(57)【要約】【課題】気体圧縮機において、吐出量を最大から減小させるように切り替えた状態において、チャタリングの発生を防止する。【解決手段】最小容量運転状態（圧縮室４８から吐出される冷媒ガスＧの量が最小の運転状態）にのみ対応して、ベーン背圧空間（５９（圧縮機本体６０の内部））に高圧の油圧を供給する高油圧供給系（油供給通路４７と容量制御弁を構成するバイパスチェックバルブ９５と高圧油路９６，９７，３７とからなる）を備え、高油圧供給系が、ベーン背圧空間（５９）に、サライ溝３５に供給される中間圧よりも高い油圧の冷凍機油Ｒを供給することで、ベーン背圧空間（５９）の油圧が低下するのを防止し、油圧の低下に伴って特に圧縮行程に対応して生じ得るベーン（５８）のチャタリングを防止する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を圧縮する圧縮室が形成された圧縮機本体を備え、
前記圧縮機本体に、圧縮行程に対応した圧縮室と所定の低圧空間とを連通させるバイパス通路および前記バイパス通路を開閉する容量制御弁が設けられるとともに、前記圧縮機本体の外部から前記容量制御弁に油圧を供給する油供給通路が形成されて、前記圧縮室から吐出される前記気体の量を変化させる容量可変型気体圧縮機において、
前記圧縮室から吐出される前記気体の量が、前記容量制御弁によって最大量よりも少ない量に切り替えられている状態にのみ対応して、前記圧縮機本体の内部に高圧の油圧を供給する高油圧供給系を備えていることを特徴とする容量可変型気体圧縮機。
【請求項２】
前記高油圧供給系は、前記油供給通路と、前記容量制御弁と、前記圧縮室から吐出される前記気体の量を前記最大量よりも少ない量に、前記容量制御弁が切り替えた状態においてのみ前記油供給通路と前記圧縮機本体の内部とを連通するように形成された高圧油路と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の容量可変型気体圧縮機。
【請求項３】
前記圧縮機本体は、回転軸と、前記回転軸と一体的に軸回り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、内周面の断面輪郭が略楕円形状のシリンダと、前記ロータに形成されたベーン溝に埋設されて、突出側の先端が前記シリンダの前記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前記ロータの両端面側から覆う２つのサイドブロックとを有し、前記ベーンは、前記ベーン溝のうち前記ベーンの埋設側端部が臨むベーン背圧空間に供給された油分の圧力と前記ロータの回転に応じて前記ベーンに作用する遠心力とによって、前記ロータの外周面から突出するものであり、
前記圧縮室は、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２つのサイドブロックにより画成されて、前記ロータの回転に伴ってその容積が変化するものであり、
前記高圧油路は、前記圧縮行程における前記圧縮室を画成する前記ベーンに対応する前記ベーン背圧空間に連通していることを特徴とする請求項２に記載の容量可変型気体圧縮機。
【請求項４】
前記圧縮機本体のうち前記油供給通路の入口部には、前記油供給通路に供給される油を濾過するフィルタが設けら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項に記載の容量可変型気体圧縮機。
【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、圧縮機本体から吐出される気体の量を変化させることができる容量可変型の気体圧縮機の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
気体圧縮機には、容積が周期的に変化する圧縮室が備えられており、この圧縮室の容積が増大する行程（吸入工程）で気体が圧縮室に吸入され、容積が減少する行程（圧縮行程）で気体が圧縮されて、圧縮気体として圧縮室の外部に吐出される。
【０００４】
ここで、一般的なコンプレッサの一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。
【０００５】
このベーンロータリ形式のコンプレッサは、一端が閉じられた略筒状のケースとこのケースの開放された側の端部開口を塞ぐように当該ケースの端面に接続されるフロントヘッドとを有する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。
