(57)【要約】　　　（修正有）【課題】過圧縮を防止し、容量の制御が可能なスクロール圧縮機の提供。【解決手段】固定スクロール１２１及び旋回スクロール１３１に設けられた渦巻き状の隔壁１２３、１３３が互いに噛み合って構成される複数の圧縮空間Ｐの吸込み側１０９Ａと吐出側１０９Ｂとの間の中間領域に存在する流体をバイパスするバイパス機構１４０とを有し、該バイパス機構１４０は前記中間領域に連通しているバイパス通路１４３、１４４およびバイパス弁１４６を含み、該パイパス通路１４３、１４４は、高圧側のバイパス通路ＢＨと、低圧側のバイパス通路ＢＬとに分岐しており、前記高圧側のバイパス通路ＢＨには高圧側開閉弁（高圧バイパス弁１５７、又は逆止弁１５８）が介装されており、前記低圧側のバイパス通路ＢＬには低圧側開閉弁（低圧バイパス弁、電磁弁１５６）が介装されている。【選択図】　図１
2004143951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に収容された固定スクロール及び旋回スクロールと、該固定スクロール及び旋回スクロールに設けられた渦巻き状の隔壁とを有し、前記固定スクロール及び旋回スクロールに設けられた渦巻き状の隔壁が互いに噛み合って構成される複数の圧縮空間の吸込み側と吐出側との間の中間領域に存在する流体をバイパスするバイパス機構とを有し、該バイパス機構は前記中間領域に連通しているバイパス通路およびバイパス弁を含み、該パイパス通路は、圧縮機吐出口に接続された吐出配管に連通する高圧側のバイパス通路と、圧縮機吸込口に接続された吸込配管に連通する低圧側のバイパス通路とに分岐しており、前記高圧側のバイパス通路には高圧側開閉弁が介装されており、前記低圧側のバイパス通路には低圧側開閉弁が介装されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
蓄熱槽と蓄熱熱交換器とを備えて該蓄熱槽と蓄熱熱交換器との間で蓄熱媒体を循環させる蓄熱回路と、主冷媒回路および蓄熱利用回路を備えて圧縮機を介装し該圧縮機から吐出された冷媒を循環する冷媒回路とで構成され、前記主冷媒回路は室外熱交換器と室内熱交換器とを備えて該室外熱交換器で冷媒を凝縮させ室内熱交換器で蒸発させて循環させており、前記蓄熱利用回路は前記主冷媒回路の室外熱交換器と並列に設けられ循環経路を流路切替手段で切り換えて前記蓄熱熱交換器を介して蓄熱回路の蓄熱媒体と熱交換を行って冷媒を凝縮させて循環させるように構成され、前記冷媒回路に介装されて冷媒を圧縮する圧縮機は、密閉容器内に収容された固定スクロール及び旋回スクロールと、該固定スクロール及び旋回スクロールに設けられた渦巻き状の隔壁とを有し、前記固定スクロール及び旋回スクロールに設けられた渦巻き状の隔壁が互いに噛み合って構成される複数の圧縮空間の吸込み側と吐出側との間の中間領域に存在する流体をバイパスするバイパス機構とを有し、該バイパス機構は前記中間領域に連通しているバイパス通路を含み、該パイパス通路は、圧縮機吐出口に接続された吐出配管に連通する高圧側のバイパス通路と、圧縮機吸込口に接続された吸込配管に連通する低圧側のバイパス通路とに分岐しており、前記高圧側のバイパス通路には高圧側開閉弁が介装されており、前記低圧側のバイパス通路には低圧側開閉弁が介装されていることを特徴とする蓄熱式空気調和装置。
【請求項３】
吸収冷凍機と圧縮式冷凍機とを組み合わせ、該圧縮式冷凍機の圧縮機と膨張弁とを連通する冷媒配管の領域が吸収冷凍機の蒸発器内に組み込まれ、圧縮式冷凍機の冷媒配管内を流れる冷媒が吸収冷凍機の蒸発器内で滴下する低圧液相冷媒に気化熱を奪われる様に構成されており、前記圧縮式冷凍機側で冷媒を圧縮する圧縮機は、密閉容器内に収容された固定スクロール及び旋回スクロールと、該固定スクロール及び旋回スクロールに設けられた渦巻き状の隔壁とを有し、前記固定スクロール及び旋回スクロールに設けられた渦巻き状の隔壁が互いに噛み合って構成される複数の圧縮空間の吸込み側と吐出側との間の中間領域に存在する流体をバイパスするバイパス機構とを有し、該バイパス機構は前記中間領域に連通しているバイパス通路およびバイパス弁を含み、該パイパス通路は、圧縮機吐出口に接続された吐出配管に連通する高圧側のバイパス通路と、圧縮機吸込口に接続された吸込配管に連通する低圧側のバイパス通路とに分岐しており、前記高圧側のバイパス通路には高圧側開閉弁が介装されており、前記低圧側のバイパス通路には低圧側開閉弁が介装されていることを特徴とする複合冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクロール圧縮機に関する。