JP2012246848A - 気体圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】気体圧縮機において、ベーン背圧空間内での液圧縮を防止して圧力調整弁に影響が及ぶのを防止する。
【解決手段】トリガーバルブ６６（圧力調整弁）の通路６６ａのうち、ベーン背圧空間６９に臨む側の開口６６ｇを、ベーン背圧空間６９の最上部６９ａよりも下方の位置で開口させることで、あるいは、ベーン背圧空間６９を、その開口６６ｇよりも上方まで広がって形成されたものとすることで、ベーン背圧空間６９内に冷媒ガスＧが閉じ込められて残存する空間６９ｂ（トリガーバルブ６６の通路６６ａの開口６６ｇよりも上方の空間）が形成され、この空間６９ｂ内には液冷媒Ｌや冷凍機油Ｒ等の液体が充填されないため、ベーン背圧空間６９内での液圧縮を防止する。
【選択図】図７

Description

本発明は気体圧縮機に関し、詳細には、遠心分離による油分離器に取り付けられる圧力調整弁の改良に関する。

従来、空気調和システムには、冷媒ガスなどの気体を圧縮して、空気調和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。

この気体圧縮機は、回転駆動されて気体を圧縮する圧縮機本体がハウジングの内部に収容され、圧縮機本体から高圧の気体が吐出される吐出室が区画して形成され、この吐出室からハウジングの外部に高圧の気体を排出するものである。

ここで、圧縮機本体は、圧縮機本体の圧縮室から吐出された高圧の気体から油分を分離する油分離器を有し、油分離器によって分離された油分は、吐出室の底部に溜められる。

そして、この吐出室底部に溜められた油分は、吐出室内の圧力（高圧気体の圧力）によって圧縮機本体に形成された油路およびベーン背圧空間を通って圧縮機本体内に導かれ、圧縮室内のロータに埋設された複数のベーンを突出させるベーン背圧として利用されている。

ところで、気体圧縮機は、その停止状態（非運転状態）が長く続くと吐出室の内圧が低下するため、ベーン背圧空間等の圧力が低下し、いくつかのベーンは自重によりロータのベーン溝内に落ち込み、圧縮室が形成されない状態となる。

このような状況下で気体圧縮機が起動すると、ベーンは遠心力やわずかなベーン背圧だけで突出するため、必要なベーン背圧が得られず、したがって圧縮室から所望とする高圧の圧縮気体を得るのに時間がかかる、という問題がある。

そこで、気体圧縮機の起動直後に、吐出室に残る相対的に高い圧力の気体をベーン背圧空間に直接導入する圧力調整弁（トリガーバルブ）を設けることで、ベーン背圧を急速に高める技術が提案されている（特許文献１）。

この圧力調整弁は、ベーン背圧空間と吐出室とを通じさせる通路と、ベーン背圧空間内の圧力と吐出室内の圧力との差に応じてこの通路を開閉する弁とを有するものであり、気体圧縮機の起動直後のように圧力差が小さいときは弁を開放することで、吐出室の比較的高圧の気体を通路を通ってベーン背圧空間に導入してベーン背圧を高め、これによりベーンを迅速に突出させる。

一方、気体圧縮機の定常運転時は、圧力差が大きいため弁は閉鎖され、吐出室の気体は通路を通ってベーン背圧空間に導入されなくなり、これにより、ベーン背圧が過度に高められるのを防止して、ベーンとシリンダとが過度に強く接するのを防止している。

特開２００８−２２３５２６号公報

ところで、定常運転時のベーン背圧空間には油分や冷媒ガスで満たされているが、非運転状態の長期化によって、冷媒ガスが液化した液冷媒も浸入し、ベーン背圧空間が油分や液冷媒など液体で完全に満たされてしまう場合がある。

このような状況化で気体圧縮機の運転が再開されると、ベーンのわずかな動き（特に、ベーン溝に沈み込む動き）によっても、ベーン背圧空間内で液圧縮が発生し、この液圧縮により、このベーン背圧空間に通じる圧力調整弁にも過度の圧力が作用する虞がある。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ベーン背圧空間内での液圧縮を防止して圧力調整弁に影響が及ぶのを防止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。

本発明に係る気体圧縮機は、圧力調整弁の通路のうち、ベーン背圧空間に臨む側の開口を、ベーン背圧空間の上端よりも下方の位置で開口させることで、あるいは、ベーン背圧空間を、その開口よりも上方まで広がって形成されたものとすることで、ベーン背圧空間内に気体を閉じ込める空間（圧力調整弁の通路の開口よりも上方の空間）が形成され、この空間内には液冷媒や冷凍機油等の液体が充填されないため、ベーン背圧空間内での液圧縮を防止するものである。

