JP2018159285A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】コンタミネーションによる背圧制御弁の機能不全を抑制する。【解決手段】スクロール型圧縮機は、固定スクロール及び旋回スクロール３４０を有するスクロールユニットと、スクロールユニットにより圧縮された流体が吐出される吐出室Ｈ３と、旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける背圧を作用させる背圧室Ｈ４と、吐出室と背圧室とを連通する背圧供給通路Ｌ１の途上に配設された切替弁９００と、を備えている。そして、切替弁は、スクロールユニットの作動状態に応じて、吐出室と背圧室とを連通する第１の状態と、背圧室と吸入室Ｈ１とを連通する第２の状態と、に切り替える。【選択図】図３

Description

本発明は、気体冷媒などの流体を圧縮するスクロール型圧縮機に関する。

スクロール型圧縮機は、互いに噛み合わされる固定スクロール及び旋回スクロールを有する、スクロールユニットを備えている。スクロールユニットは、旋回スクロールが固定スクロールの軸心周りを公転旋回運動することで、固定スクロールと旋回スクロールとにより区画される圧縮室の容積を変化させ、気体冷媒を圧縮して吐出する。スクロール型圧縮機では、旋回スクロールの背面に背圧を作用させて固定スクロールに押し付けることで、圧縮運転中に旋回スクロールが固定スクロールから離れることを抑制し、圧縮不良を発生し難くしている。このとき、特開２０１２−２０７６０６号公報（特許文献１）に記載されるように、旋回スクロールの背面に作用させる背圧は、背圧室と吸入室とを連通する連通路に配設された背圧制御弁によって調整されている。

特開２０１２−２０７６０６号公報

背圧室において、例えば、摺動箇所の摩耗などによってコンタミネーション（異物）が発生すると、コンタミネーションが背圧制御弁に導入されてしまう。そして、背圧制御弁にコンタミネーションが導入されると、例えば、背圧制御弁に内蔵されたフィルタに目詰まりが生じ、背圧制御弁が機能しなくなって、背圧を適切に調整することができなくなってしまう。

そこで、本発明は、コンタミネーションによる背圧制御弁の機能不全を抑制することができる、スクロール型圧縮機を提供することを目的とする。

このため、スクロール型圧縮機は、固定スクロール及び旋回スクロールを有するスクロールユニットと、スクロールユニットにより圧縮された流体が吐出される吐出室と、旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける背圧を作用させる背圧室と、吐出室と背圧室とを連通する連通路の途上に配設された切替弁と、を備えている。そして、切替弁は、スクロールユニットの作動状態に応じて、吐出室と背圧室とを連通する第１の状態と、背圧室とその外部とを連通する第２の状態と、に切り替える。

本発明によれば、コンタミネーションによる背圧制御弁の機能不全を抑制することができる。

スクロール型圧縮機の一例を示す縦断面図である。 気体冷媒及び潤滑油の流れを説明するブロック図である。 作動時の切替弁の第１実施形態を示す要部断面図である。 停止時の切替弁の第１実施形態を示す要部断面図である。 作動時の切替弁の第２実施形態を示す要部断面図である。 停止時の切替弁の第２実施形態を示す要部断面図である。 作動時の切替弁の第３実施形態を示す要部断面図である。 停止時の切替弁の第３実施形態を示す要部断面図である。 第１実施形態に係る切替弁の変形例を示す要部断面図である。 第２実施形態に係る切替弁の変形例を示す要部断面図である。

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図１は、スクロール型圧縮機の一例を示す。

スクロール型圧縮機１００は、例えば、車両用空調機器の冷媒回路（外部機器）に組み込まれ、冷媒回路の低圧側から吸入した気体冷媒（流体）を圧縮して吐出する。スクロール型圧縮機１００は、ハウジング２００と、低圧の気体冷媒を圧縮するスクロールユニット３００と、スクロールユニット３００を駆動する電動モータ４００と、電動モータ４００を制御するインバータ５００と、電動モータ４００の駆動軸４２０の一端部を回転自由に支持する支持部材６００と、を備えている。ここで、冷媒回路の冷媒としては、例えば、ＣＯ_２（二酸化炭素）冷媒を使用することができる。また、スクロール型圧縮機１００は、インバータ一体型を一例として挙げるが、インバータ別体型であってもよい。

