(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端板上に渦巻き状ラップが立設されている一対の固定スクロール部材および旋回スクロール部材を咬合して圧縮室を形成するとともに、該圧縮室に冷媒回路から抽出された中間圧ガス冷媒をインジェクションするガスインジェクションポートを設けたスクロール圧縮機において、
前記固定スクロール部材の端板背面側に前記中間圧ガス冷媒を導入し、該ガス冷媒中の油を分離する油分離機能を備えたインジェクション室を設けるとともに、該インジェクション室に連通されて前記ガスインジェクションポートおよび該インジェクション室で分離された油を低圧領域の油溜りへと排出する油戻し通路が設けられていることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記インジェクション室は、円筒形状とされるとともに、該インジェクション室に対して接線方向に前記中間圧ガス冷媒を導入するインジェクション管が接続されていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記インジェクション室には、外周域に環状油収集溝が設けられ、該環状油収集溝に対して少なくとも１以上の放射状油分離溝が設けられるとともに、前記環状油収集溝内に前記油戻し通路が開口されていることを特徴とする請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記油戻し通路には、前記インジェクション室と前記低圧領域とを連通する油戻し孔に外周面に螺旋溝を有するピンを挿入して構成される減圧機構が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記固定スクロール部材および前記旋回スクロール部材は、その渦巻き状ラップの先端面およびボトム面の渦巻き方向に沿う所定位置に段部を備え、前記渦巻き状ラップの高さが内周側の高さよりも外周側の高さが高くされた固定スクロール部材および旋回スクロール部材とされており、前記段部に向けて前記インジェクション室で分離された油の一部を導く油注入孔が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記固定スクロール部材および前記旋回スクロール部材は、その渦巻き状ラップの先端面およびボトム面の渦巻き方向に沿う所定位置に段部を備え、前記渦巻き状ラップの高さが内周側の高さよりも外周側の高さが高くされた固定スクロール部材および旋回スクロール部材とされるとともに、前記先端面の段部より内周側および外周側にそれぞれチップシールが設けられており、前記外周側チップシールの背面に前記インジェクション室で分離された油の一部を導く油導入孔が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮室に冷媒回路から抽出された中間圧ガス冷媒をインジェクションするガスインジェクション機構を備えたスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍ないし空調装置においては、従来から、能力向上およびＣＯＰ（成績係数）向上を図るため、冷凍サイクル中に中間冷却器または気液分離器を設け、この中間冷却器または気液分離器において高圧液冷媒を過冷却するとともに、過冷却に用いられて蒸発ガス化された中間圧ガス冷媒を圧縮機の圧縮室内にインジェクションするガスインジェクション機構が採用されている。このような冷凍ないし空調装置に用いられる圧縮機の１つとして一対の固定スクロール部材および旋回スクロール部材を咬合することにより圧縮機構が構成されるスクロール圧縮機が挙げられる。
【０００３】
ガスインジェクション機構を備えたスクロール圧縮機では、固定スクロール部材および旋回スクロール部材を咬合することにより形成される圧縮室に対して、固定スクロール部材の端板に圧縮室に連通するガスインジェクションポートを設け、このガスインジェクションポートに端板の背面側から中間圧ガス冷媒を導くインジェクション管を直接あるいは逆止弁室等を介在して間接的に接続し、中間圧ガス冷媒をインジェクションする構成が一般的である（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−１４８２９０号公報
【特許文献１】特開平１１−１０７９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、上記した冷凍ないし空調装置において、高能力が必要な場合、スクロール圧縮機は高速回転で運転されることになる。これに伴いスクロール圧縮機内に軸受等の摺動部分を潤滑するために封入されている潤滑油が、冷媒中に溶け込んで圧縮冷媒ガスと共に冷媒回路側に持ち去られる量も多くなる。また、ガスインジェクションは、冷凍能力を増大することが目的であるから、スクロール圧縮機が高速回転で運転される高負荷時には、当然動作されることになる。
