JP2014218985A - 気体圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】気体圧縮機において、圧縮室の内部での過圧縮を防止するとともに、吐出部における開閉弁の無用な開閉を防止する。【解決手段】ロータ５０とシリンダ４０と両サイドブロック２０，３０とベーン５８とによって仕切られた圧縮室４３がロータ５０の１回転の期間に吸入、圧縮および吐出を１サイクルのみ行うように形成された圧縮機本体６０を備え、シリンダ４０には、圧縮室４３が第１の吐出部４５に臨む以前の段階で圧縮室４３の内部の圧力が吐出圧力に達したときに、冷媒ガスＧを吐出させる第２の吐出部４６（開閉弁がない他の吐出部）が形成され、第２の吐出部４６に対して回転方向Ｗの上流側で、圧縮室４３を介して第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂに連通しない位置に、吐出弁４７ｃ（開閉弁）を有する第３の吐出部４７を形成する。【選択図】図２

Description

本発明は気体圧縮機に関し、詳細には、圧縮室から気体を吐出させる吐出部の改良に関する。

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（空調システム）に気体を循環させるための気体圧縮機が用いられている。
この気体圧縮機は、回転軸の回転に伴って圧縮室内に気体を吸入し、圧縮室内で気体を高圧に圧縮し、圧縮室から圧縮された気体を吐出部を通じて吐出することで、高圧の気体を得るものである（特許文献１）。

特開昭５４−２８００８号公報

ところで、先行技術文献に記載された気体圧縮機の圧縮機本体は、各圧縮室が、ロータの１回転の期間に気体の吸入、圧縮およびシリンダに形成された吐出部からの吐出を１サイクルのみ行うように形成されており、圧縮期間が長いため、圧縮室の内部に閉じ込められた気体の圧力は、圧縮室が吐出部に到達する以前に所定の吐出圧力に達して、圧縮室の内部が過圧縮状態となるおそれがある。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、圧縮室の内部での気体の過圧縮を防止するとともに、吐出部における開閉弁の無用な開閉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、開閉弁の無い吐出部の上流側の位置であって、圧縮室を介して開閉弁の無い吐出部に連通しない位置に、開閉弁を備えた他の吐出部を設けることで、圧縮室の過圧縮状態を防止するとともに、開閉弁を備えない吐出部を通じて圧縮室に逆流した気体によって、他の吐出部の開閉弁が無用に開閉するのを防止したものである。

すなわち、本発明に係る気体圧縮機は、回転軸の１回転の期間に、圧縮室への気体の吸入、前記圧縮室における前記気体の圧縮および前記圧縮室から第１の吐出部を通じての前記気体の吐出を１サイクルのみ行うように形成された圧縮機本体を備え、前記第１の吐出部に対して前記回転軸の回転方向の上流側に、前記圧縮室の前記気体を吐出させる１つ以上の他の吐出部が形成され、前記１つ以上の他の吐出部のうち、前記回転方向の最も上流側に形成された吐出部を除いた他の吐出部および前記第１の吐出部は、前記圧縮室の前記気体の圧力に拘わらず前記圧縮室の前記気体を吐出するものであり、前記最も上流側に形成された吐出部は、前記最も上流側に形成された吐出部に対して直近の下流側に形成された吐出部に、前記圧縮室を介して連通しない位置に形成されているとともに、前記圧縮室の前記気体の圧力が所定の吐出圧力に達したときに開き、前記所定の吐出圧力に達する以前は開かない開閉弁を備えたことを特徴とする。

本発明に係る気体圧縮機によれば、圧縮室の内部での過圧縮を防止するとともに、吐出部における開閉弁の無用な開閉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コンプレッサの縦断面図である。 図１に示したベーンロータリコンプレッサのコンプレッサ部のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 他の実施形態のコンプレッサを示す図であり、（ａ）は図２相当の断面図、（ｂ）はリヤサイドブロックの外面側を示す図、をそれぞれ示す。

以下、本発明に係る気体圧縮機の具体的な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

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コンプレッサ１００（以下、単にコンプレッサ１００という。）は、自動車等に設置された、蒸発器、気体圧縮機、凝縮器および膨張弁を有する空気調和システムにおける気体圧縮機として用いられている。
この空気調和システムは、冷媒ガスＧ（気体）を循環させることで冷凍サイクルを構成している。
コンプレッサ１００は、図１に示すように、主に本体ケース１１とフロントカバー１２とによって構成されているハウジング１０の内部に、モータ９０と圧縮機本体６０とが収容された構成である。

