特許 7400080 回転式圧縮機及び冷凍サイクル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-08

(45)【発行日】2023-12-18

(54)【発明の名称】回転式圧縮機及び冷凍サイクル装置

(51)【国際特許分類】

   F04C 27/00 20060101AFI20231211BHJP

   F04C 23/00 20060101ALI20231211BHJP

   F04C 23/02 20060101ALI20231211BHJP

   F04C 29/00 20060101ALI20231211BHJP

【ＦＩ】

F04C27/00 321

F04C23/00 F

F04C23/02 J

F04C29/00 D

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022507998

(86)(22)【出願日】2020-03-19

(86)【国際出願番号】 JP2020012444

(87)【国際公開番号】W WO2021186713

(87)【国際公開日】2021-09-23

【審査請求日】2022-08-16

(73)【特許権者】

【識別番号】505461072

【氏名又は名称】東芝キヤリア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平山 卓也

(72)【発明者】

【氏名】志田 勝吾

(72)【発明者】

【氏名】長畑 大志

(72)【発明者】

【氏名】戸田 隼

(72)【発明者】

【氏名】栗田 知明

【審査官】岸 智章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１６５５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－００２４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２０７５３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｃ ２３／００ － ２９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

偏心部を有する回転軸と、
前記回転軸における軸方向の第１側に配置され、前記回転軸を回転させる電動機と、
前記回転軸における前記軸方向の第２側に配置され、シリンダと、前記シリンダに対して前記軸方向の第１側に設けられた主軸受と、前記シリンダに対して前記軸方向の第２側に設けられた副軸受と、を有する圧縮機構と、
前記副軸受の前記軸方向の第２側で前記回転軸に設けられたバランサと、
前記バランサを覆うバランサカバーと、を備え、
前記回転軸には、前記軸方向の第２側端面で開口する潤滑油の供給路が形成され、
前記バランサカバーにおいて、前記供給路と前記軸方向で対向する位置には、前記供給路と前記バランサカバーの外部とを連通させる供給孔が形成され、
前記バランサカバーと前記回転軸との間には、前記バランサカバー及び前記回転軸の前記軸方向での相対移動を許容した状態で、前記バランサカバーと前記回転軸との間をシールするシール機構が設けられ、
前記バランサカバーは、
前記回転軸における前記軸方向の第２側端部が進入する進入孔を有するカバー本体と、
前記進入孔に対して前記軸方向で対向する位置に前記供給孔を有し、前記カバー本体に対して前記軸方向の第２側から取り付けられた蓋部材と、を備え、
前記シール機構は、前記回転軸に対して前記軸方向の第２側であって、前記回転軸と前記蓋部材との間に介在して、前記軸方向に移動可能に配置されている、
回転式圧縮機。

【請求項2】

前記シール機構は、
前記回転軸と前記蓋部材との間に介在して前記軸方向に移動可能に支持された中間部材と、
前記中間部材に設けられ、前記カバー本体及び前記蓋部材の何れか一方に密接するシール部材と、を備え、
前記シール機構は、前記軸方向の前記第１側に向けて付勢された状態で、前記回転軸の第２側端面に当接している、
請求項１に記載の回転式圧縮機。

【請求項3】

前記シール部材は、断面がＶ字状の部材であって、Ｖ字状の開口側が前記バランサカバー内に連通し、閉塞側が供給孔に連通していることを特徴とする請求項２に記載の回転式圧縮機。

【請求項4】

前記中間部材は、前記カバー本体との間に前記軸方向の隙間を有した状態で、前記回転軸における前記軸方向の第２側端面に当接し、
前記隙間は、前記中間部材と前記蓋部材とにより画成された空間に連通している、
請求項２又は請求項３に記載の回転式圧縮機。

【請求項5】

前記シール機構は、前記バランサカバーに対する前記中間部材の回転を規制する回り止め部を備えている、
請求項２から請求項４の何れか１項に記載の回転式圧縮機。

【請求項6】

前記シール部材は、弾性変形可能な材料により構成されるとともに、前記中間部材と前記蓋部材とに前記軸方向で密接し、
前記シール機構は、前記シール部材を介して前記中間部材と前記蓋部材とを前記軸方向に離間させる方向に付勢する付勢部材を備えている、
請求項２から請求項５の何れか１項に記載の回転式圧縮機。

【請求項7】

前記シール部材は、前記中間部材の外周と前記カバー本体との間に介在して、前記中間部材の前記軸方向の移動に伴い、前記カバー本体に摺動可能に構成され、
前記シール機構は、前記中間部材と前記蓋部材とを前記軸方向に離間させる方向に付勢する付勢部材を備えている、
請求項２から請求項５の何れか１項に記載の回転式圧縮機。

【請求項8】

請求項１から請求項７の何れか１項に記載の回転式圧縮機と、
前記回転式圧縮機に接続された放熱器と、
前記放熱器に接続された膨張装置と、
前記膨張装置と前記回転式圧縮機との間に接続された蒸発器と、を備えていることを特徴とする冷凍サイクル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、回転式圧縮機及び冷凍サイクル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

