WO2013145713A1

WO2013145713A1 - 圧縮機

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Publication number: WO2013145713A1
Application number: PCT/JP2013/002042
Authority: WO
Inventors: 小村　正人; 忠資堀田; 江原　俊行; 井上　孝; 神谷　治雄
Original assignee: 株式会社デンソー; 株式会社日本自動車部品総合研究所
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2013-10-03
Also published as: US9765780B2; JP5745450B2; JP2013209954A; US20150125330A1; DE112013001840T5

Abstract

　逆止弁（３００）は、弁座部（３０２）およびリード弁体（３０３）を備え、圧縮室（１５）に中間圧の冷媒ガスを注入するインジェクションポート（４００）の流入口（４００ａ）に隣接する中間圧冷媒供給路（８０）の収容穴（３１０）に収容されている。インジェクションポート（４００）の流入口（４００ａ）の中心（Ｏｐ）は、弁座部（３０２）に設けられた弁座通路（３０４）の中心軸（Ｏ）からオフセットしている。

Description

圧縮機

関連出願の相互参照

　本開示は、２０１２年３月３０日に出願された日本国特許出願第２０１２－８１３２７号に基づくものであり、この開示をもってその内容を本明細書中に開示したものとする。

　本開示は中間圧ガスを圧縮室にインジェクションする圧縮機に関する。

　特許文献１などに見られるように、圧縮機に圧縮対象流体をインジェクションして圧縮対象流体の過給を図るようにした圧縮機が知られている。冷凍空調用の電動圧縮機としては、圧縮部がレシプロ式のもの、ロータリー式のもの、スクロール式のものがあるが、スクロール式の圧縮機が高効率、低騒音、低振動という特徴を活かして実用化されてきた。そして、スクロール式圧縮機では、固定スクロールと旋回スクロールとの間に形成される圧縮室に、中間圧の冷媒ガスを、逆止弁を介してインジェクションして、スクロール式圧縮機の特徴である緩やかな圧縮を利用して、安定的に、効率のよいガスインジェクションを実現している。しかしながら、逆止弁から、固定スクロールと旋回スクロールとの間に形成される圧縮室までの経路が複雑かつ長い場合には、デッドボリュームが大きくなり、圧縮効率に影響を及ぼすとともに、潤滑油の侵入量を増大させ、抜けを悪化させて潤滑が不安定になり、性能が不安定になることが知られている。

　特許文献１の従来技術では、固定スクロールの鏡板に、その背面側から圧縮室までほぼ壁厚方向に貫通するインジェクションポートが設けられている。インジェクションポートに対応する固定スクロールの鏡板の外面には、インジェクションパイプが接続されたブロックを当てがい、双方の間に逆止弁室を形成している。ブロックにおけるインジェクションパイプからの導入口にリード弁体をボルトで係止して逆止弁を構成している。ここで、インジェクションパイプの導入口とインジェクションポートは、同軸状に設置されている。また、逆止弁室の一部にリード弁体のバルブストッパが設けられている。

　特許文献１の従来技術は、構造が簡易で、デッドボリュームが比較的小さく、圧縮流体の再膨張や潤滑油の流出を防止することができるものである。しかしながら、次のような（１）～（３）の問題点が生じていた。

　（１）従来技術ではリード弁体のリフト方向とインジェクションポートとの位置関係に留意しておらず、位置関係によっては流路抵抗が高くなり、インジェクション流量が低下する恐れがある。また、リード弁体の形状が大きいため、デッドボリュームをさらに低減したいときには搭載困難となる。

　（２）従来技術ではリード弁体を固定するボルトが必要となり、部品コストが高くなる。また、組み付け工数も増えるため、組み付けコストが高くなる。

　（３）通常、リード弁体を使用する場合、バルブストッパが必要となる。従来技術にもバルブストッパを設ける記載があり、冷媒通路と別加工を必要とするため、加工コストが高くなる。

　その他、中間圧ガスをインジェクションする冷凍サイクル用圧縮機としては、特許文献２において開示されたものがある。特許文献２においては、固定スクロールの背面側から突出したインジェクションポート内に、ポートの軸方向と直交する方向に開閉するリード弁体を挿入しており、デッドボリュームを低減することはできず、軸方向のスペース確保に問題があった。特許文献３は、リキッドインジェクションをおこなうもので、インジェクションポートに連通する接続管に、空洞容積を狭めるための詰め物を設けてガス化しないようにしたもので、流路全体としてはデッドボリュームを低減することができないものであった。

特開平１１－１０７９５０号公報特開２００９－２８７５１２号公報特開２００３－７４４８３号公報特開２０１１－１５７８９５号公報

　本開示の目的は、上記問題に鑑み、中間圧ガスを圧縮室にインジェクションする圧縮機において、デッドボリュームを低減し、インジェクション特性を向上したものを提供することにある。

