(57)【要約】    【課題】  気体圧縮機において、回転軸とサイドブロックに形成された貫通支持孔との間の微小隙間に、適切に潤滑油を供給する。    【解決手段】  リヤサイドブロック３０側の貫通支持孔３２における油路３３の開口３３ａの位置は、油路３３の開口３３ａからロータ５０方向の端面に形成された凹部３５の底部までの長さＬ１と、この開口３３ａから密閉空間Ｓの方向の端面までの長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２が、油路３３における圧力である高圧Ｐｄとロータ５０方向の端面における設定圧力である中間圧Ｐｖとの差圧（Ｐｄ−Ｐｖ）と、油路３３における圧力Ｐｄと密閉空間Ｓの方向の端面における設定圧力である低圧Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）との比（Ｐｄ−Ｐｖ）／（Ｐｄ−Ｐｓ）に略等しくなるように、設定されている。【選択図】            図２
2005273550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入口と吐出口とが形成されたハウジングの内部に、前記吸入口に連なる吸入室と前記吐出口に連なる吐出室との間に圧縮機本体が配設され、前記圧縮機本体は、回転軸と一体的に回転するロータと、前記ロータの外周面の外方を取り囲む断面略楕円形状のシリンダと、前記ロータの前記吸入室側端面と前記吐出室側端面とにそれぞれ略当接するように配設され、前記ロータの各端面からそれぞれ突出した前記回転軸を軸支する貫通支持孔が形成された２つのサイドブロックと、前記ロータの外周面から前記シリンダの内周面への突出量が可変となるように該ロータに埋設された複数の板状のベーンとを備え、前記２つのサイドブロックには、前記吐出室の底部に貯留する潤滑油を前記貫通支持孔に導く油路が形成されてなる気体圧縮機において、
前記貫通支持孔における前記油路の開口から該貫通支持孔の前記ロータ方向端までの長さＬ１と、前記開口から該貫通支持孔の前記ロータ方向とは反対方向端までの長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２が、前記油路における圧力Ｐｄと前記ロータ方向端における設定圧力Ｐｖとの差圧（Ｐｄ−Ｐｖ）と、前記油路における圧力Ｐｄと前記ロータ方向とは反対方向端における設定圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）との比（Ｐｄ−Ｐｖ）／（Ｐｄ−Ｐｓ）に略等しくなる位置に、前記開口が形成されていることを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
前記ロータ方向端における設定圧力Ｐｖは、前記ベーンの背圧として設定された圧力であることを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機。
【請求項３】
前記ロータ方向とは反対方向端における設定圧力Ｐｓは、前記吸入室の圧力と略同一に設定された圧力であることを特徴とする請求項１または２に記載の気体圧縮機。
【請求項４】
前記２つのサイドブロックのうち前記吐出室に近い側のサイドブロックの前記貫通支持孔に軸支された前記回転軸の端面が臨む圧力空間と、前記吸入室とを連通する低圧通路が、前記サイドブロックおよび前記シリンダに形成されていることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の気体圧縮機。
【請求項５】
前記２つのサイドブロックのうち前記吐出室に近い側のサイドブロックの前記貫通支持孔に軸支された前記回転軸の端面が臨む圧力空間と、前記吸入室とを連通する低圧通路が、前記回転軸に形成されていることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の気体圧縮機。
【請求項６】
前記貫通支持孔における前記油路の開口から前記回転軸の端面までの長さＬ２と、前記開口から該貫通支持孔の前記ロータ方向端までの長さＬ１との比Ｌ１／Ｌ２が、下記式を満たすことを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項に記載の気体圧縮機。
０．２≦（Ｌ１／Ｌ２）≦０．４
【請求項７】
前記吸入口から供給され、前記吐出口から吐出される気体が、二酸化炭素冷媒ガスであることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項に記載の気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体圧縮機に関し、詳細には、回転軸とこの回転軸を支持するサイドブロックの貫通支持孔との間の潤滑の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調装置等に用いられ、冷媒ガス等の気体を圧縮する気体圧縮機は、冷媒ガスの取入れ口である吸入口と、冷媒ガスを吐出する吐出口とが形成されたハウジングの内部に、冷媒ガスを圧縮する圧縮機本体が備えられており、この圧縮機本体は、例えばベーンロータリ形式のものでは、ハウジングの内部に、吸入口に連なる吸入室と吐出口に連なる吐出室との間に圧縮機本体が配設されている。
【０００３】
ここで、圧縮機本体は、回転軸と一体的に回転するロータと、ロータの外周面の外方を取り囲む断面略楕円形状のシリンダと、ロータの吸入室側端面と吐出室側端面とにそれぞれ略当接するように配設され、ロータの各端面からそれぞれ突出した回転軸を軸支する貫通支持孔が形成された２つのサイドブロック（フロントサイドブロックおよびリヤサイドブロック）と、ロータの外周面からシリンダの内周面への突出量が可変となるようにロータに埋設された複数の板状のベーンとを備え、ロータの回転にしたがって、隣接する２つのベーンによって仕切られた空間（圧縮室）の容積が変化することによって、吸入口から吸入室を経由して圧縮室に供給された冷媒ガスを圧縮し、この圧縮された冷媒ガスを、吐出室を経由して吐出口から吐出させるようになっている。
【０００４】
図４は、このような従来の気体圧縮機１００の一例の縦断面図であり、図４におけるＡ−Ａ線に沿った断面のシリンダ４０およびロータ５０のみを抽出した図が図５である。なお、図５におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図が図４である。
【０００５】
ハウジング１０は、一端が開口したケース１１と、このケース１１の開口側に取り付けられたフロントヘッド１２とにより形成されている。フロントヘッド１２には、外部から低圧の冷媒ガスＲが吸入される吸入ポート１４（吸入口）が形成され、ケース１１には、外部へ高圧の冷媒ガスＲを吐出する吐出ポート１６（吐出口）が形成されている。
【０００６】
このハウジング１０内には、回転軸５１と一体的に回転するロータ５０と、このロータ５０の外周面の外方を取り囲むシリンダ４０と、ロータ５０およびシリンダ４０をこれらの両端面側から挟むようにシリンダ４０に固定されたフロントサイドブロック２０およびリヤサイドブロック３０とからなる圧縮機本体が収容されている。
【０００７】
ここで、フロントサイドブロック２０およびリヤサイドブロック３０には、回転軸５１を軸支する貫通支持孔２３，３２がそれぞれ形成されている。また、各サイドブロック２０，３０のロータ５０に向いた端面は、ロータ５０に略当接している。
【０００８】
