(57)【要約】【課題】吸入逆止弁が設けられたスクロール圧縮機において、運転時における吸入圧力損失を低減する。【解決手段】吸入管（27）の開口端（27a）を開閉する吸入逆止弁（90）を備えたスクロール圧縮機（10）において、吸入逆止弁（90）が、吸入管（27）の開口端（27a）を閉塞する弁体（91）と、該弁体（91）を該吸入管（27）の開口端（27a）に押し付けるための押し付け力を弁体（91）に付与する押し付け機構（92）とを有するように構成すると共に、押し付け機構（92）が、弁体（91）が吸入管（27）の開口端（27a）に近づくほど、押し付け力が小さくなると共に該押し付け力の変化率が小さくなる非線形特性を有するように構成する。【選択図】図２
2020007945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動スクロール（35）と、
上記可動スクロール（35）との間において流体を圧縮する圧縮室（C）を形成すると共に、該圧縮室（C）に流体を導くための吸入通路（39）が形成された固定スクロール（31）と、
一端部が上記吸入通路（39）に挿入された吸入管（27）と、
上記吸入通路（39）に設けられ、上記吸入管（27）の開口端（27a）を開閉する吸入逆止弁（90）とを備えたスクロール圧縮機であって、
上記吸入逆止弁（90）は、上記吸入管（27）の開口端（27a）を閉塞する弁体（91）と、該弁体（91）を該吸入管（27）の開口端（27a）に押し付けるための押し付け力を上記弁体（91）に付与する押し付け機構（92）とを有し、
上記押し付け機構（92）は、上記弁体（91）が上記吸入管（27）の開口端（27a）に近づくほど、上記押し付け力が小さくなると共に該押し付け力の変化率が小さくなる非線形特性を有するように構成されている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
上記押し付け機構（92）は、上記非線形特性を有するように構成されたコイルばね（94）である
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項３】
請求項１において、
上記押し付け機構（92）は、上記弁体（91）に固定された第１の永久磁石（95a）と、上記吸入通路（39）の上記吸入管（27）の開口端（27a）から離れた位置に、上記第１の永久磁石（95a）と反発するように設けられた第２の永久磁石（95b）とを有している
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、スクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転停止時に圧縮室内の冷媒の吸入管側への逆流を阻止する吸入逆止弁が設けられたスクロール圧縮機が用いられている（下記の特許文献１を参照）。特許文献１のスクロール圧縮機では、吸入逆止弁は、圧縮機構の吸入通路に挿入された吸入管の開口端面を閉塞するための弁体と、弁体を吸入管の開口端面に向かって付勢する圧縮ばねとを有している。運転時には、吸入冷媒が弁体に及ぼす力が圧縮ばねの付勢力よりも大きくなると、圧縮ばねが収縮して弁体が開口端面から離れて圧縮室に冷媒が吸入される。一方、運転停止時には、収縮していた圧縮ばねが伸長して弁体を吸入管の開口端面に押し付けることによって吸入管を閉塞する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８１３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のスクロール圧縮機では、運転停止時に吸入管が迅速に閉塞されるようにばね定数が高く一定の線形ばねが用いられていた。そのため、スクロール圧縮機が接続された冷媒回路における冷媒循環量が少ない場合や吸入冷媒の密度が小さい、即ち、吸入冷媒の圧力が低い場合に、圧縮ばねの強い付勢力によって弁体が開き難く、圧力損失が生じて圧縮機効率を低下させていた。
【０００５】
本開示の目的は、吸入逆止弁が設けられたスクロール圧縮機において、運転時における吸入圧力損失を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１の態様は、可動スクロール（35）と、上記可動スクロール（35）との間において流体を圧縮する圧縮室（C）を形成すると共に、該圧縮室（C）に流体を導くための吸入通路（39）が形成された固定スクロール（31）と、一端部が上記吸入通路（39）に挿入された吸入管（27）と、上記吸入通路（39）に設けられ、上記吸入管（27）の開口端（27a）を開閉する吸入逆止弁（90）とを備えたスクロール圧縮機であって、上記吸入逆止弁（90）は、上記吸入管（27）の開口端（27a）を閉塞する弁体（91）と、該弁体（91）を該吸入管（27）の開口端（27a）に押し付けるための押し付け力を上記弁体（91）に付与する押し付け機構（92）とを有し、上記押し付け機構（92）は、上記押し付け力の変化率が、上記弁体（91）が上記吸入管（27）の開口端（27a）に近づくほど小さくなる非線形特性を有するように構成されている。
【０００７】
第１の態様では、弁体（91）の低開度域において、弁体（91）が開き易くなるため、吸入逆止弁が設けられたスクロール圧縮機において、運転時における吸入圧力損失を低減することができる。
【０００８】
