(57)【要約】【課題】スクロールユニット内の摺動部位の潤滑を適切に行うことが可能なスクロール型圧縮機を提供する。【解決手段】スクロール型圧縮機１００は、吸入室Ｈ１及び吐出室Ｈ２を有するハウジング１０と、冷媒を固定スクロール２と可動スクロール３間の密閉空間Ｓ内で圧縮して吐出するスクロールユニット１と、駆動軸２１を回動可能に支持するベアリング１７を保持すると共に可動スクロール３との間に背圧室Ｈ３を形成する軸受保持部３０と、背圧調整弁５０と、吸入室Ｈ１とスクロールユニット１の外周部付近の空間Ｈ４とを連通する流体導入通路Ｌ１と、吐出室Ｈ２と背圧室Ｈ３とを連通する圧力供給通路Ｌ３と、背圧室Ｈ３と流体導入通路Ｌ１とを連通する放圧通路Ｌ４と、を含み、背圧調整弁５０は、放圧通路Ｌ４の流体導入通路Ｌ１側開口端に設けられる構成とした。【選択図】図１
2017172427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の吸入室及び吐出室を内部に有するハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、互いに噛み合わされる固定スクロール及び可動スクロールを有し、前記可動スクロールが駆動軸を介して前記固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動されることにより、前記吸入室に流入された流体を両スクロール間の密閉空間内で圧縮し、この圧縮流体を前記吐出室を介して吐出するスクロールユニットと、
前記ハウジング内に設けられ、前記駆動軸の可動スクロール側端部を回動可能に支持する軸受部を保持すると共に前記可動スクロールとの間に背圧室を形成する軸受保持部と、
前記背圧室内の圧力調整用の背圧調整弁と、
を備えるスクロール型圧縮機において、
前記吸入室と前記スクロールユニットの外周部付近の空間とを連通する流体導入通路と、
前記吐出室と前記背圧室とを連通する圧力供給通路と、
前記背圧室と前記流体導入通路とを連通する放圧通路と、
を含み、
前記背圧調整弁は、前記放圧通路の流体導入通路側開口端に設けられる、スクロール型圧縮機。
【請求項２】
前記流体導入通路は、前記ハウジングの周壁部の内周面と前記軸受保持部の外周面とにより協働して形成される、請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項３】
前記背圧調整弁は、前記放圧通路の背圧室側に開口する入口孔と、前記入口孔を開閉する弁体と、前記流体導入通路に開口する出口孔と、を有し、前記背圧室内の圧力と前記吸入室内の圧力との差圧が所定差圧より大きい場合に、前記弁体を開弁方向に移動させ、前記差圧が前記所定差圧以下の場合に、前記弁体を閉弁方向に移動させる、請求項１又は２に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項４】
前記背圧調整弁は、前記出口孔の少なくとも一部が前記流体導入通路内における前記放圧通路側に寄せた位置で開口するように配置される、請求項３に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項５】
前記出口孔の少なくとも一部は、前記流体導入通路の延伸方向と平行な方向に向かって開口している、請求項４に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項６】
前記軸受保持部は、その周縁部の周方向に離間した複数個所にて前記駆動軸の延伸方向に延びるように開孔される貫通孔であって、前記固定スクロール及び前記ハウジングとの締結用のボルトが挿通される貫通孔を有し、
前記流体導入通路は、前記周縁部のうちの前記貫通孔の形成部位の間にて前記駆動軸の延伸方向に延びる凹部に沿って伸びる、請求項１〜５のいずれか一つに記載のスクロール型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに噛み合わされる固定スクロール及び可動スクロールを有し、両スクロール間の空間に流入する冷媒等の流体を圧縮するスクロール型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のスクロール型圧縮機は、互いに噛み合わされる固定スクロール及び可動スクロールを有するスクロールユニットを備え、例えば、車両用空調装置の冷媒回路に組み込まれ、冷媒回路の冷媒を圧縮するために用いられる。このスクロールユニットは、駆動軸を介して可動スクロールが固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動されることにより、両スクロール間の密閉空間の容積を徐々に減少させ、吸入室に流入された冷媒ガス等の流体を密閉空間内で圧縮し、この圧縮流体を吐出室を介して吐出するように構成されている。
