(57)【要約】【課題】  スクロール部材の鏡板背面に背圧室を備えているスクロール圧縮機において、更にリリース機構を備えたものにおいても、リリース機構による背圧室の圧力変動の影響を低減する。【解決手段】  スクロール圧縮機は、固定スクロール、この固定スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロール、この旋回スクロールの鏡板背面に設けられた背圧室、前記旋回スクロールの鏡板に形成され圧縮室と背圧室とを連通する背圧孔、及び固定スクロールの台板に設けられ圧縮室内の圧力が吐出空間の圧力より高くなると圧縮室内の作動流体を吐出空間へ放出するリリース機構を備えている。旋回スクロールの旋回運動に伴い、背圧孔により圧縮室と背圧室とが連通される区間４７は、リリース機構により圧縮室と吐出空間とが連通される区間４４，４５と重ならないように構成されている。【選択図】図６
2010106780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台板に渦巻状のラップを立設した固定スクロールと、
鏡板に渦巻状のラップを立設し前記固定スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロールと、
前記圧縮室で圧縮した作動流体が吐出される吐出空間と、
前記旋回スクロールまたは固定スクロールの少なくともいずれか一方の背面に設けられ旋回スクロールと固定スクロールの両部材の少なくとも一方を他方に押付けるための背圧室と、
前記固定スクロールと旋回スクロールの少なくとも何れか一方の鏡板に形成され前記圧縮室と前記背圧室とを連通して背圧室の圧力を吸込圧力と吐出圧力の間の圧力に保持する背圧孔と、
前記固定スクロールの台板に設けられ圧縮室と吐出空間とを連通するリリース流路とこのリリース流路の吐出空間側に設けられた弁体とを組合せ、前記圧縮室内の圧力が吐出空間の圧力より高くなると前記弁体が作動してリリース流路が開口し、圧縮室内の作動流体を吐出空間へ放出して過圧縮を防止するリリース弁機構とを備え、
前記旋回スクロールが１旋回する間に、前記背圧孔により前記圧縮室と背圧室とが連通される区間と、前記リリース流路により前記圧縮室と吐出空間とが連通される区間が、重ならないように前記背圧孔及びリリース流路の位置が配置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、前記背圧孔は、圧縮室と背圧室とを間欠的に連通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３】
請求項２において、前記背圧孔は、旋回スクロールの鏡板に設けられ、その一方の端部は、固定スクロールの外周側の鏡板面に前記背圧室と連通するように形成された切欠部に、旋回スクロールの旋回運動により間欠的に開口して連通するように配置され、前記背圧孔の他方の端部は、圧縮途中の前記圧縮室に連通する構成としたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項４】
請求項１において、前記リリース弁機構は、固定スクロールの台板に設けられ、フラッパ弁式のものであって、弁体と、この弁体をリリース流路側に押圧する弾性体と、この弾性体を保持するストッパと、このストッパの移動範囲を制限するリテーナとを備えていることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項５】
請求項４において、前記リリース流路の断面形状は長穴で且つ圧縮室側から吐出空間側へ向かうに従い断面積が大きくなるテーパ形状部を前記弁体側に備え、前記弁体は平板で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６】
