JP6641479B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

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Description

本発明は、流体を圧縮するスクロール圧縮機に関し、特に、圧縮室に圧縮対象の流体をインジェクション(注入)することができるスクロール圧縮機に関する。
従来、圧縮機から吐出される流体の温度上昇を抑制する等の目的のため、圧縮途中の圧縮室に、つまり吐出ポートに連通する前の圧縮室に、圧縮対象の流体をインジェクションするスクロール圧縮機が提案されている。このようなスクロール圧縮機には、インジェクションされる流体が通るインジェクション流路の途中に、圧縮室から流体が逆流することを防止する逆止弁が設けられる。このため、このように構成された従来のスクロール圧縮機は、流体を圧縮室にインジェクションしない状態で運転するとき、圧縮室から逆止弁までのインジェクション流路がデッドボリュームとなってしまう。つまり、流体の圧縮途中において圧縮室が該デッドボリュームに連通した際、該デッドボリュームで流体が再膨張してしまい、スクロール圧縮機の性能が低下してしまう。
このため、従来のスクロール圧縮機には、上記デッドボリュームの低減を図ったものも提案されている(例えば、特許文献1参照)。詳しくは、特許文献1に記載のスクロール圧縮機は、固定スクロールの台板部に、外面から圧縮室までほぼ壁厚方向に貫通するインジェクションポートを設けている。また、固定スクロールの台板部のインジェクションポートに対応する外面にインジェクションパイプが接続されたブロックを当て、双方間に逆止弁室を形成している。そして、ブロックのインジェクションパイプからの導入口を内側から開閉するリードバルブをもったバルブシートが、固定スクロールの台板部とブロックとの間に挟み込まれている。また、逆止弁室の一部に、リードバルブのバルブストッパが設けられている。
特開平11−107950号公報
特許文献1に記載のスクロール圧縮機は、リードバルブがブロックのインジェクションパイプからの導入口を開閉でき、かつ、リードバルブがバルブストッパに接触できる位置にバルブシートを配置し、該バルブシートを固定スクロールの台板部とブロックとで挟み込まなければならない。このため、特許文献1に記載のスクロール圧縮機は、位置決め治具を用いてバルブシートを配置する必要があり、組立が難しいという課題があった。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、圧縮室に流体をインジェクション可能なスクロール圧縮機において、デッドボリュームを低減でき、組立も容易に行うことができるスクロール圧縮機を得ることを目的とする。
本発明に係るスクロール圧縮機は、第1台板部、及び該第1台板部の一方の面に設けられた第1渦巻歯を有する固定スクロールと、第2台板部、及び該第2台板部における前記固定スクロールと対向する側の面に設けられた第2渦巻歯を有し、前記第1渦巻歯と前記第2渦巻歯とを組み合わせて圧縮室が形成され、前記固定スクロールに対して揺動運動する揺動スクロールと、前記圧縮室と連通するように前記第1台板部を貫通する第1貫通孔と、前記第1貫通孔を覆うように前記第1台板部における前記揺動スクロールとは反対側の面に設けられ、前記第1貫通孔と連通してインジェクション配管が接続されるインジェクションポートが形成された固定部材と、前記第1貫通孔に往復移動自在に挿入された弁体と、前記第1貫通孔に挿入され、前記弁体を前記インジェクションポートの方へ付勢するバネと、を備え、前記弁体には、前記インジェクションポートから前記第1貫通孔に流入した冷媒前記圧縮室へ流出させる流路が形成され、前記流路は、前記弁体が前記バネに付勢されて前記インジェクションポート側に位置する状態において閉塞され、前記インジェクションポートへ流入した冷媒の圧力によって前記弁体が前記圧縮室側へ移動した際に開放されるものである。
本発明に係るスクロール圧縮機においては、弁体及びバネが、圧縮室からインジェクションポートに流体が逆流することを防止する逆止弁として機能する。これら弁体及びバネは、固定スクロールの第1台板部に形成された第1貫通孔内に設けられている。このため、本発明に係るスクロール圧縮機は、デッドボリュームを低減することができる。また、本発明に係るスクロール圧縮機を組み立てる際、これら弁体及びバネは、第1貫通孔に挿入するだけでよい。このため、本発明に係るスクロール圧縮機は、組立を容易に行うこともできる。