特に、低外気温時の空調機の冷房運転や氷蓄熱式圧縮式冷凍機におけるピークカット運転、あるいは吸収冷凍機と圧縮式冷凍機とを組み合わせて成る複合冷凍装置の圧縮式冷凍機側へ、好適に適用することが出来るスクロール圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮機で効率が最も良いものの一例としてスクロール圧縮機が挙げられる。
スクロール圧縮機は渦巻状の２枚の羽根が複数の部屋を形成し、吐出口と連通する領域に至るまで、圧縮される流体が漏れること無く、圧縮することが出来る。
しかし、圧縮比が小さい用途では、圧縮途中に所定圧力まで到達してしまい、その後の仕事は無駄になってしまう。そのため、スクロール圧縮機は、吐出圧の低い運転条件には向いていなかった。
【０００３】
圧縮比の小さい運転状態では、図２で示す様に、符号「ｃ」で示す所定の吐出圧力には、圧縮行程の途中領域で到達してしまう。
しかし、吐出口とは連通していないため、ｃ点以降の領域に存在する流体は、圧縮機から吐出されないので、吐出口に連通する領域まで、過圧縮状態となり、この間の圧縮仕事は無駄となる。
【０００４】
また、従来、いわゆる電力ピークカット運転を行う蓄熱式空気調和装置が知られている。電力ピークカット運転とは、夜間に蓄熱した冷熱を電力消費量の多い昼間に冷熱源として利用し、昼間の消費電力のピークをカットする運転である。
特開平１０−２６７４３３公報には、スクロール圧縮機の圧縮途中で冷媒ガスをバイパスし、圧縮機の吐出側と接続することで過圧縮を防止し、消費電力を削減する技術が開示されている。
なお、一般に、容量制御のためには回転数を制御する必要があり、この場合、インバータやインバータ対応の電動機が必要であり、高価である。
【０００５】
また、スクロール圧縮機を圧縮式冷凍機の圧縮手段に用いた場合等においては、当該圧縮式冷凍機の冷凍能力に見合った冷媒圧縮能力を得るべく、容量制御が行われる。
【０００６】
図６は、例えば特開平８−３０３３６１号公報に開示された従来のスクロール圧縮機の過圧縮防止機構及び容量制御機構の縦断面を表示することにより、その要部を概略的に示している。
図６において、スクロール圧縮機２０１の圧縮室Ｐ内の圧力が高圧室２０２Ｂの圧力よりも上昇した場合には、過圧縮バイパス孔２５１、過圧縮バイパス弁２５２で構成される過圧縮防止機構２５０により、圧縮室Ｐ内の冷媒を高圧室２０２Ｂにリークさせる。
これにより、図２に示すように圧縮室Ｐがバイパス孔２５１と接続されている間（図２のｂの領域）においては圧縮室Ｐの圧力は吐出圧近くまで下がり、過圧縮を防止することが可能になる。
【０００７】
容量制御運転時には、バイパス機構２４０に形成された背圧通路２４２に低圧冷媒ガスを導くことによって、圧縮途中の過剰な圧力によりバイパス弁２４６が押し上げられて開弁し、圧縮途中の冷媒ガスをバイパス孔２４４から戻し孔２４５を通って低圧室２０２Ａ側にリークさせることにより冷凍能力に見合った容量制御が行われるように構成されている。
【０００８】
しかしながら、かかる容量制御を行うために、従来技術では、スクロール圧縮機の内部に多数の流路を形成しなければならない。
その結果、製造、加工コストの増大、構造の複雑化、その他の問題が生じてしまう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、空調機における低外気温での冷房や、氷蓄熱式空気調和装置におけるピークカット運転、あるいは吸収冷凍機と圧縮式冷凍機とを組み合わせて成る複合冷凍装置の圧縮式冷凍機側へ、好適に適用することが出来るスクロール圧縮機であって、低圧縮比運転条件下でも過圧縮の発生を防止することが出来、かつ容量制御が可能で、しかも、流路数が増加し過ぎてしまう事態を防止することが可能なスクロール圧縮機の提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のスクロール圧縮機は、密閉容器内に収容された固定スクロール（１２１）及び旋回スクロール（１３１）と、該固定スクロール（１２１）及び旋回スクロール（１３１）に設けられた渦