(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、放熱器と、第１膨張弁と、蒸発器とが順次接続された主冷媒回路と、
前記主冷媒回路における前記放熱器と前記第１膨張弁との間と、前記圧縮機に設けられたインジェクションパイプとを繋ぎ、第２膨張弁が設けられたインジェクション回路と、
前記第２膨張弁の開度が小さくなると前記圧縮機の前記インジェクションパイプから圧縮室までの流路を閉鎖し、前記第２膨張弁の開度が大きくなると前記圧縮機の前記インジェクションパイプから前記圧縮室までの流路を開放する機構と
を備え、
前記機構は、
前記流路の途中に設けられ、前記インジェクション回路から前記インジェクションパイプを介して冷媒が流入する冷媒流入室と、
前記流路のうち前記冷媒流入室と前記圧縮室との間において、前記冷媒流入室と前記圧縮室とに接続されて設けられた開閉弁室であって、前記冷媒流入室との接続口と前記圧縮室との接続口とが室内の同一面内に形成され、前記冷媒流入室側の冷媒と前記圧縮室側の冷媒との間の圧力差により前記冷媒流入室との接続口を開閉する開閉弁が設けられた開閉弁室と
を備え、
前記開閉弁は、前記開閉弁室内を所定の移動方向へ移動可能に設けられ、前記冷媒流入室との接続口を閉鎖した場合に、前記圧縮室との接続口と重なる位置に孔が形成された
ことを特徴とするヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記機構は、前記主冷媒回路を流れる冷媒と前記インジェクション回路を流れる冷媒との間の圧力差で動作することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項３】
前記開閉弁は、板状の部材である
ことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項４】
圧縮室を形成し、前記圧縮室に吸入された吸入圧の吸入冷媒を吐出圧まで圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部が形成した前記圧縮室において、前記吸入冷媒が前記吸入圧よりも高く前記吐出圧よりも低い中間圧となる中間圧部へインジェクション冷媒を注入する冷媒注入部とを備え、
前記冷媒注入部は、
外部から前記インジェクション冷媒が流入する冷媒流入室と、
前記冷媒流入室と前記圧縮室の前記中間圧部とに接続された開閉弁室であって、前記冷媒流入室との接続口と前記中間圧部との接続口とが室内の同一面内に形成され、前記冷媒流入室側の冷媒と前記中間圧部側の冷媒との間の圧力差により前記冷媒流入室との接続口を開閉する開閉弁が設けられた開閉弁室とを備え、
前記開閉弁は、前記開閉弁室内を所定の移動方向へ移動可能に設けられ、前記冷媒流入室との接続口を閉鎖した場合に、前記中間圧部との接続口と重なる位置に孔が形成された
ことを特徴とするインジェクション対応圧縮機。
【請求項５】
前記開閉弁は、板状の部材である
ことを特徴とする請求項４に記載のインジェクション対応圧縮機。
【請求項６】
前記開閉弁には、ガイド孔が形成され、前記開閉弁室内に設けられ前記移動方向に伸びたガイド棒が、前記ガイド孔を貫通して設けられた
ことを特徴とする請求項５に記載のインジェクション対応圧縮機。
【請求項７】
前記開閉弁室は、前記冷媒流入室との接続口と前記中間圧部との接続口とが底面に形成された円柱形に形成され、
前記開閉弁は、前記ガイド孔が形成された円形板状の部材であり、前記ガイド棒が前記ガイド孔と噛み合うことにより、前記ガイド棒を軸として回転しないように設けられた
ことを特徴とする請求項６に記載のインジェクション対応圧縮機。
【請求項８】
前記開閉弁室は、前記冷媒流入室との接続口と前記中間圧部との接続口とが底面に形成された円柱形に形成され、
前記開閉弁は、前記開閉弁室の底面の円よりも小さい径の円形であり、前記ガイド棒の外周とほぼ同一寸法で同一形状のガイド孔が形成された
ことを特徴とする請求項６に記載のインジェクション対応圧縮機。
【請求項９】
前記圧縮部は、揺動台板の上面側に揺動渦巻歯が形成された揺動スクロールと、前記揺動スクロールの前記揺動渦巻歯と噛みあって前記圧縮室を形成する固定渦巻歯が固定台板の下面側に形成された固定スクロールとを有し、
前記冷媒流入室は、前記固定台板の側部から内部に形成された部屋であり、
前記開閉弁室は、前記固定台板の上面側に形成された部屋である
ことを特徴とする請求項４に記載のインジェクション対応圧縮機。
【請求項１０】
前記開閉弁室は、前記固定台板の上面側に形成された窪みがバックプレートにより蓋をされ形成された部屋である
ことを特徴とする請求項９に記載のインジェクション対応圧縮機。
【請求項１１】
前記圧縮部は、前記揺動スクロールの前記揺動渦巻歯と前記固定スクロールの前記固定渦巻歯とが噛み合って対をなす圧縮室を形成し、
前記開閉弁室は、前記対をなす圧縮室の各圧縮室に対応して設けられた
ことを特徴とする請求項９に記載のインジェクション対応圧縮機。
【請求項１２】
前記インジェクション対応圧縮機は、さらに、
前記圧縮部と前記冷媒注入部とを内部に収納する密閉容器と、
前記密閉容器の側面部を貫通して設けられ、外部から前記冷媒流入室へ前記インジェクション冷媒を流入させるインジェクションパイプと
を備えることを特徴とする請求項４に記載のインジェクション対応圧縮機。
【請求項１３】
前記密閉容器は、下側容器と、前記下側容器と組み合わさって内部に密閉空間を形成する上側容器とを有し、
前記インジェクションパイプは、前記下側容器の側面部を貫通して設けられた
ことを特徴とする請求項１２に記載のインジェクション対応圧縮機。
【請求項１４】
揺動渦巻歯を揺動台板の一方面側に形成し、
固定渦巻歯を固定台板の一方面側に形成し、
前記固定台板の側部に側部穴を形成し、
前記固定台板の他方面側に、窪みを形成し、
前記窪みの底面と前記側部穴とを連通する第１連通孔と、前記窪みの底面と前記固定台板の前記一方面側とを連通する第２連通孔とを前記固定台板に形成し、
前記固定台板に形成された前記窪みに、前記第１連通孔を開閉する開閉弁を配置し、
前記開閉弁が配置された前記窪みの開口部を塞ぐようにバックプレートを前記固定台板に取り付け、
前記揺動渦巻歯を形成した前記揺動台板を密閉容器内に配置し、
前記固定渦巻歯と前記揺動渦巻歯とを噛み合わせて圧縮室を形成するように、前記固定渦巻歯を形成した前記固定台板を前記密閉容器内に配置し、
前記密閉容器の外部から前記圧縮室へ吸入冷媒を流入させる吸入パイプを前記圧縮室の吸入口に接続し、
前記密閉容器の外部から前記側部穴へインジェクション冷媒を流入させるインジェクションパイプを前記側部穴に接続する
ことを特徴とするインジェクション対応スクロール圧縮機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、インジェクション回路を有するヒートポンプ装置、及びインジェクション機構を有するインジェクション対応圧縮機に関する。また、この発明は、インジェクション機構を有するスクロール圧縮機の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