ハウジング２００は、スクロールユニット３００、電動モータ４００、インバータ５００及び支持部材６００を収容するフロントハウジング２２０と、フロントハウジング２２０の一端側に締結されるリアハウジング２４０と、フロントハウジング２２０の他端側に締結されるインバータカバー２６０と、を含んで構成されている。そして、フロントハウジング２２０、リアハウジング２４０及びインバータカバー２６０は、例えば、ボルト及びワッシャを含む、複数の締結具７００によって一体的に締結されることで、スクロール型圧縮機１００のハウジング２００が構成されている。

フロントハウジング２２０は、円筒形状の周壁部２２２と、周壁部２２２の内部空間を軸方向に２つに仕切る円板形状の仕切壁部２２４と、を含んで構成されている。ここで、円筒形状とは、見た目で円筒形状であると認識できる程度でよく、例えば、その外周面に補強用のリブ、取付用のボスなどが形成されていてもよい（形状については以下同様）。フロントハウジング２２０の内部空間は、仕切壁部２２４により、スクロールユニット３００、電動モータ４００及び支持部材６００を収容する第１の空間２２０Ａと、インバータ５００を収容する第２の空間２２０Ｂと、に仕切られる。

周壁部２２２の一端側の開口は、円板形状のリアハウジング２４０によって閉塞される。また、周壁部２２２の他端側の開口は、インバータカバー２６０によって閉塞される。仕切壁部２２４の一面の中央部には、ここから周壁部２２２の一端側へと向かって延びる、円筒形状の支持部２２４Ａが形成されている。そして、支持部２２４Ａには、その内周面に圧入されたベアリング７２０を介して、電動モータ４００の駆動軸４２０の他端部が回転自由に支持されている。

また、周壁部２２２には、気体冷媒の吸入ポートＰ１が形成されている。冷媒回路の低圧側からの気体冷媒は、吸入ポートＰ１を介してフロントハウジング２２０の第１の空間２２０Ａへと吸入される。従って、フロントハウジング２２０の第１の空間２２０Ａは、気体冷媒の吸入室Ｈ１として機能する。なお、吸入室Ｈ１において、気体冷媒が電動モータ４００の周囲を流通することにより、電動モータ４００が冷却される。そして、電動モータ４００の軸方向の一方に位置する第１の空間２２０Ａは、その他方に位置する第１の空間２２０Ａと連通して１つの吸入室Ｈ１を構成している。吸入室Ｈ１においては、気体冷媒は、微量の潤滑油を含む混合流体として流れている。

リアハウジング２４０は、複数の締結具７００によって、フロントハウジング２２０の周壁部２２２の一端側に位置する開口端に締結されている。そして、リアハウジング２４０は、フロントハウジング２２０の一端側の開口を閉塞する。また、リアハウジング２４０には、スクロールユニット３００で圧縮された気体冷媒を冷媒回路の高圧側へと吐出する吐出ポートＰ２が形成されている。なお、リアハウジング２４０の内部には、スクロールユニット３００で圧縮された気体冷媒から潤滑油を分離するオイルセパレータ７４０が組み込まれている。オイルセパレータ７４０によって潤滑油が分離された気体冷媒（微量の潤滑油が残存する気体冷媒も含む）は、吐出ポートＰ２を介して冷媒回路の高圧側へと吐出される。一方、オイルセパレータ７４０により分離された潤滑油は、詳細を後述する、背圧供給通路Ｌ１へと導かれる。