【０００６】
圧縮機本体は、回転軸と、回転軸と一体的に回転する略円柱状のロータと、ロータの外方を取り囲む、内周面の断面輪郭が略楕円形状のシリンダと、ロータに形成されたベーン溝に埋設されて、突出側の先端が前記シリンダの内周面に追従するように当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（フロントサイドブロックおよびリヤサイドブロック）とを有し、ベーンは、ベーン溝のうちベーンの埋設側端部が臨むベーン背圧空間に供給された油分の圧力とロータの回転にしたがって作用する遠心力とによって、ロータの外周面から突出するものであり、圧縮室は、ロータの回転方向について相前後する２つのベーン、シリンダ、ロータおよび２つのサイドブロックにより画成されて、ロータの回転に伴ってその容積が増減を繰り返すことにより、各圧縮室に吸入された気体を圧縮して、圧縮機本体の外部に吐出するように構成されている。
【０００７】
ベーンをシリンダの内周面に向けて突出させる力は油圧によるものであり、この油圧は、２つのサイドブロックおよびシリンダに形成された油路を通じて、ロータに形成されたベーン背圧空間に中間油圧を作用させ、ベーン背圧空間に作用した中間油圧がベーンの先端をシリンダ内周面に当接させるように付勢している。
【０００８】
また、この気体圧縮機には、圧縮室で圧縮された気体を吐出する量を変化させることができる容量可変型のものもある。
【０００９】
例えば、上述したベーンロータリ形式の圧縮機本体を備えた容量可変型のコンプレッサは、冷媒ガスの圧縮行程に対応した圧縮室を画成する構成部材のうちフロントサイドブロックの部分に、この圧縮行程に対応した圧縮室とこの圧縮室内の圧力よりも相対的に低圧の空間（例えば、冷媒ガスが導入される吸入室）とを連通させるバイパス通路が形成されるとともに、その両端面にそれぞれ作用する圧力の差に応じて軸方向に変位することにより、バイパス通路を開閉するバイパス弁を備えている。
【００１０】
そして、バイパス弁の動作によってバイパス通路が開状態のときは、圧縮室内の冷媒ガスの一部をバイパス通路を通じて低圧空間に逃がすことで、圧縮室から吐出される冷媒ガスの量を減少させ、一方、バイパス通路が閉状態のときは、圧縮室内の冷媒ガスは低圧空間には逃がされないため、圧縮室から吐出される冷媒ガスの量を最大の状態に維持する。
【００１１】
ここで、バイパス弁の両端面のうち一方の端面には、圧縮室内の圧力が作用し、他方の端面には、高圧の油圧が作用しており、この高圧の油圧をバイパス弁に供給しているのが、フロントサイドブロック内に配設されているバイパスチェック弁である。
【００１２】
バイパスチェック弁は、ベーン背圧空間に連通する油路とは別異の通路としてリヤサイドブロック、シリンダおよびフロントサイドブロックを連通して形成された油供給通路を通じて、高圧のオイルをバイパス弁の上記他方の端面に供給しているが、別途設けられた電磁弁が、バイパスチェック弁とバイパス弁との間の油供給通路の油圧を逃がすことにより、バイパスチェック弁に作用する油圧の均衡によってバイパスチェック弁が油供給通路を閉じるため、バイパスチェック弁よりも下流側への油圧の供給は停止され、この結果、バイパス弁は、圧縮室の圧力により変位してバイパス通路を開き、圧縮室内の冷媒ガスの一部が低圧空間に逃がされ、圧縮室から吐出される冷媒ガス量を減少させる。
【００１３】
電磁弁が、バイパスチェック弁とバイパス弁との間の油供給通路の油圧を逃がすのを停止すると、バイパスチェック弁と油供給通路との僅かな隙間から浸透する高圧オイルが、バイパスチェック弁とバイパス弁との間の油供給通路に徐々に溜まり始め、高圧オイルがこのバイパスチェック弁の下流側の油供給通路を満たすと、バイパスチェック弁の上流側と下流側の圧力が均衡してバイパスチェック弁が変位し、この結果、油供給通路はバイパス弁まで連通し、バイパス弁の上記他方の端面に高圧オイルが供給され、この他方の端面に作用するオイルの圧力が圧縮室の圧力を上回ることで、バイパス弁がバイパス通路を閉鎖し、吐出する冷媒ガスの量を最大に戻すことができる（特許文献１）。
【００１４】
なお、ベーン背圧空間に供給されている中間油圧は、高油圧の油分を、回転軸とサイドブロックの軸受けとの間の僅かな隙間を通過させて絞ることで得られている。
