JP2008169811A - 気体圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】気体圧縮機において、シリンダの内周面に対するベーン先端の追従性を向上させる。
【解決手段】ベーン５８の突出側の先端がシリンダ４０の略楕円形状の内周面４９ａのうち短径位置を通過するときの当該ベーン５８に対応したベーン溝５６の背圧室５９に対して、吸入行程における圧縮室４８内の圧力（略Ｐｓ）よりも高圧の付勢力Ｐｄ（＞Ｐｓ）を供給する高圧孔２７が、リヤサイドブロック２０に端面２６に形成され、ベーン５８の突出側の先端がシリンダ４０の内周面４９ａの略楕円形状の短径位置を通過するときに、ベーン５８の突出側の先端がシリンダ４０の内周面４９ａの略楕円形状にしたがって当該内周面４９ａに当接し続けるように、ベーン５８を適切に突出（追従）させる。
【選択図】図２

Description

本発明は気体圧縮機に関し、詳細には、ベーンに供給される背圧（付勢力）の改良に関する。

従来より、空気調和システム（以下、空調システムという。）には、冷媒ガスなどの気体を圧縮して、空調システムに気体を循環させるための気体圧縮機（コンプレッサ）が用いられている。

ここで、一般的なコンプレッサの１つとして例えばベーンロータリ形式のコンプレッサが知られている。このベーンロータリ形式のコンプレッサは、ハウジングの内部に、圧縮機本体が収容された構成となっている。

圧縮機本体は、回転軸と一体的に回転する略円柱状のロータと、ロータの外周面（円柱周面）の外方を取り囲む、断面輪郭が略楕円状のシリンダと、ロータに埋設されて、突出側の先端がシリンダの略楕円状の内周面に追従するように該ロータの外周面からの突出量が可変とされた板状のベーンと、ロータおよびベーンを、ロータの両端面側から覆う２つのサイドブロックとを備えた構成となっている。

そして、ロータの回転方向について相前後する２つのベーンの互いに対向する面、シリンダの内周面、ロータの外周面および両サイドブロックの端面により、ロータの回転に伴ってその容積が変化する複数の圧縮室が画成されている。

また、ハウジングの内面と圧縮機本体の外面とにより、圧縮機本体を挟んで一方の側に、圧縮機本体に吸入される気体が通過する低圧雰囲気の吸入室が形成されているとともに、圧縮機本体を挟んで他方の側に、圧縮機本体から吐出された気体が通過する高圧雰囲気の吐出室が形成されている。

ここで、吐出室を画成するサイドブロックには、圧縮室で圧縮された高圧の気体を、吐出室に導くための吐出路が形成されているとともに、吐出された気体に混じる冷凍機油等の潤滑油を分離するためのサイクロンブロックが取り付けられており、吐出路からサイクロンブロックに導かれた高圧の気体がサイクロンブロックを通過する間に、この気体に混入していた冷凍機油が分離されて、気体は吐出室に吐出され、一方、分離された冷凍機油は、吐出室の下部に滴下して溜められる。

サイドブロックの内部には、吐出室の底部から回転軸を支持する軸受け部まで延びた油路が形成されており、吐出室の下部に溜められた冷凍機油は、この吐出室に吐出された圧縮気体の高圧を受けて、底部の開口から油路に流入し、出口の軸受部に到達する。

軸受部に到達した冷凍機油は、回転軸と軸受部との間の微小な隙間を通過して、ロータの端面に向い合うサイドブロックの端面まで到達する。

このとき、回転軸と軸受部との間の微小な隙間は、流体である冷凍機油に対して絞りとして作用するため、油路における高圧状態から絞りによる圧力損失を受けて、サイドブロックの端面においては、吐出室の圧力（高圧）よりも低く、かつ吸入室の圧力（低圧）よりも高い中間圧となる。

ロータの端面に向い合ったサイドブロックの上述した端面のうち、軸受部の中心回りの所定角度範囲に亘って、略扇形状の凹部（サライ溝；中間圧供給溝）が形成されており、微小隙間の通過によって中間圧まで低下してサイドブロックの端面に到達した冷凍機油は、このサライ溝に流れ込んで、サライ溝を満たす。