【０００６】
しかして、ガスインジェクション時は、冷媒回路側から抽出された中間圧ガス冷媒を直接圧縮室にインジェクションする場合がほとんどであるから、中間圧ガス冷媒中に含まれている油はそのまま圧縮冷媒ガスに伴われて冷媒回路側に持ち去られる。この結果、高能力運転時ほど、冷媒回路側に循環される潤滑油の油循環率（ＯＣＲ）［全質量流量（冷媒流量＋油流量）に対する油の質量流量の比］が増加する。これが冷凍サイクル側での熱交換を阻害することとなり、システム効率を低下させる要因となる。また、スクロール圧縮機側において潤滑油不足に陥る原因ともなる。
【０００７】
油循環率（ＯＣＲ）を低減する手段として、従来から種々の提案がなされているが、その大部分は吸入冷媒ガスに伴われて圧縮室に吸い込まれる潤滑油量を抑えるようにしたものであり、ガスインジェクションする冷媒ガス中に含まれている潤滑油に着目したものは見当たらない。スクロール圧縮機の吐出側にオイルセパレータを設置すれば、圧縮機から吐出される圧縮ガス中に含まれる油を分離し、圧縮機に戻すことが可能となるが、オイルセパレータや油戻し回路等の設置が不可避となるため、システム構成が複雑になってしまい、コストアップを招くという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ガスインジェクション機構を備えたスクロール圧縮機にあって、油循環率（ＯＣＲ）を低減し、システム効率を向上させることができるとともに、圧縮機での潤滑油不足を解消することができるスクロール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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるスクロール圧縮機は、端板上に渦巻き状ラップが立設されている一対の固定スクロール部材および旋回スクロール部材を咬合して圧縮室を形成するとともに、該圧縮室に冷媒回路から抽出された中間圧ガス冷媒をインジェクションするガスインジェクションポートを設けたスクロール圧縮機において、前記固定スクロール部材の端板背面側に前記中間圧ガス冷媒を導入し、該ガス冷媒中の油を分離する油分離機能を備えたインジェクション室を設けるとともに、該インジェクション室に連通されて前記ガスインジェクションポートおよび該インジェクション室で分離された油を低圧領域の油溜りへと排出する油戻し通路が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、固定スクロール部材の端板背面側に設けられている油分離機能を備えたインジェクション室において、冷媒回路から抽出された中間圧ガス冷媒中に含まれている油を分離し、中間圧ガス冷媒のみをガスインジェクションポートを介して圧縮室にインジェクションすることができるとともに、インジェクション室で分離された油を油戻し通路より低圧領域の油溜りへと排出することができる。このため、ガスインジェクションによる能力向上およびＣＯＰ（成績係数）向上の効果が得られる他、圧縮機から冷媒回路に循環される潤滑油の油循環率（ＯＣＲ）［全質量流量（冷媒流量＋油流量）に対する油の質量流量の比］を低減し、システム効率を向上させることができるとともに、圧縮機での潤滑油不足を解消することができる。また、インジェクション室を設けることにより、複数のガスインジェクションポートからインジェクションする場合でも、各ポートに中間圧ガス冷媒を導くインジェクション管を個別に接続する必要がなく、構成を簡素にすることができる。さらに、能力の増大を必要としない低負荷時には、ガスインジェクションを停止することにより、ガスインジェクションポート、インジェクション室、油戻し通路を介して圧縮中の冷媒ガスの一部を低圧領域（吸入領域）にバイパスすることができるため、容量制御機構として利用することができる。
【００１１】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記インジェクション室は、円筒形状とされるとともに、該インジェクション室に対して接線方向に前記中間圧ガス冷媒を導入するインジェクション管が接続されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、円筒形状としたインジェクション室に対して接線方向に接続したインジェクション管から中間圧ガス冷媒を導入し、これに旋回流を与えることにより中間圧ガス冷媒中に含まれている油を遠心分離することができる。このため、遠心分離効果により中間圧ガス冷媒中に含まれる油を効率よく分離し、ガス冷媒のみを圧縮室にインジェクションすることができ、分離された油を油戻し通路より低圧領域の油溜りへと戻すことができる。従って、油循環率（ＯＣＲ）を確実に低減することができる。
