(57)【要約】  スクロール圧縮機は、揺動スクロールと固定スクロールとを備える。固定スクロールの固定スクロール渦巻と揺動スクロールの揺動スクロール渦巻とを組み合わせて圧縮室が形成されている。固定スクロールのサブ吐出ポートは、圧縮室のうち、固定スクロール渦巻の内向面と揺動スクロール渦巻の外向面で区画されている第１圧縮室および固定スクロール渦巻の外向面と揺動スクロール渦巻の内向面で区画されている第２圧縮室のいずれか一方と吐出側とを連通させている。サブ吐出ポートの圧縮室側の開口部は、渦巻形状の周方向に延び、インボリュート曲線で構成される一対の側部と、渦巻形状の径方向に延び、一対の側部を接続する一対の接続部とを有し、一対の側部の渦巻形状の周方向の長さが一対の接続部の渦巻形状の径方向の長さよりも長く形成され、かつ、揺動スクロールの一回転中のいかなる位相においても、第１圧縮室と第２圧縮室とを連通させないよう、形成されている。
2017138131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動スクロール台板と前記揺動スクロール台板に立設された揺動スクロール渦巻とを有する揺動スクロールと、
固定スクロール台板と、前記固定スクロール台板に立設された固定スクロール渦巻と、前記固定スクロール台板に形成され、前記固定スクロール渦巻と前記揺動スクロール渦巻とを組み合わせて形成される圧縮室のうち、前記固定スクロール渦巻の内向面と前記揺動スクロール渦巻の外向面で区画されている第１圧縮室および前記固定スクロール渦巻の外向面と前記揺動スクロール渦巻の内向面で区画されている第２圧縮室のいずれか一方と吐出側とを連通させるサブ吐出ポートとを有する固定スクロールとを備え、
前記揺動スクロール渦巻と前記固定スクロール渦巻はインボリュート曲線で構成され、
前記サブ吐出ポートの前記圧縮室側の開口部は、前記固定スクロール渦巻および前記揺動スクロール渦巻の渦巻形状の周方向に延び、インボリュート曲線で構成される一対の側部と、前記渦巻形状の径方向に延び、前記一対の側部を接続する一対の接続部とを有し、
前記開口部は、前記一対の側部の前記渦巻形状の周方向の長さが前記一対の接続部の前記渦巻形状の径方向の長さよりも長く形成され、かつ、前記揺動スクロールの一回転中のいかなる位相においても、前記第１圧縮室と前記第２圧縮室とを連通させないよう、前記固定スクロール渦巻の前記内向面または前記外向面からの距離および前記一対の接続部の前記渦巻形状の径方向の長さが定められている
スクロール圧縮機。
【請求項２】
前記揺動スクロールは、前記揺動スクロール渦巻の前記固定スクロールとの対向面に配設され、前記固定スクロールと接触している第１のシールを有し、
前記固定スクロールは、前記固定スクロール渦巻の前記揺動スクロールとの対向面に配設され、前記揺動スクロールと接触している第２のシールを有し、
前記第１のシールおよび前記第２のシールの外向縁および内向縁はインボリュート曲線で構成され、
前記開口部は、前記揺動スクロールの一回転中のいかなる位相においても、前記第１圧縮室と前記第２圧縮室とを連通させないよう、前記第１のシールの前記内向縁または前記外向縁からの距離および前記一対の接続部の前記渦巻形状の径方向の長さが定められている
請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記サブ吐出ポートは、前記開口部の形状が前記圧縮室側から所定の高さまで維持されている圧縮室側端部と、前記圧縮室側端部と連続し吐出側に開口している基部とを有し、
前記基部の断面面積は前記開口部の開口面積より小さく形成されている
請求項１または２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記サブ吐出ポートの前記開口部の前記一対の側部は、前記揺動スクロール渦巻のインボリュート曲線に沿っている
請求項１または３に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記サブ吐出ポートの前記開口部の前記一対の側部は、前記第１のシールのインボリュート曲線に沿っている
請求項２または３に記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記サブ吐出ポートの前記開口部の前記一対の側部は、前記渦巻形状の周方向に延びる直線で構成されている