一方、ベーン溝（ベーンの埋設空間）は、ロータの両端面まで貫通しているため、ロータの回転に伴って、ロータの端面において露呈しているベーン溝が、サイドブロックのサライ溝を通過している間だけ、ベーン溝とサライ溝とが連通して、ベーン溝に中間圧の冷凍機油が供給され、ベーンはこの供給された冷凍機油の中間圧を受けて、シリンダの内周面に向かって突出する。

なお、ベーン溝の空間のうちベーンが占めていない空間部分およびサライ溝の空間部分は、ベーンを突出させる中間圧が作用する背圧空間である（特許文献１）。
特開２００５−２７３５５０号公報

ところで、ベーンの突出量は、ベーンの突出側先端がシリンダ内周面の略楕円形状の短径位置を通過するときに最も小さくなり、この短径位置を通過した後には、増大する必要がある。

ここで、ロータの回転に伴ってベーンの突出側先端が短径位置に近付く行程であるか、ベーンの突出側先端が短径位置から離れていく行程であるかに拘わらず、ベーンの突出側先端の突出量は、物理的には、ベーンの埋設側端部に作用する背圧（背圧空間に作用する冷凍機油の圧力）とベーンの突出側先端に作用するシリンダ内周面からの押圧力との釣り合いに従うが、ロータの回転が速いときやロータの回転始動時などにおけるベーンの追従性は、ベーンの突出側先端が短径位置に近付く行程においては適正であるが、ベーンの突出側先端が短径位置から離れていく行程においては必ずしも適正ではない場合がある。

すなわち、ベーンの突出側先端が短径位置から離れていく行程においては、ベーンの突出量が増大するため、背圧空間の容積が増大し、これによって、背圧空間に作用している冷凍機油の圧力が、この容積の増大に追従できず、ベーンの突出側先端がシリンダの内周面から離れて、圧縮室の気密を維持できなくなる場合がある。

また、ベーンの突出側先端がシリンダの内周面から一瞬でも離れると、このシリンダの内周面に再度当接した際に、ベーンの先端には衝撃力として作用するため、異音が発生したり、このベーン先端の損傷を招く虞がある。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、シリンダの内周面に対するベーン先端の追従性を向上させることができる気体圧縮機を提供することを目的とする。

本発明に係る気体圧縮機は、ベーンが、内周面が概略楕円形状のシリンダの短径位置を通過する際に、ベーンに対するベーン背圧として、圧縮室内の圧力よりも高圧の付勢力を作用させることで、ベーンの突出力を向上させ、シリンダの内周面に対する追従性を向上させたものである。

すなわち、本発明に係る気体圧縮機は、回転軸と一体的に回転する、略円柱状のロータと、前記ロータの外周面の外方を取り囲む、断面輪郭が略楕円状のシリンダと、前記ロータに埋設されて、突出側の先端が前記シリンダの前記略楕円形状の内周面に追従するように該ロータの前記外周面からの突出量が可変とされた板状のベーンと、少なくとも前記ロータおよび前記ベーンを、該ロータの両端面側から覆う２つのサイドブロックとを備え、前記ロータの回転方向について相前後する２つの前記ベーン、前記シリンダ、前記ロータおよび前記両サイドブロックにより、前記ロータの回転に伴ってその容積が変化する圧縮室が画成され、前記ベーンの前記突出側の先端が前記シリンダの前記略楕円形状の短径位置を通過するときの該ベーンに対して、前記シリンダの内周面に向けて突出させる、吸入行程における前記圧縮室内の圧力よりも高圧の付勢力を供給する高圧孔が、前記サイドブロックの端面に形成されていることを特徴とする。

ここで、高圧孔は具体的には例えば、ベーンの突出側の先端がシリンダの略楕円形状の短径位置を通過するときの、当該ベーンのベーン溝（ベーンの埋設空間）の背圧空間に対応するサイドブロックの位置に形成されていればよい。

ベーンロータリ形式の気体圧縮機において、ベーンの突出側の先端がシリンダの略楕円形状の短径位置から長径位置に至る範囲は、一般に、圧縮室内に圧縮対象の気体を吸入する吸入行程であるため、圧縮室内の圧力は大気圧と同程度に低圧である。