本体ケース１１は、略円筒形状であり、その円筒形状の一方の端部が塞がれたように形成され、他方の端部は開口して形成されている。
フロントカバー１２は、この本体ケース１１の開口側の端部に接した状態でこの開口を塞ぐように蓋状に形成されていて、この状態で締結部材により本体ケース１１に締結されて本体ケース１１と一体化され、内部に空間を有するハウジング１０を形成する。
フロントカバー１２には、ハウジング１０の内部と外部とを通じさせて、空気調和システムの蒸発器から低圧の冷媒ガスＧをハウジング１０の内部に導入する吸入ポート１２ａが形成されている。
一方、本体ケース１１には、ハウジング１０の内部と外部とを通じさせて、高圧の冷媒ガスＧをハウジング１０の内部から空気調和システムの凝縮器に吐出する吐出ポート１１ａが形成されている。

本体ケース１１の内部に設けられたモータ９０は、永久磁石のロータ９０ａと電磁石のステータ９０ｂとを備えた多相ブラシレス直流モータを構成している。
ステータ９０ｂは本体ケース１１の内周面に嵌め合わされて固定され、ロータ９０ａには回転軸５１が固定されている。
そして、モータ９０は、フロントカバー１２に取り付けられた電源コネクタ９０ｃを介して供給された電力によってステータ９０ｂの電磁石を励磁することにより、ロータ９０ａおよび回転軸５１をその軸心Ｃ回りに回転駆動させる。
電源コネクタ９０ｃとステータ９０ｂとの間には、インバータ回路９０ｄが備えられているが、このインバータ回路９０ｄを備えていない構成を採用することもできる。

本実施形態のコンプレッサ１００は上述したとおり電動のものであるが、本発明に係る気体圧縮機は電動のものに限定されるものではなく、機械式のものであってもよく、本実施形態のコンプレッサ１００を仮に機械式のものとした場合は、モータ９０を備える代わりに、回転軸５１をフロントカバー１２から外部へ突出させて、その突出した回転軸５１の先端部に、車両のエンジン等から動力の伝達を受けるプーリーや歯車等を備えた構成とすればよい。

モータ９０とともにハウジング１０の内部に収容された圧縮機本体６０は、回転軸５１の延びた方向に沿ってモータ９０と並んで配置されており、ボルト等の締結部材１５により、本体ケース１１に固定されている。

ハウジング１０の内部に収容された圧縮機本体６０は、モータ９０によって軸心Ｃ回りに回転自在の回転軸５１と、回転軸５１と一体的に回転する略円柱状のロータ５０と、このロータ５０を、その外周面５２の外方から取り囲む輪郭形状の内周面４１を有するシリンダ４０と、ロータ５０の外周面５２からシリンダ４０の内周面４１に向けて突出自在に設けられた３枚の板状のベーン５８と、ロータ５０およびシリンダ４０の両端を塞ぐ２つのサイドブロック（フロントサイドブロック２０、リヤサイドブロック３０）とを備えている。
ここで、回転軸５１は、フロントカバー１２に形成された軸受１２ｂ、圧縮機本体６０の各サイドブロック２０，３０にそれぞれ形成された軸受２７，３７により、回転自在に支持されている。
また、圧縮機本体６０は、ハウジング１０の内部の空間を、図１において圧縮機本体６０を挟んだ左側の空間と右側の空間とに仕切っている。

これらハウジング１０の内部に仕切られた２つの空間のうち圧縮機本体６０に対して左側の空間は、吸入ポート１２ａを通じて蒸発器から低圧の冷媒ガスＧが導入される低圧雰囲気の吸入室１３であり、圧縮機本体６０に対して右側の空間は、吐出ポート１１ａを通じて高圧の冷媒ガスＧが凝縮器に吐出される高圧雰囲気の吐出室１４である。
なお、モータ９０は吸入室１３に配置されている。

圧縮機本体６０の内部には、図２に示すように、シリンダ４０の内周面４１とロータ５０の外周面５２と両サイドブロック２０，３０とに囲まれた略Ｃ字状の単一のシリンダ室４２が形成されている。
具体的には、シリンダ４０の内周面４１とロータ５０の外周面５２とが、回転軸５１の軸心Ｃ回りの１周（角度３６０［度］）の範囲で１箇所だけ近接するように、シリンダ４０の内周面４１の輪郭形状が設定されていて、これにより、シリンダ室４２は単一の空間を形成している。
なお、シリンダ４０の内周面４１の輪郭形状のうちシリンダ４０の内周面４１とロータ５０の外周面５２とが最も近接した部分として形成された近接部４８は、シリンダ４０の内周面４１とロータ５０の外周面５２とが最も離れた部分として形成された遠隔部４９から、ロータ５０の回転方向Ｗ（図２において時計回り方向）に沿って下流側に角度２７０［度］以上（３６０［度］未満）離れた位置に形成されている。
シリンダ４０の内周面４１の輪郭形状は、回転軸５１およびロータ５０の回転方向Ｗに沿って遠隔部４９から近接部４８に至るまで、ロータ５０の外周面５２とシリンダ４０の内周面４１との間の距離が徐々に減少するような形状に設定されている。

