(57)【要約】【課題】スクロール圧縮機において、固定スクロールと可動スクロールとの間の機械損失を低減する。【解決手段】スクロール圧縮機（1）には、可動スクロール（31）を固定スクロール（21）側に押し付けるための背圧空間（55）（内側空間（56）と外側空間（57））が形成され、その外側空間（57）の圧力を調整する背圧調整機構（100）が設けられている。この背圧調整機構（100）は、外側空間（57）の圧力を所定圧力に調整し、その所定圧力が駆動軸（80）の回転数の増加に伴って高くなるように構成されている。【選択図】図１
2013139714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（10）内に設けられ、互いに噛合する固定スクロール（21）と可動スクロール（31）とを有する圧縮機構（20）と、
上記可動スクロール（31）に係合して上記圧縮機構（20）を駆動する駆動軸（80）と、
上記可動スクロール（31）の背面側に配置され、上記可動スクロール（31）との間に背圧空間（55）を形成するハウジング（50）と、
上記可動スクロール（31）と上記ハウジング（50）との間に配置され、上記背圧空間（55）を内側空間（56）と該内側空間（56）よりも低圧の外側空間（57）とに区画する環状のシール部材（54）とを備えたスクロール圧縮機であって、
上記外側空間（57）の圧力を所定圧力に調整し、該所定圧力が上記駆動軸（80）の回転数の増加に伴って高くなるように構成された背圧調整機構（100）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２】
請求項１において、
上記駆動軸（80）は、上記ケーシング（10）内の油を上記可動スクロール（31）との係合部（34）へ供給する給油路（90）を有し、
上記駆動軸（80）の回転によって、上記ケーシング（10）内の油を上記給油路（90）へ供給する給油ポンプ（85）を備え、
上記背圧調整機構（100）は、上記可動スクロール（31）の鏡板（32）内に形成され、上記外側空間（57）と上記ケーシング（10）内の低圧空間（25）とを連通させて、上記外側空間（57）を減圧する減圧路（102）と、該減圧路（102）の途中に設けられ、上記給油路（90）に連通するシリンダ室（110）と、該シリンダ室（110）内に設けられ、上記減圧路（102）を開閉するピストン（120）とを有し、
上記ピストン（120）は、上記外側空間（57）の圧力を開弁方向に受けると共に上記給油路（90）の圧力を閉弁方向に受け、上記外側空間（57）の圧力が上記所定圧力より高くなると上記減圧路（102）を開く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、
上記給油ポンプ（85）は、容積式のポンプである
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、
上記駆動軸（80）は、上記ケーシング（10）内の油を上記可動スクロール（31）との係合部（34）へ供給する主給油路（91）と、該主給油路（91）の途中で分岐する副給油路（93）とを有し、
上記背圧調整機構（100）は、上記副給油路（93）の途中に設けられ、上記駆動軸（80）の回転数の増加に伴って上記副給油路（93）の終端側の圧力を低下させる圧力調整弁（130）と、上記可動スクロール（31）の鏡板（32）内に形成され、上記外側空間（57）と上記ケーシング（10）内の低圧空間（25）とを連通させて、上記外側空間（57）を減圧する減圧路（142）と、該減圧路（142）の途中に設けられ、上記副給油路（93）の終端に連通するシリンダ室（150）と、該シリンダ室（150）内に設けられ、上記減圧路（142）を開閉するピストン（160）と、該ピストン（160）を付勢するバネ部材（163,164）とを有し、
上記ピストン（160）は、上記外側空間（57）の圧力及び上記副給油路（93）の終端側の圧力を開弁方向に受けると共にバネ部材（163,164）の付勢力を閉弁方向に受け、上記外側空間（57）の圧力が上記所定圧力より高くなると上記減圧路（142）を開く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５】
請求項４において、
上記圧力調整弁（130）は、上記副給油路（93）の途中に設けられた弁室（131）と、該弁室（131）内に設けられ、上記副給油路（93）の開度を変化させる弁体（132）とを有し、
上記弁体（132）は、上記駆動軸（80）の回転時における遠心力を上記副給油路（93）の開度を小さくする方向に受ける
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】
本発明は、スクロール圧縮機に関し、特に、固定スクロールと可動スクロールとの間の機械損失の低減対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スクロール圧縮機が知られている。例えば、特許文献１に開示のスクロール圧縮機は、ケーシング内に固定された固定スクロールと、その固定スクロールに噛合し、背面側に駆動軸が連結された可動スクロールとを備えている。このスクロール圧縮機では、駆動軸を回転させると、可動スクロールが旋回する。そして、その旋回時に、２つのスクロールの間に形成される圧縮室へ流体が吸入され、圧縮室内で流体が圧縮される。
【０００３】