空気調和装置等の冷凍サイクル装置には、回転式圧縮機が利用されている。回転式圧縮機では、回転軸の偏心部が圧縮機構で偏心回転することで、冷媒が圧縮される。

【0003】

この種の回転式圧縮機では、偏心部で発生する遠心力に伴う回転軸の振れ回りを抑制するために、例えば回転軸のうち圧縮機構よりも下方に位置する部分に、バランサを設ける場合がある。バランサは、バランサカバーにより下方から覆われている。しかしながら、従来の回転式圧縮機では、バランサカバー内からの冷媒の漏れを抑制する点で未だ改善の余地があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１６５５０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、バランサカバーと回転軸との間のシール性を確保できる回転式圧縮機及び冷凍サイクル装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の回転式圧縮機は、回転軸と、電動機と、圧縮機構と、バランサと、バランサカバーと、を持つ。回転軸は、偏心部を有する。電動機は、回転軸における軸方向の第１側に配置され、回転軸を回転させる。圧縮機構は、回転軸における軸方向の第２側に配置される。圧縮機構は、シリンダと、主軸受と、副軸部と、を持つ。主軸受は、シリンダに対して軸方向の第１側に設けられる。副軸受は、シリンダに対して軸方向の第２側に設けられる。バランサは、副軸受の軸方向の第２側で回転軸に設けられる。バランサカバーは、バランサを覆う。回転軸には、軸方向の第２側端面で開口する潤滑油の供給路が形成される。バランサカバーにおいて、供給路と軸方向で対向する位置には、供給路とバランサカバーの外部とを連通させる供給孔が形成される。バランサカバーと回転軸との間には、バランサカバー及び回転軸の軸方向での相対移動を許容した状態で、バランサカバーと回転軸との間をシールするシール機構が設けられている。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態における回転式圧縮機の断面図を含む、冷凍サイクル装置の概略構成図。

【図2】第１の実施形態における回転式圧縮機の部分断面図。

【図3】図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に相当する圧縮機構の断面図。

【図4】第２の実施形態における回転式圧縮機の部分断面図。

【図5】第３の実施形態における回転式圧縮機の部分断面図。

【図6】第３の実施形態の変形例に係る回転式圧縮機の部分断面図。

【図7】第３の実施形態の変形例に係る回転式圧縮機において、図５のＶIＩ－ＶIＩ線に対応する断面図。

【図8】第４の実施形態の他の構成に係る回転式圧縮機の部分断面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態の回転式圧縮機及び冷凍サイクル装置を、図面を参照して説明する。以下の説明では、上述した各実施形態において、同一又は対応する構成については、同一の符号を付して説明を省略する場合がある。以下で説明する実施形態や変形例において、対応する構成については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。なお、以下の説明において、例えば「平行」や「直交」、「中心」、「同軸」等の相対的又は絶対的な配置を示す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差や同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
（第１の実施形態）
始めに、冷凍サイクル装置１について簡単に説明する。図１は、第１の実施形態における回転式圧縮機２の断面図を含む、冷凍サイクル装置１の概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置１は、回転式圧縮機２と、回転式圧縮機２に接続された放熱器である凝縮器３と、凝縮器３に接続された膨張装置４と、膨張装置４と回転式圧縮機２との間に接続された吸熱器としての蒸発器５と、を備えている。

【0009】

回転式圧縮機２は、いわゆるロータリ式の圧縮機である。回転式圧縮機２は、内部に取り込まれる低圧の気体冷媒を圧縮して高温・高圧の気体冷媒とする。なお、回転式圧縮機２の具体的な構成については後述する。
凝縮器３は、回転式圧縮機２から送り込まれる高温・高圧の気体冷媒から熱を放熱させ、高圧の液体冷媒にする。

【0010】

膨張装置４は、凝縮器３から送り込まれる高圧の液体冷媒の圧力を下げ、低温・低圧の液体冷媒にする。
蒸発器５は、膨張装置４から送り込まれる低温・低圧の液体冷媒を気化させ、低温・低圧の液体冷媒を低圧の気体冷媒にする。そして、蒸発器５において、低圧の液体冷媒が気化する際に周囲から気化熱を奪い、周囲が冷却される。なお、蒸発器５を通過した低圧の気体冷媒は、上述した回転式圧縮機２内に取り込まれる。

【0011】

このように、本実施形態の冷凍サイクル装置１では、作動流体である冷媒が気体冷媒と液体冷媒とに相変化しながら循環する。なお、本実施形態の冷凍サイクル装置１において、冷媒はＲ４１０ＡやＲ３２等のＨＦＣ系冷媒、Ｒ１２３４ｙｆやＲ１２３４ｚｅ等のＨＦＯ系冷媒、ＣＯ_２等の自然冷媒等を用いることが可能である。

【0012】

次に、上述した回転式圧縮機２について説明する。
本実施形態の回転式圧縮機２は、圧縮機本体１１と、アキュムレータ１２と、を備えている。
アキュムレータ１２は、いわゆる気液分離器である。アキュムレータ１２は、上述した蒸発器５と圧縮機本体１１との間に設けられている。アキュムレータ１２は、吸い込みパイプ１０を通して圧縮機本体１１に接続されている。アキュムレータ１２は、蒸発器５で気化された気体冷媒、及び蒸発器５で気化されなかった液体冷媒のうち、気体冷媒のみを圧縮機本体１１に供給する。

【0013】

圧縮機本体１１は、回転軸１５と、電動機１６と、圧縮機構１７と、これら回転軸１５、電動機１６及び圧縮機構１７を収納する密閉容器１９と、を備えている。
密閉容器１９は筒状に形成されるとともに、その軸線Ｏ方向の両端部が閉塞されている。密閉容器１９内には、潤滑油が収容されている。潤滑油内には、圧縮機構１７の一部が浸漬されている。

【0014】

回転軸１５は、密閉容器１９の軸線Ｏに沿って同軸上に配置されている。なお、以下の説明では、軸線Ｏに沿う方向を単に軸方向といい、軸方向に直交する方向を径方向といい、軸線Ｏ周りの方向を周方向という。

【0015】

電動機１６は、密閉容器１９内における軸方向の第１側に配置されている。圧縮機構１７は、密閉容器１９内における軸方向の第２側に配置されている。以下の説明では、軸方向に沿う電動機１６側（第１側）を上側、圧縮機構１７側（第２側）を下側とする。

【0016】

電動機１６は、いわゆるインナーロータ型のＤＣブラシレスモータである。具体的に、電動機１６は、固定子１６ａと、回転子１６ｂと、を備えている。
固定子１６ａは、密閉容器１９の内壁面に焼嵌め等により固定されている。
回転子１６ｂは、固定子１６ａの内側に径方向に間隔をあけた状態で、回転軸１５の上部に固定されている。

【0017】

回転子１６ｂの上面には、バランサ２０が設けられている。バランサ２０は、軸方向から見た平面視で例えば円弧状に形成されている。バランサ２０は、回転子１６ｂの上面において、周方向の一部に設けられている。なお、バランサ２０は、回転子１６ｂの下面に設けてもよい。

