。吐出弁ディスク５１が周方向に回動すると、回転止めピン５２は、円弧状長穴５７の内部を行き来するようになっている。回転止めピン５２は、吐出弁ディスク５１の回動する範囲を規制する。
【0035】
図４、図７、図８に示すように、吐出口５５には、吐出弁５３が配置されている。吐出弁５３は、吐出弁体５３１および吐出弁ばね５３２を有している。吐出口５５には、吐出弁体５３１の縁部と当接する凸部５５３が形成されている。吐出弁ばね５３２は、吐出弁体５３１を吐出口５５に形成された凸部５５３側に付勢する。吐出弁ばね５３２が吐出弁体５３１を付勢する力に抗して吐出口５５を流れる冷媒の圧力が所定値以上になると、吐出弁体５３１が吐出口５５に形成された凸部５５３から離れる方向に変位する。この際、圧縮された冷媒が吐出口５５を流れてリアハウジング１３に形成された第１接続口８１または第２接続口８２側へと流れる。
【0036】
動力伝達機構６は、回転シャフト７０の回転動力を吐出弁切替機構５に伝達するものである。図４に示すように、動力伝達機構６は、回転ロッド６１、ロッドばね６２およびロッド固定ピン６３を有している。
【0037】
ロッド固定ピン６３は、筒状を成しており、その一端は回転ロッド６１に固定されている。ロッド固定ピン６３は、回転シャフト７０の端部７３に形成された貫通穴の内部において、該貫通穴の軸方向に往復可能に配置されている。ロッドばね６２は、回転シャフト７０の径方向外側に向けてロッド固定ピン６３を付勢する。これにより、回転ロッド６１の先端部６１ａが吐出弁ディスク５１の内周面側に押圧される。なお、回転ロッド６１、ロッドばね６２およびロッド固定ピン６３は、回転シャフト７０とともに回転する。
【0038】
本実施形態の圧縮機ＣＯＰＭは、回転ロッド６１の先端部６１ａが吐出弁ディスク５１の内周面側に当接して滑るように回動する。例えば、回転ロッド６１の先端部６１ａが吐出弁ディスク５１の内周面側に当接して滑るように時計回りに回転すると、サイクロ減速機と同様、揺動する動きとなり、吐出弁ディスク５１は反時計回りに回動する。なお、サイクロ減速機は登録商標である。反対に、回転ロッド６１の先端部６１ａが吐出弁ディスク５１の内周面側に当接して滑るように反時計回りに回転すると、吐出弁ディスク５１は時計回りに回動する。このように、転動式の吐出弁切替機構５においては、回転ロッド６１の先端部６１ａの回転方向に対して吐出弁ディスク５１は逆方向に回動する。
【0039】
次に、圧縮機構４の作動について図３、図５、図６を用いて説明する。図３において、回転シャフト７０が時計回りに回転すると、この回転シャフト７０の偏心部７２の回転を受けてロータ４１がシリンダ４２の内周面に密接しながら移動する。すなわち、ロータ４１がベーン４３を押圧しながら公転運動する。
【0040】
この際、図３に示す圧縮領域Ｐｒと吸入領域Ｉｎが圧縮室４２３の内部に形成される。なお、圧縮領域Ｐｒと吸入領域Ｉｎはベーン４３によって仕切られており、このベーン４３はばね４４の付勢力および冷媒ガスの圧力によってロータ４１に押し付けられている。
【0041】
冷媒ガスは第２連通部４２２から圧縮室４２３の吸入領域Ｉｎに入り、回転シャフト７０の回転とともに吸入領域Ｉｎの容積が増加する。一方、圧縮領域Ｐｒに閉じ込められた冷媒ガスは回転シャフト７０の回転とともにその体積が縮小して圧力が上昇していく。そして、図５に示すように、ロータ４１によって圧力の高い冷媒ガスが第１連通部４２１に閉じ込められる。
【0042】
また、図３において、回転シャフト７０の偏心部７２が反時計回りに回転すると、この回転シャフト７０の回転を受けてロータ４１がシリンダ４２の内周面に密接しながら移動する。この場合、図３中の圧縮領域Ｐｒと吸入領域Ｉｎは入れ替わる。そして、図６に示すように、ロータ４１によって圧力の高い冷媒ガスが第２連通部４２２に閉じ込められる。
【0043】
次に、暖房時と冷房時における第１、第２連通部４２１、４２２と第１、第２接続口８１、８２との間の冷媒が流れる流路について図７、図８を用いて説明する。冷房時と暖房時とでは、吐出弁ディスク５１の位置が異なる。
【0044】
まず、暖房時について図７を用いて説明する。暖房時には、第１連通部４２１、吐出弁ディスク５１の吸入口５６ａ、リアハウジング１３の第２接続口８２が直線状に配置される。このように、第１連通部４２１は、吐出弁ディスク５１の吸入口５６ａを介してリアハウジング１３に設けられた第２接続口８２と連通する。
【0045】
また、第２連通部４２２、吐出弁ディスク５１の吐出口５５、リアハウジング１３の第１接続口８１が直線状に配置される。このように、第２連通部４２２は、吐出弁ディスク５１の吐出口５５を介してリアハウジング１３に設けられた第１接続口８１と連通する。
【0046】
したがって、室外熱交換器である第２熱交換器３２０からの冷媒ガスが、第２接続口８２、吐出弁ディスク５１の吸入口５６ａ、リアハウジング１３の第１連通部４２１を通って圧縮室４２３に吸入される。また、圧縮室４２３で圧縮された冷媒ガスは、第２連通部４２２から吐出弁ディスク５１の吐出口５５を通ってリアハウジング１３に設けられた第１接続口８１に導入される。
【0047】
次に、冷房時について図８を用いて説明する。冷房時には、第１連通部４２１、吐出弁ディスク５１の吐出口５５、リアハウジング１３の第２接続口８２が直線状に配置される。このように、第１連通部４２１は、吐出弁ディスク５１の吐出口５５を介してリアハウジング１３に設けられた第２接続口８２と連通する。
【0048】
また、第２連通部４２２、吐出弁ディスク５１の吸入口５６ｂ、リアハウジング１３の第１接続口８１が直線状に配置される。このように、第２連通部４２２は、吐出弁ディスク５１の吸入口５６ｂを介してリアハウジング１３に設けられた第１接続口８１と連通する。
【0049】
したがって、室内熱交換器である第１熱交換器３００からの冷媒ガスが、第１接続口８１、吐出弁ディスク５１の吸入口５６ａ、第２連通部４２２を通って圧縮室４２３に吸入される。また、圧縮室４２３で圧縮された冷媒ガスは、第１連通部４２１から吐出弁ディスク５１の吐出口５５を通ってリアハウジング１３に設けられた第２接続口８２に導入される。
【0050】
次に、転動式と摩擦式の吐出弁ディスク５１と回転ロッド６１の動きの違いについて図９を用いて説明する。
【0051】
リアハウジング１３の円筒内周面と吐出弁ディスク５１とが接触する第１接触部Ｏの摩擦係数をμo、吐出弁ディスク５１と回転ロッド６１とが接触する第２接触部Ｉの摩擦係数をμｉとする。また、回転シャフト７０の回転中心と第２接触部Ｉとの距離をｒｉ、回転シャフト７０の回転中心と第１接触部Ｏとの距離をｒoとする。
【0052】
回転シャフト７０を時計回りに回転させたときに第１接触部Ｏおよび第２接触部Ｉにかかる力の大きさをそれぞれＦとすると、第１接触部Ｏには、反時計回りにμo・Ｆ・ｒoのトルクがかかる。また、第２接触部Ｉには、時計回りにμｉ・Ｆ・ｒｉのトルクがかかる。
【0053】
ここで、μo・Ｆ・ｒo＞μｉ・Ｆ・ｒｉの条件が成立する場合には転動式、μo・Ｆ・ｒo＜μｉ・Ｆ・ｒｉの条件が成立する場合には摩擦式となる。
【0054】
つまり、転動式では、摩擦係数μoに対する摩擦係数μｉの比μｉ／μoが、距離ｒｉに対する距離ｒoの比ｒo／ｒｉよりも小さくなるよう構成される。例えば、図１０に示すように、回転シャフト７０が時計回りに回動すると、第２接触部Ｉにおいて回転ロッド６１の先端が吐出弁ディスク５１の内周面に当接しながら滑るように時計回りに回動する。この際、吐出弁ディスク５１はサイクロ減速機の歯車と同様の動きとなり、回転ロッド６１と反対の反時計回りに回動する。
【0055】