そして、圧縮機本体は、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３０とケース１１とによって吐出室１５を形成し、一方、フロントサイドブロック２０とフロントヘッド１２とによって吸入室１３を形成し、これら吸入室１３と吐出室１５とは気密に隔絶されている。
【０００９】
また、リヤサイドブロック３０には、後述するサイクロンブロック６０が取り付けられている。
【００１０】
なお、吐出室１５の下部には、この気体圧縮機１００の摺動部等を潤滑・冷却・清浄するとともに、後述するベーン５８をシリンダ４０の内周面４９ａに方向に突出させる冷凍機油Ｍ（潤滑油）が貯留されている。
【００１１】
一方、回転軸５１は、フロントサイドブロック２０の貫通支持孔２３を貫通して、リップシール１８を介してフロントヘッド１２の外方まで延び、先端には電磁クラッチのアーマチュア２５が取り付けられており、回転軸５１の他端部はリヤサイドブロック３０の貫通支持孔３２に支持されている。
【００１２】
フロントヘッド１２には、ラジアルボールベアリングを介して、図示しないエンジン等の動力源から駆動力が伝達されるプーリ２４が回転自在に取り付けられており、このプーリ２４の内側には電磁石が配設されている。そして、この電磁石が通電されると、アーマチュア２５に磁力が作用してプーリ２４の側壁に当接し、アーマチュア２５とプーリ２４の側壁との摩擦によって、アーマチュア２５がプーリ２４とともに回転し、回転軸５１を回転させる。
【００１３】
ロータ５０には、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にはそれぞれ平板状のベーン５８が装着されている。
【００１４】
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の底部に形成される背圧室５９に加えられる油圧とにより、シリンダ４０の内周面４９ａ方向へ突出し、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る。
【００１５】
これにより、シリンダ４０の内側の空間は、シリンダ４０と、ロータ５０と、ベーン５８と、フロントサイドブロック２０と、リヤサイドブロック３０とにより５つの小室に仕切られ、これら各小室は、ロータ５０の回転にしたがって容積の変化を繰り返す圧縮室４８を形成している。
【００１６】
また、フロントサイドブロック２０には、吸入室１３と圧縮室４８とを連通させるフロント側吸入口２２が開口しており、吸入室１３に流入した冷媒ガスＲは、フロント側吸入口２２から圧縮室４８へ吸入される。
【００１７】
一方、リヤサイドブロック３０には、図６に示すように、凹部であるリヤ側吸入部３１が形成されている。そして、シリンダ４０には、このリヤ側吸入部３１とフロント側吸入口２２とを連通させる連通孔４１が形成されている。
【００１８】
したがって、このリヤ側吸入部３１には、フロント側吸入口２２、シリンダ４０の連通孔４１を順次経た冷媒ガスＲが供給され、フロント側吸入口２２と同様に、冷媒ガスＲを圧縮室４８に吸入させる部分として機能する。
【００１９】
リヤサイドブロック３０の吐出室１５側に設けられたサイクロンブロック６０は、冷媒ガスＲに混じった冷凍機油Ｍを分離させるオイルセパレータ６２を備えているとともに、シールリング６４を介して、リヤサイドブロック３０の貫通支持孔３２が形成されたボス部３８との間で、密閉空間Ｓを形成している。
【００２０】
シリンダ４０には、図５に示すように、吐出チャンバ４４が形成されている。また、この吐出チャンバ４４が形成されて薄肉化されたシリンダ４０の肉厚部分には、圧縮室４８と吐出チャンバ４４とを連通させる吐出口４２が開口されている。
【００２１】
この吐出口４２には、吐出チャンバ４４側に開放するリードバルブ４３が設けられている。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４４に吐出された高圧の冷媒ガスＲは、リヤサイドブロック３０に形成された連通孔３４、サイクロンブロック６０のオイルセパレータ６２を経て、吐出室１５に吐出される。
【００２２】
ここで、オイルセパレータ６２によって分離された冷凍機油Ｍは、吐出室１５の底部に滴下し、この底部に貯留される。
【００２３】
さらに、このような気体圧縮機１００は、回転軸５１と貫通支持孔３２との間の潤滑、ベーン溝５６の背圧室５９へのベーン５８付勢用油圧供給等のために、吐出室１５の下部に貯留した冷凍機油Ｍを各部位に導く構成が採られている。
【００２４】
すなわち、図示の気体圧縮機１００においては、リヤサイドブロック３０に、貫通支持孔３２に至る油路３３が形成され、また、ロータ５０に向いたリヤサイドブロック３０の端面には、貫通支持孔３２における油路３３の開口から、貫通支持孔３２と回転軸５１との間の微小隙間を通って、ベーン溝５６の背圧室５９に連通する凹部（サライ溝）３５と、油路３３から分岐した油路３６を通って特定のベーン溝５６の背圧室５９に連通する小凹部３７とが形成されている。
【００２５】
凹部３５は、リヤサイドブロック３０のロータ５０に向いた端面を正面として視た図６に示すように、くびれ部３５ａを有し、小凹部３７は、くびれ部３５ａの径方向外方に配置されている。そして、小凹部３７は、圧縮行程終期にある圧縮室４８を構成するベーン５８が通過するタイミングで、このベーン溝５６の背圧室５９と連通する位置に形成されており、一方、凹部３５は、他のベーン溝５６の背圧室５９と連通するように対応付けされている。
【００２６】
ここで、吐出室１５に貯留した冷凍機油Ｍは、吐出室１５の高圧に押圧されて、油路３３および油路３６を通って高圧のまま小凹部３７に導かれ、また、油路３３、および回転軸５１と貫通支持孔３２との間の微小隙間を通過することにより中間圧まで減圧されて凹部３５に導かれる。
【００２７】
この結果、圧縮行程終期にある圧縮室４８を構成するベーン５８には、小凹部３７から高圧のベーン背圧が供給され、圧縮行程終期における圧縮室４８の高い内圧によっても、ベーン５８とシリンダ４０の内周面４９ａとの当接が維持される。
【００２８】
一方、吸入行程の圧縮室４８や圧縮途中の行程の圧縮室４８の内圧は、圧縮行程終期ほど高圧ではないため、凹部３５から中間圧のベーン背圧が供給される。
【００２９】
また、冷凍機油Ｍは、回転軸５１と貫通支持孔３２との間の微小隙間のうち、油路３３よりもロータ５０側の部分については、油路３３から凹部３５に導かれる冷凍機油Ｍによって潤滑される。
【００３０】
一方、密閉空間Ｓが完全に密閉されている場合には、冷凍機油Ｍが流れ込まないため、図４に示した気体圧縮機１００以前の気体圧縮機、すなわち旧来のフロンガス等を冷媒ガスとした気体圧縮機では、リヤサイドブロック３０のボス部３８に、密閉空間Ｓと凹部３５とを連通させる連通孔が形成され、この連通孔によって、上述した軸受けの微小隙間のうち、油路３３よりも密閉空間Ｓ側の部分についても、冷凍機油Ｍが円滑に供給されていた。
【００３１】
また、回転軸５１のフロントサイドブロック２０側への潤滑については、シリンダ４０の底部に、リヤサイドブロック３０の油路３３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２０に、この貫通孔４６のフロントサイドブロック２０側の開口と貫通支持孔２３とを連通させる油路２６が形成されたことによって、貫通支持孔２３と回転軸５１との間の微小隙間や、フロントサイドブロック２０のロータ５０に対向する面に形成された凹部２７（サライ溝）等に冷凍機油Ｍが導かれている。
【００３２】
