(57)【要約】【課題】気体圧縮機において、圧縮室内の圧力と吐出室内の圧力との差に応じて、ベーン背圧の供給を調整することができるものとする。【解決手段】圧縮機本体６０に、吐出室２１とベーン溝（５６）とを連通して吐出室２１内の冷凍機油Ｒを高圧のままベーン溝（５６）に流す連通油路（連通油路２４ａ、リング状の溝５１ａ、連通油路５１ｃ、リング状の溝５１ｂ、連通油路２４ｂ、および連通油路２４ｃ）が形成されているとともに、この連通油路（特に回転軸５１に形成された連通油路５１ｃ）を開閉するスプール弁５３（開閉弁）を、圧縮機本体６０の回転に伴って発生する遠心力に応じて開閉作用するものとし、圧縮室６０内の圧力と吐出室２１内の圧力との差に応じてベーン背圧（ベーン溝（５６）に供給される冷凍機油Ｒの圧力）の供給を調整する。【選択図】図１
2009228520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、ベーン溝が形成されたロータと、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、前記ロータ、前記ベーンおよび前記シリンダを両端面側から覆う２つのサイドブロックとを有する圧縮機本体、および前記圧縮機本体から吐出された気体が通過するとともに、この気体から分離された油分が溜められる吐出室を備え、
前記圧縮機本体には、前記吐出室と前記ベーン溝とを連通する、前記油分が流通する連通油路が形成されているとともに、前記圧縮機本体の前記回転に伴って発生する遠心力に応じて、前記連通油路を開閉する開閉弁が設けられていることを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
前記開閉弁は、前記遠心力が相対的に小さい範囲では前記連通油路を開放し、前記遠心力が相対的に大きい範囲では前記連通油路を閉鎖するように設定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。
【請求項３】
前記連通油路は、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に形成され、
前記開閉弁は、前記回転軸の内部に設けられ、前記遠心力に応じた変形量で弾性変形する弾性部材と前記弾性部材の変形量に応じて変位する弁体とを有することを特徴とする請求項２に記載の気体圧縮機。
【請求項４】
前記吐出室に近い側のサイドブロックには、前記吐出室に溜められている前記油分を、前記回転軸の外周面まで導く導油路が形成され、
前記連通油路は、前記ロータに対して、前記導油路よりも遠い位置に形成されていることを特徴とする請求項３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、圧縮機本体へのベーン背圧供給の改良に関する。
【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】
ここで、一般的な気体圧縮機は、ハウジングの内部に圧縮機本体を収容しており、いわゆるベーンロータリ形式の気体圧縮機における圧縮機本体は、回転軸と、回転軸と一体的に軸回りに回転する略円柱状の、ベーン溝が形成されたロータと、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、ベーン溝に埋設されて、突出側の先端がシリンダの内周面に追従するように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、ベーンおよびシリンダを両端面側から覆う２つのサイドブロックとを有している。
【０００４】
また、ハウジングの内部には、ハウジングの内面と圧縮機本体の外面などによって、圧縮機本体から吐出された気体が通過するとともに、この気体から分離された油分が溜められる吐出室が画成されている。
【０００５】
そして、吐出室に溜められている油分は、吐出された気体が通過する吐出室内の圧力によって、圧縮機本体に形成された導油路を通ってベーン溝に供給され、このベーン溝に供給された油分の圧力（ベーン背圧）と回転に伴って発生する遠心力とが、ベーンを外方に突出させる（ベーンの突出側先端をシリンダの内周面に当接させる）付勢力として作用し、これにより、回転軸の回転方向について相前後する２つのベーン、ロータ、シリンダ、および２つのサイドブロックで圧縮室が画成される。
【０００６】
ここで、ベーン背圧は、導油路の経路上に形成されている絞り（例えば、回転軸を指示するサイドブロックの軸受けとこの軸受けで指示された回転軸の外周面との間の微小な隙間）によって、吐出室内の圧力よりも相当程度低く抑えられている。
【０００７】
すなわち、ベーン背圧が圧縮室内の圧力と同程度まで高いと、遠心力との合力により、ベーンの突出側先端とシリンダの内周面との間に生じる摩擦抵抗（摺動抵抗）が過度に大きくなって動力効率の低下を招くが、導油路上の絞りでベーン背圧を低く抑えることで、この動力効率の低下を回避することができる。