また、摩擦式では、摩擦係数μoに対する摩擦係数μｉの比μｉ／μoが、距離ｒｉに対する距離ｒoの比ｒo／ｒｉよりも大きくなるよう構成される。例えば、図１１に示すように、回転シャフト７０が時計回りに回動すると、第２接触部Ｉにおいて回転ロッド６１の先端が吐出弁ディスク５１の内周面を押圧しながら回転ロッド６１と吐出弁ディスク５１が一緒に時計回りに回動する。この際、吐出弁ディスク５１の外周はリアハウジング１３の円筒内周面に当接しながら滑るように回動する。
【0056】
なお、転動式では、吐出弁ディスク５１はサイクロ減速機と同様、揺動する動きとなるため、吐出弁ディスク５１の外周とリアハウジング１３の円筒内周面との間にある程度の長さの隙間が必要である。これに対し、摩擦式では、吐出弁ディスク５１の外周とリアハウジング１３の円筒内周面との間の隙間は僅かでもよい。このため、摩擦式では、吐出弁ディスク５１が揺動しないようにすることができる。
【0057】
次に、本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰの作動について説明する。
【0058】
まず、車両のシートへ向けて送風する空気の暖房を行う暖房運転を実施する。具体的には、回転シャフト７０が第１回転方向である反時計回りに回転すると、この回転シャフト７０の回転を受けてロータ４１がシリンダ４２の内周面に密接しながら移動する。そして、図６に示したように、ロータ４１によって圧力の高い冷媒ガスが第２連通部４２２に閉じ込められる。
【0059】
また、回転シャフト７０が反時計回りに回転することによって、吐出弁ディスク５１は反時計回りと逆の時計回りに回動し、回転止めピン５２によって図４に示す位置で回動が止まる。
【0060】
この際、吐出弁ディスク５１は図７に示した状態となる。すなわち、吐出弁ディスク５１は、吸入口５６ａが、第１連通部４２１と第２接続口８２の間を連通する位置となる。また、吐出口５５が、第２連通部４２２と第１接続口８１の間を連通する位置となる。
【0061】
したがって、冷媒ガスが室外熱交換器である第２熱交換器３２０から第２接続口８２、吸入口５６ａ、第１連通部４２１を通って圧縮室４２３に吸入される。また、第２連通部４２２に閉じ込められた高圧の冷媒ガスの圧力によって吐出弁５３が開弁すると、この冷媒ガスは、吐出口５５および第１接続口８１を通って室内熱交換器である第１熱交換器３００に吐出される。
【0062】
この後、回転シャフト７０の反時計回りの回転に伴って圧縮室４２３で圧縮された冷媒が室内熱交換器である第１熱交換器３００に吐出される動作が繰り返し実施される。このように、車両のシートへ向けて送風する空気の暖房を行う暖房運転が実施される。
【0063】
次に、車両のシートへ向けて送風する空気の冷房を行う冷房運転を実施する。具体的には、回転シャフト７０が第１回転方向と逆の第２回転方向である時計回りに回転すると、この回転シャフト７０の回転を受けてロータ４１がシリンダ４２の内周面に密接しながら移動する。そして、図５に示したように、ロータ４１によって圧力の高い冷媒ガスが第１連通部４２１に閉じ込められる。
【0064】
また、回転シャフト７０が時計回りに回転することによって、吐出弁ディスク５１は時計回りと逆の反時計回りに回動し、回転止めピン５２によって図１２に示す位置で回動が止まる。
【0065】
この際、吐出弁ディスク５１は図８に示した状態となる。すなわち、吐出弁ディスク５１は、吸入口５６ｂが、第２連通部４２２と第１接続口８１の間を連通する位置となる。また、吐出口５５が、第１連通部４２１と第１接続口８１の間を連通する位置となる。
【0066】
したがって、室内熱交換器である第１熱交換器３００から第１接続口８１、吸入口５６ｂ、第１連通部４２１を通って冷媒ガスが圧縮室４２３に吸入される。また、第１連通部４２１に閉じ込められた高圧の冷媒ガスの圧力によって吐出弁５３が開弁すると、この冷媒ガスは、吐出口５５および第２接続口８２を通って室内熱交換器である第２熱交換器３２０に吐出される。
【0067】
この後、回転シャフト７０の反時計回りの回転に伴って圧縮室４２３で圧縮された冷媒が室内熱交換器である第２熱交換器３２０に吐出される動作が繰り返し実施される。このように、車両のシートへ向けて送風する空気の冷房を行う冷房運転が実施される。
【0068】
以上、説明したように、本圧縮機ＣＯＭＰは、回転可能に支持される回転シャフト７０と、回転シャフト７０を収容するとともに、第１接続口８１および第２接続口８２を有するハウジング１と、を備えている。また、流体を圧縮する圧縮室４２３、圧縮室４２３と連通する第１連通部４２１および圧縮室４２３と連通する第２連通部４２２を有するシリンダ４２を備えている。また、回転シャフト７０が第１回転方向に回転したときに流体を圧縮して第２連通部４２２に導入し、回転シャフト７０が第１回転方向と逆の第２回転方向に回転したときに流体を圧縮して第１連通部４２１に導入する圧縮機構４を備えている。また、第１連通部４２１および第２連通部４２２のいずれか一方と連通する吐出口５５を有する吐出弁ディスク５１と、吐出口５５に配置され吐出口５５の流体の圧力が所定値以上になると開弁する吐出弁５３と、を有する吐出弁切替機構５と、を備えている。そして、回転シャフト７０が第１回転方向に回転したときに吐出口５５が第２連通部４２２と第１接続口８１の間を連通する位置となるよう吐出弁ディスクの位置が切り替わる。また、回転シャフト７０が第２回転方向に回転したときに吐出口５５が第１連通部４２１と第２接続口８２の間を連通する位置となるよう吐出弁ディスクの位置が切り替わる。
【0069】
このような構成によれば、回転シャフト７０の回転方向によって吐出弁ディスク５１の位置が切り替わり、吐出弁ディスク５１に設けられた吐出口５５と連通する先が第１接続口８１と第２接続口８２の間で変わる。したがって、吐出先の切替のための制御を必要とすることなく、圧縮された流体の吐出先を切り替えられるようにすることができる。
【0070】
また、吐出弁切替機構５は、第１連通部４２１および第２連通部４２２のいずれか他方と連通する吸入口５６を有している。そして、回転シャフト７０が第１回転方向に回転したときに吸入口５６が第１連通部４２１と第２接続口８２の間を連通する位置となるよう吐出弁ディスク５１の位置が切り替わる。また、回転シャフト７０が第２回転方向に回転したときに吸入口５６が第２連通部４２２と第１接続口８１の間を連通する位置となるよう吐出弁ディスク５１の位置が切り替わる。
【0071】
したがって、回転シャフト７０の回転方向によって吐出弁ディスク５１の位置が切り替わり、吐出弁ディスク５１に設けられた吸入口５６と連通する先を、第１接続口８１と第２接続口８２の間で切り替えることができる。
【0072】
また、本圧縮機ＣＯＭＰは、吐出弁ディスク５１に駆動力を伝達する動力伝達機構６を備え、動力伝達機構６は、回転シャフト７０の回転力により吐出弁ディスク５１の位置を切り替える。
【0073】
したがって、吐出弁ディスク５１の位置を切り替えるための動力を別途用意することなく、回転シャフト７０の回転力により吐出弁ディスク５１の位置を切り替えることができる。
【0074】
また、動力伝達機構６は、回転シャフト７０の回転力を吐出弁ディスク５１に伝達する回転ロッド６１を有している。また、ハウジング１０は、吐出弁ディスク５１を収容する筒形状を成す筒状内周面を有するリアハウジング１３を有している。また、リアハウジング１３の筒状内周面と吐出弁ディスクとが接触する第１接触部Ｏの第１回転方向にかからトルクが、吐出弁ディスク５１と回転ロッド６１とが接触する第２接触部Ｉの第２回転方向にかかるトルクよりも大きくなっている。さらに、吐出弁ディスクの回転方向が回転シャフトの回転方向と逆方向になっている。このように、動力伝達機構６を構成することができる。
【0075】