【００１３】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記インジェクション室には、外周域に環状油収集溝が設けられ、該環状油収集溝に対して少なくとも１以上の放射状油分離溝が設けられるとともに、前記環状油収集溝内に前記油戻し通路が開口されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、環状油収集溝に対して放射状に設けられている放射状油分離溝によって、インジェクション室内を旋回する中間圧ガス冷媒流の流速を変化させて油を分離することができる。このため、油分離効率を一段と高めることができるとともに、分離した油を速やかに環状油収集溝により収集して油戻し通路へと導くことができる。従って、油分離効率を高め、油循環率（ＯＣＲ）を一段と低減することができる。
【００１５】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記油戻し通路には、前記インジェクション室と前記低圧領域とを連通する油戻し孔に外周面に螺旋溝を有するピンを挿入して構成される減圧機構が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、油戻し孔に螺旋溝を有するピンを挿入して構成される減圧機構を介してインジェクション室で分離された中間圧の油を低圧に減圧し、中間圧のインジェクション室内から低圧領域の油溜りへと双方の圧力を維持しながら、速やかに排出することができる。このため、油戻し通路に必要な中間圧から低圧への減圧機構を細長いキャピラリチューブや微細孔のオリフィス等を用いることなく、簡素に構成することができる。
【００１７】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記固定スクロール部材および前記旋回スクロール部材は、その渦巻き状ラップの先端面およびボトム面の渦巻き方向に沿う所定位置に段部を備え、前記渦巻き状ラップの高さが内周側の高さよりも外周側の高さが高くされた固定スクロール部材および旋回スクロール部材とされており、前記段部に向けて前記インジェクション室で分離された油の一部を導く油注入孔が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、渦巻き状ラップの高さが内周側の高さよりも外周側の高さが高くされた固定スクロール部材および旋回スクロール部材を備え、渦巻き状ラップの周方向および高さ方向の双方に三次元圧縮が可能とされたスクロール圧縮機において、固定スクロール部材および旋回スクロール部材の段部に、油注入孔によってインジェクション室で分離された油の一部を導き、比較的ガス漏れし易い段部における渦巻き状ラップ間のシールに供することができる。こうして、インジェクション室で中間圧ガス冷媒から分離された油の一部を低圧領域の油溜りに戻し、一部を圧縮室の段部に向け注入してラップ間のシールに用いることにより、油循環率（ＯＣＲ）の低減効果と圧縮効率の向上効果とを双方のバランスを調整しつつ享受することができる。
【００１９】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記固定スクロール部材および前記旋回スクロール部材は、その渦巻き状ラップの先端面およびボトム面の渦巻き方向に沿う所定位置に段部を備え、前記渦巻き状ラップの高さが内周側の高さよりも外周側の高さが高くされた固定スクロール部材および旋回スクロール部材とされるとともに、前記先端面の段部より内周側および外周側にそれぞれチップシールが設けられており、前記外周側チップシールの背面に前記インジェクション室で分離された油の一部を導く油導入孔が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、渦巻き状ラップの高さが内周側の高さよりも外周側の高さが高くされた固定スクロール部材および旋回スクロール部材を備え、渦巻き状ラップの周方向および高さ方向の双方に三次元圧縮が可能とされたスクロール圧縮機において、渦巻き状ラップの先端面の段部より外周側に設けられているチップシールの背面に、油導入孔によりインジェクション室で分離された油の一部を導き、外周側チップシールに背圧を付加してチップシール効果を向上させることができる。