【0018】

圧縮機構１７は、密閉容器１９の内周面に固定されたフレーム１９ａを介して密閉容器１９内で固定されている。圧縮機構１７は、例えば３個のシリンダ２１，２２，２３を有する３気筒の圧縮機構である。圧縮機構１７は、上述したシリンダ２１～２３と、複数の仕切板３１，３２と、主軸受３３と、マフラ３４と、副軸受３５と、バランサカバー３６と、シール機構３７と、を備えている。

【0019】

本実施形態において、シリンダ２１～２３は、第１シリンダ２１、第２シリンダ２２及び第３シリンダ２３である。第１シリンダ２１、第２シリンダ２２及び第３シリンダ２３は、下方から上方にかけてこの順に並んで配置される。各シリンダ２１～２３は、軸方向に開口した筒状に形成されている。各シリンダ２１～２３は、回転軸１５と同軸に配置される。

【0020】

各仕切板３１，３２のうち、下側仕切板３１は、第１シリンダ２１と第２シリンダ２２との間に配置され、第１シリンダ２１の上端開口部及び第２シリンダ２２の下端開口部を閉塞する。上側仕切板３２は、第２シリンダ２２と第３シリンダ２３との間に配置され、第２シリンダ２２の上端開口部及び第３シリンダ２３の下端開口部を閉塞する。下側仕切板３１及び上側仕切板３２は、軸方向から見た平面視で環状に形成されている。各仕切板３１，３２の内側には、回転軸１５が貫通している。

【0021】

主軸受３３は、第３シリンダ２３の上方に配置され、第３シリンダ２３の上端開口部を閉塞する。主軸受３３は、回転軸１５のうち、第３シリンダ２３よりも上方に位置する部分（後述する主軸部７１）を回転可能に支持している。具体的に、主軸受３３は、回転軸１５が挿通された筒部４１と、筒部４１の下端部から径方向の外側に向けて突設されたフランジ部４２と、を備えている。

【0022】

フランジ部４２の周方向の一部には、フランジ部４２を軸方向に貫通する主軸受吐出孔４４が形成されている。主軸受吐出孔４４は、第３シリンダ２３内に連通している。なお、フランジ部４２には、吐出弁機構４５が配設されている。

【0023】

マフラ３４は、主軸受３３を上方から覆っている。マフラ３４における径方向の中央部には、マフラ３４の内外を連通する吐出口４７が形成されている。上述した主軸受吐出孔４４を通して吐出される高温・高圧の気体冷媒は、吐出口４７を通して密閉容器１９内に吐出される。

【0024】

図２は、第１の実施形態における回転式圧縮機２の部分断面図である。
図２に示すように、副軸受３５は、第１シリンダ２１の下端開口部を閉塞している。副軸受３５は、回転軸１５のうち、第１シリンダ２１よりも下方に位置する部分（後述する副軸部７３）を回転可能に支持している。具体的に、副軸受３５は、回転軸１５が挿通される筒部５０と、筒部５０の上端部から径方向の外側に向けて突設されたフランジ部５１と、を備えている。

【0025】

フランジ部５１の周方向の一部には、フランジ部５１を軸方向に貫通する副軸受吐出孔５５が形成されている。副軸受吐出孔５５は、第１シリンダ２１内に連通している。なお、フランジ部５１には、吐出弁機構５６が配設されている。

【0026】

バランサカバー３６は、副軸受３５を下方から覆っている。なお、バランサカバー３６及びバランサカバー３６の周辺構造の詳細については、後述する。

【0027】

図１に示すように、本実施形態の圧縮機構１７には、バランサカバー３６内とマフラ３４内とを連通させる連通路５８が形成されている。連通路５８は、各シリンダ２１～２３、仕切板３１，３２及び軸受３３，３５を軸方向に貫通している。

【0028】

本実施形態において、副軸受３５、第１シリンダ２１及び下側仕切板３１で囲まれた空間は、第１シリンダ室を構成する。第１シリンダ室内の冷媒は、第１シリンダ室内の圧力上昇に伴い副軸受吐出孔５５が開放されることで、第１シリンダ室の外部（バランサカバー３６内）に吐出される。第１シリンダ室の外部に吐出された冷媒は、連通路５８を通じてマフラ３４内に流入する。
下側仕切板３１、第２シリンダ２２及び上側仕切板３２で囲まれた空間は、第２シリンダ室を構成する。第２シリンダ室内の冷媒は、第２シリンダ室内の圧力上昇に伴い、例えば下側仕切板３１に形成された不図示の吐出孔が開放されることで、第２シリンダ室の外部に吐出される。第２シリンダ室の外部に吐出された冷媒は、下側仕切板３１に形成された不図示の連絡路を通じて連通路５８内に流入した後、マフラ３４内に流入する。
主軸受３３、第３シリンダ２３及び上側仕切板３２で囲まれた空間は、第３シリンダ室を構成する。第３シリンダ室内の冷媒は、第３シリンダ室内の圧力上昇に伴い主軸受吐出孔４４が開放されることで、第３シリンダ室の外部（マフラ３４内）に吐出される。なお、マフラ３４内の冷媒は、吐出口４７を通じて密閉容器１９内に吐出される。

【0029】

次に、シリンダ室の内部構成及び動作について説明する。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に相当する圧縮機構１７の断面図である。以下では、代表として第２シリンダ室の内部構成を説明する。第１シリンダ室及び第３シリンダ室の内部構成は、偏心部６１の偏心方向を除いて、第２シリンダ室の内部構成と同様である。

【0030】

図３に示すように、第２シリンダ室内には、偏心部６１と、ローラ６２と、ベーン６３と、が設けられている。
偏心部６１は、回転軸１５に一体で形成されている。偏心部６１は、回転軸１５の軸線Ｏに対して径方向に偏心している。各シリンダ室の偏心部６１の偏心方向は、周方向において１２０°ずつ異なっている。
ローラ６２は、円筒状に形成されている。ローラ６２には、偏心部６１が挿入されている。