請求項１〜５のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記サブ吐出ポートの前記開口部の開口形状は円形である
請求項３に記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
前記サブ吐出ポートの前記開口部の開口形状は楕円形である
請求項３に記載のスクロール圧縮機。
【請求項９】
前記サブ吐出ポートの前記吐出側に開口している開口部の開口面積は、前記サブ吐出ポートの各部の断面面積のうちの最小ではない
請求項１〜８のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１０】
前記圧縮室で圧縮される冷媒はＲ３２である
請求項１〜９のいずれか１項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、冷凍・空調用途に用いられるスクロール圧縮機に関するもので、特に空調用途のように幅広い圧縮比、回転数での運転が想定されるスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクロール圧縮機においては、渦巻仕様により組込容積比が決まる。圧縮比が組込容積比に見合う適正圧縮比の運転条件では不適正圧縮損失は生じないが、圧縮比が組込容積比より低い運転条件では過圧縮損失を生じ、圧縮比が組込容積比より高い運転条件では不足圧縮損失を生じるとされている。【０００３】
このため、スクロール圧縮機においては、定格条件若しくは運転頻度等から最も重視すべき運転条件に合わせた組込容積比の渦巻仕様を選択するのが一般的である。ただし、適正圧縮となる条件以外では過圧縮または不足圧縮の不適正圧縮損失が発生するので、広い運転範囲の用途に用いられるスクロール圧縮機では、不適正圧縮損失の低減が重要な課題となっている。【０００４】
過圧縮損失低減のため、吐出ポートが開口している最内室とその外側の圧縮室（中間室）とが連通する前に、中間室が吐出圧に達した時点で中間室から吐出するためのサブ吐出ポート（リリーフポート）を設けるようにしたスクロール圧縮機が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１７０２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のスクロール圧縮機においては、リリーフポートの渦巻側開口形状が円形で構成されている。従って、十分な過圧縮損失低減効果を得るべく、必要な渦巻側開口面積または渦巻側開口区間を確保するためには、当該開口形状の円形の直径を大きくしなければならない。ところが、開口形状の円形の直径がスクロール歯厚若しくはシールの幅より大きく、リリーフポートの渦巻側開口部がスクロール歯厚若しくはシールをまたぐ場合は、リリーフポートが圧力差のある隣り合う圧縮室間（例えば、最内室と中間室間）のバイパス通路となってしまう可能性がある。その結果、特に過圧縮が発生しない運転領域で冷媒漏れによる圧縮機効率低下が生じることが懸念される。【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、必要な過圧縮低減効果を得つつ、サブ吐出ポートの配置により生じる冷媒漏れ損失を最小限に抑えられるような構成を備えたスクロール圧縮機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るスクロール圧縮機は、揺動スクロール台板と揺動スクロール台板に立設された揺動スクロール渦巻とを有する揺動スクロールと、固定スクロール台板と、固定スクロール台板に立設された固定スクロール渦巻と、固定スクロール台板に形成され、固定スクロール渦巻と揺動スクロール渦巻とを組み合わせて形成される圧縮室のうち、固定スクロール渦巻の内向面と揺動スクロール渦巻の外向面で区画されている第１圧縮室および固定スクロール渦巻の外向面と揺動スクロール渦巻の内向面で区画されている第２圧縮室のいずれか一方と吐出側とを連通させるサブ吐出ポートとを有する固定スクロールとを備え、揺動スクロール渦巻と固定スクロール渦巻はインボリュート曲線で構成され、サブ吐出ポートの圧縮室側の開口部は、固定スクロール渦巻および揺動スクロール渦巻の渦巻形状の周方向に延び、インボリュート曲線で構成される一対の側部と、渦巻形状の径方向に延び、一対の側部を接続する