本開示の第２の態様は、上記第１の態様において、上記押し付け機構（92）は、上記非線形特性を有するように構成されたコイルばね（94）である。
【０００９】
第２の態様では、上述のような非線形特性を有する押し付け機構（92）を容易に構成することができる。
【００１０】
本開示の第３の態様は、上記第１の態様において、上記押し付け機構（92）は、上記弁体（91）に固定された第１の永久磁石（95a）と、上記吸入通路（39）の上記吸入管（27）の開口端（27a）から離れた位置に、上記第１の永久磁石（95a）と反発するように設けられた第２の永久磁石（95b）とを有している。
【００１１】
第３の態様では、上述のような非線形特性を有する押し付け機構（92）を容易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態１のスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】図２は、図１の吸入通路部分の拡大図である。
【図３】図３は、図２とは異なる角度から見た吸入通路部分の拡大図である。
【図４】図４は、コイルばねのたわみ量とばね荷重との相関図である。
【図５】図５は、実施形態２のスクロール圧縮機の吸入通路部分を拡大して示す縦断面図である。
【図６】図６は、図５とは異なる角度から見た吸入通路部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
《実施形態１》
本開示の実施形態１について説明する。
【００１４】
−全体構成−
実施形態１のスクロール圧縮機（10）は、例えば、空気調和装置等の蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（図示省略）に接続されている。このような冷媒回路では、スクロール圧縮機（10）で圧縮されて吐出された冷媒（流体）が、凝縮器（放熱器）で放熱して減圧機構で減圧された後、蒸発器で蒸発してスクロール圧縮機（10）に吸入され、圧縮される。上記冷媒回路では、このような冷凍サイクルが繰り返される。
【００１５】
図１に示すように、スクロール圧縮機（10）は、縦長で円筒形の密閉容器であるケーシング（20）と、圧縮機構（30）と、駆動軸（40）と、ハウジング（50）と、電動機（60）と、下部軸受部材（70）と、油ポンプ（80）とを備えている。ケーシング（20）内には、上方から下方へ、圧縮機構（30）とハウジング（50）と電動機（60）と下部軸受部材（70）と油ポンプ（80）とがこの順に配置されている。
【００１６】
［ケーシング］
ケーシング（20）は、縦長の円筒状の密閉容器によって構成されている。具体的には、ケーシング（20）は、胴部（21）と、第１鏡板部（22）と、第２鏡板部（23）と、脚部（24）とを有している。胴部（21）は、軸方向の両端が開放する円筒状に形成されている。第１鏡板部（22）は、胴部（21）の軸方向の一端（図１では上端）を閉塞している。第２鏡板部（23）は、胴部（21）の軸方向の他端（図１では下端）を閉塞している。脚部（24）は、第２鏡板部（23）の下側に設けられ、ケーシング（20）を支持している。
【００１７】
また、ケーシング（20）には、吸入管（27）と吐出管（図示省略）とが接続されている。吸入管（27）は、ケーシング（20）の第１鏡板部（22）を軸方向に貫通し、一端部（図１では下端部）が圧縮機構（30）の後述する吸入通路（39）内に圧入されている。図示が省略された吐出管は、ケーシング（20）の胴部（21）を径方向に貫通し、ハウジング（50）と電動機（60）との間の下方空間（25）に開口している。
【００１８】
ケーシング（20）の底部には、油貯留部（26）が設けられている。油貯留部（26）は、スクロール圧縮機（10）の内部の各摺動部を潤滑するための潤滑油を貯留する。
【００１９】
［圧縮機構］
圧縮機構（30）は、ケーシング（20）内に設けられ、流体（例えば、冷媒等）を圧縮する。圧縮機構（30）は、固定スクロール（31）と、固定スクロール（31）に噛み合う可動スクロール（35）とを備えている。
【００２０】
固定スクロール（31）は、固定側鏡板部（32）と、固定側ラップ（33）と、外周壁部（34）とを有している。固定側鏡板部（32）は、円板状に形成されている。固定側ラップ（33）は、インボリュート曲線を描く渦巻き壁状に形成され、固定側鏡板部（32）の前面（図１では下面）から突出している。外周壁部（34）は、固定側ラップ（33）の外周側を囲むように形成され、固定側ラップ（33）の先端面と略面一になっている。
【００２１】
可動スクロール（35）は、可動側鏡板部（36）と、可動側ラップ（37）と、ボス部（38）とを有している。可動側鏡板部（36）は、円板状に形成されている。可動側ラップ（37）は、インボリュート曲線を描く渦巻き壁状に形成され、可動側鏡板部（36）の前面（図１では上面）から突出している。ボス部（38）は、円筒状に形成され、可動側鏡板部（36）の背面（図１では下面）の中央部に配置されている。また、ボス部（38）の内周側には、滑り軸受（38a）が嵌め込まれ、その内周側に後述する駆動軸（40）の偏心部（42）が嵌め込まれている。
【００２２】
圧縮機構（30）では、可動スクロール（35）と固定スクロール（31）とは、固定側鏡板部（32）と可動側鏡板部（36）の前面どうしが対向し、可動側ラップ（37）と固定側ラップ（33）とが噛み合うように設けられている。このような構成により、圧縮機構（30）では、固定側鏡板部（32）と可動側鏡板部（36）との間には、固定側ラップ（33）と可動側ラップ（37）とに囲まれて流体を圧縮する圧縮室（C）が形成されている。
