JP2017193987A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】背圧室内の圧力が不足する際に、旋回スクロールを固定スクロールへ押し付ける押付力を適切に確保することが可能な圧縮機を提供する。【解決手段】圧縮機においてバネ部材６０はバイメタルワッシャで構成され、背圧室４０３ａ内の冷媒の温度が低いほど、バネ部材６０が発生する旋回スクロール４０２への押付力Ｆｐを大きくする。従って、背圧室４０３ａ内の冷媒温度に応じて背圧室４０３ａ内の冷媒圧力が低いほど、バネ部材６０が発生する押付力Ｆｐは大きくなる。このことから、旋回スクロール４０２を固定スクロール４０１に対してモータ軸方向ＤＲｍに押し付ける背圧として作用する背圧室４０３ａ内の冷媒圧力が不足する際に、旋回スクロール４０２への押付力Ｆｐを適切に確保することが可能である。【選択図】図３

Description

本発明は、流体を圧縮する圧縮機に関するものである。

この種の圧縮機の一例として、例えば特許文献１に記載された圧縮機が従来から知られている。その特許文献１の圧縮機は、冷媒を圧縮して吐出する電動のスクロール式圧縮機であり、例えば車室内の空調用として車両に搭載される。そして、特許文献１の圧縮機は、固定スクロールと、その固定スクロールとの間に圧縮室を形成する旋回スクロールと、その旋回スクロールを旋回させる駆動軸を回転可能に支持するベアリングが嵌め入れられた軸受部材とを備えている。

また、固定スクロール及び軸受部材の間には背圧室が区画形成されており、その背圧室には、圧縮室で圧縮された高圧の冷媒が潤滑油と共に供給される。そのため、背圧室内の圧力によって旋回スクロールが固定スクロール側へ付勢されると共に、その潤滑油によってベアリング等が潤滑される。

特開２０１０−１４８２９６号公報

特許文献１の圧縮機は例えば車室内の空調用であるが、そのような空調用の圧縮機として、例えば車室内の冷房時と暖房時との何れでも作動するものがある。

そして、例えば上述したように、圧縮機の作動中には、旋回スクロールにより圧縮された冷媒の一部は背圧室へ導入される。これにより、車室内の冷房時においては、その背圧室内の冷媒圧力で旋回スクロールが固定スクロールへ押付けられることで、旋回スクロールと固定スクロールとの間の気密性が十分に確保されて圧縮仕事が行われる。冷房時には車室外が暖かく、背圧室へ導入される冷媒が容易に高温高圧になるからである。

すなわち、冷房時には、旋回スクロールと固定スクロールとの間の気密性を確保する上で十分な大きさの背圧室内の冷媒圧力が容易に確保されるので、適切な大きさの冷媒圧力で旋回スクロールを固定スクロールへ押し付けることができる。その結果、圧縮機の圧縮仕事を適度な振動で作動させることが可能である。

しかしながら、このような背圧室内の冷媒圧力で旋回スクロールと固定スクロールとの間の気密性を確保する構造では、例えば暖房運転時に外気温度が低いとき（例えば外気温度が−２０℃〜０℃程度であるとき）には、その気密性を確保する上で十分な大きさの冷媒圧力を得られない場合がある。具体的に言えば、暖房運転の起動時には、車室外に滞留していた昇圧前の低温の冷媒を圧縮機は吸い込むことになり、その場合には、上記気密性を確保する上で背圧室内の冷媒圧力が十分な大きさになるまで時間を要することがある。

そのため、暖房運転の起動時には、旋回スクロールを固定スクロールへ押し付ける背圧室内の冷媒圧力としての冷媒背圧が十分には確保できず、旋回スクロールと固定スクロールとの間の隙間がその冷媒背圧の不足に応じて拡大し、圧縮室から冷媒の圧力が抜けてしまう。また、上記冷媒背圧の不足を原因として、旋回スクロールはその旋回スクロールの旋回に伴って揺動し、圧縮機の振動を増大させ或いはその圧縮機の振動のバラツキを拡大させる。このような圧縮機の振動の増大や振動のバラツキ拡大は、車室内の騒音または車室外の騒音を大きくする原因となり、乗員の不快感を増大させるおそれがあった。

特に、ガスインジェクションサイクルに用いられる圧縮機では、暖房運転の起動時に、昇圧前の冷媒が圧縮室内の圧縮途中の冷媒へ合流するので、上記冷媒背圧の不足が顕著に発生すると考えられる。

本発明は上記点に鑑みて、背圧室内の圧力である冷媒背圧が不足する際に、旋回スクロールを固定スクロールへ押し付ける押付力を適切に確保することが可能な圧縮機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る圧縮機は、
非回転部材としての固定スクロール（４０１）と、
その固定スクロールとの間に圧縮室（４０ａ）を形成し、その固定スクロールに対し所定軸心（ＣＬｍ）まわりに旋回することによって圧縮室の容積を変化させ、その圧縮室の容積変化によりその圧縮室内の流体を圧縮する旋回スクロール（４０２）と、
圧縮室で圧縮された流体の一部が導入される背圧室（４０３ａ）が形成された背圧室形成部（４０３）と、
旋回スクロールを固定スクロールに対して所定軸心の軸方向（ＤＲｍ）に押し付ける押付力（Ｆｐ）を発生する押付装置（６０、６２）とを備え、
背圧室は、その背圧室内の流体の圧力を、旋回スクロールを固定スクロールに対して軸方向に押し付ける背圧として作用させ、
押付装置は、背圧室内の流体の温度が低いほど押付力を大きくする。

ここで、背圧室内の流体は圧縮室で圧縮された流体であるので、圧縮可能な流体、すなわち、気液二相または気相の流体である。従って、圧縮機内において、その流体の温度が低いほどその流体の圧力も低くなる。

そして、上記の発明によれば、押付装置は、旋回スクロールを固定スクロールに対して上記軸方向に押し付ける押付力を発生する。更に、その押付装置は、背圧室内の流体の温度が低いほど上記押付力を大きくする。従って、背圧室内の流体の温度に応じて背圧室内の圧力が低いほど、押付装置が発生する上記押付力は大きくなる。このことから、背圧室内の圧力が不足する際に上記押付力を適切に確保することが可能である。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載の具体的内容との対応関係を示す一例である。

第１実施形態において、車両用空調装置の全体構成の概略を示した図である。 第１実施形態において、ヒートポンプサイクルの一部を構成する圧縮機の内部構造を示した圧縮機の縦断面図である。 図２のIII部分を拡大図示した詳細図である。 第１実施形態の圧縮機に含まれるバネ部材を単体で示した断面図であって、そのバネ部材の温度が圧縮機の定常運転時の温度になっているときの形状を示した図である。 第１実施形態の圧縮機に含まれるバネ部材を単体で示した断面図であって、そのバネ部材の温度が圧縮機の定常運転時の温度に対し大幅に低い温度になっているときの形状を示した図である。 第１実施形態の車両用空調装置が暖房運転モードで運転される場合において圧縮機の吐出冷媒圧力、吸入冷媒圧力、吐出冷媒温度、および吸入冷媒温度の推移を示したタイムチャートである。 第２実施形態において圧縮機の内部構造を示した圧縮機の縦断面図であって、第１実施形態の図２に相当する図である。 図７のVIII部分を拡大図示した詳細図であって、第１実施形態の図３に相当する図である。 第２実施形態において第２バネ部材の温度が圧縮機の定常運転時の温度になっているときの、第２バネ部材の単体の形状を示した断面図であって、第１実施形態の図４に相当する図である。 第２実施形態において第２バネ部材の温度が圧縮機の定常運転時の温度に対し大幅に低い温度になっているときの、第２バネ部材の単体の形状を示した断面図であって、第１実施形態の図５に相当する図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態において、車両用空調装置１の全体構成の概略を示した図である。この車両用空調装置１は、例えばハイブリット自動車、プラグインハイブリット自動車、または電気自動車等の車両に搭載される。