また、動力伝達機構６は、回転シャフト７０の回転力を吐出弁ディスクに伝達する回転ロッド６１を有している。また、吐出弁ディスク５１は円盤形状を成している。また、ハウジング１は、吐出弁ディスク５１を収容する円筒形状を成す円筒内周面を有するリアハウジング１３を有している。そして、第１接触部Ｏと第２接触部Ｉの摩擦係数μｉの比μｉ／μoが、回転シャフト７０の回転中心と第２接触部Ｉとの距離ｒｉに対する回転シャフト７０の回転中心と第１接触部との距離ｒoの比ｒo／ｒｉよりも小さくなっている。かつ、吐出弁ディスク５１の回転方向が回転シャフトの回転方向と逆方向になっている。
【0076】
また、本圧縮機ＣＯＭＰと、第１熱交換器３００と、第２熱交換器３２０と、第１熱交換器３００と第２熱交換器３２０の間に配置された絞り装置としての膨張弁３１０と、配管３４０を備えた冷凍サイクルとして構成することもできる。
【0077】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る圧縮機について図１３を用いて説明する。本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、上記第１実施形態のものに対して、さらに、回転ロッド６１と吐出弁ディスク５１の内周面の間にベアリング４６が配置されている点が異なる。
第２実施形態に係る圧縮機について図１３を用いて説明する。本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、上記第１実施形態のものに対して、さらに、回転ロッド６１と吐出弁ディスク５１の内周面の間にベアリング４６が配置されている点が異なる。
【0078】
動力伝達機構６は、吐出弁ディスク５１と回転ロッド６１との間に配置されたベアリング６４を有している。ベアリング４６は、回転ロッド６１と吐出弁ディスク５１の内周面の摩擦係数を低減している。
【0079】
これにより、図９に示した吐出弁ディスク５１と回転ロッド６１とが接触する第２接触部Ｉの摩擦係数μｉを極めて小さくしたものと同様とみなすことができるので、転動式としての動作を確実に実現することができる。
【0080】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る圧縮機について図１４を用いて説明する。本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、上記第１実施形態のものに対して、リアハウジング１３の円筒内周面に第１ギヤ歯１３１が形成されている点と、吐出弁ディスク５１の外周面に、第１ギヤ歯１３１と噛み合う第２ギヤ歯５１１が形成されている点が異なる。
第３実施形態に係る圧縮機について図１４を用いて説明する。本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、上記第１実施形態のものに対して、リアハウジング１３の円筒内周面に第１ギヤ歯１３１が形成されている点と、吐出弁ディスク５１の外周面に、第１ギヤ歯１３１と噛み合う第２ギヤ歯５１１が形成されている点が異なる。
【0081】
第１ギヤ歯１３１と第２ギヤ歯５１１により、図９に示したリアハウジング１３の円筒内周面と吐出弁ディスク５１とが接触する第１接触部Ｏの摩擦係数μoを極めて大きくしたものと同様とみなすことができる。このため、転動式としての動作を確実に実現することができる。
【0082】
（第４実施形態）
第４実施形態に係る圧縮機について図１５～図１９を用いて説明する。上記第１～第３実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、吐出弁ディスク５１が回転ロッド６１の回転方向と逆向きになる転動式となっている。これに対し、本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、吐出弁ディスク５１が回転ロッド６１の回転方向と同一方向となる摩擦式となっている。
第４実施形態に係る圧縮機について図１５～図１９を用いて説明する。上記第１～第３実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、吐出弁ディスク５１が回転ロッド６１の回転方向と逆向きになる転動式となっている。これに対し、本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、吐出弁ディスク５１が回転ロッド６１の回転方向と同一方向となる摩擦式となっている。
【0083】
図１５、図１６に示すように、本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、回転ロッド６１の先端が丸みを帯びている。すなわち、回転ロッド６１の先端は、リアハウジング１３の円筒内周面に対して点接触しており、回転ロッド６１の先端とリアハウジング１３の円筒内周面の摩擦係数μｉは比較的大きくなっている。
【0084】
また、本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、吐出弁ディスク５１に２つの吐出口５５と１つの吸入口５６が形成されている。また、各吐出口５５には、それぞれ吐出弁５３が配置されている。すなわち、吐出弁切替機構５は、複数の吐出弁５３を有している。
【0085】
本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、図９に示した第１接触部Ｏの摩擦係数μoに対する第２接触部Ｉの摩擦係数μｉの比μｉ／μoが、ｒo／ｒｉよりも大きくなっている。なお、ｒo／ｒｉは、回転シャフト７０の回転中心と第２接触部Ｉとの距離ｒｉに対する回転シャフト７０の回転中心と第１接触部Ｏとの距離ｒoの比である。また、吐出弁ディスク５１の回転方向が回転シャフト７０の回転方向と同一方向になっている。
【0086】
そして、回転シャフト７０が時計回りに回動すると、第２接触部Ｉにおいて回転ロッド６１の先端が吐出弁ディスク５１の内周面を押圧することにより回転ロッド６１と吐出弁ディスク５１が摩擦によって一体となり一緒に時計回りに回動する。この際、吐出弁ディスク５１の外周はリアハウジング１３の円筒内周面に当接しながら滑るように回動する。
【0087】
次に、本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰの作動について説明する。
【0088】
まず、車両のシートへ向けて送風する空気の暖房を行う暖房運転を実施する。具体的には、回転シャフト７０が第１回転方向である反時計回りに回転すると、この回転シャフト７０の回転を受けてロータ４１がシリンダ４２の内周面に密接しながら移動する。そして、図６に示したように、ロータ４１によって圧力の高い冷媒ガスが第２連通部４２２に閉じ込められる。
【0089】
また、回転シャフト７０が反時計回りに回転することによって、吐出弁ディスク５１は反時計回りと逆の時計回りに回動し、回転止めピン５２によって図１６に示す位置で回動が止まる。
【0090】
この際、吐出弁ディスク５１は図１７に示した状態となる。すなわち、吐出弁ディスク５１は、吸入口５６ｂが、第１連通部４２１と第２接続口８２の間を連通する位置となる。また、吐出口５５が、第２連通部４２２と第１接続口８１の間を連通する位置となる。
【0091】
したがって、冷媒ガスが室外熱交換器である第２熱交換器３２０から第２接続口８２、吸入口５６ａ、第１連通部４２１を通って圧縮室４２３に吸入される。また、第２連通部４２２に閉じ込められた高圧の冷媒ガスの圧力によって吐出弁５３が開弁すると、この冷媒ガスは、吐出口５５および第１接続口８１を通って室内熱交換器である第１熱交換器３００に吐出される。
【0092】