一対の接続部とを有し、開口部は、一対の側部の渦巻形状の周方向の長さが一対の接続部の渦巻形状の径方向の長さよりも長く形成され、かつ、揺動スクロールの一回転中のいかなる位相においても、第１圧縮室と第２圧縮室とを連通させないよう、固定スクロール渦巻の内向面または外向面からの距離および一対の接続部の渦巻形状の径方向の長さが定められているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るスクロール圧縮機によれば、サブ吐出ポートの開口部は、揺動スクロールの一回転中のいかなる位相においても、第１圧縮室と第２圧縮室とを連通させないよう、固定スクロール渦巻の内向面または外向面からの距離および一対の接続部の渦巻形状の径方向の長さが定められている。従って、揺動スクロールの回転中に、サブ吐出ポートが圧力差のある隣り合う圧縮室のバイパス通路となることが防止される。さらに、サブ吐出ポートの圧縮室側の開口部において、渦巻形状の周方向に延びる一対の側部を、渦巻形状の径方向に延びる一対の接続部よりも長く形成することにより、サブ吐出ポートの必要開口面積および必要開口区間を確保することができる。従って、サブ吐出ポート経由の冷媒漏れ損失を最小限に抑えつつ、必要な過圧縮損失低減効果を得ることができ、スクロール圧縮機の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の全体構造を概略的に示す概略縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の固定スクロールおよび揺動スクロールの渦巻き形状とサブ吐出ポートとを説明するための渦巻き平面形状図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機の固定スクロールおよび揺動スクロールの渦巻き形状とサブ吐出ポートとを説明するための渦巻き平面形状図である。
【図４】図３の線Ａ−Ａ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明におけるスクロール圧縮機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面においては各構成部材の大きさは実際の装置とは異なる場合がある。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の全体構造を概略的に示す概略縦断面図である。図１に基づいて、スクロール圧縮機１００の構成および動作について説明する。このスクロール圧縮機１００は、たとえば冷蔵庫や冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器等の各種産業機械に用いられる冷凍サイクルの構成要素の一つとなるものである。
【００１３】
スクロール圧縮機１００は、冷凍サイクルを循環する冷媒を吸入し、圧縮して高温高圧の状態として吐出させるものである。このスクロール圧縮機１００は、センターシェル７、アッパーシェル２１、ロアシェル２２を有する密閉容器２３を備えている。密閉容器２３の内部には、固定スクロール１と固定スクロール１に対して揺動する揺動スクロール２とを組み合わせた圧縮機構が設けられている。また、密閉容器２３の内部には、電動回転機械等からなる回転駆動手段が設けられている。図１に示すように、密閉容器２３の内部において、圧縮機構が上側に、回転駆動手段が下側に、それぞれ配置されている。
【００１４】
密閉容器２３において、センターシェル７の上部にアッパーシェル２１が設けられ、下部にロアシェル２２が設けられている。ロアシェル２２は、潤滑油を貯留する油溜めである。センターシェル７には、冷媒ガスを吸入するための吸入パイプ１４が接続されている。アッパーシェル２１には、冷媒ガスを吐出するための吐出パイプ１６が接続されている。センターシェル７の内部は低圧室１７となっており、アッパーシェル２１の内部は高圧室１８となっている。
【００１５】
