JP2019120149A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】固定スクロール（60）と可動スクロール（70）を備えたスクロール圧縮機において、可動スクロール（70）が転覆したときに復帰させる。【解決手段】可動スクロール（70）の背面に形成された背圧室（41）へ高圧の流体を導入可能な高圧導入通路（54）と、可動スクロール（70）が固定スクロール（60）に押し付けられた第１位置から可動スクロール（70）が転覆した第２位置へ移動すると高圧導入通路（54）を開き、可動スクロール（70）が第２位置から第１位置へ移動すると高圧導入通路（54）を閉じる弁機構（55）とを設ける。【選択図】図４

Description

本開示は、スクロール圧縮機に関するものである。

スクロール圧縮機は、例えば、冷媒回路における冷媒等の流体を流体を圧縮するのに用いられている（特許文献１参照）。特許文献１のスクロール圧縮機は、固定スクロールと可動スクロールとを有する圧縮機構を備えている。固定スクロールは、円板状の固定側鏡板と、固定側鏡板に立設された渦巻き状の固定側ラップとを備えている。可動スクロールは、円板状の可動側鏡板と、可動側鏡板に立設された可動側ラップとを有している。圧縮機構では、両者のスクロールが歯合することで、各ラップの間に吸入室及び圧縮室からなる流体室が形成される。可動スクロールが固定スクロールに対して偏心回転運動を行うと、圧縮室の体積が徐々に小さくなっていく。その結果、圧縮室で流体が圧縮される。

特許文献１のスクロール圧縮機では、可動側鏡板の背面にシールリングが設けられ、シールリングの内側の空間が高圧空間となり、シールリングの外側の空間が中間圧空間となるように構成されている。可動スクロールの背面の高圧空間と中間圧空間は、可動スクロールの転覆（可動スクロールの少なくとも一部が固定スクロールから離間して隙間が生じる状態）を抑制するために、可動スクロールの背面に圧力を印加する背圧室を構成している。

特許第５９５４４５３号公報

上記従来の構成において、可動スクロールが固定スクロールから離間して転覆状態になると、固定スクロールと可動スクロールの間に隙間ができるので、圧縮室から高圧の冷媒が中間圧の背圧室へ流出し、圧縮効率が低下する。

本開示の目的は、可動スクロールの転覆による圧縮効率の低下を抑制することである。

本開示の第１の態様は、スクロール圧縮機であって、
固定スクロール（60）と可動スクロール（70）とを備え、固定スクロール（60）が有する固定側鏡板（61）に形成された固定側ラップ（62）と可動スクロール（70）が有する可動側鏡板（71）に形成された可動側ラップ（72）とが噛み合って、流体を低圧圧力から高圧圧力まで圧縮する流体室（S）が形成される圧縮機構（40）と、
可動スクロール（70）の背面側に形成された背圧室（41）に中間圧の流体を導入し、該流体の圧力で可動スクロール（70）を固定スクロール（60）に押し付ける押し付け力を生じる押し付け機構（45）と、
上記背圧室（41）へ高圧の流体を導入可能な高圧導入通路（54）と、
上記可動スクロール（70）が、上記固定スクロール（60）に対して押し付けられた第１位置から、該固定スクロール（60）から離間した第２位置へ移動すると、上記高圧導入通路（54）を開き、上記可動スクロール（70）が第２位置から第１位置へ移動すると該高圧導入通路（54）を閉じる弁機構（55）と、を備えたものである。

第１の態様では、可動スクロール（70）が固定スクロール（60）から離間する（可動スクロール（70）が転覆する）と、可動スクロール（70）の動作が弁機構（55）に伝達されて高圧導入通路（54）が開かれる。高圧導入通路（54）が開かれると高圧流体が背圧室（41）へ流入して可動スクロール（70）の転覆状態が解消される。したがって、圧縮効率の低下を抑制できる。

本開示の第２の態様は、第１の態様のスクロール圧縮機において、
上記弁機構（55）が、固定側部材である弁座（56）と可動側部材である弁体（57）とを備え、該弁体（57）が、上記可動スクロール（70）の第１位置から第２位置への移動時に上記可動側鏡板（71）の背面に押されて位置変化することで上記高圧導入通路（54）が開かれる位置に配置されたものである。

第２の態様では、可動スクロール（70）が転覆すると、可動側鏡板（71）の背面により弁体（57）が押されて高圧導入通路（54）が開かれる。その結果、高圧流体が背圧室（41）へ流入するので、簡単な構成で転覆が解消され、圧縮効率の低下を抑制できる。