この後、回転シャフト７０の反時計回りの回転に伴って圧縮室４２３で圧縮された冷媒が室内熱交換器である第１熱交換器３００に吐出される動作が繰り返し実施される。このように、車両のシートへ向けて送風する空気の暖房を行う暖房運転が実施される。
【0093】
次に、車両のシートへ向けて送風する空気の冷房を行う冷房運転を実施する。具体的には、回転シャフト７０が第１回転方向と逆の第２回転方向である時計回りに回転すると、この回転シャフト７０の回転を受けてロータ４１がシリンダ４２の内周面に密接しながら移動する。そして、図５に示したように、ロータ４１によって圧力の高い冷媒ガスが第１連通部４２１に閉じ込められる。
【0094】
また、回転シャフト７０が時計回りに回転することによって、吐出弁ディスク５１は時計回りと逆の反時計回りに回動し、回転止めピン５２によって図１８に示す位置で回動が止まる。
【0095】
この際、吐出弁ディスク５１は図１９に示した状態となる。すなわち、吐出弁ディスク５１は、吸入口５６ａが、第２連通部４２２と第１接続口８１の間を連通する位置となる。また、吐出口５５が、第１連通部４２１と第１接続口８１の間を連通する位置となる。
【0096】
したがって、室内熱交換器である第１熱交換器３００から第１接続口８１、吸入口５６ｂ、第１連通部４２１を通って冷媒ガスが圧縮室４２３に吸入される。また、第１連通部４２１に閉じ込められた高圧の冷媒ガスの圧力によって吐出弁５３が開弁すると、この冷媒ガスは、吐出口５５および第２接続口８２を通って室内熱交換器である第２熱交換器３２０に吐出される。
【0097】
この後、回転シャフト７０の反時計回りの回転に伴って圧縮室４２３で圧縮された冷媒が室内熱交換器である第２熱交換器３２０に吐出される動作が繰り返し実施される。このように、車両のシートへ向けて送風する空気の冷房を行う冷房運転が実施される。
【0098】
上記したように、動力伝達機構６は、回転シャフト７０の回転力を吐出弁ディスク５１に伝達する回転ロッド６１を有している。また、ハウジング１０は、吐出弁ディスクを収容する筒形状を成す筒状内周面を有するリアハウジング１３を有している。また、リアハウジング１３の筒状内周面と吐出弁ディスク５１とが接触する第１接触部Ｏの第１回転方向にかかるトルクが、吐出弁ディスクと回転ロッドとが接触する第２接触部Ｉの第２回転方向にかかるトルクよりも小さくなっている。さらに、吐出弁ディスク５１の回転方向が回転シャフト７０の回転方向と同一方向になっている。このように、動力伝達機構６を構成することができる。
【0099】
また、吐出弁切替機構５は、第１、第２の吐出弁５３を有し、吐出弁ディスク５１は、第１、第２の吐出口５５を有している。また、第１、第２の吐出弁５３は、第１、第２の吐出口５５に１つずつ配置されている。そして、回転シャフト７０が第１回転方向に回転したときに吐出弁５３の１つが第２連通部４２２と第１接続口８１の間を連通する位置となるよう吐出弁ディスク５１の位置が切り替わる。また、回転シャフト７０が第２回転方向に回転したときに別の吐出弁５３が第１連通部４２１と第２接続口８２の間を連通する位置となるよう吐出弁ディスク５１の位置が切り替わる。
【0100】
このように、回転シャフト７０の回転方向によって第１、第２の吐出弁５３の連通する先を第１接続口８１と第２接続口８２の間で切り替えるようにすることもできる。
【0101】
（第５実施形態）
第５実施形態に係る圧縮機について図２０を用いて説明する。本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、上記第４実施形態のものと比較して、さらに、吐出弁ディスク５１の外周面とリアハウジング１３の内周面の間にベアリング５８１が配置されている点が異なる。
第５実施形態に係る圧縮機について図２０を用いて説明する。本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、上記第４実施形態のものと比較して、さらに、吐出弁ディスク５１の外周面とリアハウジング１３の内周面の間にベアリング５８１が配置されている点が異なる。
【0102】
吐出弁切替機構５は、リアハウジング１３の円筒内周面と吐出弁ディスク５１との間に配置されたベアリング５８１を有している。ベアリング５８１は、吐出弁ディスク５１の外周面とリアハウジング１３の内周面の摩擦係数を低減している。
【0103】
これにより、図９に示した吐出弁ディスク５１とリアハウジング１３とが接触する第１接触部Ｏの摩擦係数μoを極めて小さくしたものと同様とみなすことができるので、摩擦式としての動作を確実に実現することができる。
【0104】
（第６実施形態）
第６実施形態に係る圧縮機について図２１～図２２を用いて説明する。上記各実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、回転ロッド６１の先端部６１ａが板状を成しているが、本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、回転ロッド６１の先端部６１ａが半球形状を成している。また、本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰの吐出弁切替機構５は、リアハウジング１３の円筒内周面よりも回転シャフト７０の軸線側に配置された回転止めピン５２を有している。この回転止めピン５２は、吐出弁ディスク５１と接触することにより吐出弁ディスク５１の周方向の回動を規制する。また、吐出弁ディスク５１には、回転止めピン５２と接触する円弧状長穴５７が形成されている。そして、回転止めピン５２と吐出弁ディスク５１に形成された円弧状長穴５７とが接触することにより吐出弁ディスク５１の回転方向が回転シャフト７０の回転方向と同一方向になっている。
第６実施形態に係る圧縮機について図２１～図２２を用いて説明する。上記各実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、回転ロッド６１の先端部６１ａが板状を成しているが、本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、回転ロッド６１の先端部６１ａが半球形状を成している。また、本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰの吐出弁切替機構５は、リアハウジング１３の円筒内周面よりも回転シャフト７０の軸線側に配置された回転止めピン５２を有している。この回転止めピン５２は、吐出弁ディスク５１と接触することにより吐出弁ディスク５１の周方向の回動を規制する。また、吐出弁ディスク５１には、回転止めピン５２と接触する円弧状長穴５７が形成されている。そして、回転止めピン５２と吐出弁ディスク５１に形成された円弧状長穴５７とが接触することにより吐出弁ディスク５１の回転方向が回転シャフト７０の回転方向と同一方向になっている。
【0105】
上記したように、回転ロッド６１の先端部６１ａは半球形状を成している。したがって、回転ロッド６１の先端部６１ａは、リアハウジング１３の円筒内周面と点接触する。したがって、回転ロッド６１の先端部６１ａがリアハウジング１３の円筒内周面と線接触する場合と比較して、回転ロッド６１の先端部６１ａとリアハウジング１３の円筒内周面ととの摩擦係数は大きくなり、摩擦式としての動作を確実に実現することができる。
【0106】
また、回転止めピン５２と吐出弁ディスク５１に形成された円弧状長穴５７とが接触することにより吐出弁ディスク５１の回転方向が回転シャフト７０の回転方向と同一方向になっている。
【0107】