　本開示に基づく圧縮機は、低圧の冷媒が流れる低圧冷媒供給路と、前記低圧冷媒供給路から供給された前記冷媒を前記低圧より高い高圧に圧縮し、吐出する圧縮室と、前記低圧より高く、かつ、前記高圧より低い中間圧の冷媒を前記圧縮室にインジェクションすべく前記圧縮室に対しインジェクションポートを介して連通可能な中間圧冷媒供給路とを備えたハウジングを有する。圧縮機は、前記インジェクションポートの流入口に隣接する前記中間圧冷媒供給路の収容穴に収容された逆止弁をさらに有し、前記逆止弁は弁座部およびリード弁体を備える。前記弁座部は、弁座と、前記弁座の径方向内側において前記弁座部を貫通して延設され、前記冷媒が流れる弁座通路とを有する。前記インジェクションポートの前記流入口の中心が前記弁座通路の中心軸からオフセットしている。前記リード弁体は、前記弁座通路を閉鎖すべく前記弁座に対し着座可能であるとともに、前記弁座通路を開放すべく前記弁座から離座可能である。前記リード弁体が前記弁座から離座する際に、前記リード弁体の少なくとも一部を収容する逆止弁室を、前記収容穴における前記弁座部と、前記収容穴の壁面との間に設けている。

図１は、本開示の一実施形態のヒートポンプサイクルを示す説明図である。図２は、本開示の一実施形態の圧縮機の断面図である。図３（ａ）は、本開示の一実施形態の圧縮機の圧縮室周辺の断面図であり、図３（ｂ）は、リード弁体周辺の正面拡大断面図であり、図３（ｃ）は、リード弁体の平面図である。図４（ａ）は、本開示の一実施形態の第一の変形例におけるリード弁体周辺の断面図であり、図４（ｂ）は、第一の変形例のリード弁体の断面図である。（ａ）は、本開示の一実施形態の第二の変形例におけるリード弁体の周辺の正面断面図であり、図５（ｂ）は、収容穴の正面断面図であり、図５（ｃ）は、第二の変形例のリード弁体の平面図である。

　以下、図面を参照して、本開示の一実施形態を説明する。以下に説明する実施形態およびその変形例において、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。

　本開示の一実施形態は、本開示の原理を冷凍サイクル、より具体的には、給湯システムのヒートポンプサイクルに適用した例である。図１は、本実施形態のヒートポンプサイクルを示す説明図である。このヒートポンプサイクルは、冷媒を吸入して圧縮する圧縮機１と、給湯水と圧縮機１により吐出された冷媒とで熱交換を行う熱交換器（水冷媒熱交換器）２と、熱交換器２から流出した冷媒を減圧する第１膨張弁３および第２膨張弁４と、外気から吸熱して冷媒を蒸発させる熱交換器（蒸発器）５と、熱交換器５から流出した冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離して余剰冷媒を蓄え、気相冷媒を冷媒配管３８を介して圧縮機１に供給する気液分離器６とを備える。

　このヒートポンプサイクルにおいては、第１膨張弁３の下流かつ第２膨張弁４の上流の分岐点７で分岐し、第１膨張弁３によっていったん減圧された中間圧の冷媒ガスを、中間圧配管８を介して圧縮機１に供給する。圧縮機１の冷媒吐出通路５４（図２参照）は、油分離器４０の冷媒流入口４７に、冷媒吐出口５４ａおよび冷媒配管４８を介して接続されている。油分離器４０は、圧縮機１のハウジング３０から吐出された圧縮冷媒から潤滑油を分離し、分離された潤滑油を、配管接続部材３４を介してハウジング３０内に戻す役割を果たす。

　本開示の一実施形態では、本開示の原理を給湯システムのヒートポンプサイクルに適用しているが、その他のシステムや、装置の冷凍サイクル（ヒートポンプサイクルを含む）に適用してもよい。例えば、本開示の原理を車両空調装置の冷凍サイクルに適用しても良く、その他産業用や家庭用エアコンの冷凍サイクルに適用しても良い。また、本開示の一実施形態では、本開示の原理をスクロール圧縮機として構成された圧縮機１に適用した例について説明するが、必ずしもこれに限定されるものではなく、その他の形式の１段圧縮式の圧縮機に適用することもできる。さらに、本開示の原理は、２段圧縮式の圧縮機にも適用可能である。また、本開示の一実施形態のヒートポンプサイクルでは、熱交換器５の下流側に気液分離器６を設けているが、気液分離器６が設けられていないヒートポンプサイクルに本開示の原理を適用することもできる。