したがって、新たに形成された高圧孔により付勢力は、この圧縮室内の圧力、すなわち大気圧を超える程度の圧力であれば足りる。

このように構成された本発明に係る気体圧縮機によれば、ベーンの突出側の先端がシリンダの略楕円形状の短径位置を通過するとき、当該ベーンに対して、ベーンをシリンダの内周面に向けて突出させる、吸入行程における圧縮室内の圧力よりも高圧の付勢力が、サイドブロックの端面に形成された高圧孔から供給されるため、ベーンの突出側の先端がシリンダの略楕円形状の短径位置を通過するときに、ベーンの追従遅れが発生するのを防止して、追従性を向上させることができる。

本発明に係る気体圧縮機によれば、シリンダの内周面に対するベーン先端の追従性を向上させることができる。

以下、本発明の気体圧縮機に係る最良の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る気体圧縮機の一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサ１００を示す縦断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示す図である。

図示のコンプレッサ１００は、例えば、冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行なう空気調和システム（以下、単に空調システムという。）の一部として構成され、この空調システムの他の構成要素である凝縮器、膨張弁、蒸発器等（いずれも図示を省略する。）とともに、冷却媒体の循環経路上に設けられている。

そして、コンプレッサ１００は、空調システムの蒸発器から取り入れた気体状の冷却媒体としての冷媒ガスＧを圧縮し、この圧縮された冷媒ガスＧを空調システムの凝縮器に供給する。凝縮器は、圧縮された冷媒ガスＧを液化させ、高圧で液状の冷媒として膨張弁に送出する。

高圧で液状の冷媒は、膨張弁で低圧化され、蒸発器に送出される。低圧の液状冷媒は、蒸発器において周囲の空気から吸熱して気化し、この気化熱との熱交換により蒸発器周囲の空気を冷却する。

また、コンプレッサ１００は、ケース１１とフロントヘッド１２とからなるハウジングの内部に収容された圧縮機本体と、フロントヘッド１２に取り付けられ、図示しない外部の動力源から圧縮機本体への駆動力の伝達を断接する電磁クラッチ１３とを備える。そして、圧縮機本体は、複数のボルトによってフロントヘッド１２に固定されている。

電磁クラッチ１３は、ラジアルボールベアリング１４を介して、フロントヘッド１２に回転自在に支持され、内部に円環状の空間を有し、円状の外周面に、エンジン等外部の動力源によって循環駆動されるベルト等が掛け回されるプーリと、フロントヘッド１２に固定支持され、プーリの上記円環状空間内に収容され、通電により磁気吸引力を発生する円環状の電磁コイルと、圧縮機本体の後述する回転軸５１に固定され、所定の間隙を介してプーリの端面に対向して配置された円板状を呈し、電磁コイルが発生する磁気吸引力によってプーリの端面に吸着されるアーマチュアとを備え、電磁コイルへの通電により発生する磁気吸引力に応じて、アーマチュアとプーリの端面との断接が切り替えられる。

ケース１１は、一端開放の筒状体を呈し、フロントヘッド１２は、このケース１１の開放された部分を覆うように組み付けられている。また、フロントヘッド１２には、蒸発器から低圧の冷媒ガスＧが吸入される吸入ポート１２ａが形成され、この吸入ポート１２ａには、冷媒ガスＧの逆流を防ぐ逆止弁１２ｂが設けられている。一方、ケース１１には、圧縮機本体で圧縮された高圧の冷媒ガスＧを凝縮器に吐出する吐出ポート１１ａが形成されている。

ハウジング内に収容された圧縮機本体は、電磁クラッチ１３のアーマチュアを介して供給された駆動力によって軸回りに回転する回転軸５１と、この回転軸５１と一体的に回転する円柱状のロータ５０と、ロータ５０の外周面の外方を取り囲む断面輪郭略楕円形状の内周面４９ａを有するとともに、両端が開放されたシリンダ４０と、ロータ５０の外方に向けて突出可能にロータ５０に埋設され、その突出側の先端がシリンダ４０の内周面４９ａに追従するように突出量が可変とされ、回転軸５１回りに等角度間隔で配置された５枚の板状のベーン５８と、シリンダ４０の両側開放端面の外側からそれぞれ開放端面を覆うように固定されたフロントサイドブロック３０およびリヤサイドブロック２０とからなる。

そして、２つのサイドブロック２０，３０、ロータ５０、シリンダ４０、および回転軸５１の回転方向（図２において時計回りの矢印方向）に相前後する２つのベーン５８，５８によって画成された各圧縮室４８の容積が、回転軸５１の回転にしたがって増減を繰り返すことにより、各圧縮室４８に吸入された冷媒ガスＧを圧縮して吐出するように構成されている。