【特許文献１】特開２００６−０３７７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、上述した電磁弁、バイパスチェック弁およびバイパス弁からなる容量制御弁がバイパス通路を開いた状態では、圧縮室内の冷媒ガスの一部がバイパス通路を通じて低圧空間に流入するため、この低圧空間の圧力はバイパス通路が閉じている状態における圧力よりも上昇し、一方、油路の中間油圧や油供給通路の高油圧は、圧縮室からの冷媒ガスの吐出量が減少することで、この吐出量の減少に応じて低下し、この結果、高油圧乃至中間油圧と低圧空間における圧力（低圧）との差圧は小さくなる。
【００１６】
そして、この差圧が小さくなると、圧縮室を画成するベーンの突出力の低下度合いが、圧縮行程にある圧縮室内の圧力（ベーンをベーン背圧空間に押し込む向き（反突出向き）の作用する圧力に相当）の低下度合いよりも大きくなるため、ベーンが圧縮工程にある圧縮室内の圧力に負けて、シリンダの内周面から離れる動作と当接する動作とを瞬時的に繰り返すチャタリングを発生し易くなる。
【００１７】
このチャタリングは、異音を発生させるとともに、圧縮室の密閉度の低下による圧縮圧力の不足となって、空調システムの熱交換性能の低下を招く。
【００１８】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、吐出量を最大から減小させるように切り替えた状態において、チャタリングの発生を防止することができる容量可変型気体圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る容量可変型気体圧縮機は、容量が切り替えられているとき（最大の吐出量よりも少ない吐出量に切り替えられているとき）にのみ、高圧油供給系が、圧縮機本体に対して高油圧を供給することで、圧縮機本体内での油圧の低下を防止し、油圧の低下に伴って生じ得るチャタリングを防止したものである。
【００２０】
すなわち、本発明に係る容量可変型気体圧縮機は、気体を圧縮する圧縮室が形成された圧縮機本体を備え、前記圧縮機本体に、圧縮行程に対応した圧縮室と所定の低圧空間とを連通させるバイパス通路および前記バイパス通路を開閉する容量制御弁が設けられるとともに、前記圧縮機本体の外部から前記容量制御弁に油圧を供給する油供給通路が形成されて、前記圧縮室から吐出される前記気体の量を変化させる容量可変型気体圧縮機において、前記圧縮室から吐出される前記気体の量が、前記容量制御弁によって最大量よりも少ない量に切り替えられている状態にのみ対応して、前記圧縮機本体の内部に高圧の油圧を供給する高油圧供給系を備えていることを特徴とする。
【００２１】
このように構成された本発明に係る容量可変型気体圧縮機によれば、圧縮機本体から吐出される気体の量が、容量制御弁によって、最大量よりも少ない量に切り替えられた状態のときは、高油圧供給系が、圧縮機本体の内部に高圧の油圧を供給するため、圧縮機本体内で油圧が低下するのを防止することができ、これにより、油圧の低下に伴って生じ得るチャタリングを防止することができる。
【００２２】
一方、圧縮機本体から吐出される気体の量が、最大量に切り替えられている状態では、高油圧供給系が圧縮機本体の内部に高圧の油圧を供給することはないが、この状態においては、容量制御弁によってバイパス通路が閉じられているため、圧縮室と低圧空間とが連通せず、これによって圧縮機本体に供給される油分の中間油圧乃至高油圧と低圧空間における圧力との差圧は、吐出量が最大量よりも少ない量の状態における差圧よりも大きく、したがって、圧縮機本体内部で高い油圧を必要とすることがなく、容量制御弁を含む高油圧供給系が、供給を必要としない高油圧を供給しないことで、高油圧を供給することで生じ得る摩擦力の増大等によって生じる無駄な動力消費が発生するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る気体圧縮機によれば、油圧の低下に伴って生じ得るチャタリングを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の容量可変型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。
【００２５】
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、図３は図１における矢視Ｂによるフロントサイドブロックをロータ５０に向いた端面を示す図、図４は図３におけるＣ−Ｃ線に沿った断面であって最大容量（圧縮室４８から吐出される冷媒ガスＧ（気体）の量が最大量）の状態を示す図、図５は図３におけるＣ−Ｃ線に沿った断面であって最小容量（圧縮室４８から吐出される冷媒ガスＧの量が最小量）の状態を示す図、図６は図３におけるＤ−Ｄ線に沿った断面を示す図である。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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１０の内部に収容された圧縮機本体６０と、フロントヘッド１２に取り付けられ、図示しない駆動源からの駆動力を圧縮機本体に伝える伝達機構８０とを備える。