凝縮器を出た高圧冷媒をインジェクション回路を通じて圧縮室へ供給するインジェクション機構を有する圧縮機がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１２７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インジェクション機構を有するスクロール圧縮機では、インジェクション回路のバルブ（特許文献１においては図１に示す第３の膨張弁１４）を閉じ、インジェクション運転を行わないときには、圧縮室内の圧縮途中の冷媒がインジェクション回路側へ流出してしまう。つまり、インジェクション運転を行わないときには、インジェクション回路が圧縮過程における死容積となり、圧縮効率の低下につながる。
また、圧縮室内の圧力が過渡的に凝縮器を出た冷媒の圧力よりも高くなったときにも、圧縮室内で圧縮されている途中の冷媒がインジェクション回路を凝縮器側へ流出する。
この発明は、例えば、圧縮室内の圧縮途中の冷媒がインジェクション回路側へ流出することを防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係るヒートポンプ装置は、例えば、
圧縮機と、放熱器と、第１膨張弁と、蒸発器とが順次接続された主冷媒回路と、
前記主冷媒回路における前記放熱器と前記第１膨張弁との間と、前記圧縮機に設けられたインジェクションパイプとを繋ぎ、第２膨張弁が設けられたインジェクション回路とを備え、
前記第２膨張弁の開度が小さくなると前記圧縮機の前記インジェクションパイプから圧縮室までの流路を閉鎖し、前記第２膨張弁の開度が大きくなると前記圧縮機の前記インジェクションパイプから前記圧縮室までの流路を開放する機構を設けたことを特徴とする。【０００６】
前記機構は、前記主冷媒回路を流れる冷媒と前記インジェクション回路を流れる冷媒との間の圧力差で動作することを特徴とする。【０００７】
前記機構は、
前記流路の途中に設けられ、前記インジェクション回路から前記インジェクションパイプを介して冷媒が流入する冷媒流入室と、
前記流路のうち前記冷媒流入室と前記圧縮室との間において、前記冷媒流入室と前記圧縮室とに接続されて設けられた開閉弁室であって、前記冷媒流入室との接続口と前記圧縮室との接続口とが室内の同一面内に形成され、前記冷媒流入室側の冷媒と前記圧縮室側の冷媒との間の圧力差により前記冷媒流入室との接続口を開閉する開閉弁が設けられた開閉弁室と
を備えることを特徴とする。【０００８】
この発明に係るインジェクション対応圧縮機は、例えば、
圧縮室を形成し、前記圧縮室に吸入された吸入圧の吸入冷媒を吐出圧まで圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部が形成した前記圧縮室において、前記吸入冷媒が前記吸入圧よりも高く前記吐出圧よりも低い中間圧となる中間圧部へインジェクション冷媒を注入する冷媒注入部とを備え、
前記冷媒注入部は、
外部から前記インジェクション冷媒が流入する冷媒流入室と、
前記冷媒流入室と前記圧縮室の前記中間圧部とに接続された開閉弁室であって、前記冷媒流入室との接続口と前記中間圧部との接続口とが室内の同一面内に形成され、前記冷媒流入室側の冷媒と前記中間圧部側の冷媒との間の圧力差により前記冷媒流入室との接続口を開閉する開閉弁が設けられた開閉弁室とを備えることを特徴とする。【０００９】
前記開閉弁は、前記開閉弁室内を所定の移動方向へ移動可能に設けられた板状の部材であって、前記冷媒流入室との接続口を閉鎖した場合に、前記中間圧部との接続口と重なる位置に孔が形成された板状の部材である
ことを特徴とする。【００１０】
前記開閉弁には、ガイド孔が形成され、前記開閉弁室内に設けられ前記移動方向に伸びたガイド棒が、前記ガイド孔を貫通して設けられた
ことを特徴とする。【００１１】
前記開閉弁室は、前記冷媒流入室との接続口と前記中間圧部との接続口とが底面に形成された円柱形に形成され、
前記開閉弁は、前記ガイド孔が形成された円形板状の部材であり、前記ガイド棒が前記ガイド孔と噛み合うことにより、前記ガイド棒を軸として回転しないように設けられた
ことを特徴とする。【００１２】
前記開閉弁室は、前記冷媒流入室との接続口と前記中間圧部との接続口とが底面に形成された円柱形に形成され、
前記開閉弁は、前記開閉弁室の底面の円よりも小さい径の円形であり、前記ガイド棒の外周とほぼ同一寸法で同一形状のガイド孔が形成された
ことを特徴とする。【００１３】
前記開閉弁は、板バネである
ことを特徴とする。【００１４】
前記圧縮部は、揺動台板の上面側に揺動渦巻歯が形成された揺動スクロールと、前記揺動スクロールの前記揺動渦巻歯と噛みあって前記圧縮室を形成する固定渦巻歯が固定台板の下面側に形成された固定スクロールとを有し、
前記冷媒流入室は、前記固定台板の側部から内部に形成された部屋であり、
前記開閉弁室は、前記固定台板の上面側に形成された部屋である
ことを特徴とする。【００１５】
前記開閉弁室は、前記固定台板の上面側に形成された窪みがバックプレートにより蓋をされ形成された部屋である
ことを特徴とする。【００１６】
前記圧縮部は、前記揺動スクロールの前記揺動渦巻歯と前記固定スクロールの前記固定渦巻歯とが噛み合って対をなす圧縮室を形成し、
前記開閉弁室は、前記対をなす圧縮室の各圧縮室に対応して設けられた
ことを特徴とする。【００１７】
前記インジェクション対応圧縮機は、さらに、
前記圧縮部と前記冷媒注入部とを内部に収納する密閉容器と、
前記密閉容器の側面部を貫通して設けられ、外部から前記冷媒流入室へ前記インジェクション冷媒を流入させるインジェクションパイプと
を備えることを特徴とする。【００１８】
前記密閉容器は、下側容器と、前記下側容器と組み合わさって内部に密閉空間を形成する上側容器とを有し、
前記インジェクションパイプは、前記下側容器の側面部を貫通して設けられた
ことを特徴とする。【００１９】
この発明に係るインジェクション対応スクロール圧縮機の製造方法は、例えば、
揺動渦巻歯を揺動台板の一方面側に形成し、
固定渦巻歯を固定台板の一方面側に形成し、
前記固定台板の側部に側部穴を形成し、
前記固定台板の他方面側に、窪みを形成し、
前記窪みの底面と前記側部穴とを連通する第１連通孔と、前記窪みの底面と前記固定台板の前記一方面側とを連通する第２連通孔とを前記固定台板に形成し、
前記固定台板に形成された前記窪みに、前記第１連通孔を開閉する開閉弁を配置し、
前記開閉弁が配置された前記窪みの開口部を塞ぐようにバックプレートを前記固定台板に取り付け、
前記揺動渦巻歯を形成した前記揺動台板を密閉容器内に配置し、
前記固定渦巻歯と前記揺動渦巻歯とを噛み合わせて圧縮室を形成するように、前記固定渦巻歯を形成した前記固定台板を前記密閉容器内に配置し、
前記密閉容器の外部から前記圧縮室へ吸入冷媒を流入させる吸入パイプを前記圧縮室の吸入口に接続し、
前記密閉容器の外部から前記側部穴へインジェクション冷媒を流入させるインジェクションパイプを前記側部穴に接続する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
この発明に係るヒートポンプ装置は、第２膨張弁の開度に応じてインジェクションパイプから圧縮室までの流路を開閉するため、インジェクション運転を行わない場合等に圧縮室内の圧縮途中の冷媒がインジェクション回路へ流出することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の縦断面図。
【図２】図１に示すスクロール圧縮機１００の上部拡大図（１）。
【図３】図１に示すスクロール圧縮機１００の上部拡大図（２）。
【図４】図１に示すスクロール圧縮機１００の上部拡大図（３）。
【図５】インジェクション回路を有するヒートポンプ装置を示す図。
【図６】図５に示すヒートポンプ装置の冷媒の状態についてのモリエル線図。
