(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の基板とこの基板より突設された渦巻状部とからなる固定スクロールと、
平板状の基板とこの基板より突設された渦巻状部とからなり、前記固定スクロールと係合して一対の圧縮室を形成する可動スクロールと、
前記固定スクロール及び前記可動スクロールの外周側に設けられ、前記一対の圧縮室に被圧縮ガスを供給する吸入口と、
前記固定スクロールの中央部に形成され、前記一対の圧縮室で圧縮されたガスを突出する吐出口と、
前記固定スクロール基板に設けられ、前記一対の圧縮室のうち一方の圧縮室と、
前記吸入口側とを連通する第１バイパスポートと、
前記固定スクロール基板に設けられ、前記一対の圧縮室のうち他方の圧縮室と前記吸入口側とを連通する第２バイパスポートと、
前記第１バイパスポート及び前記第２バイパスポートをそれぞれ開閉するスプールとを備え、
前記第１バイパスポートを、前記一方の圧縮室が所定容積まで容積減少したときにはじめて前記可動スクロールの渦巻部にて閉塞される位置のうち、前記固定スクロール渦巻部の内壁面に隣接する部位に形成し、
前記第２バイパスポートを、前記他方の圧縮室が略前記所定容積に容量減少したときはじめて前記可動スクロールの渦巻部により閉塞される部位のうち、前記第１バイパスポートと、前記吐出口を挟んで反対側の部位で、かつ、前記第１バイパスポートと前記第２バイパスポートを結ぶ線が、前記吐出口から外れる位置に形成したことを特徴とする可変容量式スクロール型圧縮機。
【請求項２】
前記第２バイパスポートは、前記第１バイパスポートと前記吐出口とを結んだ線より、前記可動スクロールの移動方向前側に形成されていることを特徴とする請求項１記載の可変容量式スクロール型圧縮機。
【請求項３】
前記第２バイパスポートは、前記第１バイパスポートと前記吐出口とを結んだ線より、前記可動スクロールの移動方向後側の位置に形成されていることを特徴とする請求項１記載の可変容量式スクロール型圧縮機。
【請求項４】
前記第１バイパスポートに可動スクロール渦巻部が対向することにより前記圧縮室が閉塞される状態における前記一方の圧縮室の圧縮比と、
前記第２バイパスポートに前記可動スクロール渦巻部が対向することにより前記圧縮室が閉塞される状態における前記他方の圧縮室の圧縮比とが一致していることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の可変容量式スクロール型圧縮機。
【請求項５】
前記第１バイパスポートに前記可動スクロール渦巻部が対向することにより前記圧縮室が閉塞される状態の前記一方の圧縮室の圧縮比と、前記第２バイパスポートに、前記可動スクロール渦巻部が対向することによって前記圧縮室が閉塞される状態の前記他方の圧縮室の圧縮比とが、微小な範囲で異なっていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の可変容量式スクロール型圧縮機。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載の可変容量式スクロール型圧縮機において、前記固定スクロール基板のうち、前記固定スクロール渦巻状部を挟んで前記第１バイパスポートと反対側の位置であって、かつ前記スプールにより閉塞可能な位置に、前記圧縮室と前記吸入口側とを連通する第３バイパスポートを形成したことを特徴とする。
【請求項７】
前記第３バイパスポートの開口面積は、前記第１バイパスポートの開口面積より小であることを特徴とする請求項６記載の可変容量式スクロール型圧縮機。
【請求項８】
前記第１バイパスポート及び前記第２バイパスポートが丸穴よりなることを特徴とする請求項１ないし７いずれか記載の可変容量式スクロール型圧縮機。
【請求項９】
前記第１バイパスポート若しくは前記第２バイパスポートの少なくともいずれか一方は、複数の穴よりなることを特徴とする請求項１ないし８いずれか記載の可変容量式スクロール型圧縮機。
【請求項１０】
前記第１バイパスポート若しくは前記第２バイパスポートの少なくともいずれか一方は、前記可動スクロール渦巻部形状に沿った円弧形状からなることを特徴とする請求項１ないし７いずれか記載の可変容量式スクロール型圧縮機。
【請求項１１】
前記可動スクロール渦巻状部先端には、チップシール部材が配設されており、このチップシールにより、前記可動スクロール渦巻状部と前記固定スクロール基板との間のシールを行い、
かつ前記第１バイパスポート及び前記第２バイパスポートの幅は、このチップシール部材の幅より大きく、かつ前記可動スクロール渦巻状部の幅より狭いことを特徴とする請求項１ないし１０いずれか記載の可変容量式スクロール型圧縮機。
【請求項１２】