【００２３】
また、固定側鏡板部（32）には、流体を圧縮室（C）に導くための吸入通路（39）が形成されている。吸入通路（39）は、固定側鏡板部（32）の外周側の外周壁部（34）に、駆動軸（40）の軸方向（図１の上下方向）に延びるように形成されている。吸入通路（39）は、一端（図１では上端）が固定側鏡板部（32）の上面において開口する開口端となり、他端（図１では下端）が固定側鏡板部（32）の下端部によって閉塞された閉塞端に構成されている。また、図２及び図３に示すように、固定側鏡板部（32）において吸入通路（39）の駆動軸（40）寄りの側壁を構成する部分には、吸入ポート（P1）が設けられ、吸入通路（39）は、この吸入ポート（P1）を介して圧縮室（C）と連通している。
【００２４】
吸入通路（39）の一端部（図１では上端部）には、上述した吸入管（27）の一端部（図１では下端部）が圧入されている。また、吸入通路（39）には、運転停止時に、吸入管（27）の一端部の開口端（27a）を閉塞することによって、圧縮室（C）内の流体の吸入管（27）側への逆流を防止する吸入逆止弁（90）が設けられている。なお、吸入逆止弁（90）の詳細については後述する。
【００２５】
また、固定側鏡板部（32）には、吐出ポート（P2）と吐出チャンバ（S）とが形成されている。吐出ポート（P2）は、固定側鏡板部（32）の中央部を軸方向に貫通して圧縮室（C）と連通している。吐出チャンバ（S）は、固定側鏡板部（32）の背面（図１では上面）に形成され、吐出ポート（P2）と連通している。また、吐出チャンバ（S）は、固定スクロール（31）及びハウジング（50）に形成された吐出通路（図示省略）を通じてハウジング（50）の下方空間（25）と連通している。つまり、ハウジング（50）の下方空間（25）は、高圧流体（例えば、高圧の吐出冷媒）で満たされる高圧空間を構成している。
【００２６】
［駆動軸］
駆動軸（40）は、ケーシング（20）内を上下方向に延びている。具体的には、駆動軸（40）は、ケーシング（20）の胴部（21）の上端からケーシング（20）の底部となる油貯留部（26）に亘って、ケーシング（20）の軸方向（図１では上下方向）に延びている。本実施形態では、駆動軸（40）は、主軸部（41）と偏心部（42）とを有している。主軸部（41）は、ケーシング（20）の軸方向（図１では上下方向）に延びている。偏心部（42）は、主軸部（41）の上端に設けられている。また、偏心部（42）は、その外径が主軸部（41）の外径よりも小径に形成され、その軸心が主軸部（41）の軸心に対して所定距離だけ偏心している。
【００２７】
駆動軸（40）は、その上端部を構成する偏心部（42）が可動スクロール（35）のボス部（38）と摺動可能に連結されている。本実施形態では、偏心部（42）は、滑り軸受（38a）を介して可動スクロール（35）のボス部（38）に回転可能に支持されている。
【００２８】
［ハウジング］
ハウジング（50）は、その全周がケーシング（20）の胴部（21）内面に接合されている。ハウジング（50）は、上側部分（51）と下側部分（52）とによって構成されている。これら上側部分（51）及び下側部分（52）は、順に上から下へ連続して形成されている。上側部分（51）は、略円筒状に形成され、その上面中央には、可動スクロール（35）のボス部（38）を収容するクランク室を構成する凹部が形成されている。一方、下側部分（52）は、上側部分（51）よりも小径の略円筒状に形成され、上側部分（51）の下面から下方へ突出している。下側部分（52）は、内周側に滑り軸受（52a）が嵌合され、さらにその内周側に駆動軸（40）の主軸部（41）が挿通され、主軸部（41）を回転自在に支持する主軸受部を構成している。
【００２９】
また、ハウジング（50）の上面には、可動スクロール（35）の自転を阻止するためのオルダム継手（図示省略）が設けられている。このオルダム継手は、可動スクロール（35）の可動側鏡板部（36）とハウジング（50）との間に摺動可能に嵌め込まれている。
【００３０】
［電動機］
電動機（60）は、ケーシング（20）内においてハウジング（50）の下方に設けられている。電動機（60）は、ステータ（61）とロータ（62）とを有している。ステータ（61）は、円筒状に形成されてケーシング（20）の胴部（21）に固定されている。ロータ（62）は、円筒状に形成され、ステータ（61）の内周側に設けられている。ロータ（62）は、駆動軸（40）が挿通され、該駆動軸（40）を回転駆動する。
【００３１】
［下部軸受部材］
下部軸受部材（70）は、ケーシング（20）の軸方向（図１では上下方向）に延びる円筒状に形成され、ケーシング（20）内において電動機（60）とケーシング（20）の底部となる油貯留部（26）との間に設けられている。下部軸受部材（70）は、上側部分（71）と下側部分（72）とを有している。下部軸受部材（70）の上側部分（71）は、外周面の一部が径方向外方に突出してケーシング（20）の胴部（21）の内周面に固定されている。また、下部軸受部材（70）の上側部分（71）の内周側には、滑り軸受（71a）が嵌合され、上側部分（71）は、滑り軸受（71a）を介して駆動軸（40）の主軸部（41）を回転自在に支持している。下部軸受部材（70）の下側部分（72）の内周側には、駆動軸（40）の主軸部（41）の下端部が収容されている。