本開示の第３の態様は、第２の態様のスクロール圧縮機において、
上記固定側鏡板（61）と可動側鏡板（71）の摺接面（A1，A2）に、上記流体室（S）の周囲にのびる円弧状の油溝（80）が形成され、該油溝（80）は、周方向の不連続部が上記流体室（S）の吸入領域の近傍に配置され、上記摺接面（A1，A2）に形成された上記油溝（80）に対応する円弧の中心角度と一致する角度の領域内に上記弁機構（55）が配置されたものである。

第３の態様では、高圧の潤滑油が導入される油溝（80）が形成されている角度範囲の領域で転覆が生じやすいのに対して、この領域に弁機構（55）が設けられているので、可動スクロール（70）の転覆時に該弁機構（55）を開くことで圧縮効率の低下を抑制できる。

本開示の第４の態様は、第２の態様のスクロール圧縮機において、
上記弁機構（55）が、上記圧縮機構（40）の周方向の複数箇所に分散して設けられたものである。

第４の態様では、可動スクロール（70）が転覆すると、複数箇所に設けた上記弁機構（55）のうちの何れかが作動して高圧の流体が背圧室（41）に導入され、転覆を解消して圧縮効率の低下を抑制できる。

本開示の第５の態様は、第１から第４の態様の何れか１つのスクロール圧縮機において、
運転中に高圧圧力になる高圧室（24）を有するとともに上記圧縮機構（40）を収容するケーシング（20）を備え、上記高圧導入通路（54）を、上記ケーシング（20）内の高圧室（24）と上記背圧室（41）とに連通する通路にしたものである。

第５の態様では、可動スクロール（70）が転覆すると、ケーシング（20）内の高圧室（24）から背圧室（41）へ高圧導入通路（54）を通って高圧の流体が導入され、転覆が解消される。そして、圧縮効率の低下を抑制できる。

図１は、実施形態のスクロール圧縮機の縦断面図である。 図２は、実施形態のスクロール圧縮機の要部断面図である。 図３は、実施形態のスクロール圧縮機の固定スクロールの下面図である。 図４は、圧縮機構の部分拡大断面図である。 図５は、図４の部分詳細図である。 図６は、固定スクロールの下面図において油溝と弁機構の位置関係を示す図である。 図７は、図６の変形例を示す図である。

以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

〈全体構成〉
図１に示す本実施形態のスクロール圧縮機（10）（以下、単に圧縮機（10）ともいう）は、蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷媒回路に設けられ、流体である冷媒を圧縮するものである。冷媒回路では、圧縮機（10）で圧縮した冷媒が、凝縮器で凝縮し、減圧機構で減圧され、蒸発器で蒸発し、さらに圧縮機（10）に吸入される動作を１サイクルとして、繰り返し循環する。

図１及び図２に示すように、スクロール圧縮機（10）は、ケーシング（20）と、該ケーシング（20）に収納された電動機（30）及び圧縮機構（40）とを備えている。ケーシング（20）は、縦長の円筒状に形成され、密閉ドーム式に構成されている。

電動機（30）は、ケーシング（20）に固定された固定子（31）と、該固定子（31）の内側に配置された回転子（32）とを備えている。回転子（32）は、駆動軸（11）が貫通し、駆動軸（11）に固定されている。

ケーシング（20）の底部には、潤滑油が貯留される油溜部（21）が形成されている。ケーシング（20）の上部には、吸入管（12）が貫通している。ケーシング（20）の中央部には、吐出管（13）が貫通している。

ケーシング（20）には、電動機（30）の上方に配置されたハウジング（50）が固定されている。ハウジング（50）の上方には、圧縮機構（40）が配置されている。吐出管（13）の流入端は、電動機（30）とハウジング（50）との間に位置している。

駆動軸（11）は、ケーシング（20）の中心軸に沿って上下方向に延びている。駆動軸（11）は、主軸部（14）と、主軸部（14）の上端に連結される偏心部（15）とを有している。主軸部（14）の下部は、ケーシング（20）に下部軸受（22）を介して回転可能に支持されている。下部軸受（22）は、ケーシング（20）の内周面に固定されている。主軸部（14）の上部は、ハウジング（50）を貫通し、ハウジング（50）の上部軸受（51）に回転可能に支持されている。上部軸受（51）は、ケーシング（20）の内周面に固定されている。

〈圧縮機構〉
図１，図２に示すように、圧縮機構（40）は、ハウジング（50）の上面に固定される固定スクロール（60）と、固定スクロール（60）に噛合する可動スクロール（70）とを備えている。可動スクロール（70）は、固定スクロール（60）とハウジング（50）との間に配置され、ハウジング（50）に設置されている。

