(57)【要約】【課題】圧縮室内の死容積の発生を抑制しながらも、過圧縮を効果的に抑制することである。【解決手段】圧縮機構（20）は、固定側鏡板部（21a）に設けられ、圧縮途中の圧縮室（24a,24b）と吐出室（28）とを連通させる複数のリリーフポート（31a,31b,31c）を備えている。各リリーフポート（31a,31b,31c）は、固定スクロール（21）のラップ（21b）に沿って順に設けられると共に、吐出ポート（25）に近いものほど圧縮室（24a,24b）側の開口面積が大きくなっている。これにより、圧力が高い圧縮室（24a,24b）では多くの冷媒が排出され、圧力が低い圧縮室（24a,24b）ではリリーフポート（31a,31b,31c）による死容積が減少する。【選択図】図２
2007170253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１スクロール部材（21）と、偏心回転運動をする第２スクロール部材（22）との渦巻き状のラップ（21b,22b）同士が噛合して形成される流体の圧縮室（24a,24b）と、
上記第１スクロール部材（21）の鏡板部（21a）の中央に形成され、上記圧縮室（24a,24b）と間欠的に連通して該圧縮室（24a,24b）の圧縮流体を吐出室（28）へ導く吐出ポート（25）と、
上記第１スクロール部材（21）の鏡板部（21a）に形成され、上記吐出ポート（25）と連通する前の圧縮室（24a,24b）と上記吐出室（28）とを連通させる複数のリリーフポート（31a,31b,31c）とを有する圧縮機構（20）を備え、
上記リリーフポート（31a,31b,31c）の圧縮室（24a,24b）側の開口が第２スクロール部材（22）のラップ（22b）によって間欠的に遮断されるスクロール圧縮機であって、
上記複数のリリーフポート（31a,31b,31c）は、第１スクロール部材（21）のラップ（21b）に沿って順に設けられると共に、吐出ポート（25）に近いものほど圧縮室（24a,24b）側の開口面積が大きくなっている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
上記第１スクロール部材（21）および第２スクロール部材（22）は、ラップ（21b,22b）の厚さが外周側端部から内周側端部へいくに従って次第に増大するように形成されている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項３】
請求項１または２において、
上記圧縮室（24a,24b）は、第２スクロール部材（22）のラップ（22b）の外周面に臨む第１圧縮室（24a）と、第２スクロール部材（22）のラップ（22b）の内周面に臨む第２圧縮室（24b）とを有し、
上記各リリーフポート（31a,31b,31c）は、第１スクロール部材（21）のラップ（21b）間の中央に設けられ、上記第１圧縮室（24a）と第２圧縮室（24b）とに交互に開口するように構成されている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項４】
請求項１または２において、
上記圧縮室（24a,24b）は、第２スクロール部材（22）のラップ（22b）の外周面に臨む第１圧縮室（24a）と、第２スクロール部材（22）のラップ（22b）の内周面に臨む第２圧縮室（24b）とを有し、
上記リリーフポートは、第１スクロール部材（21）のラップ（21b）の内周面近傍に設けられ、上記第１圧縮室（24a）のみに開口するように構成された内周面側リリーフポート（32a,32c）と、第１スクロール部材（21）のラップ（21b）の外周面近傍に設けられ、上記第２圧縮室（24b）のみに開口するように構成された外周面側リリーフポート（32b,32d）である
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項５】
請求項３または４において、
上記リリーフポート（31a,31b,31c）は、圧縮室（24a,24b）側の開口が第１スクロール部材（21）のラップ（21b）の接戦方向に伸びる長穴状に形成されている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール圧縮機に関し、特に、過圧縮の防止対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、冷凍装置等に用いられ、冷媒等の流体を圧縮するスクロール圧縮機が広く知られている。このスクロール圧縮機は、固定スクロールおよび可動スクロールのそれぞれの渦巻き状のラップが噛合して、流体の圧縮室が形成される圧縮機構を備えている。この圧縮機構は、流体を圧縮室へ導く吸入室と、圧縮室で圧縮された流体を外部（吐出室）へ導く吐出口とが設けられている。このスクロール圧縮機では、可動スクロールの公転運動に伴って、圧縮室がラップの外周側から内周側へ移動しながらその容積が減少し、圧縮室内の流体が圧縮される。
【０００３】
ところで、このスクロール圧縮機は、容積比（吸入ガスのポリトロープ指数によって決まる圧縮比）が一定であるため、運転条件によっては過圧縮が発生してしまい、圧縮効率が著しく低下するという問題があった。つまり、例えば、低差圧運転の場合、この高低圧力比が設定の圧縮比よりも小さくなり、過圧縮が生じてしまう。
【０００４】
そこで、圧縮室における圧縮行程の途中の流体、すなわち吸入室および吐出口（吐出室）の何れにも連通しない圧縮室内の流体を吐出室へ導くリリーフ穴（バイパス穴）を設けたスクロール圧縮機がある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の圧縮機は、吐出室が固定スクロールの鏡板の背面側に設けられている。そして、固定スクロールの鏡板には、圧縮室と吐出室とを連通させる三対のバイパス穴（一対の補助バイパス穴を含む）が形成されている。これにより、圧縮室が吐出口に連通する前に、圧縮途中の流体の一部を吐出室へ排出させ、過圧縮を防止しようとしている。