固定スクロールと、この固定スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成し旋回運動を行う旋回スクロールと、前記圧縮室からの作動流体が吐出される吐出空間と、前記旋回スクロールの鏡板背面に設けられ旋回スクロールを前記固定スクロールに押付けるための背圧室と、前記旋回スクロールの鏡板に形成され前記圧縮室と前記背圧室とを連通する背圧孔と、前記固定スクロールの台板に設けられ圧縮室と吐出空間とを連通するリリース流路とこのリリース流路の吐出空間側に設けられた弁体とを組合せ、前記圧縮室内の圧力が吐出空間の圧力より高くなると前記弁体が作動してリリース流路が開口し、圧縮室内の作動流体を吐出空間へ放出して過圧縮を防止するリリース弁機構とを備え、
前記旋回スクロールが１旋回する間に、前記背圧孔により前記圧縮室と背圧室とが連通される区間と、前記リリース流路により前記圧縮室と吐出空間とが連通される区間が重ならないように前記背圧孔及びリリース流路が配置されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項７】
固定スクロールと、この固定スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロールと、前記圧縮室からの作動流体が吐出される吐出空間と、前記旋回スクロールの鏡板背面に設けられた背圧室と、前記旋回スクロールの鏡板に形成され前記圧縮室と前記背圧室とを連通する背圧孔と、前記固定スクロールの台板に設けられ圧縮室と吐出空間とを連通するリリース流路を備え、前記圧縮室内の圧力が吐出空間の圧力より高くなると圧縮室内の作動流体を吐出空間へ放出するようにしたリリース機構とを備え、
前記旋回スクロールの旋回運動に伴い、前記背圧孔により前記圧縮室と背圧室とが連通される区間と、前記リリース流路により前記圧縮室と吐出空間とが連通される区間が重ならないように前記背圧孔及びリリース流路を配置した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】
本発明は、旋回又は固定スクロールの背面に背圧室を形成し、背圧により一方のスクロール部材を他方のスクロール部材に押付けるようにしたスクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクロール圧縮機は、台板に渦巻状のラップを立設した固定スクロールと、鏡板に渦巻状のラップを立設した旋回スクロールとを有している。両スクロールのラップを噛み合わせて対向させて配置し、旋回スクロールを旋回させて互いのラップ間に形成される複数の圧縮室の容積を順次縮小させることにより、スクロール圧縮機は流体（例えば冷凍サイクルにおけるガス冷媒）を圧縮する。
【０００３】
この圧縮作用により、固定スクロールと旋回スクロールとが互いに引離されるような軸方向力が発生する。両スクロールが離れると、ラップの歯先と歯底との間にギャップが生じて圧縮機の効率を低下させる。そこで、旋回スクロールの鏡板背面に、吐出圧力と吸込圧力の間の圧力となるような背圧室を形成し、その背圧により旋回スクロールを固定スクロールに押付けるようにしている。
【０００４】
しかし、この押付力により固定スクロールと旋回スクロールの鏡板面には摺動摩擦が生じ、押付力が過大となった場合には鏡板面で焼き付き現象が起こり、圧縮機の信頼性が損なわれる。即ち、背圧が大きすぎると摺動損失が増大して効率が低下すると共に信頼性も損なわれ、逆に背圧が小さすぎると圧縮室の密閉性悪化により熱流体損失が増大して効率が低下する。このため、背圧室は適切な圧力に保持する必要があり、背圧を安定して最適な値に維持することが、圧縮機の高性能化，高信頼性化において重要である。
【０００５】
また、特許文献１に示すように、固定スクロールの鏡板にリリース流路を備えたリリース弁装置（リリース機構）を有するスクロール圧縮機も知られている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−９７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のスクロール圧縮機におけるリリース弁装置は、リリース流路における流路抵抗の低減や、リリース弁の開き遅れを防止することについては配慮されているものの、リリース弁装置を備えることにより背圧室圧力が変動してしまうことについては考慮されていなかった。
【０００８】