ベーン５８はロータ５０に形成されたベーン溝５９に収容されていて、ベーン溝５９に供給される冷凍機油Ｒや冷媒ガスＧによる背圧により、ロータ５０の外周面５２から外方に突出する。
また、ベーン５８は単一のシリンダ室４２を複数の圧縮室４３に仕切るものであり、回転軸５１およびロータ５０の回転方向Ｗに沿って相前後する２つのベーン５８によって１つの圧縮室４３が形成される。
したがって、３枚のベーン５８が回転軸５１回りに角度１２０［度］の等角度間隔で設置された本実施形態においては、３つ乃至４つの圧縮室４３が形成される。

なお、２枚のベーン５８，５８の間に近接部４８が存在する圧縮室４３については、近接部４８と１枚のベーン５８とによって１つの閉じた空間を構成するため、２枚のベーン５８，５８の間に近接部４８を挟んで位置する圧縮室４３は２つの空間に分割されるため、３枚のベーンのものであっても４つの圧縮室４３が形成される。

ベーン５８によりシリンダ室４２を仕切って得られた圧縮室４３の内部の容積は、回転方向Ｗに沿って圧縮室４３が遠隔部４９から近接部４８に至るまで徐々に小さくなる。

このシリンダ室４２の、回転方向Ｗの最上流側の部分（回転方向Ｗに沿って、近接部４８に対する下流側の直近部分）には、フロントサイドブロック２０に形成された、吸入室１３に通じる吸入孔２３（図２において、フロントサイドブロック２０は断面よりも紙面手前側に位置するため、このフロントサイドブロック２０に形成された吸入孔２３は二点鎖線の想像線で記載している。）が臨んでいる。

一方、シリンダ室４２の、ロータ５０の回転方向Ｗの最下流側の部分（回転方向Ｗに沿って、近接部４８に対する上流側の直近部分）には、シリンダ４０に形成された第１の吐出部４５の吐出チャンバ４５ａに通じた吐出孔４５ｂが臨み、その上流側には、シリンダ４０に形成された第２の吐出部４６（他の吐出部）の吐出チャンバ４６ａに通じた吐出孔４６ｂが臨んでいる。
第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂは、第１の吐出部４５の吐出孔４５ｂに対して、軸心Ｃ回りで回転方向Ｗの上流側に角度９０［度］以内の角度位置に形成されていて、両吐出孔４５ｂ，４６ｂは、後述する吐出行程にある１つの圧縮室４３を通じて両吐出孔４５ｂ，４６ｂが互いに連通し得るように配置されている。

さらに、シリンダ室４２の、第２の吐出部４６よりも回転方向Ｗの上流側には、シリンダ４０に形成された第３の吐出部４７（他の吐出部のうち回転方向Ｗの最も上流側に形成された吐出部）の吐出チャンバ４７ａに通じた吐出孔４７ｂが臨んでいる。
第３の吐出部４７は、吐出孔４７ｂが臨んだ圧縮室４３内の冷媒ガスＧの圧力が吐出チャンバ４７ａ内の圧力（吐出圧力）以上のとき、差圧により吐出チャンバ４７ａの側に反るように弾性変形して吐出孔４７ｂを開き、冷媒ガスＧの圧力が吐出チャンバ４７ａ内の圧力（吐出圧力）未満のとき弾性力により吐出孔４７ｂを閉じる吐出弁４７ｃ（開閉弁）と、吐出弁４７ｃが吐出チャンバ４７ａの側に過度に弾性変形するのを防止する弁サポート４７ｄとを備えている。

第３の吐出部４７の吐出孔４７ｂは、第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂに対して、軸心Ｃ回りで回転方向Ｗの上流側に角度１２０［度］を超える角度位置に形成されていて、両吐出孔４６ｂ，４７ｂは、後述する吐出行程にある１つの圧縮室４３を通じて両吐出孔４６ｂ，４７ｂが互いに連通しないように配置されている。
なお、第２の吐出部４６は、第３の吐出部４７に対して回転方向Ｗの直近の下流側に形成された吐出部となる。

シリンダ４０の内周面４１の輪郭形状は、吸入室１３からフロントサイドブロック２０に形成された吸入孔を通じた冷媒ガスＧの圧縮室４３への吸入、圧縮室４３内での冷媒ガスＧの圧縮および圧縮室４３から第１の吐出部４５の吐出孔４５ｂを通じた吐出チャンバ４５ａへの冷媒ガスＧの吐出を、ロータ５０の１回転の期間に１サイクルだけ行うように設定されている。