車両用空調装置１は、図１に示すように、ヒートポンプサイクル１０、室内空調ユニット３０、および、不図示の空調制御装置等を備えている。このヒートポンプサイクル１０は、車両用空調装置１において、空調対象空間である車室内へ送風される車室内送風空気を冷却あるいは加熱する機能を果たす。

ヒートポンプサイクル１０は、車室内を冷房する冷房運転モードの冷媒回路、車室内を暖房する暖房運転モードの冷媒回路など、複数の冷媒回路に切替え可能な構成となっている。図１の実線矢印ＦＬ１は、ヒートポンプサイクル１０における冷房運転モード時の冷媒流れを示し、破線矢印ＦＬ２は暖房運転モード時の冷媒流れを示している。

また、ヒートポンプサイクル１０では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、ＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）等を採用してもよい。この冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。

図１に示すように、ヒートポンプサイクル１０は、圧縮機１１、室内凝縮器１２、高段側膨脹弁１３、気液分離器１４、中間圧側開閉弁１６ａ、低圧側開閉弁１６ｂ、冷房用開閉弁１６ｃ、バイパス開閉弁１６ｄ、低段側固定絞り１７、逆止弁１９、室外熱交換器２０、冷房用膨脹弁２２、室内蒸発器２３、アキュムレータ２４、および各冷媒通路１５、１８、２５、２６等を有している。なお、室内凝縮器１２および室内蒸発器２３は、ヒートポンプサイクル１０に含まれると共に室内空調ユニット３０にも含まれる。

ヒートポンプサイクル１０の構成機器のうち、圧縮機１１は、ヒートポンプサイクル１０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものである。すなわち、圧縮機１１が圧縮する流体は、ヒートポンプサイクル１０を循環する冷媒である。圧縮機１１の構造の詳細については後述する。

圧縮機１１は吸入ポート１１ａと中間圧ポート１１ｂと吐出ポート１１ｃとを有し、例えばエンジンルーム内に配置されている。圧縮機１１の吸入ポート１１ａおよび中間圧ポート１１ｂは、圧縮機１１の外部から冷媒を圧縮機１１内へ流入させる冷媒入口である。一方、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃは、圧縮機１１の外部へ冷媒を流出させる冷媒出口である。

圧縮機１１の吐出ポート１１ｃには、室内凝縮器１２の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器１２は、車室内に配置された室内空調ユニット３０の空調ケース３１内に収容されている。この室内凝縮器１２は、室内凝縮器１２を通過する空気と圧縮機１１によって圧縮された高圧冷媒とを熱交換させる室内熱交換器である。

室内凝縮器１２の冷媒出口側には、室内凝縮器１２から流出した高圧冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧可能な高段側膨脹弁１３の入口側が接続されている。この高段側膨脹弁１３は、弁開度が電動で調節される電気式の可変絞り機構である。高段側膨脹弁１３は、空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。また、高段側膨脹弁１３は、減圧作用を発揮する絞り状態と減圧作用を発揮しない全開状態とに設定可能に構成されている。

高段側膨脹弁１３の出口側には、気液分離器１４の冷媒流入ポート１４ｂが接続されている。この気液分離器１４は、高段側膨脹弁１３から冷媒流入ポート１４ｂに流入した冷媒の気液を分離する。気液分離器１４は、例えば、遠心力の作用によって冷媒の気液を分離する遠心分離方式のものである。気液分離器１４は、例えばエンジンルーム内など車室外に配置されている。

そして、気液分離器１４は、高段側膨脹弁１３から冷媒が流入する冷媒流入ポート１４ｂと、気液分離器１４内で分離された気相冷媒を流出させる気相冷媒流出ポート１４ｃと、気液分離器１４内で分離された液相冷媒を流出させる液相冷媒流出ポート１４ｄとを有している。

また、気液分離器１４の気相冷媒流出ポート１４ｃには、図１に示すように、中間圧冷媒通路１５を介して、圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂが接続されている。この中間圧冷媒通路１５には、中間圧側開閉弁１６ａが配置されている。この中間圧側開閉弁１６ａは中間圧冷媒通路１５を開閉する電磁弁であり、空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

なお、中間圧側開閉弁１６ａは、中間圧冷媒通路１５を開いた際には逆止弁としての機能（すなわち、逆止弁機能）を発揮するように構成されていてもよい。その逆止弁機能とは、気液分離器１４の気相冷媒流出ポート１４ｃから圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂへの冷媒流れを許容する一方でその中間圧ポート１１ｂから気相冷媒流出ポート１４ｃへの冷媒流れを阻止する機能である。これにより、中間圧側開閉弁１６ａが中間圧冷媒通路１５を開いた際に、圧縮機１１側から気液分離器１４へ冷媒が逆流することが防止される。

気液分離器１４の液相冷媒流出ポート１４ｄには、低段側固定絞り１７を介して室外熱交換器２０の冷媒入口側が接続されている。それと共に、冷媒流れにおいてその液相冷媒流出ポート１４ｄと室外熱交換器２０の冷媒入口側との間には、低段側固定絞り１７と並列に設けられた固定絞り迂回用通路１８（以下、単に迂回用通路１８と呼ぶ）が設けられている。

この迂回用通路１８は、液相冷媒流出ポート１４ｄから低段側固定絞り１７を迂回させて室外熱交換器２０側へ冷媒を導く冷媒通路である。また、迂回用通路１８には、低圧側開閉弁１６ｂが配置されている。この低圧側開閉弁１６ｂは迂回用通路１８を開閉する電磁弁であり、空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

ここで、冷媒が低圧側開閉弁１６ｂを通過する際に生じる圧力損失は、低段側固定絞り１７を通過する際に生じる圧力損失に対して極めて小さい。従って、気液分離器１４の液相冷媒流出ポート１４ｄから流出した冷媒は、低圧側開閉弁１６ｂが開いている場合には迂回用通路１８を介して室外熱交換器２０へ流入し、低圧側開閉弁１６ｂが閉じている場合には低段側固定絞り１７を介して室外熱交換器２０へ流入する。

低段側固定絞り１７としては、絞り開度が固定されたノズルまたはオリフィス等を採用することができる。

図１に示す室外熱交換器２０には、上述したように気液分離器１４の液相冷媒流出ポート１４ｄから低段側固定絞り１７または迂回用通路１８を介して冷媒が流入する。室外熱交換器２０は、例えばエンジンルーム内など車室外に配置されている。室外熱交換器２０は、その室外熱交換器２０を通過する空気と気液分離器１４から流出した低圧冷媒とを熱交換させる。その室外熱交換器２０を通過する空気とは、例えば車両走行または不図示の送風機の送風によってエンジンルーム内へ導入される車外の空気である。

室外熱交換器２０の冷媒出口側には、逆止弁１９の冷媒入口側が接続されている。この逆止弁１９は、室外熱交換器２０から流出する向きの冷媒流れを許容する一方で、室外熱交換器２０へ向かう冷媒流れを阻止する。

逆止弁１９の冷媒出口側には、冷房用膨脹弁２２の冷媒入口側が接続されている。冷房用膨脹弁２２は、上述した高段側膨脹弁１３と同様の基本構成を備えている。すなわち、冷房用膨脹弁２２は電気式の可変絞り機構であり、空調制御装置から出力される制御信号によってその作動が制御される。また、冷房用膨脹弁２２は、減圧作用を発揮する絞り状態と、冷房用膨脹弁２２を冷媒が通過することを阻止する全閉状態とに設定可能に構成されている。