【０００３】
この種のスクロール型圧縮機としては、例えば、特許文献１に記載されたスクロール型圧縮機が一般的に知られている。特許文献１に記載されたスクロール型圧縮機は、可動スクロールと、駆動軸の可動スクロール側端部を回動可能に支持する軸受保持部との間に背圧室を有する。この背圧室は、吐出室と吸入室に連通している。背圧室と吸入室とを連通する通路の途上には背圧調整弁が設けられ、この背圧調整弁により、背圧室の圧力が吸入室の圧力と吐出室の圧力の中間の圧力になるように調整されている。そして、特許文献１に記載されたスクロール型圧縮機では、背圧室内の駆動軸等の摺動部位の潤滑のために、潤滑油が背圧室内に供給されている。そして、この背圧室内に供給された潤滑油は、背圧室と吸入室とを連通する通路及びこの通路の途上に設けられる背圧調整弁を経由して吸入室内に直接排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−３８３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この種のスクロール型圧縮機では、潤滑油は、背圧室内の駆動軸等の摺動部位に限らず、スクロールユニット内の摺動部位にも必要である。吸入室からスクロールユニットに供給される冷媒ガスには微量の潤滑油が含まれ得るが、微量の潤滑油ではスクロールユニット内の摺動部位の潤滑が不十分な場合もある。
この点について、上記特許文献１に記載のスクロール型圧縮機では、潤滑油が背圧室に供給されるだけであるため、スクロールユニット内の摺動部位の潤滑が不十分になる可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような実情に着目してなされたものであり、背圧室内の摺動部位に限らず、スクロールユニット内の摺動部位の潤滑を適切に行うことが可能なスクロール型圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面によるスクロール型圧縮機は、流体の吸入室及び吐出室を内部に有するハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、互いに噛み合わされる固定スクロール及び可動スクロールを有し、前記可動スクロールが駆動軸を介して前記固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動されることにより、前記吸入室に流入された流体を両スクロール間の密閉空間内で圧縮し、この圧縮流体を前記吐出室を介して吐出するスクロールユニットと、前記ハウジング内に設けられ、前記駆動軸の可動スクロール側端部を回動可能に支持する軸受部を保持すると共に前記可動スクロールとの間に背圧室を形成する軸受保持部と、前記背圧室内の圧力調整用の背圧調整弁と、を備えるスクロール型圧縮機において、前記ハウジングの周壁部の内周面と前記軸受保持部の外周面とにより協働して形成され、前記吸入室と前記スクロールユニットの外周部付近の空間とを連通する流体導入通路と、前記吐出室と前記背圧室とを連通する圧力供給通路と、前記背圧室と前記流体導入通路とを連通する放圧通路と、を含み、前記背圧調整弁は、前記放圧通路の流体導入通路側開口端に設けられる。
【発明の効果】
【０００８】
前記一側面によるスクロール型圧縮機によれば、流体導入通路を経由して、吸入室内の流体をスクロールユニットの外周部付近の空間に導き、圧力供給通路を経由して、吐出室内の流体を背圧室に導き、放圧通路及び背圧調整弁を経由して、背圧室内の流体を流体導入通路の途上に導くと共に流体導入通路内の流れにのせてスクロールユニット側に戻すことができる。これにより、吸入室から流体導入通路に流れる流体中の潤滑油が微量であったとしても、放圧通路及び背圧調整弁を経由して流体導入通路の途上に潤滑油を戻し、この背圧室からの潤滑油を吸入室からの潤滑油と共にスクロールユニットに供給することができる。
【０００９】
このようにして、スクロールユニットの摺動部位の潤滑を適切に行うことが可能なスクロール型圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態によるスクロール型圧縮機の概略断面図である。
【図２】上記スクロール型圧縮機の軸受保持部の締結状態を説明するための概略断面図である。
【図３】上記スクロール型圧縮機における冷媒流れを説明するためのブロック図である。
【図４】上記スクロール型圧縮機の要部を示した要部断面図である。
【図５】上記スクロール型圧縮機の軸受保持部及び固定スクロールの変形例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係るスクロール型圧縮機の概略断面図である。