【０００８】
一方、圧縮室内の圧力と吐出室内の圧力との差が小さいときは、ベーン背圧が低くなり、圧縮室内の圧力との関係で、圧縮機本体の回転中に、ベーンの突出側先端がシリンダの内周面から瞬間的に離れるチャタリングが発生する場合がある。
【０００９】
これに対して、導油路のうち、絞りよりも上流側の部分から分岐路を設けて、この分岐路から高圧の油分を、チャタリングが発生し易いロータの回転角度範囲にあるベーン溝に供給することで、チャタリングの発生を防止乃至抑制する技術が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−０７７５９７号公報（明細書［００３０］段落、図２等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、この提案技術は、圧縮室内の圧力と吐出室内の圧力との差の大小に拘わらず、チャタリングが発生し易いロータの回転角度範囲にあるベーン溝に対しては常に高圧のベーン背圧を供給するため、例えば圧縮機本体の回転速度が速くなって、圧縮室内の圧力と吐出室内の圧力との差が大きくなり、チャタリングが発生しにくい状況に至っていても、吐出室内の圧力と同程度の高いベーン背圧が供給され続け、却って、前述した摺動抵抗の増大による動力効率の低下を招くことになる。
【００１１】
本発明に係る気体圧縮機によれば、吐出室内の圧力と同程度に高い圧力の油分を、絞りのある導油路とは別に設けられた連通油路を介してベーン溝に供給することにより、ベーンのチャタリングを防止乃至抑制することができるとともに、開閉弁が、圧縮機本体の回転に伴って発生する遠心力に応じて連通油路を開閉することにより、圧縮室内の圧力と吐出室内の圧力との差が大きいときと小さいときとで、ベーン溝への高圧の油分の供給を調整することができ、チャタリングが発生しにくい回転速度域での動力効率の低下を回避することができる。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、圧縮室内の圧力と吐出室内の圧力との差に応じて、ベーン背圧の供給を調整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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る気体圧縮機は、吐出室とベーン溝とを連通する連通油路を、開閉弁が、圧縮機本体の回転に伴って発生する遠心力に応じて開閉することにより、ベーン溝への油圧の供給を圧縮機本体の回転速度に応じたものとし、圧縮室内の圧力と吐出室内の圧力との差は、圧縮機本体の回転速度に応じたものであるため、圧縮室内の圧力と吐出室内の圧力との差に応じて、ベーン溝への油圧の供給を調整するものである。
【００１４】
すなわち、本発明に係る気体圧縮機は、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、ベーン溝が形成されたロータと、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、前記ロータ、前記ベーンおよび前記シリンダを両端面側から覆う２つのサイドブロックとを有する圧縮機本体、および前記圧縮機本体から吐出された気体が通過するとともに、この気体から分離された油分が溜められる吐出室を備え、前記圧縮機本体には、前記吐出室と前記ベーン溝とを連通する、前記油分が流通する連通油路が形成されているとともに、前記圧縮機本体の前記回転に伴って発生する遠心力に応じて、前記連通油路を開閉する開閉弁が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
ここで、開閉弁は、遠心力の大きさと線形的に開閉するものであってもよいし、所定の大きさの遠心力を閾値として、遠心力がこの閾値を超えたか否かに応じて開閉するものであってもよい。
【００１６】
すなわち、遠心力は回転速度に依存するため連続して変化するが、開閉弁の開度は、連続的に変化するものであってもよいし、閉から開または開から閉に、段階的（離散的）に変化するものであってもよい。
【００１７】
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、吐出室内の油分は、圧縮機本体に形成されている連通油路を通ってロータに形成されたベーン溝に流れるが、この連通油路を開閉する開閉弁は、圧縮機本体の回転に伴って発生する遠心力に応じて開閉し、圧縮機本体の回転に伴って発生する遠心力は圧縮機本体の回転速度に応じたものとなるため、圧縮機本体の回転速度に適応して開閉し、したがって、圧縮機本体の回転速度に応じて、ベーン溝への油分の供給（ベーン背圧）を調整する。
【００１８】
そして、圧縮室内の圧力と吐出室内の圧力との差は、圧縮機本体の回転速度に応じたものであるため、本発明の気体圧縮機は、圧縮室内の圧力と吐出室内の圧力との差に応じてベーン溝への油圧の供給を調整する。