即ち、リリース弁が作動していないときには、弁座と弁体との隙間において吐出空間から圧縮室への漏れが生じ、この漏れにより圧縮室の圧力が上昇する。背圧孔がこの圧縮室に連通すると背圧室の圧力も上昇することになる。背圧室の圧力上昇はリリース弁の弁座での漏れ量により変わり、弁座での漏れ量は弁体や弁座の寸法精度，弁体の変形量，弁前後の圧力差等の影響により変動する。このため、背圧室の圧力変動も大きくなり、リリース弁からの漏れが非常に多い場合には、背圧室の圧力が過大となり、摺動損失の増加や鏡板焼き付きによる信頼性低下を招くことになる。
【０００９】
また、リリース弁が作動しているとき、即ち圧縮室の圧力が過圧縮となる条件下では、リリース弁での流路抵抗による圧力損失分だけ圧縮室の圧力は高くなるから、この圧縮室と背圧孔が連通すると背圧室の圧力は上昇することになる。よって、前記圧力損失が大きい場合にも、背圧室の圧力が過大となり、摺動損失の増加や鏡板焼き付きによる信頼性低下を招くという課題があった。
【００１０】
本発明の目的は、スクロール部材の鏡板背面に背圧室を備えているスクロール圧縮機において、更にリリース機構を備えたものにおいても、リリース機構による背圧室の圧力変動の影響を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するため、本発明のスクロール圧縮機は、台板に渦巻状のラップを立設した固定スクロールと、鏡板に渦巻状のラップを立設し前記固定スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロールと、前記圧縮室で圧縮した作動流体が吐出される吐出空間と、前記旋回スクロールまたは固定スクロールの少なくともいずれか一方の背面に設けられ旋回スクロールと固定スクロールの両部材の少なくとも一方を他方に押付けるための背圧室と、前記固定スクロールと旋回スクロールの少なくとも何れか一方の鏡板に形成され前記圧縮室と前記背圧室とを連通して背圧室の圧力を吸込圧力と吐出圧力の間の圧力に保持する背圧孔と、前記固定スクロールの台板に設けられ圧縮室と吐出空間とを連通するリリース流路とこのリリース流路の吐出空間側に設けられた弁体とを組合せ、前記圧縮室内の圧力が吐出空間の圧力より高くなると前記弁体が作動してリリース流路が開口し、圧縮室内の作動流体を吐出空間へ放出して過圧縮を防止するリリース弁機構とを備え、前記旋回スクロールが１旋回する間に、前記背圧孔により前記圧縮室と背圧室とが連通される区間と、前記リリース流路により前記圧縮室と吐出空間とが連通される区間が、重ならないように前記背圧孔及びリリース流路の位置が配置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の特徴は、固定スクロールと、この固定スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成し旋回運動を行う旋回スクロールと、前記圧縮室からの作動流体が吐出される吐出空間と、前記旋回スクロールの鏡板背面に設けられ旋回スクロールを前記固定スクロールに押付けるための背圧室と、前記旋回スクロールの鏡板に形成され前記圧縮室と前記背圧室とを連通する背圧孔と、前記固定スクロールの台板に設けられ圧縮室と吐出空間とを連通するリリース流路とこのリリース流路の吐出空間側に設けられた弁体とを組合せ、前記圧縮室内の圧力が吐出空間の圧力より高くなると前記弁体が作動してリリース流路が開口し、圧縮室内の作動流体を吐出空間へ放出して過圧縮を防止するリリース弁機構とを備え、前記旋回スクロールが１旋回する間に、前記背圧孔により前記圧縮室と背圧室とが連通される区間と、前記リリース流路により前記圧縮室と吐出空間とが連通される区間が重ならないように前記背圧孔及びリリース流路が配置されているスクロール圧縮機にある。
【００１３】
本発明の更に他の特徴は、固定スクロールと、この固定スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロールと、前記圧縮室からの作動流体が吐出される吐出空間と、前記旋回スクロールの鏡板背面に設けられた背圧室と、前記旋回スクロールの鏡板に形成され前記圧縮室と前記背圧室とを連通する背圧孔と、前記固定スクロールの台板に設けられ圧縮室と吐出空間とを連通するリリース流路を備え、前記圧縮室内の圧力が吐出空間の圧力より高くなると圧縮室内の作動流体を吐出空間へ放出するようにしたリリース機構とを備え、前記旋回スクロールの旋回運動に伴い、前記背圧孔により前記圧縮室と背圧室とが連通される区間と、前記リリース流路により前記圧縮室と吐出空間とが連通される区間が重ならないように前記背圧孔及びリリース流路を配置したスクロール圧縮機にある。