本実施形態によるスクロール型圧縮機１００は、例えば車両用空調装置の冷媒回路に組み込まれ、冷媒回路の低圧側から吸入した冷媒（流体）を圧縮して吐出するものである。このスクロール型圧縮機１００は、スクロールユニット１と、冷媒の吸入室Ｈ１及び吐出室Ｈ２を内部に有するハウジング１０と、スクロールユニット１を駆動させる駆動部としての電動モータ２０と、電動モータ２０の駆動軸２１の一端部（図１では上端部）を回動可能に支持するための軸受保持部３０と、電動モータ２０の駆動制御用のインバータ４０と、を備えている。なお、本実施形態においては、前記冷媒としてＣＯ２冷媒が採用されているものとする。また、スクロール型圧縮機１００は、いわゆるインバータ一体型の場合を一例に挙げて説明する。
【００１２】
前記スクロールユニット１は、互いに噛み合わされる固定スクロール２及び可動スクロール３を有する。固定スクロール２は、円盤状の底板２ａ上に渦巻きラップ２ｂが一体形成されてなる。可動スクロール３は、円盤状の底板３ａ上に渦巻きラップ３ｂが一体形成されてなる。また、固定スクロール２の底板２ａは可動スクロール３の底板３ａより大きな径を有する。
【００１３】
両スクロール２，３は、その両渦巻きラップ２ｂ，３ｂを噛み合わせるように配置される。詳しくは、両スクロール２，３は、固定スクロール２の渦巻きラップ２ｂの突出側の端縁が可動スクロール３の底板３ａとの間に所定の隙間を有し、可動スクロール３の渦巻きラップ３ｂの突出側の端縁が固定スクロール２の底板２ａとの間に所定の隙間を有するように配設される。圧縮運転中に変動し得るこの隙間は圧縮運転中に適切な範囲に維持され、後述する密閉空間（圧縮室）Ｓの気密性が適切に維持される。
【００１４】
また、両スクロール２，３は、両渦巻きラップ２ｂ，３ｂの周方向の角度が互いにずれた状態で、両渦巻きラップ２ｂ，３ｂの側壁が互いに部分的に接触するように配設される。これにより、両渦巻きラップ２ｂ，３ｂ間に三日月状の密閉空間（圧縮室）Ｓが形成される。
【００１５】
固定スクロール２は、ハウジング１０の後述するリアハウジング１２に固定されると共に、その径方向中央部に、リアハウジング１２側に開口する溝部２ａ１を有する。詳しくは、この溝部２ａ１は、底板２ａの背面（つまり、可動スクロール３とは反対側の端面）に形成されている。
【００１６】
可動スクロール３は、その自転が阻止された状態で、駆動軸２１を介して固定スクロール２の軸心周りに公転旋回運動可能に構成されている。これにより、スクロールユニット１は、両スクロール２，３間、詳しくは、両渦巻きラップ２ｂ，３ｂ間に形成される密閉空間Ｓを中央部に移動させ、その容積を徐々に減少させる。その結果、スクロールユニット１は、渦巻きラップ２ｂ，３ｂの外端部側から密閉空間Ｓ内に流入する冷媒を密閉空間Ｓ内で圧縮する。
【００１７】
前記ハウジング１０は、図１に示すように、主に、スクロールユニット１、電動モータ２０、軸受保持部３０、及び、インバータ４０を、その内側に収容するフロントハウジング１１と、リアハウジング１２と、インバータカバー１３と、を有する。そして、これら（１１，１２，１３）がボルト１４等の締結手段によって一体的に締結されてスクロール型圧縮機１００のハウジング１０が構成される。
【００１８】
前記フロントハウジング１１は、概ね円環状の周壁部１１ａと仕切壁部１１ｂとを有する。フロントハウジング１１は、その内部空間が、仕切壁部１１ｂにより主にスクロールユニット１、電動モータ２０、及び、軸受保持部３０を収容するための収容空間とインバータ４０を収容するための収容空間とに仕切られる。周壁部１１ａの一端側（図１では上側）の開口はリアハウジング１２によって閉止される。また、周壁部１１ａの他端側（図１では下側）の開口はインバータカバー１３によって閉止される。仕切壁部１１ｂには、その径方向中央部に駆動軸２１の他端部（図１では下端部）を支持するベアリング１５を保持する筒状の支持部１１ｂ１が、周壁部１１ａの一端側に向って突設されている。
【００１９】
また、周壁部１１ａには、冷媒の吸入ポートＰ１が形成されている。冷媒回路の低圧側からの冷媒は、この吸入ポートＰ１を介してフロントハウジング１１内に吸入される。したがって、フロントハウジング１１内の空間は吸入室Ｈ１として機能している。なお、冷媒が吸入室Ｈ１内で電動モータ２０の周囲等を流通することにより、電動モータ２０が冷却されるように構成されている。そして、図１において、電動モータ２０の上側の空間は、電動モータ２０の下側の空間と連通し、電動モータ２０の下側の空間と共に一つの吸入室Ｈ１を構成する。また、吸入室Ｈ１において、冷媒は微量の潤滑油との混合流体として流れている。
【００２０】
前記リアハウジング１２は、フロントハウジング１１の周壁部１１ａの外径に合わせた外径を有する円盤状に形成されている。そして、このリアハウジング１２は、その周縁部が周壁部１１ａの一端側端部（図１では、上端部）に適宜本数のボルト１４等の締結手段によって締結され、フロントハウジング１１の一端側の開口を閉止する。
