JP2015078608A - スクロール圧縮機およびそれを備える冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】逆止弁に伴う吸込流路の流路抵抗を低減して、圧縮効率が向上するスクロール圧縮機を提供する。【解決手段】開弁状態時において、固定溝２ｃの最外部である固定溝開口部Ｆの開口方向である噴き出し方向から固定溝開口部Ｆを投影した領域を噴付け領域とし、噴き出し方向に弁体１０ａの開弁座１０ｃ側の吸込口空間である内側吸込口空間を投影した領域を内側吸込口領域Ｇとし、噴付け領域Ｆと内側吸込口領域Ｇとの積領域を噴込み領域として、噴込み領域の面積が噴付け領域Ｆの面積の５割以上とする。【選択図】図６

Description

本発明は、スクロール圧縮機に関し、特に、運転停止直後に生じる作動流体の逆流を抑制するための逆止弁を備えるスクロール圧縮機およびそれを備える冷凍サイクル装置に関する。

運転を停止した直後のスクロール圧縮機では、圧縮室内に高圧の作動流体が残るため、圧縮室側から吸込側を通って圧縮機外部へ向かう作動流体の逆流が起きようとする。これを放置すると、旋回スクロールは、運転時とは逆方向に旋回運動を開始し、また、大きな角加速度を持つため、瞬時に高速旋回運動することとなる。このため、異音の発生や、スクロールラップが損傷するおそれがある。また、旋回スクロールの逆方向の高速旋回運動に伴って、シャフトも高速逆回転するため、モータが発電機として機能する。このため、モータの発電電流によりモータ駆動回路が故障するおそれがある。このため、スクロール圧縮機には、作動流体の逆流を抑制する手段が設けられている。

従来のスクロール圧縮機では、吸込流路に逆止弁が設けられている。この逆止弁は、圧縮室側から圧縮機外部へ向かう逆流は抑制するが、圧縮機外部から圧縮室側へ向かう順流は通す弁である。例えば、特許文献１には、逆止弁を備えるスクロール流体装置（スクロール圧縮機）が開示されている。特許文献１に開示されたスクロール流体装置の逆止弁は、吸込孔円筒穴（吸込流路）に、ばねとピストン（弁体）が設けられ、ばねによりピストン（弁体）が吸入管（吸込パイプ）の下端面に付勢されている。

このように、吸込流路に設けられた逆止弁は、通常時には吸込流路を閉口状態とし、運転時には作動流体の順流でピストンが押し下げられて吸込流路を開口状態とする構成となっている。このような構成により、スクロール圧縮機の運転を停止した時、作動流体の流れ（順流）が止まることによりピストンを押し下げる力がなくなる。その結果、ばねの復元力によってピストンが吸込パイプの下端面まで押し上げられ、逆止弁は閉弁する。

特開昭５９−１４１７８２号公報

しかしながら、特許文献１で開示されたスクロール流体装置（スクロール圧縮機）の逆止弁では、順流が弱い場合、ピストン（弁体）を充分に押し下げる力が発生せず、ピストンが下がりきらずに吸込孔円筒穴の途中に留まる状態が生じる。この状態は、吸込流路の断面積が減少するために流路抵抗が増大し、圧縮室へ入る作動流体の圧力が低下する。

さらに、ピストンは開弁時において、開弁側の弁座へ付勢されていないため、作動流体の順流の微妙な揺らぎによってピストンを押し下げる力が変動する。この結果、ピストンは、作動流体の順流でピストンを押し下げる力とばねの復元力とのバランスによって、上下方向（可動方向）に振動する。このようなピストンの振動によって、吸込流路を流れる作動流体の流れが不規則な変動を起こすため、流路抵抗が一段と増大し、圧縮室へ入る作動流体の圧力が一段と低下する。

以上のように、特許文献１で開示された逆止弁を備えるスクロール圧縮機（スクロール流体装置）では、圧縮室へ入る作動流体の圧力が低下することにより、圧縮に要する仕事が増加し、圧縮効率が低下するという課題があった。

そこで、本発明は、逆止弁に伴う吸込流路の流路抵抗を低減して、圧縮効率が向上するスクロール圧縮機およびそれを備える冷凍サイクル装置を提供することを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明に係るスクロール圧縮機は、固定台板とそれに穿設された固定溝を有する固定スクロールと、旋回鏡板とそれに立設された旋回ラップを有し、前記固定溝に前記旋回ラップを噛み合わせて旋回運動を行うことにより前記固定スクロールとの間に作動流体を圧縮する圧縮室を形成する旋回スクロールと、前記圧縮室を内部に形成する吸込室と、外部と前記吸込室を作動流体が通流可能に接続する吸込流路と、外部から前記圧縮室側へ向かう作動流体の流れである順流で開弁動作または開弁状態を維持し、前記圧縮室から外部へ向かう作動流体の流れである逆流で閉弁動作または閉弁状態を維持する前記吸込流路途中に設ける逆止弁と、を備え、前記吸込流路は、前記吸込室と吸込室開口部で接続する前記固定スクロールに設ける吸込口空間と、前記吸込口空間と外部を接続する吸込管路と、を有し、前記逆止弁は、前記吸込口空間に配して前記吸込口空間の軸方向に可動な弁体と、前記閉弁状態時に前記弁体が付勢されて前記吸込流路を遮断する閉弁座と、前記開弁状態時に前記弁体が付勢されて前記吸込流路を開口する開弁座と、を有し、前記開弁状態時において、前記固定溝の最外部である固定溝開口部の開口方向である噴き出し方向から前記固定溝開口部を投影した領域を噴付け領域とし、前記噴き出し方向に前記弁体の前記開弁座側の前記吸込口空間である内側吸込口空間を投影した領域を内側吸込口領域とし、前記噴付け領域と前記内側吸込口領域との積領域を噴込み領域として、前記噴込み領域の面積が前記噴付け領域の面積の５割以上とすることを特徴とする。

また、本発明に係るスクロール圧縮機は、固定台板とそれに穿設された固定溝を有する固定スクロールと、旋回鏡板とそれに立設された旋回ラップを有し、前記固定溝に前記旋回ラップを噛み合わせて旋回運動を行うことにより前記固定スクロールとの間に作動流体を圧縮する圧縮室を形成する旋回スクロールと、前記圧縮室を内部に形成する吸込室と、外部と前記吸込室を作動流体が通流可能に接続する吸込流路と、外部から前記圧縮室側へ向かう作動流体の流れである順流で開弁動作または開弁状態を維持し、前記圧縮室から外部へ向かう作動流体の流れである逆流で閉弁動作または閉弁状態を維持する前記吸込流路途中に設ける逆止弁と、を備え、前記吸込流路は、前記吸込室と吸込室開口部で接続する前記固定スクロールに設ける吸込口空間と、前記吸込口空間と外部を接続する吸込管路と、を有し、前記逆止弁は、前記吸込口空間に配して前記吸込口空間の軸方向に可動な弁体と、前記閉弁状態時に前記弁体が付勢されて前記吸込流路を遮断する閉弁座と、前記開弁状態時に前記弁体が付勢されて前記吸込流路を開口する開弁座と、を有し、前記逆流時において、前記弁体の前記開弁座側の前記吸込口空間である内側吸込口空間で発生する動圧が、前記弁体の前記閉弁座側の前記吸込口空間である外側吸込口空間で発生する動圧よりも大きいことを特徴とする。