平板状の基板とこの基板より突設された渦巻状部とからなる固定スクロールと、
平板状の基板とこの基板より突設された渦巻状部とからなり、前記固定スクロールと共に一対の圧縮室を形成する可動スクロールと、
前記固定スクロールの前記可動スクロールとは反対側の部位に配設されたリアハウジングと、
前記可動スクロールの外周側に形成され、前記一対の圧縮室に被圧縮流体を供給する吸入口と、
前記固定スクロールの中心部に形成され、前記一対の圧縮室で圧縮されたガスを吐出する吐出口と、
前記固定スクロール基板のうち、前記一対の圧縮室のうち一方の圧縮室が所定容量比となったとき前記可動スクロール渦巻状部によって閉塞される部位に開口する第１バイパスポートと、
前記固定スクロール基板のうち、前記一対の圧縮室のうちの他方の圧縮室の容量が所定容量となったときに前記可動スクロール渦巻状部により閉塞される部位に開口する第２バイパスポートと、
この第１バイパスポート及び第２バイパスポートと連通し、内部にスプールを摺動自在に保持するバイパス通路と、
このバイパス通路を前記吸入口側と連通するバイバス帰路とを備え、
前記バイパス通路を前記固定スクロール基板内部に直線上に形成すると共に、
前記バイパス帰路を前記固定スクロールと前記リアハウジングとの間に形成されるべく、前記固定スクロール基板及び前記リアハウジングの少なくともいずれか一方に溝状に形成したことを特徴とする可変容量式スクロール型圧縮機。
【請求項１３】
請求項１２記載の可変容量式スクロール型圧縮機において、前記バイパス帰路は前記リアハウジングに形成され、その通路方向断面積が、前記第１バイパスポート及び前記第２バイパスポートの開口面積よりも大となっていることを特徴とする。
【請求項１４】
前記バイパス通路には、前記第１バイパスポート及び前記第２バイパスポートを開閉するスプールが配設されており、かつこのスプールは円筒状部を少なくとも二か所有し、その円筒状部により前記第１バイパスポート及び前記第２バイパスポートを開閉することを特徴とする請求項１２もしくは１３いずれか記載の可変容量式スクロール型圧縮機。
【請求項１５】
請求項１４記載の可変容量式スクロール型圧縮機において、前記スプールは前記円筒状部の間に小径部が形成されており、この小径部が前記バイパスポートと対向可能な位置に形成されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は可変容量式スクロール型圧縮機に関し、例えば自動車空調装置用の冷媒圧縮機として用いて有効である。
【０００２】
【従来の技術】
従来固定スクロールと可動スクロールとを係合させて、両者の間に生ずる一対の圧縮室で冷媒の圧縮を行うスクロール型圧縮機は知られている。また、このスクロール型圧縮機にバイパスポートを設け、バイパスポートの開閉により容量を可変にするものも知られている。例えば、特開平９−２９６７８７号公報に開示されたスクロール型圧縮機では、容量可変時、一対の圧縮室が同等な位置でバイパスポートの開閉がなされる旨開示がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このように一対の圧縮室をバイパスポートの開閉により容量可変するタイプのスクロール型圧縮機において、バイパスポートの開口する位置を最適位置に選定せんとするものである。すなわち、上述の特開平９−２９６７８７号公報には、単にバイパスポートを同等な位置に配置するとあるのみで、一対の圧縮室が所定容量時同時にバイパスポートが閉じられるようにするためのバイパスポート位置についての開示はなされていない。同公報に図示されたバイパスポートの位置は、いずれも固定スクロールの渦巻状壁近傍にバイパスポートが開口している為、実際の作動においては、一対の圧縮室が同時にバイパスポートの開閉がなされるような位置関係とはなっていない。
【０００４】
次に、このバイパスポートの開口位置について説明する。図１（ａ）ないし（ｆ）は、スクロール型圧縮機の一対の圧縮室３００及び３０１の容量変化状態を示す図である。この図１において、（ｆ）の圧縮室３００及び３０１は、吸入行程時の圧縮室３００及び３０１（図１（ａ）図示）の容積に比べて５０％の容積となっている。そのため、例えば容積が５０％にまで減少した時に初めて閉じる位置にバイパスポートを設けておけば、このバイパスポートを開閉することにより、スクロール型圧縮機の容量を１００％と５０％とに切り替えることが出来る。この位置とは、図１（ｆ）状態で可動スクロールの渦巻壁２０１によって閉じられる位置にあればよく、図１（ｆ）中斜線Ａで示す領域が該当する。そこで、図１では、固定側渦巻壁１０１と可動側渦巻壁２０１との接点に隣接した位置にバイパスポート４０１を開口させている。
【０００５】