図１を参照しながら、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機の固定スクロールおよび揺動スクロールの構成について説明する。固定スクロール１は、固定スクロール台板１ｂと、固定スクロール台板１ｂの一方の面に立設された渦巻状突起である固定スクロール渦巻１ａとを有している。揺動スクロール２は、揺動スクロール台板２ｂと、揺動スクロール台板２ｂの一方の面に立設された渦巻状突起である揺動スクロール渦巻２ａとを有している。固定スクロール渦巻１ａおよび揺動スクロール渦巻２ａは、実質的に同一形状の渦巻状突起である。揺動スクロール台板２ｂの他方の面（揺動スクロール渦巻２ａの形成面とは反対側の面）は、揺動スクロールスラスト軸受面２ｃである。揺動スクロール２および固定スクロール１は、冷媒吸入口を有したフレーム１９に収納されている。
【００１６】
揺動スクロール２は、スクロール圧縮機１００の運転中に生じるスラスト軸受荷重が揺動スクロールスラスト軸受面２ｃを介してフレーム１９で支持されるようになっている。フレーム１９と揺動スクロールスラスト軸受面２ｃの間には摺動性改善を目的としてスラストプレート３が配置されている。
【００１７】
揺動スクロール２および固定スクロール１は、揺動スクロール渦巻２ａと固定スクロール渦巻１ａとを互いに組み合わせ、密閉容器２３内に装着されている。揺動スクロール２および固定スクロール１が組み合わされた状態では、固定スクロール渦巻１ａと揺動スクロール渦巻２ａの巻方向が互いに逆となっている。揺動スクロール渦巻２ａと固定スクロール渦巻１ａとの間には、容積が変化する圧縮室２４が形成されている。固定スクロール１および揺動スクロール２には、固定スクロール渦巻１ａおよび揺動スクロール渦巻２ａの先端面からの冷媒漏れを低減するため、固定スクロール渦巻１ａの揺動スクロール２との対向面には揺動スクロール２と接触するシール２５が配設され、揺動スクロール渦巻２ａの固定スクロール１との対向面には固定スクロール１と接触するシール２６が配設されている。
【００１８】
固定スクロール１は、フレーム１９にボルト等によって固定されている。固定スクロール１の固定スクロール台板１ｂには、圧縮され、高圧となった冷媒ガスを吐出する吐出ポート１５およびサブ吐出ポート３２が形成されている。そして、圧縮され、高圧となった冷媒ガスは、吐出ポート１５およびサブ吐出ポート３２を介して、固定スクロール１の上部に設けられている高圧室１８に排出されるようになっている。高圧室１８に排出された冷媒ガスは、吐出パイプ１６を介して冷凍サイクルに吐出される。吐出ポート１５には、高圧室１８から吐出ポート１５側への冷媒の逆流を防止する吐出弁２７が設けられている。サブ吐出ポート３２には、高圧室１８からサブ吐出ポート３２側への冷媒の逆流を防止するサブ吐出弁３３が設けられている。
【００１９】
揺動スクロール２は、自転運動を阻止し、公転させるオルダムリング６により、固定スクロール１に対して自転運動することなく公転運動を行う。また、揺動スクロール２の揺動スクロール渦巻２ａ形成面とは反対側の面の略中心部には、中空円筒形状のボス部２ｄが形成されている。ボス部２ｄには、主軸８の上端に設けられた偏心軸部８ａが挿入される。
【００２０】
フレーム１９および揺動スクロール２には、それぞれ対向する面において一対のオルダムキー溝が形成されている。オルダムリング６は、フレーム１９のオルダムキー溝と揺動スクロール２のオルダムキー溝とで規定される空間に配置されている。オルダムリングのリング部６ｂの下面にはフレーム１９のオルダムキー溝に挿入するオルダムキー６ａｃが、上面には揺動スクロール２のオルダムキー溝に挿入するオルダムキー６ａｂがそれぞれ形成されている。オルダムキー６ａｃはオルダムキー溝５に嵌め合わされ、オルダムキー６ａｂは揺動スクロールのオルダムキー溝４に嵌め合わされている。オルダムキー溝４およびオルダムキー溝５は潤滑剤で満たされている。オルダムキー６ａｃおよびオルダムキー６ａｂは、それぞれ対応するオルダムキー溝内に形成される摺動面上を進退しながら、モータの回転力を公転する揺動スクロール２に伝えている。
【００２１】
回転駆動手段は、回転軸である主軸８と、主軸８に固定された回転子１１と、固定子１０とを備えている。固定子１０は、センターシェル７に焼き嵌め固定されている。回転子１１は、主軸８に焼き嵌め固定され、固定子１０への通電が開始することにより回転駆動し、主軸８を回転させるようになっている。すなわち、固定子１０および回転子１１で電動回転機械を構成している。固定子１０および回転子１１は、主軸８に固定されている第１バランスウェイト１２の下部に配置されている。第１バランスウェイト１２については後述する。固定子１０には、センターシェル７に設けられた電源端子９を介して電力が供給されるようになっている。