スクロールユニット３００は、フロントハウジング２２０の一端側に収容されている。具体的には、スクロールユニット３００は、リアハウジング２４０の一面に固定される固定スクロール３２０と、固定スクロール３２０を挟んでリアハウジング２４０の反対側に配置される旋回スクロール３４０と、を含んで構成されている。

固定スクロール３２０は、リアハウジング２４０の一面に固定される円板形状の底板３２２と、底板３２２の一面から旋回スクロール３４０に向かって延びる、インボリュート曲線のラップ（渦巻き形状の羽根）３２４と、を含んで構成されている。旋回スクロール３４０は、固定スクロール３２０の底板３２２と対面するように配置される円板形状の底板３４２と、底板３４２の一面から固定スクロール３２０に向かって延びる、インボリュート曲線のラップ３４４と、を含んで構成されている。

そして、固定スクロール３２０及び旋回スクロール３４０は、ラップ３２４及び３４４の周方向の角度が互いにずれた状態で、ラップ３２４及び３４４の側壁が互いに部分的に接触するように噛み合わされる。従って、スクロールユニット３００では、固定スクロール３２０と旋回スクロール３４０との間に、三日月形状の密閉空間、即ち、気体冷媒を圧縮する圧縮室Ｈ２が区画される。

固定スクロール３２０の底板３２２の中心部には、圧縮室Ｈ２により圧縮された気体冷媒を吐出する吐出通路Ｌ２が形成されている。また、底板３２２の他面の中心部には、吐出通路Ｌ２を介して圧縮室Ｈ２から吐出された気体冷媒を一時的に貯留する、円柱形状の凹部からなる吐出室Ｈ３が形成されている。さらに、底板３２２の他面には、圧縮室Ｈ２から吐出室Ｈ３への気体冷媒の流れを許容する一方、吐出室Ｈ３から圧縮室Ｈ２への気体冷媒の流れを阻止する、例えば、リードバルブからなる一方向弁３２６が取り付けられている。

電動モータ４００は、例えば、三相交流モータからなり、駆動軸４２０と、ロータ４４０と、ロータ４４０の径方向外側に配置されるステータコアユニット４６０と、を含んで構成されている。そして、車両のバッテリ（図示せず）からの直流電流が、インバータ５００によって交流電流に変換され、電動モータ４００のステータコアユニット４６０に給電される。

駆動軸４２０は、後述するクランク機構を介して旋回スクロール３４０に連結され、電動モータ４００の回転駆動力を旋回スクロール３４０に伝達する。駆動軸４２０の一端部、即ち、旋回スクロール３４０側端部は、支持部材６００に形成された貫通孔６００Ａを貫通して、支持部材６００に固定されたベアリング７６０に回転自由に支持されている。駆動軸４２０の他端部は、上述したように、フロントハウジング２２０の支持部２２４Ａに圧入されたベアリング７２０に回転自由に支持されている。

ロータ４４０は、その径方向中心に形成された軸孔に嵌合（例えば圧入）される駆動軸４２０を介して、ステータコアユニット４６０の径方向内側に回転自由に支持されている。インバータ５００からの給電によってステータコアユニット４６０に磁界が発生すると、ロータ４４０に回転力が作用して駆動軸４２０が回転駆動される。

支持部材６００は、固定スクロール３２０の底板３２２と同一外径の有底円筒形状をなし、その開口側から奥部に向かうにつれて２段階に縮径する段付円柱形状の内周面を有している。そして、スクロールユニット３００の旋回スクロール３４０が、支持部材６００の大径側の内周面によって区画される空間内に収容される。支持部材６００の開口端面は、例えば、図示しない締結具によって、固定スクロール３２０の底板３２２の一面に締結される。従って、支持部材６００の開口は、固定スクロール３２０によって閉塞され、旋回スクロール３４０を固定スクロール３２０に押し付ける背圧室Ｈ４が区画される。