本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の縦断面模式図である。 本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機において、固定スクロールの台板に形成されたインジェクション用の貫通孔周辺を示す要部拡大図である。 本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の弁体の一例を示す平面図である。 本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機の弁体及びバネと、該弁体及びバネを収納するケースを示す図である。 本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機において、固定スクロールの台板に形成されたインジェクション用の貫通孔周辺を示す要部拡大図である。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の縦断面模式図である。
なお、図1では、通常の圧縮工程での冷媒の流れを実線太矢印で示し、インジェクション制御での冷媒の流れを破線太矢印で示している。また、図1及び以下の図では、引き出し線を見やすくする為、一部の部品の断面へのハッチングを省略している。
スクロール圧縮機1は、流体(例えば冷媒)を圧縮して吐出する流体機械である。このスクロール圧縮機1は、例えば、冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機、冷凍装置及び給湯器等の各種産業機械に用いられる冷凍サイクル装置の構成要素の1つとなるものである。本実施の形態1では、スクロール圧縮機1として、主軸2が鉛直方向に沿って配置される縦置き型のスクロール圧縮機を例示している。なお、図1を含む以下の図面では、各構成部材の寸法の関係及び形状等が実際のものとは異なる場合がある。
図1に示すように、スクロール圧縮機1は、圧縮機構部3と、圧縮機構部3を駆動する駆動機構部4と有している。圧縮機構部3及び駆動機構部4は、圧力容器(密閉容器)であるシェル5内に収容されている。シェル5の底部は、冷凍機油を貯蓄する油溜めとなっている。シェル5には、冷媒をシェル5内に吸入する吸入管6と、圧縮された冷媒をシェル5外に吐出する吐出管7とが接続されている。
圧縮機構部3は、駆動機構部4により駆動されることで、吸入管6から吸入した冷媒ガスを圧縮室8内で圧縮し、吐出ポート9を介してシェル5内の吐出空間10に排出する機能を有している。吐出空間10は、スクロール圧縮機1内部の上方空間に形成されており、高圧空間となっている。吐出空間10に排出された冷媒ガスは、吐出空間10より吐出管7を通りスクロール圧縮機1の外部に吐出される。
この圧縮機構部3は、シェル5に取り付けられたフレーム11に固定された固定スクロール20と、固定スクロール20に対して揺動(すなわち、公転運動)する揺動スクロール26と、を有している。固定スクロール20は、台板部21と、台板部21の一方の面(図1では下面)に設けられたインボリュート曲線形状の突起である渦巻歯22と、を有している。揺動スクロール26は、台板部27と、台板部27の一方の面(図1では上面)に設けられたインボリュート曲線形状の突起である渦巻歯28と、を有している。固定スクロール20及び揺動スクロール26は、それぞれの渦巻歯22,28同士が噛み合うように組み合わされている。これにより、渦巻歯22と渦巻歯28との間には、相対的に容積が変化し、冷媒を圧縮する圧縮室8が形成される。
ここで、台板部21が、本発明の第1台板部に相当する。渦巻歯22が、本発明の第1渦巻歯に相当する。台板部27が、本発明の第2台板部に相当する。また、渦巻歯28が、本発明の第2渦巻歯に相当する。