【００２２】
主軸８は、回転子１１の回転に伴って回転し、揺動スクロール２を公転させるようになっている。この主軸８の上部、すなわち偏心軸部８ａ近傍は、フレーム１９に設けられた主軸受２０によって支持されている。一方、主軸８の下部は、副軸受２９によって回転自在に支持されている。副軸受２９は、密閉容器２３の下部に設けられたサブフレーム２８の中央部に形成された軸受収納部に圧入固定されている。サブフレーム２８には、容積型のオイルポンプ３０が設けられている。オイルポンプ３０で吸引された潤滑油は、主軸８の内部形成された油供給穴３１を介して各摺動部に送られる。
【００２３】
また、主軸８の上部には、揺動スクロール２が偏心軸部８ａに装着されて揺動することにより生じるアンバランスを相殺するため、第１バランスウェイト１２が設けられている。回転子１１の下部には、揺動スクロール２が偏心軸部８ａに装着されて揺動することにより生じるアンバランスを相殺するため、第２バランスウェイト１３が設けられている。第１バランスウェイト１２は主軸８の上部に焼き嵌めによって固定され、第２バランスウェイト１３は回転子１１の下部に回転子１１と一体的に固定される。
【００２４】
次に、スクロール圧縮機１００の動作について説明する。電源端子９に通電すると、固定子１０の電線部に電流が流れ、磁界が発生する。この磁界は、回転子１１を回転させるように働く。つまり、固定子１０と回転子１１にトルクが発生し、回転子１１が回転する。回転子１１が回転すると、それに伴い主軸８が回転駆動される。主軸８が回転駆動されると、上述のオルダムリング６の構成により自転を抑制された揺動スクロール２は、公転運動を行う。
【００２５】
回転子１１が回転するとき、主軸８の上部に固定されている第１バランスウェイト１２と、回転子１１の下部に固定されている第２バランスウェイト１３とで揺動スクロール２の偏心公転運動に対するバランスを保っている。これにより、主軸８の上部に偏心支持され、オルダムリング６により自転を抑制された揺動スクロール２が公転運動を始め、公知の圧縮原理により冷媒を圧縮する。
【００２６】
これにより、冷媒ガスの一部はフレーム１９のフレーム冷媒吸入口を介して圧縮室２４内へ流れ、吸入過程が開始される。冷媒ガスの残りの一部は、固定子１０の鋼板の切り欠き（図示せず）を通って、固定子１０および回転子１１で構成されている電動回転機械と潤滑油とを冷却する。圧縮室２４は、揺動スクロール２の公転運動により揺動スクロール２の中心へ移動し、さらに体積が縮小される。この工程により、圧縮室２４に吸入された冷媒ガスは圧縮されていく。圧縮された冷媒は、固定スクロール１の吐出ポート１５を通り、吐出弁２７を押し開けて高圧室１８に流入する。また、圧縮された冷媒は、固定スクロール１のサブ吐出ポート３２を通り、サブ吐出弁３３を押し開けて高圧室１８に流入する。そして、高圧室１８に流入した冷媒は、吐出パイプ１６を介して密閉容器２３から吐出される。
【００２７】
圧縮室２４内の冷媒ガスの圧力により発生するスラスト軸受荷重は、揺動スクロールスラスト軸受面２ｃを支持するフレーム１９で受けている。主軸８が回転することで第１バランスウェイト１２および第２バランスウェイト１３に生じる遠心力および冷媒ガス荷重は、主軸受２０および副軸受２９で受けている。低圧室１７内の低圧冷媒ガスと高圧室１８内の高圧冷媒ガスとは、固定スクロール１およびフレーム１９により仕切られ、気密が保たれている。固定子１０への通電を止めると、スクロール圧縮機１００は運転を停止する。
【００２８】
図２は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の固定スクロールおよび揺動スクロールの渦巻き形状とサブ吐出ポートとを説明するための渦巻き平面形状図である。渦巻き平面の全体を示す図において、固定スクロール渦巻１ａと揺動スクロール渦巻２ａを明確に表示するために、固定スクロール渦巻１ａは実線で、揺動スクロール渦巻２ａは破線で示している。また、渦巻き平面の一部を拡大する図においては、各部の領域を明確にするため、適宜斜線を施している。図２を参照しながら、固定スクロール１の固定スクロール渦巻１ａおよび揺動スクロール２の揺動スクロール渦巻２ａの構成について詳述する。図２は、固定スクロール渦巻１ａおよび揺動スクロール渦巻２ａをスクロール圧縮機１００の下側（ロアシェルが位置する側）から示している。シール２５およびシール２５の位置を明示するために、それぞれ実線で示している。