【図７】固定スクロール１に対する揺動スクロール２の相対位置を、吸入完了状態を０度として９０度毎に示した図。
【図８】開閉弁室１ｆの構成を示す分解斜視図。
【図９】インジェクション運転を行う場合の一方の開閉弁室１ｆ付近を示す図。
【図１０】インジェクション運転を行わない場合の一方の開閉弁室１ｆ付近を示す図。
【図１１】実施の形態２に係るスクロール圧縮機１００の縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図に基づき、この発明の実施の形態について説明する。
なお、以下の説明において、インジェクションとは、凝縮器を出た後の（高圧側の）液冷媒又は二相冷媒又はガス冷媒を圧縮機の圧縮室の途中に戻して、再圧縮することである。また、凝縮器を出た後の（高圧側の）液冷媒又は二相冷媒又はガス冷媒をインジェクション冷媒と呼ぶ。なお、凝縮器を出た後とは、凝縮器を出た直後でなく、所定の膨張弁や所定の熱交換器等を通った後の冷媒であってもよい。なお、凝縮器とは、放熱器、負荷側に熱を与える熱交換器又はガスクーラーと読み替えてもよい。
【００２３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の縦断面図である。スクロール圧縮機１００は、後述するように、インジェクション機構を有するインジェクション対応圧縮機である。
また、図２から図４は、図１に示すスクロール圧縮機１００の上部拡大図であり、いずれも同じ部分を示す図である。図２は、特に固定スクロール１を説明するための図である。図３は、特に揺動スクロール２を説明するための図である。図４は、特にコンプライアントフレーム３とガイドフレーム４とを説明するための図である。なお、図１から図４では、本来見えない構成要素を破線で示す。
【００２４】
まず、スクロール圧縮機１００の構成について説明する。
図１に示すように、スクロール圧縮機１００は、固定スクロール１、揺動スクロール２、コンプライアントフレーム３、ガイドフレーム４、電動機５、サブフレーム６、主軸７、オルダム機構８が密閉容器１０内に収納されて形成される。なお、固定スクロール１と揺動スクロール２とを総称して圧縮部と呼ぶ。
【００２５】
図１，２に基づき、固定スクロール１について説明する。
固定スクロール１の外周部はガイドフレーム４にボルトによって締結され、固定されている。
固定スクロール１の台板部１ａの一方面側（図２の下側）には、板状の渦巻歯１ｂ（固定渦巻歯）が形成されている。固定スクロール１の渦巻歯１ｂと、後述する揺動スクロール２の渦巻歯２ｂ（揺動渦巻歯）とが噛み合うことにより、圧縮室２０が形成される。
台板部１ａの前記一方面側（図２の下側）の外周部にはオルダム案内溝１ｃがほぼ一直線上に２個形成されている。オルダム案内溝１ｃにはオルダム機構８の爪８ｂが往復摺動自在に係合されている。
【００２６】
台板部１ａのほぼ中心部には、吐出ポート１ｄが台板部１ａを貫通して設けられている。
また、台板部１ａの側部から内部には、台板部１ａの側部に密閉容器１０を貫通して設けられたインジェクションパイプ４１（冷媒流入口）を介して、密閉容器１０の外部のインジェクション回路からインジェクション冷媒が流入する冷媒流入室１ｅが形成されている。
また、台板部１ａの反対の面側（図２の上側）には、２つの窪みの開口部がバックプレート３１によって蓋をされ密閉された２つの開閉弁室１ｆ（逆止弁室）が形成されている。各開閉弁室１ｆの下面には冷媒流入室１ｅと連通する流入室連通路１ｇ（流入室連通孔、第１連通孔）との接続口と、圧縮室２０と連通する圧縮室連通路１ｈ（圧縮室連通孔、第２連通孔）との接続口とが形成されている。さらに、各開閉弁室１ｆ内には開閉弁３０（逆止弁）が収納されている。
なお、開閉弁３０やバックプレート３１などについて、詳しくは後述する。
また、冷媒流入室１ｅ、流入室連通路１ｇ、開閉弁室１ｆ、圧縮室連通路１ｈ、開閉弁３０、バックプレート３１等、インジェクション冷媒を圧縮室へ注入する機構を冷媒注入部と呼ぶ。
【００２７】
図１，３に基づき、揺動スクロール２について説明する。
揺動スクロール２の台板部２ａの一方面側（図３の上側）には、固定スクロール１の渦巻歯１ｂと実質的に同一形状の板状の渦巻歯２ｂが形成されている。上述したように、固定スクロール１の渦巻歯１ｂと、揺動スクロール２の渦巻歯２ｂとが噛み合うことにより、圧縮室２０が形成される。
台板部２ａの渦巻歯２ｂと反対の面側（図３の下側）の外周部には、固定スクロール１のオルダム案内溝１ｃとほぼ９０度の位相差を持つオルダム案内溝２ｅがほぼ一直線上に２個形成されている。オルダム案内溝２ｅにはオルダム機構８の爪８ａが往復摺動自在に係合されている。
【００２８】
また、台板部２ａの渦巻歯２ｂと反対の面側（図３の下側）の中心部には、中空円筒状のボス部２ｆが形成されており、そのボス部２ｆの内側が揺動軸受２ｃとなる。揺動軸受２ｃには、主軸７の上端の揺動軸部７ｂが係合されている。なお、揺動軸受２ｃと揺動軸部７ｂとの間の空間をボス部空間１５ａと呼ぶ。
また、ボス部２ｆの外径側には、コンプライアントフレーム３のスラスト軸受３ａと圧接摺動可能なスラスト面２ｄが形成されている。なお、ボス部２ｆの外径側において、揺動スクロール２のスラスト面２ｄとコンプライアントフレーム３との間に形成された空間をボス部外径空間１５ｂと呼ぶ。また、スラスト軸受３ａの外径側において、揺動スクロール２の台板部２ａとコンプライアントフレーム３との間に形成された空間を台板外径部空間１５ｃと呼ぶ。台板外径部空間１５ｃは、吸入ガス雰囲気圧（吸入圧）の低圧空間となっている。
また、台板部２ａには、固定スクロール１側の面（図３の上側の面）からコンプライアントフレーム３側の面（図３の下側の面）までを貫通する抽気孔２ｊが設けられる。つまり、台板部２ａには、圧縮室２０とスラスト面２ｄ側の空間とを連通する抽気孔２ｊが設けられる。なお、抽気孔２ｊのコンプライアントフレーム３側の開口部（下開口部２ｋ）が通常運転時に描く円軌跡が、コンプライアントフレーム３のスラスト軸受３ａの内部に常時収まるように、抽気孔２ｊは配置されている。そのため、抽気孔２ｊからボス部外径空間１５ｂや台板外径部空間１５ｃへ冷媒が漏れることがない。
【００２９】
図１，４に基づき、コンプライアントフレーム３及びガイドフレーム４について説明する。
コンプライアントフレーム３は、外周部に設けられた上下２つの円筒面３ｄ，３ｅを、ガイドフレーム４の内周部に設けた円筒面４ａ，４ｂにより半径方向に支持されている。コンプライアントフレーム３の中心部には、電動機５により回転駆動される主軸７を半径方向に支持する主軸受３ｃと補助主軸受３ｈとが形成されている。
ここで、ガイドフレーム４とコンプライアントフレーム３との間に形成され、上下をリング状のシール材１６ａ、１６ｂで仕切られた空間をフレーム空間１５ｄと呼ぶ。なお、ガイドフレーム４の内周面にシール材１６ａ、１６ｂを収納するリング状のシール溝が２ヶ所に形成されている。しかし、このシール溝はコンプライアントフレーム３の外周面に形成されていてもよい。
コンプライアントフレーム３には、抽気孔２ｊの下開口部２ｋと対峙する位置に、スラスト軸受３ａ側からフレーム空間１５ｄ側までを貫通して、常時もしくは間欠的に抽気孔２ｊとフレーム空間１５ｄとを連通する連通孔３ｓが形成されている。
また、コンプライアントフレーム３には、ボス部外径空間１５ｂの圧力を調整する弁３ｔ、弁押さえ３ｙ、中間圧調整スプリング３ｍが収納された調整弁空間３ｐが設けられている。中間圧調整スプリング３ｍは、調整弁空間３ｐに自然長より縮められた状態で収納されている。なお、弁３ｔの外径側におけるコンプライアントフレーム３とガイドフレーム４との間の空間を、弁外径空間１５ｅと呼ぶ。