　図２は、本開示の一実施形態の圧縮機１の断面図である。この圧縮機１は、スクロール型の電動圧縮機であり、冷媒（冷媒ガス）を圧縮する圧縮機構部１０と、圧縮機構部１０を駆動する電動機部２０とを上下方向（縦方向）に配置した縦置きタイプになっている。本実施形態では圧縮機１を縦置きタイプとして説明するが、横置きタイプであってもよい。圧縮機構部１０および電動機部２０はハウジング３０に収容されている。電動機部２０は、固定子をなすステータ２１と、回転子をなすロータ２２とを有している。ステータ２１は、ステータコア２１１と、ステータコア２１１に巻き付けられたステータコイル２１２とを有している。

　ステータコイル２１２に対する電力の供給は給電端子２３を介して行われる。給電端子２３はハウジング３０の上端部に配置されている。ステータコイル２１２に電力が供給されるとロータ２２に回転磁界が与えられてロータ２２に回転力が発生し、駆動軸２５がロータ２２と一体に回転する。駆動軸２５は円筒状に形成されており、その内部空間は、駆動軸２５の摺動部（潤滑対象部位）に潤滑油を供給する給油通路２５１を構成している。給油通路２５１は、駆動軸２５の下端面にて開口しており、駆動軸２５の上端面においては閉塞部材２６で閉塞されている。

　駆動軸２５のうちロータ２２よりも下方側に突出している部位には、水平方向（軸方向と直交する方向）に突出する鍔部２５２が形成されている。鍔部２５２には、バランスウェイト２５４が設けられている。ロータ２２の上下方向両側にもバランスウェイト２２１、２２２が設けられている。駆動軸２５は、軸受部２７、２９１で支承されている。ミドルハウジング２９は、上方側から下方側に向かって階段状に外径および内径が拡大する円筒形状を有しており、その最外周面がハウジング３０の筒状部材３１に固定されている。ミドルハウジング２９のうち上方側部位が軸受部２９１を構成している。ミドルハウジング２９のうち下方側部位には、圧縮機構部１０の可動部材をなす可動スクロール（旋回スクロールとも称する）１１が収容されている。可動スクロール１１の下方側には、圧縮機構部１０の固定部材をなす固定スクロール１２が固定保持されている。可動スクロール１１は、固定スクロール１２に対して摺動可能に構成されている。

　可動スクロール１１および固定スクロール１２は、円板状の可動スクロール基板部１１１および固定スクロール基板部１２１をそれぞれ有している。可動スクロール基板部１１１および固定スクロール基板部１２１は互いに上下方向に対向するように配置されている。可動スクロール基板部１１１の中心部には、駆動軸２５の下端部、即ち、偏心部２５３が挿入される円筒状のボス部１１３が形成されている。偏心部２５３は、駆動軸２５の回転中心に対して偏心している。

　可動スクロール１１および固定スクロール１２には、可動スクロール１１が偏心部２５３周りに自転することを防止する自転防止機構（図示せず）が設けられている。このため、駆動軸２５が回転すると、可動スクロール１１は偏心部２５３周りに自転することなく、駆動軸２５の回転中心を公転中心として公転運動（旋回）する。可動スクロール１１とミドルハウジング２９との間には、２枚のスラストプレート１３、１４が上下方向に積層されている。スラストプレート１３のミドルハウジング２９に対する位置決めは、位置決めピン１３１によって行われる。スラストプレート１４は可動スクロール１１に固定され、可動スクロール１１に対する位置決めは、位置決めピン１４１によって行われている。

　可動スクロール１１には、可動スクロール基板部１１１から固定スクロール１２側に向かって突出する渦巻き状の歯部（スクロールラップ）１１２が形成されている。固定スクロール基板部１２１の上面（可動スクロール１１側の面）には、可動スクロール１１の歯部１１２と噛み合う渦巻き状の歯部（スクロールラップ）１２２が形成されている。両スクロール１１、１２の歯部１１２、１２２同士が噛み合って複数箇所で接触することによって、三日月状の圧縮室１５が複数個形成される。圧縮室１５には、冷媒吸入口３６および冷媒吸入通路１２８を通じて冷媒が供給される。冷媒吸入口３６および冷媒吸入通路１２８は、圧縮室１５に低圧冷媒ガスを供給する低圧冷媒供給路３７を構成している。冷媒吸入口３６には冷媒配管３８が接続されている。固定スクロール基板部１２１の冷媒吸入通路１２８は、固定スクロール基板部１２１の渦巻き状の溝部のうち最外周側の部位（歯部１２２と固定スクロール基板部１２１の外周縁部との間に形成される溝部のうちの最外周側の部位）と連通している。

　固定スクロール基板部１２１の中心部には、圧縮室１５で圧縮された冷媒が吐出される吐出孔１２３が形成されている。固定スクロール基板部１２１内において吐出孔１２３の下方側には、吐出孔１２３と連通する吐出室１２４が形成されている。吐出室１２４は、固定スクロール１２の下面に形成された凹部１２５と、固定スクロール１２の下面に固定された区画部材１８とによって区画形成されている。吐出室１２４には、圧縮室１５への冷媒の逆流を防止する逆止弁をなすリード弁体１７と、リード弁体１７の最大開度を規制するストッパ１９とが配置されている。吐出室１２４の冷媒は、固定スクロール基板部１２１内に形成された冷媒吐出通路５４と、ハウジング３０の筒状部材３１に形成された冷媒吐出口５４ａ（図１参照）とを通じてハウジング３０外部へ吐出されるようになっている。