固定スクロール20の台板部21の中央部には、圧縮室8内で圧縮されて高圧となった冷媒ガスを吐出する吐出ポート9が形成されている。また、台板部21には、冷媒を圧縮室内にインジェクションするための貫通孔12が形成されている。この貫通孔12は、吐出ポート9に連通する前の圧縮室8と連通する位置において、台板部21を貫通している。この貫通孔12には、後述するインジェクションポート130を開閉するために、ブロック状の弁体23と、該弁体23をインジェクションポート130側へ付勢するバネ24とが挿入されている。そして、これら弁体23及びバネ24は、インジェクションポート130から貫通孔12を通って圧縮室8へ流入する冷媒の流れを許容し、逆方向の流れを規正する逆止弁として機能する。貫通孔12、弁体23及びバネ24の詳細については、図2及び図3において後述する。
ここで、貫通孔12が、本発明の第1貫通孔に相当する。
なお、圧縮室8は、固定スクロール20の渦巻歯22の内向面と揺動スクロール26の渦巻歯28の外向面との間に形成されると共に、固定スクロール20の渦巻歯22の外向面と揺動スクロール26の渦巻歯28の内向面との間にも形成される。このため、本実施の形態1に係るスクロール圧縮機1は、固定スクロール20の台板部21に2つの貫通孔12が形成されている。
また、固定スクロール20の台板部21において渦巻歯22が形成された面とは反対側の面(図1では上面)には、貫通孔12を覆うように、チャンバ13がボルト等によって固定されている。このチャンバ13には、貫通孔12と連通するインジェクションポート130が形成されている。インジェクションポート130は、インジェクション配管14が接続される流入口131、及び、該流入口131と固定スクロール20の台板部21の貫通孔12とを連通する流出口132を備えている。本実施の形態1では、2つの貫通孔12に対応して2つの流出口132を備えている。このため、これら2つの流出口132は、接続穴133によって流入口131と連通する構成となっている。なお、本実施の形態1では、継手14aを用いてインジェクション配管14をインジェクションポート130に接続しているが、インジェクション配管14を直接インジェクションポート130に接続してもよい。
ここで、チャンバ13が、本発明の固定部材に相当する。
なお、インジェクション配管14の他端側は、例えば、冷媒サイクルに設けられた受液器に接続される。そして、受液器内の液冷媒が、インジェクション配管14、チャンバ13のインジェクションポート130、及び固定スクロール20の貫通孔12を介して、圧縮室8にインジェクション(注入)される。インジェクション配管14に冷媒を流すか否かは、例えば電磁弁等で切り替えられる。なお、キャピラリーチューブを用いてインジェクション配管14を流れる冷媒の量を調節し、圧縮室8への冷媒のインジェクション量を調節してもよい。
また、チャンバ13には、固定スクロール20の台板部21の吐出ポート9と対向する位置に、該チャンバ13を貫通する吐出ポート134が形成されている。そして、チャンバ13には、吐出ポート134を閉じるリード弁15と、リード弁15の最大開度を規制するリード弁押さえ16とが取付けられている。つまり、圧縮室8内で圧縮された冷媒ガスは、固定スクロール20の吐出ポート9及びチャンバ13の吐出ポート134と通り、リード弁15を押し上げて吐出空間10に吐出されることとなる。なお、チャンバ13を、吐出ポート134が形成された固定部材と、上述のインジェクションポート130が形成された固定部材とに分けて製作してもよい。
揺動スクロール26の台板部27において渦巻歯28が形成された面とは反対側の面(図1では下面)の中心部には、中空円筒形状のボス部29が形成されている。ボス部29の内周側には、後述する主軸2の一端に設けられた偏芯軸部2aが回転摺動自在に挿入されている。
揺動スクロール26とフレーム11との間には、オルダム継手17が設けられている。オルダム継手17は、リング部と、リング部の上面に形成された一対のオルダムキーと、リング部の下面に形成された一対のオルダムキーと、を有している。上面のオルダムキーは、揺動スクロール26に形成されたキー溝に挿入されており、一方向に摺動自在となっている。下面のオルダムキーは、フレーム11に形成されたキー溝に挿入されており、上記一方向と交差する方向に摺動自在となっている。この構成により、揺動スクロール26は、自転せずに公転旋回運動(揺動運動)するようになっている。