冷房用膨脹弁２２の出口側には、室内蒸発器２３の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器２３は室内空調ユニット３０の空調ケース３１内に収容されている。この室内蒸発器２３は、その室内蒸発器２３の内部を流通する冷媒と室内蒸発器２３を通過する空気とを熱交換させ、その熱交換により冷媒を蒸発させると共にその通過する空気を冷却する。

室内蒸発器２３の出口側には、エバポレータプレッシャーレギュレータ２１（以下、ＥＰＲ２１と略する）を介してアキュムレータ２４の入口側が接続されている。ＥＰＲ２１は圧力調整弁であり、室内蒸発器２３の出口側における冷媒圧力を一定値以上に保つように作動する。

また、アキュムレータ２４は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して余剰冷媒を蓄える低圧側気液分離器である。さらに、アキュムレータ２４の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入ポート１１ａが接続されている。

また、室外熱交換器２０の冷媒出口側には、上記の逆止弁１９、冷房用膨脹弁２２、室内蒸発器２３、およびＥＰＲ２１と並列に、膨脹弁迂回用通路２５が接続されている。この膨脹弁迂回用通路２５は、逆止弁１９、冷房用膨脹弁２２、室内蒸発器２３、およびＥＰＲ２１を迂回させてアキュムレータ２４の入口側へ導く冷媒通路である。また、膨脹弁迂回用通路２５には、冷房用開閉弁１６ｃが配置されている。この冷房用開閉弁１６ｃは膨脹弁迂回用通路２５を開閉する電磁弁であり、空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

また、冷房用開閉弁１６ｃが開いている場合、冷媒が冷房用開閉弁１６ｃを通過する際に生じる圧力損失は、逆止弁１９、冷房用膨脹弁２２、室内蒸発器２３、およびＥＰＲ２１を通過する際に生じる圧力損失に対して極めて小さい。

従って、室外熱交換器２０から流出した冷媒は、冷房用開閉弁１６ｃが開いている場合には膨脹弁迂回用通路２５を介してアキュムレータ２４へ流入し、冷房用開閉弁１６ｃが閉じている場合には、逆止弁１９と冷房用膨脹弁２２と室内蒸発器２３とＥＰＲ２１とを順に介してアキュムレータ２４へ流入する。

また、室内凝縮器１２の冷媒出口側と高段側膨脹弁１３の入口側とをつなぐ冷媒通路と、逆止弁１９の冷媒出口側と冷房用膨脹弁２２の冷媒入口側とをつなぐ冷媒通路とを連結する室外器バイパス通路２６が設けられている。そして、その室外器バイパス通路２６には、バイパス開閉弁１６ｄが配置されている。このバイパス開閉弁１６ｄは室外器バイパス通路２６を開閉する電磁弁であり、空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

次に、室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０は、車室内最前部のインストルメントパネルの内側に配置されている。この室内空調ユニット３０は、図１に示すように、空調ケース３１、送風機３２、内外気切替装置３３、エアミックスドア３４、ヒータコア３７、不図示の複数の吹出口ドア、前述の室内凝縮器１２、および室内蒸発器２３等を有している。

室内空調ユニット３０の空調ケース３１は、室内空調ユニット３０の外殻を形成するとともに、その空調ケース３１の内部に車室内に送風される車室内送風空気の空気通路を形成する。そして、この空調ケース３１内には、送風機３２、ヒータコア３７、前述の室内凝縮器１２、および室内蒸発器２３等が収容されている。

詳細には、空調ケース３１は、その空調ケース３１内の空気通路の一部として温風通路３５ａおよびバイパス通路３５ｂを形成している。空調ケース３１内には、室内蒸発器２３よりも空気流れ下流側の空気通路を仕切る仕切壁３１１が設けられているので、その温風通路３５ａとバイパス通路３５ｂとの組合せは２組形成されている。これにより、室内空調ユニット３０は、吹出温度が異なる空調空気を同時に吹き出すことができる。

温風通路３５ａおよびバイパス通路３５ｂは何れも室内蒸発器２３に対し空気流れ下流側に配置されている。温風通路３５ａには、室内凝縮器１２とヒータコア３７とが配置されている。そして、そのヒータコア３７は、ヒータコア３７を通過する空気とエンジン冷却水とを熱交換させることによりその通過する空気を加熱する熱交換器であり、室内凝縮器１２よりも空気流れ上流側に配置されている。

バイパス通路３５ｂは温風通路３５ａと並列に設けられており、室内蒸発器２３からの空気を温風通路３５ａを迂回させ且つ車室内へ向けて空気を流す。

空調ケース３１の空気流れ最上流側には、車室内の空気（すなわち、内気）と車室外の空気（すなわち、外気）とを切替導入する内外気切替装置３３が配置されている。この内外気切替装置３３は内外気切替ドアを有し、その内外気切替ドアによって、空調ケース３１内に内気を導入させる内気導入口の開口面積と外気を導入させる外気導入口の開口面積とを連続的に調整する。これにより、内外気切替装置３３は、空調ケース３１内に導入される内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させる。

内外気切替装置３３の空気流れ下流側であって室内蒸発器２３の空気流れ上流側には、内外気切替装置３３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機３２が配置されている。この送風機３２は、遠心多翼ファン（すなわち、シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機である。送風機３２の回転数は、空調制御装置から出力される制御電圧によって制御される。

また、空調ケース３１内にはエアミックスドア３４が設けられており、そのエアミックスドア３４は、室内蒸発器２３の空気流れ下流側であって、且つ、温風通路３５ａおよびバイパス通路３５ｂの空気流れ上流側に配置されている。エアミックスドア３４は、温風通路３５ａとバイパス通路３５ｂとの組合せ毎に設けられているので、空調ケース３１内にはエアミックスドア３４が合計２つ設けられている。

例えば、エアミックスドア３４は、温風通路３５ａの入口とバイパス通路３５ｂの入口とを開閉するスライドドア装置である。エアミックスドア３４は、空調制御装置から出力される制御信号によって作動が制御される図示しないサーボモータによって駆動される。

そして、エアミックスドア３４は、そのスライド位置に応じて、温風通路３５ａとバイパス通路３５ｂとに流れる合計風量に対する温風通路３５ａに流れる風量の割合すなわち温風風量割合を調節する。この温風風量割合の調節により、空調ケース３１から吹き出される吹出空気の温度が調節される。

エアミックスドア３４は、周知のエアミックスドアと同様に、最大冷房位置から最大暖房位置までの間で連続的に移動することができる。その最大冷房位置とは、エアミックスドア３４が温風通路３５ａを全閉にすると共にバイパス通路３５ｂを全開にするドア位置である。また、最大暖房位置とは、エアミックスドア３４が温風通路３５ａを全開にすると共にバイパス通路３５ｂを全閉にするドア位置である。

空調ケース３１の空気流れ最下流部には、温風通路３５ａからの空気とバイパス通路３５ｂからの空気とが合流して成る合流空気を車室内へ吹き出す複数の開口孔である吹出口が配置されている。例えば、その複数の吹出口としては、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口などが挙げられる。その複数の吹出口にはそれぞれ、空調制御装置から出力される制御信号に従って吹出口を開閉する吹出口ドアが配置されている。

次に、車両用空調装置１の運転モードについて説明する。車両用空調装置１は、例えば冷房運転モードおよび暖房運転モード等を含む複数の運転モードのうちの何れかで運転される。以下では、冷房運転モードと暖房運転モードとについて説明するが、車両用空調装置１は、それら以外の運転モードでも運転されることがある。なお、運転モードは、乗員のスイッチ操作によって手動で切り替えられてもよいし、外気温度や車室内温度などの各種パラメータに応じて自動的に切り替えられてもよい。