圧縮室３０１とバイパスポート４０１との関係に注目して図１（ａ）ないし（ｆ）を説明すると、（ａ）の段階では、圧縮室３０１に対しバイパスポート４０１は開口している。同様に（ｂ）ないし（ｅ）においても、圧縮室３０１に対しバイパスポート４０１はいずれも開口している。従って、この状態では、バイパスポート４０１を開いておけば、圧縮室３０１内で圧縮された冷媒は、バイパスポート４０１より外部へ流出することになる。換言すれば、これらの状態では、バイパスポート４０１を開いておくことにより、圧縮室３０１は冷媒の圧縮が出来ないことになる。
【０００６】
そして、図１（ｆ）の状態で、初めてバイパスポート４０１は可動スクロールの渦巻壁２０１によって閉じられる。従って、この状態からはいくらバイパスポート４０１を開いていたとしても、圧縮室３０１内の冷媒はバイパスポート４０１側より流出することは出来ないことになる。
図１（ｆ）の状態より更に容積が減少した状態を図１（ａ）に圧縮室３０１′として示す。この図１（ａ）より明らかなように、圧縮室３０１′の容積が更に減少した状態では、バイパスポート４０１側へは機構的にもありえなくなる。
更に圧縮室３０１′の容積減少が進み図１（ｂ）の状態になると吐出弁が開かれ、圧縮冷媒が吐出口５０１より吐出されることになる。
【０００７】
従って、一方の圧縮室３０１に注目すれば、所定容量の状態となった時の固定スクロール渦巻壁１０１と可動スクロール渦巻壁２０１との接点のうち、固定スクロール渦巻壁１０１の内側の位置に、可動スクロール渦巻壁２０１によって閉塞可能なように設ければ、そのバイパスポート４０１の開閉により、一方の圧縮室３０１の容量は制御できることになる。
【０００８】
上述の例で、図１（ｆ）の領域Ａに注目し、他の位置にバイパスポートを設けても、同様の作用が可能であるか吟味する。図２は、図１と同様にスクロール型圧縮機の圧縮室３００及び３０１の容量変化状態を示す。（ｆ）がこの例でも５０％容量時である。そこで、領域Ａのうち、進角した位置にバイパスポート４０１ａを開口させている。
【０００９】
この図２の例で、圧縮室３０１に注目すると、（ｂ）の状態でバイパスポート４０１ａは圧縮室３０１に開口しており、（ｃ）ないし（ｅ）の状態で、継続してバイパスポート４０１ａは圧縮室３０１に開口している。そして（ｆ）の状態で、初めてバイパスポート４０１ａは可動スクロール渦巻壁２０１により閉じられ、圧縮室３０１から離れる。
【００１０】
従って、圧縮室３０１のみに注目すれば、バイパスポート４０１ａの開口位置は、必ずしも、固定スクロール渦巻壁１０１と可動スクロール渦巻壁２０１との接点の近傍のみでなく、図２に示すようにその点より進角した状態であってもよいこととなる。
しかしながら、図２（ａ）に示すように、この状態では、バイパスポート４０１ａは圧縮室３０１及び３０１′からは離れているものの、圧縮室３００′と連通してしまうことになる。この圧縮室３００′の容量は、図２（ｆ）で示される圧縮室３００の容量（５０％）よりも小容量の状態であり、これでは、圧縮室３０１′の圧縮は行われるものの、圧縮室３００′では依然冷媒がバイパスポート４０１ａより洩れてしまい圧縮が出来ないことになる。
【００１１】
すなわち、この状態では圧縮室３００′が圧縮を行えず、圧縮室３０１′のみにより圧縮が行われることとなって、一対の圧縮室３００′、３０１′の間で圧力バランスが生じ、所定容量での圧縮運動が出来ないことになる。
従って、バイパスポート４０１ａの位置は、固定スクロール渦巻壁１０１と可動スクロール渦巻壁２０１との接点Ｘよりあまり進角した状態では望ましくないことが確認できる。
【００１２】
次に、バイパスポート４０１ｂを領域Ａのうち、固定スクロール渦巻壁１０１と可動スクロール渦巻壁２０１との接点Ｘより遅角させた位置に開口した場合を説明する。
図３は、バイパスポート４０１ｂを接点Ｘより遅角した状態に開口したものである。図３（ｆ）で示すように、４０１ｂは、圧縮室３０１が所定容量（５０％）となった時圧縮室３０１から分離しかつ可動スクロール渦巻壁２０１によって閉じられている。
【００１３】
図３に基づき各作動を説明すると、（ａ）ないし（ｄ）の状態では、圧縮室３０１はいずれもバイパスポート４０１ｂとつながっている。従ってこれらの状態では、バイパスポート４０１ｂを開くことにより、圧縮室３００の圧縮が防止できる。
しかしながら、バイパスポート４０１ｂを、固定スクロール渦巻壁１０１と可動スクロール渦巻壁２０１との接点Ｘより遅角させた位置に開口すれば、圧縮室３０１の容量が図３（ｆ）まで減少する前に、図３（ｅ）の状態で、バイパスポート４０１ｂは圧縮室３０１から可動スクロール渦巻壁２０１により分離されてしまう。
【００１４】
換言すれば、バイパスポート４０１ｂを接点Ｘより遅角させると、所定の容量、例えば図３（ｆ）の５０％となる以前の段階から圧縮を開始してしまうことになり、圧縮機の容量を当初の狙い通りの値に制御できないことになる。