駆動機構部4は、圧縮機構部3で冷媒ガスを圧縮するために、揺動スクロール26を駆動する機能を有している。つまり、駆動機構部4が主軸2を介して揺動スクロール26を駆動することによって、圧縮機構部3で冷媒ガスを圧縮するようになっている。駆動機構部4は、シェル5の内周に固定された固定子18と、固定子18の内周側に配置された回転子19とを有している。また、回転子19には、例えば圧入等によって主軸2が固定されている。つまり、固定子18に通電されると、回転子19は、主軸2と一体となって回転するようになっている。
主軸2の一端には、揺動スクロール26のボス部29に回転摺動自在に挿入された偏芯軸部2aが形成されている。また、主軸2の内部には、油溜めに貯蓄されている冷凍機油を圧縮機構部3及び各軸受に給油するための流路となる給油流路が形成されている。
図2は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機において、固定スクロールの台板に形成されたインジェクション用の貫通孔周辺を示す要部拡大図である。また、図3は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の弁体の一例を示す平面図である。
なお、図2は、固定スクロール20の台板部21に形成された貫通孔12周辺を示す縦断面模式図となっている。また、図2(A)は、弁体23がインジェクションポート130とは反対側(図2では下方)へ移動し、インジェクションポート130と圧縮室8とが連通した状態を示している。図2(B)は、弁体23がインジェクションポート130側(図2では上方)へ移動し、インジェクションポート130と圧縮室8との間の流路を閉塞した状態を示している。
図2に示すように、固定スクロール20の台板部21の貫通孔12は、例えば、大径部12a及び小径部12bで構成されている。大径部12aは、インジェクションポート130側に開口した穴である。つまり、大径部12aは、インジェクションポート130と連通する穴である。小径部12bは、大径部12aよりも内径が小さな穴であり、大径部12aと圧縮室8とを連通する貫通孔である。
弁体23は、外周形状が大径部12aの内周形状と略同じ形状をしており、大径部12aに挿入されている。弁体23の外周は大径部12aの内周よりも若干小さく形成されており、大径部12a内を上下動自在となっている。つまり、弁体23は、インジェクションポート130に近づく方向及び遠ざかる方向に、往復移動自在となっている。
また、弁体23には、インジェクションポート130から貫通孔12に流入した冷媒が圧縮室8へ流出する際の流路23aが形成されている。流路23aは、例えば図3(A)に示すように、弁体23における大径部12aと対向する面に形成された少なくとも1つの溝23bである。また例えば、流路23aは、図3(B)に示すように、弁体23における大径部12aと対向する面に形成された少なくとも1つの切り欠き23cである。また例えば、流路23aは、図3(C)に示すように、例えば弁体23の往復移動方向に該弁体23を貫通した少なくとも1つの貫通孔23dである。また例えば、弁体23が下降した際に弁体23と小径部12bとの間に流路が形成されないような場合には、弁体23の下面(インジェクションポート130とは反対側の面)にも、流路23aを形成してもよい。なお、流路23aは、弁体23に設けられる必要は必ずしもない。例えば大径部12aの内周壁に溝等を形成し、該溝等を流路23aとしてもよい。すなわち、流路23aは、弁体23と貫通孔12との間に形成されていればよい。
ここで、貫通孔23dが、本発明の第2貫通孔に相当する。
上述のように、固定スクロール20の台板部21に形成された貫通孔12には、弁体23の他に、バネ24も挿入されている。バネ24は、例えば線材をコイル状に巻いた圧縮バネであり、弁体23と小径部12bとの間に設けられている。つまり、バネ24は、一端が大径部12aの底部に当接し、他端で弁体23をインジェクションポート130の方へ付勢する構成となっている。なお、バネ24は、当該構成に限定されない。例えば、板バネ等でバネ24を構成してもよい。また、バネ24を固定することができれば、貫通孔12の形状も上記の形状に限定されない。
続いて、上述のように構成されたスクロール圧縮機1の動作について説明する。