なお、ロータ５０の両端面５０ａ，５０ｂからそれぞれ突出した回転軸５１の部分のうち一方の部分は、フロントサイドブロック３０の軸受部３２に軸支されるとともに、フロントヘッド１２を貫通して外方まで延び、この貫通部分がフロントヘッド１２により軸支され、外方に延びた部分が電磁クラッチ１３のアーマチュアに連結されている。

同様に回転軸５１の突出部分のうち他方の側は、リヤサイドブロック２０の軸受部２２により軸支されており、これらによって、回転軸５１は、リヤサイドブロック２０およびフロントサイドブロック３０に対して回転自在とされている。

また、回転軸５１のうち、フロントサイドブロック３０の軸受部３２よりも外側部分であってフロントヘッド１２よりも内側の部分には、リップシール１５が配置されて、冷凍機油Ｒが、回転軸５１とフロントヘッド１２との隙間からフロントヘッド１２の外部に漏れるのを阻止している。

そして、フロントヘッド１２による回転軸５１の支持と、ボルトによるフロントヘッド１２へのフロントサイドブロック３０の固定と、両サイドブロック２０，３０の外周部がＯリングによりケース１１，フロントヘッド１２の内周面に保持されることとによって、圧縮機本体はハウジング内の所定位置に保持されている。

また、圧縮機本体がケース１１の内部に収容された状態で、リヤサイドブロック２０とケース１１とにより、圧縮機本体から高圧の冷媒ガスＧが吐出される高圧雰囲気の吐出室２１が形成され、一方、フロントサイドブロック３０とフロントヘッド１２とにより、圧縮機本体に低圧の冷媒ガスＧを供給する低圧雰囲気の吸入室３４が形成され、吐出室２１は吐出ポート１１ａに連通し、吸入室３４は吸入ポート１２ａに連通している。そして、吸入室３４と吐出室２１とは、前述したＯリング等によって気密に隔絶されている。

また、リヤサイドブロック２０には、冷凍機油Ｒを冷媒ガスＧから分離するためのサイクロンブロック６０が取り付けられており、このサイクロンブロック６０は吐出室２１内に配置されており、リヤサイドブロック２０とサイクロンブロック６０との間には、短円柱状の軸背圧空間６６が形成されている。

吐出室２１の下部には、このコンプレッサ１００の摺動部等を潤滑、冷却、清浄するとともに、ベーン５８をシリンダ４０の内周面４９ａに向けて突出させて、その先端を内周面４９ａに当接させた状態に付勢するように、ベーン５８に背圧を作用させる冷凍機油Ｒが溜められている。

すなわち、ロータ５０には、図２に示すように、スリット状のベーン溝５６が放射状に、かつロータ５０の回転中心回りに等角度間隔で５つ形成され、これらのベーン溝５６に、前述のベーン５８が挿入され、各ベーン５８は、ロータ５０の回転によって生じる遠心力と、ベーン溝５６およびベーン５８の底面によって画成された背圧室５９に加えられる冷凍機油Ｒの油圧とにより、シリンダ４０の内周面４９ａに向けて突出し、このベーン５８の突出した先端がシリンダ４０の内周面４９ａに当接した状態に付勢され、回転軸５１の回転に伴って、この先端は内周面４９ａに追従する。

これにより、シリンダ４０と、ロータ５０と、回転軸５１の回転方向について相前後する２つのベーン５８，５８と、フロントサイドブロック３０と、リヤサイドブロック２０とにより画成された各圧縮室４８は、ロータ５０の回転にしたがって容積の変化を繰り返す。

また、フロントサイドブロック３０には、吸入室３４と圧縮室４８とを連通させるフロント側吸入口３１が開口しており、吸入ポート１２ａから吸入室３４に導入された冷媒ガスＧは、このフロント側吸入口３１を介して圧縮室４８に吸入される。

一方、シリンダ４０の外周の一部には凹部が形成され、この凹部は、両サイドブロック２０，３０の各内側端面とケース１１の内周面とによって囲まれた吐出チャンバ４５を形成している。

そして、この吐出チャンバ４５が形成されて薄肉化されたシリンダ４０のうち、冷媒ガスＧの圧縮行程に対応した圧縮室４８に臨む部分に、圧縮室４８内の冷媒ガスＧを圧縮室４８の外部、すなわち吐出チャンバ４５に吐出させる吐出口４２が設けられているとともに、圧縮室４８の内部圧力に応じて吐出口４２を開閉するリードバルブ４３が配設されている。