【００２１】
また、このリアハウジング１２の一端面には、固定スクロール２の底板２ａの背面のうちの周縁部（言い換えると、溝部２ａ１を囲む部位）が当接されている。このリアハウジング１２の一端面と底板２ａの溝部２ａ１とにより、冷媒の吐出室Ｈ２が区画される。底板２ａの中心部には、圧縮冷媒の吐出通路Ｌ２が形成される。そして、この吐出室Ｈ２には、一方向弁（吐出室Ｈ２からスクロールユニット１側への流れを規制する逆止弁）１６が吐出通路Ｌ２の開口を覆うように設けられている。吐出室Ｈ２内には、両渦巻きラップ２ｂ，３ｂ間に形成される密閉空間Ｓで圧縮された冷媒が吐出通路Ｌ２及び一方向弁１６を介して吐出される。また、リアハウジング１２には、吐出室Ｈ２と外部（冷媒回路の高圧側）とを連通する吐出ポートＰ２が形成されている。吐出室Ｈ２内の圧縮冷媒は、この吐出ポートＰ２を介して冷媒回路の高圧側に吐出される。
なお、図示を省略するが、例えば、吐出ポートＰ２内には、吐出ポートＰ２に流入した圧縮冷媒から潤滑油を分離するための適宜のオイルセパレータが設けられる。このオイルセパレータにより潤滑油が分離された冷媒（微量の潤滑油が残存する冷媒を含む）が吐出ポートＰ２を介して冷媒回路の高圧側に吐出される。一方、オイルセパレータにより分離された潤滑油は、後述する圧力供給通路Ｌ３へ導かれる。
【００２２】
前記電動モータ２０は、駆動軸２１と、ロータ２２と、ロータ２２の径方向外側に配置されるステータコアユニット２３とを含んで構成され、例えば、三相交流モータが適用される。例えば車両のバッテリー（図示省略）からの直流電流が、インバータ４０により交流電流に変換され、電動モータ２０へ給電される。
【００２３】
前記駆動軸２１は、可動スクロール３にクランク機構を介して連結され、電動モータ２０の回転力を可動スクロール３に伝達するものである。駆動軸２１の一端部（つまり、可動スクロール３側端部）は、軸受保持部３０に形成された貫通孔を挿通して、ベアリング１７によって回動可能に支持され、駆動軸２１の他端部（インバータ４０側端部）は、支持部１１ｂ１に嵌合されるベアリング１５によって回転可能に支持される。本実施形態において、上記ベアリング１７が本発明に係る「軸受部」に相当する。
【００２４】
前記ロータ２２は、その径方向中心に形成された軸孔に嵌合（例えば圧入）される駆動軸２１を介して、ステータコアユニット２３の径方向内側で回転可能に支持される。インバータ４０からの給電によりステータコアユニット２３に磁界が発生すると、ロータ２２に回転力が作用して駆動軸２１が回転駆動される。
【００２５】
前記軸受保持部３０は、フロントハウジング１１内に設けられ、駆動軸２１の可動スクロール３側端部を回動可能に支持する軸受部としてのベアリング１７を保持するものである。軸受保持部３０は、例えば、固定スクロール２の底板２ａの外径と合わせた外径を有する有底筒状に形成され、円筒部３０ａと、円筒部３０ａの一端側に位置する底壁部３０ｂとを有する。円筒部３０ａは、その開口側の内径が底壁部３０ｂ側の内径より大きくなるように拡径され、その大径部位３０ａ１と小径部位３０ａ２の間を接続する肩部３０ａ３を有する。大径部位３０ａ１と肩部３０ａ３とによって区画される空間内に可動スクロール３が収容される。円筒部３０ａの開口側端部は、底板２ａの可動スクロール３側端面のうちの周縁部に当接される。したがって、軸受保持部３０の開口は、固定スクロール２によって閉止される。また、円筒部３０ａの小径部位３０ａ２には、ベアリング１７が嵌合される。そして、底壁部３０ｂの径方向中央部には、駆動軸２１の可動スクロール３側端部を挿通させるための貫通孔が開口されている。ベアリング１７と底壁部３０ｂとの間には適宜のシール部材１８ａが設けられ、後述する背圧室Ｈ３の気密性が確保されている。
【００２６】
軸受保持部３０の肩部３０ａ３と可動スクロール３の底板３ａとの間には、環状のスラストプレート１９が配置される。肩部３０ａ３は、スラストプレート１９を介して可動スクロール３からのスラスト力を受ける。肩部３０ａ３及び底板３ａのスラストプレート１９と当接する部位には、それぞれシール部材１８ｂが配置される。
【００２７】
また、シール部材１８ａ，１８ｂにより、底板３ａと小径部位３０ａ２との間に、背圧室Ｈ３が区画されている。つまり、軸受保持部３０は、可動スクロール３との間に背圧室Ｈ３を形成する。また、フロントハウジング１１の周壁部１１ａの内周面と軸受保持部３０の円筒部３０ａの外周面との間には、吸入室Ｈ１とスクロールユニット１の両渦巻きラップ２ｂ，３ｂの外周部付近の空間Ｈ４とを連通し、吸入室Ｈ１から空間Ｈ４へ冷媒（詳しくは冷媒と微量の潤滑油との混合流体）を導入するための流体導入通路Ｌ１が形成される。つまり、本実施形態では、吸入室Ｈ１と空間Ｈ４とを連通する流体導入通路Ｌ１は、フロントハウジング１１の周壁部１１ａの内周面と軸受保持部３０の円筒部３０ａの外周面とにより協働して形成される。このため、空間Ｈ４内の圧力は吸入室Ｈ１内の圧力と等しい。