圧縮室8に冷媒をインジェクションする際、インジェクション配管14からインジェクションポート130に冷媒が流入する。このため、弁体23のインジェクションポート130側の面つまり上面には、インジェクションポート130に供給された冷媒の圧力が作用する。一方、弁体23におけるインジェクションポート130とは反対側の面つまり下面には、貫通孔12と連通している位置の圧縮室8内の冷媒の圧力と、バネ24の付勢力が作用する。このため、図2(A)に示すように、インジェクションポート130に供給された冷媒の圧力と、圧縮室8内の冷媒の圧力及びバネ24の付勢力とが釣り合う位置まで、弁体23が下方へ移動する。これにより、インジェクションポート130に供給された冷媒は、貫通孔12の大径部12aへ流入し、流路23a及び小径部12bを通って、圧縮室8へインジェクションされる。
一方、圧縮室8への冷媒のインジェクションを中止する際は、インジェクション配管14への冷媒の供給が停止される。これにより、弁体23のインジェクションポート130側の面つまり上面に作用する冷媒の圧力が低下する。このため、図2(B)に示すように、弁体23は、インジェクションポート130側つまり上方に移動し、チャンバ13と接触してインジェクションポート130の流出口132を閉塞する。つまり、弁体23が、インジェクションポート130と圧縮室8との間の流路を閉塞する。これにより、圧縮室8内の冷媒がインジェクションポート130に逆流することなく、インジェクションポート130と圧縮室8との間の流路が閉塞される。
なお、インジェクション配管14への冷媒の供給を停止しても、インジェクション配管14及びインジェクションポート130内の冷媒の圧力が即座に低下するものではない。このため、仮にバネ24が設けられていないとすると、インジェクション配管14及びインジェクションポート130内の冷媒の圧力が貫通孔12と連通している位置の圧縮室8内の冷媒の圧力よりも下回り、弁体23がインジェクションポート130側に移動するまで時間がかかる。そして、この間、圧縮室8内の冷媒がインジェクションポート130に逆流することとなり、スクロール圧縮機1の性能が低下してしまう。しかしながら、本実施の形態1では、弁体23をインジェクションポート130側に付勢するバネ24を設けているので、インジェクション配管14への冷媒の供給を停止した際、弁体23がインジェクションポート130を即座に閉塞することができ、スクロール圧縮機1の性能の低下を防止できる。
以上、本実施の形態1に係るスクロール圧縮機1においては、弁体23及びバネ24が、圧縮室8からインジェクションポート130に冷媒が逆流することを防止する逆止弁として機能する。これら弁体23及びバネ24は、固定スクロール20の台板部21に形成された貫通孔12内に設けられている。このため、本実施の形態1に係るスクロール圧縮機1は、圧縮室8への冷媒のインジェクションを中止した際、圧縮室8内の冷媒がインジェクションポート130に逆流することを防止でき、デッドボリュームを低減することができる。このため、本実施の形態1に係るスクロール圧縮機1は、性能が低下することを防止できる。また、本実施の形態1に係るスクロール圧縮機1を組み立てる際、これら弁体23及びバネ24は、貫通孔12に挿入するだけでよい。このため、本実施の形態1に係るスクロール圧縮機1は、組立を容易に行うこともできる。
また、本実施の形態1に係るスクロール圧縮機1は、貫通孔12内を往復移動自在となる弁体23で逆止弁構造を構成している。このため、弁体23における前記往復移動方向の厚みを厚くすることもできる。近年、スクロール圧縮機が搭載される冷凍サイクル装置には、二酸化炭素冷媒等、従来よりも高圧になる高圧冷媒が用いられることがある。ここで、インジェクション流路での逆流を防止する逆止弁として、特許文献1に記載のようなリード弁を採用した場合、リード弁は自身が弾性変形することにより流路の開閉を行う構造であるため、構造上リード弁の厚みを厚くすることができない。このため、上記逆止弁としてリード弁を採用したスクロール圧縮機に二酸化炭素冷媒のような高圧冷媒を用いた場合、リード弁の破損が懸念される。しかしながら、本実施の形態1に係る弁体23は、上述のように、弁体23の厚みを厚くすることができる。このため、二酸化炭素冷媒のような高圧冷媒の高圧がかかった際にも破損しないような厚みに、弁体23の厚みを設定することにより、スクロール圧縮機1の信頼性を向上させることもできる。
実施の形態2.