【００３０】
伝達機構８０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のボスの外側で回転自在に支持されたプーリ８２と、外輪部８３ａがプーリ８２の側壁８２ａに結合されてプーリ８２と一体的に回転し、内輪部８３ｂが回転軸５１に結合されて回転軸とともに回転し、内輪部８３ｂと外輪部８３ａとが弾性緩衝部材８３ｃによって結合された緩衝材付き伝達板８３とを備え、外部からプーリ８２に与えられた回転駆動力が、緩衝材付き伝達板８３を介して回転軸５１に伝達されることにより、このコンプレッサ１００は駆動される。
【００３１】
ケース１１は、一端が閉じられた筒状体を呈し、フロントヘッド１２は、このケース１１の開放された側の端部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Ｐｓの冷媒ガスＧが吸入される吸入ポート１２ａが形成され、一方、ケース１１には、圧縮機本体で圧縮された高圧Ｐｄ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。
【００３２】
ハウジング１０内に収容された圧縮機本体６０は、伝達機構８０によって伝達された駆動力により、軸回りに回転駆動される回転軸５１と、この回転軸５１と一体的に軸回りに回転する円柱状のロータ５０と、ロータ５０の外周面５０ａの外方を取り囲む、内周面４９の断面輪郭が略楕円形状で、両端が開放されたシリンダ４０と、軸回りに等角度間隔でロータ５０に形成された５つのベーン溝５６にそれぞれ埋設されて、突出側の先端５８ａがシリンダ４０の内周面４９に追従するようにロータ５０の外周面５０ａからの突出量が可変とされた５つの板状のベーン５８と、ロータ５０、ベーン５８およびシリンダ４０をそれぞれ両端面の外側からそれぞれ覆う２つのサイドブロック（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）とを有する。
【００３３】
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の回転方向に相前後する２つのベーン５８，５８によって画成された５つの圧縮室４８の各容積が、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。
【００３４】
なお、ロータ５０の両端面側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、メカニカルシール１５でシールされ、フロントヘッド１２を貫通して外方まで延び、さらに外方に延びた部分がアーマチュア８３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により軸支されている。
【００３５】
また、圧縮機本体６０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。
【００３６】
なお、吸入室３４と吐出室２１とは、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金網７８を備えたサイクロンブロック７０が組み付けられており、このサイクロンブロック７０は吐出室２１内に配置されている。
【００３７】
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４９に向けて突出させて、その先端５８ａを内周面４９に当接させた状態に付勢するように、ベーン５８に背圧（突出圧力）を作用させる冷凍機油Ｒが溜められている。
【００３８】
図２に示すように、ロータ５０には、前述したベーン５８を埋設する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に挿入された各ベーン５８は、ロータ５０の回転によって生じる遠心力Ｃと、ベーン溝５６のうちベーン５８の埋設側端部５８ｂが臨むベーン背圧空間５９に供給された冷凍機油Ｒによる油圧（背圧）Ｐｖとの合力（合圧力）Ｆに応じて、シリンダ４０の内周面４９に向けて突出し、このベーン５８の突出側の先端５８ａがシリンダ４０の内周面４９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５８ａは内周面４９に追従する。