【００２９】
上述のように、圧縮室２４は、固定スクロール渦巻１ａと揺動スクロール渦巻２ａとを組み合わせて形成されている。圧縮室２４の中間室３４（第１圧縮室）は、固定スクロール渦巻１ａの内向面と揺動スクロール渦巻２ａの外向面とで区画されている。圧縮室２４の最内室３５（第２圧縮室）は、固定スクロール渦巻１ａの外向面と揺動スクロール渦巻２ａの内向面とで区画されている。本実施の形態１において、固定スクロール渦巻１ａの外向面および内向面はインボリュート曲線で構成されている。同様に、揺動スクロール渦巻２ａの外向面および内向面もインボリュート曲線で構成されている。なお、外向面とは渦巻き形状の外縁側を向く面であり、内向面とは渦巻き形状の中心側を向く面である。
【００３０】
上述のように、冷媒漏れ防止を目的として、固定スクロール渦巻１ａの先端面にはシール２５が配設され、揺動スクロール渦巻２ａの先端面にはシール２６が配設されている。シール２５の外周縁と内周縁はインボリュート曲線で構成されている。同様に、シール２６の外周縁と内周縁はインボリュート曲線で構成されている。なお、外周縁とは渦巻き形状の外縁側を向く縁部であり、内周縁とは渦巻き形状の中心側を向く縁部である。
【００３１】
サブ吐出ポート３２の、サブ吐出弁３３とは反対側の渦巻側の開口部（圧縮室２４側の開口部以下、渦巻側開口部）は長穴形状を有している。渦巻側開口部は、渦巻形状の周方向に延びる一対のインボリュート曲線部３７と、渦巻形状の径方向に延び、一対のインボリュート曲線部３７を接続する一対の円弧部３６とを備えている。サブ吐出ポート３２は、揺動スクロール２の一回転中のいずれの位相においても、渦巻側開口部が揺動スクロール渦巻２ａの先端面に配設しているシール２６をまたがないよう、すなわち、揺動スクロール２の一回転中のいずれの位相においても、渦巻側開口部がシール２６の内周縁を越えて渦巻形状の中心側へ位置することがないよう、渦巻側開口部の形成位置および円弧部３６の渦巻形状径方向の長さは定められている。換言すると、揺動スクロール２の一回転中のいずれの位相においても、渦巻側開口部は、中間室３４と最内室３５とを連通することがないよう、シール２６の内向縁からの距離、および一対の円弧部３６の渦巻形状の径方向の長さが定められている。さらに、円弧部３６の渦巻形状径方向の長さに対して、インボリュート曲線部３７の渦巻形状周方向の長さが長くなるよう、サブ吐出ポート３２の渦巻側開口部は形成されている。
【００３２】
以上の構成により、揺動スクロール２の駆動中、サブ吐出ポート３２がシール２６をまたぎ、圧力差のある隣り合う圧縮室間（本実施の形態１では、最内室３５と中間室３４との間）のバイパス通路となることにより発生する冷媒漏れを防止すると共に、必要な渦巻側開口面積および渦巻側開口区間を確保するができる。従って、サブ吐出ポート３２を経由した冷媒漏れの損失を小限に抑えつつ、必要な過圧縮損失低減効果を得ることができ、スクロール圧縮機１００における圧縮効率を向上させることができる。
【００３３】
実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機の固定スクロールおよび揺動スクロールの渦巻き形状とサブ吐出ポートとを説明するための渦巻き平面形状図であり、図４は、図３の線Ａ−Ａ矢視断面図である。図３の渦巻き平面の全体を示す図において、固定スクロール渦巻１ａと揺動スクロール渦巻２ａを明確に表示するために、固定スクロール渦巻１ａは実線で、揺動スクロール渦巻２ａは破線で示している。また、渦巻き平面の一部を拡大する図においては、各部の領域を明確にするため、適宜斜線を施している。
【００３４】
本実施の形態２に係るサブ吐出ポート３２０は、圧縮室２４側に開口する圧縮室側端部３２２と、圧縮室側端部３２２と連続し、高圧室１８に開口している基部３２１とを有している。圧縮室側端部３２２は、固定スクロール１の固定スクロール渦巻１ａ側に位置する端部であり、サブ吐出ポート３２０の軸方向に沿って、圧縮室２４側から所定の高さを有している。圧縮室側端部３２２の断面形状は、実施の形態１に係るサブ吐出ポート３２の渦巻側開口部と同様、渦巻形状の周方向に延びる一対のインボリュート曲線部３２３と、渦巻形状の径方向に延び、一対のインボリュート曲線部３２３を接続する一対の円弧部３２４とを備えている。基部３２１の断面形状は円形であり、その直径は圧縮室側端部３２２の円弧部３２４の渦巻形状径方向の長さと略同一である。すなわち、基部３２１の断面形状は圧縮室側端部３２２の断面形状よりも小さい。