ハウジング（50）には、環状部（52）と凹部（53）とが形成されている。環状部（52）は、ハウジング（50）の外周部に形成されている。凹部（53）は、ハウジング（50）の中央上部に形成され、下方へ凹んでいる。凹部（53）の下側には、上部軸受（51）が形成されている。

ハウジング（50）は、ケーシング（20）の内周面に固定されている。ケーシング（20）の内周面とハウジング（50）の環状部（52）の外周面とは、全周に亘って気密状に密着している。ハウジング（50）は、ケーシング（20）の内部を、圧縮機構（40）が収納される上部空間（23）と、電動機（30）が収納される下部空間（24）とに仕切っている。

固定スクロール（60）は、固定側鏡板（61）と、この固定側鏡板（61）の図１及び図２における下面の外縁に立設する略筒状の外周壁（63）と、該固定側鏡板（61）における外周壁（63）の内部に立設する渦巻き状（インボリュート状）の固定側ラップ（62）とを備えている。固定側鏡板（61）は、外周側に位置して固定側ラップ（62）と連続的に形成されている。固定側ラップ（62）の先端面と外周壁（63）の先端面とは略同一平面上に形成されている。また、固定スクロール（60）は、ハウジング（50）に固定されている。

可動スクロール（70）は、可動側鏡板（71）と、この可動側鏡板（71）の図１及び図２における上面に形成された渦巻き状（インボリュート状）の可動側ラップ（72）と、可動側鏡板（71）の背面の中心部に形成されたボス部（73）とを備えている。ボス部（73）は、駆動軸（11）の偏心部（15）が挿入され、駆動軸（11）が連結されている。

圧縮機構（40）では、固定スクロール（60）と可動スクロール（70）との間に冷媒が流入する流体室（S）が形成される。可動スクロール（70）は、可動側ラップ（72）が固定スクロール（60）の固定側ラップ（62）に噛合するように配設されている。固定スクロール（60）の外周壁（63）には、吸入ポート（64）が形成される。吸入ポート（64）には、吸入管（12）の下流端が接続されている。

固定スクロール（60）の下面図である図３に示すように、流体室（S）は、吸入室（S1）と圧縮室（S2）とに区画されている。つまり、固定スクロール（60）の外周壁（63）の内周面と、可動スクロール（70）の可動側ラップ（72）の外周面とが実質的に接触すると、この接触部（C）を挟んで吸入室（S1）と圧縮室（S2）とが区画される。吸入室（S1）は、低圧の冷媒が吸入される空間を構成する。吸入室（S1）は、吸入ポート（64）と連通し、圧縮室（S2）から遮断される。圧縮室（S2）は、低圧の冷媒を圧縮する空間を構成する。圧縮室（S2）は、吸入室（S1）から遮断される。

固定スクロール（60）の固定側鏡板（61）の中央には、吐出口（65）が形成されている。固定スクロール（60）の固定側鏡板（61）の背面（図１及び図２における上面）には、吐出口（65）が開口する高圧チャンバ（66）が形成されている。高圧チャンバ（66）は、固定スクロール（60）の固定側鏡板（61）及びハウジング（50）に形成された通路（図示省略）を介して下部空間（24）に連通している。圧縮機構（40）で圧縮された高圧冷媒は、高圧チャンバ（66）から上記通路を通って下部空間（24）に流出する。従って、ケーシング（20）の内部では、下部空間（24）が、運転中に高圧圧力になる高圧室として構成されている。

駆動軸（11）の内部には、駆動軸（11）の下端から上端に亘って上下方向に延びる給油路（16）が形成されている。駆動軸（11）の下端部は、油溜部（21）に浸漬されている。給油路（16）は、油溜部（21）の潤滑油を下部軸受（22）及び上部軸受（51）に供給するとともに、この潤滑油をボス部（73）と駆動軸（11）との摺動面に供給する。給油路（16）は、駆動軸（11）の上端面に開口し、潤滑油を駆動軸（11）の上方に供給する。

〈押し付け機構〉
図２に示すように、可動側鏡板（71）の背面側には背圧室（41）が形成されている。ハウジング（50）の環状部（52）には、上面にシールリング（42）が設けられ、内周側背圧室（41a）と外周側背圧室（41b）が区画されている。圧縮機構（40）の部分拡大断面図である図４と、その部分詳細図である図５に示すように、シールリング（42）は、環状部（52）の内周部分に形成されている仕切り面（43）のシールリング溝（43a）に装着されている。内周側背圧室（41a）は、シールリング（42）の径方向内側に形成された高圧空間であり、外周側背圧室（41b）は、シールリング（42）の径方向外側に形成された中間圧空間である。