【００３２】
［油ポンプ］
油ポンプ（80）は、駆動軸（40）の下端部に設けられ、下部軸受部材（70）の下側部分（72）の下端を閉塞するように下部軸受部材（70）の下面に取り付けられている。また、油ポンプ（80）は、油貯留部（26）から駆動軸（40）の内部に形成された給油路（43）へ潤滑油を搬送し、給油路と同様に駆動軸（40）の内部に形成された排油路（44）から油貯留部（26）へ潤滑油を搬送するように構成されている。
【００３３】
−吸入逆止弁の詳細−
図２及び図３に示すように、吸入逆止弁（90）は、吸入管（27）の開口端（27a）を閉塞するための弁体（91）と、該弁体（91）を吸入管（27）の開口端（27a）に押し付けるための押し付け力を弁体（91）に付与する押し付け機構（92）と、該押し付け機構（92）を吸入通路（39）内の所定の位置で支持するための支持部材（93）とを有している。
【００３４】
弁体（91）は、円板状の本体部（91a）と、該本体部（91a）の外周縁に連続する円筒状の円筒壁部（91b）とを有している。
【００３５】
本体部（91a）は、吸入管（27）の開口端（27a）を閉塞可能な大きさ、即ち、吸入管（27）の開口端（27a）の内径よりも大径に形成されている。また、本体部（91a）は、吸入通路（39）内において該吸入通路（39）の延伸方向（図２の上下方向）に略垂直な姿勢でこの延伸方向に往復移動可能な大きさ、即ち、吸入通路（39）の内径よりも小径に形成されている。本体部（91a）の吸入管（27）側の面（図２では上面）は、吸入管（27）の開口端（27a）に当接して該開口端（27a）を閉塞する閉塞面となる。
【００３６】
円筒壁部（91b）は、本体部（91a）の吸入管（27）とは逆側の面（図２では下面）の外周縁から突出するように形成されている。円筒壁部（91b）は、吸入通路（39）内において本体部（91a）と共に該吸入通路（39）の延伸方向（図１の上下方向）に往復移動可能な大きさ、即ち、外径が吸入通路（39）の内径よりも小径に形成されている。円筒壁部（91b）は、吸入通路（39）の内壁に沿って延びている。このような吸入通路（39）の内壁に沿う円筒壁部（91b）により、吸入通路（39）内において往復移動中の本体部（91a）が傾き難くなり、該吸入通路（39）の延伸方向に略垂直な姿勢が保持される。また、円筒壁部（91b）は、後述する押し付け機構（92）を構成するコイルばね（94）の一端部を収納可能な大きさ、即ち、内径がコイルばね（94）の外径よりも大径に形成されている。
【００３７】
押し付け機構（92）は、弁体（91）と支持部材（93）との間に設けられたコイルばね（94）によって構成されている。コイルばね（94）は、常時、弁体（91）を吸入管（27）の開口端（27a）に押し付けるための押し付け力を弁体（91）に付与するように、収縮した状態で弁体（91）と支持部材（93）との間に設けられている。つまり、コイルばね（94）は、弁体（91）が吸入管（27）の開口端（27a）に押し付けられた全閉時にも、弁体（91）に押し付け力を付与するように構成されている。
【００３８】
本実施形態では、コイルばね（94）は、図４に実線で示すように、コイルばね（94）のたわみ量（収縮量）が大きくなるほど、コイルばね（94）のばね荷重（復元力）が大きくなると共に該ばね荷重の変化率（増加率）が大きくなる非線形特性を有するように構成されている。具体的には、図２に示すように、コイルばね（94）は、伸縮方向の一端から他端に亘ってコイル径及びコイル線径は等しい一方、ピッチが変化する不等ピッチコイルばねによって構成されている。本実施形態では、コイルばね（94）は、第１コイル部（94a）と、該第１コイル部（94a）よりもピッチが小さい第２コイル部（94b）とで構成されている。
【００３９】
図４に示すように、コイルばね（94）は、全閉時におけるばね荷重ｆ１、即ち、押し付け機構（92）が弁体（91）を吸入管（27）の開口端（27a）に押し付ける押し付け力が、従来の線形ばねの全閉時におけるばね荷重ｆ２（＝押し付け力）よりも小さく、全開時におけるばね荷重ｆ３（＝押し付け力）が、従来の線形ばねの全開時におけるばね荷重（押し付け力）と同等になるように構成されている。具体的には、本実施形態では、第１コイル部（94a）は、ばね定数が図４に破線で示す従来押し付け機構（92）として用いていた線形ばねのばね定数Ｋの２倍（２Ｋ）になるように構成され、第２コイル部（94b）は、ばね定数が従来の線形ばねのばね定数Ｋの２／３倍（２Ｋ／３）になるように構成されている。
【００４０】
このようなコイルばね（94）によれば、弁体（91）に作用する吸入管（27）の開口端（27a）から離反させる力（図１では下向きの力）が、コイルばね（94）のばね荷重（復元力）よりも大きくなると、コイルばね（94）が収縮し、弁体（91）が吸入管（27）の開口端（27a）から離れることによって吸入管（27）が開放される。そして、弁体（91）の開き初め、即ち、低開度域では、第１コイル部（94a）及び第２コイル部（94b）も収縮するが、ばね定数の小さい第２コイル部（94b）の方が先に大きく収縮し、弁体（91）の開度が所定開度以上になると、第２コイル部（94b）がコイルばねとして機能しなくなることにより、コイルばね（94）のばね荷重の変化率（増加率）が大きくなる。
【００４１】