リードバルブ４３は板ばね状であって、圧縮室４８の冷媒ガスＧから吐出口４２を通じて作用する圧力（詳細には、この圧力と吐出チャンバ４５の内部の圧力（さらに、リードバルブ４３を吐出口４２に付勢している場合には、その付勢力に応じた初期負荷圧力も加算した圧力）との差）に応じて吐出チャンバ４５の側に撓むように弾性変形し、この弾性変形によって、閉止していた吐出口４２を開放する。

また、このリードバルブ４３が、過大な撓みにより破損したり、大きな撓みの持続によって永久変形が生じるのを防止するために、リードバルブ４３の変形量を規制するバルブサポート４４が、リードバルブ４３に重ね合わされて、シリンダ４０に共締め固定されている。

そして、圧縮室４８から吐出口４２、リードバルブ４３を通って吐出チャンバ４５に吐出された高圧の冷媒ガスＧは、リヤサイドブロック２０に形成された連通孔２０ａ、およびリヤサイドブロック２０に固定されたサイクロンブロック６０のオイルセパレータ６０ａを経て、吐出室２１に吐出される。

一方、サイクロンブロック６０およびオイルセパレータ６０ａによって、冷媒ガスＧから分離された冷凍機油Ｒは、吐出室２１の底部に滴下し、前述したようにこの底部に溜められる。

また、このコンプレッサ１００には、回転軸５１と軸受部２２，３２との間の潤滑、ロータ５０の各端面と各サイドブロック２０，３０の内側端面との間の潤滑等する目的と、ベーン５８をシリンダ４０の内周面４９ａに付勢すべく背圧空間（背圧室５９、後述するサライ溝２５および軸背圧空間６８）に油圧（背圧）を供給等する目的とにより、吐出室２１の下部に貯留した冷凍機油Ｒを各部位に導く構造を備えている。

すなわち、リヤサイドブロック２０に、軸受部２２に至る油路２３が形成され、また、リヤサイドブロック２０の内側端面２６（ロータ５０の端面５０ａに向いた面）には、軸受部２２における油路２３の開口から、軸受部２２と回転軸５１との間の微小隙間（絞り）を通って、ロータ５０の背圧室５９に連通する凹部であるサライ溝２５（中間圧供給溝）が形成されている。

また、軸受部２２まで延びた油路２３は、軸受部２２と回転軸５１との間の微小隙間（絞り）を介して、リヤサイドブロック２０とサイクロンブロック６０との間に形成された空間である軸背圧空間６６にも連通し、この軸背圧空間６８は背圧連通路２８を介してサライ溝２５に、圧力損失なく連通している。

これにより、背圧室５９、サライ溝２５、背圧連通路２８および軸背圧空間６８は、略同一の圧力Ｐｖとなり、ベーン５８の背圧空間を構成している。

この背圧空間に作用する圧力Ｐｖは、具体的には、低圧雰囲気の吸入室３４の圧力Ｐｓよりも高い圧力であって、軸受部２２と回転軸５１の周面部分との間の微小隙間（絞り）を通過した分だけ、高圧雰囲気の吐出室２１の圧力Ｐｄよりも低い中間圧（Ｐｓ＜Ｐｖ＜Ｐｄ）となる。

サライ溝２５は、軸受部２２の中心回りの所定角度範囲に亘って、略扇形状の輪郭（図２において破線で示す）を有する凹部であり、上述した微小隙間を通過して中間圧Ｐｖまで低下した冷凍機油Ｒが溜められる。

そして、ロータ５０の回転に伴って、ロータ５０の端面５０ａに露呈しているベーン溝５６の背圧室５９がリヤサイドブロック２０のサライ溝２５を通過している間だけ、ベーン溝５６の背圧空間５９とサライ溝２５とが連通して、ベーン溝５６の背圧空間５９にサライ溝２５の中間圧Ｐｖの冷凍機油Ｒが供給され、ベーン５８はこの供給された冷凍機油Ｒの中間圧Ｐｖを受けて、シリンダ４０の内周面４９ａに向かって突出する。