また、このスクロール圧縮機では、圧縮動作中、可動スクロールとその背面側のハウジングとの間に形成される背圧空間を比較的高圧にすることで、可動スクロールを固定スクロールに押し付けている。こうすることで、可動スクロールの離反を抑制し、流体が圧縮室から漏れて圧縮効率が低下するのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−９７４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のスクロール圧縮機では、可動スクロールの離反による圧縮効率の低下を全ての運転条件（回転数条件）で防止するため、高い押付力が必要な高速回転時に合わせて、背圧空間の圧力を高めに設定していた。そのため、押付力をそれ程必要としない低速回転時に可動スクロールが押付過剰となって、固定スクロールと可動スクロールとの間の摩擦による機械損失が増大するという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、全ての運転条件（回転数条件）において可動スクロールの押付力を最適にすることによって、固定スクロールと可動スクロールとの間の機械損失を低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、ケーシング（10）内に設けられ、互いに噛合する固定スクロール（21）と可動スクロール（31）とを有する圧縮機構（20）と、上記可動スクロール（31）に係合して上記圧縮機構（20）を駆動する駆動軸（80）と、上記可動スクロール（31）の背面側に配置され、上記可動スクロール（31）との間に背圧空間（55）を形成するハウジング（50）と、上記可動スクロール（31）と上記ハウジング（50）との間に配置され、上記背圧空間（55）を内側空間（56）と該内側空間（56）よりも低圧の外側空間（57）とに区画する環状のシール部材（54）とを備えたスクロール圧縮機を対象としている。そして、このスクロール圧縮機（1）は、上記外側空間（57）の圧力を所定圧力に調整し、該所定圧力が上記駆動軸（80）の回転数の増加に伴って高くなるように構成された背圧調整機構（100）を備えていることを特徴とする。
【０００８】
上記第１の発明では、外側空間（57）の所定圧力が、回転数の増加に伴って高くなる。そのため、この外側空間（57）の圧力と内側空間（56）の圧力によって生じる可動スクロール（31）の押付力は、回転数の増加に伴って大きくなると共に、回転数毎に最適化される。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、上記駆動軸（80）は、上記ケーシング（10）内の油を上記可動スクロール（31）との係合部（34）へ供給する給油路（90）を有し、上記駆動軸（80）の回転によって、上記ケーシング（10）内の油を上記給油路（90）へ供給する給油ポンプ（85）を備え、上記背圧調整機構（100）は、上記可動スクロール（31）の鏡板（32）内に形成され、上記外側空間（57）と上記ケーシング（10）内の低圧空間（25）とを連通させて、上記外側空間（57）を減圧する減圧路（102）と、該減圧路（102）の途中に設けられ、上記給油路（90）に連通するシリンダ室（110）と、該シリンダ室（110）内に設けられ、上記減圧路（102）を開閉するピストン（120）とを有し、上記ピストン（120）は、上記外側空間（57）の圧力を開弁方向に受けると共に上記給油路（90）の圧力を閉弁方向に受け、上記外側空間（57）の圧力が上記所定圧力より高くなると上記減圧路（102）を開くように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
上記第２の発明では、圧縮動作中、内側空間（56）から内側空間（56）よりも低圧の外側空間（57）へ冷媒や油が流れ込むため、外側空間（57）の圧力は徐々に上昇する。そして、その圧力が所定圧力よりも高くなると、背圧調整機構（100）では、外側空間（57）の圧力よる開弁方向の力が閉弁方向の力よりも大きくなって、ピストン（120）は減圧路（102）を開く。そうすると、外側空間（57）は減圧され、所定圧力に保持される。
【００１１】
さらに、駆動軸（80）の回転数が高くなると、背圧調整機構（100）では、駆動軸（80）の回転によって駆動する給油ポンプ（85）の給油量が多くなり、給油路（90）の圧力が高くなって、給油路（90）の圧力による閉弁方向の力が増大する。そのため、ピストン（120）が減圧路（102）を開くのに必要な開弁方向の力が大きくなり、その結果、減圧路（102）を開くのに必要な外側空間（57）の圧力（所定圧力）が高くなる。
【００１２】
このように、背圧調整機構（100）では、ピストン（120）によって、外側空間（57）の圧力を所定圧力に調整し、さらに、その所定圧力を給油ポンプ（85）による給油路（90）の圧力変化を利用して変化させている。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明において、上記給油ポンプ（85）は、容積式のポンプであることを特徴とする。
【００１４】
上記第３の発明では、給油ポンプ（85）が容積式のポンプであるため、他のポンプに比べて、特に、高速回転時の給油路（90）の圧力が高くなり易く、回転数が変化した時の給油路（90）の圧力変化が大きくなる。そのため、この給油路（90）の圧力変化を利用した外側空間（57）の圧力制御がし易くなる。
【００１５】
第４の発明は、第１の発明において、上記駆動軸（80）は、上記ケーシング（10）内の油を上記可動スクロール（31）との係合部（34）へ供給する主給油路（91）と、該主給油路（91）の途中で分岐する副給油路（93）とを有し、上記背圧調整機構（100）は、上記副給油路（93）の途中に設けられ、上記駆動軸（80）の回転数の増加に伴って上記副給油路（93）の終端側の圧力を低下させる圧力調整弁（130）と、上記可動スクロール（31）の鏡板（32）内に形成され、上記外側空間（57）と上記ケーシング（10）内の低圧空間（25）とを連通させて、上記外側空間（57）を減圧する減圧路（142）と、該減圧路（142）の途中に設けられ、上記副給油路（93）の終端に連通するシリンダ室（150）と、該シリンダ室（150）内に設けられ、上記減圧路（142）を開閉するピストン（160）と、該ピストン（160）を付勢するバネ部材（163,164）とを有し、上記ピストン（160）は、上記外側空間（57）の圧力及び上記副給油路（93）の終端側の圧力を開弁方向に受けると共にバネ部材（163,164）の付勢力を閉弁方向に受け、上記外側空間（57）の圧力が上記所定圧力より高くなると上記減圧路（142）を開くように構成されていることを特徴とする機。
【００１６】