具体的には、コイルばね（94）は、たわみ量が全閉時のＸ０から第２コイル部（94b）全体が線間接触してそれ以上収縮できないＸ１になるまでは、第１コイル部（94a）と第２コイル部（94b）とが直列に接続されたばね定数Ｋ／２のコイルばねとして機能する。そして、たわみ量がＸ１以上になると、第２コイル部（94b）が機能しなくなり、ばね定数２Ｋの第１コイルばね（94a）のみが機能することとなる。そのため、上記コイルばね（94）では、コイルばね（94）のたわみ量が大きくなるほど、ばね荷重が大きくなると共に該ばね荷重の変化率（増加率）が大きくなる。言い換えると、上記コイルばね（94）では、コイルばね（94）のたわみ量が小さくなるほど、ばね荷重が小さくなると共に該ばね荷重の変化率（減少率）が小さくなる。
【００４２】
本実施形態では、このような不等ピッチコイルばね（94）を押し付け機構（92）として用いることにより、押し付け機構（92）は、弁体（91）が吸入管（27）の開口端（27a）に近づくほど、即ち、弁体（91）の開度が小さくなるほど、弁体（91）を吸入管（27）の開口端（27a）に押し付ける押し付け力が小さくなると共に該押し付け力の変化率（減少率）が小さくなる非線形特性を有するように構成される。
【００４３】
なお、弁体（91）の開度とは、弁体（91）の吸入管（27）の開口端（27a）に対する位置を言い、弁体（91）が吸入管（27）の開口端（27a）を閉塞する全閉時を０％、弁体（91）が支持部材（93）に当接する全開時を１００％とする。
【００４４】
支持部材（93）は、吸入通路（39）の上記吸入管（27）の開口端（27a）から離れた位置に設けられている。具体的には、支持部材（93）は、吸入通路（39）の吸入管（27）の一端部（図１では下端部）が圧入された開口端（図１では上端）とは逆側の閉塞端（図１では下端）に設けられている。支持部材（93）は、弁体（91）と対応する形状に形成され、円板状の本体部（93a）と、該本体部（93a）の外周縁に連続する円筒状の円筒壁部（93b）とを有している。
【００４５】
本体部（93a）は、弁体（91）の本体部（91a）と同様に、吸入通路（39）の内径よりも小径に形成されている。本体部（93a）は、吸入通路（39）の閉塞端面（図１では下端面）に沿うように設けられている。
【００４６】
円筒壁部（93b）は、本体部（93a）の吸入通路（39）の閉塞端とは逆側の面（図１では上面）の外周縁から突出するように形成されている。円筒壁部（93b）は、外径が吸入通路（39）の内径よりも小径に形成され、吸入通路（39）の内壁に沿って延びている。また、円筒壁部（93b）は、押し付け機構（92）を構成するコイルばね（94）の他端部（図１では下端部）を収納可能な大きさ、即ち、内径がコイルばね（94）の外径よりも大径に形成されている。
【００４７】
このように、吸入逆止弁（90）は、弁体（91）と支持部材（93）との間に、上述のような非線形特性を有するように構成されたコイルばね（94）を設けることにより、弁体（91）の開度が小さい低開度域では、コイルばね（94）によって弁体（91）に付与される押し付け力が比較的小さいため、流体流量（冷媒循環量）が少ない運転状態や吸入流体（低圧ガス冷媒）の圧力が低い運転状態であっても、弁体（91）が開き易くなる。一方、弁体（91）の開度が大きい大開度域では、コイルばね（94）によって弁体（91）に付与される押し付け力が低開度域に比べて著しく大きくなる。よって、弁体（91）が全開の運転状態から運転が停止された場合であっても、弁体（91）には大きな押し付け力が付与されるため、吸入管（27）の開口端（27a）が迅速に閉塞される。
【００４８】
−運転動作−
次に、スクロール圧縮機（10）の運転動作について説明する。
【００４９】
まず、電動機（60）が起動すると、駆動軸（40）が回転して圧縮機構（30）の可動スクロール（35）が駆動される。可動スクロール（35）は、オルダム継手（図示省略）によって自転が規制された状態で駆動軸（40）の軸心を中心に公転する。可動スクロール（35）の公転により、圧縮室（C）の容積が周期的に増減し、吸入管（27）から圧縮機構（30）の吸入通路（39）を通じて圧縮室（C）に低圧流体（例えば、低圧ガス冷媒）が吸入されて圧縮される。
【００５０】
具体的には、吸入逆止弁（90）の弁体（91）には、低圧流体によって、押し付け機構（92）による押し付け力とは逆向き（図１では下向き）の力、即ち、流体抗力（１／２×抗力係数×流体密度×流体速度の２乗×弁体流路面積）が作用する。また、弁体（91）には、押し付け力とは逆向きに重力が作用する。そのため、上述の流体抗力と重力とを足し合わせた弁体（91）に作用する逆向きの力が押し付け機構（92）による押し付け力（本実施形態では、コイルばね（94）の復元力）よりも大きくなると、吸入管（27）の開口端（27a）を閉塞していた弁体（91）が、開口端（27a）から離れることによって吸入管（27）が開放される。これにより、吸入管（27）と吸入通路（39）とが連通し、吸入管（27）内の低圧流体が吸入通路（39）を介して圧縮室（C）に吸い込まれる。
【００５１】
圧縮室（C）に吸い込まれた低圧流体は、圧縮室（C）の容積の減少に伴い、圧縮される。そして、圧縮室（C）において圧縮された流体（すなわち、高圧流体）は、固定スクロール（31）の吐出ポート（P2）を通じて吐出チャンバ（S）へ吐出される。吐出チャンバ（S）に流入した高圧流体（例えば、高圧ガス冷媒）は、固定スクロール（31）及びハウジング（50）に形成された図示しない吐出通路を通じてハウジング（50）の下方空間（25）に流出する。下方空間（25）に流入した高圧流体は、図示しない吐出管を通じてケーシング（20）の外部（例えば、冷媒回路の凝縮器）へ吐出される。