　図１に示すように、ハウジング３０の冷媒吐出口５４ａは、油分離器４０の冷媒流入口４７に、冷媒配管４８を介して接続されている。油分離器４０の冷媒流入口４７に流入した冷媒は、油分離器４０内の円筒状空間に導入され、円筒状空間において冷媒に旋回流れを生じさせ、冷媒の旋回流れによって生じる遠心力の作用によって、冷媒から潤滑油が分離される。油分離器４０は、ハウジング３０から吐出された圧縮冷媒から潤滑油を分離し、分離された潤滑油を、配管接続部材３４を介して、ハウジング３０内に戻す役割を果たす。潤滑油が分離された冷媒ガスは、冷媒配管４９を通じて、熱交換器２に供給される。

　固定スクロール基板部１２１の内部には、固定側給油通路（図示せず）が形成されており、可動スクロール基板部１１１の内部には、可動スクロール１１の公転運動（旋回）時に固定側給油通路と間欠的に連通する可動側給油通路（図示せず）が形成されている。油分離器４０からの潤滑油は、配管接続部材３４を通り、固定スクロール基板部１２１と可動スクロール基板部１１１間に供給され、その後、偏心部２５３と、可動スクロール１１のボス部１１３の間に供給されるとともに、給油通路２５１を介して、軸受部２７、２９１などに供給される。ハウジング３０の底部には、貯油室３５が形成されている。

　以上説明した冷媒の供給・吐出経路、潤滑油の供給経路は、一例として示したものであって、これらに限定されるものではなく、その他の周知の変形例に置換しても良い。なお、図２に示した圧縮機１は、以下に述べるインジェクション機構（インジェクション装置とも称する）以外は、特許文献４の圧縮機と基本的には同じものであるので、説明を一部省略する。

　次に、中間圧ガスを圧縮機の圧縮室にインジェクションするインジェクション機構について説明する。図３（ａ）は、本開示の一実施形態の圧縮室周辺の断面図であり、図３（ｂ）は、リード弁体周辺の正面拡大断面図であり、図３（ｃ）は、リード弁体の平面図である。

　中間圧ガスを圧縮機の圧縮室にインジェクションする場合、特に、二酸化炭素を冷媒とするときには、高効率運転範囲では、比熱比・ガス密度が高く、デッドボリュームの低減とガスの流入性の向上が求められている。本実施形態では、中間圧の冷媒を対応する複数の圧縮室１５にそれぞれインジェクションするための複数のインジェクションポート（以下、略してポートと称する）４００が固定スクロール１２の固定スクロール基板部１２１に設けられている。複数のポート４００およびその周辺部は略同様の構成となっているため、以下の説明では、複数のポート４００のうちの１つについてのみ説明する。また、必要であれば、複数のポート４００に代えて、中間圧の冷媒を複数の圧縮室１５のうちの対応する１つにインジェクションするための１つのポート４００のみを設けてもよい。図３（ｂ）に示すように、ポート４００は、逆止弁３００の弁座通路３０４に対して、リード弁体３０３の連結部３０３ａと反対側において、弁座通路３０４から径方向にオフセットしている。

　圧縮室１５にインジェクションされる冷媒（中間圧ガス）は、図１の分岐点７から、中間圧配管８を通って圧縮機１の内部に導入される。中間圧配管８は、図２の区画部材１８に設けられた通路９に接続し、中間圧が、固定スクロール基板部１２１に設けられた収容穴３１０に圧入された逆止弁３００を通じてポート４００に供給される。通路９と、固定スクロール基板部１２１に設けられた収容穴３１０およびポート４００とによって、圧縮室１５に中間圧の中間圧ガス（冷媒ガス）を供給する中間圧冷媒供給路８０が構成されている。なお、中間圧配管８を通じて通路９に供給される中間圧ガスの圧力は、圧縮機１の冷媒吸入口３６に吸入される低圧の冷媒の圧力（吸入圧）より高く、圧縮機１の冷媒吐出口５４ａから吐口される高圧の冷媒の圧力（吐出圧）より低い。ここで、吸入圧を第１の圧力とし、吐出圧を第２の圧力とした場合、中間圧ガスの圧力は、第１の圧力より高く、第２の圧力より低い圧力と言える。通路９とポート４００との間には、ポート４００から通路９へと冷媒が逆流することを防止する逆止弁３００が設けられており、中間圧ガスは、逆止弁３００、ポート４００の順に通過し、圧縮室１５へ供給される。圧縮室１５と逆止弁３００との間の空間がデッドボリュームとなる。この容積の存在が再膨張損失の原因となるため、できるだけ小さくすることが望ましい。