【0031】

ベーン６３は、第２シリンダ２２に形成されたベーン溝６４に収容される。ベーン溝６４は、第２シリンダ２２における周方向の一部において、第２シリンダ２２の内周面上で開口している。ベーン６３は、径方向にスライド移動可能に構成されて、第２シリンダ室の内部に対して進退する。ベーン６３は、不図示の付勢部材によって径方向の内側に向けて付勢されることで、ローラ６２の外周面に当接する。ベーン６３は、第２シリンダ室の内部を周方向において吸込室６５と圧縮室６６とに仕切る。

【0032】

第２シリンダ２２には、吸込室６５内と吸い込みパイプ１０内とを連通させる吸込孔６７が形成されている。第２シリンダ室内において、ローラ６２は、回転軸１５の回転に伴い、外周面が第２シリンダ２２の内周面に摺接しながら、軸線Ｏに対して偏心回転する。ローラ６２の偏心回転に伴って、吸込室６５に気体冷媒を吸い込む吸込動作が行われる。また、ローラ６２の偏心回転に伴って、圧縮室６６で気体冷媒を圧縮する圧縮動作が行われる。圧縮された気体冷媒は、上述したように第２シリンダ室の外部に吐出される。

【0033】

図１に示すように、回転軸１５は、主軸部７１、駆動部７２及び副軸部７３を備えている。
主軸部７１は、回転軸１５のうち、第３シリンダ２３よりも上方に位置する部分である。主軸部７１は、軸線Ｏと同軸に配置されている。主軸部７１の上端部（主軸受３３の上方に位置する部分）には、上述した回転子１６ｂが固定されている。
駆動部７２は、各シリンダ２１～２３を軸方向に貫通している。駆動部７２は、上述した偏心部６１を備えている。偏心部６１は、各シリンダ２１～２３に対応して軸方向に間隔をあけて複数（例えば、３つ）設けられている。

【0034】

図２に示すように、副軸部７３は、回転軸１５のうち、第１シリンダ２１よりも下方に位置する部分である。副軸部７３は、軸線Ｏと同軸に配置されている。副軸部７３の下端部は、副軸受３５から下方に突出している。副軸部７３の下端部には、バランサ７６が設けられている。

【0035】

バランサ７６は、軸線Ｏに対して径方向に偏心した状態で、副軸部７３の下端部に固定されている。バランサ２０，７６同士は、各偏心部６１に作用する遠心力に基づいて回転軸１５に作用するモーメントと、各バランサ２０，７６に作用する遠心力に基づいて回転軸１５に作用するモーメントと、の和が０になるように、位置や重量が設定されている。これにより、回転軸１５の振れ回りが抑制される。

【0036】

回転軸１５には、圧縮機構１７における各摺動部分（例えば偏心部６１とローラ６２との間等）に潤滑油を供給するための供給路９０が形成されている。供給路９０は、軸線Ｏと同軸で延在している。供給路９０の下端部は、回転軸１５の下端面で開口している。なお、回転軸１５には、回転に伴う振動や圧力変動等によって圧縮機構１７に対して上下方向に変位可能ながたが設定されている。

【0037】

供給路９０の上端部は、主軸部７１の下端部で終端している。但し、供給路９０の軸方向での長さは、少なくともシリンダ２１～２３に到達している構成であれば、適宜変更が可能である。例えば、供給路９０は、回転軸１５を軸方向に貫通していてもよい。また、供給路９０の内周面には、回転軸１５の回転に伴い、潤滑油の上昇を促すねじり板等を設けてもよい。

【0038】

供給路９０には、分岐流路（不図示）が接続されている。分岐流路は、回転軸１５内を径方向に延在している。分岐流路は、回転軸１５の外周面のうち、偏心部６１とローラ６２との接続部分や、主軸部７１と主軸受３３との摺動部分、副軸部７３と副軸受３５との摺動部分で開口している。なお、分岐流路の位置や形状等は、供給路９０内を流れる潤滑油が潤滑対象となる摺動部分に供給される構成であれば、適宜変更が可能である。

【0039】

次に、バランサカバー３６及びシール機構３７について説明する。
バランサカバー３６は、カバー本体１００と、蓋部材１０１と、を備えている。
カバー本体１００は、上方に開口する有底筒状に形成されている。カバー本体１００は、外周部分が例えばボルト等によって副軸受３５に締結されることで、副軸受３５を下方から覆っている。カバー本体１００の底壁１０３において、軸線Ｏと平面視で重なり合う位置には、底壁１０３を貫通する貫通孔１０５が形成されている。貫通孔１０５は、上方に位置するほど内径が縮小する段付き形状に形成されている。すなわち、貫通孔１０５は、下方に位置する大径部１０５ａと、大径部１０５ａの上方に連なる小径部（進入孔）１０５ｂと、を備えている。

【0040】

本実施形態において、回転軸１５の下端部は、小径部１０５ｂを貫通している。具体的に、回転軸１５は、圧縮機構１７に対する回転軸１５の上下方向の変位のうち上方への最大変位時においても、貫通孔１０５の内面のうち大径部１０５ａと小径部１０５ｂとがなす段差面１０５ｃよりも下方に、回転軸１５の下端面が位置するように設定されている。

【0041】

蓋部材１０１は、貫通孔１０５を覆うように、カバー本体１００に下方から取り付けられている。蓋部材１０１は、ベースプレート１１０と、ベースプレート１１０から上方に突出する突出部１１１と、を備えている。
ベースプレート１１０は、大径部１０５ａよりも大きい円板状をなしている。ベースプレート１１０は、外周部分がボルト等によってカバー本体１００の底壁１０３に締結されることで、カバー本体１００に固定されている。