【００２８】
本実施形態では、前記クランク機構は、底板３ａの背面（背圧室Ｈ３側端面）に突出形成された円筒状のボス部２４と、駆動軸２１の可動スクロール３側端部に設けたクランク２５に偏心状態で取付けられた偏心ブッシュ２６と、ボス部２４に嵌合されるすべり軸受２７と、を含んで構成される。偏心ブッシュ２６はボス部２４内にすべり軸受２７を介して回転可能に支持される。なお、駆動軸２１の可動スクロール３側端部には、可動スクロール３の動作時の遠心力に対向するバランサウエイト２８が取付けられる。また、図示を省略したが、可動スクロール３の自転を阻止する自転阻止機構が適宜に備えられる。これにより、可動スクロール３は、その自転が阻止された状態で、前記クランク機構を介して固定スクロール２の軸心周りに公転旋回運動可能に構成される。
【００２９】
図２は、軸受保持部３０の締結状態を説明するための概略断面図であり、軸受保持部３０の締結用のボルト１４を含む断面位置で示している。
本実施形態において、軸受保持部３０は、図２に示すように、リアハウジング１２との間に固定スクロール２を挟んだ状態で、締結用のボルト１４により、固定スクロール２及びリアハウジング１２と一体的に締結されている。
具体的には、固定スクロール２は、底板２ａの背面のうちの周縁部をリアハウジング１２の一端面に当接させると共に、底板２ａの可動スクロール３側の端面のうちの周縁部を軸受保持部３０の円筒部３０ａの開口側端部に当接させ、リアハウジング１２と軸受保持部３０との間に挟持されている。軸受保持部３０及び固定スクロール２は、その周縁部（詳しくは円筒部３０ａ及び底板２ａの周縁部）の周方向に離間した複数個所にて駆動軸２１の延伸方向に延びるように開孔される貫通孔であって、固定スクロール２やリアハウジング１２との締結用のボルト１４が挿通される貫通孔１４ａを有している。また、この貫通孔の開口位置に合わせて、雌ネジ部がリアハウジング１２の一端面側に形成されている。ボルト１４は、円筒部３０ａ及び底板２ａの貫通孔１４ａに挿通され、リアハウジング１２の雌ネジ部に螺合される。このようにして、軸受保持部３０は固定スクロール２及びリアハウジング１２と一体的に締結されている。
【００３０】
本実施形態では、流体導入通路Ｌ１は、軸受保持部３０の周縁部（つまり円筒部３０ａ）のうちの貫通孔１４ａの形成部位の間にて駆動軸２１の延伸方向に延びる凹部３０ｃ（図１及び後述する図４参照）に沿って伸びている。つまり、流体導入通路Ｌ１は、円筒部３０ａにおいて貫通孔１４ａの形成部位を避けた部分にて軽量化のため適宜に駆動軸２１側に向って凹ませた部位（凹部３０ｃ）と、この部位と対面する周壁部１１ａの内周面の対応部位とにより、主に区画されている。そして、流体導入通路Ｌ１の一端部は吸入室Ｈ１に開口し、流体導入通路Ｌ１の他端部は円筒部３０ａの端部を貫通して空間Ｈ４に開口している。
【００３１】
図３は、スクロール型圧縮機１００における冷媒流れを説明するためのブロック図である。
冷媒回路の低圧側からの冷媒は、吸入ポートＰ１を介して吸入室Ｈ１に導入され、その後、流体導入通路Ｌ１を介してスクロールユニット１の外端部付近の空間Ｈ４に導かれる。そして、空間Ｈ４内の冷媒は、両渦巻きラップ２ｂ，３ｂ間の密閉空間Ｓ内に取り込まれ、この密閉空間Ｓ内で圧縮される。圧縮された冷媒は、吐出通路Ｌ２及び一方向弁１６を経由して吐出室Ｈ２に吐出され、その後、吐出室Ｈ２から吐出ポートＰ２を介して冷媒回路の高圧側に吐出される。このようにして、吸入室Ｈ１に流入された冷媒を密閉空間Ｓ内で圧縮し、この圧縮冷媒を吐出室Ｈ２を介して吐出するスクロールユニット１が構成される。
【００３２】
ここで、図１に戻って、本実施形態におけるスクロール型圧縮機１００は、背圧室Ｈ３内の圧力調整用の背圧調整弁５０を更に備えている。
本実施形態において、背圧調整弁５０は、差圧作動式の逆止弁であり、背圧室Ｈ３内の圧力と吸入室Ｈ１内の圧力との差圧が所定差圧より大きい場合に、開弁方向に作動し、前記差圧が前記所定差圧以下の場合に、閉弁方向に作動し、背圧室Ｈ３内の圧力を吐出室Ｈ２内の圧力（高圧）と吸入室Ｈ１内の圧力（低圧）との中間の所定圧力（中圧）になるように調整するものである。この背圧調整弁５０の配置位置、構造及び背圧調整動作については後に詳述する。
【００３３】
本実施形態において、スクロール型圧縮機１００は、図１〜図３に示すように、流体導入通路Ｌ１及び吐出通路Ｌ２に加えて、圧力供給通路Ｌ３及び放圧通路Ｌ４を備える。
【００３４】