ロータ５０の回転方向Ｗの最上流側では、シリンダ４０の内周面４１とロータ５０の外周面５２との間隔が小さい状態から急激に大きくなるように内周面４１の輪郭形状が設定されていて、遠隔部４９を含んだ角度範囲では回転方向Ｗへの回転に伴って、圧縮室４３を仕切る２枚のベーン５８，５８のうち回転方向Ｗの下流側（前側）のベーン５８が吸入孔２３を通過した後は、圧縮室４３の容積の拡大によりフロントサイドブロック２０に形成された吸入孔２３を通じて圧縮室４３内に冷媒ガスＧが吸入される行程（吸入行程）となる。
次いで、圧縮室４３を仕切る２枚のベーン５８，５８のうち回転方向Ｗの上流側（後ろ側）のベーン５８が吸入孔２３を通過した後は冷媒ガスＧは圧縮室４３内に閉じ込められ、シリンダ４０の内周面４１の輪郭形状が、内周面４１とロータ５０の外周面５２との間隔が回転方向Ｗの下流に向かって徐々に小さくなるように設定されているため、その範囲ではロータ５０の回転に伴って圧縮室４３の容積が減少し、圧縮室４３内の冷媒ガスＧが圧縮される行程（圧縮行程）となる。
さらに、ロータ５０の回転方向Ｗの下流側は、シリンダ４０の内周面４１とロータ５０の外周面５２との間隔がさらに小さくなって冷媒ガスＧの圧縮がさらに進み、圧縮室４３が吐出孔４６ｂまたは吐出孔４６ｂに臨む回転角度位置に達すると、圧縮室４３内の冷媒ガスＧが、吐出孔４６ｂ，４５ｂを通じて吐出チャンバ４５ａ，４６ａに吐出される行程（吐出行程）となる。

そして、ロータ５０の回転に伴って、各圧縮室４３が吸入行程、圧縮行程、吐出行程をこの順序で繰り返すことにより、吸入室１３から吸入された低圧の冷媒ガスＧは高圧になって圧縮機本体６０の外部となるサイクロンブロック７０（油分離器）に吐出される。

なお、第１の吐出部４５および第２の吐出部４６には、第３の吐出部４７における吐出弁４７ｃのような開閉弁を備えておらず、吐出孔４５ｂ，４６ｂと吐出チャンバ４５ａ，４６ａとが備えられているだけであるため、各吐出孔４５ｂ，４６ｂに臨んだ圧縮室４３の内部の冷媒ガスＧの圧力の高低に拘わらず、圧縮室４３の内部の冷媒ガスＧを吐出するものとなっている。
すなわち、第１の吐出部４５および第２の吐出部４６は、圧縮室４３の容積が所定の圧縮比に達した時点で、圧縮室４３内の冷媒ガスＧを吐出するものであり、第３の吐出部４７は、前述した差圧が所定の値を超えたときに限って圧縮室４３内の冷媒ガスＧを吐出するものであり、差圧が所定の値に達する前は圧縮室４３内の冷媒ガスＧを吐出するものではない。

第１の吐出部４５の吐出チャンバ４５ａは、リヤサイドブロック３０の外面（吐出室１４に向いた面）まで貫通して形成された吐出通路３８に臨んでいて、この吐出チャンバ４５ａは吐出通路３８を介してリヤサイドブロック３０の外面に取り付けられたサイクロンブロック７０に通じている。
第２の吐出部４６の吐出チャンバ４６ａも、リヤサイドブロック３０の外面（吐出室１４に向いた面）まで貫通して形成された吐出通路３９ａに臨んでいて、この吐出チャンバ４６ａは吐出通路３９ａを介してリヤサイドブロック３０の外面に取り付けられたサイクロンブロック７０に通じている。
したがって、第１の吐出部４５の吐出チャンバ４５ａに吐出された冷媒ガスＧは、吐出通路３８を通ってサイクロンブロック７０に吐出され、第２の吐出部４６の吐出チャンバ４６ａに吐出された冷媒ガスＧは、吐出通路３９ａを通ってサイクロンブロック７０に吐出される。

一方、第３の吐出部４７の吐出チャンバ４７ａも、リヤサイドブロック３０の外面（吐出室１４に向いた面）まで貫通して形成された吐出通路３９ｂに臨んでいるが、第２の吐出部４６の吐出通路３９ａに合流している。
したがって、第３の吐出部４７の吐出チャンバ４７ａに吐出された冷媒ガスＧは、吐出通路３９ｂから吐出通路３９ａを経由してサイクロンブロック７０に吐出される。