【００１９】
このように、本発明に係る気体圧縮機によれば、吐出室内の圧力と同程度に高い圧力の油分を、絞りのある導油路とは別に設けられた連通油路を介してベーン溝に供給することにより、ベーンのチャタリングを防止乃至抑制することができるとともに、開閉弁が、圧縮機本体の回転に伴って発生する遠心力に応じて連通油路を開閉することにより、圧縮室内の圧力と吐出室内の圧力との差が大きいときと小さいときとで、ベーン溝への高圧の油分の供給を調整することができ、チャタリングが発生しにくい回転速度域での動力効率の低下を回避することができる。
【００２０】
本発明に係る気体圧縮機は、前記開閉弁は、前記遠心力が相対的に小さい範囲では前記連通油路を開放し、前記遠心力が相対的に大きい範囲では前記連通油路を閉鎖するように設定されていることが好ましい。
【００２１】
このように好ましい構成の気体圧縮機によれば、圧縮機本体の回転速度が相対的に低い速度域のときは、圧縮室内の圧力と吐出室内の圧力との差が比較的小さいため、ベーンのチャタリングが発生しやすいが、このような低い回転速度域では、回転によって生じる遠心力が相対的に小さく、したがって開閉弁は連通油路を開放し、これにより、吐出室から連通油路を通ってベーン溝に高圧の油分が供給されて、ベーンのチャタリングを防止乃至抑制することができる。
【００２２】
一方、圧縮機本体の回転速度が相対的に高い速度域のときは、圧縮室内の圧力と吐出室内の圧力との差が比較的大きいため、ベーンのチャタリングが発生しにくいが、このような高い回転速度域では、回転によって生じる遠心力が相対的に大きく、したがって開閉弁は連通油路を閉鎖し、これにより、吐出室から連通油路を通ってベーン溝に高圧の油分が供給されなくなり、チャタリングの虞が低いベーンの背圧を過度の高めることがなく、動力効率が低下するのを防止することができる。
【００２３】
本発明に係る気体圧縮機は、前記連通油路は、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に形成され、前記開閉弁は、前記回転軸の内部に設けられ、前記遠心力に応じた変形量で弾性変形する弾性部材と前記弾性部材の変形量に応じて変位する弁体とを有することが好ましい。
【００２４】
このように好ましい構成の気体圧縮機によれば、圧縮機本体の回転軸に作用する遠心力は、圧縮機本体の回転に伴って生じた遠心力であるため、回転する回転軸の内部に設けられている開閉弁は、圧縮機本体の回転に伴って生じた遠心力に応じて開閉することができる。
【００２５】
ここで、開閉弁は、弾性部材と、この弾性部材の弾性変形量に応じて変位する弁体とからなるものであるが、弾性部材は、作用する遠心力に応じて弾性変形し、弁体は、その弾性変形量に応じて変位することで連通油路を開閉するため、このような簡単な構成で、圧縮機本体の回転に伴って生じた遠心力により連通油路を開閉する開閉弁を実現することができる。
【００２６】
本発明に係る気体圧縮機は、前記吐出室に近い側のサイドブロックには、前記吐出室に溜められている前記油分を、前記回転軸の外周面まで導く導油路が形成され、前記連通油路は、前記ロータに対して、前記導油路よりも遠い位置に形成されていることが好ましい。
【００２７】
吐出室に近い側のサイドブロックに形成されている導油路は、吐出室に溜められている前記油分を回転軸の外周面まで導くことで、その油分は回転軸の外周面とサイドブロックの軸受け内周面との間に形成されたわずかな隙間（絞り）を通ってロータの端面において開口したベーン溝に導かれるが、連通油路が導油路よりも、ロータに近い側に形成されている仮想の構造では、導油路からロータの端面に至る油分の経路（回転軸の外周面とサイドブロックの軸受け内周面との間に形成されたわずかな隙間）上に連通油路が形成されていることになり、ロータの端面に到達する油分の油量が、連通油路が開閉弁によって開放されている状態であるか閉鎖されている状態であるかに依存してしまうため適切ではないが、上述した好ましい構成の気体圧縮機によれば、連通油路は導油路よりも、ロータから遠い側に形成されているため、導油路からロータの端面に至る油分の経路（回転軸の外周面とサイドブロックの軸受け内周面との間に形成されたわずかな隙間）上には連通油路は形成されておらず、したがって、ロータの端面に開口したベーン溝に到達する油分の油量が、連通油路の開閉状態の影響を受けないようにすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る気体圧縮機によれば、圧縮室内の圧力と吐出室内の圧力との差に応じて、ベーン背圧の供給を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の気体圧縮機に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３０】