また、コンプライアントフレーム３には、スラスト軸受３ａの外径側に、オルダム機構環状部８ｃが往復摺動運動する往復摺動部３ｘが形成されている。往復摺動部３ｘには、弁外径空間１５ｅと台板外径部空間１５ｃとを連通する連通孔３ｎが形成されている。
【００３０】
ガイドフレーム４は、外周面が焼き嵌めや溶接などによって、密閉容器１０に固定されている。しかし、ガイドフレーム４の外周部には切り欠きが設けてあり、吐出ポート１ｄから吐出された冷媒が、吐出パイプ４３へ流れる流路は確保されている。
ガイドフレーム４の内側面の固定スクロール１側（図４の上側）には、上嵌合円筒面４ａが形成されている。上嵌合円筒面４ａは、コンプライアントフレーム３の外周面に形成された上嵌合円筒面３ｄと係合されている。
また、ガイドフレーム４の内側面の電動機５側（図４の下側）には、下嵌合円筒面４ｂが形成されている。下嵌合円筒面４ｂは、コンプライアントフレーム３の外周面に形成された下嵌合円筒面３ｅと係合されている。
【００３１】
図１に基づき、主軸７について説明する。
主軸７の揺動スクロール２側（図１の上側）には、揺動スクロール２の揺動軸受２ｃと回転自在に係合する揺動軸部７ｂが形成されている。揺動軸部７ｂの下側には、コンプライアントフレーム３の主軸受３ｃ及び補助主軸受３ｈと回転自在に係合する主軸部７ｃが形成されている。
主軸７の逆側（図１の下側）には、サブフレーム６の副軸受６ａと回転自在に係合する副軸部７ｄが形成されている。副軸部７ｄと上述した主軸部７ｃとの間に電動機５の回転子５ａが焼嵌され、その周囲に固定子５ｂが設けられている。
また、主軸７の内部には、軸方向に貫通して設けられた高圧油給油穴７ｇが設けられている。さらに、主軸７の下端面には、高圧油給油穴７ｇと連通するオイルパイプ７ｆが圧入されている。
【００３２】
次に、スクロール圧縮機１００の動作について説明する。
低圧の吸入冷媒は、吸入パイプ４２から固定スクロール１の渦巻歯１ｂと揺動スクロール２の渦巻歯２ｂとにより形成される圧縮室２０に入る。また、外部からインジェクションパイプ４１を介して流入したインジェクション冷媒が、冷媒流入室１ｅ、流入室連通路１ｇ、開閉弁室１ｆを経て、圧縮室連通路１ｈから圧縮室２０へ注入される。なお、インジェクション運転を行わない場合には、インジェクション冷媒は圧縮室２０へ注入されない。
電動機５により主軸７が駆動され、揺動スクロール２が駆動する。揺動スクロール２は、オルダム機構８によって自転運動せず、公転運動（偏芯旋回運動）して、圧縮室２０の容積を徐々に減少させる圧縮動作をする。この圧縮動作により吸入冷媒は高圧となり、固定スクロール１の吐出ポート１ｄより密閉容器１０内に吐出される。吐出された冷媒は、吐出パイプ４３から密閉容器１０外に放出される。つまり、密閉容器１０内は、高圧となる。
【００３３】
上述したように、定常運転時には密閉容器１０内が高圧となる。この圧力により、密閉容器１０の底部に溜まった冷凍機油１１は、オイルパイプ７ｆと高圧油給油穴７ｇとを揺動スクロール２側（図１の上側）へ向かって流れる。そして、高圧の冷凍機油は、ボス部空間１５ａに導かれ、吸入圧より高く吐出圧以下の中間圧Ｐｍ１まで減圧され、ボス部外径空間１５ｂへ流れる。
また、高圧油給油穴７ｇを流れる高圧油は、主軸７に設けられた横穴から主軸受３ｃと主軸部７ｃとの間に導かれる。主軸受３ｃと主軸部７ｃとの間に導かれた冷凍機油は、主軸受３ｃと主軸部７ｃとの間で吸入圧より高く吐出圧以下の中間圧Ｐｍ１まで減圧され、ボス部外径空間１５ｂへ流れる。
なお、ボス部外径空間１５ｂの中間圧Ｐｍ１となった冷凍機油は、冷凍機油に溶解していた冷媒の発砲で、一般にはガス冷媒と冷凍機油との２相になっている。
【００３４】
ボス部外径空間１５ｂの中間圧Ｐｍ１となった冷凍機油は、調整弁空間３ｐを通って弁外径空間１５ｅに流れる。弁外径空間１５ｅへ流れた冷凍機油は、連通孔３ｎを通ってオルダム機構環状部８ｃの内側へ排出される。ここで、冷凍機油は、調整弁空間３ｐを通る際、中間圧調整スプリング３ｍによって付加される力に打ち勝って、中間圧調整弁３ｔを押し上げて弁外径空間１５ｅに流れる。
また、ボス部外径空間１５ｂの中間圧Ｐｍ１となった冷凍機油は、揺動スクロール２のスラスト面２ｄとコンプライアントフレーム３のスラスト軸受３ａの摺動部へ給油され、オルダム機構環状部８ｃの内側へ排出される。
そして、オルダム機構環状部８ｃの内側排出された冷凍機油は、オルダム機構環状部８ｃの摺動面とオルダム機構８の爪８ａ，８ｂの摺動面とに給油された後、台板外径部空間１５ｃへ開放される。
【００３５】
ここで、ボス部外径空間１５ｂの中間圧Ｐｍ１は、中間圧調整スプリング３ｍのバネ力と中間圧調整弁３ｔの露出面積とによってほぼ決定される所定の圧力αによって、「Ｐｍ１＝Ｐｓ＋α」と表される。なお、Ｐｓは吸入雰囲気圧すなわち低圧である。
【００３６】
また、抽気孔２ｊの下開口部２ｋは、コンプライアントフレーム３に設けられた連通孔３ｓのスラスト軸受３ａ側の開口部（図４に示す上開口部３ｕ）と、常時もしくは間欠的に連通する。このため、圧縮室２０からの圧縮途中の冷媒ガスが、揺動スクロール２の抽気孔２ｊ及びコンプライアントフレーム３の連通孔３ｓを介してフレーム空間１５ｄに導かれる。この冷媒ガスは、圧縮途中であるため、吸入圧より高く吐出圧力以下の中間圧Ｐｍ２である。
なお、冷媒ガスが導かれるといっても、フレーム空間１５ｄは上シール材１６ａと下シール材１６ｂとで密閉された閉空間であるため、通常運転時には圧縮室２０の圧力変動に呼応して圧縮室２０とフレーム空間１５ｄとは双方向に微少な流れを有する。つまり、圧縮室２０とフレーム空間１５ｄとは、いわば呼吸しているような状態となる。
【００３７】
ここで、フレーム空間１５ｄの中間圧Ｐｍ２は、連通する圧縮室２０の位置でほぼ決定される所定の倍率βによって、「Ｐｍ２＝Ｐｓ×β」と表される。なお、Ｐｓは吸入雰囲気圧すなわち低圧である。
【００３８】
ここで、コンプライアントフレーム３には、（Ａ）ボス部外径空間１５ｂの中間圧Ｐｍ１に起因する力と、（Ｂ）スラスト軸受３ａを介した揺動スクロール２からの押し付け力との合計（Ａ＋Ｂ）が下向きの力として作用する。
一方、コンプライアントフレーム３には、（Ｃ）フレーム空間１５ｄの中間圧Ｐｍ２に起因する力と、（Ｄ）下端面の高圧雰囲気に露出している部分に作用する高圧に起因する力との合計（Ｃ＋Ｄ）が上向きの力として作用する。
そして通常運転時には、上向きの力（Ｃ＋Ｄ）が下向きの力（Ａ＋Ｂ）より大きくなるように設定されている。
【００３９】
通常運転時には、上向きの力（Ｃ＋Ｄ）が下向きの力（Ａ＋Ｂ）より大きくなるように設定されているため、コンプライアントフレーム３は、固定スクロール１側（図１上側）に浮き上がった状態となる。つまり、コンプライアントフレーム３は、上嵌合円筒面３ｄがガイドフレーム４の上嵌合円筒面４ａにガイドされるとともに、下嵌合円筒面３ｅがガイドフレーム４の下嵌合円筒面４ｂにガイドされて、固定スクロール１側（図１上側）に浮き上がった状態となる。すなわち、コンプライアントフレーム３は、固定スクロール１側（図１の上側）に浮き上がって、スラスト軸受３ａを介して揺動スクロール２に押し付けられた状態となる。