ところで近年、環境負荷軽減のために、フロンガスに代えて二酸化炭素（ＣＯ2）ガス等を冷媒ガスとして用いた気体圧縮機が提案されており、このようなＣＯ2ガス等新冷媒ガスを用いた気体圧縮機では、吐出室１５の圧力が旧来のものよりも非常に高圧になり、冷凍機油Ｍの圧力も非常に高くなる。
【００３３】
ここで、新冷媒ガスを用いた気体圧縮機は、圧縮室４８内の圧力が高くなるため、必要なベーン背圧も高くする必要があるが、そのために冷凍機油Ｍの圧力が高くなると、密閉空間Ｓの内圧も高くなり、密閉空間Ｓに臨んでいる回転軸５１の端面を電磁クラッチ側に押圧する圧力が強くなる一方、回転軸５１の他端側すなわちクラッチ側の端面は大気に開放されているため、回転軸５１の両端に作用する圧力バランスにより、回転軸５１はクラッチ方向に押圧され、回転軸５１と一体化されたロータ５０は、フロントサイドブロック２０に押圧される圧力が高くなる。
【００３４】
この結果、ロータ５０の端面とフロントサイドブロック２０との間の摺動抵抗が大きくなって、消費エネルギの増大を招く。
【００３５】
これとは反対に、ロータ５０とリヤサイドブロック３０との間の隙間は拡がるため、圧縮室４８の密閉性が損なわれ、冷媒ガスＲの圧縮効率の低下を招く。
【００３６】
そこで、本願発明者は、従来の冷媒ガスよりも高吐出圧となるＣＯ2ガス等の新冷媒ガスを用いる気体圧縮機については、密閉空間Ｓの内圧を吸入室１３の内圧と同程度まで低圧化させる技術を提案した（特許文献１）。
【００３７】
この技術は、図４に示すように、密閉空間Ｓとリヤサイドブロック３０のリヤ側吸入部３１とを連通させる連通孔３９を、リヤサイドブロック３０に形成した構成であり、この連通孔３９は、ボス部３８の端面側から軸方向に沿って穿設された横孔３９ａと、リヤ側吸入部３１側から斜めに穿設された傾斜孔３９ｂとが連通して形成される。
【００３８】
そして、密閉空間Ｓの内圧が、連通孔３９を介してリヤ側吸入部３１と同程度、すなわち吸入圧と同程度まで低下されるため、密閉空間Ｓに臨む回転軸５１の端面には、吸入圧と同程度の低圧が作用するに過ぎず、上述した消費エネルギの増大および圧縮効率の低下という問題を解決することができる。
【００３９】
なお、上述した提案技術は、従来の冷媒ガスよりも高吐出圧となるＣＯ2ガス等の新冷媒ガスを用いる気体圧縮機について特に有効であるが、従来の冷媒ガスを用いる気体圧縮機についても、密閉空間Ｓに臨む回転軸５１の端面に作用する圧力を低下させる効果があり、そのような従来の気体圧縮機にも適用することができる。
【特許文献１】特開２００３−２０１９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４０】
ところで、上述した油路３３は、貫通支持孔３２の軸方向について略中間部において開口している。そして、この開口に供給された冷凍機油Ｍは、この開口した部分から、回転軸５１と貫通支持孔３２との微小隙間を通ってロータ５０の方向と密閉空間Ｓの方向とにそれぞれ適切な流量で供給されることが求められる。
【００４１】
しかし、実際には、ロータ５０の方向における微小隙間の終了位置すなわち凹部３５における圧力（中間圧）Ｐｖと、密閉空間Ｓの方向における微小隙間の終了位置すなわち密閉空間Ｓにおける圧力（定圧）Ｐｓとの関係、および冷凍機油Ｍが通過するロータ５０の方向への微小隙間の長さと密閉空間Ｓの方向への微小隙間の長さとの関係によって、油路３３から貫通支持孔３２に供給された冷凍機油Ｍは、相対的に圧力の低い密閉空間Ｓの方向へ流れ易く、凹部３５側の微小隙間への冷凍機油Ｍの供給が不十分になる虞がある。
【００４２】
また、油路２６を通って貫通支持孔２３に供給されたフロントサイドブロック２０側の冷凍機油Ｍについても、回転軸５１の電磁クラッチ側端部はリップシール１８を介して大気に開放されているため、リヤサイドブロック３０側の冷凍機油Ｍと同様に凹部２７側の微小隙間への冷凍機油Ｍの供給が不十分になる虞がある。
【００４３】
なお、フロントサイドブロック２０側についての上記問題は、上述した特許文献１による技術が適用されていない気体圧縮機においても同様に生じうる。
【００４４】
そして、両凹部３５，２７側への冷凍機油Ｍの供給が不十分になると、これらの側の微小隙間の潤滑が不十分になるだけでなく、凹部３５，２７に通じるベーン溝５６の背圧室５９への油圧供給が不十分となり、ベーン５８の先端とシリンダ４０の内周面４９ａとの間の気密性の低下を招き、圧縮性能の低下を来す。
【００４５】
さらに、ベーン背圧の低下によって、ベーン５８が、シリンダ４０の内周面４９ａとの当接、離間を不規則に繰り返すチャタリングが生じて、不測の異音が生じる虞もある。
【００４６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、回転軸とサイドブロックに形成された貫通支持孔との間の微小隙間に、適切に潤滑油を供給す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ものである。
【課題を解決するための手段】
【００４７】
本発明に係る気体圧縮機は、サイドブロックの貫通支持孔における油路の開口位置を、貫通支持孔の両端開口における各設定圧力と油路における圧力との各差圧に応じて規定することにより、貫通支持孔の両端開口における各設定圧力を確保しつつ、貫通支持孔における開口から貫通支持孔の両端開口方向に、略均等な潤滑油の流量を確保したものである。
【００４８】
すなわち、本発明に係る気体圧縮機は、吸入口と吐出口とが形成されたハウジングの内部に、前記吸入口に連なる吸入室と前記吐出口に連なる吐出室との間に圧縮機本体が配設され、前記圧縮機本体は、回転軸と一体的に回転するロータと、前記ロータの外周面の外方を取り囲む断面略楕円形状のシリンダと、前記ロータの前記吸入室側端面と前記吐出室側端面とにそれぞれ略当接するように配設され、前記ロータの各端面からそれぞれ突出した前記回転軸を軸支する貫通支持孔が形成された２つのサイドブロックと、前記ロータの外周面から前記シリンダの内周面への突出量が可変となるように該ロータに埋設された複数の板状のベーンとを備え、前記２つのサイドブロックには、前記吐出室の底部に貯留する潤滑油を前記貫通支持孔に導く油路が形成されてなる気体圧縮機において、前記貫通支持孔における前記油路の開口から該貫通支持孔の前記ロータ方向端までの長さＬ１と、前記開口から該貫通支持孔の前記ロータ方向とは反対方向端までの長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２が、前記油路における圧力Ｐｄと前記ロータ方向端における設定圧力Ｐｖとの差圧（Ｐｄ−Ｐｖ）と、前記油路における圧力Ｐｄと前記ロータ方向とは反対方向端における設定圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）との比（Ｐｄ−Ｐｖ）／（Ｐｄ−Ｐｓ）に略等しくなる位置に、前記開口が形成されていることを特徴とする。
【００４９】
（Ｐｄ−Ｐｖ）／（Ｐｄ−Ｐｓ）≒Ｌ１／Ｌ２    （１）
このように構成された本発明に係る気体圧縮機は、貫通支持孔における油路の開口の位置が、貫通支持孔に開口する油路の圧力に対する貫通支持孔両端開口における設定圧力との差圧の比に応じて設定されているため、潤滑油が流れる微小隙間の入り口と出口との間の差圧に比例するとともに、この微小隙間の長さに反比例する流量を、貫通支持孔の両方の開口側で略等しくすることができる。
【００５０】
したがって、貫通支持孔の両方の端部開口における圧力が、互い異なる圧力に設定されている場合であっても、これら両端開口における設定圧力を確保しつつ、微小隙間への潤滑油の流量を適切に確保することができる。