実施の形態1では、弁体23及びバネ24を直接、固定スクロール20の台板部21に形成された貫通孔12に挿入している。弁体23及びバネ24を以下のようにケース内に収納し、該ケースを貫通孔12に挿入することにより、スクロール圧縮機1の組立をさらに容易にすることができる。なお、本実施の形態2において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
図4は、本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機の弁体及びバネと、該弁体及びバネを収納するケースを示す図である。また、図5は、本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機において、固定スクロールの台板に形成されたインジェクション用の貫通孔周辺を示す要部拡大図である。
なお、図4(A)は、ケース25を分解した状態を示している。また、図4(B)は、ケース25を組み立てた状態を示している。また、図5(A)は、弁体23がインジェクションポート130とは反対側(図5では下方)へ移動し、インジェクションポート130と圧縮室8とが連通した状態を示している。図5(B)は、弁体23がインジェクションポート130側(図5では上方)へ移動し、インジェクションポート130と圧縮室8との間の流路を閉塞した状態を示している。
本実施の形態2に係るケース25は、図5に示すように固定スクロール20の台板部21に形成された貫通孔12に挿入されるものである。このケース25は、図4に示すように、ケース部品25aとケース部品25bとを組み合わせることにより構成されている。ケース部品25aは、端板251及び複数の側壁部材252を備えている。端板251には、貫通孔253が形成されている。端板251は、図5に示すように、ケース25が固定スクロール20の台板部21に形成された貫通孔12に挿入された際、チャンバ13に接触することとなる。この際、端板251の貫通孔253とチャンバ13のインジェクションポート130とが連通する。つまり、図4(B)に矢印で示すように、端板251の貫通孔253は、インジェクションポート130からケース25内へ冷媒が流れ込む際の流路となる。また、端板251の外周部には、複数の側壁部材252の一端(図5においては上端)が接続されている。
ケース部品25bは、端板254及び複数の側壁部材255を備えている。端板254は、図5に示すように、ケース25が固定スクロール20の台板部21に形成された貫通孔12に挿入された際、ケース部品25aの端板251よりもチャンバ13から離れた側に配置される。この端板254の外周部には、複数の側壁部材255が接続されている。この際、端板254は、側壁部材255の一端(図5においては下端)よりも上方となる位置において、側壁部材255と接続されている。つまり、図5に示すように、ケース25が固定スクロール20の台板部21に形成された貫通孔12に挿入された際、側壁部材255の一端(図5においては下端)が大径部12aの底部に当接する。この際、端板254と大径部12aの底部との間に空間が形成されることとなる。つまり、図4(B)に矢印で示すように、この空間は、インジェクションポート130からケース25内へ流れ込んだ冷媒が小径部12bへ流出する際の流路となる。
ケース部品25aの側壁部材252をケース部品25bの側壁部材255で挟み込むことにより、ケース25が組み立てられる。つまり、ケース25の側壁は、側壁部材252及び側壁部材255で構成される。この際、側壁部材255同士の間が開いている。当該空間は、図4(B)に矢印で示すように、インジェクションポート130からケース25内へ流れ込んだ冷媒が端板254の下方へ流出する際の流路となる。