【００３９】
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し、容積が大きくなる期間に、吸入室３４から冷媒ガスＧを吸入し、容積が小さくなる期間に、吸入した冷媒ガスＧを圧縮し、圧縮された高圧の冷媒ガスＧは、サイクロンブロック７０を通じて吐出室２１に吐出される。
【００４０】
一方、サイクロンブロック７０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。
【００４１】
圧縮機本体６０のリヤサイドブロック２０には、吐出室２１の底部に溜められた高圧Ｐｄの冷凍機油Ｒを軸受部２２に導く高圧導油路２３が形成され、シリンダ４０には、図６に示すように、この高圧導油路２３に連通した高圧導油路４６が形成され、フロントサイドブロック３０には、後述する図６に示すようにシリンダ４０の高圧導油路４６に連通する高圧導油路３３が形成されている。
【００４２】
ここで、リヤサイドブロック２０に形成された高圧導油路２３によって軸受部２２に到達した高圧Ｐｄの冷凍機油Ｒは、軸受部２２の内周面と回転軸５１の外周面との間の微小隙間（絞り部）を通過する間の圧力損失によって、その圧力が中間圧Ｐｖまで低下し、ロータ５０の端面に対向した面に形成されたサライ溝２５に供給される。
【００４３】
このサライ溝２５に供給された中間圧Ｐｖの冷凍機油Ｒは、ロータ５０の端面において開口したベーン背圧空間５９に供給されて、ベーン５８を突出させる付勢力として作用する。
【００４４】
一方、図６に示すように、シリンダ４０の高圧導油路４６を通ってフロントサイドブロック３０の高圧導油路３３によって軸受部３２に形成された中間油圧用周溝３３ｂに到達した高圧Ｐｄの冷凍機油Ｒは、軸受部３２の内周面と回転軸５１の外周面５１ａとの間の微小隙間（絞り部）を通過する間の圧力損失によって、その圧力が中間圧Ｐｖまで低下し、ロータ５０の端面に対向したフロントサイドブロック３０の面に形成されたサライ溝３５に供給される。
【００４５】
このサライ溝３５に供給された中間圧Ｐｖの冷凍機油Ｒも、ロータ５０の端面において開口したベーン背圧空間５９に供給されて、ベーン５８を突出させる付勢力として作用する。
【００４６】
ここで、本実施形態に係るコンプレッサ１００は、圧縮室４８から吐出される冷媒ガスＧの量を変化させることができる容量可変型のコンプレッサであり、通常状態（最大容量運転状態）においては圧縮行程にある圧縮室４８内の冷媒ガスＧを、最小容量運転状態において圧縮室４８の外部に逃がして、実質的な圧縮作用が開始されるタイミングを遅らせることで、圧縮室４８内に閉じ込める冷媒ガスＧの量を減小させて、圧縮室４８からの吐出量（容量）を減小させるものである。
【００４７】
そして、このような容量可変とする構成は、図４，５に示すように、圧縮行程に対応した圧縮室４８とこの圧縮室４８内の圧力よりも相対的に低圧の空間である吸入室３４（所定の低圧空間）とを連通させるバイパス通路３６、後述の容量制御弁に冷凍機油Ｒの油圧を供給する油供給通路４７、並びにバイパス通路３６を開閉するバイパスバルブ９１、バイパスバルブ９１の両端面９１ａ，９１ｂのうち圧縮室４８とは反対側の端面９１ｂに作用する油圧を制御するバイパスチェックバルブ９５、およびバイパスチェックバルブ９５に作用する油圧を制御する電磁弁９８（図１参照）を有する容量制御弁による。
【００４８】
ここで、容量制御弁のバイパスバルブ９１が、冷凍機油Ｒの油圧によりバイパス通路３６を開閉動作し、バイパスチェックバルブ９５が、油供給通路４７を通じて供給された冷凍機油Ｒの油圧を油供給通路９３を通じてバイパスバルブ９１に供給または供給停止し、電磁弁９８が、油供給通路９３に連通した周回油路９４内の冷凍機油Ｒの油圧を制御する。
【００４９】
すなわち、吐出室４８から吐出される冷媒ガスＧの量が最大となる最大容量運転状態（通常状態）においては、電磁弁９８は、周回油路９４の内圧を維持させるように動作しており（電磁弁９８は閉じた状態）、吐出室２１の底部に溜められた冷凍機油Ｒは、リヤサイドブロック２０に設けられたフィルタ９９を通過して、図４，５に示すように、リヤサイドブロック２０およびシリンダ４０に形成された、高圧導油路２３とは別異の経路である油供給通路４７を通ってバイパスチェックバルブ９５に到達し、さらにバイパスチェックバルブ９５からバイパスバルブ９１の背圧空間９２に連通した油供給通路９３を通ってバイパスバルブ９１の背圧空間９２に到達する。この背圧空間９２は、バイパスバルブ９１のスプール弁の一端面９１ｂに臨んでいる。