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線に沿った面による断面図、図３は図１におけるリヤサイドブロック２０を示す図（（ａ）側面図、（ｂ）Ｃ−Ｃ線に沿った面による断面図、（ｃ）Ｄ−Ｄ線に沿った面による断面図、（ｄ）Ｅ−Ｅ線に沿った面による断面図）、図４は図１における回転軸５１とロータ５０とのアッセンブリ（組立体）の部分破断面図、図５は図４におけるＢ部の詳細を示す図、図６は図１に示したコンプレッサ１００の作用を説明する図（（ａ）低速回転域でのスプール弁５３（開閉弁）による開放状態、（ｂ）高速回転域でのスプール弁５３による閉鎖状態）である。
【００３１】
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ＧＨＰ（ガスヒートポンプ）用の空気調和システム（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。
【００３２】
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（気体）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を周囲の空気等との間で熱交換することにより冷媒ガスＧから放熱させて液化させ、高圧で液状の冷媒として膨張弁に送出する。
【００３３】
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。
【００３４】
気化した低圧の冷媒ガスＧは、コンプレッサ１００に戻って圧縮され、以下、上記行程を繰り返す。
【００３５】
コンプレッサ１００は、圧縮機本体６０と油分離器であるサイクロンブロック７０とをハウジング１０の内部に収容している。
【００３６】
ハウジング１０は、一端が閉じられ、他端が開放された筒状体を呈したケース１１と、このケース１１の開放された他端を覆うフロントヘッド１２とからなり、フロントヘッド１２がケース１１に組み付けられた状態で、ハウジング１０の内部に、圧縮機本体６０およびサイクロンブロック７０を収容する空間が画成される。
【００３７】
フロントヘッド１２には、蒸発器から供給された低圧の冷媒ガスＧを内部に取り込む吸入ポート１２ａが形成されており、ケース１１には、圧縮機本体６０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。
【００３８】
圧縮機本体６０は、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、軸回りに等角度間隔で５つのベーン溝５６（図２参照）が形成されたロータ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４９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、ベーン溝５６に埋設され、その突出側の先端がシリンダ４０の内周面４９の輪郭形状に追従するように突出量が可変とされた５つの板状のベーン５８（図２参照）と、シリンダ４０の両側開放端面の外側からそれぞれ、ロータ５０、ベーン５８およびシリンダ４０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。
【００３９】
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、相対的に低圧の冷媒ガスＧを圧縮室４８に吸入し、この吸入した低圧の冷媒ガスＧを圧縮して相対的に高圧の冷媒ガスＧとし、得られた高圧の冷媒ガスＧを吐出する。
【００４０】
圧縮室４８に吸入される低圧の冷媒ガスＧは、吸入ポート１２ａを介して、フロントヘッド１２とフロントサイドブロック３０とにより画成された吸入室３４を通って吸入された冷媒ガスＧである。したがって、吸入室３４は比較的低圧の雰囲気となっている。
【００４１】
一方、圧縮室４８から吐出された高圧の冷媒ガスＧは、ケース１１とリヤサイドブロック２０とサイクロンブロック７０とにより画成された吐出室２１を通り、吐出ポート１１ａを介して吐出される。したがって、吐出室２１は比較的高圧の雰囲気となっている。
【００４２】
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に軸支されるとともに、フロントヘッド１２を貫通して外方まで延び、図示しない外部の動力（例え部ＧＨＰではガスエンジン）が伝達される駆動力伝達部８０に連結されている。
【００４３】
一方、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。
【００４４】
サイクロンブロック７０は、圧縮室４８からリヤサイドブロック２０を介して吐出された高圧の冷媒ガスＧを通過させることにより、この冷媒ガスＧに混在している冷凍機油Ｒ（油分）を分離する油分離器であり、高圧の冷媒ガスＧから分離された冷凍機油Ｒは、吐出室２１の底部に溜められている。
【００４５】