また、吐出弁切替機構５は、リアハウジング１３の筒状内周面よりも回転シャフト７０の軸線側に配置され、吐出弁ディスク５１と接触することにより吐出弁ディスク５１の周方向の回動を規制する回転止めピン５２を有している。また、吐出弁ディスク５１には、回転止めピン５２と接触する円弧状長穴５７が形成されている。そして、回転止めピン５２と吐出弁ディスク５１に形成された円弧状長穴５７とが吐出弁ディスク５１の径方向に接触することにより吐出弁ディスク５１の回転方向が回転シャフトの回転方向と同一方向になっている。
【0108】
したがって、図９における第１接触部Ｏを、図２２における回転止めピン５２と吐出弁ディスク５１に形成された円弧状長穴５７との接触部とみなすことができる。すなわち、図９における回転シャフト７０の回転中心と第１接触部Ｏとの距離ｒoを、回転シャフト７０の回転中心と、回転止めピン５２と吐出弁ディスク５１に形成された円弧状長穴５７との接触部との距離とみなすことができる。このため、図９における距離ｒoをより小さくみなすことができ、摩擦式としての動作を確実に実現することができる。
【0109】
（第７実施形態）
第７実施形態に係る圧縮機について図２３を用いて説明する。本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、上記第６実施形態のものと比較して、さらに、回転止めピン５２の外周にベアリング５８２が配置されている。
第７実施形態に係る圧縮機について図２３を用いて説明する。本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、上記第６実施形態のものと比較して、さらに、回転止めピン５２の外周にベアリング５８２が配置されている。
【0110】
吐出弁切替機構５は、回転止めピン５２と吐出弁ディスク５１に形成された円弧状長穴の間に配置されたベアリング５８２を有している。ベアリング５８２により、回転止めピン５２と吐出弁ディスク５１に形成された円弧状長穴５７の摩擦係数が低下するようになっている。したがって、摩擦式としての動作を確実に実現することができる。
【0111】
（第８実施形態）
第８実施形態に係る圧縮機について図２４～図２５を用いて説明する。本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、回転シャフト７０の回転速度が大きくなると、遠心力によって回転ロッド６１の先端部６１ａが吐出弁ディスク５１の内周面から離れるよう構成されている。
第８実施形態に係る圧縮機について図２４～図２５を用いて説明する。本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、回転シャフト７０の回転速度が大きくなると、遠心力によって回転ロッド６１の先端部６１ａが吐出弁ディスク５１の内周面から離れるよう構成されている。
【0112】
動力伝達機構６は、回転シャフト７０の回転力を吐出弁ディスク５１に伝達する回転ロッド６１と、回転ロッド６１を移動可能に支持するロッド固定ピン６３と、を有している。さらに、ロッド固定ピン６３とともに回転ロッド６１を吐出弁ディスク５１の内周面側に付勢するロッドばね６２を有している。
【0113】
また、回転ロッド６１は、吐出弁ディスク５１の内周面側と接触する先端部６１ａを有している。また、回転シャフト７０の中心線と直交する面において、回転ロッド６１およびロッド固定ピン６３により構成される部材の重心位置が、回転シャフト７０の中心に対して回転ロッド６１の先端部６１ａと反対側となっている。
【0114】
このような構成において、回転シャフト７０の回転速度が小さい場合には、ロッドばね６２によってロッド固定ピン６３とともに回転ロッド６１を吐出弁ディスク５１の内周面側に付勢されている。
【0115】
しかし、回転シャフト７０の回転速度が大きくなると、遠心力によって回転ロッド６１の先端部６１ａが吐出弁ディスク５１の内周面から離れようとする力が大きくなる。
【0116】
そして、ロッドばね６２が回転ロッド６１を吐出弁ディスク５１の内周面側に付勢する力よりも、回転ロッド６１の先端部６１ａが吐出弁ディスク５１の内周面から離れる力が大きくなると、回転ロッド６１の先端部６１ａが吐出弁ディスク５１の内周面から離れる。
【0117】
これにより、圧縮機ＣＯＭＰの圧縮機構４が流体を圧縮する際に、回転ロッド６１の先端部６１ａが吐出弁ディスク５１に接触しなくなるので、回転ロッド６１の先端部６１ａと吐出弁ディスク５１の接触部の摩耗を防止することができる。
【0118】
（第９実施形態）
第９実施形態に係る圧縮機について図２６～図２７を用いて説明する。本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰの吐出弁ディスク５１は、該吐出弁ディスク５１の中心から回転シャフト７０の端部７３に向かって立設された突起部５１２を有している。
第９実施形態に係る圧縮機について図２６～図２７を用いて説明する。本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰの吐出弁ディスク５１は、該吐出弁ディスク５１の中心から回転シャフト７０の端部７３に向かって立設された突起部５１２を有している。
【0119】
また、動力伝達機構６は、突起部５１２の径方向外側に配置されたプレート部材６９と、回転シャフト７０に固定されたばねケース７４と、ばねケース７４に固定され、プレート部材６９を突起部５１２に向かって付勢する突起部ばね６９１を有している。
【0120】
また、吐出弁ディスク５１に設けられた突起部５１２とプレート部材６９の接触部は、ばねケースの外周よりも内側に配置され、回転シャフト７０の回転速度が大きくなると、遠心力によってプレート部材６９が突起部５１２から離れる。
【0121】
これにより、圧縮機ＣＯＭＰの圧縮機構４が流体を圧縮する際に、プレート部材６９が突起部５１２に接触しなくなるので、プレート部材６９と突起部５１２の接触部の摩耗を防止することができる。
【0122】
また、上記第８実施形態のものは、回転ロッド６１、ロッド固定ピン６３およびロッドばね６２により構成される部材の重心位置を調整するために大型化してしまうが、本実施形態では小型化が可能である。
【0123】
（第１０実施形態）
第１０実施形態に係る圧縮機について図２８～図２９を用いて説明する。本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰでは、吐出口５５は、第１流路５５１と、第１流路５５１より第１接続口８１および第２接続口８２が設けられたハウジング１３側に配置された第２流路５５２と、を有している。吐出口５５には、第１流路５５１と第２流路５５２の間に配置されて吐出弁５３を支持する突起部５５３が設けられている。そして、第２流路５５２の第１流路５５１と反対側の端部の流路断面積は、第１流路５５１の第２流路５５２側と反対側の端部の流路断面積よりも大きくなっている。
第１０実施形態に係る圧縮機について図２８～図２９を用いて説明する。本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰでは、吐出口５５は、第１流路５５１と、第１流路５５１より第１接続口８１および第２接続口８２が設けられたハウジング１３側に配置された第２流路５５２と、を有している。吐出口５５には、第１流路５５１と第２流路５５２の間に配置されて吐出弁５３を支持する突起部５５３が設けられている。そして、第２流路５５２の第１流路５５１と反対側の端部の流路断面積は、第１流路５５１の第２流路５５２側と反対側の端部の流路断面積よりも大きくなっている。
【0124】