サイクロンブロック７０は、圧縮機本体６０に対して冷媒ガスＧの流れの下流側においてリヤサイドブロック３０の外面に取り付けられていて、圧縮機本体６０から吐出された冷媒ガスＧに混ざった冷凍機油Ｒを冷媒ガスＧから分離するものである。
具体的には、第１の吐出部４５の吐出孔４５ｂから吐出チャンバ４５ａに吐出され吐出通路３８を通って圧縮機本体６０から吐出された冷媒ガスＧ、第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂから吐出チャンバ４６ａに吐出され吐出通路３９ａを通って圧縮機本体６０から吐出された冷媒ガスＧ、および第３の吐出部４７の吐出孔４７ｂから吐出弁４７ｃを開いて吐出チャンバ４６ａに吐出され吐出通路３９ｂ，３９ａを通って圧縮機本体６０から吐出された冷媒ガスＧを、螺旋状に旋回させることで、冷媒ガスＧから冷凍機油Ｒを遠心分離する。

冷媒ガスＧから分離された冷凍機油Ｒは吐出室１４の底部に溜まり、冷凍機油Ｒが分離された後の高圧の冷媒ガスＧは吐出室１４に吐出された後、吐出ポート１１ａを通って凝縮器に吐出される。

吐出室１４の底部に溜められた冷凍機油Ｒは、吐出室１４の高圧雰囲気により、リヤサイドブロック３０に形成された油路３４ａおよびリヤサイドブロック３０に形成された背圧供給用の凹部であるサライ溝３１，３２を通じて、並びに、リヤサイドブロック３０に形成された油路３４ａ，３４ｂ、シリンダ４０に形成された油路４４、フロントサイドブロック２０に形成された油路２４およびフロントサイドブロック２０に形成された背圧供給用の凹部であるサライ溝２１，２２を通じて、それぞれベーン溝５９に供給される。
すなわち、ロータ５０の両端面まで貫通したベーン溝５９が、ロータ５０の回転により、各サイドブロック２０，３０のサライ溝２１，３１またはサライ溝２２，３２にそれぞれ通じたときに、その通じたサライ溝２１，３１またはサライ溝２２，３２からベーン溝５９に冷凍機油Ｒが供給されて、供給された冷凍機油Ｒの圧力がベーン５８を外方に突出させる背圧となる。

ここで、リヤサイドブロック３０の油路３４ａとサライ溝３１との間で冷凍機油Ｒが通過する通路は、リヤサイドブロック３０の軸受３７とこの軸受３７に支持された回転軸５１の外周面との間の非常に狭い隙間である。
冷凍機油Ｒは、油路３４ａにおいては吐出室１４の高圧雰囲気と同じ高圧であるが、この狭い隙間を通過する間に圧力損失を受け、サライ溝３１に到達したときは吐出室１４の内部の圧力よりも低い圧力である中圧になっている。
ここで、中圧とは、吸入室１３における冷媒ガスＧの圧力である低圧よりも高く、吐出室１４における冷媒ガスＧの圧力である高圧よりも低い圧力である。

同様に、フロントサイドブロック２０の油路２４とサライ溝２１との間で冷凍機油Ｒが通過する通路は、フロントサイドブロック２０の軸受２７とこの軸受２７に支持された回転軸５１の外周面との間の非常に狭い隙間である。
そして、冷凍機油Ｒは、油路２４においては吐出室１４の高圧雰囲気と同じ高圧であるが、この狭い隙間を通過する間に圧力損失を受け、サライ溝２１に到達したときは吐出室１４の内部の圧力よりも低い圧力である中圧になっている。
したがって、サライ溝２１，３１からベーン溝５９に供給されてベーン５８をシリンダ４０の内周面４１に向けて突出させる背圧は、冷凍機油Ｒの中圧となっている。

一方、サライ溝２２，３２は、油路２４、３４と圧力損失なしで通じるように形成されていて、サライ溝２２，３２には吐出室１４の内部の圧力と同等の高い圧力である高圧の冷凍機油Ｒが供給され、したがって、サライ溝２２，３２にベーン溝５９が通じる圧縮行程の終盤では、ベーン５８に高圧の背圧を供給することで圧縮行程の終盤における圧縮室４３内の冷媒ガスＧの高圧に対抗することができ、ベーン５８のチャタリングを防止している。

なお、冷凍機油Ｒは、ベーン５８とベーン溝５９との間の隙間や、ロータ５０とサイドブロック２０，３０との間の隙間等から滲みだして、ロータ５０と両サイドブロック２０，３０との間の接触部分や、ベーン５８とシリンダ４０や両サイドブロック２０，３０との間の接触部分などにおける潤滑や冷却の機能も発揮し、その冷凍機油Ｒの一部が、圧縮室４３内の冷媒ガスＧと混ざるため、サイクロンブロック７０により、冷凍機油Ｒの分離が行われる。