また、シリンダ４０の底部側には、リヤサイドブロック２０の油路２３に接続する貫通孔４６が設けられ、フロントサイドブロック３０に、この貫通孔４６のフロントサイドブロック３０側の開口と軸受部３２とを連通させる油路３３が形成され、冷凍機油Ｒは、軸受部３２と回転軸５１との間の微小隙間を通過して中間圧Ｐｖまで降圧され、フロントサイドブロック３０の内側端面３６に形成された凹部であるサライ溝３５等に導かれる。

なお、フロントサイドブロック３０のサライ溝３５も、リヤサイドブロック２０のサライ溝２５と同様、ロータ５０の回転に伴って、ロータ５０の端面５０ｂに露呈しているベーン溝５６の背圧室５９がフロントサイドブロック３０のサライ溝３５を通過している間だけ、ロータ５０の背圧室５９に連通している。

一方、リヤサイドブロック２０に端面２６およびフロントサイドブロック３０の端面３６にはそれぞれ、ベーン５８の突出側の先端がシリンダ４０の略楕円形状の内周面４９ａのうち短径位置を通過するときの当該ベーン５８に対して、シリンダ４０の内周面４９ａに向けて突出させる、吸入行程における圧縮室４８内の圧力よりも高圧の付勢力Ｐｄを供給する高圧孔２７，３７が形成されている。

具体的には、ロータ５０の回転に伴って、ロータ５０の端面５０ａに露呈しているベーン溝５６の背圧室５９がリヤサイドブロック２０の高圧孔２７およびフロントサイドブロック３０の高圧孔３７を通過している間（ベーン５８の突出側の先端がシリンダ４０の略楕円形状の内周面４９ａのうち短径位置を通過する間）だけ、ベーン溝５６の背圧空間５９と高圧孔２７，３７とが連通して、ベーン溝５６の背圧空間５９に高圧孔２７，３７の高圧Ｐｄの冷凍機油Ｒが供給され、当該ベーン溝５６に対応したベーン５８はこの供給された冷凍機油Ｒの高圧Ｐｄを受けて、シリンダ４０の内周面４９ａに向かって突出する。

高圧孔２７は、軸受部２２と回転軸５１の周面部分との間の微小隙間（絞り）を通過することなく、油路２３に連通しているため、サライ溝２５に供給される中間圧Ｐｖよりも高い圧力Ｐｄの冷凍機油Ｒを、ロータ５０のベーン溝５６の背圧室５９に供給することができ、シリンダ４０の内周面４９ａに向けたベーン５８の突出力を高めることができる。

同様に、高圧孔３７は、軸受部３２と回転軸５１の周面部分との間の微小隙間（絞り）を通過することなく、油路３３に連通しているため、サライ溝３５に供給される中間圧Ｐｖよりも高い圧力Ｐｄの冷凍機油Ｒを、ロータ５０のベーン溝５６の背圧室５９に供給することができ、シリンダ４０の内周面４９ａに向けたベーン５８の突出力を高めることができる。

ここで、高圧孔２７，３７とサライ溝２５，３５とは、ベーン溝５６の背圧室５９を介して互いに連通しないように配設されている。すなわち、高圧孔２７，３７は、ベーン５８の突出側の先端がシリンダ４０の略楕円形状の内周面４９ａのうち短径位置を通過する間だけ、ベーン溝５６の背圧空間５９と連通する位置に形成され、この高圧孔２７，３７とベーン溝５６の背圧空間５９とが連通している期間中は、ベーン溝５６の背圧空間５９がサライ溝２５，３５と連通することはなく、ロータ５０の回転が進んで、ベーン５８の突出側の先端がシリンダ４０の略楕円形状の内周面４９ａのうち短径位置を通過して、ベーン溝５６の背圧空間５９が高圧孔２７，３７に連通しなくなった状態で、ベーン溝５６の背圧空間５９はサライ溝２５，３５に連通する。

この結果、高圧孔２７，３７に供給されている冷凍機油Ｒの圧力（高圧Ｐｄ）が、サライ溝２５，３５に供給されている中間圧Ｐｖの冷凍機油Ｒの合流によって低下したり、これとは反対に、サライ溝２５，３５に供給されている冷凍機油Ｒの圧力（中間圧Ｐｖ）が、高圧孔２７，３７に供給されている高圧Ｐｄの冷凍機油Ｒの合流によって高められたりするのを防止している。