上記第４の発明では、圧縮動作中、内側空間（56）から内側空間（56）よりも低圧の外側空間（57）へ冷媒や油が流れ込むため、外側空間（57）の圧力は徐々に上昇する。そして、その圧力が所定圧力よりも高くなると、背圧調整機構（100）では、外側空間（57）の圧力よる開弁方向の力が閉弁方向の力よりも大きくなって、ピストン（160）は減圧路（142）を開く。そうすると、外側空間（57）は減圧され、所定圧力に保持される。
【００１７】
さらに、駆動軸（80）の回転数が高くなると、背圧調整機構（100）では、圧力調整弁（130）によって副給油路（93）の終端側が減圧されるため、副給油路（93）の終端側の圧力による開弁方向の力が小さくなる。そのため、減圧路（142）を開くのに必要な他の開弁方向の力、つまり外側空間（57）の圧力による力が大きくなり、その結果、減圧路（142）を開くのに必要な外側空間（57）の圧力（所定圧力）が高くなる。
【００１８】
このように、背圧調整機構（100）では、ピストン（160）によって、外側空間（57）の圧力を所定圧力に調整し、さらに、その所定圧力を、圧力調整弁（130）による副給油路（93）の終端側の圧力変化を利用して変化させている。
【００１９】
第５の発明は、第４の発明において、上記圧力調整弁（130）は、上記副給油路（93）の途中に設けられた弁室（131）と、該弁室（131）内に設けられ、上記副給油路（93）の開度を変化させる弁体（132）とを有し、上記弁体（132）は、上記駆動軸（80）の回転時における遠心力を上記副給油路（93）の開度を小さくする方向に受けることを特徴とする。
【００２０】
上記第５の発明では、駆動軸（80）の回転数が高くなると、圧力調整弁（130）の弁体（132）の遠心力が大きくなって閉弁方向の力が大きくなり、副給油路（93）の開度が小さくなる。そのため、副給油路（93）において、圧力調整弁（130）から終端側へ流出する油の流量が低下し、その結果、終端側の圧力が低下する。このように、圧力調整弁（130）では、弁体（132）の遠心力が変化することで、副給油路（93）の終端側の圧力が変化する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、外側空間（57）の所定圧力を回転数の増加に伴って高くするようにした。これにより、外側空間（57）の圧力と内側空間（56）の圧力によって生じる可動スクロール（31）の押付力を、回転数の増加に伴って大きくし、回転数毎に最適化することができる。その結果、固定スクロールと可動スクロールとの間の摩擦による機械損失を低減することができる。
【００２２】
上記第２の発明によれば、駆動軸（80）の回転によって給油する給油ポンプ（85）を用いて、外側空間（57）の圧力を制御するようにした。この給油ポンプ（85）を用いると、高速回転時に給油量を多くして給油路（90）の圧力を高くする一方、低速回転時に給油量を少なくして給油路（90）の圧力を低くすることができ、この圧力変化を利用して、外側空間（57）の圧力を自動的に変化させることができる。そのため、レギュレータ等を別に設けて外側空間（57）の圧力を制御する必要がなくなり、装置コストを低減することができる。
【００２３】
上記第３の発明によれば、給油ポンプ（85）を容積式のポンプにした。そのため、給油路（90）の圧力変化を利用した外側空間（57）の圧力制御がし易くなり、上記押付力の制御性を向上させることができる。
【００２４】
上記第４の発明によれば、圧力調整弁（130）を用いるようにした。この圧力調整弁（130）を用いると、高速回転時に副給油路（93）の終端側の圧力を低くする一方、低速回転時に副給油路（93）の終端側の圧力を高くすることができ、この圧力変化を利用して、外側空間（57）の圧力を自動的に変化させることができる。そのため、レギュレータ等を別に設けて外側空間（57）の圧力を制御する必要がなくなり、装置コストを低減することができる。
【００２５】
上記第５の発明によれば、駆動軸（80）の回転時に、上記副給油路（93）の開度を小さくする方向に遠心力を受ける弁体（132）を圧力調整弁（130）に設けるようにした。これにより、弁体（132）の遠心力の変化を利用して、副給油路（93）に連通する外側空間（57）の圧力を自動的に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、実施形態１に係るスクロール圧縮機の全体構成図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る可動スクロールの鏡板付近の拡大図である。
【図３】図３は、実施形態１に係るピストンの開閉動作を説明するための説明図である。
【図４】図４は、実施形態１に係るピストンの高速回転時の開閉動作を説明するための説明図である。
【図５】図５は、実施形態２に係るスクロール圧縮機の全体構成図である。
【図６】図６は、実施形態２に係る可動スクロールの鏡板付近の拡大図である。
【図７】図７は、実施形態２に係るピストンの開閉動作を説明するための説明図である。
【図８】図８は、実施形態２に係るピストンの高速回転時の開閉動作を説明するための説明図である。
【図９】図９は、実施形態２の変形例に係るスクロール圧縮機の全体構成図である。
【図１０】図１０は、その他の実施形態に係るスクロール圧縮機の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、或いはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２８】
《発明の実施形態１》
本実施形態のスクロール圧縮機（1）は、例えば、冷凍サイクルを行う冷媒回路（図示省略）に接続され、冷媒を圧縮するものである。図１に示すように、スクロール圧縮機（1）は、ケーシング（10）、圧縮機構（20）、ハウジング（50）、モータ（60）、下部軸受部（70）、駆動軸（80）を備えている。
【００２９】
ケーシング（10）は、上下方向に延びて両端を閉塞した密閉容器であって、円筒状の胴部（11）、該胴部（11）の上端に固定された上壁部（12）、及び該胴部（11）の下端に固定された下壁部（13）を有している。上壁部（12）には、冷媒回路の冷媒を圧縮機構（20）へ導く吸入管（14）が貫通固定されている。胴部（11）には、ケーシング（10）内の冷媒を冷媒回路へ吐出させる吐出管（15）が貫通固定されている。また、下壁部（13）には、油が貯留された油貯留部（16）が形成されている。