また、支持部材６００の小径側の内周面には、電動モータ４００の駆動軸４２０の一端部を回転自由に支持するベアリング７６０が嵌合されている。さらに、支持部材６００の最奥部に位置する底壁の径方向中央部には、駆動軸４２０の一端部を貫通させる貫通孔６００Ａが形成されている。ベアリング７６０と底壁との間にはシール部材７８０が配設され、背圧室Ｈ４の気密性が確保されている。

支持部材６００の大径側の内周面によって区画される空間内であって、小径部及び大径部の段部と旋回スクロール３４０の底板３４２との間には、環状のスラストプレート８００が配置される。支持部材６００の段部は、スラストプレート８００を介して、旋回スクロール３４０からのスラスト力を受ける。支持部材６００の段部及び旋回スクロール３４０の底板３４２のスラストプレート８００と当接する部位には、背圧室Ｈ４の気密性を確保するシール部材８２０が夫々配設されている。

リアハウジング２４０、固定スクロール３２０及び支持部材６００には、リアハウジング２４０に組み込まれたオイルセパレータ７４０によって分離された潤滑油を、支持部材６００によって区画される背圧室Ｈ４へと供給する背圧供給通路Ｌ１が形成されている。従って、オイルセパレータ７４０から背圧室Ｈ４へと供給された潤滑油は、旋回スクロール３４０を固定スクロール３２０に押し付ける背圧として利用される。背圧供給通路Ｌ１の途上には、潤滑油の流量を制限するオリフィス８４０が配設されている。なお、背圧供給通路Ｌ１が、吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４とを連通する連通路の一例として挙げられる。

支持部材６００の小径部には、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍと吸入室Ｈ１の吸入圧Ｐｓとに応じて作動し、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍを調整する背圧制御弁８６０が取り付けられている。即ち、背圧制御弁８６０は、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍが目標圧より上昇すると開弁し、背圧室Ｈ４の潤滑油を吸入室Ｈ１へと排出することで、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍを低下させる。一方、背圧制御弁８６０は、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍが目標圧より低下すると閉弁し、背圧室Ｈ４から吸入室Ｈ１への潤滑油の排出を中止することで、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍを上昇させる。このようにして、背圧制御弁８６０は、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍを目標圧に調整する。

フロントハウジング２２０の周壁部２２２の内周面と支持部材６００の外周面との間には、吸入室Ｈ１とスクロールユニット３００の外周部に位置する空間Ｈ５とを連通し、吸入室Ｈ１から空間Ｈ５へと気体冷媒を導入する冷媒導入通路Ｌ３が形成されている。このため、空間Ｈ５の圧力は、吸入室Ｈ１の圧力と等しくなっている。

クランク機構は、旋回スクロール３４０の底板３４２の他面に突出形成された円筒形状のボス部８８０と、駆動軸４２０の一端面に偏心状態で立設されたクランクピン８８２と、クランクピン８８２に偏心状態で取り付けられた偏心ブッシュ８８４と、ボス部８８０に嵌合されるすべり軸受け８８６と、を含んで構成されている。そして、偏心ブッシュ８８４は、すべり軸受け８８６を介して、ボス部８８０に相対回転可能に支持されている。なお、駆動軸４２０の一端部には、旋回スクロール３４０の遠心力に対抗するバランサウェイト８８８が取り付けられている。また、図示を省略するが、旋回スクロール３４０の自転を阻止する自転阻止機構が備えられている。従って、旋回スクロール３４０は、その自転が阻止された状態で、クランク機構を介して、固定スクロール３２０の軸心周りに公転旋回運動可能となっている。