以上説明したように、バイパスポート４０１の開口位置は、所望の容量の時の、固定スクロール渦巻壁１０１と可動スクロール渦巻壁２０１との接点Ｘの近傍が望ましいことが確かめられる。
【００１５】
ここで、一対の圧縮室３００及び３０１は、点対称の動きをすることに鑑みれば、他方の圧縮室３００に対するバイパスポート４０２の位置は、バイパスポート４０１と点対称となる位置が望ましい。
しかしながら、バイパスポート４０２とバイパスポート４０１とを点対称位置に形成するとすれば、両バイパスポート４０１及び４０２を結ぶ線は、スクロールの渦巻壁の中心を通ることになる。ここで、固定スクロール渦巻壁１０１の中心部には、吐出口５０１が開口されているので、両バイパスポート４０１及び４０２を一本のスプールで開閉しようとすれば、そのスプールは吐出口５０１と対向せざるを得なくなる。これは、吐出口５０１からの吐出冷媒の流れがバイパスポート４０１及び４０２を開閉するスプールにより阻害されることになり望ましくない。
【００１６】
そこで、本発明では、点対称位置よりずらした位置に他方のバイパスポート４０２を開口させている。
図１に基づきバイパスポート４０２の位置を説明する。図１（ｆ）では、圧縮室３００及び３０１が所定容量（５０％）の状態を示し、可動スクロール渦巻壁２０１内面と固定スクロール渦巻壁１０１外面との接触点Ｙに隣接する領域を斜線Ｂで示す。図１では、バイパスポート４０２は領域Ｂのうち接点Ｙから進角した位置に開口している。圧縮室３００とバイパスポート４０２との関係を注目すると、図１（ｃ）ないし（ｅ）の状態では、圧縮室３００にバイパスポート４０２は開口している。従って、バイパスポート４０２が開かれていると、この状態では圧縮室３００内の冷媒がバイパスポート４０２より流出することになり、圧縮室３００での圧縮は行われない。そして、図１（ｆ）の状態で、初めて圧縮室３００とバイパスポート４０２との連通は、固定スクロール壁２０１によって閉じられることになる。
【００１７】
圧縮室３００はその後更に圧縮され図１（ａ）ないし（ｃ）で３００′との数字で示されるように容量が減少する。この間圧縮室３００′は、バイパスポート４０２と連通することなく、更に冷媒の圧縮が行われ、図１（ｃ）の状態で吐出口５０１より外部に吐出される。
すなわち、図１に示す圧縮機の状態では、バイパスポート４０２は、その後圧縮が進んだ圧縮室３００もしくは３０１と再度連通するような不具合（図２図示バイパスポート４０１ａの不具合）は生じない。ただ、バイパスポート４０２は図１（ａ）及び（ｂ）の状態では、圧縮室３００と連通していないことになる。従って、このバイパスポート４０２のみに注目すると、図１（ｃ）の状態で、初めて圧縮室３００と連通し、圧縮室３００内で多少昇圧した冷媒がバイパスポート４０２側に一気に流出することになる。
【００１８】
このように、一旦多少昇圧した冷媒が、バイパスポート４０２に流出したとしても、圧縮機の吐出容量を制御する意味では、圧縮室３００内の冷媒は、図１（ｆ）の状態以降圧縮が開始されることになるので、容量制御の上では問題はない。ただ、冷媒圧力の脈動を生ずることになるので、その圧力脈動を緩和するためには、補助ポート４０３を設けることが望ましい。この補助ポート４０３は、図１（ａ）及び（ｂ）の状態で圧縮室３００と連通する位置に開口している。これにより、図１（ｃ）の状態となった時にも圧縮室３００内の冷媒は昇圧しておらず、バイパスポート４０２からの冷媒の排出は連続的なスムーズなものとすることができる。
【００１９】
図１では、バイパスポート４０２を接点Ｙより進角側に開口させた状態を示したが、図４の例では逆に、バイパスポート４０２ａを圧縮室３００が所定容量（５０％）となった状態での可動スクロール渦巻壁２０１によって規定される領域Ｂのうち、可動スクロール渦巻壁２０１内面と固定スクロール渦巻壁１０１との接点Ｙより遅角させた状態にバイパスポート４０２ａを開口させている。
【００２０】
この時の圧縮室３００とバイパスポート４０２ａとの関係を注目すると、図４（ａ）ないし（ｅ）のいずれの状態であっても、圧縮室３００にバイパスポート４０２ａは開口している。従って、この状態でバイパスポート４０２ａが開かれていれば、冷媒は圧縮室からバイパスポート４０２ａ側に流出することになる。そして図４（ｆ）の状態で初めてバイパスポート４０２ａが可動スクロール渦巻壁２０１によって閉じられ、圧縮が開始することになる。
【００２１】