【００１４】
上記構成において、背圧孔が圧縮室と背圧室とを間欠的に連通する構成にすることが好ましい。その具体的構成として、例えば、前記背圧孔を旋回スクロールの鏡板に設け、その一方の端部は、固定スクロールの外周側の鏡板面に前記背圧室と連通するように形成された切欠部に、旋回スクロールの旋回運動により間欠的に開口して連通するように配置され、前記背圧孔の他方の端部は、圧縮途中の前記圧縮室に連通する構成にすると良い。
【００１５】
また、前記リリース弁機構は、固定スクロールの台板に設けられフラッパ弁式のものであって、弁体と、この弁体をリリース流路側に押圧する弾性体と、この弾性体を保持するストッパと、このストッパの移動範囲を制限するリテーナとを備える構成にすると良い。
【００１６】
更に、前記リリース流路は、その断面形状が長穴で且つ圧縮室側から吐出空間側へ向かうに従い断面積が大きくなるテーパ形状部を前記弁体側に備え、前記弁体は平板で構成すると良い。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、旋回スクロールが１旋回する間に、背圧孔により圧縮室と背圧室とが連通される区間と、リリース流路により圧縮室と吐出空間とが連通される区間が重ならないように前記背圧孔及びリリース流路の位置が配置されているので、リリース弁機構からの漏れによる背圧室の圧力のばらつきを小さくでき、背圧を安定して最適な値に維持することができるから、性能及び信頼性の高いスクロール圧縮機が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の具体的実施例を、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は本発明の実施例１を示すスクロール圧縮機全体の縦断面図、図３は図１に示す固定スクロール部材と旋回スクロール部材からなるスクロール部を拡大して示す要部拡大断面図である。
【００２０】
図１及び図３に示すように、固定スクロール（固定スクロール部材）７は、円板状の台板７ａと、この台板７ａの上に渦巻状に立設されたラップ７ｂと、台板７ａの外周側に位置し、ラップ７ｂの先端面と連続する鏡板面を有してラップ７ｂを囲む筒状の支持部７ｄとを有する。
【００２１】
ラップ７ｂが立設された台板７ａの表面は、ラップ７ｂの間にあるため歯底７ｃと呼ばれる。また、支持部７ｄが、旋回スクロール（旋回スクロール部材）８の鏡板８ａと接する面は、固定スクロール７の鏡板面７ｅとなっている。固定スクロール７は、その支持部７ｄがボルト等によりフレーム１７に固定され、固定スクロール７と一体となったフレーム１７は溶接等の固定手段によりケース（密閉容器）９に固定されている。
【００２２】
前記旋回スクロール８は、固定スクロール７に対向して配置され、固定スクロールのラップ７ｂと旋回スクロールのラップ８ｂとが噛み合わされて、フレーム１７内に旋回可能に設けられている。旋回スクロール８は、円板状の鏡板８ａ，この鏡板８ａの表面である歯底８ｃから立設された渦巻状のラップ８ｂ、及び鏡板８ａの背面中央に設けられたボス部８ｄとを有する。また、鏡板８ａの外周部の、固定スクロール７と接する表面が、旋回スクロール８の鏡板面８ｅとなっている。
【００２３】
ケース９は、固定スクロール７と旋回スクロール８からなるスクロール部，モータ部１６（１６ａ：回転子，１６ｂ：固定子）及び潤滑油などを内部に収納した密閉容器構造となっている。モータ部１６の回転子１６ａと一体に固定されたシャフト（回転軸）１０は、フレーム１７に主軸受５を介して回転自在に支持され、固定スクロール７の中心軸線と同軸となっている。
【００２４】