吐出室２１の底部に溜められた冷凍機油Ｒは、ベーン５８を突出させるための背圧や圧縮室４８の潤滑油等として、リヤサイドブロック２０等に形成された導油路２６ａ，２６ｃ，２６ｅ，２６ｂ，２６ｄ（図３（ａ），（ｂ）参照）を通って圧縮機本体６０の内部に供給されている。
【００４６】
ここで、導油路２６ａは、下端が吐出室２１に溜められた冷凍機油Ｒの油面よりも下方において開口しており、吐出室２１の底部に溜められている冷凍機油Ｒが、吐出室２１の高圧雰囲気によって、この下端の開口から導油路２６ａに導入される。導油路２６ａの上端は、回転軸５１の外周面に到達する部分で開口しており、導油路２６ａに導入された冷凍機油Ｒは、この回転軸５１の外周面まで導かれる。
【００４７】
回転軸５１の外周面まで導かれた冷凍機油Ｒは、この回転軸５１の外周面とリヤサイドブロック２０の軸受け２２の面との間の僅かな隙間を通ることで絞られながらロータ５０に導かれ、ロータ５０に形成されたベーン溝５６に供給されることで、ベーン５８を突出させる付勢力を与えている。
【００４８】
この導油路２６ａが開口している上側の開口は、リヤサイドブロック２０の軸受け２２の全周に亘って形成されたリング状の溝２３に連通しており、導油路２６ａを通って上側の開口に到達した冷凍機油Ｒは、回転軸５１の外周の全周に供給される。
【００４９】
さらに、このリング状の溝２６ａには、上方に延びて形成された導油路２６ｂが連通し、この導油路２６ｂには、ロータ５０の端面に向けて延びる導油路２６ｄが連通して形成されている。
【００５０】
同様に、下側の導油路２６ａには、ロータ５０の端面に向けて延びる導油路２６ｃと、シリンダ４０に向けて延びる導油路２６ｅとが、それぞれ連通して形成されている。
【００５１】
ロータ５０の端面に向けて延びる導油路２６ｃ，２６ｄは、リヤサイドブロック２０とロータ５０（またはベーン５８）との間の摺動面に冷凍機油Ｒを供給するために形成されている。
【００５２】
一方、導油路２６ｅは、シリンダ４０に形成された導油路４２（図２参照）に連通しており、このシリンダ４０の導油路４２は、図示を略したフロントサイドブロック３０の導油路に連通している。図示を略したこのフロントサイドブロック３０の導油路は、リヤサイドブロック２０に形成された導油路２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄと同様に、シリンダ４０の導油路４２を介して供給された冷凍機油Ｒを、フロントサイドブロック３０とロータ５０（またはベーン５８）との間の摺動面や、ロータ５０のベーン溝５６に、フロントサイドブロック３０側から冷凍機油Ｒを供給するための油路である。
【００５３】
また、リヤサイドブロック２０には、上述の導油路２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅとは別に、図３（ａ），（ｃ），（ｄ）に示すように下端が吐出室２１に溜められた冷凍機油Ｒの油面よりも下方において開口しているとともに、上端が回転軸５１の外周面において開口している連通油路２４ａと、この連通油路２４ａよりもロータ側に近い側に、一端が回転軸５１の外周面において開口し、他端がロータ５０の端面に向いて、ベーン溝５６の通過範囲に開口している、屈曲した連通油路２４ｂ、２４ｃとが形成されている。
【００５４】
なお、連通油路２４ａ，２４ｂ，２４ｃの、回転軸５１の外周面における開口はいずれも、ロータ５０に対して、導油路２６ａよりも遠い位置に形成されている。
【００５５】
リヤサイドブロック２０に形成された連通油路２４ａ，２４ｂ，２４ｃの各一端は、導油路２６ａと同様に、回転軸５１の外周面に通じてそれぞれ開口しているが、連通油路２４ａの一端が開口している回転軸５１の外周面には、この外周面の全周に亘ってリング状の溝５１ａが形成され、連通油路２４ｂ，２４ｃの一端が開口している回転軸５１の外周面には、この外周面の全周に亘ってリング状の溝５１ｂが形成されている（図３参照）。
【００５６】
これにより、連通油路２４ｂと連通油路２４ｃとは、リング状の溝５１ｂを介して連通している。
【００５７】
ここで、連通油路２４ｂの開口２４ｄおよび連通油路２４ｃの開口２４ｅは、ロータ５０の回転速度が低速度域のとき、圧縮室４８内の圧力と吐出室２１内の圧力との差が小さいために、圧縮室４８の内圧とベーン５８の突出力とのバランスの関係で、ベーン５８がチャタリングを起こしやすい回転角度位置（ベーン溝２６の回転角度位置）に対応して形成されている。つまり、ベーン５８がチャタリングを起こしやすいときのベーン溝５６の通過範囲に対向する位置に形成されている。
【００５８】
さらに、この回転軸５１の断面図である図４、およびこの図４におけるＢ部の詳細を表す図５に示すように、回転軸５１の内部には、リング状の溝５１ａとリング状の溝５１ｂとを回転軸５１の内部で連通する、軸に沿って延びた連通油路５１ｃが形成されている。なお、連通油路５１ｃにおける回転軸５１の端面側は、栓５２によって閉塞されている。