【００３０】
このケーシング（10）の内部には、上から下に向かって順に、圧縮機構（20）、ハウジング（50）、モータ（60）、下部軸受部（70）が配置されている。ハウジング（50）は、ケーシング（10）の胴部（11）の内周面に接合され、ケーシング（10）の内部空間を圧縮機構（20）側の上部空間（17）とモータ（60）側の下部空間（18）とに区画している。また、駆動軸（80）は、各部に跨るように上下方向に配置されている。
【００３１】
〈駆動軸〉
駆動軸（80）は、主軸部（81）、偏心部（82）、カウンタウェイト部（83）、及び給油路（90）を有している。偏心部（82）は、主軸部（81）の上端面から上方に突出し、その軸心が主軸部（81）の軸心に対して偏心している。カウンタウェイト部（83）は、主軸部（81）の略中央部分の側面から外向きに突出し、回転時の動的バランスをとるように構成されている。また、給油路（90）は、油貯留部（16）の油をボス部（34）（後述）へ供給するものであり、駆動軸（80）の下端面から上端面（偏心部（82）の上端面）へ上下に延びる上下路と、その上下路の途中から各軸受部（51,71）（後述）へ横方向に延びる横路を有している。
【００３２】
また、この駆動軸（80）の下端には、給油ポンプ（85）が接続されている。この給油ポンプ（85）は、油貯留部（16）から給油路（90）へ給油する容積式のポンプであり、吸込口が油貯留部（16）に開口する一方、吐出口が給油路（90）に接続されている。この給油ポンプ（85）は、駆動軸（80）の回転によって給油を行い、駆動軸（80）の回転数が高くなると、その給油量が多くなる。
【００３３】
〈圧縮機構〉
圧縮機構（20）は、ハウジング（50）の上面に固定された固定スクロール（21）と該固定スクロール（21）に噛合する可動スクロール（31）とを備えている。
【００３４】
固定スクロール（21）は、鏡板（22）と、該鏡板（22）の前面（図１では下面）に形成された渦巻き状（インボリュート状）のラップ（23）と、該ラップ（23）の最外周壁から径方向外側へ連続的に形成された外周壁部（24）とを有している。この外周壁部（24）は、ハウジング（50）の上面に固定されている。
【００３５】
一方、可動スクロール（31）は、鏡板（32）と、該鏡板（32）の前面（図１では上面）に形成された渦巻き状（インボリュート状）のラップ（33）とを有している。可動スクロール（31）は、可動スクロール（31）のラップ（33）が固定スクロール（21）のラップ（23）に噛合するように配置されている。そして、これら２つのスクロール（21,31）のラップ（23,33）が仕切る空間によって、圧縮室（30）が形成されている。
【００３６】
固定スクロール（21）の外周壁部（24）には、吸入管（14）のケーシング内の一端が接続され、吸入管（14）から吸入された冷媒を圧縮室（30）へ導く吸入室（25）が形成されている。この吸入室（25）は、ケーシング（10）内の他の場所よりも低圧であり、本発明の低圧空間を構成している。
【００３７】
固定スクロール（21）の鏡板（22）には、中央付近に吐出口（26）が貫通形成されている。この吐出口（26）の下端は、圧縮室（30）の吐出位置に開口している。一方、この吐出口（26）の上端は、固定スクロール（21）の上部に区画された吐出室（27）に開口している。また、図示しないが、この吐出室（27）は、ケーシングの下部空間（18）に連通している。
【００３８】
可動スクロール（31）の鏡板（32）には、背面側（図１では下側）の中央付近に円筒状のボス部（34）が形成されている。このボス部（34）には、駆動軸（80）の偏心部（82）が挿入されている。よって、給油路（90）の上端から流出した油は、ボス部（34）内に供給される。このボス部（34）は、本発明の係合部を構成している。
【００３９】
また、可動スクロール（31）の鏡板（32）の内部には、背圧調整機構（100）の一部が設けられている。この背圧調整機構（100）の詳細については後述する。
【００４０】
〈ハウジング〉
ハウジング（50）は、略円筒状に形成されている。このハウジング（50）は、外周面の上側部分が下側部分よりも大径になるように形成され、この外周面の上側部分が、ケーシング（10）の胴部（11）の内周面に接合されている。また、ハウジング（50）は、内周面の上側部分が下側部分よりも大径になるように形成されている。ハウジング（50）の内側には、駆動軸（80）が挿入され、主軸部（81）の上側部分が、ハウジング（50）の内周側の下側部分である上部軸受部（51）に回転支持される。
【００４１】
ハウジング（50）には、排油通路（58）が形成されている。この排油通路（58）は、ハウジング（50）の内外を貫通しており、ハウジング（50）の内側の空間に連通すると共にハウジング（50）の外側の下部空間（18）に連通している。
【００４２】
ハウジング（50）の上面には、環状の凹部（52）が形成され、この凹部（52）の内周側には、環状のリング溝（53）が形成されている。このリング溝（53）には、環状のシール部材（54）が嵌め込まれている。シール部材（54）は、ハウジング（50）と可動スクロール（31）の両方に当接されており、ハウジング（50）と可動スクロール（31）との間に形成される背圧空間（55）を内側空間（56）と外側空間（57）とに区画している。
【００４３】
内側空間（56）は、主に、ハウジング（50）の内側の空間によって形成されている。この内側空間（56）は、圧縮動作時に高圧となる下部空間（18）に連通しているため、高圧に保持される。また、この内側空間（56）は、可動スクロール（31）のボス部（34）を収容しているため、給油路（90）の上端からボス部（34）内へ供給された油は、内側空間（56）へ流入する。
【００４４】