尤も、図４（ｅ）で示されるように、バイパスポート４０２ａの開口面積は、他方のバイパスポート４０１に比べ、小さくなっている。すなわち、圧縮室３００との連通が、図４（ｆ）で示す所定の状態よりも早い状態から阻害されることになる。ただ、図３で示したバイパスポート４０１ｂを接点Ｘより遅角させた状態に比べれば、その影響はわずかなものとなっている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上説明した、本発明者らの検討結果に基づいて成されたもので、一対の圧縮室を一本のスプールの移動により、バイパスポートを開閉させて容量を可変する可変容量式スクロール型圧縮機において、特にバイパスポートを特定の位置に開口させることを特徴とする。
【００２３】
具体的には、容量制御したい状態における圧縮室を構成する固定スクロール渦巻壁内側と可動スクロール渦巻壁外側との接点（Ｘ）の近傍の位置で、固定スクロール渦巻壁の内周側の位置に、第１のバイパスポートを設ける。
そして、この第１のバイパスポートと吐出口を挟んで反対側の位置で、かつ第２のバイパスポートと第１のバイパスポートとを結んだ線上に吐出口が存在しない位置に、第２のバイパスポートを開口する。勿論この第２のバイパスポートの開口位置は、上記所定容量となった状態での圧縮室を規定する可動スクロール渦巻壁に閉じられる位置とする。
【００２４】
本発明の請求項２に係わる発明では、第２のバイパスポートが、固定スクロール渦巻壁外面と可動スクロール渦巻壁内面との接触点（Ｙ）よりも進角した位置に形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項３に係わる発明では、逆に第２のバイパスポートが、接触点（Ｙ）より遅角した位置に形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項４に係わる発明では、第１のバイパスポートと第２のバイパスポートとが殆ど同時に可動スクロール渦巻壁によって閉じられることを特徴としている。
【００２５】
また本発明の請求項５に係わる発明では、第１のバイパスポートと第２のバイパスポートとが可動スクロールにより圧縮室との導通を妨げられるタイミングにおいて、多少ずれていることを特徴としている。
本発明の請求項６に係わる発明では、請求項２の発明の様に、第２のバイパスポートを接触点（Ｙ）より進角させた位置に設けた場合に有用であるが、圧縮室の圧縮開始初期のみに導通する第３のバイパスポートを形成することを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項７の発明は、この第３のバイパスポートが、他の第１第２のバイパスポートに比べて開口面積が小さなものであることを特徴とする。
本発明の請求項８に係わるものでは、バイパスポートを丸穴として、加工が容易とすることを特徴とする。
本発明の請求項９に係わる発明では、バイパスポートを複数形成することを特徴とする。これにより、バイパスポート全体の開口面積を大きくし、圧縮室よりバイパスポートへの冷媒流出を容易とする。
【００２７】
本発明の請求項１０に係わる発明では、バイパスポートの形状を可動スクロール渦巻壁のインボリュート曲線に沿った円弧状とすることを特徴とする。これにより、バイパスポートの開口面積を大きくし、冷媒の流出を容易としている。
また本発明の請求項１１の発明では、バイパスポートの径が可動スクロール渦巻壁の幅以下であることを特徴としている。これにより、バイパスポートが、可動スクロール渦巻壁により確実に遮断できるようにしている。
【００２８】
また本発明の請求項１２以降の発明では、上記バイパスポートを開閉するスプール及びバイパス通路の位置や形状について具体的に特定している。特に、請求項１３の発明では、バイパス通路が、バイパスポートに比べ大きな断面積を有する通路とし、ここでバイパスされた冷媒流れにバッファ効果を与え圧力脈動が生じないようにしている。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図５はスクロール型圧縮機の断面を示し、図中６００は、アルミニウム合金製のフロントハウジングで、内部にシャフト６０１を軸受６０２によって回転自在に保持している。シャフト６０１は図示しない電磁クラッチを介して自動車走行用エンジンの回転駆動力を受け、ハウジング６００内で回転する。従って、シャフト６０１の回転速度は自動車走行用エンジンの回転数に応じて変動する。
【００３０】
６０３は、ハウジング内部の気密を保つシャフトシールでハウジング６００に保持されている。
シャフト６０１は軸受６０２に対向する部位で大径部６０４となり、更に大径部６０４の後ろ側に偏心部６０５が形成されている。６０６は偏心部６０５の偏心に伴う回転アンバランスを是正するためのバランサーである。偏心部６０５は可動スクロール２００のボス部２０２に軸受２０３を介して回転自在に係合している。
【００３１】