巻き状の隔壁（１２３、１３３）とを有し、前記固定スクロール（１２１）及び旋回スクロール（１３１）に設けられた渦巻き状の隔壁（１２３、１３３）が互いに噛み合って構成される複数の圧縮空間（Ｐ）の吸込み側と（１０９Ａ）吐出側（１０９Ｂ）との間の中間領域に存在する流体をバイパスするバイパス機構（１４０）とを有し、該バイパス機構（１４０）は前記中間領域に連通しているバイパス通路（１４３、１４４）およびバイパス弁（１４６）を含み、該パイパス通路（１４３、１４４）およびバイパス弁（１４６）は、圧縮機吐出口（１２５）に接続された吐出配管（１０９Ｂ）に連通する高圧側のバイパス通路（ＢＨ）と、圧縮機吸込口（１０９）に接続された吸込配管（１０９Ａ）に連通する低圧側のバイパス通路（ＢＬ）とに分岐しており、前記高圧側のバイパス通路（ＢＨ）には高圧側開閉弁（高圧バイパス弁１５７、又は逆止弁１５８）が介装されており、前記低圧側のバイパス通路（ＢＬ）には低圧側開閉弁（低圧バイパス弁、電磁弁１５６）が介装されていることを特徴としている（請求項１）。
【００１１】
かかる構成を具備する本発明によれば、高圧側のバイパス通路（ＢＨ）と、高圧側開閉弁（高圧バイパス弁１５７、又は逆止弁１５８）とは、過圧縮制御用のバイパス機構を構成している。一方、低圧側のバイパス通路（ＢＬ）と、低圧側開閉弁（低圧バイパス弁、電磁弁１５６）とは、容量制御用のバイパス機構を構成している。
過圧縮制御用のバイパス管と、容量制御用のパイパス管とを同一の配管（前記中間領域に連通する配管）で構成し、密閉容器（１０２）の外側で、過圧縮制御用の高圧側のバイパス通路（ＢＨ）と容量制御用の低圧側のバイパス通路（ＢＬ）とに分岐させることにより、密閉容器（１０２）内の貫通孔の本数を可能な限り低減できる。
【００１２】
そして、本発明のスクロール圧縮機を用いた蓄熱式空気調和装置は、蓄熱槽（２２）と蓄熱熱交換器（８）とを備えて該蓄熱槽（２２）と蓄熱熱交換器（８）との間で蓄熱媒体を循環させる蓄熱回路（２０）と、主冷媒回路（１０Ａ）および蓄熱利用回路（１０Ｂ）を備えて圧縮機（１）を介装し該圧縮機（１）から吐出された冷媒を循環する冷媒回路（１０）とで構成され、前記主冷媒回路（１０Ａ）は室外熱交換器（３）と室内熱交換器（６）とを備えて該室外熱交換器（３）で冷媒を凝縮させ室内熱交換器（６）で蒸発させて循環させており、前記蓄熱利用回路（１０Ｂ）は前記主冷媒回路（１０Ａ）の室外熱交換器（３）と並列に設けられ循環経路を流路切替手段で切り換えて前記蓄熱熱交換器（８）を介して蓄熱回路（２０）の蓄熱媒体と熱交換を行って冷媒を凝縮させて循環させるように構成されており、前記冷媒回路（１０）に介装されて冷媒を圧縮する圧縮機（１）は、密閉容器内に収容された固定スクロール（１２１）及び旋回スクロール（１３１）と、該固定スクロール（１２１）及び旋回スクロール（１３１）に設けられた渦巻き状の隔壁（１２３、１３３）とを有し、前記固定スクロール（１２１）及び旋回スクロール（１３１）に設けられた渦巻き状の隔壁（１２３、１３３）が互いに噛み合って構成される複数の圧縮空間（Ｐ）の吸込み側（１０２Ａ）と吐出側（１０２Ｂ）との間の中間領域に存在する流体をバイパスするバイパス機構（１４０）とを有し、該バイパス機構（１４０）は前記中間領域に連通しているバイパス通路（１４３、１４４）およびバイパス弁（１４６）を含み、該パイパス通路（１４３）は、圧縮機吐出口（１２４）に接続された吐出配管（１０９Ｂ）に連通する高圧側のバイパス通路（ＢＨ）と、圧縮機吸込口（１０９）に接続された吸込配管（１０９Ａ）に連通する低圧側のバイパス通路（ＢＬ）とに分岐しており、前記高圧側のバイパス通路（ＢＨ）には高圧側開閉弁（１５７または１５８）が介装されており、前記低圧側のバイパス通路（ＢＬ）には低圧側開閉弁（１５６）が介装されていることを特徴としている（請求項２）。
【００１３】
かかる構成による本発明の蓄熱式空気調和装置によれば、冷媒は、通常冷房運転においては高圧側開閉弁（１５８）を閉じることによりスクロール圧縮機（１）の本来の圧縮比で圧縮され、一方、蓄熱冷房運転においては低圧側開閉弁（１５６）を開くことにより低い凝縮圧力に見合った低圧縮比で圧縮される。そのため、蓄熱冷房運転においては、圧縮機（１）は、冷媒を過圧縮することがなく、無駄な圧縮仕事を行うことはない。
【００１４】