内周側背圧室（41a）は、主としてハウジング（50）の凹部（53）により構成されている。この凹部（53）は、可動スクロール（70）のボス部（73）の内部を介して駆動軸（11）の給油路（16）に連通している。したがって、内周側背圧室（41a）には、圧縮機構（40）の吐出圧力に相当する高圧圧力が作用する。

外周側背圧室（41b）は、圧縮途中の流体室（S）と連通している。具体的には、図２及び図３に示すように、固定スクロール（60）と可動スクロール（70）とには、中間圧の冷媒を外周側背圧室（41b）に供給する調整溝（47）が形成されている。調整溝（47）は、固定スクロール（60）に形成された１次側通路（48）と、可動スクロール（70）に形成された２次側通路（49）とより構成されている。１次側通路（48）は、固定スクロール（60）の外周壁（63）の下面に形成される。１次側通路（48）の内端は外周壁（63）の内周面に開口し、中間圧状態の圧縮室（S）に連通している。

２次側通路（49）は、可動スクロール（70）の可動側鏡板（71）の外周部を上下方向に貫通する貫通穴で形成されている。２次側通路（49）は、その通路断面（軸直角断面）の形状が円形となる丸穴である。２次側通路（49）の通路断面は、これに限らず例えば楕円形状や円弧状であってもよい。

２次側通路（49）は、上端が１次側通路（48）の外端部に間欠的に連通し、下端が可動スクロール（70）とハウジング（50）の間の外周側背圧室（41b）に連通する。つまり、中間圧状態の流体室（S）から中間圧の冷媒が外周側背圧室（41b）に間欠的に供給され、外周側背圧室（41b）が所定の中間圧力の雰囲気となる。したがって、外周側背圧室（41b）には、中間圧の流体圧力が作用する。

上記背圧室（41）は、内周側背圧室（41a）の流体の圧力と外周側背圧室（41b）の流体の圧力により、可動スクロール（70）を固定スクロール（60）に押し付けている。本実施形態では、背圧室（41）と、この背圧室（41）（内周側背圧室（41a）及び外周側背圧室（41b））へ流体を導入する各部により、押し付け機構（45）が構成されている。

ハウジング（50）の上部には、オルダム継手（46）が設けられる。オルダム継手（46）は、可動スクロール（70）の自転阻止部材を構成している。オルダム継手（46）には、可動スクロール（70）の可動側鏡板（71）の背面側に突出する横長のキー（46a）が設けられる（図２及び図３を参照）。これに対し、可動スクロール（70）の可動側鏡板（71）の背面には、オルダム継手（46）のキー（46a）が摺動可能に嵌合するキー溝（46b）が形成される。また、オルダム継手（46）は、ハウジング（50）に対してもキーとキー溝で係合している（詳細は省略）。

〈油溝〉
図３に示すように、固定スクロール（60）の底面（図２における下面）には、固定側油溝（81）が形成されている。固定側油溝（81）は、固定スクロール（60）が可動スクロール（70）の可動側鏡板（71）に摺接する摺接面（A1）（スラスト面ともいう）に形成されている。固定側油溝（81）は、流体室の周囲に形成された円弧溝（82）を有している。また、円弧溝（82）は、図示していないが、高圧空間である上記内周側背圧室（41a）に連通する連通溝を有している。円弧溝（82）は、固定スクロール（60）の外周壁（63）の内周面に沿うように略円弧状に延びている。

可動スクロール（70）の可動側鏡板（71）上面には、可動側油溝（83）が形成されている。可動側油溝（83）は、可動スクロール（70）の可動側鏡板（71）が固定スクロール（60）に摺接する摺接面（A2）（スラスト面）に形成されている。可動側油溝（83）は、固定スクロール（60）の一方の端部近傍に形成されている。可動側油溝（83）は、略円弧状の可動側円弧溝（83a）と、該可動側円弧溝（83a）の一端部（図３の反時計回り側の端部）と連続する連通溝（83b）とを含んでいる。

可動側油溝（83）の可動側円弧溝（83a）は、可動スクロール（70）の旋回中に、固定側油溝（82）に対して連通したり離れたりするように構成されている。可動側円弧溝（83a）は、流体室（S）とも連通したり離れたりするように構成されている。

上記固定側油溝（81）と可動側油溝（83）とにより、摺接面（A1，A2）を潤滑する潤滑油が供給される油溝（80）が構成されている。この油溝（80）は、以上のように、上記固定側鏡板（61）と可動側鏡板（71）の摺接面（A1，A2）に、上記流体室（S）の周囲で円弧状に形成されている。油溝（80）は、周方向の不連続部が上記流体室（S）の吸入領域の近傍に配置されている。つまり、上記流体室（S）の吸入領域の近傍には上記油溝（80）は形成されていない。図６には、油溝（80）が形成された角度範囲（α）と、油溝（80）が形成されていない角度範囲（β）とを示している。