また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、前記スクロール圧縮機を備えることを特徴とする。

本発明によれば、逆止弁に伴う吸込流路の流路抵抗を低減して、圧縮効率が向上するスクロール圧縮機およびそれを備える冷凍サイクル装置を提供することができる。

第１実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。 第１実施形態に係るスクロール圧縮機のバイパス弁付近（図１のＡ部付近）の部分拡大断面図である。 第１実施形態に係るスクロール圧縮機の背圧弁付近（図１のＢ部付近）の部分拡大断面図である。 第１実施形態に係るスクロール圧縮機の逆止弁付近（図１のＣ部付近）の部分拡大断面図である。 第１実施形態に係るスクロール圧縮機について、固定スクロールの下面直下断面Ｄ１−Ｄ１（図４参照）からみた横断面図である。 第１実施形態に係るスクロール圧縮機について、固定溝中心と吸込穴中心を通る断面Ｅ１−Ｅ１（図５参照）からみた縦断面図である。 第１実施形態に係るスクロール圧縮機について、固定溝開口部Ｆ１−Ｆ１（図５参照）の法線方向から吸込流路側を見た矢視図と、吸込流路付近の縦断面図である。 第２実施形態に係るスクロール圧縮機の逆止弁付近（図１のＣ部付近）の部分拡大断面図である。 第２実施形態に係るスクロール圧縮機について、固定スクロールの下面直下断面Ｄ２−Ｄ２（図８参照）からみた横断面図である。 第２実施形態に係るスクロール圧縮機について、固定溝開口部Ｆ２−Ｆ２（図９参照）の法線方向から吸込流路側を見た矢視図と、吸込流路付近の縦断面図である。 第３実施形態に係るスクロール圧縮機が備える逆止弁のピストン弁体の斜視図である。 第４実施形態に係るスクロール圧縮機について、固定溝中心と吸込穴中心を通る断面Ｅ１−Ｅ１（図５参照）からみた縦断面図である。 第４実施形態に係るスクロール圧縮機が備える逆止弁の弁体引っ張りばねの上面図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。

≪第１実施形態≫
＜スクロール圧縮機Ｓ＞
まず、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓについて、図１から図４を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓの縦断面図である。図２は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓのバイパス弁７付近（図１のＡ部付近）の部分拡大断面図である。図３は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓの背圧弁８付近（図１のＢ部付近）の部分拡大断面図である。図４は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓの逆止弁１０付近（図１のＣ部付近）の部分拡大断面図である。ちなみに、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓの直径は、例えば、１０ｍｍから１０００ｍｍ程度である。

図１から図４に示すように、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓは、チャンバ１と、固定スクロール２と、旋回スクロール３と、フレーム４と、オルダムリング５（図３参照）と、クランク軸６と、バイパス弁７（図２参照）と、背圧弁８（図３参照）と、モータ９と、逆止弁１０（図４参照）と、旋回軸受２０と、フレーム軸受３０と、副軸受４０と、吸込パイプ５０（図４参照）と、吐出パイプ５５と、シャフトバランス６０と、カウンターバランス６５と、ハーメチック端子７０と、を備えている。

チャンバ１は、円筒状の筒チャンバ１ａと、筒チャンバ１ａの上部に溶接される上チャンバ１ｂと、筒チャンバ１ａの下部に溶接される底チャンバ１ｃと、で構成され、その内部に密閉されたチャンバ内空間１２０を形成している。また、筒チャンバ１ａの下部には、副軸受４０を支持する下フレーム１ｄが溶接またはロウ付けされて固定配置されている。また、上チャンバ１ｂには、固定スクロール２（後述する吸込穴２ｓ（図４参照））に圧入する吸込パイプ５０が溶接またはロウ付けされて固定配置されている。また、筒チャンバ１ａの側面に吐出パイプ５５が溶接またはロウ付けされて固定配置される。また、上チャンバ１ｂには、チャンバ１の内部に配置されるモータ９に電力を供給するためのハーメチック端子７０が溶接またはロウ付けされて固定配置されている。

チャンバ１の内部には、スクロール圧縮機Ｓを構成する固定スクロール２、旋回スクロール３、フレーム４、クランク軸６、モータ９等が配置される。また、チャンバ１の内部には、組み立ての適当な段階で油を封入するようになっている。これにより、チャンバ１の底部（下フレーム１ｄと底チャンバ１ｃの間、または、後述するカウンターバランス６５と底チャンバ１ｃの間）に、貯油部１２５が形成される。

旋回スクロール３は、旋回鏡板３ａの上面側に渦巻状の旋回ラップ３ｂが立設されている。また、旋回鏡板３ａの背面には、クランク軸６の偏心部であるピン部６ａが挿入される軸受部３ｃが形成されており、旋回スクロール３の軸受部３ｃおよびクランク軸６のピン部６ａで、旋回軸受２０が形成されている。

固定スクロール２は、固定台板２ｔの下面に渦巻状の固定溝２ｃが穿設され、固定台板２ｔの上部に固定鏡板２ａが設けられ、固定台板２ｔの下部に固定ラップ２ｂが設けられている。また、図４に示すように、固定スクロール２には、吸込穴２ｓが設けられている。また、固定スクロール２には、固定溝２ｃを延長した固定溝連結部２ｎ（後述する図５，６等参照）が設けられている。吸込穴２ｓは、固定溝連結部２ｎ（後述する図５，６等参照）を介して固定溝２ｃと接続する。

旋回スクロール３は、固定スクロール２と相対向して旋回自在に配置されており、固定スクロール２の固定溝２ｃに旋回スクロール３の旋回ラップ３ｂを噛合わせて（換言すれば、固定ラップ２ｂおよび旋回ラップ３ｂを噛合わせて）、両者間に圧縮室１００が形成されている。

ここで、固定溝２ｃは、旋回ラップ３ｂが噛み合う部分と定義するものとする。これにより、固定溝２ｃの最外部である固定溝開口部は、旋回ラップ３ｂの内外線の巻き終わり部と対向する２箇所を繋ぐ部分（後述する図５のＦ１−Ｆ１、図５のＦ参照）となる。また、固定溝連結部２ｎと固定溝２ｃの渦巻きの外側は、吸込穴２ｓと通じる空間となるため、吸込室９０（後述する図５，６参照）を形成する。この結果、圧縮室１００は、吸込室９０の内部で形成される。

また、図４に示すように、吸込穴２ｓには、スクロール圧縮機Ｓの外部から作動流体を固定スクロール２へ導入する吸込パイプ５０が圧入されている。また、スクロール圧縮機Ｓの停止直後の作動流体の逆流を防止するために、逆止弁１０が吸込パイプ５０の下部に設けられている。なお、スクロール圧縮機Ｓの外部から吸込室９０へ通じる作動流体の流路（吸込流路）の構成、および、逆止弁１０の構成については、図４から図７を用いて後述する。

図１に戻り、さらに、固定スクロール２の固定鏡板２ａの中央付近には、圧縮室１００で圧縮した作動流体を吐出させる吐出穴２ｄが形成されている。これにより、チャンバ１の内部のチャンバ内空間１２０は、吐出圧の吐出空間となる。

また、固定スクロール２の吐出穴２ｄよりも外周側（図１のＡ部参照）には、図２に示すように、固定鏡板２ａを貫通するバイパス穴２ｅが複数形成され、そのバイパス穴２ｅの上部には、各々バイパス掘込み２ｆが形成されている。このバイパス掘込み２ｆには、バイパス弁７が設けられている。この結果、バイパス穴２ｅと、バイパス掘込み２ｆと、バイパス掘込み２ｆに設けられたバイパス弁７と、によって、バイパス弁流路が構成されている。

バイパス掘込み２ｆに設けられたバイパス弁７について、図２を用いて更に説明する。バイパス弁７は、バイパス弁板７ａと、バイパス弁座７ｂと、バイパス弁ばね７ｃと、ばね押さえ７ｄと、スペーサ７ｅと、リテーナ７ｆと、を備えている。