本発明に係る気体圧縮機によれば、ベーン背圧空間内での液圧縮を防止して圧力調整弁に影響が及ぶのを防止することができる。

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を示す縦断面図である。 図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示す断面図である。 （ａ）は図１における矢視Ｂによるサイクロンブロックおよびリヤサイドブロックを示す図であり、（ｂ）は（ａ）のサイクロンブロックをリヤサイドブロック側から見た背面図である。 図３（ａ）におけるＤ−Ｄ線に沿った断面を示す断面図である。 他の実施形態の一例を示す、図３（ａ）相当の図である。 ベーン背圧空間における、トリガーバルブの通路の開口を示す図であり、（ａ）は冷凍機油や液冷媒の溜まった様子を示す図であり、（ｂ）は溜まった冷凍機油や液冷媒が攪拌される様子を示す図である。 ベーン背圧空間からベーン溝に至る経路における気体の閉じ込め空間を示す図である。

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。
（構成）
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（以下、単にコンプレッサ１００という。）を示す縦断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線に沿った横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。

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７０と、サイクロンブロック６０（油分離器）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とを備えている。

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、蒸発器から低圧の冷媒ガスＧが吸入される吸入ポート（図示を略す。）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の冷媒ガスＧを凝縮器に吐出する吐出ポート（図示を略す。）が形成されている。

ハウジング１０の内部には、ハウジング１０の内面と圧縮機本体の外面とによって、吸入ポートに通じる空間である吸入室３１と吐出ポートに通じる空間である吐出室２１とが区画して形成されている。

圧縮機本体７０は、回転軸５１と、ロータ５０と、シリンダ４０と、５つのベーン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とからなる。

回転軸５１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。

ロータ５０は、回転軸５１と同軸の円柱状を呈し、回転軸５１と一体的に回転する。

シリンダ４０は、ロータ５０の外周面の外方を取り囲む断面輪郭が略楕円形状の内周面４９を有するとともに、両端が開放された形状を呈している。

ベーン５８は、ロータ５０の両端面まで延びたベーン溝５９に埋設され、ベーン溝５９のうちロータ５０の両端面に開口した部分を介して供給された冷凍機油Ｒによるベーン背圧を受けて、ロータ５０の外周面から外方に向けて（シリンダ４０の内周面４９に向けて）突出可能とされ、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、回転軸５１回りに等角度間隔で５つ備えられている。

フロントサイドブロック３０は、シリンダ４０の両側端面のうち吸入室３１側の端面を覆うように固定され、リヤサイドブロック２０は、シリンダ４０の両側端面のうち吐出室２１側の端面を覆うように固定されている。

また、これら２つのサイドブロック２０，３０の略中央部には、ロータ５０の両端面から突出した回転軸５１の部分をそれぞれ回転自在に支持する軸受けとしての貫通孔が形成されている。

圧縮機本体７０のうち、２つのサイドブロック２０，３０およびシリンダ４０で囲まれた内部には、５つの圧縮室４８が形成されている。

これらの圧縮室４８は、２つのサイドブロック２０，３０、シリンダ４０、ロータ５０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によって区画された空間である。

そして、これらの圧縮室４８は、ロータ５０の回転にしたがってその容積が増減を繰り返すことで、圧縮室４８の内部に吸入された冷媒ガスＧを圧縮する。

具体的には、圧縮室４８の容積が増加する行程において、吸入室３１の冷媒ガスＧを、フロントサイドブロック３０に形成された吸入窓（図示を略す。）を介して圧縮室４８内に吸入し、容積が減少する行程において、圧縮室４８内に閉じこめられた冷媒ガスＧを圧縮し、これによって冷媒ガスＧは高温、高圧となり、シリンダ４０、ケース１１および２つのサイドブロック２０，３０で囲まれて区画された空間である吐出チャンバ４３（図２参照）に吐出される。

吐出チャンバ４３に吐出された高温、高圧の冷媒ガスＧは、リヤサイドブロック２０のうち吐出チャンバ４３を区画する部分に形成されたチャンバ孔４４を通って吐出される。

この吐出された冷媒ガスＧは、サイクロンブロック６０に導入される。

サイクロンブロック６０は、リヤサイドブロック２０に密着して取り付けられるとともに下端部が閉じた略円筒状の外周壁を有する本体部６４と、その外周壁の内部空間に、外周壁の円筒と略同軸に設けられたパイプ６５とを備えている。

サイクロンブロック６０の、リヤサイドブロック２０に密着される面（以下、背面という。図３（ｂ）参照）には、上述した２つのチャンバ孔４４にそれぞれ臨む凹部６１ａ，６２ａが形成されている。

これらの凹部６１ａ，６２ａのうち一方の凹部６１ａは、サイクロンブロック６０の背面に形成された溝６１に通じ、他方の凹部６２ａは、サイクロンブロック６０の背面に形成された溝６２に通じている。