また、本発明のスクロール圧縮機を用いた複合冷凍装置は、吸収冷凍機（Ａ）と圧縮式冷凍機（Ｂ）とを組み合わせ、該圧縮式冷凍機（Ｂ）の圧縮機（１）と膨張弁（１２Ｂ）とを連通する冷媒配管（ＬＣ）の領域が吸収冷凍機（Ａ）の蒸発器内（６１）に組み込まれ、圧縮式冷凍機（Ｂ）の冷媒配管（ＬＣ）内を流れる冷媒が吸収冷凍機（Ａ）の蒸発器（６１）内で滴下する低圧液相冷媒に気化熱を奪われる様に構成されており（或いは、吸収冷凍機Ａの蒸発器６１が、圧縮式冷凍機Ｂの凝縮器として機能する様に構成されており）、前記圧縮式冷凍機（Ｂ）側で冷媒を圧縮する圧縮機（１）は、密閉容器内に収容された固定スクロール（１２１）及び旋回スクロール（１３１）と、該固定スクロール（１２１）及び旋回スクロール（１３１）に設けられた渦巻き状の隔壁（１２３、１３３）とを有し、前記固定スクロール（１２１）及び旋回スクロール（１３１）に設けられた渦巻き状の隔壁（１２３、１３３）が互いに噛み合って構成される複数の圧縮空間（Ｐ）の吸込み側（１０２Ａ）と吐出側（１０２Ｂ）との間の中間領域に存在する流体をバイパスするバイパス機構（１４０）とを有し、該バイパス機構（１４０）は前記中間領域に連通しているバイパス通路（１４３、１４４）およびバイパス弁（１４６）を含み、該パイパス通路（１４３）は、圧縮機吐出口（１２４）に接続された吐出配管（１０９Ｂ）に連通する高圧側のバイパス通路（ＢＨ）と、圧縮機吸込口（１０９）に接続された吸込配管（１０９Ａ）に連通する低圧側のバイパス通路（ＢＬ）とに分岐しており、前記高圧側のバイパス通路（ＢＨ）には高圧側開閉弁（１５７）が介装されており、前記低圧側のバイパス通路（ＢＬ）には低圧側開閉弁（１５６）が介装されていることを特徴としている（請求項３）。
【００１５】
かかる構成の本発明のスクロール圧縮機（１）は、低圧縮比運転条件下でも過圧縮の発生を防止することが出来る上に、容量制御が可能であり、低負荷では省エネ運転が可能となる。
しかも、過圧縮制御用のバイパス管と、容量制御用のパイパス管とを部分的に同一の配管で構成することによって、加工費の削減に繋げることが出来る。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
先ず、スクロール式圧縮機１を説明する前に、本発明のスクロール圧縮機１が好適に利用できる蓄熱式空気調和装置について、図３を参照して説明する。
【００１７】
図３は、氷蓄熱式空気調和装置の一実施形態の構成を示している。本空気調和装置９０は、冷媒回路１０と蓄熱回路２０とより構成されており、そして、その冷媒回路１０は、主冷媒回路１０Ａ及び蓄熱利用回路１０Ｂを備えている。
【００１８】
その主冷媒回路１０Ａは、圧縮機１、四路切換弁２、室外熱交換器３、電動膨張弁４、及び複数台の室内熱交換器６、６、・・・が冷媒配管７を介して順に接続されており、さらにその室内熱交換器６、６、・・・からは四路切換弁２に接続されて環状の閉回路に構成されている。また、電動膨張弁４と各室内熱交換器６、６、・・・との間、つまり各室内熱交換器６、６、・・・の上流側にはそれぞれ室内膨張弁５、５、・・・が設けられている。そして、室外熱交換器３と電動膨張弁４との間には、電磁弁から成る第１開閉弁９が設けられている。
その第１開閉弁９は、後述する第２開閉弁１１やその他の弁１５、１７、１８と共に、冷媒の循環経路を切り換えるための流路切換手段を構成している。
【００１９】
また、前記蓄熱利用回路１０Ｂは、一端が圧縮機１と四路切換弁２との間の冷媒配管７ａに接続され、他端が第１開閉弁９と電動膨張弁４との間の冷媒配管７ｂに接続されており、即ち、前記主冷媒回路１０Ａの室外熱交換器３と並列に設けられたバイパス回路を形成している。
そして、その蓄熱利用回路１０Ｂには、蓄熱熱交換器８の冷媒側熱交換部８Ａが介装されており、また、冷媒配管７ａとの接続箇所と蓄熱熱交換器８との間には、電磁弁から成る第２開閉弁１１が設けられている。さらに、冷媒配管７ｂとの接続箇所と蓄熱熱交換器８の冷媒側熱交換部８Ａとの間には、第１製氷電磁弁１５と、その第１製氷電磁弁１５に並列に設けられた製氷膨張弁１６とが取り付けられている。
【００２０】