バイパス掘込み２ｆには、バイパス弁板７ａが配置されている。また、バイパス掘込み２ｆの底部には、バイパス弁板７ａと当接するバイパス弁座７ｂが設けられている。バイパス弁板７ａは、バイパス弁ばね７ｃによって、バイパス弁座７ｂへ極めて小さな荷重で押し付けられている。バイパス弁ばね７ｃは、その上端をばね押さえ７ｄの突起へ挿入する。そして、そのばね押さえ７ｄの上面を、スペーサ７ｅを介してリテーナ７ｆで押える。これにより、ばね押さえ７ｄを位置決めする。なお、ばね押さえ７ｄ、スペーサ７ｅおよびリテーナ７ｆには、上下を貫通する穴が設けられている。以上のようにして、バイパス弁７が構成される。以上説明した構成から明らかな通り、バイパス弁７は、圧縮室１００の圧力が吐出圧（チャンバ内空間１２０（図１参照）の圧力）以上になると開口する。

これより、バイパス弁７を途中にはさむバイパス弁流路は、バイパス穴２ｅが臨む圧縮室１００の圧力が吐出圧（チャンバ内空間１２０（図１参照）の圧力）を超えないように動作する。これにより、過圧縮条件下での過圧縮抑制を行い、スクロール圧縮機Ｓの効率向上を目的としている。また、運転状況によって発生する液圧縮を回避し、固定ラップ２ｂおよび旋回ラップ３ｂの損傷を防いで、スクロール圧縮機Ｓの信頼性の向上を図ることも目的としている。すなわち、液圧縮による極端な昇圧が起こらないように圧縮室１００内から液体を排出する流路の役割を担っている。

図１に戻り、固定スクロール２は、後述するオルダムリング５やクランク軸６をフレーム４に装着したうえで、固定スクロール２の外辺部である固定台板２ｔの下面をフレーム４にねじ固定する。このとき、旋回スクロール３の旋回ラップ３ｂと固定スクロール２の固定ラップ２ｂとが噛合うように配置され、旋回スクロール３の軸受部３ｃにクランク軸６のピン部６ａが挿入されている。これによって、旋回スクロール３の背面（旋回スクロール３とフレーム４との間）には、中間圧となる背圧室１１０が形成される。

フレーム４は、その外周側がチャンバ１（筒チャンバ１ａ）の内壁面に溶接で固定されており、クランク軸６を回転自在に支持するフレーム軸受３０を備えている。なお、固定スクロール２の固定台板２ｔの外周部には、上下方向に延びる溝が形成されており、同様にフレーム４の外周部にも上下方向に延びる溝が形成されており、固定スクロール２がフレーム４にねじ固定されると、チャンバ内空間１２０の上部空間（固定スクロール２の上側の空間）とモータ９が配置される空間（フレーム４の下側の空間）とを連通するようになっている。

オルダムリング５（図３参照）は、旋回スクロール３の下面側とフレーム４の間に配置されており、旋回スクロール３の下面側に形成された溝とフレーム４に形成された溝に装着されている。オルダムリング５は、旋回スクロール３を自転することなく、クランク軸６のピン部６ａの偏心回転を受けて旋回運動をさせる働きをする。

クランク軸６は、上側がフレーム４に設けられたフレーム軸受３０に支持され、下側が副軸受４０で支持されている。クランク軸６は、フレーム軸受３０で支持される位置よりも上側に、偏心部であるピン部６ａが形成され、旋回スクロール３の軸受部３ｃにピン部６ａが挿入され、旋回軸受２０を構成する。ピン部６ａと軸受部３ｃとの間には、旋回軸受室１１５が形成される。

また、クランク軸６には、中央を縦に貫通する給油穴６ｂと、下端に圧入する給油パイプ６ｘが設けられている。これにより、給油パイプ６ｘと給油穴６ｂと旋回軸受室１１５によって、貯油部１２５と旋回軸受２０を繋ぐ旋回軸受給油路が形成される。また、詳細な説明を省略するが、給油穴６ｂからフレーム軸受３０へ給油することができるようになっている。

副軸受４０は、ボール４０ａと、ボールホルダ４０ｂと、を備えて構成され、クランク軸６がたわんでも片当りが生じない構成となっている。具体的に述べると、クランク軸６は、ボール４０ａの中央に設ける穴へ回転自在に挿入され、ボール４０ａを内部に装着したボールホルダ４０ｂは、下フレーム１ｄへねじ止めまたは溶接により固定される。なお、詳細な説明を省略するが、給油穴６ｂから副軸受４０へ給油することができるようになっている。

また、クランク軸６のフレーム４よりも下部には、回転バランスを取るためのシャフトバランス６０およびカウンターバランス６５が直接的または後述するロータ９ａを介して間接的にクランク軸６へ焼き嵌めまたは圧入されている。

モータ９は、クランク軸６に固定されたロータ９ａと、筒チャンバ１ａに焼き嵌めまたは圧入または溶接したステータ９ｂと、を備えて構成され、モータ９に電力を供給するモータ線でハーメチック端子７０と接続されている。

さらに、固定スクロール２の外周側（図１のＢ部参照）には、図３に示すように、固定スクロール２には、背圧室１１０から圧縮室１００へと接続する背圧弁流路が設けられている。この背圧弁流路は、旋回軸受２０やフレーム軸受３０を潤滑またはシールして背圧室１１０へ流入した油を、圧縮室１００へ流し出す働きをする。また、背圧弁流路の途中にある背圧弁８によって、背圧室１１０の圧力（背圧）を制御する。この背圧弁流路は、周囲溝２ｕを介して背圧室１１０に臨む背圧室穴２ｇと、固定スクロール２の上面側から開ける背圧掘込み２ｈと、背圧横穴２ｉと、圧縮室１００に臨む圧縮室穴２ｊと、背圧掘込み２ｈと、背圧掘込み２ｈに設けられた背圧弁８と、によって構成される。

背圧掘込み２ｈに設けられた背圧弁８について、図３を用いて更に説明する。背圧弁８は、背圧弁板８ａと、背圧弁座８ｂと、背圧弁ばね８ｃと、背圧弁キャップ８ｄと、を備えている。

背圧掘込み２ｈには、背圧弁板８ａが配置されている。また、背圧掘込み２ｈの底部には、背圧弁板８ａと当接する背圧弁座８ｂが設けられている。背圧弁板８ａは、背圧弁ばね８ｃによって、背圧弁座８ｂへ押し付けられている。背圧弁ばね８ｃは、その上端を背圧弁キャップ８ｄの突起へ挿入する。背圧弁キャップ８ｄは、背圧掘込み２ｈに圧入され固定されている。

ここで、背圧弁板８ａを背圧弁座８ｂに押し付けるこの押付荷重は、所定の値に設定する。この値を背圧弁座８ｂにおけるシール領域面積で割った値が、背圧弁８で設定する差圧となる。この差圧の最適値は、過圧縮を抑制するバイパス弁流路（図２参照）を設置すれば、広範囲な運転時でもある一定値となることが力のつり合い計算から導き出されるため、その値に設定する。その設定差圧は、背圧弁ばね８ｃの圧縮量で決まることになる。本実施形態では、その値は、背圧弁ばね８ｃの上端を挿入する背圧弁キャップ８ｄの背圧掘込み２ｈへの挿入量で決める。以上のようにして、背圧弁８が構成される。

この結果、背圧弁流路は、背圧弁流路が臨む圧縮室１００の平均圧力よりも、背圧弁８で設定する差圧だけ高くなるように背圧を制御する。このような背圧弁８の動作により、背圧は、吸込穴２ｓにおける圧力である吸込圧よりも高く、吐出穴２ｄの圧力である吐出圧よりも低い、中間圧を保持するようになっている。これにより、背圧室１１０は、後述する吐出圧となっている旋回軸受室１１５とともに、旋回スクロール３を固定スクロール２へ押付ける手段の一つとなっている。