（ａ）冷房運転モード
冷房運転モードでは、空調制御装置の制御により、高段側膨脹弁１３は減圧作用を発揮しない全開状態とされ、冷房用膨脹弁２２は減圧作用を発揮する絞り状態とされる。また、中間圧側開閉弁１６ａは閉弁状態とされ、低圧側開閉弁１６ｂは開弁状態とされ、冷房用開閉弁１６ｃは閉弁状態とされ、且つ、バイパス開閉弁１６ｄは閉弁状態とされる。これにより、ヒートポンプサイクル１０は、図１の実線矢印ＦＬ１に示すように冷媒が流れる冷房用冷媒回路に切り替えられる。

すなわち、この冷房用冷媒回路に切り替えられたヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃから吐出される冷媒は、「圧縮機１１の吐出ポート１１ｃ→室内凝縮器１２→高段側膨脹弁１３→気液分離器１４→低圧側開閉弁１６ｂ→室外熱交換器２０→逆止弁１９→冷房用膨脹弁２２→室内蒸発器２３→ＥＰＲ２１→アキュムレータ２４→圧縮機１１の吸入ポート１１ａ」の順に流れて循環する。

また、空調制御装置は、冷房運転モードでは、エアミックスドア３４を最大冷房位置に位置決めする。従って、冷房用冷媒回路を循環する冷媒は、室内凝縮器１２で送風空気へ殆ど放熱することなく、室内凝縮器１２を通過する。そして、室内蒸発器２３で冷却された送風空気の全量がバイパス通路３５ｂへ流れ、その送風空気は加熱されずに車室内へ吹き出される。これにより、車室内の冷房を実現することができる。

（ｂ）暖房運転モード
暖房運転モードでは、空調制御装置の制御により、高段側膨脹弁１３は絞り状態とされ、冷房用膨脹弁２２は全閉状態とされる。また、中間圧側開閉弁１６ａは開弁状態とされ、低圧側開閉弁１６ｂは閉弁状態とされ、冷房用開閉弁１６ｃは開弁状態とされ、且つ、バイパス開閉弁１６ｄは閉弁状態とされる。これにより、ヒートポンプサイクル１０は、図１の破線矢印ＦＬ２に示すように冷媒が流れる暖房用冷媒回路に切り替えられる。

すなわち、この暖房用冷媒回路に切り替えられたヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１の吐出ポート１１ｃから吐出される冷媒は、「圧縮機１１の吐出ポート１１ｃ→室内凝縮器１２→高段側膨脹弁１３→気液分離器１４」の順に流れる。

そして、気液分離器１４で分離された気相冷媒は気相冷媒流出ポート１４ｃから流出し、中間圧冷媒通路１５を介して圧縮機１１の中間圧ポート１１ｂへ流入する。それと共に、気液分離器１４で分離された液相冷媒は液相冷媒流出ポート１４ｄから流出し、「気液分離器１４の液相冷媒流出ポート１４ｄ→低段側固定絞り１７→室外熱交換器２０→冷房用開閉弁１６ｃ→冷房用開閉弁１６ｃ→アキュムレータ２４→圧縮機１１の吸入ポート１１ａ」の順に流れる。

また、空調制御装置は、暖房モードでは、エアミックスドア３４を最大暖房位置に位置決めする。従って、暖房用冷媒回路を循環する冷媒は、室内凝縮器１２で送風空気へ放熱して凝縮する。また、送風機３２からの送風空気は室内蒸発器２３で冷却されずにその室内蒸発器２３を通過し、その送風空気の全量が温風通路３５ａへ流れる。そして、その送風空気は室内凝縮器１２で加熱されてから車室内へ吹き出される。これにより、車室内の暖房を実現することができる。

さらに、暖房モードでは、ヒートポンプサイクル１０は、圧縮機１１が吸入ポート１１ａと中間圧ポート１１ｂとの両方から冷媒を吸入することを伴うガスインジェクションサイクルとして運転される。

次に、圧縮機１１の構造について説明する。図２に示す圧縮機１１は、電動のスクロール型圧縮機であり、例えば車両のエンジンルーム内に配置される。図２の矢印ＤＲ１は、圧縮機１１が車両に搭載された車両搭載状態における圧縮機１１の上下方向ＤＲ１を示す。

図２および図３に示すように、圧縮機１１は、主要な構成要素として、流体圧縮部４０と電動モータ４２とハウジング４４と複数の軸受４８１、４８２、４８３と偏心軸５０とブッシュバランサ５２と吐出弁５４と仕切部材５６とバネ部材６０とを備えている。ハウジング４４は、圧縮機１１の外殻を成すものであり、モータケース４５と中間ブロック４６と吐出ブロック４７とを含んで構成されている。このモータケース４５と中間ブロック４６と吐出ブロック４７は何れも、例えばアルミニウム合金などの金属製である。

モータケース４５と中間ブロック４６と吐出ブロック４７は、その記載順で、電動モータ４２の回転軸心であるモータ軸心ＣＬｍの軸方向ＤＲｍ（以下、モータ軸方向ＤＲｍと呼ぶ）に並んで配置されている。モータケース４５と中間ブロック４６と吐出ブロック４７は互いに、ボルト止めによって一体固定されている。

圧縮機１１のモータケース４５は略有底筒状の形状を成し、そのモータケース４５内には、流体圧縮部４０と電動モータ４２とが収容されている。その流体圧縮部４０は、流体である冷媒を圧縮するスクロール式の圧縮機構として構成されており、固定スクロール４０１と旋回スクロール４０２と支持部材４０３とを有している。その旋回スクロール４０２は、図２および図３に示すように、非回転部材としての固定スクロール４０１との間に、冷媒を圧縮するための圧縮室４０ａを形成している。

モータケース４５には吸入ポート１１ａが形成されている。この吸入ポート１１ａにはアキュムレータ２４（図１参照）からの冷媒配管が接続されており、圧縮機１１の圧縮運転中に、アキュムレータ２４からの冷媒（詳細には、気相冷媒）はこの吸入ポート１１ａを介してモータケース４５の内部に流入する。吸入ポート１１ａからモータケース４５内に吸入された冷媒は、不図示の冷媒通路を経て、流体圧縮部４０の外周側から内周側へ移動する圧縮室４０ａの移動範囲のうち最外周側に位置する圧縮室４０ａへ導入される。

モータケース４５内における固定スクロール４０１と電動モータ４２のロータ４２２との間には、モータケース４５に対して固定された支持部材４０３が配置されている。その支持部材４０３は、電動モータ４２の回転軸４２３をその回転軸４２３の一方側の端部にて、第１軸受４８１を介して回転可能に支持している。なお、回転軸４２３の中心はモータ軸心ＣＬｍに一致しており、回転軸４２３の軸方向はモータ軸方向ＤＲｍと同じである。

また、回転軸４２３の他方側の端部は、第２軸受４８２を介してモータケース４５に回転可能に支持されている。その第２軸受４８２は、モータケース４５の内側に形成された第２軸受用凹部４５１に嵌め入れられている。この第２軸受用凹部４５１は、モータケース４５内でモータ軸方向ＤＲｍの他方側へ凹むように形成されている。すなわち、第２軸受用凹部４５１の底面４５１ａは、モータ軸方向ＤＲｍの一方側すなわち固定スクロール４０１側を向いている。

また、回転軸４２３は、モータ軸方向ＤＲｍの他方側の端部に、その他方側を向いてモータ軸心ＣＬｍに直交する他方端面４２３ｂを有している。回転軸４２３は、モータ軸方向ＤＲｍにおけるその他方端面４２３ｂの位置が第２軸受４８２の内輪の他方側の端面４８２ａ（すなわち、内輪他方端面４８２ａ）に揃うように、第２軸受４８２の内輪に嵌め入れられ固定されている。