また、第２製氷電磁弁１７を有する補助回路１０Ｄが設けられ、その一端が蓄熱熱交換器８の冷媒側熱交換部８Ａと第２開閉弁１１との間に接続され、他端が前記主冷媒回路１０Ａの圧縮機１吸入側４９と四路切換弁２との間に接続されている。そして、温蓄熱運転用電磁弁１８を有する補助回路１０Ｅが、その一端が第１製氷電磁弁１５と蓄熱熱交換器８の冷媒側熱交換部８Ａとの間に接続され、他端が主冷媒回路１０Ａの電動膨張弁４と室内膨張弁５との間に接続されている。さらに、氷核生成部２４を有する補助回路２０Ａが、蓄熱熱交換器８と並列に設けられている。
【００２１】
一方、蓄熱回路２０は、ポンプ２１、蓄熱熱交換器８の水側熱交換部８Ｂ、氷核生成部２４、過冷却解消部２５、及び蓄熱槽２２が水配管２３によって順に接続されて構成されている。
その蓄熱熱交換器８、蓄熱槽２２に冷熱を蓄える冷蓄熱運転時には、冷媒回路１０を循環する冷媒と蓄熱回路２０を循環する水とを熱交換させ、その水を過冷却状態まで冷却する。そして、冷蓄熱を冷熱源として利用する蓄熱冷房運転時には、冷蓄熱を冷媒回路１０に供給する。
氷核生成部２４では、冷蓄熱運転時に冷媒回路１０を流れる冷媒を膨張させることによって蓄熱回路２０を流れる水を冷却氷化し、水配管２３内面に氷核を生成する。また、過冷却解消部２５では、冷蓄熱運転時に過冷却状態の水を攪拌混合し、その過冷却状態を解消してスラリー状の氷を生成する。そして、蓄熱槽２２は、蓄熱熱交換器８において冷却された水、及び過冷却状態を解消して生成されたスラリー状の氷を貯留するタンクである。
【００２２】
冷媒回路１０の圧縮機１およびその周辺回路において、後記にて説明する圧縮機バイパス通路（図１、１４３）からは、高圧側バイパス通路５７（図１、ＢＨ）が逆止弁（または電磁弁）５６（図１、１５８または１５７）を介して吐出管５３（図１、１０９Ｂ）に、そして、低圧側バイパス通路（図１、ＢＬ）がバイパス弁５８（図１、１５６）を介して吸入側４９（図１、１０９Ａ）にそれぞれ接続されている。
【００２３】
次に、上記空気調和装置９０の動作について説明する。なお、以下の説明においては、内容の理解を容易にするため、冷媒の圧力損失は無視することとする。
【００２４】
本空気調和装置９０では、四路切換弁２、第１開閉弁９及び第２開閉弁１１を切り換えることにより、蓄熱回路２０を使用しない通常冷房運転及び通常暖房運転と、蓄熱回路２０を利用する蓄熱冷房運転及び蓄熱暖房運転とを任意に選択して運転することができる。もちろん、蓄熱回路２０内の蓄熱槽２２に冷熱又は温熱を蓄える冷蓄熱運転又は温蓄熱運転も可能である。ここでは、本発明の特徴である通常冷房運転及び蓄熱冷房運転についてのみ説明し、他の運転についての説明を省略する。
【００２５】
通常冷房運転：まず、通常冷房運転を説明する。通常冷房運転は、蓄熱回路２０を利用しない運転である。この運転では、冷媒回路１０内の冷媒は、主冷媒回路１０Ａを循環し、蓄熱利用回路１０Ｂには流れない。
【００２６】
通常冷房運転においては、四路切換弁２は図３に示す実線側に設定されており、第１開閉弁９は開状態に、第２開閉弁１１は閉状態に設定される。
【００２７】
圧縮機１から吐出された冷媒ガスは、四路切換弁２を経た後、そのまま主冷媒回路１０Ａを流れ、室外熱交換器３に流入する。そして、室外熱交換器３において、室外空気と熱交換して凝縮する。凝縮した冷媒は、第１開閉弁９を通過した後、電動膨張弁４で流量が調整され、その後、各室内ユニットＵ１、Ｕ１、・・・に分配されて流入し、室内膨張弁５、５、・・・で減圧膨張され、室内熱交換器６、６、・・・に流入する。その室内熱交換器６、６、・・・で冷媒は蒸発し、室内空気を冷却する。室内熱交換器６、６、・・・を流出した冷媒は、四路切換弁２を経て、圧縮機１に吸入される。そして、圧縮機１に吸入された冷媒は、圧縮され、再び上記循環動作を繰り返す。以上のようにして室内の冷房が行われる。
【００２８】
蓄熱冷房運転：次に、蓄熱冷房運転を説明する。この運転は、蓄熱槽２２に蓄えられた冷熱を利用する運転であり、夏場の電力ピークをカットするために利用される運転である。
【００２９】
蓄熱冷房運転においては、四路切換弁２は図３に示す実線側に設定されており、第１開閉弁９は閉状態に、第２開閉弁１１は開状態に設定される。蓄熱槽２２内には、深夜電力等を用いて安価に製造したスラリー状の氷が、冷熱源として貯留されている。
【００３０】
蓄熱回路２０では、蓄熱槽２２内の冷水がポンプ２１によって搬送され、回路内を循環している。蓄熱槽２２から流出してポンプ２１を通過した冷水は、蓄熱熱交換器８の水側熱交換部８Ｂに流入する。水側熱交換部８Ｂ内の冷水は、蓄熱熱交換器８の冷媒側熱交換部８Ａを流れる冷媒を冷却する。そして、冷媒によって加熱された水は、水側熱交換部８Ｂを流出し、蓄熱槽２２に流入する。この水は、貯留されている氷と熱交換して冷却され、冷水となって再び蓄熱槽２２から流出し、上記循環動作を繰り返す。