シャフト１０の先端にはクランク部１０ａが設けられており、このクランク部１０ａは旋回スクロール８のボス部８ｄに設けられた旋回軸受１１に挿入され、旋回スクロール８はシャフト１０の回転に伴い旋回可能に構成されている。旋回スクロール８の中心軸線は固定スクロール７の中心軸線に対して所定距離だけ偏心した状態となる。また、旋回スクロール８のラップ８ｂは、固定スクロール７のラップ７ｂに周方向に所定角度だけずらして重ね合わせられている。１２は、旋回スクロール８を固定スクロール７に対して、自転しないように拘束しながら相対的に旋回運動させるためのオルダムリングである。
【００２５】
図２は固定スクロールと旋回スクロールとの噛み合い状態を示す平面図で、図に示すように、ラップ７ｂ，８ｂ間には三日月状の複数の圧縮室１３（１３ａ，１３ｂ）が形成され、旋回スクロール８を旋回運動させると、各圧縮室は中央部に移動するに従い連続的に容積が縮小される。即ち、旋回スクロールラップ８ｂの内線側及び外線側に、それぞれ旋回内線側圧縮室１３ａ及び旋回外線側圧縮室１３ｂが形成される。２０は吸込室で、流体を吸入している途中の空間である。この吸込室２０は、旋回スクロール８の旋回運動の位相が進んで、流体の閉じ込みを完了した時点から圧縮室１３となる。
【００２６】
吸込ポート１４は、図１，図２に示すように、固定スクロール７に設けられている。この吸込ポート１４は吸込室２０と連通するように台板７ａの外周側に穿設されている。また、吐出ポート１５は、最内周側の圧縮室１３と連通するように固定スクロール７の台板７ａの渦巻中心付近に穿設されている。
【００２７】
モータ部１６によりシャフト１０を回転駆動すると、シャフト１０のクランク部１０ａから旋回軸受１１を介して旋回スクロール８に伝えられ、旋回スクロール８は固定スクロール７の中心軸線を中心に、所定距離の旋回半径をもって旋回運動する。この旋回運動時に旋回スクロール８が自転しないように、オルダムリング１２によって拘束される。
【００２８】
旋回スクロール８の旋回運動によって、各ラップ７ｂ，８ｂの間にできる圧縮室１３は中央に連続的に移動し、その移動に従って圧縮室１３の容積が連続的に縮小する。これにより、吸込ポート１４から吸込まれた流体（例えば、冷凍サイクルを循環する冷媒ガス）を各圧縮室１３内で順次圧縮し、圧縮された流体は吐出ポート１５からケース上部の吐出空間５４に吐出される。吐出された流体は、吐出空間５４からケース９内のモータ室５２に入り、吐出パイプ６から圧縮機外、例えば冷凍サイクルに供給される。
【００２９】
潤滑油はケース９の底に貯留されており、シャフト１０の下端に設けられた容積型または遠心式の給油ポンプ２１により、シャフトの回転と伴に給油ポンプ２１も回転させて、潤滑油を、給油ポンプケース２２に設けた潤滑油吸込口２５から吸入して、給油ポンプの吐出口２８からシャフトに設けた貫通穴３を通って上部へ供給する。潤滑油の一部は貫通穴３から横穴４を通り、主軸受を潤滑した後、フレーム１７，シャフト１０，旋回スクロール８、及び旋回スクロール８のボス部８ｄに設けられたつば形状のボス部材３４で形成された第１の空間３３に流入する。
【００３０】
潤滑油の他の一部は、貫通穴３を通ってシャフト１０のクランク１０ａ上部に達し、旋回軸受１１を潤滑した後、前記第１の空間３３に流入する。残りの潤滑油は、シャフト１０に設けた横穴２４を通って副軸受２３を潤滑し、ケース底部の油溜り５３に戻る。主軸受５及び旋回軸受１１を潤滑して、第１の空間３３に流入した潤滑油の大部分は、排油穴２６ａ及び排油パイプ２６ｂを通ってケース底部へ戻る。第１の空間３３に流入したその他の潤滑油は、オルダムリング１２の潤滑，固定スクロールと旋回スクロールとの摺動部の潤滑及びシールに必要な最低限の量が、シール部材３２の上端面と旋回ボス部材３４の端面間の油漏出手段を介して背圧室１８に入る。シール部材３２は、フレーム１７に設けられた円環溝３１に波状バネ（図示せず）と共に挿入されており、吐出圧力となっている第１の空間３３と、吸込圧力と吐出圧力の中間の圧力となっている背圧室１８とを仕切っている。前記油漏出手段は、旋回ボス部材３４に設けられた複数の穴３０（図３参照）と前記シール部材３２とで構成され、前記複数の穴３０は旋回スクロール８の旋回運動に伴いシール部材３２を跨いだ円運動を行い、第１の空間３３と背圧室１８との間を移動する。これにより、第１の空間３３の潤滑油を穴３０に溜め、背圧室１８に間欠的に移送して排出することにより、必要最小限の油を背圧室１８に導くことができる。