回転軸４２３の固定スクロール４０１側（すなわち、モータ軸方向ＤＲｍの一方側）の端部には、固定スクロール４０１側へ突出する偏心軸５０が設けられている。この偏心軸５０の軸心は、モータ軸心ＣＬｍに対して偏心している。そのため、偏心軸５０は、回転軸４２３の回転に伴い、モータ軸心ＣＬｍに対し偏心して回転する。

また、その偏心軸５０はブッシュバランサ５２の嵌合穴に嵌合されており、ブッシュバランサ５２に対し相対回転可能となっている。そのブッシュバランサ５２は、偏心軸５０及びブッシュバランサ５２の偏心回転に起因したアンバランスを調整するバランスウエイトとしての機能を備えている。

また、ブッシュバランサ５２は、第３軸受４８３を介して旋回スクロール４０２に対し相対回転可能に連結されている。

旋回スクロール４０２は、円板状の旋回スクロール基板４０２ａと渦巻き状の旋回スクロール壁部４０２ｂとを備えており、旋回スクロール基板４０２ａおよび旋回スクロール壁部４０２ｂは一体形成されている。

その旋回スクロール基板４０２ａは、モータ軸方向ＤＲｍを旋回スクロール基板４０２ａの厚み方向として配置されている。また、旋回スクロール壁部４０２ｂは、モータ軸方向ＤＲｍにおける旋回スクロール基板４０２ａの圧縮室４０ａ側の面４０２ｃすなわちモータ軸方向ＤＲｍにおける一方側の旋回スクロール基板面４０２ｃから突出して形成されている。

また、旋回スクロール基板４０２ａは、モータ軸方向ＤＲｍにおいて旋回スクロール基板４０２ａの旋回スクロール壁部４０２ｂ側とは反対側に形成された第３軸受用凹部４０２ｄを有している。この第３軸受用凹部４０２ｄは、旋回スクロール基板４０２ａにおいてモータ軸方向ＤＲｍの一方側へ凹むように形成されている。すなわち、第３軸受用凹部４０２ｄの底面４０２ｅは、モータ軸方向ＤＲｍの他方側すなわち第２軸受４８２側を向いている。そして、第３軸受用凹部４０２には第３軸受４８３が嵌め入れられている。

なお、旋回スクロール４０２には、旋回スクロール４０２の回転（詳細には、旋回スクロール４０２の自転）を防止する不図示の自転防止機構が取り付けられている。そのため、モータ軸心ＣＬｍまわりの回転軸４２３の回転に伴い、旋回スクロール４０２は自転することなく、非回転部材としての固定スクロール４０１に対し、所定軸心としてのモータ軸心ＣＬｍまわりに旋回する。要するに、旋回スクロール４０２はモータ軸心ＣＬｍまわりを公転する公転旋回運動を行う。

固定スクロール４０１は、旋回スクロール４０２とモータ軸方向ＤＲｍに対向して噛合しており、モータケース４５に固定されている。固定スクロール４０１は、円板状の固定スクロール基板４０１ａと渦巻き状の固定スクロール壁部４０１ｂとを備えており、固定スクロール基板４０１ａおよび固定スクロール壁部４０１ｂは一体形成されている。

固定スクロール基板４０１ａは、モータ軸方向ＤＲｍを固定スクロール基板４０１ａの厚み方向として配置されている。それと共に、固定スクロール基板４０１ａは、モータ軸方向ＤＲｍにおいて固定スクロール基板４０１ａの中間ブロック４６側の端面位置がモータケース４５の中間ブロック４６側の端部に揃うように配置されている。

また、固定スクロール壁部４０１ｂは、モータ軸方向ＤＲｍにおける固定スクロール基板４０１ａの圧縮室４０ａ側の面４０１ｃすなわちモータ軸方向ＤＲｍにおける他方側の固定スクロール基板面４０１ｃから突出して形成されている。

圧縮機１１では、固定スクロール４０１の固定スクロール壁部４０１ｂと旋回スクロール４０２の旋回スクロール壁部４０２ｂとが互いに接触して噛み合うことにより、固定スクロール壁部４０１ｂと旋回スクロール壁部４０２ｂとの間に圧縮室４０ａが形成される。

そして、旋回スクロール４０２は、固定スクロール４０１に対しモータ軸心ＣＬｍまわりに公転旋回することによって、流体圧縮部４０の外周側から内周側（すなわち、中心側）へ圧縮室４０ａを移動しつつその圧縮室４０ａの容積を変化（具体的には、縮小）させる。この圧縮室４０ａの容積変化により、旋回スクロール４０２は圧縮室４０ａ内の流体を圧縮する。

旋回スクロール４０２の旋回スクロール壁部４０２ｂのうち中央寄りの部位に、バイパス通路４０２ｆが形成されている。このバイパス通路４０２ｆは、固定スクロール基板面４０１ｃに対向して摺動する旋回スクロール壁部４０２ｂの先端４０２ｇから、旋回スクロール壁部４０２ｂおよび旋回スクロール基板４０２ａをモータ軸方向ＤＲｍに貫通する細孔である。

このバイパス通路４０２ｆには、旋回スクロール壁部４０２ｂの先端４０２ｇと固定スクロール基板面４０１ｃとの間に生じる微小な軸方向隙間を経て、圧縮室４０ａで圧縮された冷媒の一部が流入する。例えば本実施形態では、バイパス通路４０２ｆには、圧縮途中の冷媒の一部が流入する。上記「圧縮室４０ａで圧縮された冷媒」とは、圧縮工程を終えた冷媒であってもよいが正確に言えば、圧縮工程を終えた冷媒には限定されず圧縮途中の冷媒であってもよい。すなわち、上記「圧縮室４０ａで圧縮された冷媒」とは、圧縮室４０ａでの圧縮開始から少なくとも圧縮された冷媒という意味である。

詳細には、バイパス通路４０２ｆには、冷媒と油との混合流体が流入する。そして、そのバイパス通路４０２ｆに入った混合流体は、第３軸受４８３の内輪と外輪との間等を経て、旋回スクロール４０２に対し固定スクロール基板４０１ａ側とは反対側すなわちモータ軸方向ＤＲｍの他方側に設けられた背圧室４０３ａへ導入される。この背圧室４０３ａ内の混合流体は、各部を潤滑しつつ、電動モータ４２の回転軸４２３内に形成されモータ軸方向ＤＲｍへ延びる軸内通路４２３ａを経て、電動モータ４２のステータ４２１およびロータ４２２が配置されたモータケース４５内の空間へと流れる。

背圧室４０３ａは支持部材４０３の内側に形成されている。すなわち、支持部材４０３は、背圧室４０３ａが形成された背圧室形成部となっている。そして、背圧室４０３ａはモータ軸方向ＤＲｍにおいて旋回スクロール４０２側へ開口し、その背圧室４０３ａの開口は旋回スクロール４０２によって塞がれている。

そのため、背圧室４０３ａは、その背圧室４０３ａ内の冷媒の圧力を、旋回スクロール４０２を固定スクロール４０１に対してモータ軸方向ＤＲｍに押し付ける背圧として作用させる。つまり、背圧室４０３ａ内の冷媒は、その冷媒圧力により、旋回スクロール４０２を固定スクロール４０１に対しモータ軸方向ＤＲｍに押し付けるように付勢する。更に、背圧室４０３ａの冷媒背圧が高まるほど、旋回スクロール壁部４０２ｂの先端４０２ｇと固定スクロール基板面４０１ｃとの間の軸方向隙間は狭められるので、その背圧室４０３ａの冷媒背圧は、圧縮機１１の定常運転中であれば略一定に保たれる。