【００５０】
一方、バイパスバルブ９１のスプール弁の他端面９１ａは圧縮行程にある圧縮室４８に臨んでいる。そして、スプール弁の両端面９１ａ，９１ｂにそれぞれ作用する圧力の差に応じて、スプール弁は図４に示すように圧縮室４８を閉じているか、図５に示すように圧縮室４８をバイパス通路３６に連通させる。
【００５１】
ここで、電磁弁９８が周回油路９４の内圧を維持させる（周回油路９４を吸入室３４に連通させない）ように動作しているときは、周回油路９４に連通した油供給通路９３の圧力も維持されているため、バイパスチェックバルブ９５の両端面にそれぞれ作用する油圧（上流側の油供給通路４７の油圧、下流側の油供給通路９３の油圧）は同一となり、油供給通路４７に向けて付勢するバネ力によってバイパスチェックバルブ９５は、図４に示すように油供給通路４７に向けて付勢され、バイパスチェックバルブ９５は開放された状態を維持する。
【００５２】
この結果、圧縮室４８の内圧よりも高い圧力（高圧の油圧）の油供給通路９３の圧力が、バイパスバルブ９１のスプール弁を圧縮室４８に向けて押圧し、これにより、バイパスバルブ９１が圧縮室４８を閉じた状態（図４参照）とし、この結果、圧縮室４８から吐出される冷媒ガスＧの量が最大である最大容量運転状態となる。
【００５３】
一方、電磁弁９８が周回油路９４の内圧を低圧雰囲気である吸入室３４に排出させる（周回油路９４を吸入室３４に連通させる）ように動作しているときは、周回油路９４に連通した油供給通路９３の圧力は低下し、バイパスチェックバルブ９５の一方の端面に作用する油圧（油供給通路９３の油圧）および油供給通路４７に向けて付勢するバネ力の合計が、他方の端面に作用する油圧（油供給通路４７の油圧）を下回り、バイパスチェックバルブ９５は、図５に示すように油供給通路９３に向けて付勢され、バイパスチェックバルブ９５は閉じた状態となる。
【００５４】
この結果、油供給通路４７から油供給通路９３には高圧の冷凍機油Ｒが供給されなくなり、しかも油供給通路９３の冷凍機油Ｒは吸入室３４に排出されるため、油供給通路９３の内圧は低い状態に維持される。
【００５５】
そして、この油供給通路９３の低い内圧は、圧縮行程にある圧縮室４８よりも低いため、バイパスバルブ９１のスプール弁は図５に示すように背圧空間９２に向けて変位し、圧縮室４８内の冷媒ガスＧは、バイパス通路３６に流出して吸入室３４に流れ込む。
【００５６】
この結果、圧縮室４８は、ベーン５８がこのバイパスバルブ９１の設置位置を通過したタイミングに対応する位相から実質的な圧縮行程となり、圧縮室４８から吐出される冷媒ガスＧの量は、最大容量運転状態における量よりも少ない最小容量運転状態となる。
【００５７】
最小容量運転状態において、電磁弁９８が周回油路９４の内圧を維持させるように切り替えられると、周回油路９４および油供給通路９３の圧力は、吸入室３４に連通している状態である低圧状態から徐々に上昇し始める。
【００５８】
これは、閉じた状態のバイパスチェックバルブ９５が冷凍機油Ｒを僅かずつ漏出するように設計されているため、油供給通路４７から油供給通路９３に冷凍機油Ｒが僅かずつ流入することによるものであり、油供給通路９３および周回油路９４の圧力と油供給通路４７に向けて付勢するバイパスチェックバルブのバネ力との合計が油供給通路４７の内圧を上回ると、バイパスチェックバルブ９５が油供給通路４７に向けて変位し、これによってバイパスチェックバルブ９５が完全に開いて、油供給通路４７の冷凍機油Ｒが油供給通路９３に急激に流れ込んで油供給通路９３の圧力は油供給通路４７の圧力に揃う。
【００５９】
この結果、油供給通路９３の内圧は圧縮行程にある圧縮室４８よりも高いため、バイパスバルブ９１のスプール弁は図４に示すように圧縮室４８と吸入室３４とを連通するバイパス通路３６を閉じ、最大容量運転状態に戻る。
【００６０】
以上が、吐出容量を可変とする構成であるが、このような容量可変型のコンプレッサ１００において、電磁弁９８、バイパスチェックバルブ９５およびバイパスバルブ９１からなる容量制御弁がバイパス通路３６を開いた状態とき、圧縮室４８内の冷媒ガスＧの一部がバイパス通路３６を通じて低圧空間である吸入室３４に流入するため、この吸入室３４の圧力はバイパス通路３６が閉じている状態における圧力よりも上昇し、一方、油路２３，４６，３３の中間油圧や油供給通路４７の高油圧は、圧縮室４８からの冷媒ガスＧの吐出量が減少することで、この吐出量の減少に応じて低下し、油路２３，４６，３３の中間圧乃至油供給通路４７の高油圧と吸入室３４における圧力（低圧）との差圧は小さくなる。