次に、スクロール圧縮機Ｓの圧縮動作に伴う作動流体の一般的な流れについて、吸込パイプ５０からスクロール圧縮機Ｓに流入した作動流体が、吐出パイプ５５から吐出されるまでの流れに沿って説明する。

図１に示すように、モータ９でクランク軸６を回転させ、旋回スクロール３を旋回運動させる。これにより、固定スクロール２と旋回スクロール３との間に圧縮室１００が形成される。これにつれて、スクロール圧縮機Ｓの外部の作動流体が、吸込パイプ５０および吸込穴２ｓを経て吸込室９０に流入し、吸込室９０内で形成される圧縮室１００へ流入する。このように、スクロール圧縮機Ｓの運転時における作動流体の流れは、外部（吸込パイプ５０）から圧縮室１００へ向かう順流となる。

形成された圧縮室１００は、旋回スクロール３の旋回運動で、固定スクロール２の中央へ移送しつつ容積が縮小する。これによって、圧縮室１００内部の作動流体を圧縮し、吐出穴２ｄからチャンバ内空間１２０へ流出する。これにより、チャンバ１の内部全域であるチャンバ内空間１２０が吐出圧となる。その後、作動流体は、固定スクロール２とフレーム４の外周部の溝により、チャンバ内空間１２０の上部空間（固定スクロール２の上側の空間）からモータ９が配置される空間（フレーム４の下側の空間）へ流入し、吐出パイプ５５から外部へ吐出される。

なお、過圧縮条件では、圧縮室１００の内部の圧力が吐出圧よりも高くなろうとする。この場合、前述のように、図２に示すバイパス弁７が開いて、圧縮室１００内の作動流体がバイパス弁流路を通り、チャンバ内空間１２０へ流出する。これによって、過圧縮を回避または低減することができる。このような構成により、過圧縮を抑制でき、スクロール圧縮機Ｓの性能が向上するという効果がある。

＜吸込流路および逆止弁の構成＞
次に、スクロール圧縮機Ｓの外部から吸込室９０（圧縮室１００）へ通じる作動流体の流路（吸込流路）とその吸込流路の内部に設けられ吸込流路の開閉を行う逆止弁１０の構成について、図４から図７を用いて更に説明する。図５は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機について、固定スクロール２の下面直下断面Ｄ１−Ｄ１（図４参照）からみた横断面図である。図６は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機について、固定溝中心と吸込穴中心を通る断面Ｅ１−Ｅ１（図５参照）からみた縦断面図である。図７は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機について、固定溝開口部Ｆ１−Ｆ１（図５参照）の法線方向から吸込流路側を見た矢視図（図７において一点鎖線で囲んで示す図）と、吸込流路付近の縦断面図である。なお、図４から図７は、逆止弁１０が開弁（全開）した状態を図示している。

図６に示すように、吸込流路は、スクロール圧縮機Ｓの外部と吸込室９０を接続する作動流体の流路であり、吸込管路（５０）と、吸込口空間（２ｓ，２ｗ）と、から構成される。吸込管路は、吸込パイプ５０から構成される。吸込口空間は、吸込穴２ｓと、切込み部２ｗと、から構成される。

また、吸込口空間（吸込穴２ｓ、切込み部２ｗ）は、後述する逆止弁１０のピストン弁体１０ａで仕切られている。以下の説明において、ピストン弁体１０ａよりも吸込端弁座１０ｂ側（図４および図６では紙面の上側）の吸込口空間を外側吸込口空間と称し、ピストン弁体１０ａよりもテラス弁座１０ｃ側（図４および図６では紙面の下側）の吸込口空間を内側吸込口空間と称するものとする。

図４に示すように、吸込穴２ｓは、固定スクロール２の上面側から設けられ、固定台板２ｔを貫通せずに途中で止めた有底の円形（図５参照）の穴である。また、吸込穴２ｓの底部（未貫通部）には、吸込穴２ｓよりも小径の吸込掘り込み２ｓ１が、吸込穴２ｓと同心位置に設けられている。なお、吸込掘り込み２ｓ１も固定台板２ｔを貫通せずに途中で止めた有底の掘り込みである。ちなみに、吸込穴２ｓの底部（未貫通部）で吸込掘り込み２ｓ１が設けられていない外周側が後述するテラス弁座１０ｃとなる。

図５および図６に示すように、固定溝連結部２ｎは、固定溝２ｃを延長して吸込穴２ｓと接続するように設けられている。即ち、固定溝連結部２ｎは、固定溝２ｃと同様に、固定台板２ｔ（固定スクロール２）の下面に穿設され、吸込穴２ｓと通じるように設けられている。吸込穴２ｓと通じるように固定溝連結部２ｎを形成することにより、吸込穴２ｓ（吸込掘り込み２ｓ１）の底部（未貫通部）うちの一部が削除される。この削除された部分を切込み部２ｗと称するものとする。

また、図６に示すように、固定溝連結部２ｎは、固定溝２ｃと同一の深さの部分の他に、吸込穴２ｓとの開口部を垂直方向に増大させる固定溝掘り込み部２ｎ１が設けられている。これにより、吸込口空間（吸込穴２ｓ、切込み部２ｗ）と、吸込室９０（固定溝連結部２ｎ、固定溝掘り込み部２ｎ１）と、を接続する吸込室開口部を拡大できるため、吸込流路抵抗を低減できるという効果がある。

なお、吸込室開口部とは、吸込口空間（吸込穴２ｓ、切込み部２ｗ）と、吸込室９０（固定溝連結部２ｎ、固定溝掘り込み部２ｎ１）と、を接続する部分であるが、厳密に定義するならば、ピストン弁体１０ａの側面である円筒面と対向する吸込穴２ｓの内周面を軸方向に延長した面のうちで吸込室９０と接する部分であり、図５において吸込穴２ｓの円弧に沿って点Ｇ１−Ｇ１を結ぶ曲線（実線）と、図６において固定溝掘り込み部２ｎ１の高さ（深さ）と、によって規定される面である。

次に、吸込口空間（吸込穴２ｓ、切込み部２ｗ）を構成する吸込穴２ｓに設けられ、吸込流路の開閉を行う逆止弁１０について説明する。逆止弁１０は、ピストン弁体１０ａと、吸込端弁座１０ｂと、テラス弁座１０ｃと、を備えて構成されている。

図４および図５に示すように、ピストン弁体１０ａは、横断面が円形の柱状弁体であり、吸込穴２ｓに挿入される。ここで、ピストン弁体１０ａの外周面と吸込穴２ｓの内周面の間には、適度な隙間（例えば、１０μｍ〜１００μｍ）が設けられている。これによって、ピストン弁体１０ａは、吸込穴２ｓの軸方向（図４において紙面の上下方向）を滑らかに移動することが可能となる。

図４および図６に示すように、ピストン弁体１０ａを吸込穴２ｓに挿入した後、吸込パイプ５０が吸込穴２ｓの途中まで圧入される。これにより、ピストン弁体１０ａの移動範囲は、吸込パイプ５０の圧入側端面である吸込端弁座１０ｂと、吸込穴２ｓの底部（未貫通部）のうち切込み部２ｗとならずにテラス状に残ったテラス弁座１０ｃと、によって規定される。なお、図４において、ピストン弁体１０ａがテラス弁座１０ｃにより移動範囲が規定された状態を実線で示し、ピストン弁体１０ａが吸込端弁座１０ｂにより移動範囲が規定された状態を破線で示している。