一方、外側空間（57）は、主に、凹部（52）内の空間によって形成されている。この外側空間（57）は、内側空間（56）よりも低圧であり、シール部材（54）とその上下の当接面との間の隙間を通じて、内側空間（56）から油と冷媒が漏れて、徐々に圧力が上昇するようになっている。これら２つの空間（56,57）の圧力は、可動スクロール（31）を固定スクロール（21）へ押し付ける押付力を発生させる。
【００４５】
〈モータ〉
モータ（60）は、ステータ（61）とロータ（62）とを備えている。ステータ（61）は、焼嵌め等によってケーシング（10）の胴部（11）に固定されている。ロータ（62）は、ステータ（61）の内側において、該ステータ（61）と同軸に配置されている。このロータ（62）には、駆動軸（80）の主軸部（81）が挿入されており、ロータ（62）と主軸部（81）が一体で回転するようになっている。
【００４６】
〈下部軸受部〉
下部軸受部（70）は、筒状の軸受部（71）と、該軸受部（71）の外周面から外向きに突出して、ケーシング（10）の胴部（11）に固定される固定部（72）とを有している。この軸受部（71）は、主軸部（81）の下側部分を回転支持する。
【００４７】
〈背圧調整機構〉
背圧調整機構（100）は、図２に示すように、減圧路（102）、シリンダ室（110）、及びピストン（120）を備えている。
【００４８】
減圧路（102）は、可動スクロール（31）の鏡板（32）内に形成され、外側空間（57）と吸入室（25）とを連通している。
【００４９】
シリンダ室（110）は、この減圧路（102）の途中に設けられ、可動スクロール（31）の鏡板（32）の径方向（図２では左右）に延びた円柱状の内部空間を形成している。このシリンダ室（110）の内部空間は、仕切壁（111）によって鏡板（32）の内周側と外周側に仕切られており、内周側の空間は第１圧力室（112）を構成し、外周側の空間は第２圧力室（113）を構成している。第１圧力室（112）は、ボス部側通路（103）を介してボス部（34）の内部に連通し、さらに、ボス部（34）内で給油路（90）に連通している。一方、第２圧力室（113）は、外側通路（104）を介して外側空間（57）に連通すると共に、吸入室側通路（105）を介して吸入室（25）に連通している。第２圧力室（113）において、外側通路（104）は外周側の内壁に開口し、吸入室側通路（105）は、上側の内壁に開口している。この外側通路（104）と吸入室側通路（105）は、減圧路（102）の一部を構成している。
【００５０】
仕切壁（111）には、２つの圧力室（112,113）の間を貫通する貫通孔（114）が形成されている。この貫通孔（114）は、後述するピストン（120）のシャフト（121）をスライドさせるものであり、孔径はシャフト（121）のその動きを拘束することなく、シャフト（121）との隙間から第２圧力室（113）へ若干の油の漏出を可能とする程度の隙間を持つような寸法に設定されている。
【００５１】
ピストン（120）は、シリンダ室（110）内で往復運動するものであって、シリンダ室（110）の長手方向に延びるシャフト（121）と該シャフト（121）の一端に形成された円板状の弁体（122）とを有している。このシャフト（121）は仕切壁（111）の貫通孔（114）に挿入され、弁体（122）は第２圧力室（113）内に収容されている。
【００５２】
このピストン（120）は、外側方向（図２では右方向）に動くと、弁体（122）が外側通路（104）の開口（106）を閉じ、内側方向（図２では左方向）に動くと、弁体（122）が外側通路（104）の開口（106）を開く。そうすることで、減圧路（102）が開閉される。
【００５３】
また、第１圧力室（112）には、一端がシャフト（121）の端面に接し、他端が第１圧力室（112）の内周側の内壁に接した第１バネ部材（123）が設けられている。さらに、第２圧力室（113）には、一端が弁体（122）の背面（図２では左面）に接し、他端が仕切壁（111）に接した第２バネ部材（124）が設けられている。これら２つのバネ部材（123,124）は、外側通路（104）の開口（106）が閉じられる位置（閉弁位置）にピストン（120）を付勢するものである。
【００５４】
−運転動作−
次に、上述したスクロール圧縮機（1）の運転動作について説明する。
【００５５】
モータ（60）を駆動して、駆動軸（80）を回転させると、可動スクロール（31）がオルダムリング（59）により自転することなく公転運動し、この公転運動に伴って、圧縮室（30）の容積が中心に向かって収縮され、吸入管（14）から圧縮室（30）へ吸入された冷媒が圧縮される。そして、この圧縮された高圧の冷媒は、固定スクロール（21）の吐出口（26）を介して吐出室（27）へ吐出され、ケーシング（10）の下部空間（18）を通過して、吐出管（15）から冷媒回路へ吐出される。
【００５６】
また、駆動軸（80）を回転させると、給油ポンプ（85）が駆動し、油貯留部（16）の油が給油路（90）へ供給される。給油路（90）内の油は、上方向に流れて、駆動軸（80）の上端面の開口から可動スクロール（31）のボス部（34）内へ流出する。流出した油は、ボス部（34）と偏心部（82）との摺動面を潤滑した後、内側空間（56）へ流出し、排油通路（58）を介して下部空間（18）に排出される。
【００５７】
ケーシング（10）の下部空間（18）は、吐出管（15）から吐出される冷媒によって高圧となるため、下部空間（18）に連通する内側空間（56）は、高圧に保持される。また、可動スクロールの公転運動に伴い、高圧の冷媒や油が、内側空間（56）からシール部材（54）と上下の当接面との隙間を通って外側空間（57）へ漏れる。さらに、圧縮途中の冷媒や油が、可動スクロール（31）と固定スクロール（21）の間の僅かな隙間（スラスト面）を介して、外側空間（57）へ流入するため、外側空間（57）の圧力は徐々に上昇する。この時、可動スクロール（31）は、内側空間（56）の圧力と外側空間（57）の圧力によって、固定スクロール（21）側へ押し付けられる。
【００５８】