【００５１】
なお、貫通支持孔における油路の開口から貫通支持孔のロータ方向端までの長さＬ１、および貫通支持孔における油路の開口から貫通支持孔のロータ方向とは反対方向端までの長さＬ２は、厳密には、貫通支持孔とこの貫通支持孔に支持された回転軸との間に形成された微小隙間の長さを意味する。
【００５２】
したがって、例えば、貫通支持孔のロータ側端面に、貫通支持孔の直径よりも大きい径の圧力空間（例えば、ロータに形成されたベーン溝の背圧室に連なる凹部（サライ溝等）。）が形成されているものでは、この圧力空間に開放された位置よりも先の部分では、もはや微小隙間は存在しないため、微小隙間の長さは、貫通支持孔における油路の開口からこの圧力空間に開放するまでの長さとなり、長さＬ１は、貫通支持孔における油路の開口から貫通支持孔のロータ方向端までの長さよりも、圧力空間の深さ分だけ短いものとなる。
【００５３】
同様に、例えば、回転軸のロータ方向とは反対方向端が、貫通支持孔のロータ方向とは反対方向側の開口よりも手前に位置するものでは、この回転軸の反対方向端よりも先の部分では、もはや微小隙間は存在しないため、微小隙間の長さは、貫通支持孔における油路の開口からこの回転軸の反対方向端までの長さとなり、長さＬ２は、貫通支持孔における油路の開口から貫通支持孔のロータ方向とは反対方向端までの長さよりも短いものとなる。
【００５４】
本発明に係る気体圧縮機において、貫通支持孔（微小隙間）のロータ方向端における設定圧力Ｐｖとしては、ベーンの背圧として設定された圧力であることが好ましい。このようにロータ方向端における設定圧力Ｐｖを、ロータのベーン溝の背圧室の圧力であるベーン背圧とすることにより、貫通支持孔（微小隙間）のロータ方向側開口を、ロータのベーン溝の背圧室にそのまま連通させることができる。
【００５５】
本発明に係る気体圧縮機において、貫通支持孔（微小隙間）のロータ方向とは反対方向端における設定圧力Ｐｓは、吸入室の圧力と略同一に設定された圧力であることが好ましい。このようにロータ方向とは反対方向端における設定圧力Ｐｓを、吸入室の圧力と略同一とすることにより、貫通支持孔の、ロータ方向とは反対方向における回転軸の端面に作用する圧力を、吸入室の圧力と略等しい低圧にすることができ、回転軸の両端面に作用する圧力のバランスを均衡させることができる。
【００５６】
本発明に係る気体圧縮機において、２つのサイドブロックのうち吐出室に近い側のサイドブロックの貫通支持孔に軸支された回転軸の端面が臨む圧力空間と、吸入室とを連通する低圧通路を、サイドブロックおよびシリンダに形成したものとするのが好ましい。このように、低圧通路を、貫通支持孔の回転軸の端面が臨む圧力空間に設けることにより、回転軸の端面に作用する圧力を、吸入室の圧力と略等しい低圧にすることができ、回転軸の両端面に作用する圧力のバランスを容易に均衡させることができる。
【００５７】
本発明に係る気体圧縮機において、２つのサイドブロックのうち吐出室に近い側のサイドブロックの貫通支持孔に軸支された回転軸の端面が臨む圧力空間と、吸入室とを連通する低圧通路が、回転軸に形成されたものとするのが好ましい。このように、低圧通路を回転軸に設けることにより、回転軸の端面に作用する圧力を、吸入室の圧力と略等しい低圧にすることができ、回転軸の両端面に作用する圧力のバランスを容易に均衡させることができる。
【００５８】
本発明に係る気体圧縮機において、貫通支持孔における油路の開口から回転軸の端面までの長さＬ２と、開口から貫通支持孔のロータ方向端までの長さＬ１との比Ｌ１／Ｌ２が、下記式（２）を満たすように、長さＬ１と長さＬ２とが設定されていることが好ましい。
【００５９】
０．２≦（Ｌ１／Ｌ２）≦０．４    （２）
すなわち、ロータ方向端における設定圧力Ｐｖをベーン背圧とし、ロータ方向とは反対方向端における設定圧力Ｐｓを吸入室圧力としたとき、ベーン背圧Ｐｖは、下記式（３）によって規定することができる。
【００６０】
Ｐｖ＝（Ｐｄ−Ｐｓ）×α＋Ｐｓ    （３）
そして、本願発明者の経験則によれば、式（３）における定数αが下記式（４）を満たすとき、ベーンがシリンダの内周面に対して過度に強く当接せず、かつベーンがシリンダの内周面から離間しない適切なベーン背圧Ｐｖを得ることができる。
【００６１】
０．６≦α≦０．８    （４）
ここで、上記式（３）を変形すると、
Ｐｄ−Ｐｖ＝Ｐｄ−｛（Ｐｄ−Ｐｓ）×α＋Ｐｓ｝
＝（Ｐｄ−Ｐｓ）×（１−α）
したがって、式（３）は以下のように変形される。
【００６２】
（Ｐｄ−Ｐｖ）／（Ｐｄ−Ｐｓ）＝１−α
一方、既述したように、
（Ｐｄ−Ｐｖ）／（Ｐｄ−Ｐｓ）≒Ｌ１／Ｌ２    （１）
であるから、この式（１）との関係より、上記式（２）を導くことができる。
【００６３】
よって、式（２）を満たすことにより、ベーンがシリンダの内周面に対して過度に強く当接せず、かつベーンがシリンダの内周面から離間しない適切なベーン背圧を設定することができる。
【００６４】
本発明に係る気体圧縮機において、吸入口から供給され、吐出口から吐出される気体が、二酸化炭素冷媒ガスであることが好ましい。
【００６５】
圧縮対象気体として二酸化炭素冷媒ガスが適用された気体圧縮機においては、回転軸の両端に作用する圧力の差を抑制するために、回転軸の吐出室側の端面が臨む密閉空間を吸入室と連通させた構成が採られる（特許文献１）。そして、このような構成の気体圧縮機では、貫通支持孔における油路の開口から、貫通支持孔に沿って密閉空間方向へ潤滑が偏って流れ易い。
【００６６】
したがって、本発明に係る気体圧縮機を適用することによる潤滑油の適切な流量確保という効果を、一層顕著なものとすることができる。
【発明の効果】
【００６７】
本発明に係る気体圧縮機によれば、ロータを両端面側から挟む２つのサイドブロックに形成された貫通支持孔における、潤滑油の油路の開口からこの貫通支持孔のロータ方向端までの長さＬ１と、開口から貫通支持孔のロータ方向とは反対方向端までの長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２が、油路における圧力Ｐｄとロータ方向端における設定圧力Ｐｖとの差圧（Ｐｄ−Ｐｖ）と、油路における圧力Ｐｄとロータ方向とは反対方向端における設定圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）との比（Ｐｄ−Ｐｖ）／（Ｐｄ−Ｐｓ）に略等しくなる位置に、開口が形成されているため、潤滑油が流れる微小隙間（貫通支持孔と回転軸との間の隙間）の入り口と出口との間の差圧に比例するとともに、この微小隙間の長さに反比例する流量を、貫通支持孔の両方の開口側で略等しくすることができる。
【００６８】
したがって、貫通支持孔の両方の端部開口における圧力が、互い異なる圧力に設定されている場合であっても、これら両端開口における設定圧力を確保しつつ、微小隙間への潤滑油の流量を適切に確保することができる。
【００６９】
なお、微小隙間を薄円環状にモデル化した場合、微小隙間を流れる潤滑油の油量Ｑは、円環の両端面に作用する高圧側の圧力および低圧側の圧力をそれぞれＰ１（油路の圧力Ｐｄに相当），Ｐ２（ロータ方向端における圧力Ｐｖまたはロータ方向とは反対方向端における圧力Ｐｓに相当）、円環の直径をｄ（回転軸の直径に相当）、回転軸の偏心量をｅ、偏心量を０（ゼロ）としたときの微小隙間の回転軸半径方向隙間量をｈ、潤滑油の粘度をμ、潤滑油が通過する微小隙間長さをＬ（長さＬ１または長さＬ２に相当）とすると、下記式（５）によって規定される。