また可動スクロールの基板２０４にはピン２０５が圧入されている。一方、このピン２０５と隣接してピン６０７がハウジング６００に圧入されている。そして２つのピン２０５及び６０７はリング６０８により拘束されている。このリング６０８及び２つのピン２０５、６０７により、可動スクロール２００が自転するのが防止される。換言すれば、ピン２０５、６０７及びリング６０８により可動スクロール２００の自転防止機構が形成される。
【００３２】
従って、シャフト６０１の偏心部６０５の回転は、可動スクロール２００の公転運動として伝達され、可動スクロール２００は自転を伴わない公転を行うことになる。
１００は、可動スクロール２００の渦巻壁２０１に係合する固定スクロールである。この固定スクロールの渦巻壁１０１と可動スクロールの渦巻壁２０１との係合状態は、前述の図１に示した通りである。この固定スクロール１００もアルミニウム合金により形成され、ハウジング６００との間はＯリング６０９によってシールされている。
【００３３】
固定スクロール１００の中心位置には吐出口５０１が開口している。またこの吐出口５０１を覆うように吐出弁５０２が配置され、吐出弁５０２はバネ押さえ５０３によって多大な変形が防止されるよう保持されている。なお，５０４は吐出弁５０２のシール性を高めるための環状溝である。固定スクロール１００の背面にはリアハウジング６１０が配置され、このリアハウジングに、吐出口５０１より吐出した冷媒の通路をなす吐出室６１１が形成されている。
【００３４】
図６は図５のVI−VI線に沿う断面図で、上述の如く固定スクロール１００の中心に吐出口５０１が開口している。そしてこの吐出口５０１を取り囲むように固定スクロールの渦巻壁１０１が形成されている。なお、図６において可動スクロールの渦巻壁２０１は破線で示してある。この状態は、圧縮室３００及び圧縮室３０１が所定容量として例えば５０％となった状態での可動スクロール２０１状態を示す。図１の例では、（ｆ）に相当する。
【００３５】
第１のバイパスポート４０１は、この圧縮室３００及び３０１が所定容量となった状態における固定スクロール渦巻壁内面と可動スクロール渦巻壁２０１外面との接触点Ｘの近傍で、かつ固定スクロール渦巻壁１０１の内側となる位置に、可動スクロール渦巻壁２０１によって閉塞可能な位置に形成されている。本例では、第１バイパスポート４０１は加工が容易な様、丸穴となっており、かつ第１バイパスポート４０１の径は可動スクロール渦巻壁２０１の幅以下となっている。
【００３６】
なお可動スクロール渦巻壁２０１の先端には、固定スクロール１００との間のシールを行うためのチップシール２０６が配設されている（図５図示）。そして、第１バイパスポート４０１の径は、そのチップシール２０６の幅よりは多少大きくなっている。
これは，バイパスポートの径を少しでも大きくすることで、バイパスポートより吸入口側へ押し出される冷媒流れの流通抵抗を減少させ、動力損失を小さくする為である。尤も、圧縮機の特性上、バイパスポートからの洩れをなくすことが要求される場合には、バイパスポートの径をチップシール２０６の幅と同一乃至は若干小さめに設定する。
【００３７】
第２バイパスポート４０２は、上述の接点Ｘと吐出口５０１を挟んで点対称となる位置Ｙより所定量進角した位置に形成されている。本例では、３０度程度進角している。なお点対称となる位置Ｙは、圧縮室３００及び３０１が所定容量となった時の固定スクロール渦巻壁１０１外面と可動スクロール渦巻壁２０１内面との接点でもある。
【００３８】
そして、本例では、第２バイパスポート４０２が接点Ｙより所定角進角している結果、第１バイパスポート４０１と第２バイパスポート４０２とを結ぶ線は、吐出口５０１から外れることとなる。
また、本例では第３バイパスポート４０３が、固定スクロール渦巻壁１０１を挟んで第１バイパスポート４０１とは反対側の部位に形成されている。
【００３９】
なお、この図６図示例では、第１バイパスポート４０１、第２バイパスポート４０２及び第３バイパスポート４０３は全て同径の丸穴となっている。
そして、これら第１ないし第３バイパスポート４０１、４０２、４０３と対向する位置にバイパス通路４１０が形成されている。このバイパス通路４１０は断面円形の長穴として形成され、内部にスプール４２０が摺動自在に配置されている。図６中符号４２１はバイパス通路４１０の開口端をシールするキャップである。図７は図６のVII −VII 線に沿う断面図であるが、図に示す様に、スプール４２０はバイパス通路４１０と同径の円柱状をしており、その中央部に小径部４２２を有している。
【００４０】