２つの溝６１，６２は、凹部６１ａに通じた側とは反対側の端部と凹部６２ａに通じた側とは反対側の端部とにおいて交わって合流部６３となり、この合流部６３は、本体部６４の外周壁の内側とパイプ６５の外側との間の空間に通じている。

したがって、リヤサイドブロック２０の各チャンバ孔４４から吐出した冷媒ガスＧは、各チャンバ孔４４に対応したサイクロンブロック６０の凹部６１ａ，６２ａに流入し、各凹部６１ａ，６２ａから対応する溝６１，６２を流れて合流部６３に到達する。

冷媒ガスＧは、合流部６３からさらに、本体部６４の外周壁の内側とパイプ６５の外側との間の空間に導かれ、その空間内を螺旋状に旋回しながら下方に移動する。

圧縮室４８から吐出された冷媒ガスＧには冷凍機油Ｒが混在しているが、冷媒ガスＧが上記空間を旋回しているときは、その混在している冷凍機油Ｒも含めた冷媒ガスＧに強い遠心力が作用する。

この結果、冷媒ガスＧに混在している冷凍機油Ｒは、その遠心力によって冷媒ガスＧから分離され、本体部６４の内側の底部に落ち、その底部に形成された排出孔６４ｃから図示下方に噴出され、吐出室２１の底部に溜められる。

一方、冷凍機油Ｒが分離された冷媒ガスＧは、パイプ６５の内側の空間を通って図示上方に流れて、サイクロンブロック６０の上端の開口から吐出室２１を通り、前述した吐出ポートからコンプレッサ１００の外部に吐出される。

また、サイクロンブロック６０の背面には、リヤサイドブロックの軸受けとしての貫通孔の周囲に形成されたボスと嵌め合わされる丸穴６８が形成されていて、サイクロンブロック６０がリヤサイドブロック２０に密着して取り付けられた状態において、この丸穴６８とリヤサイドブロック２０のボスの端面との間には、後述するベーン背圧空間６９が形成されている。

さらに、サイクロンブロック６０には、後述する、コンプレッサ１００の起動時におけるベーン５８の迅速な突出を補助するトリガーバルブ６６（圧力調整弁）が設けられている。

このトリガーバルブ６６は、図４に示すように、吐出室２１とベーン背圧空間６９とを通じさせる通路６６ａと、この通路６６ａを閉鎖する位置（以下、閉鎖位置という。）と開放する位置（以下、開放位置という。）との間を移動可能とされたボール弁体６６ｂと、ボール弁体６６ｂを開放位置の側に弾性力で押圧する（付勢する）バネ６６ｃと、ボール弁体６６ｂが吐出室２１に脱落するのを阻止する弁体止めピン６６ｄと、を有している。

ここで、上記閉鎖位置は、ボール弁体６６ｂの外周面が、通路６６ａに形成された座６６ｅに接した位置であり、一方、上記開放位置は、ボール弁体６６ｂの外周面が、通路６６ａの座６６ｅから離れた範囲の位置である。

また、弁体止めピン６６ｄは、開放位置にあるボール弁体６６ｂに接することで、ボール弁体６６ｂの脱落を阻止している。

ボール弁体６６ｂには、開放位置に向けて、ベーン背圧空間６９の圧力に応じた荷重とバネ６６ｃの弾性力とが合力が作用し、一方、閉鎖位置に向けて、吐出室の圧力に応じた荷重が作用している。

そして、吐出室２１の圧力とベーン背圧空間６９の圧力との差が、バネ６６ｃの弾性力を上回っているときは、ボール弁体６６ｂは閉鎖位置にあって、通路６６ａを閉鎖し、吐出室２１とベーン背圧空間６９との間の気体や流体の流通は阻止される（トリガーバルブ６６が閉じている）。

このように、トリガーバルブ６６が閉じているのは、コンプレッサ１００が定常運転しているときなどである。

一方、吐出室２１の圧力とベーン背圧空間６９の圧力との差が、バネ６６ｃの弾性力を下回っているときは、ボール弁体６６ｂは開放位置にあって、通路６６ａを開放し、吐出室２１とベーン背圧空間６９との間の気体や流体の流通は許容される（トリガーバルブ６６が開いている）。

このように、トリガーバルブ６６が開いているのは、コンプレッサ１００が比較的長く停止している状態や、その状態から運転を再開した直後（起動直後）などである。

なお、通路６６ａは直線状に形成されているが、ボール弁体６６ｂが配置されている側（吐出室２１に臨む側）の開口６６ｆは、冷媒ガスＧが噴出する上端の開口面６４ａよりも上方の領域Ｅ１、すなわちボール弁体６６ｂがサイクロンブロック６０から断続的に噴出する冷媒ガスＧの噴出圧力（動圧）の影響を受け得る領域Ｅ１にはなく、かつ冷凍機油Ｒが噴出する排出孔６４ｃが形成された底面６４ｂよりも下方の領域Ｅ２、すなわちボール弁体６６ｂがサイクロンブロック６０から断続的に噴出する冷凍機油Ｒの噴出圧力（動圧）の影響を受け得る領域Ｅ２にもない。