本実施形態の背圧調整機構（100）では、図３に示すように、ピストン（120）に５つの力が作用する。ピストン（120）の閉弁方向（図３では右方向）には、第１バネ部材（123）の付勢力Ａ、第２バネ部材（124）の付勢力Ｂ、給油路（90）の圧力（第１圧力室（112）の圧力）による第１荷重Ｃと、吸入室（25）の圧力（第２圧力室（113）の圧力）による第２荷重Ｄが作用する。一方、ピストン（120）の開弁方向（図３では左方向）には、外側空間（57）の圧力による第３荷重Ｅが作用する。付勢力Ａ及び第１荷重Ｃはシャフトの端面に作用し、付勢力Ｂ及び第２荷重Ｄは弁体（122）の背面（図３では左面）に作用し、第３荷重Ｅは弁体（122）の前面（図３では右面）に作用する。
【００５９】
開弁方向の力が４つの閉弁方向の力の合力よりも小さい場合（図３（a）の状態）、ピストン（120）は閉弁位置に保持され減圧路（102）を閉鎖している。この減圧路（102）が閉じた状態では、外側空間（57）の油が吸入室（25）へ流れることがなく、外側空間（57）の圧力は上昇し続ける。
【００６０】
そして、外側空間（57）の圧力が一定の圧力（以下、開放圧と言う）よりも高くなって、開弁方向の力が４つの閉弁方向の合力を超えると（図３（b）の状態）、ピストン（120）は開弁方向に移動し、減圧路（102）が開く。減圧路（102）が開いた状態では、外側空間（57）から吸入室（25）へ油が流れるため、外側空間（57）は減圧される。そして、外側空間（57）の圧力が開放圧以下になると、ピストン（120）は再び閉弁位置に移動し、減圧路（102）は閉じた状態となる（図３（a）の状態）。こうして、外側空間（57）は、開放圧に保持される。
【００６１】
さらに、駆動軸（80）の回転数が高くなると、背圧調整機構（100）では、給油ポンプ（85）の給油量が多くなり、給油路（90）の圧力が高くなる。そして、給油路（90）の圧力による第１荷重Ｃが増大し（図４（ａ）の状態）、閉弁方向の合力が増大する。そのため、ピストン（120）が減圧路（102）を開くのに必要な開弁方向の力（第３荷重Ｅ）が大きくなり（図４（ｂ）の状態）、その結果、減圧路（102）を開くのに必要な外側空間（57）の圧力（開放圧）が高くなる。
【００６２】
このように、本実施形態の背圧調整機構（100）では、外側空間（57）の圧力を開放圧に保持し、その開放圧を回転数の増加に伴って高くすることができる。この背圧調整機構（100）では、給油ポンプ（85）の給油量やピストン（160）に作用する力を変更することによって、開放圧を調整することができる。そのため、各回転数において、外側空間（57）の圧力が所定圧力になるように開放圧を調整すれば、内側空間（56）の圧力と外側空間（57）の圧力による可動スクロール（31）の押付力を回転数の増加と共に大きくしつつ、回転数毎に最適化することができる。
【００６３】
−実施形態１の効果−
本実施形態によれば、外側空間（57）の圧力を所定圧力に保持し、さらに、その所定圧力を回転数の増加に伴って高くするようにした。これにより、外側空間（57）の圧力と内側空間（56）の圧力によって生じる可動スクロール（31）の押付力を、回転数の増加に伴って大きして、回転数毎に最適化することができる。その結果、固定スクロールと可動スクロールとの間の摩擦による機械損失を低減することができる。
【００６４】
さらに、本実施形態によれば、駆動軸（80）の回転によって駆動する給油ポンプ（85）を用いるようにした。この給油ポンプ（85）を用いると、高速回転時に給油量を多くして給油路（90）の圧力を高くする一方、低速回転時に給油量を少なくして給油路（90）の圧力を低くすることができ、この給油路（90）の圧力変化を利用して、外側空間（57）の圧力を自動的に変化させることができる。そのため、レギュレータ等を別に設けて外側空間（57）の圧力を制御する必要がなくなり、装置コストを低減することができる。
【００６５】
さらに、本実施形態によれば、給油ポンプ（85）を容積式のポンプにしたため、他のポンプに比べて、給油路（90）の圧力変化を大きくすることができる。そのため、給油路（90）の圧力変化を利用した外側空間（57）の圧力制御がし易くなり、上記押付力の制御性を向上させることができる。
【００６６】
〈実施形態１の変形例〉
上記実施形態１では、給油ポンプ（85）が容積ポンプである。しかし、給油ポンプ（85）は、油貯留部（16）の油を吸い込んで給油路（90）へ供給するものであればよく、例えば、差圧ポンプや遠心ポンプでも構わない。
【００６７】
《発明の実施形態２》
実施形態２は、上記実施形態１において、ピストンの開放圧を変化させる方法を変更したものである。具体的に、実施形態１では、給油ポンプ（85）による給油路（90）の圧力変化を利用して、開放圧を変化させていた。それに代えて、実施形態２では、図５に示すように、圧力調整弁（130）による副給油路（93）の終端側の圧力変化を利用して、開放圧を変化させるようにした。
【００６８】
実施形態２では、駆動軸（80）の内部に、主給油路（91）と副給油路（93）が形成されている。
【００６９】
主給油路（91）は、油貯留部（16）の油をボス部（34）へ供給するものであり、駆動軸（80）の下端面に開口すると共に、ボス部（34）内において偏心部（82）の上端面と外周面に開口している。この主給油路（91）は、駆動軸（80）の下端面側において、差圧ポンプである給油ポンプ（85）に接続されている。また、主給油路（91）は、偏心部（82）の上端面側において、固定スクロール（21）と可動スクロール（31）との間に形成された給油溝（36）に連通している。具体的には、可動スクロール（31）の鏡板（32）内に、ボス部（34）と給油溝（36）を連通させる給油通路（37）が形成されている。よって、給油ポンプ（85）によって主給油路（91）へ供給された油は、給油通路（37）を介して給油溝（36）へ供給される。
【００７０】
副給油路（93）は、駆動軸（80）の略中央部分で主給油路（91）から分岐し、カウンタウェイト部（83）内を介して、ボス部（34）側に延びている。具体的に、この副給油路（93）は、主給油路（91）との分岐点からカウンタウェイト部（83）の突出方向（横方向に）延びる第１横路（94）と、その第１横路（94）の端から上方に延びる第１上方路（95）とを有している。さらに、その第１上方路（95）の端から駆動軸（80）の中心に向かって横方向に延びる第２横路（96）と、主軸部（81）内において第２横路（96）の端から上方へ延び、終端でボス部側通路（145）（後述）に接続された第２上方路（97）とを有している。