図２は、気体冷媒及び潤滑油の流れを説明するブロック図である。
冷媒回路の低圧側からの気体冷媒は、吸入ポートＰ１を介して吸入室Ｈ１に導入され、その後、冷媒導入通路Ｌ３を介してスクロールユニット３００の外周部に位置する空間Ｈ５へと導かれる。そして、空間Ｈ５へと導かれた気体冷媒は、スクロールユニット３００の圧縮室Ｈ２へと取り込まれ、圧縮室Ｈ２の容積変化によって圧縮される。圧縮室Ｈ２で圧縮された気体冷媒は、吐出通路Ｌ２及び一方向弁３２６を介して吐出室Ｈ３へと吐出され、その後、オイルセパレータ７４０へと導かれる。オイルセパレータ７４０で潤滑油が分離された気体冷媒は、吐出ポートＰ２を介して冷媒回路の高圧側へと吐出される。また、オイルセパレータ７４０で分離された潤滑油は、オリフィス８４０により流量が制限された状態で、背圧供給通路Ｌ１を介して背圧室Ｈ４へと供給される。背圧室Ｈ４へと供給された潤滑油は、背圧制御弁８６０を介して吸入室Ｈ１へと排出される。

ところで、背圧室Ｈ４に供給された潤滑油は、旋回スクロール３４０を固定スクロール３２０に押し付ける背圧として利用されると共に、背圧室Ｈ４の内部に位置する摺動箇所などの潤滑に資される。このため、背圧室Ｈ４に存在する潤滑油には、例えば、摺動箇所の摩耗などによって発生するコンタミネーションが混入するおそれがある。潤滑油にコンタミネーションが混入すると、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍを調整する背圧制御弁８６０に内蔵されたフィルタに目詰まりが生じ、背圧制御弁８６０が機能しなくなって、背圧を適切に調整することができなくなってしまう。

そこで、オリフィス８４０の下流側に位置する背圧供給通路Ｌ１の途上に、スクロール型圧縮機１００のスクロールユニット３００が停止したとき、背圧室Ｈ４の潤滑油を吸入室Ｈ１へと排出する切替弁９００を配設する。具体的には、切替弁９００は、吸入室Ｈ１の吸入圧Ｐｓ、吐出室Ｈ３の吐出圧Ｐｄ及び背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍに応じて、吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４とを連通する第１の状態と、背圧室Ｈ４と吸入室Ｈ１とを連通する第２の状態と、に自律的に切り替える。ここで、切替弁９００は、スクロールユニット３００が作動しているときには第１の状態に切り替えることで、背圧室Ｈ４へ背圧を供給できるようにする。また、切替弁９００は、スクロールユニット３００が停止しているときには第２の状態に切り替えることで、背圧室Ｈ４に存在する潤滑油を吸入室Ｈ１へと排出し、背圧制御弁８６０に導入されるコンタミネーションの絶対量を低減して、背圧制御弁８６０の機能不全を抑制する。

背圧供給通路Ｌ１の途上に切替弁９００を配設するため、背圧供給通路Ｌ１は、オリフィス８４０の下流で鋭角に屈曲され、その先端部が背圧室Ｈ４に開口している。また、支持部材６００の外面であって背圧供給通路Ｌ１の屈曲部位を臨む位置には、図３〜図１０に示すように、ここから屈曲部位へと向かって延びる、背圧供給通路Ｌ１より大径の大径孔６００Ｂが形成されている。従って、大径孔６００Ｂの最奥部は、背圧供給通路Ｌ１との間に、円環形状の弁座６００Ｃが形成されている。

図３及び図４は、切替弁９００の第１実施形態を示す。
切替弁９００は、支持部材６００に形成された大径孔６００Ｂに収容される。具体的には、切替弁９００は、軸方向の一端が開口する有底円筒形状のホルダー９２０と、ホルダー９２０に対して軸方向に変位可能に配設される弁体９４０と、ホルダー９２０の底壁と弁体９４０との間に配設される圧縮コイルばね９６０と、Ｏリング９８０と、を含んで構成されている。