つまり、トリガーバルブ６６は、吐出室２１側において、サイクロンブロック６０から噴出する冷媒ガスＧや冷凍機油Ｒの動圧の影響を受けない領域（領域Ｅ１を除いた領域かつ領域Ｅ２を除いた領域）に臨んでいる。

一方、通路６６ａの、ベーン背圧空間６９に臨む側の開口６６ｇは、図３および図７に示すように、ベーン背圧空間６９の最上部６９ａ（上端）よりも下方の位置で開口している。

このことは、ベーン背圧空間６９の側からみると、ベーン背圧空間６９が開口６６ｇよりも上方まで広がって形成されていることになる。

また、ベーン背圧空間６９には、リヤサイドブロック２０に形成された２つのサライ溝２５，２５にそれぞれ通じる連通路２４，２４（ベーン５８に向けた通路）が接続されているが、ベーン背圧空間６９の、連通路２４，２４が接続された部分も、ベーン背圧空間６９の最上部６９ａよりも下方の位置である。

また、この開口６６ｇは、図６（ａ）に示すように、回転軸５１の中心Ｃと同心となるベーン背圧空間６９の中心Ｃ（つまり、回転軸５１の中心Ｃ）よりも上方の位置（中心Ｃよりも高さｈだけ高い位置）で開口している。

すなわち、前述したように通路６６ａは直線状に延びているが、その通路６６ａの延びた方向Ｖは、延長してもベーン背圧空間６９の中心Ｃを通過することはなく、通路６６ａは、ベーン背圧空間６９の中心Ｃから偏心して形成されている。

吐出室２１の底部に溜められた冷凍機油Ｒは、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に背圧を作用させるなどに用いられる。

圧縮機本体７０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、吐出室２１に吐出された冷媒ガスＧの圧力により高圧となった冷凍機油Ｒを、ロータ５０の端面まで導く導油路２３が形成されている。

この導油路２３はリヤサイドブロック２０の軸受けまで延び、軸受けに導かれた冷凍機油Ｒの一部は、軸受けと回転軸５１の外周面との間の僅かな隙間を通って、リヤサイドブロック２０の端面に形成された油溜め用の溝であるサライ溝２５に供給される。

一方、軸受けに導かれた冷凍機油Ｒの他の一部は、軸受けと回転軸５１の外周面との間の僅かな隙間を通って、サイクロンブロック６０が取り付けられている側のベーン背圧空間６９に導かれ、このベーン背圧空間６９から連通路２４を通ってサライ溝２５に供給される。

なお、これらサライ溝２５に供給された冷凍機油Ｒは、回転軸５１の外周面と軸受けとの間の僅かな隙間を通過する間に、圧力損失を受けるため、吐出室２１にあるときの圧力よりも低くなっている。

また、シリンダ４０およびフロントサイドブロック３０にも、リヤサイドブロック２０と同様に、冷凍機油Ｒを、ロータ５０の他方の端面まで導く導油路４６，３３が形成されている。

この導油路３３はフロントサイドブロック３０の軸受けまで延び、導油路２３，４６，３３を介してフロントサイドブロック３０の軸受けに導かれた冷凍機油Ｒは、この軸受けと回転軸５１の外周面との間の僅かな隙間を通って、フロントサイドブロック３０の端面に形成されたサライ溝３５に供給される。

ここで、ロータ５０の回転に伴って各ベーン溝５９も回転するが、これらベーン溝５９の、ロータ５０の両端面でそれぞれ開口する部分が、リヤサイドブロック２０のサライ溝２５、フロントサイドブロック３０のサライ溝３５にそれぞれ対向している期間中に、サライ溝２５，３５から冷凍機油Ｒがベーン溝５９に供給され、この供給された冷凍機油Ｒがベーンを突出させるベーン背圧として作用する。
（作用）
以上のように構成された実施形態のコンプレッサ１００によれば、通常の運転状態、すなわち、ベーン５８に適正な背圧が作用して５つの圧縮室４８が形成され、予め設定されている定格出力（排気量等）が得られる運転状態のときは、サイクロンブロック６０に設けられているトリガーバルブ６６は閉じている。