【００７１】
また、実施形態２では、背圧調整機構（100）は、圧力調整弁（130）、減圧路（142）、シリンダ室（150）、及びピストン（160）を備えている。
【００７２】
圧力調整弁（130）は、弁室（131）、ボール弁（132）、及びバネ部材（133）を備えている。弁室（131）は、第２横路（96）の途中に設けられ、横方向に延びた円柱状の内部空間を形成している。ボール弁（132）は、弁室（131）内で、第２横路（96）の外周側（図５では左側）の開口（134）の開度を変化させるものであり、本発明の弁体を構成している。このボール弁（132）は、駆動軸（80）が回転すると、第２横路（96）の外周側の開口（134）の開度を小さくする方向（閉弁方向）に遠心力を受ける。バネ部材（133）は、一端が弁室（131）の内周側（図５では右側）の内壁面に固定され、他端がボール弁（132）に固定されている。
【００７３】
減圧路（142）は、図６に示すように、可動スクロール（31）の鏡板（32）内に形成され、外側空間（57）と吸入室（25）とを連通している。
【００７４】
シリンダ室（150）は、この減圧路（142）の途中に設けられ、可動スクロール（31）の鏡板（32）の径方向に延びた円柱状の内部空間を形成している。このシリンダ室（110）の内部空間は、２つの仕切壁（151,152）によって３つに仕切られ、内周側の空間は第１圧力室（153）を構成し、真ん中の空間は第２圧力室（154）を構成し、外周側の空間は第３圧力室（155）を構成している。第１圧力室（153）は、吸入室側通路（143）を介して吸入室（25）に連通している。第２圧力室（154）は、外側通路（144）を介して外側空間（57）に連通している。吸入室側通路（143）と外側通路（144）は、減圧路（142）の一部を構成している。また、第３圧力室（155）は、ボス部側通路（145）を介してボス部（34）の内部に連通し、さらに、ボス部（34）内で副給油路（93）の終端に接続されている。
【００７５】
また、第１圧力室（153）と第２圧力室（154）の間の第１仕切壁（151）には、第１貫通孔（156）が形成されている。この第１貫通孔（156）は、後述するピストン（160）のシャフト（161）を挿入した状態で、第１圧力室（153）と第２圧力室（154）を連通させるものであり、孔径がシャフト（161）のシャフト径よりも大きくなっている。さらに、第２圧力室（154）と第３圧力室（155）の間の第２仕切壁（152）には、第２貫通孔（157）が形成されている。この第２貫通孔（157）は、シャフト（161）を挿入してスライドさせるものであり、孔径はシャフト（161）のその動きを拘束することなく、シャフト（161）との隙間から第２圧力室（154）へ若干の油の漏出を可能とする程度の隙間を持つような寸法に設定されている。
【００７６】
ピストン（160）は、シリンダ室（150）内で往復運動するものであって、シリンダ室（150）の長手方向に延びるシャフト（161）と該シャフト（161）の一端に形成された円板状の弁体（162）とを有している。このシャフト（161）は、２つの貫通孔（156,157）にそれぞれ挿入され、弁体（162）は第１圧力室（153）に収容されている。このピストン（160）は、外側方向（図６では右方向）に動くと、弁体（162）が第１貫通孔（156）を閉じ、内側方向（図６では左方向）に動くと、弁体（162）が第１貫通孔（156）を開く。そうすることで、減圧路（142）が開閉される。
【００７７】
また、第１圧力室（153）には、一端が弁体（162）の前面（図６では左面）に接し、他端が第１圧力室（153）の内周側の内壁面に接した第１バネ部材（163）が設けられている。さらに、第３圧力室（155）には、一端がシャフト（161）の端面に接し、他端が第３圧力室（155）の外周側の内壁に接した第２バネ部材（164）が設けられている。これら２つのバネ部材（163,164）は、弁体（162）が第１貫通孔（156）を閉じる位置（閉弁位置）にピストン（160）を付勢するものである。
【００７８】
−運転動作−
実施形態２の背圧調整機構（100）では、図７に示すように、圧縮動作中、シリンダ室（150）のピストン（160）に５つの力が作用する。ピストン（160）の閉弁方向（図７では右方向）には、第１バネ部材（163）の付勢力Ａ、第２バネ部材（164）の付勢力Ｂ、吸入室（25）の圧力（第１圧力室（153）の圧力）による第１荷重Ｃとが作用する。一方、ピストン（160）の開弁方向（図７では左方向）には、外側空間（57）の圧力（第２圧力室（154）の圧力）による第２荷重Ｄと、副給油路（93）の終端側の圧力（第３圧力室（155）の圧力）による第３荷重Ｅとが作用する。付勢力Ａ及び第１荷重Ｃは、弁体（162）の前面（図７では左面）に作用し、第２荷重Ｄは、弁体（162）の背面（図７では右面）に作用し、付勢力Ｂ及び第３荷重Ｅは、シャフト（161）の端面に作用する。
【００７９】
この２つの開弁方向の力の合力が３つの閉弁方向の力の合力よりも小さい場合（図７（a）の状態）、ピストン（160）は、弁体（162）が第１貫通孔（156）を閉じる位置（閉弁位置）に保持され、減圧路（142）を閉鎖している。この減圧路（142）が閉じた状態では、外側空間（57）の油は吸入室（25）へ流れることがなく、外側空間（57）の圧力は上昇し続ける。
【００８０】
そして、外側空間（57）の圧力が一定の圧力（以下、開放圧と言う）よりも高くなって、２つの開弁方向の力の合力が３つの閉弁方向の合力を超えると（図７（ｂ）の状態）、ピストン（160）は開弁方向に移動して減圧路（142）を開く。減圧路（142）が開いた状態では、外側空間（57）から第２圧力室（154）、第１貫通孔（156）、第１圧力室（153）の順に通過して吸入室（25）へ油が流れるため、外側空間（57）は減圧される。そして、外側空間（57）の圧力が開放圧以下になると、ピストン（160）は再び閉弁位置に移動し、減圧路（142）は閉じた状態となる（図７（a）の状態）。こうして、外側空間（57）は、開放圧に保持される。
【００８１】