【００５２】
なお、上述したように、本実施形態１では、押し付け機構（92）は、弁体（91）が吸入管（27）の開口端（27a）に近づくほど、弁体（91）を吸入管（27）の開口端（27a）に押し付ける押し付け力が小さくなると共に該押し付け力の変化率（減少率）が小さくなる非線形特性を有するコイルばね（94）によって構成されている。また、コイルばね（94）は、全閉時におけるばね荷重ｆ１（＝押し付け力）が、従来の線形ばねの全閉時におけるばね荷重ｆ２（＝押し付け力）よりも小さく、全開時におけるばね荷重ｆ３（＝押し付け力）が、従来の線形ばねの全開時におけるばね荷重ｆ３（押し付け力）と同等になるように構成されている。
【００５３】
このような構成により、弁体（91）の全開時には、押し付け機構（92）が弁体（91）に作用させる押し付け力が従来の線形ばねと同等の比較的大きな押し付け力となる。そのため、スクロール圧縮機（10）の運転が停止された場合には、従来と同様に、迅速に吸入管（27）の開口端（27a）が閉塞されることとなる。一方、弁体（91）の開度が小さい低開度域では、コイルばね（94）のばね定数が従来の線形ばねに比べて小さくなるため、押し付け機構（92）が弁体（91）に作用させる押し付け力も従来の線形ばねよりも小さくなる。よって、流体流量が少ない運転状態や吸入流体の圧力が低い運転状態であっても、従来に比べて弁体（91）が開き易くなり、吸入圧力損失が従来よりも低くなる。また、従来のスクロール圧縮機のように、ばね定数の高い線形ばねを用いると、流体流量が少ない運転状態や吸入流体の圧力が低い運転状態の際には、弁体（91）が閉じ易く、弁体（91）が吸入管（27）の開口端（27a）と接触して、所謂、チャタリング異音を発生させるおそれがあるが、上記構成により、従来に比べて弁体（91）の開度が比較的大きくなるため、チャタリング異音が生じ難くなる。
【００５４】
−実施形態１の効果−
本実施形態１のスクロール圧縮機（10）は、可動スクロール（35）と、該可動スクロール（35）との間において流体を圧縮する圧縮室（C）を形成すると共に、該圧縮室（C）に流体を導くための吸入通路（39）が形成された固定スクロール（31）と、一端部が上記吸入通路（39）に挿入された吸入管（27）と、上記吸入通路（39）に設けられ、上記吸入管（27）の開口端（27a）を開閉する吸入逆止弁（90）とを備える。上記吸入逆止弁（90）は、上記吸入管（27）の開口端（27a）を閉塞する弁体（91）と、該弁体（91）を該吸入管（27）の開口端（27a）に押し付けるための押し付け力を上記弁体（91）に付与する押し付け機構（92）とを有している。また、上記押し付け機構（92）は、上記弁体（91）が上記吸入管（27）の開口端（27a）に近づくほど、上記押し付け力が小さくなると共に該押し付け力の変化率（減少率）が小さくなる非線形特性を有するように構成されている。
【００５５】
本実施形態１のスクロール圧縮機（10）では、吸入逆止弁（90）の弁体（91）を吸入管（27）の開口端（27a）に押し付ける押し付け機構（92）が、弁体（91）が吸入管（27）の開口端（27a）に近づくほど、即ち、弁体（91）の開度が小さくなるほど、押し付け力が小さくなると共に押し付け力の変化率（減少率）が小さくなる非線形特性を有するように構成されている。このような構成により、弁体（91）の開度が比較的低い低開度域では、従来のスクロール圧縮機に比べて弁体（91）に付与される押し付け力が小さく、開き易い吸入逆止弁（90）を提供することができる。従って、このような吸入逆止弁（90）が設けられたスクロール圧縮機によれば、流体流量が少ない運転状態や吸入流体の圧力が低い運転状態であっても、弁体（91）の開度が比較的大きくなる。従って、従来のスクロール圧縮機に比べて、運転時における吸入圧力損失を低減することができ、圧縮機効率の低下を抑制することができる。
【００５６】
また、本実施形態１のスクロール圧縮機（10）によれば、弁体（91）の開度が大きい高開度域では、弁体（91）の開度が大きくなるほど、押し付け機構（92）によって弁体（91）に作用する押し付け力が大きくなると共にその変化率（増加率）が大きくなる。そのため、弁体（91）の全開時には、線形ばねで弁体（91）を押し付けていた従来のスクロール圧縮機と同様に、押し付け機構（92）によって弁体（91）に高い押し付け力を作用させることができる。従って、従来のスクロール圧縮機と同様に、弁体（91）の開度が大きい運転状態において運転が停止された場合であっても、弁体（91）で吸入管（27）の開口端（27a）を迅速に閉塞することができる。また、弁体（91）が支持部材（93）に当接する全開時には、潤滑油の油膜によって弁体（91）と支持部材（93）とが密着して離れ難くなるが、このような弁体（91）の全開時に運転が停止された場合であっても、弁体（91）には押し付け機構（92）によって高い押し付け力が作用するため、弁体（91）が支持部材（93）から離れ、吸入管（27）の開口端（27a）を閉塞できなくなることがない。つまり、本実施形態１のスクロール圧縮機（10）によれば、上述のように、弁体（91）が開き易くなるように押し付け機構（92）を構成しても、運転停止時における圧縮室（C）内の流体の吸入管（27）側への逆流を阻止する能力を低下させることがない。