前記圧力供給通路Ｌ３は、吐出室Ｈ２と背圧室Ｈ３とを連通するための通路である。前記オイルセパレータ（図示省略）により吐出ポートＰ２内の圧縮冷媒から分離された潤滑油は、圧力供給通路Ｌ３を介して背圧室Ｈ３内へ導かれて、背圧室Ｈ３内の各摺動部位の潤滑に供される。また、圧力供給通路Ｌ３を介して吐出室Ｈ２と背圧室Ｈ３が連通されることにより、背圧室Ｈ３内の圧力が上昇する。
【００３５】
本実施形態では、圧力供給通路Ｌ３は、具体的には、リアハウジング１２に形成される通路であって一端が吐出ポートＰ２を介して吐出室Ｈ２に開口すると共に他端が底板２ａとの当接部位に開口する通路と、この通路に接続されると共に底板２ａを貫通する通路と、この底板２ａを貫通する通路に接続されると共に円筒部３０ａを貫通して背圧室Ｈ３に開口する通路と、を含んで構成される。圧力供給通路Ｌ３の途上には、オリフィスＯＬが設けられる。したがって、吐出室Ｈ２内の圧縮冷媒から分離された潤滑オイル等は、オリフィスＯＬにより適宜に減圧されて圧力供給通路Ｌ３を介して背圧室Ｈ３内に供給される。
【００３６】
前記放圧通路Ｌ４は、背圧室Ｈ３と吸入室Ｈ１との間を連通するための通路である。
本実施形態では、放圧通路Ｌ４は、具体的には、円筒部３０ａのうちの小径部位３０ａ２を貫通し、駆動軸２１と直交する方向に延びている。そして、放圧通路Ｌ４の一端部は背圧室Ｈ３に開口し、放圧通路Ｌ４の他端部は流体導入通路Ｌ１に開口している。
【００３７】
次に、本実施形態における背圧調整弁５０の配置位置及び構造を図１及び図４を参照して詳述する。図４は、背圧調整弁５０を含む要部拡大断面図であり、開弁状態を示している。
【００３８】
背圧調整弁５０は、弁ハウジング５１と、弁座ハウジング５２と、弁体５３と、付勢手段５４とを備え、放圧通路Ｌ４の流体導入通路Ｌ１側開口端に設けられ、放圧通路Ｌ４の一部を構成する。
【００３９】
前記弁ハウジング５１は、円筒部５１ａと、円筒部５１ａの一端を閉止する底壁部５１ｂとを有し、全体として有底筒状に形成され、内部に弁室５１ｃを有する。
【００４０】
円筒部５１ａ及び底壁部５１ｂには、流体導入通路Ｌ１に開口する出口孔５５がそれぞれ形成されている。本実施形態では、出口孔５５は、円筒部５１ａに二つ開口され、底壁部５１ｂに一つ開口されている。出口孔５５は、流体導入通路Ｌ１内の空間と弁ハウジング５１内の弁室５１ｃとを連通する。
【００４１】
具体的には、出口孔５５のうちの円筒部５１ａに開口される二つの円筒部出口孔５５ａは、図４に示すように、それぞれの一部が流体導入通路Ｌ１内に位置している。一方、出口孔５５のうちの底壁部５１ｂに開口される一つの底壁部出口孔５５ｂは、図４に示すように、その全体が流体導入通路Ｌ１内に位置している。このように、本実施形態では、背圧調整弁５０は、出口孔５５の少なくとも一部が、流体導入通路Ｌ１内に位置するように配置されている。つまり、複数の出口孔５５の少なくとも一つ（底壁部出口孔５５ｂ）の全体が流体導入通路Ｌ１内に位置し、円筒部出口孔５５ａについては、部分的に流体導入通路Ｌ１内に位置している。
【００４２】
より具体的には、背圧調整弁５０は、円筒部出口孔５５ａが流体導入通路Ｌ１内における放圧通路Ｌ４側に寄せた位置で開口するように配置されている。詳しくは、円筒部出口孔５５ａは、流体導入通路Ｌ１と放圧通路Ｌ４との境界を跨ぐように位置している。
【００４３】
また、円筒部出口孔５５ａは、円筒部５１ａの開口端側（弁座ハウジング５２側）にて、流体導入通路Ｌ１の延伸方向と平行な方向（言い換えると、図４に白抜き矢印で示す流体導入通路Ｌ１内を流れる冷媒の流れと平行な方向）に向かって開口している。一方、底壁部出口孔５５ｂは、流体導入通路Ｌ１と直交する方向に向かって開口している。このように、本実施形態では、複数の出口孔５５の少なくとも一部（円筒部出口孔５５ａ）は、流体導入通路Ｌ１の延伸方向と平行な方向に向かって開口している。
【００４４】
前記弁座ハウジング５２は、背圧調整弁５０の一端部を構成し、放圧通路Ｌ４の流体導入通路Ｌ１側の開口端部に嵌合等される。弁座ハウジング５２は、例えば、放圧通路Ｌ４の内径に合わせた外径を有する有底筒状に形成され、円筒部５２ａと、円筒部５２ａの一端側に位置する底壁部５２ｂとを有し、円筒部５２ａの他端側が弁ハウジング５１の開口端側に固定される。円筒部５２ａの底壁部５２ｂ側の部位には、弁体５３が接離し円錐状の面を有する弁座部５２ｃが形成される。弁座ハウジング５２は、その底壁部５２ｂを貫通して形成され、放圧通路Ｌ４の背圧室Ｈ３側に開口する入口孔５２ｄを有する。入口孔５２ｄは、一端部が弁座部５２ｃに開口し他端部が放圧通路Ｌ４の背圧室Ｈ３側の空間に開口する。
【００４５】
前記弁体５３は、入口孔５２ｄを開閉するものであり、ボール状に形成され、付勢手段５４により弁座部５２ｃ方向に付勢されている。
【００４６】
前記付勢手段５４は、一端部が弁ハウジング５１の底壁部５１ｂに当接されるコイルスプリング５４ａと、コイルスプリング５４ａの他端部に接続され弁体５３を閉弁方向に付勢する付勢ロッド５４ｂとを有し、弁ハウジング５１の弁室５１ｃ内に配置される。