ホルダー９２０は、その底壁によって大径孔６００Ｂの開口を閉塞するように、大径孔６００Ｂに圧入固定される。また、ホルダー９２０の底壁の中央部に貫通孔９２０Ａが形成され、貫通孔９２０Ａ及び背圧供給通路Ｌ１を介して、吐出室Ｈ３と吸入室Ｈ１とが連通可能となっている。弁体９４０は、いわゆるポペットバルブの一種であって、裁頭円錐形状の傘部９４０Ａと、傘部９４０Ａと同軸に配置された円柱形状のステム部９４０Ｂと、を有している。弁体９４０のステム部９４０Ｂは、ホルダー９２０の内周面との間に円環形状の隙間を有する状態で、ホルダー９２０に内挿されている。そして、弁体９４０は、ホルダー９２０に対して軸方向に変位することで、大径孔６００Ｂの最奥部に位置する弁座６００Ｃに離接可能となっている。圧縮コイルばね９６０は、弁体９４０を弁座６００Ｃに向けて付勢する。Ｏリング９８０は、弁体９４０のステム部９４０Ｂの外周面に形成された周溝に嵌合され、吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４とを連通する第１の状態に切り替えられたときに、ホルダー９２０の内周面とステム部９４０Ｂの外周面との間の気密性を確保する。

スクロールユニット３００が作動しているときには、オイルセパレータ７４０により分離された潤滑油を背圧室Ｈ４に供給する必要があるため、図３に示すように、支持部材６００の弁座６００Ｃから切替弁９００の弁体９４０を離間させ、吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４とを連通すると共に、吐出室Ｈ３及び背圧室Ｈ４と吸入室Ｈ１との連通を遮断させる。

スクロールユニット３００が作動しているとき、吸入室Ｈ１の吸入圧Ｐｓ、吐出室Ｈ３の吐出圧Ｐｄ及び背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍの間には、吸入圧Ｐｓ＜背圧Ｐｍ＜吐出圧Ｐｄの関係が成立する。この場合、弁体９４０には、圧縮コイルばね９６０による閉弁方向への付勢力、吸入圧Ｐｓによる閉弁方向への力、オリフィス８４０から供給される背圧による開弁方向への力が作用する。従って、スクロール型圧縮機１００の作動特性を考慮して、圧縮コイルばね９６０のばね係数及び自然長、弁体９４０における吸入圧Ｐｓ及びオリフィス８４０から供給される背圧の受圧面積などを適宜決定することで、スクロールユニット３００の作動時に、切替弁９００を吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４とを連通する第１の状態に切り替えることができる。

一方、スクロールユニット３００が停止しているときには、背圧室Ｈ４に存在する潤滑油を吸入室Ｈ１へと排出し、潤滑油に混入したコンタミネーションが背圧制御弁８６０に導入されないようにする。このため、図４に示すように、支持部材６００の弁座６００Ｃに切替弁９００の弁体９４０を当接させ、吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４との連通を遮断すると共に、背圧室Ｈ４と吸入室Ｈ１とを連通させる。

スクロールユニット３００が停止しているとき、吸入室Ｈ１の吸入圧Ｐｓ、吐出室Ｈ３の吐出圧Ｐｄ及び背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍの間には、背圧Ｐｍ＝吐出圧Ｐｄ＝吸入圧Ｐｓの関係が成立する。この場合、圧力による力は均衡し、弁体９４０には、圧縮コイルばね９６０による閉弁方向への付勢力のみが作用する。従って、スクロール型圧縮機１００の作動特性を考慮して、圧縮コイルばね９６０のばね係数及び自然長を適宜決定することで、スクロールユニット３００の停止時に、切替弁９００を背圧室Ｈ４と吸入室Ｈ１とを連通する第２の状態に切り替えることができる。

スクロールユニット３００が停止したときには、背圧室Ｈ４に存在する潤滑油に混入されたコンタミネーションは、重力を受けて下方へと沈殿する。そこで、背圧室Ｈ４に対して切替弁９００を鉛直下方の位置に配置することで、背圧室Ｈ４の下方に沈殿したコンタミネーションを潤滑油と共に吸入室Ｈ１へと容易に排出することができる。このため、背圧室Ｈ４に残存するコンタミネーションの絶対量が低減し、例えば、スクロールユニット３００の再始動時にコンタミネーションが背圧制御弁８６０に導入され難くなり、そこに内蔵されたフィルタに目詰まりが起こり難くなる。なお、この技術的思想は、以下に説明する切替弁９００の第２実施形態〜第３実施形態にも適用可能である。