【００７０】
Ｑ＝πｄｈ3（Ｐ１−Ｐ２）（１＋１．５（ｅ／ｈ）2）／（１２μＬ）    （５）
したがって、貫通支持孔における油路の開口からロータ方向端への流量Ｑ１、貫通支持孔における油路の開口からロータ方向とは反対方向端への流量Ｑ２はそれぞれ、
Ｑ１＝πｄｈ3（Ｐｄ−Ｐｖ）（１＋１．５（ｅ／ｈ）2）／（１２μＬ１）  （６）
Ｑ２＝πｄｈ3（Ｐｄ−Ｐｓ）（１＋１．５（ｅ／ｈ）2）／（１２μＬ２）  （７）
となり、ここで、本発明に係る気体圧縮機の構成である式（１）を代入して整理すると、両流量を略等しくすること（Ｑ１≒Ｑ２）ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７１】
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。      
【００７２】
図１は、本発明の一実施形態に係るロータリコンプレッサ１００（気体圧縮機）を示す断面図であり、このコンプレッサ１００は、車両の空調システムに用いられ、ＣＯ2を冷媒ガスＲとして圧縮するベーンロータリコンプレッサ１００である。図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面は従来のものと同じであり、図５はこの断面のうちシリンダ４０およびロータ５０のみを抽出した図である。なお、図１は、図５におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００７３】
図示のコンプレッサ１００は、ハウジング１０の内部に圧縮機本体が収容された構造であり、ハウジング１０は、一端が開口したケース１１と、このケース１１の開口側に取り付けられたフロントヘッド１２とにより形成されている。フロントヘッド１２には、外部から低圧の冷媒ガスＲが吸入される吸入ポート１４（吸入口）が形成され、ケース１１には、外部へ高圧の冷媒ガスＲを吐出する吐出ポート１６（吐出口）が形成されている。
【００７４】
このハウジング１０内には、回転軸５１と一体的に回転する断面略円形状のロータ５０と、このロータ５０の外周面の外方を取り囲む断面略楕円形状の内周面４９ａおよびケース１１の内面よりもわずかに小さい断面略円形状の外周面４９ｂを有するシリンダ４０と、ロータ５０およびシリンダ４０をこれらの両端面側から挟むようにシリンダ４０に固定されたフロントサイドブロック２０およびリヤサイドブロック３０とからなる圧縮機本体が収容されている。
【００７５】
ここで、フロントサイドブロック２０およびリヤサイドブロック３０には、ロータ５０の各端面から突出した回転軸５１を軸支する貫通支持孔２３，３２がそれぞれ形成されている。また、各サイドブロック２０，３０のロータ５０に向いた端面は、ロータ５０に略当接している。
【００７６】
そして、圧縮機本体は、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３０とケース１１の内面とによって、吐出ポート１６に連通する吐出室１５を形成し、一方、フロントサイドブロック２０とフロントヘッド１２の内面とによって、吸入ポート１４に連通する吸入室１３とを形成し、圧縮機本体とケース１１の内周面との間に、これらの全周に亘ってシールリングが配設されて、これら吸入室１３と吐出室１５とは気密に隔絶されている。
【００７７】
また、リヤサイドブロック３０には、後述するサイクロンブロック６０が取り付けられている。
【００７８】
なお、吐出室１５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、後述するベーン５８をシリンダ４０の内周面４９ａに方向に突出させる冷凍機油Ｍ（潤滑油）が貯留されている。
【００７９】
一方、回転軸５１は、フロントサイドブロック２０の貫通支持孔２３を貫通して、その貫通した部分がフロントヘッド１２の端壁内周面に設けられたリップシール１８を介してフロントヘッド１２の外方まで延び、その先端部にはプーリ２４を有する電磁クラッチのアーマチュア２５が取り付けられており、回転軸５１の他端部はリヤサイドブロック３０の貫通支持孔３２に支持されている。
【００８０】
フロントヘッド１２の端壁外周部には、ラジアルボールベアリングを介して、図示しないエンジン等の動力源から駆動力が伝達されるプーリ２４が取り付けられており、このプーリ２４の内側の環状空間には電磁石が配設されている。そして、この電磁石に通電することにより、回転軸５１に固定されたアーマチュア２５に電磁石の磁力が作用して、アーマチュア２５がプーリ２４の側壁に吸引されて当接し、アーマチュア２５とプーリ２４の側壁との摩擦により、アーマチュア２５がプーリ２４とともに回転し、回転軸５１を回転させる。
【００８１】
ロータ５０の外周面側には、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にはそれぞれ平板状のベーン５８が、ベーン溝５６に沿って摺動可能に装着されており、シリンダ４０の内周面４９ａ方向への突出量が可変とされている。
【００８２】
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の底部に形成される背圧室５９に加えられる油圧とにより、シリンダ４０の内周面４９ａ方向へ突出し、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る。
【００８３】
これにより、シリンダ４０の内側の空間は、シリンダ４０と、ロータ５０と、シリンダ４０の内周面４９ａに追従するベーン５８と、フロントサイドブロック２０と、リヤサイドブロック３０とにより５つの小室に仕切られ、これら各小室は、ロータ５０の回転にしたがって容積の変化を繰り返す圧縮室４８を形成し、全体としてベーンロータリ形コンプレッサ１００を構成している。
【００８４】
また、フロントサイドブロック２０には、吸入室１３と吸入行程にある圧縮室４８とを連通させる貫通孔であるフロント側吸入口２２が開口しており、吸入ポート１４から図示しない逆止弁を介して吸入室１３に流入した冷媒ガスＲは、フロント側吸入口２２から圧縮室４８に吸入される。
【００８５】
一方、リヤサイドブロック３０の、フロントサイドブロック２０のフロント側吸入口２２に対向する部分には、リヤサイドブロック３０のロータ５０に向いた端面を正面として視た図６（従来のものと同じ。）に示すように、フロント側吸入口２２の輪郭形状と同様の輪郭形状を有する凹部であるリヤ側吸入部３１が形成されている。そして、シリンダ４０の肉厚部には、回転軸５１に対して略平行に延び、このリヤサイドブロック３０のリヤ側吸入部３１とフロント側吸入口２２とを連通させる連通孔４１が形成されている。
【００８６】
したがって、このリヤ側吸入部３１には、吸入ポート１４から吸入室１３に流入し、フロント側吸入口２２、シリンダ４０の連通孔４１を順次経た冷媒ガスＲが供給され、フロント側吸入口２２と同様に、冷媒ガスＲを圧縮室４８に吸入させる部分として機能する。
【００８７】
リヤサイドブロック３０の吐出室１５側に設けられたサイクロンブロック６０は、冷媒ガスＲに混じった冷凍機油Ｍを分離させる金網であるオイルセパレータ６２を備えているとともに、シールリング６４を介して、リヤサイドブロック３０の貫通支持孔３２が形成されたボス部３８との間で、密閉空間Ｓを形成している。
【００８８】
なお、リヤサイドブロック３０には、密閉空間Ｓとリヤサイドブロック３０のリヤ側吸入部３１とを連通させる連通孔３９が形成されており、この連通孔３９は、ボス部３８の端面側から軸方向に沿って穿設された横孔３９ａと、リヤ側吸入部３１側から斜めに穿設された傾斜孔３９ｂとが連通して形成されている。