【0042】

突出部１１１は、軸線Ｏと同軸に配置されている。突出部１１１は、大径部１０５ａ内に収容されている。図示の例において、突出部１１１の上端面は、小径部１０５ｂよりも下方に位置している。
蓋部材１０１において、軸線Ｏ上に位置する部分には、ベースプレート１１０及び突出部１１１を軸方向に貫通する供給孔１１５が形成されている。供給孔１１５は、上述した供給路９０と同等の内径を有し、供給路９０と軸方向で対向している。

【0043】

シール機構３７は、カバー本体１００と蓋部材１０１との間において、貫通孔１０５（小径部１０５ｂ）を通じたバランサカバー３６の内外の連通を遮断している。具体的に、シール機構３７は、スラストプレート（中間部材）１３０と、回り止め部１３１と、シール部材１３２と、付勢部材１３３と、を備えている。

【0044】

スラストプレート１３０は、大径部１０５ａ内に収容されている。具体的に、スラストプレート１３０は、外径が大径部１０５ａの内径よりも小さい円板形状に形成されている。スラストプレート１３０において、軸線Ｏ上に位置する部分には、スラストプレート１３０を軸方向に貫通する連絡孔１３７が形成されている。連絡孔１３７は、供給路９０内と供給孔１１５内とを連通させている。すなわち、供給路９０は、連絡孔１３７及び供給孔１１５を通じてバランサカバー３６の外部に連通している。これにより、供給路９０には、連絡孔１３７及び供給孔１１５を通じて密閉容器１９内の潤滑油が流入可能になっている。

【0045】

スラストプレート１３０の上面のうち、連絡孔１３７よりも外側に位置する部分は、回転軸１５の下端面に下方から当接している。これにより、回転軸１５とスラストプレート１３０との間がシールされている。なお、供給路９０や連絡孔１３７、供給孔１１５の内径は、回転軸１５の下端面とスラストプレート１３０とが当接し、かつ供給路９０がバランサカバー３６の外部に連通する構成であれば適宜変更が可能である。

【0046】

スラストプレート１３０の厚さは、段差面１０５ｃと、突出部１１１の上面と、の間の軸方向の距離よりも薄くなっている。したがって、スラストプレート１３０は、貫通孔１０５内において、段差面１０５ｃと突出部１１１との間で軸方向に移動可能に構成されている。なお、スラストプレート１３０の平面視形状は、大径部１０５ａ内で軸方向に移動可能な構成であれば、適宜変更が可能である。

【0047】

本実施形態では、回転軸１５の下端面が段差面１０５ｃよりも下方に位置しているため、スラストプレート１３０と段差面１０５ｃとの間には、隙間Ｓ１が形成されている。隙間Ｓ１は、スラストプレート１３０の外周面と大径部１０５ａの内周面との間を通じてスラストプレート１３０の下方空間Ｓ２に連通している。したがって、下方空間Ｓ２は、隙間Ｓ１を通じてバランサカバー３６内に連通している。そのため、下方空間Ｓ２内の圧力は、バランサカバー３６内と同等（冷媒の吐出圧）になっている。なお、スラストプレート１３０は、大径部１０５ａ内に位置して、回転軸１５の下端面に当接する構成であれば、適宜設計変更が可能である。

【0048】

回り止め部１３１は、バランサカバー３６から突出するビス１３６が、スラストプレート１３０に形成された挿入孔１３８内で係合された構成である。
ビス１３６は、底壁１０３に形成された貫通孔１３５内に挿入されている。具体的に、貫通孔１３５は、底壁１０３のうち、大径部１０５ａの上方に位置する部分を軸方向に貫通している。貫通孔１３５は、周方向に間隔をあけて複数形成されている。ビス１３６は、下端部が貫通孔１３５よりも下方に突出した状態で、貫通孔１３５の内面に螺着されている。したがって、ビス１３６の下端部は、大径部１０５ａ内に突出している。

【0049】

挿入孔１３８は、スラストプレート１３０の外周部分に形成されている。挿入孔１３８は、ビス１３６に対応して、周方向に間隔をあけて複数形成されている。ビス１３６の下端部（貫通孔１３５よりも下方に突出した部分）は、挿入孔１３８内に各別に挿入されている。ビス１３６は、挿入孔１３８の内面に周方向で係合する。これにより、スラストプレート１３０は、ビス１３６によって軸方向の移動が案内された状態で、ビス１３６（バランサカバー３６）に対する周方向の移動が規制されている。なお、回り止め部１３１は、スラストプレート１３０が軸方向に移動可能な状態で、バランサカバー３６に対して回転不能に構成されていればよい。この場合、回り止め部１３１は、ビス１３６に限らず、ピン等であってもよい。また、本実施形態では、カバー本体１００に突部となるビス１３６が設けられ、スラストプレート１３０に凹部となる挿入孔１３８が形成された構成について説明したが、この構成に限られない。カバー本体１００に凹部が設けられ、スラストプレート１３０に凹部内で係合する突部が設けられた構成であってもよい。

【0050】

シール部材１３２は、例えばＶパッキン等である。具体的に、シール部材１３２は、ゴム等の弾性変形可能な材料により形成されている。シール部材１３２は、軸方向に沿う断面視で径方向の外側に向けて開口し径方向内側に向けて閉塞するＶ字状に形成されている。なお、Ｖ字状と表記するが、Ｕ字状やコ字状と同義である。シール部材１３２は、平面視において、軸線Ｏと同軸に配置されたリング状に形成されている。シール部材１３２の内側には、上述した突出部１１１が圧入等によって嵌め込まれている。シール部材１３２は、第１片の先端縁がスラストプレート１３０の下面に下方から当接している。一方、シール部材１３２は、第２片の先端縁がベースプレート１１０の上面に上方から当接している。すなわち、シール部材１３２は、蓋部材１０１とスラストプレート１３０との間を軸方向にシールしている。よって、シール部材１３２は、大径部１０５ａ内において、蓋部材１０１及びスラストプレート１３０の間を通じたバランサカバー３６の内外の連通を遮断している。