ピストン弁体１０ａが吸込端弁座１０ｂと当接した場合、吸込流路は閉じる。これより、吸込端弁座１０ｂは閉弁座の役割を担う。逆に、ピストン弁体１０ａが吸込端弁座１０ｂから離れた場合は、吸込流路が開く。そして、ピストン弁体１０ａがテラス弁座１０ｃと当接した場合、吸込流路が最も大きく開口し、吸込流路抵抗が最も小さくなる。これより、テラス弁座１０ｃは、吸込流路が最大開口した時にピストン弁体１０ａが当接する開弁座の役割を担う。

ここで、ピストン弁体１０ａの厚さ方向（図４の紙面においては上下方向）の長さが短いと、ピストン弁体１０ａの外周面と吸込穴２ｓの内周面の隙間によりピストン弁体１０ａが吸込穴２ｓ内で可能となる傾斜角が大きくなる。傾斜角が大きくなると、ピストン弁体１０ａが吸込穴２ｓ内を滑らかに移動することができなくなるおそれがある。このため、ピストン弁体１０ａの厚さ方向の長さをある程度長くすることが求められる。一方で、厚さ方向の長さを長くすると、ピストン弁体１０ａの質量が大きくなり、慣性が増大して、弁動作が機敏に行われなくなる。このため、ピストン弁体１０ａは、テラス弁座１０ｃ側の面に、弁体掘り込み１０ａ１が設けられている。これにより、ピストン弁体１０ａの厚さ方向の長さを確保するとともに、ピストン弁体１０ａの質量の増加を抑制することができるので、逆止弁１０の開閉動作を滑らかにできるという効果がある。

また、後述するように、ピストン弁体１０ａのテラス弁座１０ｃ側の面に作動流体が噴き込む場合、弁体掘り込み１０ａ１に作動流体が入り込むことによって、ピストン弁体１０ａを押し上げる作用が向上する。

＜逆止弁の動作＞
（圧縮機運転開始時における逆止弁の動作）
次に、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓが備える逆止弁１０の動作について説明する。まず、スクロール圧縮機Ｓの運転時の逆止弁１０の動作を、起動前から時間の経過に沿って説明する。

図４に示すように、ピストン弁体１０ａが挿入されている吸込穴２ｓは垂直であるため、スクロール圧縮機Ｓの起動前のピストン弁体１０ａは、重力により可動範囲の下限である開弁座のテラス弁座１０ｃに付勢されている。即ち、スクロール圧縮機Ｓの起動前は、吸込流路抵抗が最小の状態となっている。これより、スクロール圧縮機Ｓの起動によって、スクロール圧縮機Ｓの外部から圧縮室１００（吸込室９０）へ向かう作動流体の順流が生じたとき、吸込流路通過後の吸込圧の低下が小さく、スクロール圧縮機Ｓの起動が容易に行われるという効果がある。

なお、この効果は、吸込穴２ｓが垂直に形成され、ピストン弁体１０ａの開弁動作の方向と向きを持つ開弁動作ベクトルが垂直方向下向きのベクトルであることで生じている。このため、開弁動作ベクトルの方向が、垂直方向下向きではなく、水平成分を有する傾斜方向であっても垂直成分が下向きであれば、ピストン弁体１０ａは重力により吸込穴２ｓを滑り落ちて底側にある開弁座に付勢され、同様の効果が生じる。

さらに、スクロール圧縮機Ｓの起動後（運転時）において、作動流体の順流は、吸込パイプ５０から吸込穴２ｓに入り、ピストン弁体１０ａに衝突した後、直角に向きを変えるため、ピストン弁体１０ａは、作動流体の順流からテラス弁座１０ｃへ付勢する力を受ける。これより、ピストン弁体１０ａは、スクロール圧縮機Ｓの運転時も、起動前から継続して、開弁座であるテラス弁座１０ｃへ安定して付勢される。即ち、スクロール圧縮機Ｓの運転時も、吸込流路抵抗が最小の状態となっている。

これにより、圧縮室１００（吸込室９０）へ入る作動流体の圧力低下が抑制され、圧縮に要する仕事量を抑制することができる。さらに、作動流体の順流の方向を変えるピストン弁体１０ａがテラス弁座１０ｃへ付勢されて静止しているため、ピストン弁体１０ａが上下方向（可動方向）に振動することを防止し、吸込流路抵抗が変動することを防止することができるので、吸込流路を流れる作動流体の流れを定常流とすることができる。このため、流路抵抗が一段と低減し、圧縮室１００（吸込室９０）へ入る作動流体の圧力低下が一段と抑制される。以上より、スクロール圧縮機Ｓの圧縮に要する仕事を低減でき、圧縮機効率が向上するという効果がある。

（圧縮機運転停止直後における逆止弁の動作）
次に、スクロール圧縮機Ｓの運転停止直後の逆止弁１０の動作を説明する。スクロール圧縮機Ｓが運転を停止した直後には、圧縮室１００内に高圧の作動流体が残留している。圧縮室１００内に残留する作動流体は、運転時と同様に、旋回ラップ３ｂに対して旋回運動と逆向きに回すトルクをかける。運転時にはモータ９がその作動流体によるトルクに対抗するトルクを与えていたため、逆向きの回転は発生しない。しかし、スクロール圧縮機Ｓの運転を停止すると、モータ９による対抗トルクが働かないため、旋回スクロール３は逆向きに旋回運動を開始する。

この結果、圧縮室１００内に残留する作動流体は、体積が増大し、それに伴って圧力が低下する。最終的には、固定溝２ｃ（旋回ラップ３ｂが噛み合う部分）の最外部である固定溝開口部（図５のＦ１−Ｆ１、図６のＦ参照）から吸込室９０に噴き出される。このような作動流体の噴き出しは、チャンバ１内の高圧作動流体が吐出穴２ｄから圧縮室１００へ順次供給されるため、スクロール圧縮機Ｓの運転停止時に圧縮室１００に残留していた作動流体が吸込室９０に噴き出した後も継続する。この結果、旋回スクロール３にトルクが継続してかかるため、旋回スクロール３の逆旋回速度が瞬時に加速し、作動流体の逆流の噴出速度が瞬時に大きくなる。

このように発生するスクロール圧縮機Ｓの運転停止直後の作動流体の逆流は、固定溝開口部（図５のＦ１−Ｆ１、図６のＦ参照）を全断面として、図５において矢印で示す開口方向（固定溝開口部Ｆ１−Ｆ１の垂直方向である噴き出し方向）に高速で噴出する。そして、固定溝開口部から噴き出された作動流体は、吸込室９０を介して、吸込口空間（吸込穴２ｓ、切込み部２ｗ）に逆流する。

このような吸込口空間（吸込穴２ｓ、切込み部２ｗ）側へ噴き付ける作動流体の逆流のうちで、内側吸込口空間へ噴き込む作動流体の逆流は、内側吸込口空間へ流入すると流れが止まるため、動圧を発生させる。そして、ピストン弁体１０ａの開弁座（テラス弁座１０ｃ）側の圧力をその動圧分だけ上昇させる。この結果、その動圧とピストン弁体１０ａの横断面積の積で求められる力が、ピストン弁体１０ａを持ち上げて閉弁動作を起こす力となる。

一方で、外側吸込口空間へ噴き込む作動流体の逆流は、内側吸込口空間の場合と同様に、動圧を発生させる。そして、ピストン弁体１０ａの閉弁座（吸込端弁座１０ｂ）側の圧力をその動圧分だけ上昇させる。この結果、その動圧とピストン弁体１０ａの横断面積の積で求められる力が、ピストン弁体１０ａを押し下げて開弁動作を起こす力となる。