つまり、コンプレッサ１００は、通常の運転状態においては、吐出室２１の圧力がベーン背圧空間６９の圧力よりも相当程度高いため、トリガーバルブ６６のボール弁体６６ｂに作用する閉鎖位置に向かう荷重（吐出室２１の圧力に応じた荷重）は、開放位置に向かう荷重（ベーン背圧空間６９の圧力に応じた荷重とバネ６６ｃの弾性力との和）を上回り、ボール弁体６６ｂの外周面が通路６６ａの座６６ｅに接し、通路６６ａは閉鎖され、吐出室２１の高い圧力が、通路６６ａを通ってベーン背圧空間６９に作用することがなく、吐出室２１の高い圧力がベーン背圧空間６９に作用したと仮定したときに生じうる問題、すなわちベーン５８の背圧が過度に大きくなって、ベーン５８の先端とシリンダ４０の内周面４９との接触圧力が高くなり、摩擦損失が大きくなるという問題を回避することができる。

一方、コンプレッサ１００が長く停止状態（非運転状態）に置かれると、冷媒ガスＧの圧力が空気調和システムの全体で均一化するように変化する。

この結果、吐出室２１の内圧が低下し、これによりベーン溝５９の背圧が低下し、いくつかのベーンは自重によりロータ５０のベーン溝５９内に沈み込んでしまい、圧縮室４８が形成されない状態となっている。

ここで、トリガーバルブ６６を備えていないコンプレッサの場合は、この状態でコンプレッサ１００が起動されると、起動直後の初期段階において、一部の圧縮室４８が形成されていないため吐出室２１の圧力が急激に高められず、したがってベーン溝５９に作用する背圧も急激には高められず、結果的に全ての圧縮室４８が形成されるまでに長い時間がかかり、通常の運転状態で安定するまでに長い時間を要することになる。

しかし、本実施形態のコンプレッサ１００はトリガーバルブ６６を備えていて、上述の状態では、トリガーバルブ６６のボール弁体６６ｂに作用する閉鎖位置に向かう荷重（吐出室２１の圧力に応じた荷重）は、開放位置に向かう荷重（ベーン背圧空間６９の圧力に応じた荷重とバネ６６ｃの弾性力との和）を下回り、ボール弁体６６ｂの外周面が通路６６ａの座６６ｅから離れ、通路６６ａは開放され、ベーン背圧空間６９の圧力との比較では相対的に高い圧力の吐出室２１の冷媒ガスＧが、通路６６ａを通ってベーン背圧空間６９に流れ込み、これによってベーン背圧空間６９の圧力が高められ、ベーン溝５９の圧力が高められ、ベーン５８の迅速な突出を補助する。

これにより、コンプレッサ１００が通常の運転状態で安定するまでに要する時間を短縮することができる。

なお、コンプレッサ１００が通常の運転状態で安定するまでの間に、または安定した後は吐出室２１の圧力は相当程度高められるため、トリガーバルブ６６のボール弁体６６ｂに作用する閉鎖位置に向かう荷重（吐出室２１の圧力に応じた荷重）が、開放位置に向かう荷重（ベーン背圧空間６９の圧力に応じた荷重とバネ６６ｃの弾性力との和）を上回る。

これにより、ボール弁体６６ｂの外周面が通路６６ａの座６６ｅに接して通路６６ａは閉鎖され、ベーン背圧空間６９に、相対的に圧力の高い吐出室２１の冷媒ガスＧが流れ込むことがない。

したがって、ベーン溝５９に作用するベーン背圧が通常の運転状態（ベーン５８の先端がシリンダ４０の内周面４９から離れることで圧縮室４８を形成しなくなることが発生しない状態）における圧力を大きく超えて過度に高められることがなく、ベーン背圧が過度に高められたときに生じる摩擦抵抗の増大を防止することができる。

また、本実施形態のコンプレッサ１００はトリガーバルブ６６がサイクロンブロック６０に設けられていることにより、圧縮機本体７０に設けるためのスペースが存在しないか足りない場合であっても、トリガーバルブ６６を設けることができる。

ここで、本実施形態のコンプレッサ１００は、図３に示したようにトリガーバルブ６６がサイクロンブロック６０から噴出する冷媒ガスＧや冷凍機油Ｒの動圧の影響を受けない領域（領域Ｅ１を除いた領域かつ領域Ｅ２を除いた領域）に配置されている。

特に、その吐出室２１に臨む側の開口６６ｆが、冷媒ガスＧが噴出するサイクロンブロック６０の開口面６４ａよりも上方の領域Ｅ１になく、かつ冷凍機油Ｒが噴出するサイクロンブロック６０の排出孔６４ｃが形成された底面６４ｂよりも下方の領域Ｅ２にもない。

したがって、トリガーバルブ６６のボール弁体６６ｂは、サイクロンブロック６０から噴出する冷媒ガスＧや冷凍機油Ｒの動圧の影響を受けない。

すなわち、トリガーバルブ６６の動作は、吐出室２１の圧力とベーン背圧空間６９の圧力とバネ６６ｃのバネ定数とに依存するが、このうち予め設定されているのはバネ６６ｃのバネ定数であり、そのバネ定数は、吐出室２１の圧力（静圧）およびベーン背圧空間６９の圧力（静圧）に基づいて設定されている。