上記のように構成されたケース25の中には、弁体23及びバネ24が収納されている。弁体23は、ケース25内において、インジェクションポート130に近づく方向及び遠ざかる方向に、往復移動自在となっている。そして、弁体23は、インジェクションポート130に近づく方向に移動し、ケース25の端板251と接触した際、貫通孔253を閉塞する。バネ24は、一端が端板254に当接し、他端で弁体23をインジェクションポート130の方へ付勢するように、ケース25に収納される。
このように構成されたケース25においては、図5に示すようにケース25が固定スクロール20の台板部21に形成された貫通孔12に挿入された状態において、弁体23がインジェクションポート130から遠ざかる方向へ移動した際、図4(B)に矢印で示す流路が形成される。すなわち、インジェクションポート130と連通する端板251の貫通孔253からケース25内に流入した冷媒が、側壁部材255間を通って端板254の下方へ流出し、小径部12bへ流れ込む流路が形成される。当該流路が、弁体23と貫通孔12との間に形成された流路となる。なお、インジェクションポート130と圧縮室8とを連通する流路を形成できれば、ケース25の構成及び形状は、上記の構成及び形状に限定されない。
続いて、上述のように構成されたスクロール圧縮機1の動作について説明する。
圧縮室8に冷媒をインジェクションする際、インジェクション配管14からインジェクションポート130に冷媒が流入する。このため、弁体23のインジェクションポート130側の面つまり上面には、インジェクションポート130に供給された冷媒の圧力が作用する。一方、弁体23におけるインジェクションポート130とは反対側の面つまり下面には、貫通孔12と連通している位置の圧縮室8内の冷媒の圧力と、バネ24の付勢力が作用する。このため、図5(A)に示すように、インジェクションポート130に供給された冷媒の圧力と、圧縮室8内の冷媒の圧力及びバネ24の付勢力とが釣り合う位置まで、弁体23が下方へ移動する。これにより、インジェクションポート130に供給された冷媒は、端板251の貫通孔253からケース25内に流入し、側壁部材255間を通って端板254の下方へ流出し、小径部12bを通って、圧縮室8へインジェクションされる。
一方、圧縮室8への冷媒のインジェクションを中止する際は、インジェクション配管14への冷媒の供給が停止される。これにより、弁体23のインジェクションポート130側の面つまり上面に作用する冷媒の圧力が低下する。このため、図5(B)に示すように、弁体23は、インジェクションポート130側つまり上方に移動し、ケース25の端板251と接触して貫通孔253を閉塞する。これにより、貫通孔253と連通したインジェクションポート130の流出口132も閉塞される。つまり、弁体23が、インジェクションポート130と圧縮室8との間の流路を閉塞する。このため、圧縮室8内の冷媒がインジェクションポート130に逆流することなく、インジェクションポート130と圧縮室8との間の流路が閉塞される。
以上、本実施の形態2に係るスクロール圧縮機1においても、実施の形態1と同様に、圧縮室8への冷媒のインジェクションを中止した際、圧縮室8内の冷媒がインジェクションポート130に逆流することを防止でき、デッドボリュームを低減することができる。このため、本実施の形態2に係るスクロール圧縮機1においても、実施の形態1と同様に、性能が低下することを防止できる。
さらに、本実施の形態2に係るスクロール圧縮機1においては、弁体23及びバネ24を収納した状態にケース25を予め組み立てておけば、該ケース25を固定スクロール20の台板部21に形成された貫通孔12に挿入するだけで、弁体23及びバネ24を組み付けることができる。このため、本実施の形態2に係るスクロール圧縮機1は、実施の形態1と比べ、スクロール圧縮機1の組立をさらに容易に行うことができる。