サライ溝２５，３５や高圧孔２７，３７に供給された冷凍機油Ｒは、ロータ５０のベーン溝５６の背圧室５９が連通したときに、この背圧室５９に対して、ベーン５８の突出力（中間圧Ｐｖまたは高圧Ｐｄ）をそれぞれ作用させるが、背圧室５９が連通しない角度範囲も含めて、ロータ５０の端面５０ａ，５０ｂと各サイドブロック２０，３０の端面２６，３６との間などに微小隙間にもそれぞれ浸透して、これらの端面５０ａ，２６間、端面５０ｂ，３６間や、サイドブロック２０，３０の端面２６，３６とベーン５８の側面との間、ベーン５８の先端とシリンダ４０の内周面４９ａとの間など、摺動部分における摺動摩擦力を低減したり、生じた摩擦熱を冷やしたり、摩擦で生じた摩耗粉等を洗い流すなどの作用も為している。

そして、各摺動部分に浸透した冷凍機油Ｒは、圧縮室４８内の冷媒ガスＧに混じって、冷媒ガスＧとともに圧縮室４８から吐出され、サイクロンブロック６０を介して吐出室２１に吐出される。

冷媒ガスＧがサイクロンブロック６０を通過する間に、この冷媒ガスＧに混入していた冷凍機油Ｒの一部は冷媒ガスＧから分離され、冷媒ガスＧは吐出室２１に吐出されて、空調システムを循環し、一方、分離された冷凍機油Ｒは吐出室２１の下部に滴下して溜められ、主としてこのコンプレッサ１００内で循環する。

このように構成された本実施形態のコンプレッサ１００によれば、ベーン５８の突出側の先端がシリンダ４０の略楕円形状の内周面４９ａの短径位置を通過するとき、当該ベーン５８に対して、ベーン５８をシリンダ４０の内周面４９ａに向けて突出させる、吸入行程における圧縮室４８内の圧力（ほぼＰｓ）よりも高圧（ほぼＰｄ）の付勢力が、サイドブロック２０，３０の端面２６，３６に形成された高圧孔２７，３７から供給されるため、ベーン５８の突出側の先端がシリンダ４０の内周面４９ａの略楕円形状の短径位置を通過するときに、ベーン５８の突出側の先端がシリンダ４０の内周面４９ａの略楕円形状にしたがって当該内周面４９ａに当接し続ける適切な突出（追従）を確保することができる。

本発明に係る気体圧縮機の第一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサを示す縦断面図である。 図１におけるＡ−Ａ線に沿った面による断面図である。

符号の説明

２０，３０ サイドブロック
２１ 吐出室
２５，３５ サライ溝（中間圧供給溝）
２６，３６ サイドブロックの端面
２７，３７ 高圧孔
２８，３８ 背圧連通路
４０ シリンダ
４８ 圧縮室
４９ａ 内周面
５０ ロータ
５０ａ，５０ｂ ロータの端面
５６ ベーン溝
５８ ベーン
５９ 背圧室
１００ コンプレッサ（気体圧縮機）

Claims (2)

1. 回転軸と一体的に回転する、略円柱状のロータと、前記ロータの外周面の外方を取り囲む、断面輪郭が略楕円状のシリンダと、前記ロータに埋設されて、突出側の先端が前記シリンダの前記略楕円形状の内周面に追従するように該ロータの前記外周面からの突出量が可変とされた板状のベーンと、少なくとも前記ロータおよび前記ベーンを、該ロータの両端面側から覆う２つのサイドブロックとを備え、
   前記ロータの回転方向について相前後する２つの前記ベーン、前記シリンダ、前記ロータおよび前記両サイドブロックにより、前記ロータの回転に伴ってその容積が変化する圧縮室が画成され、
   前記ベーンの前記突出側の先端が前記シリンダの前記略楕円形状の短径位置を通過するときの該ベーンに対して、前記シリンダの内周面に向けて突出させる、吸入行程における前記圧縮室内の圧力よりも高圧の付勢力を供給する高圧孔が、前記サイドブロックの端面に形成されていることを特徴とする気体圧縮機。
2. 圧縮行程に対応した前記圧縮室を画成するベーンを前記シリンダの内周面に向けて突出させる付勢力を供給する、前記サイドブロックの端面に形成された中間圧供給溝と、前記高圧孔とが、前記ロータに形成された前記ベーンの埋設空間を介して連通しないように、前記中間圧供給溝および前記高圧孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機。

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