上記固定溝（80）には、内周側背圧室（41a）の高圧の潤滑油が、ハウジング（50）の内部と固定スクロール（60）の内部とに形成された給油通路を通って供給される。なお、給油通路の具体的な構造については説明を省略する。

〈高圧導入通路及び弁機構〉
上記ハウジング（50）には、上記背圧室（41）へ高圧の流体を導入可能な高圧導入通路（54）が形成されている。高圧導入通路（54）は、高圧室である下部空間（24）と上記背圧室（41）とに連通する通路であり、上端が上記仕切り面（43）を通る位置で開口し、ハウジング（50）を図２，図４の上下方向に貫通している。高圧導入通路（54）は、該高圧導入通路（54）の上側部分に形成された小径部（54a）と、この小径部（54a）の下方に該小径部（54a）よりも少し大きな内径で形成された大径部（54b）とから構成されている。

上記高圧導入通路（54）には、該高圧導入通路（54）を開閉する弁機構（55）が設けられている。弁機構（55）は、上記可動スクロール（70）が、上記固定スクロール（60）に対して押し付けられた第１位置から、該固定スクロール（60）から離間した第２位置へ移動する（可動スクロール（70）が転覆して第２位置へ移動する）と、上記高圧導入通路（54）が開かれ、逆に可動スクロール（70）が第２位置から第１位置へ移動すると該高圧導入通路（54）が閉じられるように構成されている。

上記弁機構（55）は、固定側部材である弁座（56）と可動側部材である弁体（57）とを備えている。弁座（56）は、高圧導入通路（54）の小径部（54a）の上端に設けられており、具体的には小径部（54a）の径方向内側へ突出する環状部分により構成されている。この弁座（56）の下面は中心側が上方へ向かう傾斜面になっており、例えば、ハウジング（50）の下方からドリル加工で上記小径部（54a）を形成する際に、ドリルを貫通させずに環状部分を残した後、仕上げ加工をすることで形成できる。上記弁体（57）は硬質材料で形成されたボールである。

弁体（57）の下方にはコイルスプリング（58）が設けられている。コイルスプリング（58）は、上端が弁体（57）に接し、下端が上記大径部（54b）の上端に圧入で固定されたスプリングホルダ（59）に接している。コイルスプリング（58）は、図４の状態で弁体（57）を上向きに付勢している。スプリングホルダ（59）には、高圧の流体（冷媒及び／又は潤滑油）が通過するように貫通孔（59a）が形成されている。

上記弁体（57）は、上記可動スクロール（70）が第１位置から第２位置へ移動して固定スクロール（60）から離間する時、つまり可動スクロール（70）の転覆時に、上記可動側鏡板（71）の背面に押されて位置変化することで上記高圧導入通路（54）が開かれる位置に配置されている。この実施形態において、弁体（57）は、可動側鏡板（71）の裏面に直接に押されるように構成されている。ただし、可動側鏡板（71）と弁体（57）との間には、何らかの中間部材を設け、可動スクロール（70）の転覆時に、この中間部材を介して弁体（57）を押し下げるようにしてもよい。

この実施形態では、弁機構（55）は、図６に示すように、上記摺接面（A1，A2）に形成された上記油溝（80）に対応する円弧の中心角度に対応する角度（α）の範囲内の１箇所に配置されており、この範囲外の角度（β）の領域には配置されていない。油溝（80）には高圧の潤滑油が供給されるので、この油溝（80）が形成された角度範囲（α）は、潤滑油の高圧圧力によって可動スクロール（70）を固定スクロール（60）から引き離す方向への力が直接的に作用する範囲であり、可動スクロール（70）の転覆が生じやすい。つまり、この実施形態では、可動スクロール（70）の転覆が生じやすい範囲に弁機構（55）が設けられている。

−運転動作−
まず、圧縮機（10）の基本的な動作について説明する。

電動機（30）を作動させると、圧縮機構（40）の可動スクロール（70）が回転駆動する。可動スクロール（70）は、自転阻止部材（46）によって自転を阻止されているので、駆動軸（11）の軸心を中心に偏心回転のみを行う。上記流体室（S）は、接触部（C）を介して吸入室（S1）と圧縮室（S2）とに区画される。固定スクロール（60）の固定側ラップ（62）と可動スクロール（70）の可動側ラップ（72）との間には、複数の圧縮室（S2）が形成される。可動スクロール（70）が偏心回転すると、これらの圧縮室（S2）が中心（吐出口（65））に徐々に近づいていくとともに、これらの圧縮室（S2）の容積が小さくなっていく。これにより、各圧縮室（S2）では、冷媒が圧縮されていく。