さらに、駆動軸（80）の回転数が高くなると、圧力調整弁（130）では、ボール弁（132）の遠心力が大きくなるため、ボール弁（132）が閉弁方向（図５では左側）に移動して、ボール弁（132）と第２横路（96）の開口（134）との間の隙間（開度）が小さくなる。すると、圧力調整弁（130）を通過して第２上方路（97）へ流れる油の流量が少なくなり、第２上方路（97）の圧力、つまり、副給油路（93）の終端側の圧力が低下し、第３荷重Ｅが小さくなる（図８の状態）。そのため、ピストン（160）が減圧路（142）を開くのに必要な他の開弁方向の力（第２荷重Ｄ）が大きくなり、その結果、減圧路（142）を開くのに必要な外側空間（57）の圧力（開放圧）が高くなる。
【００８２】
このように、実施形態２の背圧調整機構（100）では、外側空間（57）の圧力を開放圧に保持し、その開放圧を回転数の増加に伴って高くすることができる。この背圧調整機構（100）では、圧力調整弁（130）の開度やピストン（160）に作用する力を変更することによって、開放圧を調整することができる。そのため、各回転数において、外側空間（57）の圧力が所定圧力になるように開放圧を調整すれば、内側空間（56）の圧力と外側空間（57）の圧力による可動スクロール（31）の押付力を回転数の増加と共に大きくしつつ、回転数毎に最適化することができる。
【００８３】
−実施形態２の効果−
実施形態２によれば、圧力調整弁（130）を用いるようにした。この圧力調整弁（130）を用いると、高速回転時に副給油路（93）の終端側の圧力を低くする一方、低速回転時に副給油路（93）の終端側の圧力を高くすることができ、この圧力変化を利用して、外側空間（57）の圧力を自動的に変化させることができる。そのため、レギュレータ等を別に設けて外側空間（57）の圧力を制御する必要がなくなり、装置コストを低減することができる。
【００８４】
また、実施形態２によれば、駆動軸（80）の回転時に、副給油路（93）の開度を小さくする方向に遠心力を受ける弁体（132）を圧力調整弁（130）に設けるようにした。これにより、弁体（132）の遠心力の変化を利用して、副給油路（93）に連通する外側空間（57）の圧力を自動的に変化させることができる。
【００８５】
〈実施形態２の変形例〉
上記実施形態２では、給油ポンプ（85）が差圧ポンプである。しかし、給油ポンプ（85）は、油貯留部（16）の油を吸い込んで主給油路（91）へ供給するものであればよく、例えば、容積ポンプや遠心ポンプでも構わない。
【００８６】
遠心ポンプを用いる場合、図９に示すように、ボス部（34）内において、主給油路（91）は偏心部（82）の外周面に開口する一方、副給油路（93）は偏心部（82）の上端面に開口して、偏心部（82）の上端面と可動スクロール（31）の鏡板（32）の下面との間の隙間でボス部側通路（145）に連通するようにしても良い。
【００８７】
《その他の実施形態》
上記実施形態では、給油路（90）や副給油路（93）の圧力変化を利用して、外側空間（57）の圧力を変化させている。しかし、本発明の実施形態はこれに限らず、例えば、図１０に示すように、外付けのレギュレータ（173）で、外側空間（57）の圧力を変化させても構わない。
【００８８】
この実施形態のスクロール圧縮機（1）は、減圧路（172）、レギュレータ（173）、圧力検出部（174）、及び圧力制御部（175）を備えている。減圧路（172）は、配管によって形成され、外側空間（57）と吸入室（25）に連通している。レギュレータ（173）は、減圧路（172）の途中に設けられ、減圧路（172）を開閉する。圧力検出部（174）は、外側空間（57）の圧力を検出し、その検出結果を圧力制御部（175）へ出力する。
【００８９】
圧力制御部（175）は、レギュレータ（173）を開閉制御する。具体的に、圧力制御部（175）では、検出された外側空間（57）の圧力と所定圧力が比較され、外側空間（57）の圧力が所定圧力よりも高くなると、開弁動作をレギュレータ（173）に指令し、外側空間（57）の圧力が所定圧力以下になると、閉弁動作をレギュレータ（173）に指令する。こうすることで、外側空間（57）の圧力は、所定圧力に保持される。
【００９０】
圧力制御部（175）では、所定圧力が回転数毎に異なり、駆動軸（80）の回転数の増加に伴って高くなっている。そのため、外側空間（57）の圧力と内側空間（56）の圧力によって生じる可動スクロール（31）の押付力を、回転数の増加に伴って大きくし、最適化することができる。
【００９１】
尚、上記実施形態では、ケーシング（10）の上部空間（17）を低圧に保持し下部空間（18）を高圧に保持する所謂高低圧ドームであるが、スクロール圧縮機（1）のタイプはこれに限らず、両空間を低圧に保持する低圧ドームでも、高圧に保持する高圧ドームでも構わない。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上説明したように、本発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路に接続され、冷媒を圧縮するスクロール圧縮機（1）について有用である。
【符号の説明】
【００９３】
10    ケーシング
20    圧縮機構
21    固定スクロール
25    吸入室（低圧空間）
31    可動スクロール
34    ボス部（係合部）
50    ハウジング
54    シール部材
55    背圧空間
56    内側空間
57    外側空間
80 駆動軸
85    給油ポンプ
90    給油路
91    主給油路
93    副給油路
100    背圧調整機構
102    減圧路
110    シリンダ室
120    ピストン
130    圧力調整弁
131    弁室
132    ボール弁（弁体）
142    減圧路
150    シリンダ室
160    ピストン
163,164    バネ部材
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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