【００５９】
以上より、連通油路２４ａ（リヤサイドブロック２０に形成）、リング状の溝５１ａ（回転軸５１に形成）、連通油路５１ｃ（回転軸５１に形成）、リング状の溝５１ｂ（回転軸５１に形成）、連通油路２４ｂ（リヤサイドブロック２０に形成）、および連通油路２４ｃ（リヤサイドブロック２０に形成）は、これら全体で、吐出室２１とベーン溝５６とを連通し、冷凍機油Ｒが流通する連通油路を構成している。
【００６０】
さらに、回転軸５１に内部には、回転軸５１の回転に伴って発生する遠心力に応じて、連通油路５１ｃを開閉するスプール弁５３が設けられている。このスプール弁５３は、遠心力に応じた変形量で弾性変形するバネ５３ｂ（弾性部材）とバネ５３ｂの変形量に応じて変位するスプール５３ａ（弁体）とを有している。
【００６１】
すなわち、バネ５３ｂは、回転軸の直径方向に沿って配設されており、回転軸５１が回転することによってスプール５３ａに遠心力が作用し、この遠心力に釣り合う弾性力が発生するようにバネ５３ｂが伸び、バネ５３ｂの伸び分だけスプール５３ａは変位する。
【００６２】
そして、回転軸５１の回転速度が低い低速回転域（例えば１０００ｒｐｍ程度の回転速度域）では、スプール５３ａに作用する遠心力が小さいためスプール５３ａの変位は小さく、したがって、図６（ａ）に示すように、スプール５３ａが連通油路５１ｃを閉鎖することはなく、連通油路２４ａ、リング状の溝５１ａ、連通油路５１ｃ、リング状の溝５１ｂ、連通油路２４ｂ、および連通油路２４ｃからなる連通油路は全体で開放されている。
【００６３】
これにより、吐出室２１内の冷凍機油Ｒは、この連通油路を通ってベーン溝５６に流れ込み、ベーン５８を突出させるベーン背圧を高める。
【００６４】
すなわち、ベーン５８をロータ５０から突出させる付勢力は、ベーン溝５６に作用する冷凍機油Ｒの圧力（ベーン背圧）と、回転軸５１およびロータ５０の回転によって生じる遠心力との合力であるが、このベーン背圧は、従来のコンプレッサでは、吐出室２１から導油路２６ａを通り、回転軸５１の外周面とリヤサイドブロック２０の軸受け２２の面との間の僅かな隙間を通って絞られ、ベーン溝５６に供給された冷凍機油Ｒの圧力であるため、導油路２６ａに導入されたときは高圧であっても、回転軸５１の外周面とリヤサイドブロック２０の軸受け２２の面との間の僅かな隙間を通過する間に絞られて中圧（吐出室２１の内圧（高圧）よりも低いが、吸入室３４の内圧（低圧）よりは高い圧力）まで低下している。したがって、ベーン５８の突出力は、この中圧のベーン背圧と遠心力との合力となる。
【００６５】
これに対して、本実施形態に係るコンプレッサ１００は、導油路２６ａ、および回転軸５１の外周面とリヤサイドブロック２０の軸受け２２の面との間の僅かな隙間を通った中圧の冷凍機油Ｒがベーン溝５６に供給される点は、従来のコンプレッサと同様であるが、本実施形態のコンプレッサ１００は、導油路２６ａの他に、経路上に絞りのない連通油路（連通油路２４ａ、リング状の溝５１ａ、連通油路５１ｃ、リング状の溝５１ｂ、連通油路２４ｂ、および連通油路２４ｃ）が形成されているため、ロータ５０の回転によりベーン溝５６が、連通油路２４ｂの開口２４ｄ（図３（ａ）参照）または連通油路２４ｃの開口２４ｅ（図３（ａ）参照）に対向している期間中は、ベーン溝５６に、吐出室２１の内圧と同程度の高圧の冷凍機油Ｒを供給することができる。
【００６６】
ここで、ロータ５０の回転速度が低速度域のときは、圧縮室４８内の圧力と吐出室２１内の圧力との差が小さく、かつ圧縮室４８が圧縮行程にあるとき、圧縮室４８の内圧とベーン５８の突出力とのバランスの関係で、ベーン５８がチャタリングを起こしやすい。
【００６７】
しかし、本実施形態に係るコンプレッサ１００は、ベーン５８がチャタリングを起こしやすい回転角度位置（ベーン溝２６の回転角度位置）に対応して、連通油路２４ｂの開口２４ｄおよび連通油路２４ｃの開口２４ｅが開口しているため、ベーン５８がチャタリングを起こしやすい回転角度範囲においてのみ、ベーン溝５６に高圧の冷凍機油Ｒを供給して、ベーン背圧を高め、ベーン５８がチャタリングするのを防止乃至抑制することができる。
【００６８】
一方、ベーン５８がチャタリングを起こしやすい回転角度位置以外の範囲では、連通油路２４ｂの開口２４ｄおよび連通油路２４ｃの開口２４ｅがベーン溝５６に連通しないため、ベーン溝５６に高圧の冷凍機油Ｒが供給されることがなく、したがって、ベーン背圧を過度に高めることがなく、ベーン５８の突出側先端とシリンダ４０の内周面４９との間に生じる摩擦抵抗（摺動抵抗）の過度の増大による動力効率の低下を回避することができる。
【００６９】
また、回転軸５１の回転速度が高い高速回転域（例えば３５００ｒｐｍ程度の回転速度域）では、スプール５３ａに作用する遠心力が大きいためスプール５３ａの変位は大きく、したがって、図６（ｂ）に示すように、スプール５３ａが連通油路５１ｃを閉鎖し、連通油路２４ａ、リング状の溝５１ａ、連通油路５１ｃ、リング状の溝５１ｂ、連通油路２４ｂ、および連通油路２４ｃからなる連通油路は閉鎖される。