この背圧室４０３ａの冷媒背圧に基づいた旋回スクロール４０２への付勢力が適切に発生することにより、圧縮室４０ａの気密性が確保されると共に、固定スクロール４０１に対する旋回スクロール４０２のスムーズな旋回が可能となる。

なお、本実施形態では例えば、旋回スクロール４０２の何れの旋回位置においても、バイパス通路４０２ｆは、固定スクロール壁部４０１ｂの径方向においてインジェクション通路４０１ｅよりも内側に位置するように設けられている。そのため、インジェクション通路４０１ｅから冷媒が圧縮室４０ａへ供給される場合には、バイパス通路４０２ｆから背圧室４０３ａへ流入する冷媒は、そのインジェクション通路４０１ｅからの冷媒を含むこととなる。

固定スクロール４０１の固定スクロール基板４０１ａには、固定スクロール基板４０１ａをモータ軸方向ＤＲｍに貫通した吐出通路４０１ｄが形成されており、その吐出通路４０１ｄは固定スクロール基板４０１ａの中央部分に配置されている。その吐出通路４０１ｄの出口には、吐出通路４０１ｄを開閉する吐出弁５４が備えられている。吐出弁５４は、吐出通路４０１ｄ内の冷媒の圧力が所定圧力以上になると開弁する。

また、固定スクロール基板４０１ａには、固定スクロール基板４０１ａをモータ軸方向ＤＲｍに貫通した一対のインジェクション通路４０１ｅが形成されている。その一対のインジェクション通路４０１ｅはそれぞれ吐出通路４０１ｄよりも固定スクロール基板４０１ａの外周側に配置され、中間ブロック４６側に開口している。インジェクション通路４０１ｅは、気液分離器１４の気相冷媒流出ポート１４ｃ（図１参照）から流出した中間圧の冷媒を圧縮室４０ａに導入する通路である。

電動モータ４２は、流体圧縮部４０を駆動する駆動源である。電動モータ４２は、モータケース４５に固定されたステータ４２１と、ステータ４２１の内周側に挿入されたロータ４２２と、ロータ４２２の内周側に挿入された回転軸４２３とを備えている。そのロータ４２２は回転軸４２３に相対回転不能に連結されており、そのロータ４２２および回転軸４２３は、ステータ４２１に対し相対回転可能となっている。

ステータ４２１に含まれるコイルには、不図示のモータ駆動回路から三相交流が供給されるようになっている。ロータ４２２は、ステータ４２１のコイルに供給される電力によって回転駆動される。そのロータ４２２の回転に伴い、回転軸４２３と連結された旋回スクロール４０２が旋回（詳細には、公転）し、圧縮室４０ａ内の冷媒が圧縮される。

また、モータケース４５内の下部には、ヒートポンプサイクル１０において余剰となった液相冷媒４５ａが溜まるようになっている。電動モータ４２の一部は、このモータケース４５内の液相冷媒４５ａに漬かっている。

中間ブロック４６には、中間圧ポート１１ｂとインジェクション中継室４６ａと一対の中継孔４６ｂとが形成されている。この中間圧ポート１１ｂには、中間圧冷媒通路１５（図１参照）を構成する冷媒配管が接続されている。

また、インジェクション中継室４６ａは中間圧ポート１１ｂへ連通している。更に、インジェクション中継室４６ａは、一対の中継孔４６ｂを介して、一対のインジェクション通路４０１ｅへそれぞれ連通している。従って、中間圧ポート１１ｂへ流入する中間圧冷媒は、中間圧ポート１１ｂから、インジェクション中継室４６ａ、中継孔４６ｂ、インジェクション通路４０１ｅを順に経て、圧縮室４０ａ内へ吸い込まれる。

すなわち、固定スクロール４０１においてインジェクション通路４０１ｅは、圧縮機１１外部の気液分離器１４から導入された冷媒を圧縮室４０ａ内の圧縮途中の冷媒へ合流させる合流用通路として機能する。なお、図１の中間圧側開閉弁１６ａは冷房運転モード時には閉弁状態になり暖房運転モード時には開弁状態になるので、インジェクション通路４０１ｅには、車両用空調装置１の暖房運転中に気液分離器１４からの冷媒が供給される。言い換えれば、インジェクション通路４０１ｅには、室内凝縮器１２が車室内への送風空気へ冷媒から放熱させると共に室外熱交換器２０が外気から冷媒へ吸熱させる場合に、気液分離器１４からの冷媒が供給される。

中間ブロック４６には、吐出弁５４を介して吐出通路４０１ｄへ連通する第１吐出室４６ｃも形成されている。この第１吐出室４６ｃは、中間ブロック４６のうち、インジェクション中継室４６ａに対しモータ軸方向ＤＲｍでの固定スクロール４０１側に設けられている。

吐出ブロック４７には、吐出ポート１１ｃと第２吐出室４７ａと連通路４７ｂと第３吐出室４７ｃとが形成されている。この吐出ポート１１ｃには、室内凝縮器１２（図１参照）へつながる冷媒配管が接続されている。なお、第２吐出室４７ａとインジェクション中継室４６ａとの間には仕切部材５６が配置され、第２吐出室４７ａは、この仕切部材５６によってインジェクション中継室４６ａに対して隔てられている。

第２吐出室４７ａは、中間ブロック４６に形成された不図示の通路を介して第１吐出室４６ｃへ連通している。更に、第２吐出室４７ａは、連通路４７ｂを介して第３吐出室４７ｃへ連通している。この第３吐出室４７ｃは吐出ポート１１ｃへ連通している。従って、圧縮室４０ａから吐出通路４０１ｄへ吐出される冷媒は、その吐出通路４０１ｄから、第１吐出室４６ｃ、第２吐出室４７ａ、第３吐出室４７ｃを順に経て、吐出ポート１１ｃから圧縮機１１の外部へ吐出される。なお、第３吐出室４７ｃ内には周知の油分離器５８が配置されており、第３吐出室４７ｃ内へ流入した冷媒は、その冷媒に混合している油が油分離器５８で分離された上で吐出ポート１１ｃへと流れる。

図３および図４に示すバネ部材６０は、そのバネ部材６０のバネ力によって旋回スクロール４０２を固定スクロール４０１に対してモータ軸方向ＤＲｍに押し付ける押付力Ｆｐを発生する押付装置である。そのバネ部材６０のバネ力は、電動モータ４２の回転軸４２３とブッシュバランサ５２とを順次介して旋回スクロール基板４０２ａへと伝わる。従って、バネ部材６０は、そのバネ部材６０のバネ力を旋回スクロール４０２への押付力Ｆｐとして作用させることができる。

詳細には、バネ部材６０は、モータ軸方向ＤＲｍを厚み方向とし中央に貫通孔６０ａが空いた円板形状すなわち座金形状を成している。そして、バネ部材６０は、モータ軸方向ＤＲｍに相対向する第２軸受用凹部４５１の底面４５１ａと回転軸４２３の他方端面４２３ｂおよび第２軸受４８２の内輪他方端面４８２ａとの間に挟まれている。

すなわち、バネ部材６０は、第２軸受４８２の内輪と回転軸４２３とに接触しているので、背圧室４０３ａ内の冷媒との間で回転軸４２３を介して又は第２軸受４８２の内輪と回転軸４２３とを介して熱の授受が可能となっている。要するに、バネ部材６０は、背圧室４０３ａ内の冷媒の温度を間接的に感知可能な箇所に配置されている。