【００５７】
ところで、従来のスクロール圧縮機のように、ばね定数の高い線形ばねを用いると、流体流量が少ない運転状態や吸入流体の圧力が低い運転状態の際には、弁体（91）が閉じ易く、弁体（91）が吸入管（27）の開口端（27a）と接触して、所謂、チャタリング異音を発生させるおそれがあった。
【００５８】
しかしながら、本実施形態１のスクロール圧縮機（10）によれば、上述のように、弁体（91）が開き易くなり、流体流量が少ない運転状態や吸入流体の圧力が低い運転状態であっても、弁体（91）の開度が比較的大きくなるため、チャタリング異音の発生を抑制することができる。
【００５９】
また、本実施形態１のスクロール圧縮機（10）において、押し付け機構（92）は、弁体（91）が吸入管（27）の開口端（27a）に近づくほど、押し付け力が小さくなると共に該押し付け力の変化率（減少率）が小さくなる非線形特性を有するように構成されたコイルばね（94）で構成されている。また、本実施形態１では、そのようなコイルばね（94）として、伸縮方向の一端から他端に亘ってコイル径及びコイル線径は等しい一方、ピッチが変化する不等ピッチコイルばねを用いている。
【００６０】
ところで、一般に、コイルばねは、コイル内径、ピッチ、コイル線径のいずれかを変化させることにより、コイルばねのたわみ量が大きくなるほど、コイルばねのばね荷重（復元力）が大きくなると共に該ばね荷重の変化率（増加率）が大きくなる非線形特性を有するようになる。
【００６１】
本実施形態１のスクロール圧縮機（10）では、押し付け機構（92）として、伸縮方向の一端から他端に亘ってピッチを変化させたコイルばね（94）で構成することにより、弁体（91）が吸入管（27）の開口端（27a）に近づくほど、押し付け力が小さくなると共に該押し付け力の変化率（減少率）が小さくなる非線形特性を有する押し付け機構（92）を容易に構成することができる。
【００６２】
また、本実施形態１のスクロール圧縮機（10）では、押し付け機構（92）を構成するコイルばね（94）が、全閉時におけるばね荷重ｆ１（＝押し付け力）が、従来の線形ばねの全閉時におけるばね荷重ｆ２（＝押し付け力）よりも小さく、全開時におけるばね荷重ｆ３（＝押し付け力）が、従来の線形ばねの全開時におけるばね荷重（押し付け力）と同等になるように構成されている。そのため、弁体（91）の全開時には従来のスクロール圧縮機と同様に弁体（91）に高い押し付け力が付与される一方、弁体（91）の開度が比較的低い低開度域では、従来のスクロール圧縮機に比べて弁体（91）に付与される押し付け力が小さく、開き易い吸入逆止弁（90）を提供することができる。従って、このような吸入逆止弁（90）が設けられたスクロール圧縮機によれば、従来のスクロール圧縮機と同様に、弁体（91）の開度が大きい運転状態において運転が停止された場合であっても、弁体（91）で吸入管（27）の開口端（27a）を迅速に閉塞することができる一方、従来のスクロール圧縮機に比べて運転時における吸入圧力損失を低減することができる。よって、本実施形態１のスクロール圧縮機（10）によれば、運転停止時における圧縮室（C）内の流体の吸入管（27）側への逆流を阻止する能力を従来のスクロール圧縮機よりも低下させることなく、従来のスクロール圧縮機よりも圧縮機効率を向上させることができる。
【００６３】
《実施形態２》
実施形態２について説明する。本実施形態２のスクロール圧縮機（10）は、実施形態１のスクロール圧縮機（10）において、吸入逆止弁（90）の構成を一部変更したものである。ここでは、本実施形態のスクロール圧縮機（10）について、実施形態１のスクロール圧縮機（10）と異なる点を説明する。
【００６４】
実施形態２においても、吸入逆止弁（90）は、吸入管（27）の開口端（27a）を閉塞するための弁体（91）と、該弁体（91）を吸入管（27）の開口端（27a）に押し付けるための押し付け力を弁体（91）に付与する押し付け機構（92）と、該押し付け機構（92）を吸入通路（39）内の所定の位置で支持するための支持部材（93）とを有している。そして、実施形態２では、弁体（91）と支持部材（93）は、実施形態１と同様に構成され、押し付け機構（92）のみが実施形態１と異なる。
【００６５】
図５及び図６に示すように、実施形態２では、押し付け機構（92）は、弁体（91）と支持部材（93）とのそれぞれに設けられた第１及び第２の永久磁石（95a,95b）によって構成されている。
【００６６】
第１及び第２の永久磁石（95a,95b）は、環状に形成されている。第１の永久磁石（95a）は、弁体（91）の円筒壁部（91b）の内側に嵌め込まれて固定されている。第２の永久磁石（95b）は、支持部材（93）の円筒壁部（93b）の内側に嵌め込まれて固定されている。第１の永久磁石（95a）と第２の永久磁石（95b）とは、同種の磁極が互いに対向するように設けられている。そのため、第１の永久磁石（95a）と第２の永久磁石（95b）との間には、反発力が生じ、その反発力は、互いの距離が増加するほど小さくなり、その変化率（減少率）は、互いの距離が増加するほど小さくなる。
【００６７】