【００３１】
一方、冷媒回路１０では、圧縮機１から吐出された冷媒は、蓄熱利用回路１０Ｂに流入し、第２開閉弁１１を通過して蓄熱熱交換器８の冷媒側熱交換部８Ａに流入する。ここで、冷媒は、蓄熱熱交換器８の水側熱交換部８Ｂを流れる冷水によって冷却され、凝縮する。凝縮した冷媒は、冷媒側熱交換部８Ａを流出した後、電動膨張弁４で流量調整される。その後、各室内ユニットＵ１、Ｕ１、・・・に分配され、室内膨張弁５、５、・・・で減圧膨張し、室内熱交換器６、６、・・・に流入する。冷媒は、室内熱交換器６、６、・・・で蒸発して室内空気を冷却する。室内熱交換器６、６、・・・を流出した冷媒は、四路切換弁２を経て、圧縮機１に吸入される。圧縮機１に吸入された冷媒は、圧縮され、再び上記循環動作を繰り返す。以上のようにして、蓄熱槽２２内の冷蓄熱を利用した冷房が行われる。
【００３２】
次に、前記通常冷房運転における冷媒の圧縮機１への吸入及び吐出動作、及び圧縮機１内の循環動作を説明する。
【００３３】
通常冷房運転では、比較的高温の室外空気が熱源となるため、冷媒の凝縮温度は比較的高温となる。そのため、圧縮機の吐出圧力は比較的高くなる。本形態の場合、後記にて詳述する圧縮機のバイパス弁（後記図１、１４６）は、吐出圧力によって押されて逆止弁の作用により閉じたままになる。そのため、冷媒はバイパス弁（後記図１、１４６）からバイパスされることなく、すべて吐出口から吐出される。その結果、スクロール圧縮機本来の圧縮比で圧縮された冷媒は、すべて吐出管５３を通じて四路切換弁２に流入し、上記の循環動作を行う。
【００３４】
これにより、本圧縮機１は、バイパス回路が設けられていないスクロール圧縮機と同様の動作を行う。
また、容量制御が必要な場合には、容量制御用バイパス弁５８を開弁し、圧縮途中のガスを吸入側に戻し、吐出冷媒ガス量を減少させることで対応可能である。
【００３５】
次に、上記蓄熱冷房運転における冷媒の圧縮機１への吸入及び吐出動作、及び圧縮機１内の循環動作を説明する。
【００３６】
蓄熱冷房運転では、比較的低温の冷水が熱源となるため、冷媒の凝縮温度は比較的低温となる。そのため、凝縮圧力は、比較的低くなる。その結果、圧縮室において過圧縮が発生し、バイパス弁（後記図１、１４６）の作用により、バイパス通路５７は開いた状態になる。そのため、圧縮機１は、冷媒をスクロール圧縮機１本来の圧縮比まで昇圧せずに、凝縮圧力まで昇圧する。凝縮圧力まで昇圧された冷媒の一部は、バイパス弁（後記図１、１４６）を通じてバイパス通路５７から吐出される。バイパス管（後記図１、案内管１１５）から吐出されなかった他の一部の冷媒は、吐出管５３を通じて吐出される。そして、バイパス管５７を流れた冷媒と吐出管５３を流れた冷媒とは合流し、上記の循環動作を行う。
以上の動作により、圧縮機１は、過圧縮を発生することなく、冷媒を蒸発圧力から凝縮圧力まで昇圧する。
【００３７】
次に、複合冷房装置について、図４を参照して説明する。
図４において、実施形態の複合冷凍装置は、吸収冷凍機Ａと、圧縮冷凍機Ｂとによって構成されている。
該吸収冷凍機Ａは、蒸発器６１と、吸収器６２と、再生器６３と、凝縮器６４と、前記吸収器６２と前記再生器６３との間に配置された溶液熱交換器６５とを有している。
【００３８】
蒸発器６１と吸収器６２とは回路Ｌ１で接続されている。吸収器６２と再生器６３とは回路Ｌ２と、該回路Ｌ２と逆向きの流れの回路Ｌ３とで接続されている。回路Ｌ２、回路Ｌ３はともに溶液熱交換器６５を経由して流過する溶液の熱交換を行う。回路Ｌ２の吸収器６２と溶液熱交換器６５との間の領域には溶液の循環用ポンプ６６が介装されている。また、回路Ｌ３の溶液熱交換器６５と吸収器６２との間の領域には減圧弁６７が介装されている。
再生器６３と凝縮器６４とは回路Ｌ４で接続され、凝縮器６４と蒸発器６１とは減圧弁６を介装した回路Ｌ５で接続されている。
【００３９】
尚、図４中の符号Ｗｃ２、Ｗｈ、Ｗｃ４は、符号順に吸収器６２に冷熱を投入する冷却水のライン、再生器６３に温熱を投入する温水ライン、凝縮器６４に冷熱を投入する冷却水ラインを示す。
【００４０】