【００３１】
背圧室１８に入った潤滑油は、背圧が高くなると、背圧室１８と圧縮室１３を連通する背圧孔３５を通って圧縮室１３へ入り、吐出ポート１５から吐出され、一部は、例えば冷媒ガスと伴に吐出パイプ６から冷凍サイクルへ吐出され、残りはケース９内で冷媒ガスと分離されてケース底の油溜り５３に貯留される。
【００３２】
スクロール圧縮機では、その圧縮作用により、固定スクロール７と旋回スクロール８を互いに引離そうとする軸方向の力が発生する。この軸方向の力により、両スクロールが引離される、いわゆる旋回スクロール８の離脱現象が生じると、圧縮室の密閉性が悪化して圧縮機の効率が低下する。そこで、旋回スクロール８の鏡板の背面側に、吐出圧力と吸込圧力の間の圧力となる背圧室１８を設け、その背圧により引離し力を打ち消すと共に、旋回スクロール８を固定スクロール７に押付けるようにしている。このとき、押付力が大きすぎると旋回スクロール８の鏡板面８ｅと固定スクロール７の鏡板面７ｅとの摺動損失が増大し、圧縮機効率が低下する。つまり背圧には最適な値が存在し、小さすぎると圧縮室の密閉性が悪化して熱流体損失が増大し、大きすぎると摺動損失が増大する。よって、背圧を安定して最適な値に維持することが、圧縮機の高性能化，高信頼性化において重要となる。
【００３３】
しかし、リリース弁機構（リリース弁装置）を備えたスクロール圧縮機においては、従来リリース弁機構を備えることにより背圧がばらつくことについては考慮されておらず、このため背圧の変動が生じて背圧を適切な値に保持することはできなかった。本実施例では、リリース弁機構を備えたスクロール圧縮機においても背圧を安定した最適値に維持できるようにしたものである。
【００３４】
本実施例における背圧孔３５の構成について図１〜図３を用いて詳細に説明する。旋回スクロール８の鏡板にはコの字形に背圧孔３５（３５ａ，３５ｂ，３５ｃ）が設けられている。また、固定スクロール７の外周側の鏡板面７ｅには背圧室１８と連通した切欠部３６ａを設けている。コの字形の背圧孔３５の一方の端部３５ｃは、旋回運動により前記切欠部３６ａと間欠的に開口することにより連通し、切欠部３６ａと連通していないときには固定スクロール７の鏡板面７ｅによりその開口が塞がれている。背圧孔３５の他方の端部３５ｂは圧縮機の圧縮室１３に連通している。なお、コの字形の背圧孔３５を形成するため、通路３５ａの端部を止栓３５ｄにより閉止している。
【００３５】
前記切欠部３６ａの形状及び背圧孔３５の両端部３５ｂ，３５ｃの位置を決めると、背圧孔３５が圧縮室１３と背圧室１８とを連通する区間（背圧孔の開口区間）が決まり、背圧室１８の圧力はこの開口区間での圧縮室圧力に応じた値となる。
【００３６】
これを図６により更に詳細に説明する。図６の線図は横軸がクランク角（旋回スクロールの旋回運動の位相）、縦軸が圧縮室の圧力であり、これらの関係を模式的に示したものである。図６の線図では、旋回外線側圧縮室１３ｂまたは旋回内線側圧縮室１３ａのいずれか一方の圧縮室圧力を示している。４９は断熱圧縮線で、この断熱圧縮線４９に対して、実際の指圧線図は熱流体損失により５０または５１のように上方へ膨らむこととなり、背圧孔３５による背圧室圧力は、この膨らんだ指圧線図に示す圧縮室圧力に影響を受けることとなる。このことを、切欠部３６ａの形状及び背圧孔３５の両端部３５ｂ，３５ｃの位置を決めることにより、指圧線図５０または５１上の区間４７において背圧室１８と圧縮室１３とが連通する場合について説明する。圧縮室圧力はこの区間４７内で変動するが、背圧は多少の変動を伴いながらも、この区間における圧縮室圧力を平均した圧力に設定されることになる。従って、背圧孔３５による背圧室圧力は上記により設定可能である。
【００３７】