図５及び図６は、切替弁９００の第２実施形態を示す。なお、第２実施形態の説明においては、第１実施形態に係る切替弁９００との混同を防止するため、切替弁１０００と称することとする。また、第２実施形態に係る切替弁１０００に関し、第１実施形態に係る切替弁９００と同一の構成については、重複説明を排除するために、その説明を簡略化するものとする。必要があれば、第１実施形態の説明を参照されたい。

切替弁１０００は、支持部材６００に形成された大径孔６００Ｂに収容される。具体的には、切替弁１０００は、軸方向の一端が開口する有底円筒形状のホルダー１０２０と、ホルダー１０２０に対して軸方向に変位可能に配設される弁体１０４０と、ホルダー１０２０の底壁と弁体１０４０との間に配設される圧縮コイルばね１０６０と、Ｏリング１０８０と、を含んで構成されている。

弁体１０４０は、第１実施形態とは異なり、例えば、その製造を容易にするため、支持部材６００の弁座６００Ｃから離れるにつれて、２段階に縮径する段付円柱形状をなしている。そして、弁体１０４０の大径部の先端面が、弁座６００Ｃに離接可能となっている。なお、他の作用及び効果については、第１実施形態と同様であるので、その説明は省略する。

図７及び図８は、切替弁９００の第３実施形態を示す。なお、第３実施形態の説明においては、第１実施形態及び第２実施形態に係る切替弁９００及び１０００との混同を防止するため、切替弁１１００と称することとする。また、第３実施形態に係る切替弁１１００に関し、第１実施形態に係る切替弁９００と同一の構成については、重複説明を排除するために、その説明を簡略化するものとする。必要があれば、第１実施形態の説明を参照されたい。

切替弁１１００は、支持部材６００に形成された大径孔６００Ｂに収容される。具体的には、切替弁１１００は、軸方向の一端が開口する有底円筒形状のホルダー１１２０と、ホルダー１１２０に対して軸方向に変位可能に配設される円柱形状の弁体１１４０と、ホルダー１１２０の底壁と弁体１１４０との間に配設される圧縮コイルばね１１６０と、Ｏリング１１８０と、を含んで構成されている。

スクロールユニット３００が作動しているときには、オイルセパレータ７４０により分離された潤滑油を背圧室Ｈ４に供給する必要があるため、図７に示すように、支持部材６００の弁座６００Ｃから切替弁１１００の弁体１１４０を離間させ、吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４とを連通すると共に、吐出室Ｈ３及び背圧室Ｈ４と吸入室Ｈ１との連通を遮断させる。

スクロールユニット３００が作動しているとき、吸入室Ｈ１の吸入圧Ｐｓ、吐出室Ｈ３の吐出圧Ｐｄ及び背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍの間には、吸入圧Ｐｓ＜背圧Ｐｍ＜吐出圧Ｐｄの関係が成立する。この場合、弁体１１４０には、圧縮コイルばね１１６０による閉弁方向への付勢力、吸入圧Ｐｓによる閉弁方向への力、オリフィス８４０から供給される背圧による開弁方向への力が作用する。従って、スクロール型圧縮機１００の作動特性を考慮して、圧縮コイルばね１１６０のばね係数及び自然長、弁体１１４０における吸入圧Ｐｓ及びオリフィス８４０から供給される背圧の受圧面積などを適宜決定することで、スクロールユニット３００の作動時に、切替弁１１００を吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４とを連通する第１の状態に切り替えることができる。