【００７０】
これにより、吐出室２１内の高圧の冷凍機油Ｒが、この連通油路を通ってベーン溝５６に流れ込むのは阻止され、ベーン背圧が高められることはない。
【００７１】
ここで、ロータ５０の回転速度が高速度域のときは、圧縮室４８内の圧力と吐出室２１内の圧力との差が大きいため、ベーン５８はチャタリングを起こしにくく、したがって、ベーン背圧を高める必要はないところ、上述したようにスプール弁５３が連通油路を閉鎖しても、ベーン５８はチャタリングを発生することはない。
【００７２】
却って、ベーン溝５６に、連通油路を介しての高圧の冷凍機油Ｒを供給しないことにより、ベーン背圧を過度に高めることがなく、ベーン５８の突出側先端とシリンダ４０の内周面４９との間に生じる摩擦抵抗（摺動抵抗）の過度の増大による動力効率の低下を回避することができる。
【００７３】
このように、本実施形態に係るコンプレッサ１００によれば、圧縮機本体６０に形成されている連通油路（連通油路２４ａ、リング状の溝５１ａ、連通油路５１ｃ、リング状の溝５１ｂ、連通油路２４ｂ、および連通油路２４ｃ）を通って、吐出室２１内の冷凍機油Ｒがベーン溝５６に流れるが、この連通油路を開閉するスプール弁５３は、圧縮機本体６０の回転に伴って発生する遠心力に応じて開閉するが、圧縮機本体６０の回転に伴って発生する遠心力は圧縮機本体６０の回転速度に応じたものとなるため、圧縮機本体６０の回転速度に適応して開閉し、したがって、圧縮機本体６０の回転速度に応じて、ベーン溝５６への冷凍機油Ｒの供給（ベーン背圧）を調整することができる。
【００７４】
そして、圧縮室４８内の圧力と吐出室２１内の圧力との差は、圧縮機本体６０の回転速度に応じたものであるため、本実施形態のコンプレッサ１００は、圧縮室４８内の圧力と吐出室２１内の圧力との差に応じてベーン溝５６への油圧の供給（ベーン背圧）を調整することができる。
【００７５】
以上のように、本実施形態に係るコンプレッサ１００によれば、吐出室２１内の圧力と同程度に高い圧力の冷凍機油Ｒを、絞りのある導油路（導油路２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ）とは別に設けられた連通油路（連通油路２４ａ、リング状の溝５１ａ、連通油路５１ｃ、リング状の溝５１ｂ、連通油路２４ｂ、および連通油路２４ｃ）を介して、高圧のままでベーン溝５６に供給することにより、ベーン５８のチャタリングを防止乃至抑制することができるとともに、スプール弁５３が、圧縮機本体６０の回転に伴って発生する遠心力に応じて上記連通油路（具体的には連通油路５１ｃ）を開閉することにより、圧縮室４８内の圧力と吐出室２１内の圧力との差が大きいときと小さいときとで、ベーン溝５６への高圧の冷凍機油Ｒの供給を調整することができ、ベーン５８のチャタリングが発生しにくい回転速度域での動力効率の低下を回避することができる。
【００７６】
さらに、このスプール弁５３は遠心力に応じて開閉するため、電磁弁等において必要とされる電気的な制御を必要としない機械的な構造で構成することができ、電磁弁を用いるよりも簡易な構成で実現することができる。
【００７７】
なお、本実施形態に係るコンプレッサ１００は、スプール弁５３が、遠心力の大きさにしたがって線形的に開閉するものとして説明したが、この形態に限定されるものではなく、所定の大きさの遠心力を閾値として、遠心力がこの閾値を超えたか否かに応じて開閉が切り替わるものを適用することもできる。
【００７８】
また、その開度も、０［％］と１００［％］との切替えだけでなく、複数段の段階的な切替え（例えば、開度０［％］←→開度２０［％］←→開度５０［％］←→開度８０［％］←→開度１００［％］など）であってもよい。
【００７９】
連通油路５１ｃを開閉する開閉弁としては、本実施形態におけるスプール弁５３の形式に限定されるものではなく、他の形式の機械的な開閉弁を適用することもできる。
【００８０】
本実施形態に係るコンプレッサ１００は、スプール弁５３が、遠心力が相対的に小さい範囲（低速回転域）では連通油路を開放し、遠心力が相対的に大きい範囲（高速回転域）では連通油路を閉鎖するように設定されているため、ベーンロータリ形式のコンプレッサにおいては、ベーン５８のチャタリングが発生し易い低速回転域で、ベーン背圧を顕著に高めることができ、特に低速回転域での効率を大幅に向上させることができる。
【００８１】