【００８９】
なお、このリヤサイドブロック３０に形成された連通孔３９およびリヤ側吸入部３１、並びにシリンダ４０に形成された連通孔４１は、回転軸５１の端面が臨む密閉空間Ｓ（圧力空間）と吸入室１３とを連通する低圧通路となる。
【００９０】
シリンダ４０の内周面４９ａの短径部近傍には、図５に示すように、外周面４９ｂ側からシリンダ４０の肉厚方向に陥凹し、ケース１１の内周面とによって仕切られた吐出チャンバ４４が形成されている。また、吐出チャンバ４４が形成されて薄肉化されたシリンダ４０の肉厚部分には、吐出行程にある圧縮室４８と吐出チャンバ４４とを連通させる吐出口４２が開口されている。
【００９１】
この吐出口４２には、吐出チャンバ４４側に開放するリードバルブ４３が設けられている。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４４に吐出された高圧の冷媒ガスＲは、吐出チャンバ４４と吐出室１５とを連通させるようにリヤサイドブロック３０に形成された連通孔３４、サイクロンブロック６０のオイルセパレータ６２を経て、吐出室１５に吐出される。
【００９２】
ここで、オイルセパレータ６２によって冷媒ガスＲから分離された冷凍機油Ｍは、吐出室１５の底部に滴下し、この底部に貯留される。
【００９３】
なお、フロント側吸入口２２、リヤ側吸入部３１、吐出口４２および連通孔３４はそれぞれ、ロータ５０の回転中心に関して点対称に２個ずつ設けられている。
【００９４】
さらに、回転軸５１と貫通支持孔３２との間の微小隙間の潤滑や、ベーン溝５６の背圧室５９へのベーン５８付勢用油圧供給等のために、吐出室１５の下部に貯留した冷凍機油Ｍを各部位に導く油路３３等が形成されている。
【００９５】
すなわち、リヤサイドブロック３０に、吐出室１５の底部に開口するとともに貫通支持孔３２に至る油路３３が形成され、また、ロータ５０に向いたリヤサイドブロック３０の端面には、貫通支持孔３２における油路３３の開口３３ａ（図２（ａ）参照）から、貫通支持孔３２と回転軸５１との間の微小隙間を通って、ロータ５０のベーン溝５６の背圧室５９に連通する凹部（サライ溝）３５と、油路３３から分岐した油路３６を通って特定のベーン溝５６の背圧室５９に連通する小凹部３７とが形成されている。
【００９６】
凹部３５は、図６に示すように、くびれ部３５ａを有し、小凹部３７は、くびれ部３５ａの径方向外方に配置されている。そして、小凹部３７は、圧縮行程終期にある圧縮室４８を構成するベーン５８が通過するタイミングで、このベーン溝５６の背圧室５９と連通する位置に形成されており、一方、凹部３５は、他のベーン溝５６の背圧室５９と連通するように対応付けされている。
【００９７】
ここで、吐出室１５は、圧縮機本体から吐出された高圧Ｐｄの冷媒ガスＲが充満しているため、吐出室１５に貯留した冷凍機油Ｍは、吐出室１５の高圧Ｐｄ押圧されて、油路３３および油路３６を通って高圧Ｐｄのまま小凹部３７に導かれ、また、油路３３、および回転軸５１と貫通支持孔３２との間の微小隙間を通過することによって中間圧Ｐｖ（＜Ｐｄ）まで減圧されて凹部３５に導かれる。
【００９８】
この結果、圧縮行程終期にある圧縮室４８を構成するベーン５８には、小凹部３７から高圧Ｐｖのベーン背圧が供給され、圧縮行程終期における圧縮室４８の高い内圧によっても、ベーン５８とシリンダ４０の内周面４９ａとの当接を維持することができる。
【００９９】
一方、吸入行程の圧縮室４８や圧縮途中の行程の圧縮室４８の内圧は、圧縮行程終期ほど高圧ではないため、凹部３５から中間圧Ｐｖのベーン背圧が供給される。
【０１００】
また、冷凍機油Ｍは、回転軸５１と貫通支持孔３２との間の潤滑のためにも必要であるところ、回転軸５１と貫通支持孔３２との間の微小隙間のうち、油路３３の開口３３ａよりもロータ５０側の部分については、高圧Ｐｄである油路３３から中間圧Ｐｖである凹部３５に導かれる冷凍機油Ｍによって潤滑される。
【０１０１】
微小隙間のうち、油路３３の開口３３ａよりも密閉空間Ｓ側の部分については、高圧Ｐｄである油路３３から、連通孔３９および連通孔４１を介して吸入室１３に連通して低圧Ｐｓとされた密閉空間Ｓに導かれる冷凍機油Ｍによって潤滑される。
【０１０２】
また、フロントサイドブロック２０側における貫通支持孔２３と回転軸５１との間の微小隙間については、リヤサイドブロック３０の油路３３に接続するように回転軸シリンダ４０の底部に形成された貫通孔４６と、この貫通孔４６と貫通支持孔２３とを連通させるようにフロントサイドブロック２０に形成された油路２６とを通って供給される冷凍機油Ｍによって潤滑される。
【０１０３】
ここで、油路２６における冷凍機油Ｍの圧力は油路３３と同様に高圧Ｐｄであり、ロータ５０に向いたフロントサイドブロック２０の端面に形成された凹部２７（サライ溝）における冷凍機油Ｍの圧力は中間圧Ｐｖであり、冷凍機油Ｍは、貫通支持孔２３における高圧Ｐｄの油路２６の開口２６ａ（図２（ｂ）参照）から、この貫通支持孔２３と回転軸５１との間の微小隙間を通って中間圧Ｐｖの凹部２７に供給される。
【０１０４】
また、フロントサイドブロック２０の貫通支持孔２３から電磁クラッチ方向に突出した回転軸５１は、フロントサイドブロック２０に隣接する空間Ｓ′を通過するが、この空間Ｓ′は吸入室１３と連通しているため、この空間Ｓ′の内圧も低圧Ｐｓとなっている。
【０１０５】
したがって、冷凍機油Ｍは、貫通支持孔２３における高圧Ｐｄの油路２６の開口２６ａから、この貫通支持孔２３と回転軸５１との間の微小隙間を通って低圧Ｐｓの空間Ｓ′に供給される。
【０１０６】
ここで、コンプレッサ１００は、背圧室５９の圧力であるベーン背圧が予め設定されており、この設定されたベーン背圧が上述した中間圧Ｐｖである。また、密閉空間Ｓの内圧は、前述したように吸入室１３の内圧と略同一であって、この吸入室１３の内圧は、このコンプレッサ１００のスペックによって設定され、上述した低圧Ｐｓである。
【０１０７】
また、リヤサイドブロック３０側の貫通支持孔３２における油路３３の開口３３ａの位置は、図２（ａ）に示すように、油路３３の開口３３ａからロータ５０方向の端面（正確には、この端面に形成された凹部３５の底部。以下、同じ。）までの長さＬ１と、この開口３３ａからロータ５０方向とは反対方向（密閉空間Ｓの方向）の端面までの長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２が、油路３３における油圧である高圧Ｐｄとロータ５０方向の端面における設定圧力である中間圧Ｐｖとの差圧（Ｐｄ−Ｐｖ）と、油路３３における圧力Ｐｄと密閉空間Ｓの方向の端面における設定圧力である低圧Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）との比（Ｐｄ−Ｐｖ）／（Ｐｄ−Ｐｓ）と略等しくなるように設定されている。すなわち、下記式（１）が成り立つ。
【０１０８】
（Ｐｄ−Ｐｖ）／（Ｐｄ−Ｐｓ）≒Ｌ１／Ｌ２    （１）
一方、フロントサイドブロック２０側の貫通支持孔２３における油路２６の開口２６ａの位置は、図２（ｂ）に示すように、油路２６の開口２６ａからロータ５０方向の端面（正確には、この端面に形成された凹部２７の底部。以下、同じ。）までの長さＬ１′と、この開口２６ａからロータ５０方向とは反対方向（空間Ｓ′の方向）の端面までの長さＬ２′との比Ｌ１′／Ｌ２′が、油路２６における油圧である高圧Ｐｄとロータ５０方向の端面における設定圧力である中間圧Ｐｖとの差圧（Ｐｄ−Ｐｖ）と、油路２６における圧力Ｐｄと空間Ｓの方向の端面における設定圧力である低圧Ｐｓとの差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）との比（Ｐｄ−Ｐｖ）／（Ｐｄ−Ｐｓ）と略等しくなるように設定されている。すなわち、下記式（１′）が成り立つ。