第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓでは、作動流体の逆流によって外側吸込口空間に発生する動圧よりも、内側吸込口空間に発生する動圧が高くなるように、内側吸込口空間と外側吸込口空間を配置する。これにより、作動流体の逆流時に、速やかに逆止弁１０の閉弁動作が発生し、ピストン弁体１０ａは閉弁座である吸込端弁座１０ｂへ速やかに付勢される。この結果、逆止弁１０は閉弁状態となり、吸込流路は閉口する。よって、作動流体は、逆止弁１０が閉弁動作中のわずかな時間に流れ出る分を除き、作動流体の逆流を阻止することができる。これにより、スクロール圧縮機Ｓの運転停止直後の作動流体の逆流を抑制できるため、逆流によって生じるおそれのある異音発生や、ラップ損傷や、モータ駆動回路の故障を回避することができるという効果がある。

より好適には、動圧によって発生する力だけでなく、ピストン弁体１０ａにかかる重力も考慮して、内側吸込口空間と外側吸込口空間を配置する。しかし、動圧によって発生する力に比べてピストン弁体１０ａにかかる重力は非常に小さいため、ピストン弁体１０ａにかかる重力を無視して内側吸込口空間と外側吸込口空間を配置してもよい。

ちなみに、例えば、特許文献１のように、従来のスクロール圧縮機の逆止弁は、閉弁動作のために、ピストン弁体（柱状弁体）にばね等による復元力を作用させていた。これに対し、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓの逆止弁１０は、復元力を発生させる手段が不要となり、部品コストが低減し、組立時の工数も削減できるという効果もある。

ところで、作動流体の逆流によって発生する外側吸込口空間と内側吸込口空間の動圧の大小関係は、各空間に噴き込む作動流体の大小関係によって概略決定する。

そこで、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓは、内側吸込口空間へダイレクトに噴き込む作動流体が、逆流によって吸込流路側へ噴き付ける作動流体の５割以上となるようになっている。換言すれば、外側吸込口空間へ噴き込む作動流体は、吸込流路側へ噴き付ける作動流体の５割未満となる。これにより、確実に内側吸込口空間で発生する動圧の方が外側吸込口空間で発生する動圧よりも大きくなる。よって、逆止弁１０は、確実に閉弁動作を行うことができ、確実に作動流体の逆流を抑制することができる。これにより、スクロール圧縮機Ｓの運転停止直後の作動流体の逆流を確実に抑制できるため、逆流によって生じるおそれのある異音発生や、ラップ損傷や、モータ駆動回路の故障を確実に回避することができるという効果がある。

第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓでは、内側吸込口空間へダイレクトに噴き込む作動流体が、逆流によって吸込流路側へ噴き付ける作動流体の５割以上となるようにするため、以下のような具体的な手法をとった。

即ち、図５に示すように、ピストン弁体１０ａが開弁座であるテラス弁座１０ｃへ付勢された開弁状態時において、固定溝２ｃの最外部である固定溝開口部（図５のＦ１−Ｆ１、図６のＦ参照）の開口方向である噴き出し方向（図５の矢印参照）に垂直な投影面ＰＰを設定する。

噴き出し方向（図５の矢印参照）から固定溝開口部（図５のＦ１−Ｆ１、図６のＦ参照）を投影面ＰＰに投影し、噴付け領域とする。即ち、噴付け領域は、図５，７の幅Ｌ１および図７の高さＨ１で示される領域であり、図７において右上がりのハッチングで示す。

また、噴き出し方向（図５の矢印参照）からピストン弁体１０ａの開弁座側の吸込口空間である内側吸込口空間（図５のＧ１−Ｇ１、図６のＧ参照）を投影面ＰＰに投影し、内側吸込口領域とする。即ち、内側吸込口領域は、図５，７の幅Ｌ２および図７の高さＨ２で示される領域であり、図７において右下がりのハッチングで示す。

そして、噴付け領域と内側吸込口領域の積領域を噴込み領域とする。即ち、噴込み領域は、図５，７の幅Ｌ３および図７の高さＨ２で示される領域であり、図７においてクロスハッチングで示す。

そして、噴込み領域の面積（図７においてＬ３×Ｈ２）が、噴付け領域の面積（図７においてＬ１×Ｈ１）の５割以上となるように、吸込口空間（吸込穴２ｓ、切込み部２ｗ）と逆止弁１０を配した。

前述のように、スクロール圧縮機Ｓの運転停止直後の作動流体の逆流は、固定溝開口部（図５のＦ１−Ｆ１、図６のＦ参照）を全断面として、噴き出し方向（図５の矢印参照）に噴出する。したがって、噴込み領域の面積が噴付け領域の面積の５割以上とすることにより、固定溝開口部から噴き出し方向に噴き出した作動流体の５割以上が内側吸込口空間へダイレクトに噴き込むこととなる。したがって、内側吸込口空間へダイレクトに噴き込む作動流体が、逆流によって吸込流路側へ噴き付ける作動流体の５割以上となるようにすることができる。

また、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓは、固定溝２ｃの溝深さ（図７のＨ１）が、固定溝２ｃの溝幅（図５のＬ１）以下となるように（Ｈ１≦Ｌ１）、低いラップとしている。このようにスクロール圧縮機Ｓを構成すると、押除け容積が小さくなる。一方、開弁座であるテラス弁座１０ｃの固定台板２ｔの下面からの高さ（図７のＨ２）は、吸込流路の流路抵抗低減の観点からできるだけ下げることが望ましいが、下げすぎると固定スクロール２の固定台板２ｔの下面が変形するおそれがある。固定台板２ｔの下面は、図３に示すように、固定スクロール２がフレーム４へ取り付けられる面である。また、旋回鏡板３ａが付勢する面でもある。さらに、固定ラップ２ｂの歯先面ともなっており、最重要な面の一つである。よって、固定台板２ｔの下面からのテラス弁座１０ｃの高さ（Ｈ２）は、流路抵抗低減の観点からできるだけ低く、かつ、変形防止の観点から所定以上の高さが要求されることにより、望ましい高さ（Ｈ２）となる（図４、図６、図７参照）。このため、固定溝２ｃの溝深さ（Ｈ１）を固定溝２ｃの溝幅（Ｌ１）以下となるようにすることにより、内部吸込口空間へ多くの作動流体の逆流を噴き込ませることが容易となり、逆止弁１０の閉弁動作を一層確実にすることができる効果がある。

また、作動流体を二酸化炭素とすると、必要な押除け容積は小さくてすむため、低いラップ（Ｈ１）の設計が容易になる。これより、内部吸込口空間へ多くの作動流体の逆流を噴き込ませることが一層容易となり、逆止弁１０の閉弁動作をより一層確実にすることができる効果がある。

≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓについて、図８から図１０を用いて説明する。図８は、第２実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓの逆止弁１０付近（図１のＣ部付近）の部分拡大断面図である。図９は、第２実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓについて、固定スクロール２の下面直下断面Ｄ２−Ｄ２（図８参照）からみた横断面図である。図１０は、第２実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓについて、固定溝開口部Ｆ２−Ｆ２（図９参照）の法線方向から吸込流路側を見た矢視図（図１０において一点鎖線で囲んで示す図）と、吸込流路付近の縦断面図である。なお、図８から図１０は、逆止弁１０が開弁（全開）した状態を図示している。

図８に示すように、第２実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓは、吸込パイプ５０を固定スクロール２の側面へ圧入し、筒チャンバ１ａ側からスクロール圧縮機Ｓ外へ取り出す構成となっている。これに伴って、吸込口空間を構成する吸込穴２ｓや吸込掘り込み２ｓ１の中心軸は、水平方向となる。よって、吸込穴２ｓに挿入されるピストン弁体１０ａは、水平方向に移動して開閉弁動作を行う。なお、図８において、ピストン弁体１０ａがテラス弁座１０ｃにより移動範囲が規定された状態を実線で示し、ピストン弁体１０ａが吸込端弁座１０ｂにより移動範囲が規定された状態を破線で示している。