一方、スクロールユニット３００が停止しているときには、背圧室Ｈ４に存在する潤滑油を吸入室Ｈ１へと排出し、潤滑油に混入したコンタミネーションが背圧制御弁８６０に導入されないようにする。このため、図８に示すように、支持部材６００の弁座６００Ｃに切替弁１１００の弁体１１４０を当接させ、吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４との連通を遮断すると共に、背圧室Ｈ４と吸入室Ｈ１とを連通させる。

スクロールユニット３００が停止しているとき、吸入室Ｈ１の吸入圧Ｐｓ、吐出室Ｈ３の吐出圧Ｐｄ及び背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍの間には、背圧Ｐｍ＝吐出圧Ｐｄ＝吸入圧Ｐｓの関係が成立する。この場合、圧力による力は均衡し、弁体１１４０には、圧縮コイルばね１１６０による閉弁方向への付勢力のみが作用する。従って、スクロール型圧縮機１００の作動特性を考慮して、圧縮コイルばね１１６０のばね係数及び自然長を適宜決定することで、スクロールユニット３００の停止時に、切替弁１１００を背圧室Ｈ４と吸入室Ｈ１とを連通する第２の状態に切り替えることができる。

第１実施形態に係る切替弁９００及び第２実施形態に係る切替弁１０００に関し、弁体９４０及び１０４０の先端面であって背圧供給通路Ｌ１に対面する位置に、図９及び図１０に示すように、その内部へと向かう、例えば、球面形状の凹部９４０Ｃ及び１０４０Ａを形成することもできる。このようにすれば、オリフィス８４０を通過した潤滑油を受け止めることができ、吐出圧Ｐｄによる開弁方向への力を大きくすることができる。

以上、本発明を実施するための実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、下記に一例を列挙するように、技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。

スクロール型圧縮機１００は、駆動軸４２０の駆動力を外部から与えられるものであってもよい。また、切替弁９００、１０００及び１１００は、オリフィス８４０の下流に位置する背圧供給通路Ｌ１に限らず、オリフィス８４０の上流に位置する背圧供給通路Ｌ１に配設してもよい。さらに、切替弁９００、１０００及び１１００は、スクロールユニット３００の停止時に、背圧室Ｈ４と吸入室Ｈ１とを連通する構成に限らず、例えば、背圧室Ｈ４とスクロールユニット３００の外周に位置する空間Ｈ５とを連通するようにしてもよい。

１００ スクロール型圧縮機
３００ スクロールユニット
３２０ 固定スクロール
３４０ 旋回スクロール
９００ 切替弁
１０００ 切替弁
１１００ 切替弁
Ｈ１ 吸入室
Ｈ３ 吐出室
Ｈ４ 背圧室
Ｌ１ 背圧供給通路（連通路）

Claims (5)

1. 固定スクロール及び旋回スクロールを有するスクロールユニットと、
   前記スクロールユニットにより圧縮された流体が吐出される吐出室と、
   前記旋回スクロールを前記固定スクロールに押し付ける背圧を作用させる背圧室と、
   前記吐出室と前記背圧室とを連通する連通路の途上に配設され、前記スクロールユニットの作動状態に応じて、前記吐出室と前記背圧室とを連通する第１の状態と、前記背圧室と当該背圧室の外部とを連通する第２の状態と、に切り替える切替弁と、
   を備えた、スクロール型圧縮機。
2. 前記切替弁は、前記スクロールユニットの作動時に前記第１の状態に切り替え、前記スクロールユニットの停止時に前記第２の状態に切り替える、
   請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
3. 前記背圧室の外部は、外部機器から流体が吸入される吸入室である、
   請求項１又は請求項２に記載のスクロール型圧縮機。
4. 前記切替弁は、前記吐出室、前記背圧室及び前記吸入室の圧力に応じて、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り替える、
   請求項３に記載のスクロール型圧縮機。
5. 前記切替弁は、前記背圧室の鉛直下方に位置する、
   請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のスクロール型圧縮機。