こうして、インジェクション室で中間圧ガス冷媒から分離された油の一部を低圧領域の油溜りに戻し、一部をチップシールの背面に導いてチップシール効果を高めることにより、油循環率（ＯＣＲ）の低減効果と圧縮効率の向上効果とを双方のバランスを調整しつつ享受することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、油分離機能を備えるインジェクション室において冷媒回路から抽出された中間圧ガス冷媒中に含まれている油を分離し、中間圧ガス冷媒のみをガスインジェクションポートを介して圧縮室にインジェクションすることができるとともに、インジェクション室で分離された油を油戻し通路より低圧領域の油溜りへと排出することができるため、油循環率（ＯＣＲ）を低減し、システム効率を向上させることができるとともに、圧縮機での潤滑油不足を解消することができる。また、インジェクション室を設けることにより、複数のガスインジェクションポートを設ける場合に、インジェクション管の構成を簡素にすることができる。さらに、能力の増大が不要な低負荷時には、ガスインジェクションを停止することにより、ガスインジェクションポート、インジェクション室、油戻し通路をバイパス方式の容量制御機構として利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図３を用いて説明する。
図１には、本実施形態にかかるスクロール圧縮機の要部の縦断面図が示されている。スクロール圧縮機１は、円筒状の密閉ハウジング２を備えている。密閉ハウジング２内の下方部には、図示省略の電動モータが固定設置されており、その上方部に密閉ハウジング２に固定設置された支持部材３を介してスクロール圧縮機構４が設けられている。
【００２３】
密閉ハウジング２の内部は、低圧雰囲気とされる構成であり、その下方部には図示省略の冷媒吸入管が接続され、冷媒回路側から低温低圧の冷媒ガスが密閉ハウジング２内に吸入されるようになっている。また、密閉ハウジング２の上部には、ディスチャージカバー５が全周溶接によって取り付けられており、その上部には、さらにアッパーハウジング６が全周溶接により設置され、吐出管８が接続された吐出室７が形成されている。
【００２４】
スクロール圧縮機構４は、固定端板１０Ａ上に立設された固定渦巻き状ラップ１０Ｂを備えた固定スクロール部材１０と、旋回端板１１Ａ上に立設された旋回渦巻き状ラップ１１Ｂを備えた旋回スクロール部材１１とを備えており、この固定スクロール部材１０および旋回スクロール部材１１を互いに位相を１８０度ずらし、一対の圧縮室１２が形成されるように咬合することによって構成されている。
【００２５】
固定スクロール部材１０は、その外周フランジ部１０Ｃがボルト１３を介して支持部材３に締結されることにより固定設置されている。一方、旋回スクロール部材１１は、支持部材３上のスラスト軸受部に摺動可能に支持されており、旋回端板１１Ａの背面に設けられているボス部１１Ｃに対して、電動モータ（図示省略）に結合されたクランク軸の軸端に設けられているクランクピン１４がドライブブッシュ１５を介して結合されることにより、固定スクロール部材１０の周りに旋回駆動可能とされている。また、旋回スクロール部材１１と支持部材３との間には、旋回スクロール部材１１の自転を阻止するオルダムリング等の自転防止機構１６が設けられている。
【００２６】
固定スクロール部材１０の固定端板１０Ａには、その中央部分に吐出ポート１０Ｄが穿設されるとともに、吐出ポート１０Ｄを囲むように背面側に環状突出部１０Ｅが突設されている。環状突出部１０Ｅは、ディスチャージカバー５に設けられている環状凹部５ＡにＯリング１７を介して密閉状態に嵌合されている。ディスチャージカバー５には、吐出ポート１８および吐出弁１９が設けられており、圧縮室１２から吐出ポート１０Ｄを経て吐き出された高圧ガスを吐出ポート１８および吐出弁１９を介して吐出室７内に吐出する構成としている。
【００２７】
環状突出部１０Ｅの外周側には、固定端板１０Ａの背面とディスチャージカバー５と内周面とで限界され、シール部材２０によって密閉されたインジェクション室２１が形成されている。このインジェクション室２１は、油分離機能を備えた構成とされ、図３に示されるように、油を遠心分離するために円筒形状とされており、水平方向からインジェクション室２１に対して接線方向に中間圧ガス冷媒を導入するインジェクション管２２が接続されている。インジェクション管２２には、図示省略の冷媒回路側に設けられた中間冷却器または気液分離器から抽出された中間圧ガス冷媒を導く配管２３が接続され、この配管２３に設けられている電磁弁２４を開閉することによりガスインジェクションをオン／オフできる構成とされている。