　逆止弁３００の詳細を図３（ａ）～図３（ｃ）に示す。本実施形態では、逆止弁３００を、できるだけ圧縮室１５の近くに配置している。図３（ａ）の上下方向（駆動軸２５の中心軸Ｏｄの軸線方向）において、圧縮室１５とは反対側に位置する固定スクロール基板部１２１の表面には、収容穴３１０がポート４００の延設方向に略平行に凹設されている。本実施形態では、収容穴３１０は略円形の断面を有する円形穴として形成されている。また、図２に示すように、ポート４００および収容穴３１０を吐出室１２４に隣接する限られた領域に設けている。このため、ポート４００の延設方向および収容穴３１０の延設方向は、駆動軸２５の中心軸Ｏｄの軸線方向に対して斜めに傾斜している。しかし、対応する圧縮室１５の真下に十分な領域を確保できる場合は、圧縮室１５の真下において、ポート４００の延設方向および収容穴３１０の延設方向が駆動軸２５の中心軸Ｏｄの軸線方向に対して略平行になるように、ポート４００および収容穴３１０を設けてもよい。逆止弁３００は収容穴３１０に圧入され、ポート４００の流入口４００ａに隣接して配置されている。これにより、ポート４００の長さを短くして、デッドボリュームを小さくすることができる。ポート４００は、圧縮室１５までのデッドボリュームをできるだけ小さくするために、通常、圧縮室１５に最短距離で接続する直線流路が好ましい。

　逆止弁３００は、弁座部（弁座部材とも称する）３０２およびリード弁体３０３から構成されている。弁座部３０２およびリード弁体３０３は、金属（例えば、鉄または鉄合金）によりそれぞれ別体として形成されている。逆止弁３００を収容穴３１０に組み付ける際、リード弁体３０３の円形外周シート部３０３ｃが収容穴３１０の壁面部、即ち、シート部３１０ｂに当接するまで、リード弁体３０３を収容穴３１０に圧入する。次いで、弁座部３０２を収容穴３１０内に圧入し、リード弁体３０３に当接した状態で固定している。これによって、弁座部３０２は、収容穴３１０の弁座部保持領域３１０ａに接触した状態で直接保持される。逆止弁３００の組み付け方法は、この方法に限定されるものではなく、他の方法で組み付けてもよい。例えば、弁座部３０２の外周面に雄ねじを設け、収容穴３１０の内周面に雌ねじを設けてもよい。この場合、弁座部３０２の雄ねじを収容穴３１０の雌ねじに螺合させ、収容穴３１０に挿入されたリード弁体３０３に対し、弁座部３０２を押圧して固定する。

　収容穴３１０にリード弁体３０３および弁座部３０２を組み付けた図３（ａ）および図３（ｂ）の状態で、弁座部３０２と、ポート４００の流入口４００ａとの間に位置する収容穴３１０の空間は、リード弁体３０３を開閉作動させるための逆止弁室３０１を構成している。逆止弁室３０１は、リード弁体３０３が弁座３０２ａから離座する際に、リード弁体３０３の少なくとも一部（具体的には、開閉端部３０３ｂ）を収容する。なお、本実施形態では、弁座通路３０４の中心軸Ｏに直交する方向における逆止弁室３０１の直径は、収容穴３１０の弁座部保持領域３１０ａの直径より小さく設定されている。即ち、逆止弁室３０１の断面積は、弁座部保持領域３１０ａの断面積より小さく設定されている。このように設定することにより、リード弁体３０３を収容穴３１０に圧入する際に、リード弁体３０３の円形外周シート部３０３ｃを当接させるシート部３１０ｂを収容穴３１０内に形成している。逆止弁３００は、円形にすると、組み付け時にも好都合である。なお、逆止弁３００の形状は円形に限定されるものではなく、他の形状であっても良い。図３（ｃ）に示すように、リード弁体３０３は、円形外周シート部３０３ｃの内部に、Ｃ字形（円弧状）の空隙部３０３ｄに囲まれた弁開閉端部３０３ｂが設けられた１枚板で形成されている。そして、弁座部３０２を板厚方向に貫通する弁座通路３０４の周囲を取り囲む環状の弁座３０２ａに着座可能な開閉端部３０３ｂが、連結部３０３ａを介して円形外周シート部３０３ｃに連結されている。リード弁体３０３は、図３（ｂ）に符号Ｂで示す点を回動中心として、長さＡで示す範囲内に位置する開閉端部３０３ｂおよび隣接する連結部３０３ａが、図３（ｂ）に点線で示すように弁座３０２ａから離座し、弁座通路３０４を開放するようになっている。図３（ｂ）の符号ｄは、この時のリード弁体３０３（より具体的には、開閉端部３０３ｂ）のリフト量を示す。