【００６１】
そして、この差圧が小さくなると、圧縮室４８を画成するベーン５８の突出力の低下度合いが、圧縮行程にある圧縮室４８内の圧力（ベーン５８をベーン背圧空間５９に押し込む向き（反突出向き）の作用する圧力に相当）の低下度合いよりも大きくなるため、ベーン５８が、特に圧縮工程にある圧縮室４８内の圧力に負けて、シリンダ４０の内周面４９から離れる動作と当接する動作とが瞬時的に繰り返されるチャタリングを発生し易くなる。
【００６２】
このチャタリングは、異音を発生させるとともに、圧縮室４８の密閉性の低下による圧縮圧力の不足となって、空調システムの熱交換性能の低下を招く。
【００６３】
しかし、本実施形態に係る容量可変型のコンプレッサ１００は、図４，５に示すように、最小容量運転状態にのみ対応して、吐出室２１の高圧の油圧を圧縮機本体６０のベーン背圧空間５９に供給する高油圧供給系を備えているため、上述したチャタリングの発生を防止することができる。
【００６４】
すなわち、ベーン背圧空間５９には、油路２３，４６，３３を通して吐出室２１の高油圧が絞られた中間油圧が供給されているが、さらに、フロントサイドブロック３０には、油供給通路４７とバイパスチェックバルブ９５の周面に形成された周溝９５ａとを連通する高圧油路９６、バイパスチェックバルブ９５の周溝９５ａとフロントサイドブロック３０の軸受部３２とを連通する高圧油路９７、およびこの軸受部３２と圧縮行程の圧縮室４８を画成するベーン５８に対応したベーン背圧空間５９とを連通する高圧油路３７とが形成されており、高圧油路９６と高圧油路９７，３７とは、バイパスチェックバルブ９５が閉じたとき（図５；最小容量運転状態）にのみ、すなわちバイパスチェックバルブ９５が油供給通路４７と油供給通路９３との連通を阻止した状態においてのみ、バイパスチェックバルブ９５の周溝９５ａで連通するように形成されている。
【００６５】
この結果、このコンプレッサ１００は、最小容量運転状態の圧縮行程にのみ対応して、油供給通路４７の高油圧がベーン背圧空間５９に供給され、上述したベーン５８のチャタリングを防止することができる。
【００６６】
なお、高圧油路９７と高圧油路３７とは、フロントサイドブロック３０の軸受部３２と回転軸５１の外周面５１ａとの間で油圧が絞られるのを防止すべくフロントサイドブロック３０の軸受部３２に形成された周溝３７ａにおいて連通している。
【００６７】
また、高圧油路３７の、ロータ５０側での端部３７ｂが、フロントサイドブロック３０における開口となって、ベーン背圧空間５９に高油圧を供給する。
【００６８】
上述したように、本実施形態のコンプレッサ１００においては、油供給通路４７と、容量制御弁を構成するバイパスチェックバルブ９５と、高圧油路９６，９７，３７とが、高油圧供給系を構成している。
【００６９】
このように構成された本実施形態における容量可変型のコンプレッサ１００によれば、最小容量運転状態（図５；圧縮機本体６０（圧縮室４８）から吐出される冷媒ガスＧの量が最大量よりも少ない量に切り替えられた状態）のときは、高油圧供給系が、ベーン背圧空間５９（圧縮機本体６０の内部）に、サライ溝３５に供給される中間圧よりも高い油圧の冷凍機油Ｒを供給するため、ベーン背圧空間５９の油圧が低下するのを防止することができ、これにより、油圧の低下に伴って特に圧縮行程に対応して生じ得るベーン５８のチャタリングを防止することができる。
【００７０】
一方、最大容量運転状態（図４；圧縮室４８から吐出される冷媒ガスＧの量が最大量に切り替えられている状態）では、バイパスチェックバルブ９５の周溝９５ａが、高圧油路９６にのみ連通するが、高圧油路９７には連通しないため、高圧油路９６と高圧油路９７とは連通せず、したがって、油供給通路４７の高油圧がベーン背圧空間５９に供給されることはない。
【００７１】
この最大容量運転状態においては、バイパスバルブ９１によってバイパス通路３６が閉じられているため、圧縮室４８と吸入室３４とが連通せず、これによってベーン背圧空間５９に供給される冷凍機油Ｒの中間油圧と吸入室３４における低圧との差圧は、最小容量運転状態における差圧よりも大きいためベーン５８のチャタリングが発生しにくく、したがって、ベーン背圧空間５９で高圧の油圧を必要とすることがない。この最大容量運転状態においても、最小容量運転状態と同様に高油圧をベーン背圧空間５９に供給すると、ベーン５８の突出力が過大となり、シリンダ４０の内周面４９とベーン５８との間で生じる摩擦力が過度に大きくなり、無駄な動力消費を発生するが、本実施形態におけるコンプレッサ１００は、上述したように最大容量運転状態においては、ベーン背圧空間５９に高圧油路９７，３７を通じて高油圧を供給しないため、そのような無駄な動力消費の発生を防止することができる。