また、第１流路５５１には、隙間をシールするシールリング５４１と、吐出弁５３の吐出弁ばね５３２を固定するための固定部材５４３と、が配置されている。また、第２流路５５２には、隙間をシールするシールリング５４２が配置されている。固定部材５４３は、吐出弁ディスク５１に固定されている。固定部材５４３は、第２流路５５２の内部に吐出弁ばね５３２を収容した後、第２流路５５２の内部側面に固定されるようになっている。
【0125】
このような構成において、第１流路５５１の内部に高圧の冷媒が導入されて吐出弁５３が開弁すると、第１流路５５１から第２流路５５２に高圧の冷媒が導入される。
【0126】
ここで、第２流路５５２の第１流路５５１と反対側の端部の流路断面積は、第１流路５５１の第２流路５５２側と反対側の端部の流路断面積よりも大きくなっている。このため、図２９中のＪで示される領域に、第２流路５５２側から第１流路５５１側への差圧力が発生する。すなわち、図２９中のＪで示される領域に、図中、上側から下側への差圧力が発生する。
【0127】
この差圧力によって、吐出弁ディスク５１がハウジング１０の仕切り板１２に押し付けられるので、振動等によって吐出弁ディスク５１の位置が変動してしまうことを防止することができる。
【0128】
（第１１実施形態）
第１１実施形態に係る圧縮機について図３０を用いて説明する。上記第１０実施形態のものは、第１流路５５１に、吐出弁ディスク５１に固定された固定部材５４３が配置されているが、本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、第１流路５５１に、固定部材５４３が配置されていない。
第１１実施形態に係る圧縮機について図３０を用いて説明する。上記第１０実施形態のものは、第１流路５５１に、吐出弁ディスク５１に固定された固定部材５４３が配置されているが、本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、第１流路５５１に、固定部材５４３が配置されていない。
【0129】
本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、吐出弁ばね５３２が、シールリング５４１をリアハウジング１３側に付勢するとともに、吐出弁体５３１を介して吐出弁ディスク５１を仕切り板１２側に付勢している。
【0130】
シールリング５４１が吐出弁ディスク５１に接続されていないこと、吐出弁ばね５３２がシールリング５４１をリアハウジング１３側に付勢することで、吐出弁ばね５３２で発生するリアハウジング１３側への付勢力は、吐出弁ディスク５１を介さずリアハウジング１３に受けられる。したがって、吐出弁ばね５３２によって吐出弁ディスク５１がリアハウジング１３側反対の仕切り板１２側に押し付けられるので、振動等によって吐出弁ディスク５１の位置が変動してしまうことを防止することができる。
【0131】
すなわち、吐出弁ばね５３２が第１接続口８１および第２接続口８２が設けられたリアハウジング１３を付勢する力で、吐出弁ディスク５１がハウジング１３と反対側に配置された仕切り板１２に押し付けられている。これにより、振動等によって吐出弁ディスク５１の位置が変動してしまうことを防止することができる。
【0132】
（第１２実施形態）
第１２実施形態に係る圧縮機について図３１を用いて説明する。本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、吐出弁ディスク５１に、吐出弁ディスク５１の重心を円盤状の吐出弁ディスクの中心に近づけるための穴部５６ｘ、５６ｙが形成されている。本実施形態の吐出弁ディスク５１は、図４に示した上記第１実施形態のものと比較して、さらに穴部５６ｘ、５６ｙが形成されている点が異なる。
第１２実施形態に係る圧縮機について図３１を用いて説明する。本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、吐出弁ディスク５１に、吐出弁ディスク５１の重心を円盤状の吐出弁ディスクの中心に近づけるための穴部５６ｘ、５６ｙが形成されている。本実施形態の吐出弁ディスク５１は、図４に示した上記第１実施形態のものと比較して、さらに穴部５６ｘ、５６ｙが形成されている点が異なる。
【0133】
吐出弁ディスク５１は円盤状を成している。また、穴部５６ｘ、５６ｙは、吐出弁ディスク５１の表裏を貫通している。穴部５６ｘ、５６ｙにより、吐出弁ディスク５１の重心が吐出弁ディスクの中心に近づいている。
【0134】
なお、穴部５６ｘ、５６ｙが形成されていない場合、吐出弁ディスク５１の重心が吐出弁ディスクの中心から遠ざかる。また、穴部５６ｘ、５６ｙが形成されていることにより、吐出弁ディスク５１の重心が吐出弁ディスクの中心とほぼ一致している。穴部５６ｘ、５６ｙは、吐出弁ディスク５１の重心を吐出弁ディスクの中心に近づけるために設けられており、他の用途で用いられていない。
【0135】
吐出弁ディスク５１の重心が円盤状の吐出弁ディスクの中心から離れていると、外部からの加振力が吐出弁ディスク５１の自転モーメントになってしまい、吐出弁ディスク５１が回転してしまうことが考えられる。
【0136】
これに対し、本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、吐出弁ディスク５１に、吐出弁ディスク５１の重心を円盤状の吐出弁ディスクの中心に近づけるための穴部５６ｘ、５６ｙが形成されているので、加振力により吐出弁ディスク５１が回転するのを防止することができる。
【0137】
（第１３実施形態）
第１３実施形態に係る圧縮機について図３２を用いて説明する。上記各実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、回転ロッド６１の先端部６１ａがリアハウジング１３の円筒内周面と接触するように構成されているが、本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、回転ロッド６１の先端側面６１ｂがリアハウジング１３と接触するよう構成されている。
第１３実施形態に係る圧縮機について図３２を用いて説明する。上記各実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、回転ロッド６１の先端部６１ａがリアハウジング１３の円筒内周面と接触するように構成されているが、本実施形態の圧縮機ＣＯＭＰは、回転ロッド６１の先端側面６１ｂがリアハウジング１３と接触するよう構成されている。
【0138】
このように、回転ロッド６１の先端側面６１ｂがリアハウジング１３と接触するよう構成することもできる。
【0139】
（第１４実施形態）
第１４実施形態に係る圧縮機について図３３～図３７を用いて説明する。上記各実施形態では、図３３に示すように、回転シャフト７０にロータ４１と回転ロッド６１が固定されており、回転ロッド６１の外周を囲むように吐出弁ディスク５１が配置されている。そして、回転シャフト７０の回転に伴って回転ロッド６１が回転することにより吐出弁ディスク５１が回動するようになっている。
第１４実施形態に係る圧縮機について図３３～図３７を用いて説明する。上記各実施形態では、図３３に示すように、回転シャフト７０にロータ４１と回転ロッド６１が固定されており、回転ロッド６１の外周を囲むように吐出弁ディスク５１が配置されている。そして、回転シャフト７０の回転に伴って回転ロッド６１が回転することにより吐出弁ディスク５１が回動するようになっている。
【0140】
これに対し、図３４に示すように、回転ロッド６１の端部に吐出弁ディスク５１を配置するようにしてもよい。そして、回転シャフト７０の回転に伴って回転ロッド６１が回転することにより吐出弁ディスク５１が回動するようにしてもよい。
【0141】