また固定スクロール１００には、バイパスポート４０２とバイパス通路４１０を介して連通するバイパス口４０５、バイパスポート４０１とバイパス通路４１０を介して連通するバイパス口４０６、及び図７には図示されないがバイパスポート４０３とバイパス通路４１０を介して連通するバイパス口が開口しており、それらの各バイパス口４０５、４０６はそれぞれ固定スクロール１００とリアハウジング６１０との間に形成されたバイパス帰路４３０と連通している。更にバイパス帰路４３０は、固定スクロール１００の通路４３１を介して、固定スクロール渦巻壁１０１の最外周に位置する吸入圧室部位４３２に連通している。
なお、本例では、図６に示すように通路４３１の位置は、可動スクロール壁２０１の最外端より更に外周方向にずれた位置に開口している。
【００４１】
図７に示すように、スプール４２０とキャップ４２１とで区画されるコントロール圧室４４０には、制御弁４５０によりコントロールされた制御圧力が供給される。またスプール４２０の、コントロール圧室４４０を挟んで反対側にはコイルバネ４６０が配置されており、このコイルバネ４６０によりスプール４２０はコントロール圧室４４０側に押圧されている。
【００４２】
スプール４２０には、コイルバネ４６０を支持できるように円筒状の穴４２３が形成されており、コイルバネ４６０の一端４６１はこの穴４２３に保持されている。また、バイパス通路４１０の端部にも小径部４１１が形成されており、コイルバネ４６０の他端４６２は、この小径部４１１に保持されている。
上述した制御弁４５０は、圧縮機の吸入圧と吐出圧とを適宜制御してコントロール圧室４４０内の圧力を可変するものである。すなわち、図７に示すように、コントロール圧室４４０と吐出圧室６１１とは絞り６１２を介して連通している。これにより、吐出圧室６１１からの高圧がコントロール圧室４４０へ供給されることになる。一方、絞り６１２とコントロール圧室４４０とを結ぶ通路は、また制御弁４５０を介して吸入圧室４３２に連通している。従って、制御弁４５０が開かれた場合には、吐出室６１１からの圧力は、吸入圧室４３２側に流れることになる。特に絞り６１２により、吐出室６１１からの圧力洩れは小さくなっているので、制御弁４５０を開いた時には、吐出圧室６１１よりも吸入圧室４３２側からの圧力の影響の方が、コントロール圧室４４０に大きく及ぼすことになる。そのため、制御弁４５０を開いた時には、コントロール圧室４４０内の圧力は、吸入圧に近い圧力まで低下する。
【００４３】
尚、制御弁は図１２に示すように固定スクロール１００の側面に、ハウジング６００とリアハウジング６１０に挾持される形で配置されている。図１２では制御弁４５０に信号圧力を導く通路をリアハウジング６１０に形成しているが、信号圧通路は固定スクロール１００とリアハウジング６１０との間に介在するガスケットに溝状に形成してもよい。
【００４４】
図７に示されるように、スプール４２０の他端側は、バイパス口４０５、バイパス帰路４３０及び通路４３１を介して吸入圧室４３２側の圧力を受けるようになっているため、制御弁４５０が開かれた状態では、スプール４２０の前後差圧は小さなものとなる。また、スプール４２０はコイルバネ４６０による付勢を受けている為、従ってこの均圧した状態では、図７に示すようにスプール４２０はコイルバネ４６０の付勢力を受けてコントロール圧室４４０側へ最も変移する。そしてこの状態では、スプール４２０の後端がバイパスポート４０２を開き、かつバイパスポート４０１にはスプール４２０中央の小径部４２２が対向することとなる。そのため、第１バイパスポート４０１は、スプール小径部４２２の周囲の空間を介してバイパス口４０６と連通し、バイパス帰路４３０、通路４３１を介して吸入室４３２と連通する。同様に第２バイパスポート４０２も、バイパス通路４１０内の空間を介してバイパス口４０５と連通し、バイパス帰路４３０、通路４３１を介して吸入側と連通する。
【００４５】
このように、制御弁４５０が開かれた状態では、第１バイパスポート４０１、第２バイパスポート４０２及び図７では図示されていないが第３バイパスポート４０３のいずれもが開くこととなる。
図８は、制御弁４５０を閉じた状態を示す。この場合には、コントロール圧室４４０と吸入圧室４３２との連通は遮断される。そのため、圧縮室６１１の圧力が、絞り６１２を介して、漸次コントロール圧室４４０側に供給され、やがてコントロール圧室４４０内の圧力が上昇する。コントロール圧室４４０内の圧力がコイルバネ４６０の付勢力より大きくなると、スプール４２０はコイルバネ４６０を押し縮め第８図中上方に変移する。これにより第１バイパスポート４０１、第２バイパスポート４０２及び図８には示されないが第３バイパスポート４０３がいずれもスプール４２０によって閉じられる。
【００４６】
なお、上述の図７及び図８ではバイパス帰路４３０を、固定スクロール１００とリアハウジング６１０との間に形成された溝状通路として図示したが、図９に示すように、このバイパス側連通路をバッファ室４３５として活用できるような大きな空間を有するものとしてもよい。この図９に示すバッファ室４３５は、リアハウジング４１０の幅ほぼ全長にわたっており、この通路断面積はバイパス口４０５やバイパス口４０６に比べて格段に大きなものとなっている。