【００２８】
インジェクション室２１の適所には、圧縮室１２と連通され、冷媒回路側から抽出された中間圧のガス冷媒を圧縮途中の圧縮室１２内にインジェクションするためのガスインジェクションポート２５が、固定端板１０Ａに穿設されて少なくとも１個以上設けられている。また、インジェクション室２１と密閉ハウジング２内の低圧領域との間には、インジェクション室２１内で中間圧ガス冷媒から分離された油を密閉ハウジング２内の低圧領域に戻す油戻し通路２６が設けられている。
【００２９】
油戻し通路２６は、固定端板１０Ａに設けられ、インジェクション室２１内の中間圧領域と密閉ハウジング２内の低圧領域とを連通するものである。このため、図２に示されるように、双方の圧力を維持できるように減圧機構２７が介装されている。この減圧機構２７は、油戻し穴２６Ａ内に外周に螺旋溝２７Ａを設けたピン２７Ｂを挿入することによって構成されている。また、油戻し通路２６は、インジェクション室２１内で分離された油が冷媒ガスの旋回流により集まり易い位置に設けられるものとする。
【００３０】
なお、上記のスクロール圧縮機１は、周知の如く、密閉ハウジング２の底部が油溜りとされており、所定量の潤滑油が充填され、図示省略されているクランク軸の下端部に設けられている給油ポンプにより、クランク軸の軸線方向に穿設されている給油穴を介して上部のスクロール圧縮機構４に給油し、スクロール圧縮機構４における所要潤滑箇所を潤滑できるように構成されている。
【００３１】
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
冷媒回路内を循環してスクロール圧縮機１に戻ってくる低温低圧の冷媒ガスは、冷媒吸入管を経て密閉ハウジング２内の下方部空間に吸い込まれる。この冷媒は、密閉ハウジング２内を流通し、図示省略の吸入口を経て固定スクロール部材１０および旋回スクロール部材１１により構成されるスクロール圧縮機構４の圧縮室１２内に吸入され、高温高圧状態に圧縮された後、吐出ポート１０Ｄから吐き出される。
【００３２】
この高温高圧の冷媒ガスは、さらにディスチャージカバー５に設けられている吐出ポート１８および吐出弁１９を介して吐出室７内に吐出され、吐出管８を経て冷媒回路へと送出される。冷媒回路に送出される高温高圧冷媒ガス中には密閉ハウジング２内に充填されている潤滑油が微量ずつ溶け込み、冷媒回路側に持ち去られ、冷媒と共に冷媒回路内を循環している。この冷媒は、冷媒回路内を循環する間に空気等と熱交換され、冷凍サイクルを繰り返すことによって冷凍、冷房あるいは暖房に供される。
【００３３】
冷媒回路に循環された冷媒は、能力向上やＣＯＰ（成績係数）向上のために、冷媒回路中に設けられている中間冷却器あるいは気液分離器から一部が中間圧ガス冷媒として抽出され、配管２３、電磁弁２４を介してスクロール圧縮機１のインジェクション管２２に導かれる。この中間圧ガス冷媒は、インジェクション管２２を介して円筒形状のインジェクション室２１内に接線方向から導入されるため、図３に実線矢印で示されるように、旋回流が与えられる。これによって、中間圧ガス冷媒中に含まれている油を、遠心分離効果を利用して効率よく分離することができる。油が分離された中間圧のガス冷媒は、ガスインジェクションポート２５を介して圧縮室１２内へとインジェクションされる。
【００３４】
一方、インジェクション室２１内で中間圧のガス冷媒中から分離された油は、油戻し通路２６を経て密閉ハウジング２内の低圧領域へと排出される過程で減圧機構２７により低圧状態に減圧される。この油は、密閉ハウジング２内の低圧領域に排出され、さらに重力によって密閉ハウジング２底部の油溜りへと流下し、再びスクロール圧縮機構４の潤滑に供されることになる。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、圧縮室１２にインジェクションする中間圧ガス冷媒を、油分離機能を有するインジェクション室２１に導入し、中間圧ガス冷媒中に含まれている油を遠心分離により効率よく分離してガス冷媒のみを圧縮室１２にインジェクションするとともに、分離した油を密閉ハウジング２内の低圧領域へと速やかに排出し、油溜りに戻すようにしている。このため、ガスインジェクションによる能力向上およびＣＯＰ（成績係数）向上等の効果が得られるのみならず、スクロール圧縮機１から冷媒回路に循環される潤滑油の油循環率（ＯＣＲ）［全質量流量（冷媒流量＋油流量）に対する油の質量流量の比］を低減し、システム効率を向上させることができるとともに、スクロール圧縮機１での潤滑油不足を解消できる等の効果を奏する。