コンプライアントフレーム３が揺動スクロール２に押し付けられているため、揺動スクロール２も、コンプライアントフレーム３と同様に固定スクロール１側（図１の上側）に浮き上がった状態となる。その結果、揺動スクロール２の渦巻歯２ｂの歯先と、固定スクロール１の歯底（台板部１ａ）とが接触するとともに、固定スクロール１の渦巻歯１ｂの歯先と、揺動スクロール２の歯底（台板部２ａ）とが接触する。
【００４０】
一方、圧縮機の起動時等の過度期や、圧縮室２０の内圧が異常に上昇したとき等には、上述した（Ｂ）のスラスト軸受３ａを介しての揺動スクロール２からの押し付け力が大きくなる。そのため、下向きの力（Ａ＋Ｂ）が上向きの力（Ｃ＋Ｄ）より大きくなる。その結果、コンプライアントフレーム３がガイドフレーム４側（図１の下側）へ押し付けられる。そして、揺動スクロール２の渦巻歯２ｂの歯先と、固定スクロール１の歯底（台板部１ａ）とが離れるとともに、固定スクロール１の渦巻歯１ｂの歯先と、揺動スクロール２の歯底（台板部２ａ）とが離れる。これにより、圧縮室２０内の圧力が下がり、圧縮室２０内の圧力が過度に上昇することが防がれる。
【００４１】
次に、スクロール圧縮機１００を備えるヒートポンプ装置（冷凍サイクル装置）の動作について説明する。
図５は、インジェクション回路を有するヒートポンプ装置の回路構成の一例を示す図である。図６は、図５に示すヒートポンプ装置の冷媒の状態についてのモリエル線図である。図６において、横軸は比エンタルピ、縦軸は冷媒圧力を示す。
【００４２】
まず、暖房運転時の動作について説明する。暖房運転時には、四方弁５８は実線方向に設定される。なお、この暖房運転とは、空調で使われる暖房だけでなく、水に熱を与えて温水を作る給湯も含む。
圧縮機５１（スクロール圧縮機１００）で高温高圧となった気相冷媒（図６の点１）は、圧縮機５１の吐出パイプ４３から吐出され、凝縮器であり放熱器となる熱交換器５２で熱交換されて液化する（図６の点２）。このとき、冷媒から放熱された熱により空気や水などが温められ、暖房や給湯がされる。
熱交換器５２で液化された液相冷媒は、第１膨張弁５３（減圧機構）で中間圧まで減圧され、気液二相状態になる（図６の点３）。第１膨張弁５３で気液二相状態になった冷媒は、レシーバー５９で圧縮機５１へ吸入される冷媒と熱交換され、冷却されて液化される（図６の点４）。レシーバー５９で液化された液相冷媒は、内部熱交換器５４、第３膨張弁５５側（本流）と、第２膨張弁５６側（支流，インジェクション回路）とに分岐して流れる。
本流を流れる液相冷媒は、第２膨張弁５６で減圧され気液二相状態となった支流を流れる冷媒と内部熱交換器５４で熱交換されて、さらに冷却される（図６の点５）。内部熱交換器５４で冷却された液相冷媒は、第３膨張弁５５（減圧機構）で減圧されて気液二相状態になる（図６の点６）。第３膨張弁５５で気液二相状態になった冷媒は、蒸発器となる熱交換器５７で熱交換され、加熱される（図６の点７）。そして、熱交換器５７で加熱された冷媒は、レシーバー５９でさらに加熱され（図６の点８）、吸入パイプ４２から圧縮機５１に吸入される。
一方、支流を流れる冷媒は、上述したように、第２膨張弁５６（減圧機構）で減圧されて（図６の点９）、内部熱交換器５４で熱交換される（図６の点１０）。内部熱交換器５４で熱交換された気液二相状態の冷媒（インジェクション冷媒）は、気液二相状態のまま圧縮機５１のインジェクションパイプ４１から固定スクロール１の冷媒流入室１ｅへ流入する。
圧縮機５１内での圧縮動作について詳しくは後述するが、圧縮機５１内では、本流を流れ吸入パイプ４２から吸入された冷媒（図６の点８）が、中間圧まで圧縮、加熱される（図６の点１１）。中間圧まで圧縮、加熱された冷媒（図６の点１１）と、インジェクション冷媒（図６の点８）とが合流して、温度が低下する（図６の点１２）。そして、温度が低下した冷媒（図６の点１２）が、さらに圧縮、加熱され高温高圧となり、吐出される（図６の点１）。
【００４３】
なお、インジェクション運転を行わない際には、第２膨張弁５６の開度を閉にする。つまり、インジェクション運転を行う際には、第２膨張弁５６の開度が所定の開度よりも大きくなっているが、インジェクション運転を行わない際には、第２膨張弁５６の開度を所定の開度より小さくする。これにより、圧縮機５１の冷媒流入室１ｅへ流入するインジェクション冷媒を遮断する。つまり、熱交換器５２、第１膨張弁５３、レシーバー５９を通過した冷媒の全てを吸入パイプ４２から圧縮機５１へ吸入させる。
ここで、第２膨張弁５６の開度は、例えば、電子制御により制御される。
【００４４】
次に、冷房運転時の動作について説明する。冷房運転時には、四方弁５８は破線方向に設定される。
圧縮機５１（スクロール圧縮機１００）で高温高圧となった気相冷媒（図６の点１）は、圧縮機５１の吐出パイプ４３から吐出され、凝縮器となる熱交換器５７で熱交換されて液化する（図６の点２）。熱交換器５７で液化された液相冷媒は、第３膨張弁５５で中間圧まで減圧され、気液二相状態になる（図６の点３）。第３膨張弁５５で気液二相状態になった冷媒は、内部熱交換器５４で熱交換され、冷却され液化される（図６の点４）。内部熱交換器５４では、第３膨張弁５５で気液二相状態になった冷媒と、内部熱交換器５４で液化された液相冷媒を第２膨張弁５６で減圧させて気液二相状態になった冷媒（図６の点９）とを熱交換させている。内部熱交換器５４で熱交換された液相冷媒（図６の点４）は、レシーバー５９側（本流）と、内部熱交換器５４側（支流，インジェクション回路）とに分岐して流れる。
本流を流れる液相冷媒は、レシーバー５９で圧縮機５１に吸入される冷媒と熱交換されて、さらに冷却される（図６の点５）。レシーバー５９で冷却された液相冷媒は、第１膨張弁５３で減圧されて気液二相状態になる（図６の点６）。第１膨張弁５３で気液二相状態になった冷媒は、蒸発器となる熱交換器５２で熱交換され、加熱される（図６の点７）。このとき、冷媒が吸熱することにより空気や水などが冷やされ、冷房されたり、冷水や氷を作ったり、冷凍がされる。
そして、熱交換器５７で加熱された冷媒は、レシーバー５９でさらに加熱され（図６の点８）、吸入パイプ４２から圧縮機５１に吸入される。
一方、支流を流れる冷媒は、上述したように、第２膨張弁５６で減圧されて（図６の点９）、内部熱交換器５４で熱交換される（図６の点１０）。内部熱交換器５４で熱交換された気液二相状態の冷媒（インジェクション冷媒）は、気液二相状態のまま圧縮機５１のインジェクションパイプ４１から固定スクロール１の冷媒流入室１ｅへ流入する。
圧縮機５１内での圧縮動作については、暖房運転時と同様である。
【００４５】
なお、インジェクション運転を行わない際には、暖房運転時と同様に、第２膨張弁５６の開度を閉にして、圧縮機５１の冷媒流入室１ｅへ流入するインジェクション冷媒を遮断する。
【００４６】
ここで、インジェクション運転をするのは、通常、暖房運転の場合である。したがって、通常、冷房運転時にはインジェクション運転を行わない。なお、暖房運転時であっても、常時インジェクション運転するのではなく、例えば、外気温が所定の温度（例えば、２℃）以下の場合や、圧縮機の回転数が所定の周波数（例えば、６０Ｈｚ）以上の場合に、インジェクション運転することにより暖房能力を高くすることができ、暖房や給湯性能のよいヒートポンプ装置が得られる。インジェクション運転の必要がないような場合には、暖房運転時であっても、第２膨張弁５６の開度を閉にして、インジェクション運転を行わない。
もちろん、インジェクション運転するか否かの基準は、上記の基準でなくてもよく、例えば、冷房運転時にインジェクション運転しても構わない。
【００４７】