【００３５】
本実施の形態２において実施の形態１と異なるのは、一対の円弧部３６および一対のインボリュート曲線部３７で構成された断面形状を有するのは圧縮室側端部３２２のみであり、基部３２１における断面形状を圧縮室側端部３２２の断面形状より小さい円形で構成している点である。
【００３６】
以上の構成により、基部３２１の円形面積でサブ吐出ポート３２の必要開口面積を確保できている場合、サブ吐出ポート３２の流路体積を縮小しサブ吐出ポート３２が圧力差がある圧縮室間を移動するとき（本実施の形態２では、最内室３５から中間室３４に移動するとき）に生じる冷媒漏れ量を抑制しながら、サブ吐出ポートの必要渦巻側開口区間を確保することできる。その結果、サブ吐出ポート３２を経由する冷媒漏れ損失を最小限に抑えつつ、必要な過圧縮損失低減効果を得ることができ、スクロール圧縮機の高効率化を図ることができる。
【００３７】
実施の形態１および２において、固定スクロール渦巻１ａおよび揺動スクロール渦巻２ａ先端面にそれぞれシール２５およびシール２６が配設されているが、これに限るものではない。揺動スクロール２の一回転中のいずれの位相においても、中間室３４と最内室３５とが連通しないよう、サブ吐出ポート３２の形成位置に応じて、渦巻側開口部の固定スクロール渦巻１ａの内向面または外向面からの距離を定め、一対の円弧部３６の渦巻形状の径方向の長さを定めてもよい。すなわち、揺動スクロール２の一回転中のいずれの位相においても、サブ吐出ポート３２の渦巻側開口部が揺動スクロール渦巻２ａの歯厚３８をまたがないよう、換言すると、揺動スクロール２の一回転中のいずれの位相においても、揺動スクロール渦巻２ａの内向面を超えて渦巻形状の中心側に位置する最内室３５へ変位せず、かつ揺動スクロール渦巻２ａの外向面を越えて渦巻形状の外縁側に位置する中間室３４へ変位しないよう、サブ吐出ポート３２を構成してもよい。この構成によれば、シール２５およびシール２６の配設を省略することができる。
【００３８】
本実施の形態２において、サブ吐出ポート３２０の圧縮室側端部３２２の断面形状は、インボリュート曲線部３２３と円弧部３２４とを有しているが、これに限るものではない。当該形状を、円形形状や楕円形状、若しくはインボリュート曲線部３２３を直線部に変えた長穴形状としてもよい。
【００３９】
実施の形態１および２において、サブ吐出ポート３２、３２０の高圧室１８側、すなわち吐出側の開口形状は、サブ吐出ポート３２、３２０の流路の最狭窄部とならない形状であれば、どのような形状でも良い。
【００４０】
実施の形態１および２において、冷媒については言及していないが、例えばＲ３２等の高密度冷媒を用いるとより効果的である。
【符号の説明】
【００４１】
１  固定スクロール、１ａ  固定スクロール渦巻、１ｂ  固定スクロール台板、２  揺動スクロール、２ａ  揺動スクロール渦巻、２ｂ  揺動スクロール台板、２ｃ  揺動スクロールスラスト軸受面、２ｄ  ボス部、３  スラストプレート、４  オルダムキー溝、５  オルダムキー溝、６  オルダムリング、６ａｂ  オルダムキー、６ａｃ  オルダムキー、６ｂ  リング部、７  センターシェル、８  主軸、８ａ  偏心軸部、９  電源端子、１０  固定子、１１  回転子、１２  第１バランスウェイト、１３  第２バランスウェイト、１４  吸入パイプ、１５  吐出ポート、１６  吐出パイプ、１７  低圧室、１８  高圧室、１９  フレーム、２０  主軸受、２１  アッパーシェル、２２  ロアシェル、２３  密閉容器、２４  圧縮室、２５  シール、２６  シール、２７  吐出弁、２８  サブフレーム、２９  副軸受、３０  オイルポンプ、３１  油供給穴、３２  サブ吐出ポート、３３  サブ吐出弁、３４  中間室、３５  最内室、３６  円弧部、３７  インボリュート曲線部、３８  歯厚、１００  スクロール圧縮機、３２０  サブ吐出ポート、３２１  基部、３２２  圧縮室側端部、３２３  インボリュート曲線部、３２４  円弧部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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