【００３６】
また、インジェクション室２１を設けることにより、一対の圧縮室１２に対してそれぞれガスインジェクションポート２５を設ける場合でも、各ポート２５に対して個別に中間圧ガス冷媒を導くインジェクション管２２を設ける必要がなく、構成を簡素にすることができる。さらに、能力の増大を必要としない低負荷時には、電磁弁２４を閉じてガスインジェクションを停止することにより、ガスインジェクションポート２５、インジェクション室２１、油戻し通路２６を介して圧縮中の冷媒ガスの一部を低圧領域（吸入領域）に戻すことができるため、バイパス方式の容量制御機構として利用することができる。
【００３７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図４を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、インジェクション室２１に油収集溝３０および油分離溝３１を設けている点が異なる。その他の点については第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、図４に示されるように、インジェクション室２１の底面に、その外周域に沿って環状に油収集溝３０を設け、この油収集溝３０内に油戻し通路２６を開口した構成としている。また、油収集溝３０に対して少なくとも１個以上（本実施形態では９０度間隔で４個）の油分離溝３１を放射状に設けた構成としている。
【００３８】
上記のように、インジェクション室２１の外周域に設けた環状の油収集溝３０に対して放射状に油分離溝３１を設けることにより、インジェクション室２１内を旋回する中間圧ガス冷媒流の流速を変化させて油を分離することができる。このため、遠心分離効果との相乗効果によって油分離効率を一段と高めることができる。また。分離した油を速やかに環状油収集溝３０により収集して環状油収集溝３０内に開口されている油戻し通路２６へと導くことができる。従って、油分離効率を高め、上記第１実施形態の比べ油循環率（ＯＣＲ）を一段と低減することができる。
【００３９】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、インジェクション室２１内で分離した油の一部を圧縮室１２内に注入するようにしている点が異なる。その他の点については第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、図５に示されるように、上記した固定スクロール部材１０および旋回スクロール部材１１に代え、固定スクロール部材４０が、端板４０Ａ上に立設される渦巻き状ラップ４０Ｂの先端面４０Ｃおよびボトム面４０Ｄの渦巻き方向に沿う所定位置に段部を備え、渦巻き状ラップ４０Ｂの高さが内周側の高さよりも外周側の高さが高くされた構成とされている（（図５では、固定スクロール部材４０のみが図示されているが、旋回スクロール部材も同様に構成されているものとする）。
【００４０】
固定スクロール部材４０および旋回スクロール部材を上記の如く段部を備えた構成とすると、渦巻き状ラップ４０Ｂ等の周方向および高さ方向の双方に三次元的に圧縮が可能となる。このようなスクロール圧縮機１では、圧縮機容量を同一としたとき、スクロール部材の外径を大幅に小径化できる効果を奏するが、段部における渦巻き状ラップ間のシールが難しくなる。そこで、本実施形態では、固定スクロール部材４０に、固定スクロール部材４０および旋回スクロール部材の段部に向け、インジェクション室２１内で中間圧ガス冷媒から分離された油の一部を注入する油注入孔４１を設けた構成としている。
【００４１】
上記のように、固定スクロール部材４０に油注入孔４１を設け、インジェクション室２１でガスインジェクションする中間圧ガス冷媒から分離された油の一部を、固定スクロール部材４０および旋回スクロール部材の段部に向けて注入することによって、その油を比較的ガス漏れし易い段部における渦巻き状ラップ４０Ｂ等の間のシールに供することができる。これにより、三次元圧縮ができる構成としたスクロール圧縮機１において、渦巻き状ラップ４０Ｂ等の間のシール効果を高め体積効率を向上させることができる。
【００４２】
ここで、油注入孔４１から段部に向けて注入する油の量は、インジェクション室２１内で分離された油のうちの例えば数分の一の量とする。こうして、インジェクション室２１で中間圧ガス冷媒から分離された油の一部を油戻し通路２６を介して低圧領域の油溜りに戻し、一部を圧縮室１２内の渦巻き状ラップ４０Ｂ等の段部に向け注入してラップ間のシールに用いることにより、油循環率（ＯＣＲ）の低減効果と圧縮効率の向上効果とを双方のバランスを調整しつつ享受することが可能となる。