圧縮式冷凍機Ｂは、スクロール圧縮機１と、膨張弁１２Ｂと、室内機である蒸発器１３Ｂと、スクロール圧縮機１と膨張弁１２Ｂと蒸発器１３Ｂとを循環する冷媒配管ＬＣによって構成されている。
そして、スクロール圧縮機１と膨張弁１２Ｂとの間の冷媒配管ＬＣの領域が温水焚吸収冷凍機Ａの蒸発器６１内に組み込まれ、圧縮式冷凍機Ａの冷媒回路（Ｌ１〜Ｌ５）内を流れる冷媒が温水焚吸収冷凍機Ａの蒸発器６１内で滴下する低圧液相冷媒に気化熱を奪われる様に構成されている。
【００４１】
次に、図１を参照して、本発明の第１実施形態のスクロール圧縮機１を説明する。
図１で示すスクロール圧縮機１において、円筒状のケース１０３と、このケース１０３の上下両端部に被冠された上下両エンドキャップ１０４、１０５とで形成された密閉容器１０２内の上部には、冷媒ガスを圧縮室Ｐ内に導く吸入経路１０７を形成する一方、その下部に電動要素１１０を軸支している。
この電動要素１１０にて駆動するスクロール圧縮要素１２０は、容器１０２の上部に配置されている。
【００４２】
前記スクロール圧縮要素１２０は上下に相対向する固定スクロール１２１と、旋回スクロール１３１とから構成される。そして前記電動要素１１０は、シャフト１１３を介して、旋回スクロール１３１を駆動する。
また、固定スクロール１２１の下方には渦巻状の隔壁１２３が形成されており、旋回スクロール１３１の上方には渦巻状の隔壁１３３が形成されている。そして、渦巻状の隔壁１２３、１３３を交互に噛み合わせることにより、複数の圧縮空間からなる圧縮室Ｐを形成している。
【００４３】
前記旋回スクロール１３１は、その下方中央に形成した軸受け部１３４を、電動要素１１０のシャフト１１３の上端に設けた偏芯軸部１１４に軸合させることにより、前記電動要素１１０の駆動によって自転せずに固定スクロール１２１に対して公転させ、偏心運動を行わせる。
そして、前記圧縮室Ｐを、半径方向外方の低圧側圧縮空間から半径内方の高圧側圧縮空間に向かって次第に縮小させることにより、密閉容器１０２内の低圧室１０２Ａ側に連通する吸入管１０９Ａから流入し、吸入通路１０７を通して供給される冷媒ガスが圧縮される。
圧縮された冷媒ガスは、固定スクロール１２１の中央部に形成された圧縮室Ｐの高圧側に連通する吐出ポート１２４から、吐出弁１２５を介して高圧室１０２Ｂ側に吐出される。そして、この高圧室１０２Ｂに連通する吐出管１０９Ｂから、密閉容器１０２外に吐出され、凝縮器（吸収冷凍機Ａの蒸発器６１：図４参照）内で凝縮され、液化する。
【００４４】
前記スクロール圧縮要素１２０に設けられた圧縮途中の冷媒ガスをバイパスさせるバイパス機構１４０は、前記固定スクロール１２１の上方に設けたカバー１４１を備え、該カバー１４１には冷媒回路（図４のＬＣ）からの高圧冷媒ガスや、低圧冷媒ガスが選択的に供給される案内管１１５と、案内管１１５に連通するバイパス通路１４３とが形成されている。
バイパス通路１４３はバイパス弁１４６を介してバイパス通路１４４と連通しており、バイパス通路１４４は、圧縮室Ｐに連通している。
【００４５】
前記パイパス通路１４３は、圧縮機吐出口１２４に接続された吐出配管１０９Ｂに連通する高圧側のバイパス通路ＢＨと、圧縮機吸入口１０９に接続された吸入配管１０９Ａに連通する低圧側のバイパス通路ＢＬとに分岐している。
そして、前記高圧側のバイパス通路ＢＨには高圧側開閉弁１５７が介装され、前記低圧側のバイパス通路ＢＬには低圧側開閉弁１５６が介装されている。
【００４６】
ここで、スクロール式圧縮機１では、前述の従来技術で図２を用いて説明したように、圧縮比の小さい運転条件では途中の領域では吐出弁と接続されていないため過圧縮され、無駄仕事となる。
この無駄仕事に対する対処方法及び容量制御については以下に説明する。
【００４７】
上述のスクロール冷凍機１の運転に関して通常時運転と、容量制御を行った場合に分けて説明する。
【００４８】
通常運転の際には、低圧側のバイパス通路ＢＬを閉塞し（低圧開閉弁１５６を閉鎖し）、且つ、高圧側のバイパス通路ＢＨを開放する（高圧開閉弁１５７を開放する）。
【００４９】
その結果、中間領域ｂで過圧縮が発生した場合、差圧によりバイパス弁１４６が開弁し、バイパス通路１４４、バイパス弁１４６、バイパス通路１４３、案内管１０５、高圧側バイパス通路ＢＨを介して、吐出配管１０９Ｂに送られて吐出される。
これにより、図２に示すように圧縮室Ｐがバイパス通路１４４と接続されている間（図２のｂの領域）において、圧縮室Ｐの圧力は吐出圧近くまで下がり、過圧縮を防止することが可能になる。