しかし、仮にトリガーバルブ６６、特に吐出室２１に臨む側の開口６６ｆが、冷媒ガスＧの動圧の影響を受け得る領域Ｅ１や冷凍機油Ｒの動圧の影響を受け得る領域Ｅ２に配置されているものでは、トリガーバルブ６６のボール弁体６６ｂが受ける吐出室２１の圧力（動圧の影響を受けた圧力）が、バネ６６ｃのバネ定数を設定する際に想定されていた吐出室２１の圧力（静圧）とは異なる圧力となる。

つまり、トリガーバルブ６６は、想定されていた圧力とは異なる圧力で動作することになり、トリガーバルブ６６の機能が適切に発揮されない虞がある。

しかし、本実施形態のコンプレッサ１００は、トリガーバルブ６６の開口６６ｆが、サイクロンブロック６０から断続的に噴出する冷媒ガスＧの動圧の影響を受けない位置で開口していて、ボール弁体６６ｂはその動圧による影響を受けず、したがって、トリガーバルブ６６は、想定されていた圧力で動作することになり、トリガーバルブ６６の機能を適切に発揮させることができる。

しかも、本実施形態のコンプレッサ１００は、トリガーバルブ６６の開口６６ｆが、サイクロンブロック６０から噴出する冷凍機油Ｒの動圧の影響も受けない位置で開口していて、ボール弁体６６ｂはその動圧による影響も受けず、したがって、トリガーバルブ６６は、想定されていた圧力で動作が一層確実となり、トリガーバルブ６６の機能を一層適切に発揮させることができる。

なお、図３に示すように、この開口６６ｆが吐出室２１に臨んでいる向きＶが、サイクロンブロック６０から噴出する冷媒ガスＧの向きや冷凍機油Ｒの向きに対して、それぞれ略直交する向きであるため、これら冷媒ガスＧの動圧による影響と冷凍機油Ｒの動圧による影響とを効果的に同時に受けにくくすることができる。

本実施形態のコンプレッサ１００は、トリガーバルブ６６の吐出室２１に臨んだ開口６６ｆが、サイクロンブロック６０から噴出する冷媒ガスＧの動圧の影響および冷凍機油Ｒの動圧の影響を受けない領域で開口しているものであるが、本発明の気体圧縮機はこの形態に限定されるものではなく、例えば、トリガーバルブ６６の吐出室２１に臨んだ開口６６ｆが、サイクロンブロック６０から噴出する冷媒ガスＧの動圧の影響のみを受けない領域で開口しているものであってもよい。冷凍機油Ｒの動圧による影響は、冷媒ガスＧの動圧による影響よりも小さいため、冷凍機油Ｒの動圧による影響を排除するだけでも、トリガーバルブ６６の動作の精度を向上させることができるからである。

したがって、トリガーバルブ６６の開口６６ｆの吐出室２１に臨んでいる向きＶも、サイクロンブロック６０から噴出する冷媒ガスＧの向きや冷凍機油Ｒの向きに対して、それぞれ略直交する向きであるものに限定されない。

また、本実施形態のコンプレッサ１００は、トリガーバルブ６６の吐出室２１に臨んだ開口６６ｆを、サイクロンブロック６０から噴出する冷媒ガスＧの動圧の影響および冷凍機油Ｒの動圧の影響を受けない領域（領域Ｅ１および領域Ｅ２を除いた領域）に開口させることで、トリガーバルブ６６の動作がサイクロンブロック６０から噴出する冷媒ガスＧの動圧の影響および冷凍機油Ｒの動圧の影響を受けないようにしたものであるが、本発明の気体圧縮機はこの形態に限定されるものではない。

すなわち、例えば図５に示すように、トリガーバルブ６６の開口６６ｆの周囲（周囲の全部でなくてもよい。）を覆って、噴出する冷媒ガスＧおよび冷凍機油Ｒを遮蔽する遮蔽板６４ｄ，６４ｄを設けた構成を採用することもできる。

このような構成によっても、トリガーバルブ６６の動作がサイクロンブロック６０から噴出する冷媒ガスＧの動圧の影響および冷凍機油Ｒの動圧の影響を受けないようにすることができる。

この場合、図５に示したように、トリガーバルブ６６の吐出室２１に臨んだ開口６６ｆを、サイクロンブロック６０から噴出する冷媒ガスＧの動圧の影響および冷凍機油Ｒの動圧の影響を受けない領域（領域Ｅ１および領域Ｅ２を除いた領域）に開口させる必要はなく、そのような動圧の影響を受ける領域に開口６６ｆを開口させたものにあっては、それらの動圧の影響を受けないように、例えばサイクロンブロック６０に遮蔽板６４ｄ，６４ｄを設けて、その遮蔽板６４ｄ，６４ｄによって冷媒ガスＧの動圧の影響および冷凍機油Ｒの動圧の影響を阻止すればよい。