最小の容積となった圧縮室（S2）が吐出口（65）に連通すると、圧縮室（S2）の高圧のガス冷媒が吐出口（65）を介して高圧チャンバ（66）に吐出される。高圧チャンバ（66）の高圧の冷媒ガスは、固定スクロール（60）及びハウジング（50）に形成された上記の通路を経由して下部空間（24）に流出する。下部空間（24）の高圧のガス冷媒は、吐出管（13）を介して、ケーシング（20）の外部へ吐出される。

吐出管（13）からケーシング（20）の外部へ吐出された冷媒は、冷媒回路を循環する。冷媒回路を冷媒が循環することにより、冷凍サイクルの動作が行われる。

〈可動スクロールの転覆時の動作〉
可動スクロール（70）が転覆していない状態では、可動スクロール（70）の鏡板（71）の上面が固定スクロール（60）の下面に押し付けられており、図５において、可動スクロール（70）の鏡板（71）の下面は、仮想線で示す第１位置にあって仕切り面（43）からわずかに離れている（図は誇張して表している）。このときには、弁機構（55）の弁体（57）はコイルスプリング（58）により押し上げられて仮想線の位置にあり、弁座（56）に圧接する。このことにより、弁座（56）と弁体（57）の間には隙間が生じないので、高圧室である下部空間（24）から高圧導入通路（54）へ流入した高圧の流体（冷媒及び／または潤滑油）は、高圧導入通路（54）の上方へは流出しない。

したがって、可動スクロール（70）は、内周側背圧室（41a）の内部で高圧圧力が可動側鏡板（71）の背面（下面）に作用することで生じる押し付け力と、外周側背圧室（41b）の内部で中間圧圧力が可動側鏡板（71）の背面に作用することで生じる押し付け力との合力により、固定スクロール（60）に対して押し付けられた状態に保たれる。その結果、固定スクロール（60）と可動スクロール（70）の間からの冷媒が漏出するのが抑えられ、所期の圧縮効率が維持される。

一方、例えば運転条件の変化が原因で高圧圧力が上昇した場合などには、流体室（S）と背圧室（41）の圧力のバランスが崩れ、流体室（S）の圧力が背圧室（41）の圧力より上昇する。そうすると、可動側鏡板（71）を固定スクロール（60）から押し下げるとともに可動側ラップ（72）を固定側ラップ（62）から引き離そうとする転覆モーメントの作用が大きくなり、可動スクロール（70）の鏡板（71）の下面が図５に実線で示す第２位置へ下がっていく。

このとき、固定スクロール（60）と可動スクロール（70）の間の隙間から冷媒が漏れ出すが、可動側鏡板（71）が弁体（57）を押し下げることで弁座（56）と弁体（57）の間に流路が形成されるので、高圧流体である冷媒や潤滑油が矢印で示すようにその流路を流れて、高圧流体よりも圧力の低い中間圧の外周側背圧室（41b）へ流入する。その結果、外周側背圧室（41b）の圧力が上昇するので、背圧室（41）の合計の押し付け力が大きくなり、可動スクロール（70）が第２位置から第１位置へ復帰する。

このように、本実施形態では、可動スクロール（70）に転覆が生じても、可動側鏡板（71）の第１位置から第２位置への動きを利用して弁機構（55）が開かれる。したがって、本実施形態の機構を設けていない場合は、何らかの原因で可動スクロール（70）が転覆した状態が維持されるおそれがあるのに対して、本実施形態では、可動スクロール（70）の転覆状態がすばやく解消される。

−実施形態の効果−
以上説明したように、本実施形態のスクロール圧縮機（10）は、
固定スクロール（60）と可動スクロール（70）とを備え、固定スクロール（60）が有する固定側鏡板（61）に形成された固定側ラップ（62）と可動スクロール（70）が有する可動側鏡板（71）に形成された可動側ラップ（72）とが噛み合って、流体を低圧圧力から高圧圧力まで圧縮する流体室（S）が形成される圧縮機構（40）と、
可動スクロール（70）の背面側に形成された背圧室（41）に中間圧の流体を導入し、該流体の圧力で可動スクロール（70）を固定スクロール（60）に押し付ける押し付け力を生じる押し付け機構（45）と、
上記背圧室（41）へ高圧の流体を導入可能な高圧導入通路（54）と、
上記可動スクロール（70）が上記固定スクロール（60）に対して押し付けられた第１位置から、該可動スクロール（70）が該固定スクロール（60）から離間した第２位置へ移動すると、上記高圧導入通路（54）を開き、上記可動スクロール（70）が第２位置から第１位置へ移動すると該高圧導入通路（54）を閉じる弁機構（55）と、を備えている。