そして、バネ部材６０は、低膨張層６０１と高膨張層６０２とがモータ軸方向ＤＲｍに積層されてなるバイメタルワッシャで構成されている。その高膨張層６０２の線膨張係数は低膨張層６０１の線膨張係数に比して大きく、高膨張層６０２は、低膨張層６０１に対しモータ軸方向ＤＲｍの一方側すなわち回転軸４２３側に積層されている。

従って、図５に示すように、バネ部材６０は、そのバネ部材６０の自由状態においては、バネ部材６０の温度が低いほど、バネ部材６０の中央部分がモータ軸方向ＤＲｍの一方側（すなわち、低膨張層６０１に対する高膨張層６０２側）へ突き出るように反る。そして、低膨張層６０１および高膨張層６０２のそれぞれの構成材料としては、圧縮機１１の定常運転時にはバネ部材６０が図４のように平板状になるものが選択されている。

このように構成されたバネ部材６０は、その中央部分をモータ軸方向ＤＲｍの一方側へ突き出すように反ろうとするほど、図３および図５に示すように、回転軸４２３と第２軸受４８２の内輪とをモータ軸方向ＤＲｍの一方側へ付勢する。

すなわち、バネ部材６０は、低膨張層６０１の線膨張係数と高膨張層６０２の線膨張係数と差に起因して、バネ部材６０の温度が低いほど旋回スクロール４０２への押付力Ｆｐを大きくする。要するに、バネ部材６０の温度は背圧室４０３ａ内の冷媒の温度に対応しているので、バネ部材６０は、その背圧室４０３ａ内の冷媒の温度が低いほど旋回スクロール４０２への押付力Ｆｐを大きくする。

ここで、圧縮機１１が圧縮する冷媒の圧力と温度との関係について図６を用いて説明する。図６は、車両用空調装置１が暖房運転モードで運転される場合において圧縮機１１の吐出冷媒圧力ＰＤ、吸入冷媒圧力ＰＳ、吐出冷媒温度ＴＤ、および吸入冷媒温度ＴＳの推移を示したタイムチャートである。図６の横軸は経過時間であり、ｔ０時点は、停止していた圧縮機１１が作動し始めた時点を示している。

なお、圧縮機１１の吐出冷媒圧力ＰＤとは圧縮機１１の吐出ポート１１ｃにおける冷媒圧力であり、吸入冷媒圧力ＰＳとは吸入ポート１１ａおける冷媒圧力である。また、吐出冷媒温度ＴＤとは吐出ポート１１ｃにおける冷媒温度であり、吸入冷媒温度ＴＳとは吸入ポート１１ａおける冷媒温度である。

この図６に示すように、圧縮機１１で圧縮される冷媒の圧力ＰＤ、ＰＳと温度ＴＤ、ＴＳとの間には相関があり、このことは背圧室４０３ａの冷媒圧力と冷媒温度との関係でも同様である。すなわち、背圧室４０３ａの冷媒圧力と冷媒温度は、その冷媒温度が低いほど冷媒圧力も低いという相関を有する。

そして上記のように、図３に示すバネ部材６０は、そのバネ部材６０が発生する旋回スクロール４０２への押付力Ｆｐを、その背圧室４０３ａ内の冷媒の温度が低いほど大きくする。従って、背圧室４０３ａ内の冷媒温度に応じて背圧室４０３ａ内の冷媒圧力が低いほど、バネ部材６０が発生する押付力Ｆｐは大きくなる。

このことから、旋回スクロール４０２を固定スクロール４０１に対してモータ軸方向ＤＲｍに押し付ける背圧として作用する背圧室４０３ａ内の冷媒圧力が不足する際に、旋回スクロール４０２への押付力Ｆｐを適切に確保することが可能である。言い換えれば、例えば暖房運転の起動時など背圧室４０３ａ内の冷媒圧力が上がらずその冷媒圧力が旋回スクロール４０２を固定スクロール４０１に押し付ける上で適切に確保されない場合に、バネ部材６０は、その背圧室４０３ａ内の冷媒圧力に替わる代用として機能する。

そして、圧縮機１１の吸入ポート１１ａと中間圧ポート１１ｂとへ流入する冷媒が定常運転時に比して低温であっても、バネ部材６０の押付力Ｆｐが適切に確保されるので、旋回スクロール４０２は安定して旋回し最適な圧縮仕事を行うことが可能となる。延いては、圧縮機１１の振動低減、および、その圧縮機１１の振動に起因する車内音と車外音との低減により乗員の快適性の向上を図ることができる。更に、圧縮室４０ａの気密性が適切に確保されるので、圧縮機１１の高効率での作動を実現し、圧縮機１１へ供給される電力を効率よく最適に使用することができる。

また、図６に示す冷媒圧力ＰＤ、ＰＳと冷媒温度ＴＤ、ＴＳとの相関関係に基づきバネ部材６０の各層６０１、６０２の材料選択をしてバネ部材６０の押付力Ｆｐを規定すれば、圧縮室４０ａ内の冷媒を圧縮する上で安定した押付力Ｆｐを確保することができる。

また、本実施形態によれば、図３および図４に示すバネ部材６０は、バネ部材６０の温度が低いほど旋回スクロール４０２への押付力Ｆｐを大きくする。そして、バネ部材６０は、背圧室４０３ａ内の冷媒の温度を感知可能な箇所に配置されている。従って、旋回スクロール４０２への押付力Ｆｐを発生する押付装置をバネ部材６０という簡単な構成にすることができると共に、バネ部材６０による押付力Ｆｐを背圧室４０３ａ内の冷媒温度に応じて増減することができる。

また、本実施形態によれば、バネ部材６０はバイメタルワッシャで構成されている。そして、そのバネ部材６０は、低膨張層６０１の線膨張係数と高膨張層６０２の線膨張係数と差に起因して、バネ部材６０の温度が低いほど旋回スクロール４０２への押付力Ｆｐを大きくする。従って、バイメタルワッシャの温度とバネ力との関係を利用することにより簡単な構成で、バネ部材６０による押付力Ｆｐを背圧室４０３ａ内の冷媒温度に応じて増減することができる。

また、本実施形態によれば、インジェクション通路４０１ｅには、車両用空調装置１の暖房運転中に気液分離器１４からの冷媒が供給される。そのため、暖房運転の起動時に生じやすい背圧室４０３ａ内の冷媒圧力の不足を補うように、バネ部材６０は旋回スクロール４０２への押付力Ｆｐを発生させることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の第１実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。

図７および図８に示すように、本実施形態の圧縮機１１は、第１実施形態のバネ部材６０を第１バネ部材６０として備え、更に第２バネ部材６２を備えている。本実施形態は、この点において第１実施形態と異なっている。

具体的に、本実施形態の第２バネ部材６２は、第１バネ部材６０と同様に旋回スクロール４０２への押付力Ｆｐを発生する押付装置である。第２バネ部材６２は旋回スクロール４０２に接触しているので、旋回スクロール４０２に対し直接に押付力Ｆｐを作用させることができる。

第２バネ部材６２は、第１バネ部材６０と同様のバイメタルワッシャで構成されている。すなわち、図９に示すように、第２バネ部材６２の中央部分には貫通孔６２ａが空いており、第２バネ部材６２は、第１バネ部材６０の低膨張層６０１に相当する低膨張層６２１と、第１バネ部材６０の高膨張層６０２に相当する高膨張層６２２とを有している。但し、第２バネ部材６２において高膨張層６２２は、低膨張層６２１に対しモータ軸方向ＤＲｍの他方側すなわち回転軸４２３側に積層されている。

また、第３軸受用凹部４０２ｄの底面４０２ｅは第３軸受４８３の内輪の一方側の端面４８３ａ（すなわち、内輪一方端面４８３ａ）とモータ軸方向ＤＲｍに相対向している。本実施形態の第２バネ部材６２は、その第３軸受用凹部４０２ｄの底面４０２ｅと第３軸受４８３の内輪一方端面４８３ａとの間に挟まれている。