本実施形態では、背圧調整弁５０は、弁ハウジング５１と、弁座ハウジング５２と、放圧通路Ｌ４の背圧室Ｈ３側に開口する入口孔５２ｄと、入口孔５２ｄを開閉する弁体５３と、付勢手段５４と、流体導入通路Ｌ１に開口する出口孔５５（５５ａ，５５ｂ）と、を有し、背圧室Ｈ３内の圧力と吸入室Ｈ１内の圧力との差圧が所定差圧より大きい場合に、弁体５３を開弁方向に移動させ、前記差圧が前記所定差圧以下の場合に、弁体５３を閉弁方向に移動させるように構成される。
【００４７】
次に、スクロール型圧縮機１００における上記構成の背圧調整弁５０による背圧室内圧力の調整動作について概略説明する。なお、背圧調整弁５０は、閉弁状態にあると共に、背圧室Ｈ３が圧力供給通路Ｌ３及びオリフィスＯＬを介して吐出室Ｈ２と連通され、背圧室Ｈ３内の圧力が潤滑油等により高くなりつつあるものとして、以下説明する。
【００４８】
まず、背圧調整弁５０は、付勢手段５４により弁体５３を弁座部５２ｃに押し付けて、入口孔５２ｄを閉止しているものとする。この時、弁体５３には、付勢手段５４のコイルスプリング５４ａによる付勢力と、流体導入通路Ｌ１及び出口孔５５を介して伝わる吸入室Ｈ１内の圧力とが作用している。この状態で、背圧室Ｈ３内の圧力が徐々に高くなり、背圧室Ｈ３内の圧力と吸入室Ｈ１内の圧力との差圧が付勢手段５４の付勢力に基づいて定まる所定差圧より大きくなると、弁体５３は付勢手段５４の付勢力に抗して開弁方向に移動する。これにより、背圧調整弁５０は、背圧室Ｈ３内の圧力を減圧させる。背圧調整弁５０を介して、流体導入通路Ｌ１の途上に導かれた潤滑油等は、流体導入通路Ｌ１内の流れにのって、スクロールユニット１側（空間Ｈ４側）に戻される。そして、前記差圧が前記所定差圧より小さくなると、弁体５３は付勢手段５４の付勢力により閉弁方向に移動する。これにより、背圧調整弁５０は、背圧室Ｈ３内の圧力を昇圧させる。
【００４９】
本実施形態によるスクロール型圧縮機１００によれば、流体導入通路Ｌ１を経由して、吸入室Ｈ１内の冷媒をスクロールユニット１の外周部付近の空間Ｈ４に導き、圧力供給通路Ｌ３を経由して、主に吐出室Ｈ２内の冷媒に含まれる潤滑油を背圧室Ｈ３に導き、放圧通路Ｌ４及び背圧調整弁５０を経由して、背圧室Ｈ３内の潤滑油等を流体導入通路Ｌ１の途上に導くと共に流体導入通路Ｌ１内の流れにのせてスクロールユニット１側に戻すことができる。これにより、吸入室Ｈ１から流体導入通路Ｌ１に流れる冷媒中の潤滑油が微量であったとしても、放圧通路Ｌ４及び背圧調整弁５０を経由して流体導入通路Ｌ１の途上に潤滑油等を戻し、この背圧室Ｈ３からの潤滑油等を吸入室Ｈ１からの微量な潤滑油を含む冷媒と共にスクロールユニット１に供給することができる。
このようにして、スクロールユニット１の摺動部位の潤滑を適切に行うことが可能なスクロール型圧縮機１００を提供することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、流体導入通路Ｌ１は、フロントハウジング１１の周壁部１１ａの内周面と軸受保持部３０の外周面（詳しくは凹部３０ｃの内面）とにより協働して形成される構成とした。これにより、流体導入通路Ｌ１を容易に形成することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、背圧調整弁５０は、放圧通路Ｌ４の背圧室Ｈ３側に開口する入口孔５２ｄと、入口孔５２ｄを開閉する弁体５３と、流体導入通路Ｌ１に開口する出口孔５５と、を有し、背圧室Ｈ３内の圧力と吸入室Ｈ１内の圧力との差圧が所定差圧より大きい場合に、弁体５３を開弁方向に移動させ、前記差圧が前記所定差圧以下の場合に、弁体５３を閉弁方向に移動させる、いわゆる差圧作動式の逆止弁を採用した。これにより、電力を必要とせず、単に差圧を感知して背圧室Ｈ３内の圧力を自律的に調整可能な、背圧調整弁５０を提供することができる。
【００５２】
ここで、背圧調整弁５０が差圧作動式の場合、出口孔５５の近傍に、出口孔５５から流出する流体の流れを阻害する阻害物が近接していると、弁体５３の後流側における圧力損失が過大になることがある。この場合、背圧調整弁５０が正常に動作しなくなる可能性がある。