【０１０９】
（Ｐｄ−Ｐｖ）／（Ｐｄ−Ｐｓ）≒Ｌ１′／Ｌ２′    （１′）
次に、本実施形態に係るコンプレッサ１００の作用について説明する。
【０１１０】
まず、ラジアルボールベアリングを介してフロントヘッド１２に取り付けられたプーリ２４が、図示しないエンジン等の動力源から駆動力を受けて回転し、このプーリ２４の内側の環状空間に配置された電磁石に通電がなされると、電磁石が電磁吸引力を発生し、この電磁吸引力によって、アーマチュア２５が回転するプーリ２４の側壁に引き寄せられて当接し、両者間の摩擦力によって、アーマチュア２５がプーリ２４と一体的に回転する。
【０１１１】
そして、アーマチュア２５が回転すると、このアーマチュア２５が取り付けられた回転軸５１もその軸回りに回転し、この回転軸５１と一体的に形成されたロータ５０が、シリンダ４０の内部で回転を開始する。
【０１１２】
ロータ５０が回転すると、圧縮室４８の吸入行程では、空調システムから吸入ポート１４を介して吸入室１３に吸入された冷媒ガスＲが、フロント側吸入口２２、および連通孔４１，リヤ側吸入部３１を通じて、圧縮室４８の容積増大に伴って圧縮室４８内に吸入される。
【０１１３】
吸入行程にある圧縮室４８に吸入された冷媒ガスＲは、ロータ５０の回転にしたがって圧縮され、さらに吐出行程まで進むと、圧縮室４８内で圧縮されて高圧Ｐｄとなった冷媒ガスＲは、吐出口４２およびリードバルブ４３を通って吐出チャンバ４４に吐出され、さらに、リヤサイドブロック３０の連通孔３４、オイルセパレータ６２を経て、吐出室１５に吐出される。
【０１１４】
そして、吐出室１５に吐出された冷媒ガスＲは、吐出ポート１６から空調システムに吐出される。
【０１１５】
一方、冷媒ガスＲがオイルセパレータ６２を通過する際に、この冷媒ガスＲに含有された冷凍機油Ｍがオイルセパレータ６２により分離され、この分離された冷凍機油Ｍは吐出室１５の底部に貯留される。
【０１１６】
ここで、吐出室１５の内圧は、圧縮された冷媒ガスＲの圧力によって高圧Ｐｄとなっている。このため、吐出室１５の底部に貯留された冷凍機油Ｍには、この高圧Ｐｄが作用している。
【０１１７】
そして、この冷凍機油Ｍは、リヤサイドブロック３０の下部に開口した油路３３に供給される。このとき油路３３における冷凍機油Ｍの油圧は高圧Ｐｄとなる。
【０１１８】
油路３３に供給された冷凍機油Ｍのうち一部は、リヤサイドブロック３０の油路３３をそのまま上昇し、他の一部は、油路３３に接続された貫通孔４６、フロントサイドブロック２０の油路２６に進む。
【０１１９】
リヤサイドブロック３０の油路３３を上昇した高圧Ｐｄの冷凍機油Ｍの一部は、図２（ａ）に示すように、この油路３３から分岐した油路３６を通って小凹部３７に高圧Ｐｄのまま供給されて、圧縮行程終期のタイミングで小凹部３７と連通するロータ５０のベーン溝５６の背圧室５９に供給される。
【０１２０】
一方、油路３３を通って貫通支持孔３２における開口３３ａまで到達した高圧Ｐｄの冷凍機油Ｍは、貫通支持孔３２と回転軸５１との間の微小隙間を通って、ロータ５０の方向と、密閉空間Ｓの方向とにそれぞれ流れ、これらの微小隙間の潤滑やベーン背圧として供される。
【０１２１】
ここで、微小隙間を通ってロータ５０の方向に流れた冷凍機油Ｍは、リヤサイドブロック３０のロータ５０に向いた端面に形成された凹部３５に到達するが、このとき、冷凍機油Ｍは、微小隙間を長さＬ１だけ通過することによって、凹部３５において中間圧Ｐｖまで減圧される。
【０１２２】
そして、この中間圧Ｐｖまで減圧された凹部３５の冷凍機油Ｍは、吸入行程の圧縮室４８や圧縮途中の行程の圧縮室４８に対応したベーン溝５６の背圧室５９に供給される。
【０１２３】
また、微小隙間を通って密閉空間Ｓの方向に流れた冷凍機油Ｍは、密閉空間Ｓに到達するが、このとき、冷凍機油Ｍは、微小隙間を長さＬ２だけ通過することによって、密閉空間Ｓにおいて低圧Ｐｓまで減圧される。
【０１２４】
そして、この低圧Ｐｓまで減圧された密閉空間Ｓの冷凍機油Ｍは、連通孔３９およびリヤ側吸入部３１を通じて圧縮室４８の内部に、潤滑油として供給され、さらに、リヤ側吸入部３１から連通孔４１を通って吸入室１３側にも一部が供給される。
【０１２５】
ここで、ロータ５０の方向に流れる冷凍機油Ｍの流量をＱ１、密閉空間Ｓの方向に流れる冷凍機油Ｍの流量をＱ２とすると、各流量Ｑ１，Ｑ２はそれぞれ下記式（６），（７）で表される。
【０１２６】
Ｑ１＝πｄｈ3（Ｐｄ−Ｐｖ）（１＋１．５（ｅ／ｈ）2）／（１２μＬ１）  （６）
Ｑ２＝πｄｈ3（Ｐｄ−Ｐｓ）（１＋１．５（ｅ／ｈ）2）／（１２μＬ２）  （７）
ここで、上記式（６），（７）は、微小隙間を薄円環状にモデル化した場合、微小隙間を流れる流体の流量Ｑを規定する下記式（５）によるものであり、式（５）において、Ｐ１は円環の一方の端面に作用する高圧側の圧力（油路３３の圧力Ｐｄに相当）、Ｐ２は円環の他方の端面に作用する低圧側の圧力（ロータ５０方向端における圧力Ｐｖまたは密閉空間Ｓの方向端における圧力Ｐｓに相当）、ｄは円環の直径（回転軸５１の直径に相当）、ｅは回転軸５１の偏心量、ｈは偏心量を０（ゼロ）としたときの微小隙間の回転軸５１の半径方向隙間量、μは冷凍機油Ｍの粘度、Ｌは冷凍機油Ｍが通過する微小隙間長さ（長さＬ１または長さＬ２に相当）である。
【０１２７】
Ｑ＝πｄｈ3（Ｐ１−Ｐ２）（１＋１．５（ｅ／ｈ）2）／（１２μＬ）      （５）
ここで、式（６）の両辺を式（７）の辺々で除算すると下記式が得られる。
【０１２８】
Ｑ１／Ｑ２＝｛（Ｐｄ−Ｐｖ）／（Ｐｄ−Ｐｓ）｝×（Ｌ２／Ｌ１）
そして、この式に、前述した条件式（１）を代入して整理すると、
Ｑ１≒Ｑ２
が得られ、貫通支持孔３２における油路３３の開口３３ａから、ロータ５０の方向に流れる冷凍機油Ｍの流量Ｑ１と、密閉空間Ｓの方向に流れる冷凍機油Ｍの流量Ｑ２とを等しくすることができる。
【０１２９】
これにより、貫通支持孔３２の両方の端部開口における圧力が、互い異なる圧力Ｐｖ，Ｐｓに設定されていても、これら両端部開口における設定圧力Ｐｖ，Ｐｓを確保しつつ、微小隙間への冷凍機油Ｍの流量Ｑ１，Ｑ２を略等しく確保することができ、微小隙間を適切に潤滑することができる。
【０１３０】
一方、フロントサイドブロック２０の油路２６に供給された高圧Ｐｄの冷凍機油Ｍは、図２（ｂ）に示すように、貫通支持孔２３と回転軸５１との間の微小隙間を通って、ロータ５０の方向と、空間Ｓ′の方向とにそれぞれ流れ、これらの微小隙間の潤滑やベーン背圧として供される。
【０１３１】
ここで、微小隙間を通ってロータ５０の方向に流れた冷凍機油Ｍは、フロントサイドブロック２０のロータ５０に向いた端面に形成された凹部２７に到達するが、このとき、冷凍機油Ｍは、微小隙間を長さＬ１′だけ通過することによって、凹部２７において中間圧Ｐｖまで減圧される。
【０１３２】
そして、この中間圧Ｐｖまで減圧された凹部２７の冷凍機油Ｍは、吸入行程の圧縮室４８や圧縮途中の行程の圧縮室４８に対応したベーン溝５６の背圧室５９に供給される。
【０１３３】
また、微小隙間を通って空間Ｓ′の方向に流れた冷凍機油Ｍは、空間Ｓ′に到達するが、このとき、冷凍機油Ｍは、微小隙間を長さＬ２′だけ通過することによって、空間Ｓ′において低圧Ｐｓまで減圧される。
【０１３４】