　通常、デッドボリュームを低減するためにリード弁体３０３（具体的には、開閉端部３０３ｂ）の弁座３０２ａからのリフト量はできるだけ小さくする。しかし、インジェクションされる冷媒が通過する際には、弁座３０２ａに近接するリード弁体３０３は流路抵抗となり、流量が低下する原因となり得る。本実施形態では、弁座部３０２（より具体的には、弁座３０２ａ）の中心軸Ｏ２とリード弁体３０３（円形外周シート部３０３ｃ）の中心軸Ｏ１は、逆止弁室３０１の中心軸Ｏ３と概略一致させるように配置する。一方、圧縮室１５へと通じるポート４００の流入口４００ａの中心Ｏｐは、径方向においてリード弁体３０３の連結部３０３ａと反対側となる位置であって、弁座通路３０４の中心軸Ｏよりオフセットした位置に配置する。そのため、図３（ｂ）に破線で示すように、リード弁体３０３の開閉端部３０３ｂが弁座３０２ａから離座して開弁した際、冷媒ガスは、開閉端部３０３ｂと弁座３０２ａとの間の間隙を通って図３（ｂ）左側に流出した後、ポート４００の流入口４００ａに流入することができる。このため、リード弁体３０３のリフト量ｄを小さくしても、流路抵抗を最小限に抑制することができる。特に、インジェクションポート４００の流入口４００ａの中心Ｏｐは、空隙部３０３ｄのうちの対応する一部と、弁座通路３０４の中心軸Ｏに平行な方向において重なっており、この空隙部３０３ｄの対応する一部は、リード弁体３０３の径方向において、弁座通路３０４の中心軸Ｏに対し、連結部３０３ａとは反対側に位置している。具体的には、図３（ｃ）の弁座通路３０４の中心軸Ｏを原点、符号ＬをＸ軸とした際の第２象限IIおよび第３象限IIIからなる領域内に位置する空隙部３０３ｄの一部に、ポート４００の流入口４００ａの中心Ｏｐが重なるように配置すればよい。これにより、上記のような流路抵抗を抑制する効果を得ることができる。

　特に、ポート４００をリード弁体３０３の連結部３０３ａと径方向反対側となる位置に配することによって、開弁時のリード弁体３０３（より具体的には、開閉端部３０３ｂ）と弁座部３０２（より具体的には、弁座３０２ａ）との間隔が最大となり、よって流路面積が最大となる側から冷媒をポート４００に流入させることができ、圧力損失を抑制することができる。

　以上の構成とすることにより、流路抵抗が軽減され、またデッドボリュームによる再膨張損失などが低減されるため、性能比（流量特性）を２５％程度向上させることが可能である。圧縮室１５への中間圧ガスのインジェクションはコンデンサ（水冷媒熱交換器）を流れる流量増加を狙ったものであり、この流量増加分を２５％程度とすることができる。

　上述の本実施形態では、リード弁体３０３（より具体的には、円形外周シート部３０３ｃ）の中心軸Ｏ１と、弁座部３０２の中心軸Ｏ２と、逆止弁室３０１の中心軸Ｏ３とが互いに略同心となるように配置している。これにより、円形外周シート部３０３ｃの略円形の外周縁と、弁座部３０２の略円形の外周縁と、逆止弁室３０１の略円形の内周縁とが互いに略同心に配置され、加工もしやすい。なお、ポート４００の流入口４００ａの中心Ｏｐが、弁座通路３０４の中心軸Ｏとオフセットしてさえすれば、場合により弁座通路３０４の中心軸Ｏと中心軸Ｏ１～Ｏ３が一致していない場合でも実施可能である。なお、本実施形態では、弁座部３０２の中心軸Ｏ２と弁座通路３０４の中心軸Ｏとを別々に表示している。これらは通常は略一致しているが、一致していない場合をも本開示の範囲に含めるために、それぞれを別表示にしているものである。

　リード弁体３０３の円形外周シート部３０３ｃの外径は、収容穴３１０の内径よりも僅かに大きく設定しているため、リード弁体３０３の位置決めを、ボルトなどを使用することなく圧入で行うことができる。すなわち、円形外周シート部３０３ｃ及び弁座部３０２を、収容穴３１０に、圧入で固定することができる。これにより、従来技術で必要とされるボルト等の固定具が不要となり、コスト低減が可能となる。

　本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内において適切に変更してもよい。例えば、上記実施形態を以下のように変更してもよい。