図９に示すように、固定溝２ｃと吸込流路を接続する固定溝連結部２ｎは、固定溝２ｃの延長溝よりも水平方向外周側に拡大した固定溝横拡大部２ｎ２を設ける。これにより、吸込口空間（吸込穴２ｓ、切込み部２ｗ）と、吸込室９０（固定溝連結部２ｎ、固定溝横拡大部２ｎ２）と、を接続する吸込室開口部を拡大できるため、吸込流路抵抗が低減し、圧縮機効率が向上するという効果がある。その他の構成は、第１実施形態と同様であり、説明を省略する。

＜逆止弁の動作＞
（圧縮機運転開始時における逆止弁の動作）
次に、第２実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓが備える逆止弁１０の動作について説明する。

スクロール圧縮機Ｓの運転時において、作動流体の順流によって、ピストン弁体１０ａが押されて開弁動作する。ピストン弁体１０ａは、最終的に開弁座であるテラス弁座１０ｃに当接するまで移動し（図８において実線で示すピストン弁体１０ａの位置）、そこに安定して付勢される。これにより、第１実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓの場合と同様に、スクロール圧縮機Ｓの運転時における吸込流路抵抗が低減し、圧縮機効率が向上するという効果がある。

（圧縮機運転停止直後における逆止弁の動作）
第２実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓでは、内側吸込口空間へダイレクトに噴き込む作動流体が、逆流によって吸込流路側へ噴き付ける作動流体の５割以上となるようにするため、以下のような具体的な手法をとった。

即ち、図９に示すように、ピストン弁体１０ａが開弁座であるテラス弁座１０ｃへ付勢された開弁状態時において、固定溝２ｃの最外部である固定溝開口部（図９のＦ２−Ｆ２参照）の開口方向である噴き出し方向（図９の矢印参照）に垂直な投影面ＰＰを設定する。

噴き出し方向（図９の矢印参照）から固定溝開口部（図９のＦ１−Ｆ１）を投影面ＰＰに投影し、噴付け領域とする。即ち、噴付け領域は、図９，１０の幅Ｌ４および図１０の高さＨ４で示される領域であり、図１０において右上がりのハッチングで示す。

また、噴き出し方向（図９の矢印参照）からピストン弁体１０ａの開弁座側の吸込口空間である内側吸込口空間（図９のＧ２−Ｇ２参照）を投影面ＰＰに投影し、内側吸込口領域とする。即ち、内側吸込口領域は、図９，１０の幅Ｌ５および図１０の高さＨ５で示される領域であり、図１０において右下がりのハッチングで示す。

そして、噴付け領域と内側吸込口領域の積領域を噴込み領域とする。即ち、噴込み領域は、図９，１０の幅Ｌ３および図１０の高さＨ４，Ｈ５で示される領域であり、図１０においてクロスハッチングで示す。

そして、噴込み領域の面積（図１０においてＬ６×Ｈ４（Ｈ５））が、噴付け領域の面積（図１０においてＬ４×Ｈ４）の５割以上となるように、吸込口空間（吸込穴２ｓ、切込み部２ｗ）と逆止弁１０を配した。

このような構成により、第１実施形態と同様に、スクロール圧縮機Ｓが停止した直後に生じる作動流体の逆流時では、内部吸込口空間へ外部吸込口空間よりも確実に多くの作動流体を噴き込ませることができる。これにより、確実に内側吸込口空間で発生する動圧の方が外側吸込口空間で発生する動圧よりも大きくなる。よって、逆止弁１０は、確実に閉弁動作を行うことができ、確実に作動流体の逆流を抑制することができる。これにより、スクロール圧縮機Ｓの運転停止直後の作動流体の逆流を確実に抑制できるため、逆流によって生じるおそれのある異音発生や、ラップ損傷や、モータ駆動回路の故障を確実に回避することができるという効果がある。

また、第２実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓでは、ピストン弁体１０ａの移動方向（閉弁動作ベクトル、閉弁動作ベクトル）が水平となるため、ピストン弁体１０ａにかかる重力が閉弁動作を阻害することが無く、閉弁動作をより確実に実現できるという特有の効果がある。

さらに、ピストン弁体１０ａは、特許文献１のようにバネ等で付勢されているものではないため、弱い作動流体の順流であっても、ピストン弁体１０ａを開弁座であるテラス弁座１０ｃに当接するまで移動させることが可能となり、開弁動作をより一層確実に実現するとともに、そこに安定して付勢させることができるため、開弁状態を安定して継続できる。したがって、第２実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓは、特許文献１に記載の従来のスクロール圧縮機と比較して、運転時における吸込流路抵抗が一層確実に低減し、圧縮機効率が一層確実に向上するという効果がある。

≪第３実施形態≫
次に、第３実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓについて、図１１を用いて説明する。図１１は、第３実施形態に係るスクロール圧縮機が備える逆止弁１０のピストン弁体１０ａの斜視図である。第３実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓは、ピストン弁体１０ａの形状が第１〜２実施形態と異なっている。その他の構成は、第１〜２実施形態と同様であり、説明を省略する。

第３実施形態のピストン弁体１０ａは、テラス弁座１０ｃ側の面に弁体掘り込み１０ａ１と、テラス弁座１０ｃ側の側面に弁体掘り込み１０ａ１と連通する切り込み１０ａ２と、が設けられている。このような切り込み１０ａ２を設けることにより、内部吸込口領域の面積を増大させることができ、内部吸込口空間側に発生する動圧を増大させ、作動流体の逆流時の閉弁動作をより確実にすることができる。

また、切り込み１０ａ２の深さは、弁体掘り込み１０ａ１の深さと等しくしてもよく、図１１に示すように、切り込み１０ａ２の深さは、弁体掘り込み１０ａ１の深さよりも浅くしてもよい。これにより、ピストン弁体１０ａのテラス弁座１０ｃ側の面に作動流体が噴き込む場合、弁体掘り込み１０ａ１に作動流体が入り込むことによって、ピストン弁体１０ａを押し上げる作用が向上する。

≪第４実施形態≫
次に、第４実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓについて、図１２および図１３を用いて説明する。図１２は、第４実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓについて、固定溝２ｃの中心と吸込穴２ｓの中心を通る断面Ｅ１−Ｅ１（図５参照）からみた縦断面図である。図１３は、第４実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓが備える逆止弁１０の弁体引っ張りばね１０ｄの上面図である。第４実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓは、逆止弁１０の形状が異なっている。その他の構成は、第１実施形態または第２実施形態と同様であり、説明を省略する。

第４実施形態の逆止弁１０は、ピストン弁体１０ａと、吸込端弁座１０ｂと、テラス弁座１０ｃと、引っ張り逆止弁ばね１０ｄと、を備えて構成されている。引っ張り逆止弁ばね１０ｄは、ピストン弁体１０ａをテラス弁座１０ｃへと付勢する。

引っ張り逆止弁ばね１０ｄは、引っ張り逆止弁ばね１０ｄの自然長よりも伸ばした状態で吸込掘り込み２ｓ１とピストン弁体１０ａの弁体掘り込み１０ａ１の各底面間に設けるため、各底面と引っ張り逆止弁ばね１０ｄの両端を固定する。その固定方法は、引っ張り逆止弁ばね１０ｄの両端部にばね軸中心を通るばね端直線部１０ｄ１を設け（図１３参照）、そのばね端直線部１０ｄ１を各底面へ固定する部材を設けるというものである。弁体掘り込み１０ａ１側は、ばね端直線部１０ｄ１を予め通した固定ピン１０ｄ２をピストン弁体１０ａに圧入する。他方の吸込掘り込み２ｓ１側は、くの字型のアングル１０ｄ３でばね端直線部１０ｄ１をまず固定し、そのアングル１０ｄ３を切込み部２ｗの側面にアングル固定ピン１０ｄ４で固定する。