そして、この低圧Ｐｓまで減圧された密閉空間Ｓの冷凍機油Ｍは、リップシール１８の潤滑に供されたり、フロントサイドブロック２０とフロントヘッド１２との間の隙間を通過して吸入室１３に戻される。
【０１３５】
ここで、ロータ５０の方向に流れる冷凍機油Ｍの流量をＱ１′、空間Ｓ′の方向に流れる冷凍機油Ｍの流量をＱ２′とすると、各流量Ｑ１′，Ｑ２′はそれぞれ下記式（８），（９）で表される。
【０１３６】
Ｑ１′＝πｄｈ3（Ｐｄ−Ｐｖ）（１＋１．５（ｅ／ｈ）2）／（１２μＬ１′）  （８）
Ｑ２′＝πｄｈ3（Ｐｄ−Ｐｓ）（１＋１．５（ｅ／ｈ）2）／（１２μＬ２′）  （９）
ここで、上記式（８），（９）は、微小隙間を薄円環状にモデル化した場合、微小隙間を流れる流体の流量Ｑを規定する上記式（５）によるものである。
【０１３７】
ここで、式（８）の両辺を式（９）の辺々で除算すると下記式が得られる。
【０１３８】
Ｑ１′／Ｑ２′＝｛（Ｐｄ−Ｐｖ）／（Ｐｄ−Ｐｓ）｝×（Ｌ２′／Ｌ１′）
そして、この式に、前述した条件式（１′）を代入して整理すると、
Ｑ１′≒Ｑ２′
が得られ、貫通支持孔２３における油路２６の開口２６ａから、ロータ５０の方向に流れる冷凍機油Ｍの流量Ｑ１′と、空間Ｓ′の方向に流れる冷凍機油Ｍの流量Ｑ２′とを略等しくすることができる。
【０１３９】
これにより、貫通支持孔２３の両方の端部開口における圧力が、互い異なる圧力Ｐｖ，Ｐｓに設定されていても、これら両端部開口における設定圧力Ｐｖ，Ｐｓを確保しつつ、微小隙間への冷凍機油Ｍの流量Ｑ１′，Ｑ２′を等しく確保することができ、微小隙間を適切に潤滑することができる。
【０１４０】
なお、本実施形態に係るコンプレッサ１００においては、リヤサイドブロック３０側の貫通支持孔３２における油路３３の開口３３ａから回転軸５１の端面までの長さ（密閉空間Ｓ方向への微小隙間の長さ。以下、同じ。）Ｌ２と、開口３３ａから貫通支持孔のロータ５０の方向の端までの長さ（凹部３５の底部までの微小隙間の長さ。以下、同じ。）Ｌ１との比Ｌ１／Ｌ２が、下記式（２）を満たすように、長さＬ１と長さＬ２とが設定されていることが好ましい。
【０１４１】
０．２≦（Ｌ１／Ｌ２）≦０．４    （２）
すなわち、ロータ５０の方向の端における設定圧力Ｐｖをベーン背圧とし、密閉空間Ｓの方向の端における設定圧力Ｐｓを吸入室１３の圧力としたとき、ベーン背圧Ｐｖは、下記式（３）によって規定することができる。
【０１４２】
Ｐｖ＝（Ｐｄ−Ｐｓ）×α＋Ｐｓ    （３）
ここで、本願発明者の経験則によれば、式（３）における定数αが下記式（４）を満たすとき、ベーン５８がシリンダ４０の内周面４９ａに対して過度に強く当接せず、かつベーン５８がシリンダ４０の内周面４９ａから離間しない適切なベーン背圧Ｐｖを得ることができる。
【０１４３】
０．６≦α≦０．８    （４）
そして、上記式（３）および式（１）により、上記式（２）を導くことができ、式（２）を満たすことにより、ベーン背圧Ｐｖを適切に設定することができる。
【０１４４】
なお、フロントサイドブロック２０側についても同様であり、貫通支持孔２３における油路２６の開口２６ａから空間Ｓ′までの微小隙間の長さＬ２′と、開口２６ａから貫通支持孔２３のロータ５０の方向の端までの長さ（凹部２７の底部までの微小隙間の長さ。以下、同じ。）Ｌ１′との比Ｌ１′／Ｌ２′が、下記式（２′）を満たすように、長さＬ１′と長さＬ２′とが設定されていることが好ましく、この式（２′）を満たすことにより、ベーン背圧Ｐｖを適切に設定することができる。
【０１４５】
０．２≦（Ｌ１′／Ｌ２′）≦０．４    （２′）
本実施形態に係るコンプレッサ１００は、フロントサイドブロック２０側の貫通支持孔２３における油路２６の開口２６ａの位置が式（１′）を満たし、かつ、リヤサイドブロック３０側の貫通支持孔３２における油路３３の開口３３ａの位置が式（１）を満たすものとして説明したが、本発明に係る気体圧縮機は、必ずしもこれら両方を満たす必要はなく、フロントサイドブロック側またはリヤサイドブロック側のいずれか一方についてのみ、対応する条件式（１′）または（１）を満たすものとしてもよい。
【０１４６】
また、本実施形態のコンプレッサ１００は、冷媒ガスＲとしてＣＯ2ガスを適用したものであるが、本発明に係る気体圧縮機はＣＯ2ガス等の新冷媒ガスを圧縮対象とするものに限定されるものではなく、従来より用いられているフロンガス等を圧縮対象とするものであってもよい。
【０１４７】
このように、フロンガス等従来から用いられている気体を圧縮対象とする気体圧縮機では、圧縮後の吐出圧Ｐｄが、本実施形態における吐出圧Ｐｄよりも低いため、密閉空間Ｓをリヤ側吸入部３１に連通させる連通孔３９を形成する代わりに、密閉空間Ｓと凹部３５とを直接連通させる連通孔を回転軸５１に形成することがあり、この場合、貫通支持孔３２における油路３３の開口位置に拘わらず、密閉空間Ｓの内圧と凹部３５の内圧とは等しい。
【０１４８】
したがって、このような気体圧縮機のリヤサイドブロック３０側については、本発明に係る気体圧縮機を適用する必要はなく、フロントサイドブロック２０側についてのみ、本発明に係る気体圧縮機を適用すれば足りる。
【０１４９】
また、本実施形態に係るコンプレッサ１００は、リヤサイドブロック３０に連通孔３９を形成することにより、密閉空間Ｓをリヤ側吸入部３１に連通させて、密閉空間Ｓの内圧を低圧Ｐｓに設定したものであるが、密閉空間Ｓの内圧を低圧Ｐｓに設定する構成としては、この形態に限定されるものではなく、例えば図３に示すように、密閉空間Ｓと空間Ｓ′とを連通する低圧通路５２を、回転軸５１に形成してもよく、このように密閉空間Ｓと空間Ｓ′とを連通することにより、密閉空間Ｓの内圧を低圧Ｐｓに設定することができる。
【０１５０】
このように、上述したいずれかの構成、あるいはその他の構成により、密閉空間Ｓの内圧を低圧Ｐｓに設定することによって、回転軸５１の両端に作用する圧力バランスを均衡させることができ、ロータ５０がフロントサイドブロック２０方向に過度に押圧されるのを防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明に係る気体圧縮機の一実施形態であるコンプレッサの縦断面を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、リヤサイドブロックの貫通支持孔における油路の開口位置を示す図であり、（ｂ）は、フロントサイドブロックの貫通支持孔における油路の開口位置を示す図である。
【図３】密閉空間の内圧を低圧に設定する他の構成である変形例を示す断面図である。
【図４】従来の気体圧縮機の縦断面を示す断面図である。
【図５】図１および図４におけるＡ−Ａ線に沿った断面のうちシリンダ４０およびロータ５０のみを抽出した図である。
【図６】リヤサイドブロックのロータに向いた端面を正面として視た図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１２  フロントヘッド
１５  吐出室
１８  リップシール
２０  フロントサイドブロック
２３，３２  貫通支持孔
２６，３３，３６  油路
２６ａ，３３ａ  開口
２７，３５  凹部
３０  リヤサイドブロック
３７  小凹部
３９  連通路
５０  ロータ
５１  回転軸
６０  サイクロンブロック
Ｓ  密閉空間
Ｓ′空間
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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