【００５０】
容量制御を行う際には、高圧側のバイパス通路ＢＨは閉塞する（高圧バイパス弁１５７を閉鎖する）が、低圧側のバイパス通路ＢＬは開放する（低圧バイパス弁１５６を開放する）。これにより、差圧によってバイパス弁１４６が開弁し、中間領域ｂ２等に存在する気相冷媒は、バイパス通路１４４、バイパス弁１４６、バイパス通路１４３、案内管１１５、低圧側バイパス通路ＢＬを介して、吸入配管１０９Ａに送られて圧縮機１内に再度吸い込まれる。
【００５１】
このように構成された第１実施形態のスクロール圧縮機１は、スクロール圧縮要素１２０に設けた圧縮途中の冷媒ガスを低圧側へバイパスさせて容量制御を行うバイパス機構１４０によって、低圧縮比運転条件下でも過圧縮の発生を防止することが出来る上に、容量制御が可能であり、低負荷では省エネ運転が可能となる。
また、過圧縮制御用のバイパス管と、容量制御用のパイパス管とを部分的に同一の配管で構成することによって、加工費の削減に繋げることが出来る。
【００５２】
次に、図５を参照して第２実施形態を説明する。
図５の第２実施形態におけるスクロール圧縮機１Ｇは、図１及び図２の第１実施形態に対して、高圧側のバイパス通路ＢＨに介装した開閉弁１５７を、逆止弁１５８に置き換えた点で相違する。それ以外は全て第１実施形態と同様である。
【００５３】
高圧側のバイパス通路ＢＨにおいて、高圧バイパス弁として逆止弁１５８を介装することによって、第１実施形態で行った高圧側のバイパス通路ＢＨに関する制御は不要となる。
【００５４】
なお、以上図示した実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列記する。
（１）　スクロール圧縮要素に設けた圧縮途中の冷媒ガスを高圧側へバイパスさせるバイパス機構によって、低圧縮比運転条件下でも過圧縮の発生を防止することが出来る。
（２）　スクロール圧縮要素に設けた圧縮途中の冷媒ガスを低圧側へバイパスさせるバイパス機構によって、容量制御が可能となり、低負荷では省エネ運転が可能となる。
（３）　過圧縮制御用のバイパス管と、容量制御用のパイパス管とを部分的に同一の配管で構成することによって、加工費の削減に繋げることが出来る。
（４）　高圧側のバイパス通路において、高圧バイパス弁として逆止弁を介装することによって、高圧側のバイパス通路に関する制御は不要となる。
（５）　電力ピークカット運転を行う蓄熱式空気調和装置において、圧縮機に本発明のスクロール圧縮機を使用することで、蓄熱冷房運転での過圧縮による無駄仕事をなくし、電力ピークカットを一層促進することができる。
（６）　圧縮式冷凍機の凝縮器を吸収式冷凍機で冷却する方式において、圧縮機に本発明のスクロール圧縮機を使用することで、高効率かつ容量制御運転が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機の指圧線図。
【図３】本発明のスクロール圧縮機が好適に利用できる蓄熱式空気調和装置の全体構成を示すブロック図。
【図４】本発明のスクロール圧縮機が好適に利用出来る複合冷房装置の全体構成を示すブロック図。
【図５】本発明の第２実施形態のスクロール圧縮機の縦断面図。
【図６】従来技術のスクロール圧縮機の一例を示す要部断面図。
【符号の説明】
Ａ・・・温水焚吸収冷凍機
Ｂ・・・圧縮式冷凍機
１、１Ｇ・・・スクロール圧縮機
８・・・蓄熱熱交換器
１０・・・冷媒回路
２０・・・蓄熱回路
２２・・・蓄熱槽
９０・・・空気調和装置
１０２Ａ・・・低圧室
１０２Ｂ・・・高圧室
１０９Ａ・・・吸入管
１０９Ｂ・・・吐出管
１１２Ｂ・・・減圧弁
１１３Ｂ・・・室内機
１６１・・・蒸発器
１２０・・・スクロール圧縮要素
１２１・・・固定スクロール
１２３、１３３・・・隔壁
１３１・・・旋回スクロール
１４０・・・バイパス機構
１４３、１４４・・・バイパス通路
１４６・・・バイパス弁
１５６、１５７・・・開閉弁
【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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【図６】
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