【0051】

シール部材１３２のＶ字状断面の開口側（径方向の外側）は、バランサカバー３６内に連通している（面している）。具体的に、シール部材１３２のＶ字状断面の開口側は、回転軸１５（副軸部７３）の外周面とバランサカバー３６の小径部１０５ｂとの隙間、及び段差面１０５ｃとスラストプレート１３０との隙間等により副軸受吐出孔５５から吐出される冷媒雰囲気と連通しており、吐出ガスと同等の圧力雰囲気となっている。一方、シール部材１３２のＶ字状断面の閉塞側（径方向の内側）は、供給孔１１５に連通している（面している）。具体的に、シール部材１３２のＶ字状断面の閉塞側は、スラストプレート１３０と蓋部材１０１との隙間及び供給孔１１５を介して密閉容器１９内雰囲気に連通している。密閉容器１９内雰囲気は、圧縮機構１７から吐出された冷媒が連通路５８やマフラ３４を介して導通するため、圧力損失等の影響により、副軸受吐出孔５５から吐出した直後の冷媒雰囲気と比較して圧力が低くなる傾向にある。そのため、シール部材１３２のＶ字状断面の閉塞側よりも開口側の圧力が高い傾向となり、Ｖ字状断面を押し広げる力が加わることで、シール性を向上させることができる。

【0052】

付勢部材１３３は、軸方向に沿う断面視及び平面視でリング状に形成されている。付勢部材１３３は、シール部材１３２を外側から取り囲んでいる。具体的に、付勢部材１３３は、シール部材１３２における第１片及び第２片の間に外側から嵌め込まれることで、第１片及び第２片を軸方向で互いに離間させる方向に付勢している。したがって、付勢部材１３３は、シール部材１３２を介してスラストプレート１３０を上方に付勢している。これにより、スラストプレート１３０は、回転軸１５の下端面に密接した状態で、回転軸１５の上下方向の変位に追従して上下方向に移動可能に構成されている。すなわち、本実施形態のシール機構３７は、バランサカバー３６に対する回転軸１５の上下方向の変位を許容した状態で、バランサカバー３６と回転軸１５との間をシールしている。
換言すると、シール機構３７は、バランサカバー３６の供給孔１１５と、バランサカバー３６、副軸受３５及び回転軸１５の外周面で囲まれる空間と、の間をシールしている。なお、バランサカバー３６、副軸受３５及び回転軸１５の外周面で囲まれる空間は、隔壁板等で仕切られた複数の空間であっても良い。これにより副軸受吐出孔５５から吐出される冷媒による騒音を低減することができる。

【0053】

次に、上述した回転式圧縮機２の作用について説明する。
図１に示すように電動機１６の固定子１６ａに電力が供給されると、回転軸１５が回転子１６ｂとともに軸線Ｏ回りに回転する。そして、回転軸１５の回転に伴い、偏心部６１及びローラ６２が各シリンダ２１～２３内で偏心回転する。このとき、ローラ６２がシリンダ２１～２３の内周面にそれぞれ摺接する。これにより、吸込みパイプ１０を通してシリンダ室内に気体冷媒が取り込まれるとともに、シリンダ室内に取り込まれた気体冷媒が圧縮される。

【0054】

圧縮された気体冷媒は、シリンダ室から吐出された後、直接的又は連通路５８を通じて間接的にマフラ３４内に流入した後、マフラ３４の吐出口４７を通して密閉容器１９内に吐出される密閉容器１９内に吐出された気体冷媒は、上述したように凝縮器３に送り込まれる。

【0055】

ところで、潤滑油には、密閉容器１９内において冷媒の吐出圧力と同等の圧力が作用している。そのため、潤滑油は、供給孔１１５及び連絡孔１３７を通じて供給路９０内に流入する。供給路９０内に流入した潤滑油は、回転軸１５の回転に伴う遠心力によって供給路９０内を上昇した後、分岐流路に分配される。分配流路に９７分配された潤滑油は、回転軸１５の外周面上で排出され、各摺動部分に供給される。これにより、潤滑油は、各摺動部分の潤滑に供される。なお、各摺動部分に供給された潤滑油は、主軸部７１と主軸受３３との間や、シリンダ室等を通して圧縮機構１７から排出される。

【0056】

ここで、本実施形態では、回転軸１５とバランサカバー３６との間に、回転軸１５及びバランサカバー３６の軸方向での相対移動に対して追従可能に、回転軸１５とバランサカバー３６との間をシールするシール機構３７が設けられている構成とした。
この構成によれば、回転軸１５とバランサカバー３６との間がシール機構３７によってシールされていることで、バランサカバー３６内の冷媒が密閉容器１９内に漏れたり、密閉容器１９内に収容された潤滑油がバランサカバー３６内に進入したりするのを抑制できる。
特に、本実施形態では、シール機構３７がバランサカバー３６及び回転軸１５の軸方向での相対移動に対して追従可能であるため、振動や圧力変動等に伴う回転軸１５の変位に関わらず、安定したシール性能を確保できる。

【0057】

本実施形態では、シール機構３７がカバー本体１００と蓋部材１０１との間で軸方向に移動可能に介在している構成とした。
この構成によれば、カバー本体１００と蓋部材１０１との間にシール機構３７の移動スペース（下方空間Ｓ２）を確保できる。これにより、回転軸１５の変位に対してシール機構３７をスムーズに追従させ易くなる。

【0058】

本実施形態では、シール機構３７が上方に向けて付勢された状態で回転軸１５の下端面に当接する構成とした。
この構成によれば、回転軸１５の上下方向の位置に関わらず、回転軸１５とシール機構３７との密接状態を維持し易くなる。そのため、回転軸１５とバランサカバー３６との間のシール性を確保し易くなる。

【0059】

本実施形態では、段差面１０５ｃとスラストプレート１３０との間の隙間Ｓ１が、スラストプレート１３０と蓋部材１０１との間に画成された下方空間Ｓ２に連通する構成とした。
この構成によれば、バランサカバー３６内の冷媒は、小径部１０５ｂと回転軸１５との間の隙間を通じて、隙間Ｓ１及び下方空間Ｓ２に満たされる。したがって、下方空間Ｓ２の圧力をバランサカバー３６内の圧力と同等に保持できる。これによって、冷媒の圧力によってもスラストプレート１３０を回転軸１５に押し付けることができる。また、本実施形態では、シール部材１３２にＶパッキンを用いることで、上述した冷媒の圧力が第１片及び第２片が軸方向に離間させるように作用する。そのため、スラストプレート１３０と回転軸１５との間のシール性を確保し易くなる。