したがって、本実施形態によれば、可動スクロール（70）が固定スクロール（60）から離間する（可動スクロール（70）が転覆する）と、その転覆時の可動スクロール（70）の動きが弁機構（55）に伝達されて高圧導入通路（54）が開かれる。高圧導入通路（54）が開かれると、高圧流体である冷媒や潤滑油が下部空間（24）から外周側背圧室（41b）へ流入し、背圧室（41）の合計の押し付け力が大きくなる。

ここで、本実施形態の機構を設けない場合、可動スクロールが転覆すると、圧縮室から高圧の冷媒が中間圧の背圧室へ流出し、圧縮効率が低下してしまう。これに対して、本実施形態によれば、高圧流体である冷媒や潤滑油が下部空間（24）から外周側背圧室（41b）へ流入して背圧室（41）の合計の押し付け力が大きくなるので、可動スクロール（70）の転覆状態が解消される。したがって、圧縮効率の低下を抑制できる。

また、転覆状態が解消されると、可動スクロール（70）が第１位置へ移動し、高圧導入通路（54）が弁機構（55）によって閉じられる。この状態では、外周側背圧室（41b）へ高圧流体が流入しないので、背圧室（41）の合計の押し付け力は、それ以上は上昇しない。そのため、背圧室（41）の圧力が必要以上に上昇しないので、固定スクロール（60）に対する可動スクロール（70）の押し付け力も過度に上昇しない。したがって、上記摺接面（A1，A2）の摺動抵抗の増大が抑えられるから、スクロール圧縮機（10）の動力損失も抑えられる。

本実施形態では、上記弁機構（55）が、固定側部材である弁座（56）と可動側部材である弁体（57）とを備え、該弁体（57）が、上記可動スクロール（70）の第１位置から第２位置への移動時に上記可動側鏡板（71）の背面に押されて位置変化することで上記高圧導入通路（54）が開かれる位置に配置されている。

したがって、本実施形態によれば、可動スクロール（70）が転覆すると、可動側鏡板（71）の背面により弁体（57）が押されて高圧導入通路（54）が開かれる。その結果、高圧流体が背圧室（41）へ流入するので、簡単な構成で転覆を解消し、圧縮効率の低下を抑制できる。特に、本実施形態では、可動スクロール（70）の転覆時に可動側鏡板（71）で弁体を直接押す構成を採用しているので、簡単な構成で転覆時の可動スクロール（70）の動きを弁体（57）に伝達できる。

本実施形態では、上記固定側鏡板（61）と可動側鏡板（71）の摺接面（A1，A2）に、上記流体室（S）の周囲にのびる円弧状の油溝（80）が形成され、該油溝（80）は、周方向の不連続部が上記流体室（S）の吸入領域の近傍に配置され、上記摺接面（A1，A2）に形成された上記油溝（80）に対応する円弧の中心角度と一致する角度の領域内に上記弁機構（55）が配置されている。

したがって、本実施形態によれば、高圧の潤滑油が導入される油溝（80）が形成されている角度範囲の領域で転覆が生じやすいのに対して、この領域に弁機構（55）が設けられているので、可動スクロール（70）の転覆時に該弁機構（55）を開くことで、その転覆状態をすばやく解消し、圧縮効率の低下を抑制できる。

本実施形態では、スクロール圧縮機（10）が、運転中に高圧圧力になる高圧室（24）を有するとともに上記圧縮機構（40）を収容するケーシング（20）を備え、上記高圧導入通路（54）を、上記ケーシング（20）内の高圧室（24）と上記背圧室（41）とに連通する通路にしている。

したがって、本実施形態によれば、可動スクロール（70）が転覆すると、ケーシング（20）内の高圧室（24）から背圧室（41）へ高圧導入通路（54）を通って高圧の流体が導入される。したがって、転覆状態が解消されて、圧縮効率の低下を抑制できる。

−実施形態の変形例−
上記実施形態では、上記高圧導入通路（54）を開閉する弁機構（55）を１箇所にのみ設けているが、図７に示すように、上記弁機構（55）は、上記圧縮機構（40）の周方向の複数箇所に分散して設けてもよい。

この場合、上記弁機構（55）は、油溝（80）が形成された角度範囲に限らず、油溝（80）の近傍の任意の位置に設けてもよい。具体的には、複数の弁機構（55）の全部を、図６に示した油溝（80）が形成されている角度（α）の範囲内に設けてもよいし、一部の弁機構（55）は油溝（80）が形成されていない角度（β）の範囲に設けてもよい。