【００４３】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、インジェクション室２１内で分離した油の一部をチップシール５１の背面に導くようにしている点が異なる。その他の点については第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態は、固定スクロール部材４０および旋回スクロール部材を上記第３実施形態と同様、渦巻き状ラップ４０Ｂ等の先端面４０Ｃおよびボトム面４０Ｄに端部を備えた構成としている。このような固定スクロール部材４０および旋回スクロール部材では、渦巻き状ラップ４０Ｂの先端面４０Ｃに対して、段部を境に内周側と外周側とにそれぞれ別々にチップシール５０，５１が設けられる。
【００４４】
このチップシール５０，５１は、通常、渦巻き状ラップ４０Ｂ等の先端面４０Ｃに設けられた溝に嵌合されて設置され、その背面に侵入付加される圧力により相手方スクロール部材のボトム面に押し付けられることにより、シール効果が得られる構成とされている。しかし、チップシール５０，５１のうち、外周側のチップシール５１は、十分高い背圧が付加される圧力環境下にはないために、押し付け圧が不足する傾向にある。この問題を解消するため、本実施形態では、固定スクロール部材４０に、外周側のチップシール５１の背面にインジェクション室２１内で中間圧ガス冷媒から分離された油の一部を導く油導入孔５２を設けた構成としている。
【００４５】
上記のように構成することにより、インジェクション室２１でガスインジェクションする中間圧ガス冷媒から分離された油の一部を、油導入孔５２を介して外周側のチップシール５１の背面に導き、その圧力で外周側チップシール５１を相手方スクロール部材のボトム面４０Ｄ等に押し付け、渦巻き状ラップ４０Ｂ等の先端面の隙間をシールすることができる。これにより、三次元圧縮ができる構成としたスクロール圧縮機１において、渦巻き状ラップ４０Ｂ等のチップシール効果を高め体積効率を向上させることができる。
【００４６】
ここで、油導入孔５２により外周側チップシール５１の背面に導く油の量は、インジェクション室２１内で分離された油のうちの例えば数分の一の量とする。こうして、インジェクション室２１で中間圧ガス冷媒から分離された油の一部を油戻し通路２６を介して低圧領域の油溜りに戻し、一部を外周側チップシール５１の背面に導いて渦巻き状ラップ４０Ｂ等の先端面のチップシールに用いることにより、油循環率（ＯＣＲ）の低減効果と圧縮効率の向上効果とを双方のバランスを調整しつつ享受することが可能となる。
【００４７】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、密閉型のスクロール圧縮機１を例に説明したが、本発明は密閉型スクロール圧縮機１に限定されるものではなく、外部駆動源により駆動される構成の開放型スクロール圧縮機にも同様に適用できるものである。また、インジェクション室２１は、油分離機能を備えた構成とされておればよく、必ずしも円筒形状に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機の要部の縦断面図である。
【図２】図１に示すスクロール圧縮機の部分拡大図である。
【図３】図１に示すスクロール圧縮機のインジェクション室の概略平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るスクロール圧縮機のインジェクション室の概略平面図である。
【図５】本発明の第３および第４実施形態に係るスクロール圧縮機のスクロール部材の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  スクロール圧縮機
１０，４０  固定スクロール部材
１０Ａ，４０Ａ  固定端板
１０Ｂ，４０Ｂ  固定渦巻き状ラップ
１１  旋回スクロール部材
１１Ａ  旋回端板
１１Ｂ  旋回渦巻き状ラップ
１２  圧縮室
２１  インジェクション室
２２  インジェクション管
２５  ガスインジェクションポート
２６  油戻し通路
２６Ａ  油戻し孔
２７  減圧機構
２７Ａ  螺旋溝
２７Ｂ  ピン
３０  環状の油収集溝
３１  放射状の油分離溝
４０Ｃ  先端面
４０Ｄ  ボトム面
４１  油注入孔
５１  外周側のチップシール
５２  油導入孔
【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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