以上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、回転軸５１の回転に伴い、各圧縮室４３は、吸入行程において、吸入室１３の低圧の冷媒ガスＧを吸入孔２３を介して吸入し、圧縮行程において、吸入された冷媒ガスＧを圧縮し、吐出行程において、圧縮されて高圧となった冷媒ガスＧを吐出孔４６ｂ，４５ｂを通じて吐出チャンバ４５ａ，４６ａに吐出する。

ここで、圧縮機本体６０における圧縮室４３の圧縮比は、圧縮室４３の容積比によって規定されるため常に一定であるが、コンプレッサ１００と蒸発器と凝縮器と膨張弁とを含んだ空気調和システムの運転状態における圧縮比は、この空気調和システムの運転条件や環境温度等の負荷に応じて変化する。
このため、空気調和システムの運転状態における圧縮比が、圧縮機本体６０の圧縮比以下のときは、圧縮室４３が第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂに臨む以前の段階で、圧縮室４３の内部の冷媒ガスＧの圧力が、圧縮機本体６０の圧縮比で想定されている冷媒ガスＧの吐出圧力に達して、圧縮室４３の内部が過圧縮状態となるおそれがある。

しかし、本実施形態のコンプレッサ１００は、第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂよりも回転方向Ｗの上流側に第３の吐出部４７が設けられていて、圧縮室４３が第３の吐出部４７の吐出孔４７ｂに臨む以前の段階で、圧縮室４３の内部の冷媒ガスＧの圧力が、圧縮機本体６０の圧縮比で想定されている冷媒ガスＧの吐出圧力に達した場合、圧縮室４３が第３の吐出部４７の吐出孔４７ｂに臨んでいる期間中は、第３の吐出部４７の吐出弁４７ｃが開いて、圧縮室４３の内部の冷媒ガスＧが吐出孔４７ｂを通じて吐出チャンバ４７ａに吐出されるため、圧縮室４３の内部が過圧縮状態になるのを防止することができる。

また、空気調和システムの運転状態における圧縮比が、圧縮機本体６０の圧縮比以上のときは、圧縮室４３が第１の吐出部４５の吐出孔４５ｂや第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂに臨んだとき、吐出室１４の側から吐出チャンバ４５ａ，４６ａを通じて圧縮室４３の内部に冷媒ガスＧが逆流する場合が起こりうる。
ここで、仮に、第３の吐出部４７の吐出孔４７ｂが、圧縮室４３を介して第１の吐出部４５の吐出孔４５ｂや第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂと連通する位置に形成されているものとすると、第１の吐出部４５の吐出チャンバ４５ａおよび吐出孔４５ｂや第２の吐出部４６の吐出チャンバ４６ａおよび吐出孔４６ｂを通じて圧縮室４３の内部に流れ込んだ冷媒ガスＧによって圧縮室４３の内部の圧力が高くなり、開く必要がないにも拘わらず吐出弁４７ｃが開き、圧縮室４３の回転方向Ｗの上流側のベーン５８が吐出孔４７ｂを通過したときに吐出弁４７ｃが閉じる。
そして、吐出弁４７ｃが開くときは、吐出弁４７ｃが弁サポート４７ｄに当たって音が発生し、吐出弁４７ｃが閉じるときは、吐出弁４７ｃが吐出孔４７ｂの際の壁面に当たって音が発生する。

第１の吐出部４５の吐出チャンバ４５ａまたは第２の吐出部４６の吐出チャンバ４６ａから圧縮室４３の内部に冷媒ガスＧが流れ込んで来るとき、圧縮室４３は、第１の吐出部４５の吐出チャンバ４５ａまたは第２の吐出部４６の吐出チャンバ４６ａに通じているため、上述したように第３の吐出部４７の吐出弁４７ｃが開く必要はない。
このように、仮に、第３の吐出部４７の吐出孔４７ｂが、圧縮室４３を介して第１の吐出部４５の吐出孔４５ｂや第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂと連通する位置に形成されているものとすると、第３の吐出部４７の吐出弁４７ｃによる無用の音が発生するおそれがある。

しかし、本実施形態のコンプレッサ１００は、第３の吐出部４７の吐出孔４７ｂが、圧縮室４３を介して第１の吐出部４５の吐出孔４５ｂや第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂと連通しない位置に形成されているため、第１の吐出部４５の吐出孔４５ｂや第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂを介した圧縮室４３への冷媒ガスＧの逆流があったとしても、その冷媒ガスＧの逆流が生じた圧縮室４３は、第３の吐出部４７の吐出孔４７ｂに臨んでいないため、圧縮室４３に逆流した冷媒ガスＧによって吐出弁４７ｃが無用に開閉することがなく、吐出弁４７ｃの開閉に伴う音の発生を防ぐことができる。