なお、熱交換器５２は、上述したとおり、高温高圧となった気相冷媒又は低温低圧となった液相冷媒と水等の液体との熱交換を行う熱交換器であってもよいし、高温高圧となった気相冷媒又は低温低圧となった液相冷媒と空気等の気体との熱交換を行う熱交換器であってもよい。つまり、図５，６で説明したヒートポンプ装置は、空調装置であってもよいし、給湯装置であってもよいし、冷凍装置や冷蔵装置であってもよい。
【００４８】
スクロール圧縮機１００の圧縮動作について説明する。
図７は、固定スクロール１に対する揺動スクロール２の相対位置を、吸入完了状態を０度として９０度毎に示した図である。
固定スクロール１の渦巻歯１ｂと揺動スクロール２の渦巻歯２ｂとが噛み合うことにより対をなす圧縮室２０ａ，２０ｂが形成される。なお、圧縮室２０ａ，２０ｂを総称して圧縮室２０と呼ぶ。圧縮室２０は、主軸７の回転に伴い揺動スクロール２が回転することにより、徐々に容積が小さくなりながら中央部へ移動する。つまり、圧縮室２０に吸入された冷媒は、主軸７の回転に伴い揺動スクロール２が公転運動することにより、徐々に圧縮されて、圧力を高めながら中央部へ移動する。そして、圧縮室２０が中央部に設けられた吐出ポート１ｄと連通すると、圧縮された冷媒が吐出ポート１ｄから密閉容器１０内へ吐出される。
【００４９】
０度の時点は、上述したように、冷媒の吸入が完了した状態である。０度の時点では、吸入パイプ４２から圧縮室２０に冷媒が吸入され、圧縮室２０が密閉された状態である。
０度の時点（冷媒吸入完了時点）から主軸７が９０度回転すると、圧縮室２０の容積が少し小さくなるとともに、圧縮室２０が少し中央部寄りに移動する。そして、この時点で、圧縮室２０は、圧縮室連通路１ｈと連通する。そのため、インジェクション運転をしているのであれば、圧縮室連通路１ｈからインジェクション冷媒が流入する。つまり、吸入パイプ４２から圧縮室２０へ吸入された吸入冷媒が、吸入された時点の吸入圧（低圧）よりも高く、吐出ポート１ｄから吐出される時点の吐出圧（高圧）よりも低い中間圧になる中間圧部へ、インジェクション冷媒は注入される。
さらに冷媒吸入完了時点から１８０度、２７０度、３６０度と主軸７が回転する。この間は、圧縮室２０は、圧縮室連通路１ｈと連通している。そのため、この間は、圧縮室連通路１ｈからインジェクション冷媒が圧縮室２０へ流入しつつ、圧縮室２０内の冷媒が圧縮されて徐々に中央部寄りに移動する。
主軸７の回転が冷媒吸入完了時点から３６０度を過ぎると、圧縮室２０は、圧縮室連通路１ｈとの連通を終了する。そして、これ以降、圧縮室２０が吐出ポート１ｄと連通するまで、外部から圧縮室２０への冷媒の流入がないまま、圧縮室２０内の冷媒は圧縮される。
そして、主軸７の回転が冷媒吸入完了時点から４５０度を過ぎると、圧縮室２０は吐出ポート１ｄと連通して、圧縮された冷媒が吐出ポート１ｄから密閉容器１０内へ吐出される。
【００５０】
一方で、主軸７の回転が冷媒吸入完了時点から３６０度の時点は、最外部の圧縮室２０に冷媒の吸入が完了した状態である。同様に、主軸７の回転が冷媒吸入完了時点から４５０度の時点は、最外部の圧縮室２０と圧縮室連通路１ｈとが連通を開始する。このように、スクロール圧縮機１００では、冷媒の圧縮が繰り返し行われる。
【００５１】
なお、圧縮室２０ａ，２０ｂには、それぞれ異なる開閉弁室１ｆと連通した１つの圧縮室連通路１ｈが連通するように構成される。つまり、上述したように、固定スクロール１の台板部１ａには、２つの開閉弁室１ｆが形成されている。そして、２つの開閉弁室１ｆの一方の開閉弁室１ｆと圧縮室２０ａが連通するとともに、他方の開閉弁室１ｆと圧縮室２０ｂが連通するように構成される。
【００５２】
次に、開閉弁室１ｆの構成について説明する。
図８は、開閉弁室１ｆの構成を示す分解斜視図である。なお、図８では、本来見えない構成要素を破線で示す。
２つの開閉弁室１ｆは、固定スクロール１の台板部１ａの渦巻歯１ｂとは逆側に設けられた２つの円柱形の窪みに、バックプレート３１を被せボルト３４によって締結して密閉されて形成される。ここでは、２つの窪みの両方の開口部を塞ぐ１つのバックプレート３１を被せている。もちろん、窪み毎に別々のバックプレート３１を被せるようにしてもよい。
なお、各窪みの下側の平面には、流入室連通路１ｇとの接続口と圧縮室連通路１ｈとの接続口とが形成されている。流入室連通路１ｇは、台板部１ａの側部から内部へ向かって形成された冷媒流入室１ｅと連通する。また、圧縮室連通路１ｈは、渦巻歯１ｂ側の面と連通する。つまり、圧縮室連通路１ｈは、圧縮室２０と連通する。すなわち、各窪みの下側の平面には、冷媒流入室１ｅとの接続口と、圧縮室２０との接続口とが形成されている。
【００５３】
各開閉弁室１ｆには、窪みの内径とほぼ同一径か少し小さい径の円形の板状に形成された開閉弁３０が設けられる。開閉弁３０には、通過孔３０ａとガイド孔３０ｂとが形成されている。開閉弁３０は、通過孔３０ａが圧縮室連通路１ｈとの接続口と重なる位置に配置される。そして、開閉弁３０は、ガイド孔３０ｂにバックプレート３１に形成されたガイド突起部３１ａ（ガイド棒）を挿入され、開閉弁室１ｆ内に配置される。
なお、ガイド突起部３１ａは、流入室連通路１ｇと圧縮室連通路１ｈとが形成された面と垂直方向（図１の上下方向、鉛直方向）に棒状に伸びた突起である。また、ガイド孔３０ｂが鍵穴型に形成されるとともに、ガイド突起部３１ａも鍵型に形成されている。そのため、開閉弁３０は、開閉弁室１ｆ内で固定台板の面方向と垂直方向（図１の上下方向）に移動可能であるが、ガイド孔３０ｂとガイド突起部３１ａとが噛み合うことにより、ガイド突起部３１ａを軸として回転しない状態となる。つまり、圧縮室連通路１ｈと連通する位置に配置された通過孔３０ａの位置がずれることがない。
また、開閉弁３０を窪みの内径とほぼ同一径の円形とするか、あるいはガイド孔３０ｂをガイド突起部３１ａの外周とほぼ同一寸法及び同一形状とすることで、水平方向に開閉弁３０がずれることがない。なお、開閉弁３０を窪みの内径とほぼ同一径の円形とした場合には、開閉弁３０の外周と窪みの内壁とが擦れて、バリが生じる虞がある。そのため、開閉弁３０を窪みの内径よりも少し小さい径の円形とするとともに、ガイド孔３０ｂをガイド突起部３１ａの外周とほぼ同一寸法で同一形状とすることが望ましい。
また、ここでは、窪みを円柱形とし、開閉弁３０を円形の板状として、加工し易く、製造し易い形状にしたため、ガイド孔３０ｂやガイド突起部３１ａの形状の工夫により開閉弁３０の回転を防止する必要があった。しかし、窪みを角柱状とし、開閉弁３０を多角形にして、開閉弁３０の回転を防止してもよい。
【００５４】
開閉弁３０の動作を説明する。
図９は、インジェクション運転を行う場合の一方の開閉弁室１ｆ付近を示す図である。
インジェクション運転を行う場合には、気液二相状態のインジェクション冷媒が、インジェクションパイプ４１から固定スクロール１の台板部１ａの内部に形成された冷媒流入室１ｅへ流入する。冷媒流入室１ｅへ流入したインジェクション冷媒は、２つの流入室連通路１ｇへそれぞれ流入する。
ここで、通常は、冷媒流入室１ｅへ流入したインジェクション冷媒の圧力が圧縮室２０内（特に、圧縮室２０において圧縮室連通路１ｈが連通した位置、すなわち中間圧部）の冷媒の圧力よりも高い。そのため、流入室連通路１ｇへ流入したインジェクション冷媒は、開閉弁室１ｆに設けられた開閉弁３０をバックプレート３１側（図９の上側）へ押し上げる。その結果、流入室連通路１ｇへ流入したインジェクション冷媒が開閉弁室１ｆへ流入する。そして、圧縮室２０が圧縮室連通路１ｈと連通したときに、開閉弁室１ｆのインジェクション冷媒は、圧縮室連通路１ｈを通じて圧縮室２０へ流入する。