【0060】

本実施形態では、シール機構３７がカバー本体１００に対するスラストプレート１３０の回転を規制する回り止め部１３１を備える構成とした。
この構成によれば、スラストプレート１３０と回転軸１５との不要な摩耗を抑制できるので、耐久性を向上させることができる。

【0061】

本実施形態では、シール部材１３２が弾性変形可能な材料によってスラストプレート１３０と蓋部材１０１との間に介在するとともに、付勢部材１３３がスラストプレート１３０と蓋部材１０１との間に介在する構成とした。
この構成によれば、シール部材１３２及び付勢部材１３３双方の付勢力によってスラストプレート１３０を回転軸１５に押し付けることができる。これにより、スラストプレート１３０と回転軸１５との間のシール性を向上させることができる。

【0062】

本実施形態では、シール部材１３２がスラストプレート１３０と蓋部材１０１との間を軸方向でシールしているため、回転軸１５の上下方向の変位に伴うシール部材１３２の摩耗等を抑制できる。これにより、耐久性を向上させることができる。

【0063】

本実施形態の冷凍サイクル装置１においては、上述した回転式圧縮機２を備えているため、長期に亘って動作信頼性及び圧縮性能の向上を図ることができる冷凍サイクル装置１を提供できる。

【0064】

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る回転式圧縮機２００の部分断面図である。
図４に示す回転式圧縮機２００において、シール機構２０１のスラストプレート１３０には、径方向の外側に向けて開口する溝２０２が形成されている。溝２０２は、スラストプレート１３０の全周に亘って形成されている。

【0065】

シール部材２０５は、例えばＯリングである。すなわち、シール部材２０５は、弾性変形可能な材料により形成されたリング状の部材であって、初期状態（自然長）において軸方向に沿う断面視が円形状に形成されている。シール部材２０５は、上述した溝２０２内に嵌め込まれている。シール部材２０５は、径方向に押し潰された状態で、スラストプレート１３０の外周と、大径部１０５ａの内周面と、の間に介在している。これにより、シール部材２０５は、スラストプレート１３０とカバー本体１００との間を径方向にシールしている。シール部材２０５は、スラストプレート１３０の上下方向の移動に伴い、大径部１０５ａの内周面上を摺動する。

【0066】

付勢部材２０６は、例えばコイルスプリングである。付勢部材２０６は、スラストプレート１３０とベースプレート１１０との間に介在している。付勢部材２０６は、スラストプレート１３０を上方に向けて付勢している。なお、本実施形態において、付勢部材２０６は、突出部１１１の周囲に周方向に間隔をあけて複数配置されている。

【0067】

本実施形態では、上述した実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、例えば以下の作用効果を奏する。
すなわち、シール部材２０５と付勢部材２０６とを別々の位置に設けることで、シール部材２０５及び付勢部材２０６それぞれの設計自由度を向上させることができる。

【0068】

（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態における回転式圧縮機３００の部分断面図である。
図５に示す回転式圧縮機３００のシール機構３０１において、回り止め部３０２は、カバー本体１００の底壁１０３に設けられたピン３０３を備えている。ピン３０３は、底壁１０３に形成された貫通孔１３５に圧入等により固定されている。ピン３０３の下端部は、大径部１０５ａ内に突出している。ピン３０３の下端部は、スラストプレート１３０の挿入孔１３８内に挿入されることで、カバー本体１００に対するスラストプレート１３０の周方向の移動が規制されている。なお、ピン３０３は、スラストプレート１３０及びカバー本体１００の何れか一方の部材に固定され、他方の部材に挿入（係合）される構成であればよい。

【0069】

付勢部材３０５は、金属材料等によって形成されたリング状の板バネである。具体的に、付勢部材３０５は、可動片３１０と、規制片３１１と、屈曲片３１２と、を備えている。
可動片３１０は、平面視において軸線Ｏと同軸に配置されたリング状に形成されている。可動片３１０は、径方向の内側に向かうに従い上方に向けて延在している。可動片３１０の外周縁は、蓋部材１０１の上面に当接している。一方、可動片３１０の内周部分は、スラストプレート１３０の下面のうち、連絡孔１３７の周囲に位置する部分に当接している。可動片３１０は、外周縁を起点に上下方向に弾性変形可能に構成されている。

【0070】

規制片３１１は、可動片３１０の外周縁から上方に延在している。規制片３１１の上端部は、大径部１０５ａの内周面と、スラストプレート１３０の外周面と、の間に進入している。規制片３１１は、大径部１０５ａの内周面又はスラストプレート１３０の外周面に接触することで、スラストプレート１３０及びバランサカバー３６に対する付勢部材３０５の径方向の移動を規制する。なお、規制片３１１は、可動片３１０における周方向の一部に設けられていればよい。

【0071】

屈曲片３１２は、可動片３１０の内側において、平面視でリング状に形成されている。具体的に、屈曲片３１２は、可動片３１０の内周縁（スラストプレート１３０との接触部分）から下方に屈曲された後、径方向の内側に延在している。屈曲片３１２の内側開口部は、供給路９０内と供給孔１１５内とを連絡する連絡孔３１５を構成している。

【0072】

本実施形態では、上述した実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、例えば以下の作用効果を奏する。
すなわち、付勢部材３０５が蓋部材１０１及びスラストプレート１３０それぞれに軸方向で接触することで、バランサカバー３６と回転軸１５との間をシールすることができる。これにより、シール部材と付勢部材とを別々に設ける場合に比べ、部品点数の削減を図ることができる。
また、付勢部材３０５に金属材料を用いることで、樹脂材料等を介在させる場合に比べ、耐熱性等を向上させることができ、シール機構３０１の耐久性を向上させることができる。