なお、動圧の影響を受けないように開口６６ｆの近傍などに設ける部材としては、上述した２つの平板状の２つの遮蔽板６４ｄ，６４ｄに限定されるものではなく、他の形状や数の遮蔽部材を適用することもできる。また、サイクロンブロック６０と別体で形成したものに限定されず、鋳物として一体的に形成したものであってもよい。

図５においては、この遮蔽板６４ｄ，６４ｄは、トリガーバルブ６６の吐出室２１に臨んだ開口６６ｆを、サイクロンブロック６０から噴出する冷媒ガスＧの動圧の影響および冷凍機油Ｒの動圧の影響を受けない領域に開口させたうえで付加的に設けられたものとして記載されているため、トリガーバルブ６６の動作に対する、冷媒ガスＧの動圧の影響および冷凍機油Ｒの動圧の影響を、一層確実に排除することができるが、これらの遮蔽板６４ｄ，６４ｄは上述したように、開口６６ｆが、サイクロンブロック６０から噴出する冷媒ガスＧの動圧の影響を受ける領域Ｅ１または冷凍機油Ｒの動圧の影響を受ける領域Ｅ２に開口されたものに設けたものであってもよい。

また、この開口６６ｇは、図６（ａ）に示したように、ベーン背圧空間６９の中心Ｃよりも上方の位置で開口していて、通路６６ａはベーン背圧空間６９の中心Ｃから偏心しているため、トリガーバルブ６６が開放されて吐出室２１からこの通路６６ａを通ってベーン背圧空間６９に流れ込んだ冷媒ガスＧは、同図の矢印で示すような一方向（図６（ａ）において、中心Ｃを中心とした時計回り方向）への流れを生じさせる。

そして、そのような一方向への流れとなった冷媒ガスＧが、図６（ｂ）に示すように、ベーン背圧空間６９に存在している冷凍機油Ｒの油面を傾けるように押圧し、冷凍機油Ｒを揺動させ、攪拌させることで、冷凍機油Ｒに冷媒ガスＧが混じり合ったり、冷凍機油Ｒをミスト化させやすくなる。

ベーン背圧空間６９における、冷媒ガスＧが混在した冷凍機油Ｒやミスト化した冷凍機油Ｒは、連通路２４、サライ溝２５、ベーン溝５９を順次通って、ベーン５８に背圧として付与されるが、このベーン背圧空間６９からベーン溝５９に至る流通経路では、ミスト化されていない液状の冷凍機油Ｒだけが通過するよりも冷媒ガスＧの混在した冷凍機油Ｒやミスト化した冷凍機油Ｒが通過する方が、通過速度が速くなる。

つまり、冷凍機油Ｒは冷媒ガスＧに比べて粘性が高いため、ベーン背圧空間６９からベーン溝５９に至る流通経路を冷凍機油Ｒが通過する際には、その粘性抵抗により、ベーン背圧として作用するまでにタイムラグが生じやすくなる。

これに対して、冷媒ガスＧは冷凍機油Ｒに比べて粘性が低いため、ベーン背圧空間６９からベーン溝５９に至る流通経路を、冷媒ガスＧが混在した冷凍機油Ｒが通過する際の粘性抵抗は、冷凍機油Ｒ単独での粘性抵抗よりも小さく、したがって、ベーン背圧として作用するまでのタイムラグが、冷凍機油Ｒ単独でのタイムラグよりも格段に小さくなる。

小さい粒状にミスト化した冷凍機油Ｒも同様に、ミスト化されていない塊の冷凍機油Ｒよりも抵抗が小さいためタイムラグが小さくなる。

よって、トリガーバルブ６６が開放されて吐出室２１から通路６６ａを通ってベーン背圧空間６９に流れ込んだ冷媒ガスＧによるベーン５８の突出に要する時間を短縮することができる。したがって、ベーン５８の突出を迅速に行うことができる。

なお、ベーン背圧空間６９の中心Ｃに対する通路６６ａの偏心方向（上方に偏心または下方に偏心）としては、ベーン背圧空間６９内に回転軸５１の端部が露出しているときは、偏心によって生じるベーン背圧空間６９内での冷媒ガスＧの流れの向き（回転方向）が、ベーン背圧空間６９内で露出している回転軸５１の回転方向と一致するように同じ方向となるように偏心させることが好ましい。

つまり、ベーン背圧空間６９の中心Ｃに対する開口６６ｇの向きが、開口６６ｇからベーン背圧空間６９に流れ込んだ冷媒ガスＧによってベーン背圧空間６９内で生じる冷媒ガスＧの回転方向が回転軸５１の回転方向と一致するように、向けられていることが好ましい。