【００５５】
図１０は、インジェクション運転を行わない場合の一方の開閉弁室１ｆ付近を示す図である。
図５，４に基づき説明したように、インジェクション運転を行わない際には、ヒートポンプ装置における第２膨張弁５６は閉である。そのため、冷媒流入室１ｅへインジェクション冷媒は流入してこない。
しかし、圧縮室２０内（特に、圧縮室２０において圧縮室連通路１ｈが連通した位置、すなわち中間圧部）の圧力が冷媒流入室１ｅから開閉弁室１ｆまでの冷媒の圧力より高いため、圧縮室２０が圧縮室連通路１ｈと連通したときに、圧縮室連通路１ｈを介して圧縮室２０内の冷媒が開閉弁室１ｆへ逆流する。
この場合、開閉弁室１ｆへ流入した冷媒は、開閉弁３０の通過孔３０ａを通って、開閉弁室１ｆへ流入する。しかし、圧縮室２０内の圧力が冷媒流入室１ｅ内の圧力よりも高いため、圧縮室２０から開閉弁室１ｆへ流入した冷媒は、開閉弁３０を流入室連通路１ｇ側（図１０の下側）へ押し付ける。その結果、流入室連通路１ｇは開閉弁３０によって塞がれる。したがって、開閉弁室１ｆへ流入した冷媒は、流入室連通路１ｇから冷媒流入室１ｅへ流出しない。
【００５６】
つまり、インジェクション運転を行っている場合のように、冷媒流入室１ｅ側の冷媒の圧力が圧縮室２０内の冷媒の圧力よりも高い場合には、開閉弁３０はバックプレート３１側へ押し上げられ、開閉弁３０は開いた状態となる。そして、流入室連通路１ｇからインジェクション冷媒が開閉弁室１ｆへ流入し、圧縮室連通路１ｈを通って圧縮室２０内へ流入する。
一方、インジェクション運転を行っていない場合のように、冷媒流入室１ｅ側の冷媒の圧力が圧縮室２０内の冷媒の圧力よりも低い場合には、開閉弁３０は流入室連通路１ｇ側へ押し付けられ、開閉弁３０は閉じた状態となる。そのため、圧縮室２０から逆流して開閉弁室１ｆへ流入した冷媒は、流入室連通路１ｇから冷媒流入室１ｅへ流出しない。
すなわち、開閉弁３０は、冷媒流入室１ｅ側（流入室連通路１ｇ）の冷媒の圧力と、圧縮室２０内（圧縮室連通路１ｈ）の冷媒の圧力との圧力差によって開閉する。
【００５７】
これにより、インジェクション運転を行わない場合においても圧縮室２０内の冷媒がインジェクション回路へ逆流することを防ぐことができる。
なお、仮に開閉弁３０が設けられていない場合には、圧縮室２０内の冷媒がインジェクション回路に逆流してしまい、圧縮室連通路１ｈから第２膨張弁５６までの容積が圧縮における死容積となり、効率は大幅に低下する。つまり、開閉弁３０を用いることにより死容積を大幅に低減することができ、圧縮効率を高めることができる。
【００５８】
また、インジェクション運転を行う場合であっても、過渡的に圧縮室２０内の冷媒の圧力が冷媒流入室１ｅの冷媒の圧力よりも高まる場合が起こり得る。この場合であっても、インジェクション運転を行わないときと同様に、開閉弁３０により冷媒がインジェクション回路へ流出することがない。
【００５９】
なお、インジェクション運転を行っている状態からインジェクション運転を行わない状態へ移行する際、冷媒流入室１ｅ内の圧力が徐々に下がってくる。そして、圧縮室２０内の圧力と冷媒流入室１ｅ内の圧力とがほぼ同一の圧力になると、バックプレート３１側（図９，１０の上側）に押し上げられた開閉弁３０は、重力により流入室連通路１ｇ側（図９，１０の下側）へ下がってくる。そして、圧縮室２０内の圧力が冷媒流入室１ｅ内の圧力よりも高くなると、圧縮室２０から通過孔３０ａを通過して開閉弁室１ｆへ流入した冷媒により、開閉弁３０が流入室連通路１ｇ側（図９，１０の下側）に押し付けられる。
つまり、開閉弁３０は、圧力差と重力とのみにより動作しており、コイルバネ等のバネ力を一切用いることなく動作している。そのため、信頼性が非常に高く、また低コストで作ることができる。
【００６０】
また、ここでは、流入室連通路１ｇとの接続口と圧縮室連通路１ｈとの接続口とを開閉弁室１ｆの下面に形成した。そのため、上述したように、インジェクション運転を行っている状態からインジェクション運転を行わない状態へ移行する際、圧力差に加え、重力により開閉弁３０が流入室連通路１ｇ側（図９，１０の下側）へ下がり易くなっている。しかし、流入室連通路１ｇとの接続口と圧縮室連通路１ｈとの接続口とを開閉弁室１ｆの側面や上面に設けてもよい。この場合、インジェクション運転を行わない状態へ移行する際、圧力差だけでも開閉弁３０が移動するが、コイルバネ等により開閉弁３０の移動をサポートしてもよい。つまり、コイルバネ等により、圧縮室２０内の圧力と冷媒流入室１ｅ内の圧力とがほぼ同一の圧力の場合に開閉弁３０が流入室連通路１ｇ側に押し付けられる状態としておくことで、インジェクション運転を行っている状態からインジェクション運転を行わない状態へ移行する際に、開閉弁３０が流入室連通路１ｇ側へ移動し易くしてもよい。
【００６１】
なお、流入室連通路１ｇとの接続口と圧縮室連通路１ｈとの接続口とを開閉弁室１ｆの下面に形成した場合であっても、開閉弁３０とバックプレート３１との間にコイルバネ等を設け、開閉弁３０が流入室連通路１ｇ側（図９，１０の下側）へ下がる動作をサポートしてもよい。
【００６２】
以上のように、冷媒流入室１ｅと連通した流入室連通路１ｇと、圧縮室２０と連通した圧縮室連通路１ｈとが開閉弁室１ｆ内の同一の面に設けられたため、その面を平らにすることができ、開閉弁３０を簡単な構成とすることができる。
【００６３】
スクロール圧縮機１００の製造方法について説明する。
まず、固定スクロール１や揺動スクロール２等を上述した形状に形成する。
特に、固定スクロール１については、渦巻歯１ｂと、固定スクロール１の台板部１ａに、冷媒流入室１ｅとなる穴と、２つの窪みと、流入室連通路１ｇとなる孔と、圧縮室連通路１ｈとなる孔とを形成する機械加工を施すとともに、形成した窪みに開閉弁３０を配置し、バックプレート３１を取り付ける。なお、固定スクロール１の台板部１ａに、冷媒流入室１ｅとなる穴と、２つの窪みと、流入室連通路１ｇとなる孔と、圧縮室連通路１ｈとなる孔とは、いずれも直線的な削り加工をすることで形成できる。また、渦巻歯１ｂと、冷媒流入室１ｅとなる穴と、２つの窪みと、流入室連通路１ｇとなる孔と、圧縮室連通路１ｈとなる孔とを形成する機械加工の順序はどのような順序であってもよい。
次に、図１に示すように、密閉容器１０の下側容器１０ａに、サブフレーム６、電動機５、主軸７、ガイドフレーム４、コンプライアントフレーム３、オルダム機構８を配置するとともに、揺動スクロール２を主軸７に係合するように配置する。また、揺動スクロール２との間に圧縮室２０が形成されるように固定スクロール１を配置する。そして、インジェクションパイプ４１を冷媒流入室１ｅと接続されるように下側容器１０ａに取り付け、吸入パイプ４２を圧縮室２０の吸入口に接続されるように下側容器１０ａに取り付け、吐出パイプ４３を下側容器１０ａに取り付けるとともに、下側容器１０ａに上側容器１０ｂを取り付け、密閉する。
これにより、スクロール圧縮機１００が製造される。
【００６４】
以上のように、スクロール圧縮機１００によれば、圧縮途中の冷媒のインジェクション回路への逆流、及び、圧縮過程における死容積の拡大を防ぐことができる。
特に、スクロール圧縮機１００では、流入室連通路１ｇと圧縮室連通路１ｈとの開閉弁室１ｆへの接続口が、開閉弁室１ｆの同じ面に設けられ、開閉弁３０が流入室連通路１ｇ側の圧力と圧縮室連通路１ｈ側の圧力との圧力差で開閉する。そのため、開閉弁３０がスムーズに移動して開閉でき、信頼性を向上できる。また、開閉弁室１ｆをコンパクトに形成できる。さらに、スクロール圧縮機１００では、コイルスプリングを用いることなく、圧縮室２０内の圧力と冷媒流入室１ｅの圧力との圧力差により開閉を制御することもできるので、コイルスプリングを用いた開閉弁に比べ、部品数の削減を図ることもできる。