本実施例のスクロール圧縮機はリリース機構（リリース弁機構）も備えており、この実施例ではリリース機構を、弁体を有するリリース弁機構とした場合について説明する。圧縮機は様々な運転条件で運転され、圧力条件についても過圧縮や圧縮不足となる条件で運転される。しかし、スクロール圧縮機は基本的には運転圧力比が決まっており、高性能を維持できる圧力条件の範囲は運転圧力比の近傍に限定される。これはスクロールラップの形状と吐出ポート１５の位置により決定されるものである。そして、過圧縮となる条件下においては、圧縮室１３が吐出ポート１５に連通するより前に、圧縮室圧力が吐出圧力より高くなるため、図６に示した斜線部４８の余分な圧縮仕事をすることになり効率が低下する。そこで、過圧縮条件下における効率低下を防ぐため、リリース弁機構を設けることが知られている。
【００３８】
リリース弁機構を構成する弁体は一種の逆止弁であり、圧縮室内圧力が吐出圧力より高くなる過圧縮条件においてのみ弁が開き、圧縮室内のガスを吐出空間５４へ放出して圧縮室１３の圧力上昇を抑える働きをする。以下、フラッパ弁式の弁体を用いたリリース弁機構について、図４，図５を用いて説明する。
【００３９】
固定スクロール７の台板７ａにはリリース流路（リリース穴）３７が設けられ、このリリース穴の一端は圧縮室１３へ、他端は吐出空間５４へ連通するように形成されている。また、固定スクロール７の前記リリース流路３７の吐出空間側には弁座４２が形成され、さらにリリース弁機構を収納する空間を備えている。リリース弁機構は、前記弁座４２の部分に設置される弁体３８、この弁体３８を弁座に押圧する弾性体３９、この弾性体３９を保持するストッパ４０及びこのストッパ４０の移動範囲を制限するリテーナ４１などで構成されている。前記ストッパ４０は固定スクロール７の台板７ａに設けた穴（リリース弁機構収納空間）に微小な隙間をもって挿入されており、上方へは前記リテーナ４１により移動が制限されている。リテーナ４１はボルト等の拘束手段により固定スクロール７に固定されている。
【００４０】
過圧縮の条件下で運転した場合、圧縮室圧力が吐出圧力よりも高くなり、圧縮室１３内の作動流体は弁体３８を押上げて吐出空間５４へ流入することで過圧縮を緩和する。作動流体が弁体を通過する際の圧力損失が大きいと、過圧縮が残ることになり、圧縮室圧力が無駄に上昇することになる。
【００４１】
次に、過圧縮にならない条件で運転されたときは、圧縮室圧力は吐出圧力よりも常に低いので、弁体３８はその上下面の圧力差による力及び弾性体３９の弾性力により弁座４２に押付けられている。ここで弁体３８と弁座４２は微小な漏れ流路となる。その漏れ量は弁体３８や弁座４２の寸法精度，弁体３８の圧力による変形度合い，漏れ流路出入口での圧力差等によりばらつく。
【００４２】
以上述べた背圧孔３５及びリリース流路３７の開口区間について、図６により以下説明する。
【００４３】
まず、リリース流路３７の開口区間が４５及び４６で、そのいずれかが背圧孔３５の開口区間４７と重なっている場合について考える。ここで、リリース流路３７の開口区間とは、リリース流路３７が圧縮室１３に連通している区間、即ちリリース流路３７が圧縮室１３の一部を形成している状態となっている区間のことであり、必ずしも過圧縮時における弁体が開いて作動流体を圧縮室１３から吐出空間５４へ放出する区間のことではない。
【００４４】
上述したリリース弁機構における弁座４２での漏れ（吐出空間５４から圧縮室１３への漏れ）により、図６の曲線５１で示すようにリリース流路３７の開口区間全域にわたって指圧線図は上方へふくらむことになる。背圧孔３５の開口区間４７と、リリース流路３７の開口区間４６とが重なっているため、リリース弁機構の弁座４２からの漏れによる指圧線図のふくらみが直接背圧室１８に影響し、背圧室１８の圧力も高くなってしまう。
【００４５】
本実施例では、リリース弁機構の弁座４２からの漏れによる背圧室１８への影響を改善するため、リリース流路３７の開口区間と背圧孔３５の開口区間４７が重ならないように配置している。即ち、リリース流路３７の開口区間が、図６で示す４４及び４５となるように構成し、背圧孔３５の開口区間４７と重ならないようにしている。このように構成することにより、指圧線図は図６の曲線５０に示すようになり、リリース流路３７の開口区間４４，４５においては弁座４２からの漏れにより指圧線図が上方にふくらむが、リリース流路３７が開口しない区間、即ち区間４５より左の範囲では、そのほぼ全範囲に亘って指圧線図のふくらみは改善され、弁座４２からの漏れによる影響を広範囲に改善できる。本実施例によれば、背圧孔３５の開口区間４７における指圧線図５０のふくらみは、従来の指圧線図５１の場合と比べて相対的に小さくなる。即ち、ばらつきの大きいリリース弁機構の弁座４２からの漏れの影響が背圧室１８に影響し難くなり、背圧室１８の圧力のばらつき（変動）を小さく抑えることができる。