また、本実施形態に係るコンプレッサ１００は、圧縮機本体６０が、回転軸５１と、回転軸５１と一体的に軸回りに回転する略円柱状の、ベーン溝５６が形成されたロータ５０と、ロータ５０の外周面の外方を取り囲む、内周面４９の断面輪郭が略楕円形状のシリンダ４０と、ベーン溝５６に埋設されて、突出側の先端がシリンダ４０の内周面４９に追従するようにロータ５０の外周面からの突出量が可変とされた板状のベーン５８と、ロータ５０、ベーン５８およびシリンダ４０を両端面側から覆う２つのサイドブロック２０，３０とを有するベーンロータリ形式のコンプレッサであり、２つのサイドブロック２０，３０のうち吐出室２１に近い側のサイドブロック（リヤサイドブロック２０）、回転軸５１、シリンダ４０および吸入室３４に近い側のサイドブロック（フロントサイドブロック３０）に、連通油路が連通して形成され、スプール弁５３が、回転軸５１の内部に設けられ、遠心力に応じた変形量で弾性変形するバネ５３ｂとバネ５３ｂの変形量に応じて変位するスプール５３ａとを有する構成であるため、回転軸５１の内部に設けられたバネ５３ｂは、圧縮機本体６０の回転に伴って生じた遠心力に応じて弾性変形し、スプール５３ａは、バネ５３ｂの弾性変形量に応じて変位することで連通油路５１ｃを開閉することができるため、スプール弁５３をこのような簡単な構成で実現することができる。
【００８２】
本実施形態に係るコンプレッサ１００は、吐出室２１に近い側のサイドブロック（リヤサイドブロック２０）には、吐出室２１に溜められている冷凍機油Ｒを回転軸５１の外周面まで導く導油路２６ａが形成され、同じくサイドブロック（リヤサイドブロック２０）に形成された連通油路２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、その回転軸５１側の開口が、ロータ５０に対して導油路２６ａよりも遠い位置に形成されているため、連通油路５１ｃの開閉状態に影響されることなく、導油路２６ａから、回転軸５１の外周面とリヤサイドブロック２０の軸受け２２の面との間の僅かな隙間を通ってロータ５０（ベーン溝５６）まで、安定的に冷凍機油Ｒを供給することができる。
【００８３】
すなわち、連通油路２４ａ，２４ｂ，２４ｃが、ロータ５０に対して導油路２６ａよりも近い位置に形成されている構造の仮想的なコンプレッサによれば、連通油路５１ｃが開放されているときは、導油路２６ａからロータ５０に向かって、回転軸５１の外周面とリヤサイドブロック２０の軸受け２２の面との間の僅かな隙間を流れた凍機油Ｒは、導油路２６ａとロータ５０との間に存在する連通油路２４ａ，２４ｂ，２４ｃを流れる冷凍機油Ｒに合流するため、ロータ５０のベーン溝５６に中圧の冷凍機油Ｒを安定的に供給することができない。
【００８４】
これに対し、本実施形態のコンプレッサ１００では、連通油路２４ａ，２４ｂ，２４ｃは導油路２６ａとロータ５０との間に存在しないため、導油路２６ａからロータ５０に向かって流れる中圧の冷凍機油Ｒは、ロータ５０のベーン溝５６に確実に到達するため、中圧の冷凍機油Ｒをベーン溝５６に安定的に供給することができる。
【００８５】
なお、本実施形態のコンプレッサ１００は、ＧＨＰ用のコンプレッサに限定されるものでもなく、自動車等に搭載されるエアコンディショナ用コンプレッサ等に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る気体圧縮機の一実施形態である、ＧＨＰ用の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線に沿った面による断面図である。
【図３】図１におけるリヤサイドブロックを示す図であり、（ａ）は側面図（ロータの端面側から見た図）、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線に沿った面による断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ線に沿った面による断面図、（ｄ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ線に沿った面による断面図をそれぞれ示す。
【図４】図１における回転軸とロータとのアッセンブリの部分破断面図である。
【図５】図４におけるＢ部の詳細を示す図である。
【図６】図１に示したコンプレッサの作用を説明する図であり、（ａ）は低速回転域でのスプール弁による開放状態を示す図、（ｂ）は高速回転域でのスプール弁による閉鎖状態を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
２０    リヤサイドブロック（圧縮機本体の一部）
２１    吐出室
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，５１ｃ  連通油路（連通油路の一部）
５１    回転軸（圧縮機本体の一部）
５１ａ，５１ｂ  リング状の溝（連通油路の一部）
５３    スプール弁５３（開閉弁）
５３ａ  スプール（弁体）
５３ｂ  バネ（弾性部材）
５６    ベーン溝
６０    圧縮機本体
１００  コンプレッサ（気体圧縮機）
Ｇ      冷媒ガス（気体）
Ｒ      冷凍機油（油分）
【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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