また、図３５に示すように、回転シャフト７０にロータ４１と回転ロッド６１が固定されており、回転ロッド６１の内周側に吐出弁ディスク５１を配置することもできる。そして、回転シャフト７０の回転に伴って回転ロッド６１が回転することにより吐出弁ディスク５１が回動するようにしてもよい。
【0142】
また、図３６に示すように、回転シャフト７０にロータ４１が固定されており、ロータ４１と回転ロッド６１が接触するとともに、回転ロッド６１と吐出弁ディスク５１が接触するよう配置することもできる。そして、回転シャフト７０の回転に伴ってロータ４１が回転することにより回転ロッド６１が回転し、回転ロッド６１が回転することにより吐出弁ディスク５１が回動するよう構成することもできる。
【0143】
また、図３７に示すように、回転シャフト７０に回転ロッド６１が固定されており、回転ロッド６１とロータ４１が接触するとともに、回転ロッド６１と吐出弁ディスク５１が接触するよう配置することもできる。そして、回転シャフト７０の回転に伴って回転ロッド６１が回転することによりロータ４１と吐出弁ディスク５１が回転するよう構成することもできる。
【0144】
（他の実施形態）
（１）上記各実施形態では、回転シャフト７０が正回転したときと逆回転したときで吸入口５６と吐出口５５が切り替わるローリングピストン型圧縮機を例に、本圧縮機について説明した。これに対し、例えば、ベーン型圧縮機のような回転シャフトが正回転したときと逆回転したときとで吸入口と吐出口が切り替わる圧縮機に適用してもよい。
（１）上記各実施形態では、回転シャフト７０が正回転したときと逆回転したときで吸入口５６と吐出口５５が切り替わるローリングピストン型圧縮機を例に、本圧縮機について説明した。これに対し、例えば、ベーン型圧縮機のような回転シャフトが正回転したときと逆回転したときとで吸入口と吐出口が切り替わる圧縮機に適用してもよい。
【0145】
（２）上記各実施形態では、圧縮機ＣＯＭＰによって冷媒を圧縮する例を示したが、冷媒以外の流体を圧縮するよう構成することもできる。
【0146】
（３）上記第８、第９実施形態では、転動式の吐出弁切替機構５を有する圧縮機において、遠心力により回転ロッド６１の先端部が吐出弁ディスク５１の内周面から離れる構成について示した。これに対し、上記各実施形態の摩擦式の吐出弁切替機構５を有する圧縮機において、遠心力により回転ロッド６１の先端部６１ａが吐出弁ディスク５１の内周面から離れるよう構成することもできる。
【0147】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【0148】
（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、圧縮機であって、
回転可能に支持される回転シャフトと、回転シャフトを収容するとともに、第１接続口および第２接続口を有するハウジングと、を備えている。また、流体を圧縮する圧縮室、圧縮室と連通する第１連通部および圧縮室と連通する第２連通部を有するシリンダを備えている。また、圧縮機構を備えている。なお、圧縮機構は、回転シャフトが第１回転方向に回転したときに第１連通部から圧縮室に吸入した流体を圧縮して第２連通部に導入する。また、圧縮機構は、回転シャフトが第１回転方向と逆の第２回転方向に回転したときに第２連通部から圧縮室に吸入した流体を圧縮して第１連通部に導入する。また、第１連通部および第２連通部のいずれか一方と連通する吐出口を有する吐出弁ディスクと、吐出口に配置され吐出口の流体の圧力が所定値以上になると開弁する吐出弁と、を有する吐出弁切替機構と、を備えている。そして、回転シャフトが第１回転方向に回転したときに吐出口が第２連通部と第１接続口の間を連通する位置となり、回転シャフトが第２回転方向に回転したときに吐出口が第１連通部と第２接続口の間を連通する位置となるよう吐出弁ディスクの位置が切り替わる。
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、圧縮機であって、
回転可能に支持される回転シャフトと、回転シャフトを収容するとともに、第１接続口および第２接続口を有するハウジングと、を備えている。また、流体を圧縮する圧縮室、圧縮室と連通する第１連通部および圧縮室と連通する第２連通部を有するシリンダを備えている。また、圧縮機構を備えている。なお、圧縮機構は、回転シャフトが第１回転方向に回転したときに第１連通部から圧縮室に吸入した流体を圧縮して第２連通部に導入する。また、圧縮機構は、回転シャフトが第１回転方向と逆の第２回転方向に回転したときに第２連通部から圧縮室に吸入した流体を圧縮して第１連通部に導入する。また、第１連通部および第２連通部のいずれか一方と連通する吐出口を有する吐出弁ディスクと、吐出口に配置され吐出口の流体の圧力が所定値以上になると開弁する吐出弁と、を有する吐出弁切替機構と、を備えている。そして、回転シャフトが第１回転方向に回転したときに吐出口が第２連通部と第１接続口の間を連通する位置となり、回転シャフトが第２回転方向に回転したときに吐出口が第１連通部と第２接続口の間を連通する位置となるよう吐出弁ディスクの位置が切り替わる。
【0149】
また、第２の観点によれば、吐出弁切替機構は、第１連通部および第２連通部のいずれか他方と連通する吸入口を有している。また、吐出弁ディスクの位置は、回転シャフトが第１回転方向に回転したときに吸入口が第１連通部と第２接続口の間を連通する位置となるよう切り替わる。また、吐出弁ディスクの位置は、回転シャフトが第２回転方向に回転したときに吸入口が第２連通部と第１接続口の間を連通する位置となるよう切り替わる。
【0150】
したがって、回転シャフト７０の回転方向によって吐出弁ディスク５１の位置が切り替わり、吐出弁ディスクに設けられた吸入口と連通する先を、第１接続口と第２接続口の間で切り替えることができる。
【0151】
また、第３の観点によれば、吐出弁ディスクに駆動力を伝達する動力伝達機構を備え、動力伝達機構は、回転シャフトの回転力により吐出弁ディスクの位置を切り替える。
【0152】
したがって、吐出弁ディスクの位置を切り替えるための動力を別途用意することなく、回転シャフトの回転力により吐出弁ディスクの位置を切り替えることができる。
【0153】
また、第４の観点によれば、動力伝達機構は、回転シャフトの回転力を吐出弁ディスクに伝達する回転ロッドを有している。また、ハウジングは、吐出弁ディスクを収容する筒形状を成す筒状内周面を有するリアハウジングを有している。また、リアハウジングの筒状内周面と吐出弁ディスクとが接触する接触部を第１接触部とする。また、吐出弁ディスクと回転ロッドとが接触する接触部を第２接触部とする。このとき、第１接触部の第１回転方向にかかるトルクが、第２接触部の第２回転方向にかかるトルクよりも大きくなっており、かつ、吐出弁ディスクの回転方向が回転シャフトの回転方向と逆方向になっている。このように、動力伝達機構を構成することができる。
【0154】
また、第５の観点によれば、動力伝達機構は、吐出弁ディスクと回転ロッドとの間に配置されたベアリングを有している。ベアリングは、回転ロッドと吐出弁ディスクの内周面の摩擦係数を低減している。これにより、吐出弁ディスクと回転ロッドとが接触する第２接触部の摩擦係数を極めて小さくしたものと同様とみなすことができるので、転動式としての動作を確実に実現することができる。
【0155】
また、第６の観点によれば、リアハウジングの円筒内周面には第１ギヤ歯が形成され、吐出弁ディスクの外周面には、第１ギヤ歯と噛み合う第２ギヤ歯が形成されている。第１ギヤ歯と第２ギヤ歯により、リアハウジングの円筒内周面と吐出弁ディスクとが接触する第１接触部の摩擦係数を極めて大きくしたものと同様とみなすことができるので、転動式としての動作を確実に実現することができる。
【0156】