また、スクロール圧縮機１００では、固定スクロール１の台板部１ａに対して、単に直線状に、冷媒流入室１ｅ、２つの窪み、流入室連通路１ｇ、圧縮室連通路１ｈを形成し、開閉弁３０を設置して、バックプレート３１で蓋をして開閉弁室１ｆを形成している。つまり、スクロール圧縮機１００では、直線状の穴を開け、開閉弁３０とバックプレート３１とを設置するだけである。そのため、例えば、開閉弁の弁座部に対して冷媒流路の溝を設ける等の複雑な加工が不要である。そのため、加工工数の低減を図ることができる。
【００６５】
さらに、冷媒流入室１ｅが固定スクロール１の台板部１ａの側部から内部へ向かって設けられている。そのため、インジェクションパイプ４１を固定スクロール１の台板部１ａの側部に取り付ければよいので、インジェクションパイプ４１を下側容器１０ａに取り付けることができる。つまり、インジェクションパイプ４１を上側容器１０ｂに取り付ける必要がない。したがって、上側容器１０ｂを下側容器１０ａに取り付ける作業が非常に容易である。
また、インジェクションパイプ４１を固定スクロール１の台板部１ａの側部に取り付ければよいので、インジェクションパイプ４１を密閉容器１０の側部に設けられる。そのため、インジェクションパイプ４１に接続する配管は、密閉容器１０の側部に配置すればよく、密閉容器１０の上側に配置する必要がない。一般に、圧縮機を備えるヒートポンプ装置を小型化する場合、いわゆる室外機において密閉容器１０の上下側のスペースに余裕がなくなる。ここで、スクロール圧縮機１００であれば、インジェクションパイプ４１に接続する配管を密閉容器１０の上側に配置しなければならない圧縮機に比べ、密閉容器１０の上側のスペースを節約でき、ヒートポンプ装置の小型化が可能となる。
【００６６】
実施の形態２．
実施の形態２では、板バネにより構成された開閉弁３２を用いるスクロール圧縮機１００について説明する。
【００６７】
図１１は、実施の形態２に係るスクロール圧縮機１００の縦断面図である。図１１に示す実施の形態２に係るスクロール圧縮機１００は、図１に示す実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００と、開閉弁の構成が異なる。
実施の形態２に係るスクロール圧縮機１００では、上述したように、板バネにより構成された開閉弁３２を用いる。開閉弁３２は、流入室連通路１ｇを覆うように設けられる。
インジェクション運転を行っている場合のように、冷媒流入室１ｅ側の冷媒の圧力が圧縮室２０内の冷媒の圧力よりも高い場合には、開閉弁３２はバックプレート３３側へ押し曲げられる。そして、流入室連通路１ｇからインジェクション冷媒が開閉弁室１ｆへ流入し、圧縮室連通路１ｈを通って圧縮室２０内へ流入する。
一方、インジェクション運転を行っていない場合のように、冷媒流入室１ｅ側の圧力が圧縮室２０内の圧力よりも低い場合には、開閉弁３２は流入室連通路１ｇ側へ押し付けられる。そのため、圧縮室２０から逆流して開閉弁室１ｆへ流入した冷媒は、流入室連通路１ｇから冷媒流入室１ｅへ流出しない。
【００６８】
なお、板バネにより構成された開閉弁３２を用いた場合、バックプレート３３には、実施の形態１に係るバックプレート３１のようにガイド突起部３１ａを設ける必要はない。そのため、図１１に示すように、バックプレート３３を簡易的な構成とすることができる。
【００６９】
以上のように、板バネにより構成された開閉弁３２を用いた実施の形態２に係るスクロール圧縮機１００であっても、実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
以上をまとめると次のようになる。
以上の実施の形態に係るスクロール圧縮機は、
密閉容器内に、固定スクロール及び揺動スクロールを噛み合わせ、固定スクロールに対して揺動スクロールを自転なしに公転運動させることにより、両スクロールの板状渦巻歯で形成される圧縮室で圧縮された冷媒を、固定スクロール中心部に設けた吐出ポートから、固定スクロール背面の吐出空間に吐出し、また圧縮室へ流入される冷媒の圧力と圧縮室から吐出された冷媒の圧力との中間圧の冷媒を圧縮過程の中間部へインジェクションすることが可能なスクロール圧縮機において、
固定スクロールの側面から内部を貫通し圧縮室連通路を通して圧縮室に流入する冷媒流入室の途中に２つの開閉弁と２つの開閉弁を収納する開閉弁室を有し、また開閉弁室を密閉する１つのバックプレートを有することを特徴とする。
【００７１】
そのため、インジェクション回路のバルブを閉じてインジェクション運転をしないときにおいても、圧縮室連通路から開閉弁室の開閉弁までの極わずかの容積のみが死容積となるだけで、圧縮効率を高めることができる。
【００７２】
なお、以上の説明では、インジェクション対応圧縮機の一例としてスクロール圧縮機１００について説明した。しかし、インジェクション対応圧縮機は、これに限らず、ロータリー圧縮機等のインジェクション機構を有する圧縮機であれば他の圧縮機であってもよい。
また、上記説明では、スクロール圧縮機１００における固定スクロール１の台板部１ａに、冷媒流入室１ｅや開閉弁室１ｆ等を設ける例を説明した。しかし、これに限らず、固定スクロール１の台板部１ａとは別に、冷媒流入室１ｅや開閉弁室１ｆ等を設ける構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１  固定スクロール、１ａ  台板部、１ｂ  渦巻歯、１ｃ  オルダム案内溝、１ｄ  吐出ポート、１ｅ  冷媒流入室、１ｆ  開閉弁室、１ｇ  流入室連通路、１ｈ  圧縮室連通路、２  揺動スクロール、２ａ  台板部、２ｂ  渦巻歯、２ｃ  揺動軸受、２ｄ  スラスト面、２ｅ  オルダム案内溝、２ｆ  ボス部、２ｊ  抽気孔、２ｋ  下開口部、３  コンプライアントフレーム、３ａ  スラスト軸受、３ｃ  主軸受、３ｄ  上嵌合円筒面、３ｅ  下嵌合円筒面、３ｈ  補助主軸受、３ｍ  中間圧調整スプリング、３ｎ  連通孔、３ｐ  調整弁空間、３ｓ  連通孔、３ｔ  弁、３ｕ  上開口部、３ｘ  往復摺動部、３ｙ  弁押さえ、４  ガイドフレーム、４ａ  上嵌合円筒面、４ｂ  下嵌合円筒面、５  電動機、５ａ  回転子、５ｂ  固定子、６  サブフレーム、６ａ  副軸受、７  主軸、７ｂ  揺動軸部、７ｃ  主軸部、７ｄ  副軸部、７ｆ  オイルパイプ、７ｇ  高圧油給油穴、８  オルダム機構、１０  密閉容器、１０ａ  下側容器、１０ｂ  上側容器、１５ａ  ボス部空間、１５ｂ  ボス部外径空間、１５ｅ  弁外径空間、１５ｃ  台板外径部空間、１５ｄ  フレーム空間、２０  圧縮室、３０，３２  開閉弁、３０ａ  通過孔、３０ｂ  ガイド孔、３１，３３  バックプレート、３１ａ  ガイド突起部、３４  ボルト、４１  インジェクションパイプ、４２  吸入パイプ、４３  吐出パイプ、５１  圧縮機、５２，５７  熱交換器、５３  第１膨張弁、５４  内部熱交換器、５５  第３膨張弁、５６  第２膨張弁、５８  四方弁、５９  レシーバー、１００  スクロール圧縮機。
【図７】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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