　図４（ａ）は、本開示の実施形態の第一の変形例におけるリード弁体周辺の断面図であり、図４（ｂ）は、リード弁体の断面図である。円形外周シート部３０３ｃに第１外周縁テーパー部Ｔ１を設け、弁座部３０２にも第２外周縁テーパー部Ｔ２を設ける。具体的には、弁座通路３０４の中心軸Ｏの軸線方向においてインジェクションポート４００側に向かって外径が暫減する第１外周縁テーパー部Ｔ１が、円形外周シート部３０３ｃに設けられている。さらに、弁座通路３０４の中心軸Ｏの軸線方向においてインジェクションポート４００側に向かって外径が暫減する第２外周縁テーパー部Ｔ２が、円形外周シート部３０３ｃに隣接する弁座部３０２の端部に設けられている。第２外周縁テーパー部Ｔ２の径方向内端は、第１外周縁テーパー部Ｔ１の径方向内端よりも径方向内側に位置する円形外周シート部３０３ｃの対応する部分、即ち、平坦面３０３ｅに当接している。弁座部３０２の径方向において第２外周縁テーパー部Ｔ２が形成される傾斜幅（径方向長さ）ｔ２を、リード弁体３０３の径方向において第１外周縁テーパー部Ｔ１が形成される傾斜幅（径方向長さ）ｔ１より大きくして、円形外周シート部３０３ｃの平坦面３０３ｅを弁座部３０２の平坦面３０２ｂに接触させるようにしている。図４（ａ）に示すように、弁座側の傾斜幅ｔ２を大きくすることで、リード弁体３０３の挿入性や保持性を確保している。傾斜幅ｔ１および傾斜幅ｔ２の関係が上記の関係とは逆の場合には、リード弁体３０３を折り曲げたり、傷つけたりしてしまう恐れがある。

　リード弁体３０３の円形外周シート部３０３ｃにテーパーを設けると、バルブそのものの反りが大きくなり、シール性が悪化することが懸念される。このため、図４（ｂ）に示すように、開閉端部３０３ｂが、円形外周シート部３０３ｃに連結されている連結部３０３ａにおいて、テーパー部とは逆方向の曲げをあらかじめ施しておくことでシール性を維持する。これにより、リード弁体３０３のシール性を維持するとともに、組みつけが容易になり、コスト低減が可能となる。

　図５（ａ）は、本開示の実施形態の第二の変形例におけるリード弁体周辺の正面断面図であり、図５（ｂ）は、収容穴３１０の正面断面図であり、図５（ｃ）は、リード弁体の平面図である。この変形例では、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、逆止弁室３０１の底面３０１ａに、リード弁体３０３の開弁時のバルブストッパとして機能する傾斜面３０１ｃを点Ｐを頂点とする略円錐凸面に形成したものである。図５（ａ）に示すように、リード弁体３０３の開閉端部３０３ｂおよび連結部３０３ａが弁座３０２ａから離座する際の回動中心となる点Ｂを含み、弁座通路３０４の中心軸Ｏに直交する仮想面Ｈに対する傾斜面３０１ｃの角度θを、バルブの作動形態に合わせて、Ｔａｎθ＝０．０５～１．０（即ち、０．０５≦Ｔａｎθ ≦１．０）とすると良いが、好ましくは、０．０５～０．５（即ち、０．０５≦Ｔａｎθ ≦０．５）にすると良い。これにより、逆止弁室３０１の底面３０１ａによってストッパを構成し、部品点数削減およびリードバルブの信頼性を確保することができる。また、テーパー形状は逆止弁室の加工と同時加工が可能となり、別加工を必要とする従来技術に比べて、コスト低減が可能となる。

　上記実施形態および変形例では、本開示の原理をスクロール型の圧縮機に適用した例を説明したが、その他の形式の圧縮機（例えば、ロータリー式圧縮機）に適用してもよい。その際、逆止弁３００は、圧縮室に連通するポートが設けられた固定部材（例えば、ロータリー式圧縮機のシリンダ）に設けた収容穴に圧入等によって固定すればよい。