このように高圧導入通路（54）とそれを開閉する弁機構（55）を複数箇所に設けると、可動スクロール（70）が転覆したときに、可動側鏡板（71）の周方向のどの箇所が固定スクロール（60）から離れても、可動側鏡板（71）の第１位置から第２位置への動きにより、複数箇所に設けた上記弁機構（55）のうちの何れかが作動して高圧の流体が背圧室（41）に導入されるので、複数の弁機構（55）のうちの少なくとも１つは容易に開かれる。

そして、開いた弁機構（55）を通って背圧室（41）に高圧流体（冷媒や潤滑油）が供給されるので、圧縮効率が低下するのをより確実に抑制できる。

〈その他の実施形態〉
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

例えば、上記実施形態の高圧導入通路（54）は、上記高圧室（24）と上記背圧室（41）とに連通する通路でなく、吐出管（13）と上記背圧室（41）とに連通する通路にしてもよく、背圧室（41）へ高圧の流体を導入できる通路であればよい。

また、上記油溝（80）の構成は、上記実施形態の構成に限らず、適宜変更してもよい。

弁機構（55）の構成も、上記実施形態の構成に限らず、適宜変更してもよい。

スクロール圧縮機（10）は、冷媒回路を備えた冷凍装置の冷媒を圧縮するものであるが、これに限らず、他の流体を圧縮するものであってもよい。

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されると思料する。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。

以上説明したように、本開示は、スクロール圧縮機について有用である。

10 スクロール圧縮機
20 ケーシング
24 高圧室（下部空間）
40 圧縮機構
42 背圧室
45 押し付け機構
54 高圧導入通路
55 弁機構
56 弁座
57 弁体
60 固定スクロール
61 固定側鏡板
62 固定側ラップ
70 可動スクロール
71 可動側鏡板
72 可動側ラップ
80 油溝
A1 摺接面
A2 摺接面
S 流体室

Claims (5)

1. スクロール圧縮機であって、
   固定スクロール（60）と可動スクロール（70）とを備え、固定スクロール（60）が有する固定側鏡板（61）に形成された固定側ラップ（62）と可動スクロール（70）が有する可動側鏡板（71）に形成された可動側ラップ（72）とが噛み合って、流体を低圧圧力から高圧圧力まで圧縮する流体室（S）が形成される圧縮機構（40）と、
   可動スクロール（70）の背面側に形成された背圧室（41）に中間圧の流体を導入し、該流体の圧力で可動スクロール（70）を固定スクロール（60）に押し付ける押し付け力を生じる押し付け機構（45）と、
   上記背圧室（41）へ高圧の流体を導入可能な高圧導入通路（54）と、
   上記可動スクロール（70）が、上記固定スクロール（60）に対して押し付けられた第１位置から、該固定スクロール（60）から離間した第２位置へ移動すると、上記高圧導入通路（54）を開き、上記可動スクロール（70）が第２位置から第１位置へ移動すると該高圧導入通路（54）を閉じる弁機構（55）と、
   を備えたことを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 請求項１において、
   上記弁機構（55）は、固定側部材である弁座（56）と可動側部材である弁体（57）とを備え、
   該弁体（57）は、上記可動スクロール（70）の第１位置から第２位置への移動時に上記可動側鏡板（71）の背面に押されて位置変化することで上記高圧導入通路（54）が開かれる位置に配置されている
   ことを特徴とするスクロール圧縮機。
3. 請求項２において、
   上記固定側鏡板（61）と可動側鏡板（71）の摺接面（A1，A2）に、上記流体室（S）の周囲で円弧状にのびる油溝（80）が形成され、該油溝（80）は、周方向の不連続部が上記流体室（S）の吸入領域の近傍に配置され、
   上記摺接面（A1，A2）に形成された上記油溝（80）に対応する円弧の中心角度（α）と一致する角度の領域内に上記弁機構（55）が配置されている
   ことを特徴とするスクロール圧縮機。
4. 請求項２または３において、
   上記弁機構（55）は、上記圧縮機構（40）の周方向の複数箇所に分散して設けられている
   ことを特徴とするスクロール圧縮機。
5. 請求項２から４の何れか１つにおいて、
   運転中に高圧圧力になる高圧室（24）を有し、且つ上記圧縮機構（40）を収容するケーシング（20）を備え、
   上記高圧導入通路（54）が、上記ケーシング（20）内の高圧室（24）と上記背圧室（41）とに連通する通路である
   ことを特徴とするスクロール圧縮機。

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