すなわち、第２バネ部材６２は、背圧室４０３ａ内の冷媒との間で直接的に熱の授受が可能であり、更に、第３軸受４８３の内輪および外輪を介して間接的にも熱の授受が可能となっている。要するに、第２バネ部材６２は、背圧室４０３ａ内の冷媒の温度を直接的または間接的に感知可能な箇所に配置されている。

第２バネ部材６２は低膨張層６２１と高膨張層６２２とを有するので、図１０に示すように、その第２バネ部材６２の自由状態においては、第２バネ部材６２の温度が低いほど、第２バネ部材６２の中央部分がモータ軸方向ＤＲｍの他方側（すなわち、低膨張層６２１に対する高膨張層６２２側）へ突き出るように反る。また、第２バネ部材６２も第１バネ部材６０と同様に、圧縮機１１の定常運転時には図９のように平板状になる。

このように構成された第２バネ部材６２は、第１バネ部材６０と同様に、図８に示す旋回スクロール４０２への第２バネ部材６２の押付力Ｆｐを、第２バネ部材６２の温度が低いほど大きくする。要するに、第２バネ部材６２は、背圧室４０３ａ内の冷媒の温度が低いほど、その第２バネ部材６２の押付力Ｆｐを大きくする。

本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

また、本実施形態によれば、第２バネ部材６２は、第１バネ部材６０よりも旋回スクロール４０２に近い箇所に配置されている。従って、第２バネ部材６２は、第１バネ部材６０と比較して、旋回スクロール４０２へ押付力Ｆｐを適切な大きさで及ぼしやすい。

（他の実施形態）
（１）上述の各実施形態において、圧縮機１１はヒートポンプサイクル１０の一部を構成するので、圧縮機１１が圧縮する流体は、ヒートポンプサイクル１０を循環する冷媒であるが、これに限らない。例えば圧縮機１１はヒートポンプサイクル１０以外の用途に用いられてもよく、圧縮機１１が圧縮する流体は冷媒以外の他の流体であっても差し支えない。

（２）上述の第１実施形態において、図２および図３に示すように、バネ部材６０は、背圧室４０３ａ内の冷媒の温度を間接的に感知可能な箇所に配置されているが、その冷媒の温度を直接的に感知可能な箇所に配置されていても構わない。

（３）上述の第１実施形態において、図４に示すように、バネ部材６０はバイメタルワッシャで構成されているが、バイメタルではなく例えば形状記憶合金等で構成されていても差し支えない。また、バネ部材６０の形状に限定はなく、バネ部材６０は座金形状を成している必要もない。これらのことは、第２実施形態の第１および第２バネ部材６０、６２についても同様である。

（４）上述の第１実施形態において、バネ部材６０は第２軸受４８２に対して設けられているが、圧縮機１１が有する複数の軸受４８１、４８２、４８３のうちの何れか１つまたは２つ以上に対して設けられていてもよい。また、バネ部材６０は、各軸受４８１、４８２、４８３から離れて配置されていることも考え得る。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、圧縮機は、旋回スクロールを固定スクロールに対して所定軸心の軸方向に押し付ける押付力を発生する押付装置を備える。そして、その押付装置は、背圧室内の流体の温度が低いほど押付力を大きくする。

また、第２の観点によれば、押付装置は、その押付装置の温度が低いほど上記押付力を大きくするバネ部材で構成され、背圧室内の流体の温度を直接的に又は間接的に感知可能な箇所に配置される。従って、押付装置を簡単な構成としつつ、背圧室内の流体の温度に応じて押付装置による上記押付力を増減することが可能である。

また、第３の観点によれば、押付装置はバイメタルワッシャで構成され、背圧室内の流体の温度を直接的に又は間接的に感知可能な箇所に配置される。そして、そのバイメタルワッシャは、低膨張層の線膨張係数と高膨張層の線膨張係数と差に起因して、バイメタルワッシャの温度が低いほど上記押付力を大きくする。従って、バイメタルワッシャの温度とバネ力との関係を利用することにより簡単な構成で、背圧室内の流体の温度に応じて押付装置による上記押付力を増減することが可能である。

また、第４の観点によれば、固定スクロールには、外部から導入された流体を圧縮室内の圧縮途中の流体へ合流させる合流用通路が形成されている。

また、第５の観点によれば、固定スクロールに形成された合流用通路には、室内熱交換器が車室内への送風空気へ冷媒から放熱させると共に室外熱交換器が外気から冷媒へ吸熱させる場合に、気液分離器から流出した冷媒が圧縮機外部からの流体として供給される。従って、押付装置を備えた圧縮機は、暖房運転を行うヒートポンプサイクルに適用される。

１１ 圧縮機
４０ａ 圧縮室
４０１ 固定スクロール
４０２ 旋回スクロール
４０３ 支持部材（背圧室形成部）
４０３ａ 背圧室
６０ バネ部材（押付装置）
６２ 第２バネ部材（押付装置）
Ｆｐ 押付力
ＤＲｍ モータ軸方向（所定軸心の軸方向）

Claims (5)

1. 非回転部材としての固定スクロール（４０１）と、
   該固定スクロールとの間に圧縮室（４０ａ）を形成し、該固定スクロールに対し所定軸心（ＣＬｍ）まわりに旋回することによって前記圧縮室の容積を変化させ、該圧縮室の容積変化により該圧縮室内の流体を圧縮する旋回スクロール（４０２）と、
   前記圧縮室で圧縮された流体の一部が導入される背圧室（４０３ａ）が形成された背圧室形成部（４０３）と、
   前記旋回スクロールを前記固定スクロールに対して前記所定軸心の軸方向（ＤＲｍ）に押し付ける押付力（Ｆｐ）を発生する押付装置（６０、６２）とを備え、
   前記背圧室は、該背圧室内の流体の圧力を、前記旋回スクロールを前記固定スクロールに対して前記軸方向に押し付ける背圧として作用させ、
   前記押付装置は、前記背圧室内の流体の温度が低いほど前記押付力を大きくする圧縮機。
2. 前記押付装置は、該押付装置の温度が低いほど前記押付力を大きくするバネ部材で構成され、前記背圧室内の流体の温度を直接的に又は間接的に感知可能な箇所に配置されている請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記押付装置は、低膨張層（６０１、６２１）と該低膨張層に比して線膨張係数が大きい高膨張層（６０２、６２２）とが前記軸方向に積層されてなるバイメタルワッシャで構成され、前記背圧室内の流体の温度を直接的に又は間接的に感知可能な箇所に配置され、
   前記バイメタルワッシャは、前記低膨張層の線膨張係数と前記高膨張層の線膨張係数と差に起因して、前記バイメタルワッシャの温度が低いほど前記押付力を大きくする請求項１に記載の圧縮機。
4. 前記固定スクロールには、外部から導入された流体を前記圧縮室内の圧縮途中の流体へ合流させる合流用通路（４０１ｅ）が形成されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧縮機。
5. 室内熱交換器（１２）と、該室内熱交換器から冷媒が流入する気液分離器（１４）と、該気液分離器から冷媒が流入する室外熱交換器（２０）とを有するヒートポンプサイクル（１０）の一部を構成する圧縮機であって、
   前記気液分離器および前記室外熱交換器は車室外に配置され、
   前記合流用通路には、前記室内熱交換器が車室内への送風空気へ冷媒から放熱させると共に前記室外熱交換器が外気から冷媒へ吸熱させる場合に、前記気液分離器から流出した冷媒が前記外部からの流体として供給される請求項４に記載の圧縮機。

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