なお、実施の形態1及び実施の形態2で説明したスクロール圧縮機1の構成は、あくまでも一例である。スクロール圧縮機1の各構成を上述した機能を有する範囲において適宜変更しても、本発明を実施することができる。また、上述した弁体23及びバネ24の配置を逆にすることにより、インジェクション用の逆止弁以外の用途で用いることもできる。例えば、弁体23及びバネ24の配置を逆にし、インジェクション配管を設けない構成にすれば、圧縮室8内で冷媒が過圧縮された際、該冷媒を圧縮室8から吐出空間10へ放出することができる。さらに、本発明に係るスクロール圧縮機の圧縮対象は冷媒に限定されるものではなく、空気及び窒素ガスなど他のガスの圧縮に本発明に係るスクロール圧縮機を用いても、上述した効果を得ることができる。
1 スクロール圧縮機、2 主軸、2a 偏芯軸部、3 圧縮機構部、4 駆動機構部、5 シェル、6 吸入管、7 吐出管、8 圧縮室、9 吐出ポート、10 吐出空間、11 フレーム、12 貫通孔、12a 大径部、12b 小径部、13 チャンバ、14 インジェクション配管、14a 継手、15 リード弁、16 リード弁押さえ、17 オルダム継手、18 固定子、19 回転子、20 固定スクロール、21 台板部、22 渦巻歯、23 弁体、23a 流路、23b 溝、23c 切り欠き、23d 貫通孔、24 バネ、25 ケース、25a ケース部品、25b ケース部品、26揺動スクロール、27 台板部、28 渦巻歯、29 ボス部、130 インジェクションポート、131 流入口、132 流出口、133 接続穴、134 吐出ポート、251 端板、252 側壁部材、253 貫通孔、254 端板 255 側壁部材。

Claims (6)

  1. 第1台板部、及び該第1台板部の一方の面に設けられた第1渦巻歯を有する固定スクロールと、
    第2台板部、及び該第2台板部における前記固定スクロールと対向する側の面に設けられた第2渦巻歯を有し、前記第1渦巻歯と前記第2渦巻歯とを組み合わせて圧縮室が形成され、前記固定スクロールに対して揺動運動する揺動スクロールと、
    前記圧縮室と連通するように前記第1台板部を貫通する第1貫通孔と、
    前記第1貫通孔を覆うように前記第1台板部における前記揺動スクロールとは反対側の面に設けられ、前記第1貫通孔と連通してインジェクション配管が接続されるインジェクションポートが形成された固定部材と、
    前記第1貫通孔に往復移動自在に挿入された弁体と、
    前記第1貫通孔に挿入され、前記弁体を前記インジェクションポートの方へ付勢するバネと、
    を備え、
    前記弁体には、前記インジェクションポートから前記第1貫通孔に流入した冷媒前記圧縮室へ流出させる流路が形成され、
    前記流路は、前記弁体が前記バネに付勢されて前記インジェクションポート側に位置する状態において閉塞され、前記インジェクションポートへ流入した冷媒の圧力によって前記弁体が前記圧縮室側へ移動した際に開放されるスクロール圧縮機。
  2. 前記弁体における前記第1貫通孔と対向する面に、前記インジェクションポートから前記第1貫通孔に流入した冷媒が前記圧縮室へ流出する流路となる溝が少なくとも1つ形成されている請求項1に記載のスクロール圧縮機。
  3. 前記弁体における前記第1貫通孔と対向する面に、前記インジェクションポートから前記第1貫通孔に流入した冷媒が前記圧縮室へ流出する流路となる切り欠きが少なくとも1つ形成されている請求項1に記載のスクロール圧縮機。
  4. 前記弁体に、前記インジェクションポートから前記第1貫通孔に流入した冷媒が前記圧縮室へ流出する流路となる第2貫通孔が少なくとも1つ形成されている請求項1に記載のスクロール圧縮機。
  5. 前記弁体は、二酸化炭素冷媒の圧力がかかった際にも破損しない厚みを有する請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
  6. 前記弁体及び前記バネが収納されたケースを備え、
    該ケースが前記第1貫通孔に挿入されている請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
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