【００４６】
また、リリース流路３７の容積はデッドボリュームとなるが、本実施例ではフラッパ弁式のリリース弁機構を用いているので、前記デッドボリュームを小さくでき、過圧縮ではない条件で運転したときの前記デッドボリュームによる再膨張損失を低減できる。更に、フラッパ弁式のリリース弁機構の使用により流路抵抗を小さくできるため、過圧縮条件下での運転においても圧力損失を小さくでき、圧縮室圧力の上昇を抑えることができる。つまり、フラッパ弁式のリリース弁機構の使用により、過圧縮条件下及び非過圧縮条件下の何れの条件下においても指圧線図のふくらみを更に低減できる。
【００４７】
従って、リリース流路３７の開口区間と背圧孔３５の開口区間４７が重ならないように配置すると共に、前記リリース弁機構としてフラッパ弁式を採用することにより、より安定的に背圧室１８の圧力ばらつきを抑え、背圧を適正値に維持可能となる。
【００４８】
更に、本実施例において、リリース流路３７は、上から見た断面形状が図２に示すように長穴に構成され、且つ図５に示すように圧縮室側から吐出空間側へ向かうに従い断面積が大きくなるテーパ形状部４３を弁体３８側に有している。また、リリース弁機構を構成する弁体３８としては平板を用いている。これにより、リリース流路３７の流路面積を最大限に大きくすることができ、過圧縮条件下で弁体３８が作動しているときに、リリース流路３７での流路抵抗を大幅に低減でき、圧力損失を低減することができる。即ち、過圧縮による圧縮室内の圧力上昇をより小さく抑えることができるため、指圧線図のふくらみを抑制でき、背圧室圧力を安定的に最適な値に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施例を示すスクロール圧縮機の縦断面図。
【図２】固定スクロールと旋回スクロールとの噛み合い状態を示す平面図。
【図３】図１における固定スクロールと旋回スクロールとからなるスクロール部を拡大して示す要部拡大断面図。
【図４】図１に示す固定スクロールの縦断面図で、リリース弁機構を説明する図。
【図５】図４におけるリリース弁機構の部分を拡大して示す要部拡大断面図。
【図６】スクロール圧縮機におけるクランク角と圧縮室圧力との関係を示す指圧線図。
【符号の説明】
【００５０】
３  貫通穴
４，２４  横穴
５  主軸受
６  吐出パイプ
７  固定スクロール（７ａ：台板，７ｂ：ラップ，７ｃ：歯底，７ｄ：支持部，７ｅ：鏡板面）
８  旋回スクロール（８ａ：鏡板，８ｂ：ラップ，８ｃ：歯底，８ｄ：ボス部，８ｅ：鏡板面）
９  ケース（密閉容器）
１０  シャフト（回転軸）（１０ａ：クランク部）
１１  旋回軸受
１２  オルダムリング
１３  圧縮室（１３ａ：旋回内線側圧縮室，１３ｂ：旋回外線側圧縮室）
１５  吐出ポート
１６  モータ部（１６ａ：回転子，１６ｂ：固定子）
１７  フレーム
１８  背圧室
２０  吸込室
２１  給油ポンプ
２３  副軸受
３０  穴
３２  シール部材
３３  第１の空間
３４  旋回ボス部材
３５  背圧孔（３５ａ：通路，３５ｂ，３５ｃ：端部，３５ｄ：止栓）
３６（３６ａ，３６ｂ）  切欠部
３７  リリース流路
３８  弁体
３９  弾性体
４０  ストッパ
４１  リテーナ
４２  弁座
４３  テーパ形状部
４４，４５，４６  リリース弁の開口区間
４７  背圧孔の開口区間
４９  断熱圧縮線
５０，５１  指圧線図
５２  モータ室
５３  油溜り
５４  吐出空間
【図１】
2010106780.tif 000003
【図２】
2010106780.tif 000004
【図３】
2010106780.tif 000005
【図４】
2010106780.tif 000006
【図５】
2010106780.tif 000007
【図６】
2010106780.tif 000008