【００４７】
従って、制御弁４５０が開かれて、スプール４２０がコイルバネ４６０の押圧力を受けて変移し、第１バイパスポート４０１、第２バイパスポート４０２及び図示しない第３バイパスポート４０３が開かれた時には、これら各バイパスポートからバイパス帰路を介して吸入圧室４３２側へ向かう流れは、一旦バッファ室４３５に溜められることになる。
【００４８】
図１に説明した様に、バイパスポートは圧縮室に常時開口していることになるが、圧縮室内の容積が可動スクロール２００の公転を受けて順次変化する結果、バイパスポート４０１、４０２を介して吸入圧室４３２側へ流れる冷媒の流れも脈動を伴うものとなる。それに対し、図９に示すようにバッファ室４３５をバイパス帰路にしているものにあっては、このバッファ室４３５によってバイパスされる冷媒流れの脈動を減衰することができる。
【００４９】
尚、上述の例では、第１バイパスポート４０１及び第２バイパスポート４０２をいずれも丸穴で形成したが、図１０に示すように、両バイパスポート４０１及び４０２を長穴にて形成してもよい。この場合、長穴の形状は、可動スクロールの渦巻壁２０１の幅とほぼ同等とし、また長穴形状も可動スクロール渦巻壁のインボリュート曲線に沿った円弧形状とする。
【００５０】
図１０に示す例では、長穴４０１、４０２の長手方向の幅は、バイパス通路４１０の幅内に規定しているが、図１１に示すように、バイパスポート４０１、４０２をバイパス通路４１０より多少ずらしてもよい。この場合であってもスプール４２０がバイパスポート４０１、４０２に対向すれば、バイパスポート４０１、４０２は閉じられる。
【００５１】
いずれにせよ、バイパスポート４０１及び４０２を長穴で形成することで、バイパスポートの開口面積を大きくすることが出来る。そのため、圧縮室からバイパス通路４１０側へ流れる冷媒流れの流通抵抗を少なくでき、圧縮機の容量が小容量運転をしている時の内部圧縮が低減出来る。
勿論、バイパスポート４０１は、図６に示すような丸穴や、図１０に示すような長穴に限られることなく、例えば、複数の丸穴を組み合わせてバイパスポートとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１（ａ）ないし（ｆ）は本発明に係わるスクロール型圧縮機の可動スクロール変移状態を示し、特にバイパスポートの開口位置を説明する。
【図２】図２（ａ）ないし（ｆ）は図１と同様可動スクロールの変移状況を示し、特にバイパスポートの開口位置を説明する。
【図３】図３は図１と同様可動スクロールの変移状況を示し、特にバイパスポートの開口状況を説明する。
【図４】図４（ａ）ないし（ａ）は、図１と同様可動スクロールの変移状態を示し、特にバイパスポートの開口状況を説明する。
【図５】図５は本発明に係わるスクロール型圧縮機の実施例を示す縦断面図。
【図６】図６は図５のVI−VI線に沿う断面図。
【図７】図７は図６のVII −VII 線に沿う断面図。
【図８】図８は図７と同一断面を示す断面図で、スプールの変移状態を説明する。
【図９】図９は本発明の他の例に係わるバイパス通路を示す断面図。
【図１０】図１０は本発明の他の例に係わるバイパスポート形状を示す断面図で、図６と同一の断面位置を説明する。
【図１１】図１１は本発明の更に他の例に係るバイパスポート形状を示す断面図で、図６と同一の断面位置を説明する。
【図１２】図１２は本発明に係る制御弁の配置状態を示す断面図。
【符号の説明】
１００  固定スクロール
１０１  固定渦巻壁
２００  可動スクロール
２０１  可動渦巻壁
４０１  第１バイパスポート
４０２  第２バイパスポート
４０３  第３バイパスポート
４１０  バイパス通路
４２０  スプール
４３０  バイパス帰路
４３２  吸入圧室
４３５  バッファ室
５０１  吐出口
【図１】
0003726501.tif 000002
【図２】
0003726501.tif 000003
【図３】
0003726501.tif 000004
【図４】
0003726501.tif 000005
【図５】
0003726501.tif 000006
【図６】
0003726501.tif 000007
【図７】
0003726501.tif 000008
【図８】
0003726501.tif 000009
【図９】
0003726501.tif 000010
【図１０】
0003726501.tif 000011
【図１１】
0003726501.tif 000012
【図１２】
0003726501.tif 000013