【００７２】
なお、高圧油路３７によって供給される高油圧が、圧縮行程の圧縮室４８を画成するベーン５８に対応したベーン背圧空間５９にのみ作用し、圧縮行程の初期や圧縮行程以外の行程における圧縮室４８を画成するベーン５８に対応したベーン背圧空間５９には作用しないようにするため、高圧油路３７のロータ５０側における端部３７ｂは、サライ溝３５の底面において開口するのではなく、サライ溝３５の底面よりも高く、フロントサイドブロック３０の、サライ溝３５以外における、ロータ５０に向いた端面と略同一高さの段部３５ａにおいて開口している（図３参照）。
【００７３】
また、フロントサイドブロック３０の軸受部３２において、中間油圧をサライ溝３５に供給するための油路３３が軸受部３２に連通する中間油圧用周溝３３ｂは、高圧油路９７が連通する周溝３７ａよりもロータ５０に近い側に設けられているため、サライ溝３５に対して中間油圧を十分に供給がすることができる。
【００７４】
一方、本実施形態のコンプレッサ１００とは異なり、この中間油圧用周溝３３ｂと周溝３７ａとが反対の位置関係にある場合、すなわち、周溝３７ａの方が中間油圧用周溝３３ｂよりもロータ５０に近い側に形成されていると、バイパスチェックバルブ９５が閉じて高圧油路３７，９７内の圧力が低い状態の場合（最小容量運転状態のとき）、中間油圧用周溝３３ｂから、軸受部３２と回転軸５１との間の隙間を通ってサライ溝３５へ向かう冷凍機油Ｒは、高圧油路３７に連通しているために低い油圧となっている周溝３７ａを通って高圧油路９７に流出してしまい、サライ溝３５への中間油圧の供給が不十分となる。
【００７５】
また、本実施形態のコンプレッサ１００は、高油圧供給係を、油供給通路４７と、容量制御弁を構成するバイパスチェックバルブ９５と、高圧油路９６，９７，３７とによって構成されているが、油供給通路４７およびバイパスチェックバルブ９５は、従来の容量可変型コンプレッサにおいて既存の構成であるため、高圧油路９６，９７，３７とバイパスチェックバルブ９５の周溝９５ａとを新設しただけの簡単な付加構成で、チャタリングを防止することができ、製造コストの上昇を抑制することができる。
【００７６】
なお、本実施形態のコンプレッサ１００は、冷凍機油Ｒに混入した異物がバイパスチェックバルブ９５やバイパスバルブ９１の作動に影響を与えるのを防止する目的で、圧縮機本体６０における油供給通路４７の入口部に、冷凍機油Ｒを濾過するフィルタ９９が配設されている。これにより、冷凍機油Ｒに混入した異物は、このフィルタ９９によって、油供給通路４７に流入するのを阻止され、バイパスチェックバルブ９５およびバイパスバルブ９１のの適正な動作を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明に係る容量可変型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を示す縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示す図である。
【図３】図１における矢視Ｂによるフロントサイドブロックを示す図である。
【図４】図３におけるＣ−Ｃ線に沿った断面であって最大容量の状態を示す図である。
【図５】図３におけるＣ−Ｃ線に沿った断面であって最小容量の状態を示す図である。
【図６】図３におけるＤ−Ｄ線に沿った断面を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
３０    フロントサイドブロック
３４    吸入室（低圧空間）
３５    サライ溝
３６    バイパス通路
３７，９６，９７  高圧油路
４０    シリンダ
４７，９３  油供給通路
４８    圧縮室
５８    ベーン
５９    ベーン背圧空間
６０    圧縮機本体
９１    バイパスバルブ
９５    バイパスチェックバルブ
Ｇ      冷媒ガス（気体）
Ｒ      冷凍機油（油分）
１００  コンプレッサ（気体圧縮機）
【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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