この点について、本実施形態では、出口孔５５のうちの円筒部出口孔５５ａは流体導入通路Ｌ１内における放圧通路Ｌ４側に寄せた位置で開口している。つまり、背圧調整弁５０は、円筒部出口孔５５ａ（出口孔の少なくとも一部）が流体導入通路Ｌ１内における放圧通路Ｌ４側に寄せた位置で開口するように配置されている。これにより、出口孔５５のうちの少なくとも一部（５５ａ）を阻害物の無い広い空間に開口させることができる。その結果、弁体５３の後流側における圧力損失を低減させることができ、背圧調整弁５０を適切に動作させることができる。したがって、本実施形態のように、冷媒としてＣＯ２冷媒を採用し、背圧室Ｈ３内の圧力と吸入室Ｈ１内の圧力との差圧が従来よりも高くなり、背圧調整弁５０に高い制御性が求められる場合であっても、所定差圧に応じて、適切に作動することが可能な背圧調整弁５０を提供することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、複数の出口孔５５の少なくとも一部（円筒部出口孔５５ａ）は、流体導入通路Ｌ１の延伸方向と平行な方向に向かって開口している。これにより、放圧通路Ｌ４及び背圧調整弁５０を介して流体導入通路Ｌ１の途上に導いた潤滑油等を流体導入通路Ｌ１の流れに確実にのせることができるため、潤滑油等をスクロールユニット１側により確実に戻すことができる。
【００５４】
また、本実施形態では、流体導入通路Ｌ１は、軸受保持部３０の周縁部（つまり円筒部３０ａ）のうちの締結用のボルト１４が挿通される貫通孔１４ａの形成部位の間にて駆動軸２１の延伸方向に延びる凹部３０ｃに沿って伸びる構成とした。つまり、本実施形態では、流体導入通路Ｌ１を、フロントハウジング１１の軽量化のために凹ませた部位である凹部３０ｃを利用して形成した。これにより、フロントハウジング１１の軽量化を図りつつ、流体導入通路Ｌ１を容易に形成することができる。
【００５５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。
【００５６】
例えば、本実施形態では、可動スクロール３は軸受保持部３０（詳しくは大径部位３０ａ１）内に収容されるものとしたが、これに限らず、図５に示すように、固定スクロール２内に収容される構成としてもよい。この場合、固定スクロール２の底板２ａの周縁部が軸受保持部３０側に突設されてなる大径部位２ａ３を形成し、この固定スクロール２の大径部位２ａ３内に可動スクロール３を収容するように構成する。また、軸受保持部３０は、その円筒部３０ａにベアリング１７を嵌合させる小径部位３０ａ２を備えていればよい。そして、この変形例の場合、流体導入通路Ｌ１は、フロントハウジング１１の周壁部１１ａの内面と、軸受保持部３０の外周面（凹部３０ｃの内面）及び固定スクロール２の外周面（凹部３０ｃと連通して伸びる凹部２ｃの内面）とにより協働して形成される。
【００５７】
また、背圧調整弁５０の出口孔５５の個数、開口位置及び開口方向や、流体導入通路Ｌ１の形成位置は、適宜に設定することができる。
例えば、出口孔５５は、三つであるものとしたが、一つや二つであってもよいし、四つ以上であってもよい。また、本実施形態では、円筒部出口孔５５ａは、流体導入通路Ｌ１と放圧通路Ｌ４との境界を跨ぐように位置している場合を一例に挙げて説明したが、これに限らず、その全体が流体導入通路Ｌ１内に位置するようにしてもよい。円筒部出口孔５５ａは、流体導入通路Ｌ１内における放圧通路Ｌ４側に寄せた位置で開口していれば、弁体５３の後流側における圧力損失を効果的に低減させることができ、背圧調整弁５０を適切に動作させることができる。また、背圧調整弁５０が放圧通路Ｌ４の流体導入通路側開口端に設けられていれば、流体導入通路Ｌ１を経由して背圧室Ｈ３内の潤滑油等をスクロールユニット１の摺動部位に戻すことができる。
【００５８】
また、本実施形態では、スクロール型圧縮機１００は、いわゆるインバータ一体型の場合を一例に挙げて説明したが、これに限らず、インバータ４０と別体であってもよい。この場合、ハウジング１０は、フロントハウジング１１とリアハウジング１２を備えていればよい。
【００５９】
また、本実施形態では、冷媒はＣＯ２冷媒であるものとしたが、これに限らず、適宜の冷媒を適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・・・スクロールユニット
２・・・・・固定スクロール
３・・・・・可動スクロール
１０・・・・ハウジング
１１ａ・・・周壁部
１４・・・・ボルト
１４ａ・・・貫通孔
１７・・・・ベアリング（軸受部）
２１・・・・駆動軸
３０・・・・軸受保持部
３０ａ・・・円筒部（周縁部）
３０ｃ・・・凹部
５０・・・・背圧調整弁
５２ｄ・・・入口孔
５５・・・・出口孔
５３・・・・弁体
５５ａ・・・円筒部出口孔（出口孔）
５５ｂ・・・底壁部出口孔（出口孔）
１００・・・スクロール型圧縮機
Ｈ１・・・・吸入室
Ｈ２・・・・吐出室
Ｈ３・・・・背圧室
Ｈ４・・・・空間
Ｌ１・・・・流体導入通路
Ｌ３・・・・圧力供給通路
Ｌ４・・・・放圧通路
Ｓ・・・・・密閉空間
【図１】
2017172427.tif 000003
【図２】
2017172427.tif 000004
【図３】
2017172427.tif 000005
【図４】
2017172427.tif 000006
【図５】
2017172427.tif 000007