【0073】

上述した実施形態では、蓋部材１０１が平板状に形成された構成について説明したが、この構成に限られない。例えば、図６に示すように、蓋部材１０１のうち、屈曲片３１２と平面視で重なり合う部分に、上方に向けて膨出する膨出部３５０を形成してもよい。この場合には、屈曲片３１２が膨出部３５０に接触することで、可動片３１０の下方への変位が規制される。すなわち、膨出部３５０の軸方向の位置によって可動片３１０の変位量を調整することができる。

【0074】

上述した実施形態では、回り止め部として、軸方向に突出又は窪む構成について説明したが、この構成に限られない。例えば、図７に示すように、例えばスラストプレート１３０から径方向に突出する突部３２０が、大径部１０５ａの内周面に形成された凹部３２１内に収容される構成であってもよい。

【0075】

（第４の実施形態）
図８は、第４の実施形態における回転式圧縮機４００の部分断面図である。
図８に示す回転式圧縮機４００において、カバー本体１００の底壁１０３には、進入孔４０１が形成されている。進入孔４０１内には、回転軸１５の下端部が挿入されている。進入孔４０１の内周面には、径方向の外側に向けて窪む凹溝４０２が形成されている。凹溝４０２は、進入孔４０１の全周に亘って延びるとともに、進入孔４０１の内周面上で開口している。

【0076】

蓋部材１０１は、カバー本体１００の進入孔４０１を下方から覆うように、底壁１０３に取り付けられている。蓋部材１０１の上面には、回転軸１５の下端面が上方から当接している。蓋部材１０１のうち、供給路９０と軸方向で対向する部分には、供給路９０をバランサカバー３６の外部に開放するための供給孔４１０が形成されている。

【0077】

本実施形態のシール機構４１１は、例えばＶパッキンである。シール機構４１１は、上方に向けて開口した状態で、凹溝４０２内に嵌め込まれている。シール機構４１１のうち、第１片は凹溝４０２の底面に当接し、第２片は回転軸１５の外周面に当接している。これにより、シール機構４１１は、バランサカバー３６と回転軸１５との間を径方向にシールしている。

【0078】

本実施形態においては、上述した実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、以下の作用効果を奏する。
すなわち、回転軸１５の変位に伴い、シール機構４１１の第２片が回転軸１５の外周面上を摺動する。これにより、バランサカバー３６に対する回転軸１５の変位を許容した上で、バランサカバー３６と回転軸１５との間をシールできる。
特に、シール機構４１１がＶパッキンのみで構成されているため、部品点数の削減も図ることができる。

【0079】

しかも、本実施形態では、シール機構４１１として上方に開口するＶパッキンを用いることで、バランサカバー３６内の冷媒圧力が第１片及び第２片を離間させる方向に作用する。これにより、バランサカバー３６と回転軸１５との間のシール性を向上させることができる。

【0080】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、回転軸と、電動機と、圧縮機構と、バランサと、バランサカバーと、を持つ。回転軸は、偏心部を有する。電動機は、回転軸における軸方向の第１側に配置され、回転軸を回転させる。圧縮機構は、回転軸における軸方向の第２側に配置される。圧縮機構は、シリンダと、主軸受と、副軸部と、を持つ。主軸受は、シリンダに対して軸方向の第１側に設けられる。副軸受は、シリンダに対して軸方向の第２側に設けられる。バランサは、副軸受の軸方向の第２側で回転軸に設けられる。
バランサカバーは、バランサを覆う。回転軸には、軸方向の第２側端面で開口する潤滑油の供給路が形成される。バランサカバーにおいて、供給路と軸方向で対向する位置には、供給路とバランサカバーの外部とを連通させる供給孔が形成される。バランサカバーと回転軸との間には、バランサカバー及び回転軸の軸方向での相対移動を許容した状態で、バランサカバーと回転軸との間をシールするシール機構が設けられている。
この構成によれば、バランサカバーと回転軸との間のシール性を確保できる。

【0081】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【0082】

例えば、上述した実施形態では、ローラ６２とベーン６３ブレードとが別体である構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えば、ローラとベーンとが一体となったスイングタイプであっても構わない。
上述した実施形態では、３気筒の圧縮機構１７を例にして説明したが、この構成に限られない。３気筒以外の圧縮機構であってもよい。
また、上述した複数の実施形態において、カバー本体１００にはスラストプレート１３０の動作を規制するための回り止め部１３１（又はピン３０３）と、回り止め部１３１等を固定する段差部と、を有しているが、段差部を設けなくともよい。すなわち、段差面１０５ｃ、小径部１０５ｂ及び回り止め部１３１等を設けることなく、大径部１０５ａがカバー本体１００を貫通している形態としても良い。この場合、スラストプレート１３０の上面全体が大径部１０５ａを通じてカバー本体１００内に露呈する。

【符号の説明】

【0083】

１…冷凍サイクル装置、２，２００…回転式圧縮機、３…凝縮器、４…膨張装置、５…蒸発器、１５…回転軸、１６…電動機、１７…圧縮機構、２１…第１シリンダ（シリンダ）、２２…第２シリンダ（シリンダ）、２３…第３シリンダ（シリンダ）、３３…主軸受、３５…副軸受、３６…バランサカバー、３７…シール機構、７６…バランサ、９０…供給路、１００…カバー本体、１０１…蓋部材、１０５ｂ…小径部（進入孔）、１１５…供給孔、１３０…スラストプレート（中間部材）、１３１…回り止め部、１３２…シール部材、１３３…付勢部材、１３５…貫通孔、１３６…ビス、１３７…連絡孔、１３８…挿入孔、２００…回転式圧縮機、２０１…シール機構、２０２…溝、２０５…シール部材、２０６…付勢部材、３００…回転式圧縮機、３０１…シール機構、３０２…回り止め部、３０５…付勢部材、４００…回転式圧縮機、４０１…進入孔、４１０…供給孔、４１１…シール機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】