このように構成されたものでは、ベーン背圧空間６９内での冷媒ガスＧによる流れと回転軸５１の回転によって生じる冷凍機油Ｒ等の流れとが相俟って、ベーン背圧空間６９内での冷媒ガスＧおよび冷凍機油Ｒを強く攪拌することができ、上述したベーン５８の突出の迅速性を一層向上させることができる。

また、本実施形態のコンプレッサ１００は、トリガーバルブ６６の通路６６ａの、ベーン背圧空間６９に臨む側の開口６６ｇが、ベーン背圧空間６９の最上部６９ａよりも下方の部分で開口しているため、ベーン背圧空間６９の内部に、冷媒ガスＧが液化した液冷媒Ｌや冷凍機油Ｒが多く溜まって、トリガーバルブ６６の通路６６ａの開口６６ｇが、その溜められた液冷媒Ｌ乃至冷凍機油Ｒによって塞がれた状態となり、ベーン背圧空間６９、連通路２４（ベーン５８に向けて延びた通路）、サライ溝２５およびベーン溝５９が閉じた空間となった場合であっても、液冷媒Ｌ乃至冷凍機油Ｒにより塞がれた開口６６ｇよりも上方には、冷媒ガスＧが閉じこめられて残存する空間６９ｂが残される。

ここで、ベーン背圧空間６９の、連通路２４が接続された部分も、ベーン背圧空間６９の最上部６９ａよりも下方の位置である。

このように構成されたコンプレッサ１００は、ベーン背圧空間６９、連通路２４、サライ溝２５およびベーン溝５９の全てが液冷媒Ｌ乃至冷凍機油Ｒの液体によって完全に充填されることはない。

したがって、ベーン５８がベーン溝５９に強制的に押し戻されて、これらベーン背圧空間６９、連通路２４、サライ溝２５およびベーン溝５９内の液体（液冷媒Ｌや冷凍機油Ｒ）が圧縮される状態となっても、気体である冷媒ガスＧが残存する空間６９ｂが緩衝空間となって液圧縮状態に陥るのを防止することができる。

これにより、トリガーバルブ６６のボール弁体６６ｂとピン６６ｄとの間で、液圧縮による過度の荷重が作用するのを防止することができ、トリガーバルブ６６の破損等影響が及ぶのを防止することができる。

なお、本実施形態のコンプレッサ１００は、トリガーバルブ６６として、ボール弁体６６ｂとバネ６６ｃとを用いた構成のものを適用したものであるが、本発明に係る気体圧縮機は、この形態の圧力調整弁（トリガーバルブ）に限定されるものではなく、バネ６６ｃに代えて他の弾性部材を適用したものや、ボール弁体６６ｂに代えて弾性変形する板状の弁体を適用したものなど、公知の種々のものを適用することができる。

６６ トリガーバルブ（圧力調整弁）
６６ａ 通路
６６ｇ 開口
６９ ベーン背圧空間
６９ａ 最上部（上端）
６９ｂ 空間
１００ コンプレッサ（気体圧縮機）
Ｒ 冷凍機油（油分）
Ｇ 冷媒ガス（気体）

Claims (3)

1. ハウジング内に、導入された気体を高圧に圧縮するベーンロタリー形式の圧縮機本体と、前記高圧の気体に混在した油分を分離する油分離器とを備え、
   前記油分離器に、前記圧縮機本体と前記ハウジングとによって形成された吐出室と前記圧縮機本体のベーンを突出させるベーン背圧が作用するベーン背圧空間とを通じさせる通路が形成されているとともに、前記通路を開閉する弁体が設けられ、
   前記通路のうち、前記ベーン背圧空間に臨む側の開口が、前記ベーン背圧空間の上端よりも下方の位置で開口していることを特徴とする気体圧縮機。
2. ハウジング内に、導入された気体を高圧に圧縮するベーンロタリー形式の圧縮機本体と、前記高圧の気体に混在した油分を分離する油分離器とを備え、
   前記油分離器に、前記圧縮機本体と前記ハウジングとによって形成された吐出室と前記圧縮機本体のベーンを突出させるベーン背圧が作用するベーン背圧空間とを通じさせる通路が形成されているとともに、前記通路を開閉する弁体が設けられ、
   前記ベーン背圧空間は、前記通路のうち前記ベーン背圧空間に臨む側の開口よりも上方まで広がって形成されていることを特徴とする気体圧縮機。
3. 前記圧縮機本体に、前記ベーン背圧空間から前記ベーンに向けて延びた通路が形成され、前記ベーン背圧空間の、前記通路が接続された部分が、前記ベーン背圧空間の上端よりも下方の位置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。