Claims

低圧の冷媒が流れる低圧冷媒供給路（３７）と、前記低圧冷媒供給路（３７）から供給された前記冷媒を前記低圧より高い高圧に圧縮し、吐出する圧縮室（１５）と、前記低圧より高く、かつ、前記高圧より低い中間圧の冷媒を前記圧縮室（１５）にインジェクションすべく前記圧縮室（１５）に対しインジェクションポート（４００）を介して連通可能な中間圧冷媒供給路（８０）とを備えたハウジング（３０）と、
　弁座部（３０２）およびリード弁体（３０３）を備え、前記インジェクションポート（４００）の流入口（４００ａ）に隣接する前記中間圧冷媒供給路（８０）の収容穴（３１０）に収容された逆止弁（３００）と
を備え、
　前記弁座部（３０２）は、弁座（３０２ａ）と、前記弁座（３０２ａ）の径方向内側において前記弁座部（３０２）を貫通して延設され、前記冷媒が流れる弁座通路（３０４）とを有し、
　前記インジェクションポート（４００）の前記流入口（４００ａ）の中心（Ｏｐ）が前記弁座通路（３０４）の中心軸（Ｏ）からオフセットしており、
　前記リード弁体（３０３）は、前記弁座通路（３０４）を閉鎖すべく前記弁座（３０２ａ）に対し着座可能であるとともに、前記弁座通路（３０４）を開放すべく前記弁座（３０２ａ）から離座可能であり、
　前記リード弁体（３０３）が前記弁座（３０２ａ）から離座する際に、前記リード弁体（３０３）の少なくとも一部を収容する逆止弁室（３０１）を、前記収容穴（３１０）における前記弁座部（３０２）と、前記収容穴（３１０）の壁面との間に設けた圧縮機。
前記リード弁体（３０３）は、一枚板として形成され、かつ、
　前記弁座（３０２ａ）に対して着座および離座可能な開閉端部（３０３ｂ）と、
　前記開閉端部（３０３ｂ）の径方向外側に位置する円弧状空隙部（３０３ｄ）と、
　前記開閉端部（３０３ｂ）および前記円弧状空隙部（３０３ｄ）の径方向外側に位置し、略円形の外周縁を有する円形外周シート部（３０３ｃ）と、
　前記開閉端部（３０３ｂ）を前記円形外周シート部（３０３ｃ）に連結する連結部（３０３ａ）と
を有する請求項１に記載の圧縮機。
前記円形外周シート部（３０３ｃ）の中心軸（Ｏ）と、前記弁座部（３０２）の中心軸（Ｏ２）と、前記逆止弁室（３０１）の中心軸（Ｏ３）とが互いに略同心をなす請求項２に記載の圧縮機。
前記リード弁体（３０３）の前記円形外周シート部（３０３ｃ）と、前記弁座部（３０２）とを、略円形の断面を有する前記収容穴（３１０）に圧入して固定している請求項２または３に記載の圧縮機。
前記弁座通路（３０４）の前記中心軸（Ｏ）の軸線方向において前記インジェクションポート（４００）側に向かって外径が暫減する第１外周縁テーパー部（Ｔ１）が、前記円形外周シート部（３０３ｃ）に設けられ、
　前記弁座通路（３０４）の前記中心軸（Ｏ）の軸線方向において前記インジェクションポート（４００）側に向かって外径が暫減する第２外周縁テーパー部（Ｔ２）が、前記円形外周シート部（３０３ｃ）に隣接する前記弁座部（３０２）の端部に設けられ、
　前記第２外周縁テーパー部（Ｔ２）の径方向内端は、前記１外周縁テーパー部（Ｔ１）の径方向内端よりも径方向内側に位置する前記円形外周シート部（３０３ｃ）の対応する部分に当接し、
　前記第２外周縁テーパー部（Ｔ２）の径方向長さ（ｔ２）は、前記１外周縁テーパー部（Ｔ１）の径方向長さ（ｔ１）より大きい請求項２乃至４のいずれか一項に記載の圧縮機。
前記リード弁体（３０３）が前記弁座（３０２ａ）から離座した際に、前記リード弁体（３０３）が当接するストッパーを構成する傾斜面（３０１ｃ）が、前記逆止弁室（３０１）の底面（３０１ａ）に設けられている請求項１乃至５のいずれか一項に記載の圧縮機。
前記傾斜面（３０１ｃ）は、前記弁座通路（３０４）の前記中心軸（Ｏ）に直交する仮想面（Ｈ）に対し、
０．０５≦Ｔａｎθ ≦１．０
の条件を満たす所定の角度で傾斜しており、前記θは、前記所定の角度を示す請求項６に記載の圧縮機。
前記インジェクションポート（４００）の前記流入口（４００ａ）の前記中心（Ｏｐ）は、前記円弧状空隙部（３０３ｄ）のうちの対応する一部と、前記弁座通路（３０４）の前記中心軸（Ｏ）に平行な方向において重なっており、前記円弧状空隙部（３０３ｄ）の前記対応する一部は、前記リード弁体（３０３）の径方向において、前記弁座通路（３０４）の中心軸（Ｏ）に対し、前記連結部（３０３ａ）とは反対側に位置している請求項２乃至７のいずれか一項に記載の圧縮機。
前記圧縮機が、スクロール圧縮機である請求項１乃至８のいずれか一項に記載の圧縮機。
前記ハウジング（３０）内において固定保持されている固定部材（１２）と、前記固定部材（１２）に対し摺動可能な可動部材（１１）とをさらに備え、
　前記圧縮室（１５）が前記固定部材（１２）および前記可動部材（１１）の間に設けられ、
　前記逆止弁（３００）を収容する前記収容穴（３１０）と、前記インジェクションポート（４００）とが前記固定部材（１２）に設けられている請求項１乃至９のいずれか一項に記載の圧縮機。
前記逆止弁室（３０１）の断面積は、前記弁座部（３０２）と接触し、かつ、前記弁座部（３０２）を保持する前記収容穴（３１０）の弁座部保持領域（３１０ａ）の断面積より小さい請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の圧縮機。