この結果、最も開口する閉弁状態（吸込流路抵抗が最小となる状態）であるピストン弁体１０ａがテラス弁座１０ｃへ着座している時もピストン弁体１０ａがテラス弁座１０ｃへ付勢される。よって、順流の乱れなどで、一時的に、内部吸込口空間側の圧力が高くなり、ピストン弁体１０ａを上げる力が増大しても、ピストン弁体１０ａにかかるトータルの力の向きを安定して下向きにすることが可能となる。よって、ピストン弁体１０ａはテラス弁座１０ｃへ安定して着座するため、吸込流路抵抗の最小化を安定して実現できる。よって、吸込圧の低下を安定して最小にできるため、圧縮機効率を安定して高くできるという効果がある。

≪変形例≫
なお、本実施形態（第１〜４実施形態）に係るスクロール圧縮機Ｓは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

本実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓは、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を備える冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）を備える冷凍サイクル装置の圧縮機として用いることができる。なお、冷凍サイクル装置としては、ヒートポンプ給湯機、冷凍機、空気調和機などがある。本実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓを用いることにより、冷凍サイクル装置の効率が向上する。

ところで、本実施形態に係るスクロール圧縮機Ｓは、噴付け領域に対する噴込み領域の面積割合を５割以上にすることで、作動流体の逆流時に、逆止弁が確実に閉弁動作をして、吸込流路を閉口させるものとして説明したが、５割以上は吸込流路閉口の十分条件であって必要条件ではない。

例えば、内部吸込口空間に噴き込まなかった作動流体の流れの多くが外部吸込口空間に流れず、別の空間へ流れ込むような構成の圧縮機の場合は、上記割合（噴付け領域に対する噴込み領域の面積割合）が５割より低い場合（例えば３割程度）でも、閉弁動作をさせることができる。また、内部吸込口空間に噴き込まなかった作動流体の流れの多くが外部吸込口空間に流れ込んでも、外部吸込口空間の側で動圧を発生せず（もしくは、発生しても小さく）吸込管路へ滑らかに作動流体が逆流した場合は、上記割合（噴付け領域に対する噴込み領域の面積割合）が５割より低い場合でも、閉弁動作をさせることができる。

つまり、内部吸込口空間で発生する動圧が、外部吸込口空間で発生する動圧よりも大きくなれば、閉弁動作を実現し、作動流体の逆流を抑制することが可能である。

Ｓ スクロール圧縮機
１ チャンバ
２ 固定スクロール
２ａ 固定鏡板
２ｂ 固定ラップ
２ｃ 固定溝
２ｔ 固定台板
２ｓ 吸込穴（吸込流路、吸込口空間）
２ｓ１ 吸込掘り込み（吸込流路、吸込口空間）
２ｎ 固定溝連結部
２ｎ１ 固定溝掘り込み部
２ｎ２ 固定溝横拡大部
２ｗ 切込み部（吸込流路、吸込口空間）
３ 旋回スクロール
３ａ 旋回鏡板
３ｂ 旋回ラップ
１０ 逆止弁
１０ａ ピストン弁体（弁体、柱状弁体）
１０ａ１ 弁体掘り込み（掘り込み部）
１０ａ２ 切り込み（切り込み部）
１０ｂ 吸込端弁座（閉弁座）
１０ｃ テラス弁座（開弁座）
１０ｄ 引っ張り逆止弁ばね（付勢手段）
５０ 吸込パイプ（吸込流路、吸込管路）
９０ 吸込室
１００ 圧縮室

Claims (10)

1. 固定台板とそれに穿設された固定溝を有する固定スクロールと、
   旋回鏡板とそれに立設された旋回ラップを有し、前記固定溝に前記旋回ラップを噛み合わせて旋回運動を行うことにより前記固定スクロールとの間に作動流体を圧縮する圧縮室を形成する旋回スクロールと、
   前記圧縮室を内部に形成する吸込室と、
   外部と前記吸込室を作動流体が通流可能に接続する吸込流路と、
   外部から前記圧縮室側へ向かう作動流体の流れである順流で開弁動作または開弁状態を維持し、前記圧縮室から外部へ向かう作動流体の流れである逆流で閉弁動作または閉弁状態を維持する前記吸込流路途中に設ける逆止弁と、を備え、
   前記吸込流路は、
   前記吸込室と吸込室開口部で接続する前記固定スクロールに設ける吸込口空間と、
   前記吸込口空間と外部を接続する吸込管路と、を有し、
   前記逆止弁は、
   前記吸込口空間に配して前記吸込口空間の軸方向に可動な弁体と、
   前記閉弁状態時に前記弁体が付勢されて前記吸込流路を遮断する閉弁座と、
   前記開弁状態時に前記弁体が付勢されて前記吸込流路を開口する開弁座と、を有し、
   前記開弁状態時において、
   前記固定溝の最外部である固定溝開口部の開口方向である噴き出し方向から前記固定溝開口部を投影した領域を噴付け領域とし、
   前記噴き出し方向に前記弁体の前記開弁座側の前記吸込口空間である内側吸込口空間を投影した領域を内側吸込口領域とし、
   前記噴付け領域と前記内側吸込口領域との積領域を噴込み領域として、
   前記噴込み領域の面積が前記噴付け領域の面積の５割以上とする
   ことを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 前記弁体は、弁体の稼働方向に厚みを有する柱状弁体であり、
   前記開弁座の側の面に掘り込み部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
3. 前記弁体は、
   前記開弁座の側の側面に前記掘り込み部と連通する切り込み部を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載のスクロール圧縮機。
4. 前記開弁動作の方向と向きを持つ開弁動作ベクトルの垂直成分が下向きとする
   ことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
5. 前記閉弁動作の方向と向きを持つ閉弁動作ベクトルの垂直成分が水平とする
   ことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
6. 前記弁体を前記開弁座側に付勢する付勢手段を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
7. 前記固定溝の溝深さが溝幅以下となる
   ことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
8. 前記作動流体を二酸化炭素とする
   ことを特徴とする請求項７に記載のスクロール圧縮機。
9. 固定台板とそれに穿設された固定溝を有する固定スクロールと、
   旋回鏡板とそれに立設された旋回ラップを有し、前記固定溝に前記旋回ラップを噛み合わせて旋回運動を行うことにより前記固定スクロールとの間に作動流体を圧縮する圧縮室を形成する旋回スクロールと、
   前記圧縮室を内部に形成する吸込室と、
   外部と前記吸込室を作動流体が通流可能に接続する吸込流路と、
   外部から前記圧縮室側へ向かう作動流体の流れである順流で開弁動作または開弁状態を維持し、前記圧縮室から外部へ向かう作動流体の流れである逆流で閉弁動作または閉弁状態を維持する前記吸込流路途中に設ける逆止弁と、を備え、
   前記吸込流路は、
   前記吸込室と吸込室開口部で接続する前記固定スクロールに設ける吸込口空間と、
   前記吸込口空間と外部を接続する吸込管路と、を有し、
   前記逆止弁は、
   前記吸込口空間に配して前記吸込口空間の軸方向に可動な弁体と、
   前記閉弁状態時に前記弁体が付勢されて前記吸込流路を遮断する閉弁座と、
   前記開弁状態時に前記弁体が付勢されて前記吸込流路を開口する開弁座と、を有し、
   前記逆流時において、
   前記弁体の前記開弁座側の前記吸込口空間である内側吸込口空間で発生する動圧が、前記弁体の前記閉弁座側の前記吸込口空間である外側吸込口空間で発生する動圧よりも大きい
   ことを特徴とするスクロール圧縮機。
10. 請求項１または請求項９に記載の前記スクロール圧縮機を備える
    ことを特徴とする冷凍サイクル装置。

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