本実施形態のコンプレッサ１００は、開閉弁としての吐出弁４７ｃを備えた第３の吐出部４７の吐出通路３９ｂを第２の吐出部４６の吐出通路３９ａに合流させたものであるが、本発明に係る気体圧縮機はこの形態に限定されるものではなく、吐出通路３９ｂを、吐出通路３８および吐出通路３９ａとは独立させて、サイクロンブロック７０に直接通じるように形成したものであってもよい。

また、本実施形態のコンプレッサ１００は、第３の吐出部４７を、開閉弁の無い第１の吐出部４５や第２の吐出部４６と同様に、シリンダ４０に形成したものであるが、本発明に係る気体圧縮機は、この形態に限定されるものではなく、上述した第３の吐出部４７を例えば図３に示すように、リヤサイドブロック３０に形成したものであってもよい。
すなわち、第３の吐出部４７の吐出孔４７ｂは、図３（ａ）に示すように、リヤサイドブロック３０の、圧縮室４３に臨む内面３０ａのうち、第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂに対して、軸心Ｃ回りで回転方向Ｗの上流側に角度１２０［度］を超える角度位置から、リヤサイドブロック３０の外面３０ｂまで貫通して形成されていて、両吐出孔４６ｂ，４７ｂは、吐出行程にある１つの圧縮室４３を通じて両吐出孔４６ｂ，４７ｂが互いに連通しないように配置されている。

そして、この吐出孔４７ｂがリヤサイドブロック３０の外面３０ｂで開口している部分には、図３（ｂ）に示すように、吐出弁４７ｃが設けられていて、吐出孔４７ｂを塞いでいる。
なお、図３（ｂ）に示すように、吐出通路３８，３９ａ，３９ｂはいずれもリヤサイドブロック３０の外面３０ｂで露出しているが、リヤサイドブロック３０の外面３０ｂに設置されるサイクロンブロック７０が、この露出している吐出通路３８，３９ａ，３９ｂを全て覆うことで、これらの吐出通路３８，３９ａ，３９ｂを流れた冷媒ガスＧは漏れなくサイクロンブロック７０に導かれる。

本実施形態のコンプレッサ１００は、ベーン５８が３枚のものであるが、ベーン５８の数は２枚のものであってもよいし、４枚以上のものであってもよく、第３の吐出部４７の吐出孔４７ｂは、第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂの位置からベーン５８の枚数に応じた位置に形成される。

具体的には、ベーン５８の数が２枚の場合は、第３の吐出部４７の吐出孔４７ｂは、第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂに対して、軸心Ｃ回りで回転方向Ｗの上流側に角度１８０［度］を超える角度位置に形成されていて、両吐出孔４６ｂ，４７ｂは吐出行程にある１つの圧縮室４３を通じて両吐出孔４６ｂ，４７ｂが互いに連通しないように配置されている。
ベーン５８の数が４枚の場合は、第３の吐出部４７の吐出孔４７ｂは、第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂに対して、軸心Ｃ回りで回転方向Ｗの上流側に角度９０［度］を超える角度位置に形成されていて、両吐出孔４６ｂ，４７ｂは吐出行程にある１つの圧縮室４３を通じて両吐出孔４６ｂ，４７ｂが互いに連通しないように配置されている。
ベーン５８の数が５枚の場合は、第３の吐出部４７の吐出孔４７ｂは、第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂに対して、軸心Ｃ回りで回転方向Ｗの上流側に角度７２［度］を超える角度位置に形成されていて、両吐出孔４６ｂ，４７ｂは吐出行程にある１つの圧縮室４３を通じて両吐出孔４６ｂ，４７ｂが互いに連通しないように配置されている。
同様に、ベーン５８の数が６枚の場合は、第３の吐出部４７の吐出孔４７ｂは、第２の吐出部４６の吐出孔４６ｂに対して、軸心Ｃ回りで回転方向Ｗの上流側に角度６０［度］を超える角度位置に形成されていて、両吐出孔４６ｂ，４７ｂは吐出行程にある１つの圧縮室４３を通じて両吐出孔４６ｂ，４７ｂが互いに連通しないように配置されている。

本実施形態のコンプレッサ１００は、第１の吐出部４５に対して回転方向Ｗの上流側に、第１の吐出部４５と同様に吐出弁（開閉弁）の無い第２の吐出部４６を備えたものであるが、本発明に係る気体圧縮機は、この形態に限定されるものではなく、第２の吐出部４６を備えないものであってもよい。
この場合、第１の吐出部４５が、第３の吐出部４７に対して回転方向Ｗの直近の下流側に形成された吐出部となるため、吐出弁４７ｃを備えた第３の吐出部４７の吐出孔４７ｂが、第１の吐出部４５の吐出孔４５ｂに対して、軸心Ｃ回りで回転方向Ｗの上流側に角度１２０［度］を超える角度位置に形成されていて、両吐出孔４５ｂ，４７ｂが、吐出行程にある１つの圧縮室４３を通じて両吐出孔４５ｂ，４７ｂが互いに連通しないように配置されていればよい。