また、第７の観点によれば、動力伝達機構は、回転シャフトの回転力を吐出弁ディスクに伝達する回転ロッドを有している。また、ハウジングは、吐出弁ディスクを収容する筒形状を成す筒状内周面を有するリアハウジングを有している。また、第１回転方向にかかるトルクが、第２接触部の第２回転方向にかかるトルクよりも小さくなっており、かつ、吐出弁ディスクの回転方向が回転シャフトの回転方向と同一方向になっている。このように、動力伝達機構を構成することができる。
【0157】
また、第８の観点によれば、吐出弁切替機構は、第１、第２の吐出弁を有し、吐出弁ディスクは、第１、第２の吐出口を有し、第１、第２の吐出弁は、第１、第２の吐出口に１つずつ配置されている。そして、回転シャフトが第１回転方向に回転したときに第１の吐出弁の１つが第２連通部と第１接続口の間を連通する位置となるよう吐出弁ディスクの位置が切り替わる。また、回転シャフトが第２回転方向に回転したときに第２の吐出弁が第１連通部と第２接続口の間を連通する位置となるよう吐出弁ディスクの位置が切り替わる。
【0158】
このように、回転シャフトの回転方向によって第１、第２の吐出弁の連通する先を第１接続口と第２接続口の間で切り替えるようにすることもできる。
【0159】
また、第９の観点によれば、吐出弁切替機構は、リアハウジングの円筒内周面と吐出弁ディスクとの間に配置されたベアリングを有している。これにより、吐出弁ディスクとリアハウジングとが接触する第１接触部の摩擦係数を極めて小さくしたものと同様とみなすことができるので、摩擦式としての動作を確実に実現することができる。
【0160】
また、第１０の観点によれば、吐出弁切替機構は、リアハウジングの筒状内周面よりも回転シャフトの軸線側に配置され、吐出弁ディスクと接触することにより吐出弁ディスクの周方向の回動を規制する回転止め機構を有している。また、吐出弁ディスクには、回転止め機構と接触する円弧状長穴が形成されている。そして、回転止め機構と吐出弁ディスクに形成された円弧状長穴とが吐出弁ディスクの径方向に接触することにより吐出弁ディスクの回転方向が回転シャフトの回転方向と同一方向になっている。
【0161】
したがって、第１接触部を、回転止め機構と吐出弁ディスクに形成された円弧状長穴との接触部とみなすことができる。すなわち、回転シャフトの回転中心と第１接触部との距離を、回転シャフトの回転中心と、回転止め機構と吐出弁ディスクに形成された円弧状長穴との接触部との距離とみなすことができる。このため、回転シャフト７０の回転中心と第１接触部との距離をより小さくみなすことができ、摩擦式としての動作を確実に実現することができる。
【0162】
また、第１１の観点によれば、吐出弁切替機構は、回転止め機構と吐出弁ディスクに形成された円弧状長穴の間に配置されたベアリングを有している。このベアリングにより、回転止めピンと吐出弁ディスクに形成された円弧状長穴の摩擦係数が低下するようになっている。したがって、摩擦式としての動作を確実に実現することができる。
【0163】
また、第１２の観点によれば、動力伝達機構は、回転シャフトの回転力を吐出弁ディスクに伝達する回転ロッドを有している。また、回転ロッドを移動可能に支持するロッド固定ピンと、ロッド固定ピンとともに回転ロッドを吐出弁ディスクの内周面側に付勢するロッドばねと、を有している。また、回転ロッドは、吐出弁ディスクの内周面側と接触する先端部を有している。また、回転シャフトの中心と直交する面において、回転ロッドおよびロッド固定ピンにより構成される部材の重心位置が、回転シャフトの中心に対して回転ロッドの先端部と反対側となっている。そして、回転シャフトの回転速度が大きくなると、遠心力によって回転ロッドの先端部が吐出弁ディスクの内周面から離れる。
【0164】
これにより、圧縮機の圧縮機構が流体を圧縮する際に、回転ロッドの先端部が吐出弁ディスクに接触しなくなるので、回転ロッドの先端部と吐出弁ディスクの接触部の摩耗を防止することができる。
【0165】
また、第１３の観点によれば、吐出弁ディスクは、該吐出弁ディスクの中心から回転シャフトの端部に向かって立設された突起部を有している。また、動力伝達機構は、突起部の径方向外側に配置されたプレート部材と、回転シャフトに固定されたばねケースと、ばねケースに固定され、プレート部材を突起部に向かって付勢する突起部ばねを有している。また、吐出弁ディスクに設けられた突起部とプレート部材の接触部は、ばねケースの外周よりも内側に配置され、回転シャフトの回転速度が大きくなると、遠心力によってプレート部材が突起部から離れる。
【0166】
これにより、圧縮機の圧縮機構が流体を圧縮する際に、プレート部材が突起部に接触しなくなるので、プレート部材と突起部の接触部の摩耗を防止することができる。
【0167】
また、第１４の観点によれば、吐出口は、第１流路と、第１流路より第１接続口および第２接続口が設けられたハウジング側に配置された第２流路と、を有している。また、第２流路の第１流路と反対側の端部の流路断面積は、第１流路の第２流路側と反対側の端部の流路断面積よりも大きくなっている。
【0168】
したがって、流体による第２流路側から第１流路側への差圧力が発生し、この差圧力によって、吐出弁ディスクがハウジングと反対側に押し付けられるので、振動等によって吐出弁ディスクの位置が変動してしまうことを防止することができる。
【0169】
また、第１５の観点によれば、吐出弁は、吐出口に配置された弁体と、吐出口を塞ぐように弁体を付勢する吐出弁ばねと、を有している。また、吐出弁ばねが第１接続口および第２接続口が設けられたハウジングを付勢する力で、吐出弁ディスクがハウジングと反対側に押し付けられている。
【0170】
したがって、吐出弁ばねによって吐出弁ディスクがハウジングと反対側に押し付けられるので、振動等によって吐出弁ディスクの位置が変動してしまうことを防止することができる。
【0171】
また、第１６の観点によれば、吐出弁ディスクは円盤状を成している。また、吐出弁ディスクには、吐出弁ディスクの重心を円盤状の吐出弁ディスクの中心に近づけるための穴部が形成されている。したがって、加振力により吐出弁ディスクが回転するのを防止することができる。
【0172】
また、第１７の観点によれば、冷凍サイクルは、上記圧縮機と、第１接続口に接続された第１熱交換器と、第２接続口に接続された第２熱交換器と、第１熱交換器と第２熱交換器の間に配置された絞り装置と、を備えている。さらに、流体を、圧縮機、第１熱交換器、絞り装置および第２熱交換器の間で循環するように接続する配管を備えている。このように、上記圧縮機を備えた冷凍サイクルを構成することができる。
【符号の説明】
【0173】
１ ハウジング
１０ フロントハウジング
１２ 仕切り板
１３ リアハウジング
４１ ロータ
４２ シリンダ
４３ ベーン
５１ 吐出弁ディスク
５２ 回転止め機構
５３ 吐出弁
５５ 吐出口
５６ 吸入口
５７ 円弧状長穴
６１ ロッド
６２ ロッド固定ピン
６３ ロッドばね
７０ 回転シャフト
７１ 円筒部
７２ 偏心部
７３ 端部
８１ 第１接続口
８２ 第２接続口
３００ 第１熱交換器
３１０ 膨張弁
３２０ 第２熱交換器
３３０ 送風器
３４０ 配管
１０ フロントハウジング
１２ 仕切り板
１３ リアハウジング
４１ ロータ
４２ シリンダ
４３ ベーン
５１ 吐出弁ディスク
５２ 回転止め機構
５３ 吐出弁
５５ 吐出口
５６ 吸入口
５７ 円弧状長穴
６１ ロッド
６２ ロッド固定ピン
６３ ロッドばね
７０ 回転シャフト
７１ 円筒部
７２ 偏心部
７３ 端部
８１ 第１接続口
８２ 第２接続口
３００ 第１熱交換器
３１０ 膨張弁
３２０ 第２熱交換器
３３０ 送風器
３４０ 配管
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】