実施形態２では、このような第１及びの第２永久磁石（95a,95b）を押し付け機構（92）として用いることにより、第１の永久磁石（95a）に作用する上記反発力が、弁体（91）を吸入管（27）の開口端（27a）に押し付ける押し付け力となる。そして、実施形態２においても、押し付け機構（92）は、弁体（91）が吸入管（27）の開口端（27a）に近づくほど、即ち、弁体（91）の開度が小さくなるほど、弁体（91）を吸入管（27）の開口端（27a）に押し付ける押し付け力が小さくなると共に該押し付け力の変化率（減少率）が小さくなる非線形特性を有するように構成されることとなる。
【００６８】
以上のように、実施形態２のスクロール圧縮機（10）では、押し付け機構（92）を、弁体（91）に固定された第１の永久磁石（95a）と、吸入通路（39）の吸入管（27）の開口端（27a）から離れた位置に設けられた支持部材（93）に、第１の永久磁石（95a）と反発するように固定された第２の永久磁石（95b）とを有するように構成している。
【００６９】
実施形態２のスクロール圧縮機（10）によれば、弁体（91）は、第１の永久磁石（95a）と第２の永久磁石（95b）との間に作用する反発力によって吸入管（27）の開口端（27a）に押し付けられる。また、第１の永久磁石（95a）と第２の永久磁石（95b）との間に作用する反発力は、第１の永久磁石（95a）が第２の永久磁石（95b）から離れるほど、即ち、弁体（91）が吸入管（27）の開口端（27a）に近づいて弁体（91）の開度が小さくなるほど、小さくなると共にその変化率（減少率）が小さくなる。つまり、実施形態２においても、実施形態１と同様に、押し付け機構（92）が、弁体（91）が吸入管（27）の開口端（27a）に近づくほど、即ち、弁体（91）の開度が小さくなるほど、押し付け力が小さくなると共に押し付け力の変化率（減少率）が小さくなる非線形特性を有するように構成されることとなる。従って、実施形態２においても、実施形態１と同様の効果を奏することができる。
【００７０】
上述のように、同種の磁極が対向するように設けられた一対の永久磁石は、互いの間に反発力を生じ、その反発力は、互いの距離が増加するほど小さくなり、その変化率（減少率）は、互いの距離が増加するほど小さくなる。
【００７１】
本実施形態２のスクロール圧縮機（10）では、押し付け機構（92）として、弁体（91）と支持部材（93）との間に同種の磁極が対向するように設けられた第１及び第２の永久磁石（95a,95b）で構成することにより、弁体（91）が吸入管（27）の開口端（27a）に近づくほど、押し付け力が小さくなると共に該押し付け力の変化率（減少率）が小さくなる非線形特性を有する押し付け機構（92）を容易に構成することができる。
【００７２】
《その他の実施形態》
上記実施形態１では、弁体（91）が吸入管（27）の開口端（27a）に近づくほど、押し付け力が小さくなると共に該押し付け力の変化率（減少率）が小さくなる非線形特性を有するように構成されたコイルばね（94）として、伸縮方向の一端から他端に亘ってコイル径及びコイル線径は等しい一方、ピッチが変化する不等ピッチコイルばねを用いていた。しかしながら、上記コイルばね（94）は、不等ピッチコイルばねに限られない。伸縮方向の一端から他端に亘ってコイル線径及びピッチは等しい一方、コイル径が変化する円錐コイルばねを用いてもよく、伸縮方向の一端から他端に亘ってコイル径及びピッチは等しい一方、コイル線径が変化するテーパコイルばねを用いてもよい。このようにコイルばね（94）を円錐コイルばねやテーパコイルばねで構成した場合であっても、コイルばね（94）は、たわみ量（収縮量）が大きくなるほど、ばね荷重（復元力）が大きくなると共に該ばね荷重の変化率（増加率）が大きくなる非線形特性を有するものとなるため、実施形態１と同様の効果を奏することとなる。
【００７３】
また、上記各実施形態では、吸入逆止弁（90）は、押し付け機構（92）を吸入通路（39）内の所定の位置で支持するための支持部材（93）を備えていたが、該支持部材（93）は省略してもよい。具体的には、実施形態１では、支持部材（93）を省略し、押し付け機構（92）を構成するコイルばね（94）の他端部（図１では下端部）を吸入通路（39）の閉塞端に固定してもよい。また、実施形態２では、支持部材（93）を省略し、押し付け機構（92）を構成する第２の永久磁石（95b）を吸入通路（39）の閉塞端に固定してもよい。
【００７４】
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であろう。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。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
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。
【符号の説明】
【００７６】
１０      スクロール圧縮機
２７      吸入管
２７ａ    開口端
３１      固定スクロール
３５      可動スクロール
３９      吸入通路
９０      吸入逆止弁
９１      弁体
９２      押し付け機構
９４      コイルばね
９５ａ    第１の永久磁石
９５ｂ    第２の永久磁石
Ｃ        圧縮室
【図１】
2020007945.tif 000003
【図２】
2020007945.tif 000004
【図３】
2020007945.tif 000005
【図４】
2020007945.tif 000006
【図５】
2020007945.tif 000007
【図６】
2020007945.tif 000008