なお、第１の吐出部４５の吐出孔４５ｂはシリンダ４０の近接部４８に一致しておらず、シリンダ４０の近接部４８よりも回転軸５１の回転方向Ｗの上流側に配置されているため、圧縮室４３の回転方向Ｗの上流側のベーン５８が第１の吐出部４５の吐出孔４５ｂを通過した後に、その圧縮室４３は、回転方向Ｗの上流側が近接部４８によって仕切られ、回転方向Ｗの下流側がベーン５８によって仕切られた空間となる。
そして、その圧縮室４３にわずかに残った冷媒ガスＧが圧縮室４３から吐出されないままとなると、内部が過圧縮状態となって下流側のベーン５８のチャタリングが発生するおそれがある。
そこで、シリンダ４０の内周面４１の、吐出孔４５ｂから近接部４８に亘る部分に、面取り乃至切欠き（外部に通じる孔でもよい。以下、同じ。）を形成し、圧縮室４３にわずかに残った冷媒ガスＧを、この面取り乃至切欠きを通じて吐出孔４５ｂに逃がすことで、第１の吐出部４５を通過した後の圧縮室４３が過圧縮状態になるのを防止することができる。

本実施形態のコンプレッサ１００は、ベーンロータリ形式の気体圧縮機であるが、本発明に係る気体圧縮機はこの形式のものに限定されるものではなく、回転軸の１回転の期間に、圧縮室への気体の吸入、圧縮室における気体の圧縮および圧縮室から第１の吐出部を通じての気体の吐出を１サイクルのみ行うように形成された圧縮機本体を備えるものであれば、いかなる形式の気体圧縮機であってもよい。

２０ フロントサイドブロック
３０ リヤサイドブロック
４０ シリンダ
４２ シリンダ室
４３ 圧縮室
４５ 第１の吐出部
４６ 第２の吐出部（他の吐出部）
４７ 第３の吐出部（他の吐出部のうち回転方向の最も上流側に形成された吐出部）
４５ａ，４６ａ，４７ａ 吐出チャンバ
４５ｂ，４６ｂ，４７ｂ 吐出孔
４７ｃ 吐出弁
５０ ロータ
５１ 回転軸
５８ ベーン
６０ 圧縮機本体
１００ ベーンロータリコンプレッサ（気体圧縮機）
Ｇ 冷媒ガス（気体）
Ｗ 回転方向

Claims (5)

1. 回転軸の１回転の期間に、圧縮室への気体の吸入、前記圧縮室における前記気体の圧縮および前記圧縮室から第１の吐出部を通じての前記気体の吐出を１サイクルのみ行うように形成された圧縮機本体を備え、
   前記第１の吐出部に対して前記回転軸の回転方向の上流側に、前記圧縮室の前記気体を吐出させる１つ以上の他の吐出部が形成され、
   前記１つ以上の他の吐出部のうち、前記回転方向の最も上流側に形成された吐出部を除いた他の吐出部および前記第１の吐出部は、前記圧縮室の前記気体の圧力に拘わらず前記圧縮室の前記気体を吐出するものであり、
   前記最も上流側に形成された吐出部は、前記最も上流側に形成された吐出部に対して直近の下流側に形成された吐出部に、前記圧縮室を介して連通しない位置に形成されているとともに、前記圧縮室の前記気体の圧力が所定の吐出圧力に達したときに開き、前記所定の吐出圧力に達する以前は開かない開閉弁を備えたことを特徴とする気体圧縮機。
2. 前記最も上流側に形成された吐出部を除いた他の吐出部および前記第１の吐出部は、吐出チャンバと、前記圧縮室と前記吐出チャンバとを通じさせる吐出孔とを有し、
   前記最も上流側に形成された吐出部は、前記最も上流側に形成された吐出部を除いた他の吐出部および前記第１の吐出部を通じて吐出された前記気体が流れる、前記吐出チャンバよりも下流側に形成された吐出通路に繋がっていることを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機。
3. 前記圧縮機本体は、前記回転軸ととも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から前記ロータを取り囲む輪郭形状の内周面を有するシリンダと、前記ロータに形成されたベーン溝に挿入され、前記ロータから外方に突出自在に設けられた複数枚の板状のベーンと、前記ロータおよび前記シリンダの両端面に接してこれら両端面を覆う２つのサイドブロックとを有し、
   前記圧縮室は前記ロータと前記シリンダと前記両サイドブロックと前記ベーンとによって仕切られた複数に形成されてい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。
4. 前記最も上流側に形成された吐出部は、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３に記載の気体圧縮機。
5. 前記最も上流側に形成された吐出部は、前記サイドブロック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。