【特許文献１】特開平９−１７０５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のスクロール圧縮機では、バイパス穴がいわゆる死容積となって圧縮効率が著しく低下する恐れがあるという問題があった。
【０００６】
過圧縮を抑制するという観点では、バイパス穴をできるだけ大きく若しくは数多く設けて、圧縮途中の流体をより多く吐出室へ排出させる方が効果が増大する。ところが、そもそもバイパス穴の流体は圧縮されないので、過圧縮が発生しない運転領域では、そのバイパス穴が圧縮室の単なる死容積となり、圧縮効率が低下してしまう。すなわち、圧縮効率の低下防止という観点では、バイパス穴はできるだけ小さく若しくは数少ない方がいいということになる。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スクロール圧縮機において、リリーフ穴に起因する圧縮効率の低下を抑制しつつ、過圧縮を効果的に抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、第１スクロール部材（21）と、偏心回転運動をする第２スクロール部材（22）との渦巻き状のラップ（21b,22b）同士が噛合して形成される流体の圧縮室（24a,24b）と、上記第１スクロール部材（21）の鏡板部（21a）の中央に形成され、上記圧縮室（24a,24b）と間欠的に連通して該圧縮室（24a,24b）の圧縮流体を吐出室（28）へ導く吐出ポート（25）と、上記第１スクロール部材（21）の鏡板部（21a）に形成され、上記吐出ポート（25）と連通する前の圧縮室（24a,24b）と上記吐出室（28）とを連通させる複数のリリーフポート（31a,31b,31c）とを有する圧縮機構（20）を備え、上記リリーフポート（31a,31b,31c）の圧縮室（24a,24b）側の開口が第２スクロール部材（22）のラップ（22b）によって間欠的に遮断されるスクロール圧縮機を前提としている。そして、上記複数のリリーフポート（31a,31b,31c）は、第１スクロール部材（21）のラップ（21b）に沿って順に設けられると共に、吐出ポート（25）に近いものほど圧縮室（24a,24b）側の開口面積が大きくなっている。
【０００９】
上記の発明では、圧縮機構（20）において、第２スクロール部材（22）の公転運動に伴い、圧縮室（24a,24b）がその容積を減少させながらラップ（21b,22b）の外周側端部から内周側端部へ移動する。その際、圧縮室（24a,24b）内の流体が圧縮される。そして、圧縮室（24a,24b）が吐出ポート（25）に連通すると、該圧縮室（24a,24b）から圧縮流体が吐出室（28）へ吐出される。
【００１０】
上述した圧縮行程において、各リリーフポート（31a,31b,31c）の圧縮室（24a,24b）側の開口が第２スクロール部材（22）のラップ（22b）によって間欠的に遮断される。つまり、吐出ポート（25）と連通する前の圧縮室（24a,24b）、すなわち圧縮途中の圧縮室（24a,24b）と吐出室（28）とが各リリーフポート（31a,31b,31c）を通じて間欠的に連通される。このように連通すると、圧縮室（24a,24b）内の冷媒が吐出室（28）へ排出され、圧縮室（24a,24b）内の圧力が低下する。これにより、圧縮途中の圧縮室（24a,24b）における過圧縮が抑制される。
【００１１】
ところで、当然ながら、圧縮室（24a,24b）が吐出ポート（25）に近づくにつれて、該圧縮室（24a,24b）内の圧力が高くなる。ここで、リリーフポート（31a,31b,31c）による冷媒の排出量が同じである場合、圧力が低い圧縮室（24a,24b）よりも圧力が高い圧縮室（24a,24b）の方が、圧力の低下が大きくなる。つまり、圧力が高い圧縮室（24a,24b）においてより多くの冷媒を排出させた方が過圧縮の抑制効果が高まる。そこで、本発明では、吐出ポート（25）に近いリリーフポート（31a,31b,31c）ほど、その圧縮室（24a,24b）側の開口面積、すなわち流路面積が大きくなっている。これにより、圧力が低い圧縮室（24a,24b）よりも圧力が高い圧縮室（24a,24b）においてより多くの流体が排出される。したがって、過圧縮が効果的に抑制される。
【００１２】
一方、過圧縮の抑制効果がそれ程望めない圧力の低い圧縮室（24a,24b）においては、開口面積が小さいリリーフポート（31a,31b,31c）が連通するので、このリリーフポート（31a,31b,31c）によって生じる圧縮室（24a,24b）のいわゆる死容積が減少することになる。以上により、本発明では、圧縮室（24a,24b）に死容積がそれ程生じることなく、過圧縮が効果的に抑制される。
【００１３】
また、第２の発明は、上記第１の発明において、上記第１スクロール部材（21）および第２スクロール部材（22）は、ラップ（21b,22b）の厚さが外周側端部から内周側端部へいくに従って次第に増大するように形成されているものである。
【００１４】
上記の発明では、吐出ポート（25）に近いリリーフポート（31a,31b,31c）ほど、その圧縮室（24a,24b）側の開口面積を大きくとれる。つまり、リリーフポート（31a,31b,31c）における圧縮室（24a,24b）側の開口の大きさは、第２スクロール部材（22）のラップ（22b）の厚みよりも小さくする必要があるが、その制限が緩和される。これにより、過圧縮の抑制効果が一層高まる。
【００１５】
また、第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記圧縮室（24a,24b）が、第２スクロール部材（22）のラップ（22b）の外周面に臨む第１圧縮室（24a）と、第２スクロール部材（22）のラップ（22b）の内周面に臨む第２圧縮室（24b）とを有しているものである。そして、上記各リリーフポート（31a,31b,31c）は、第１スクロール部材（21）のラップ（21b）間の中央に設けられ、上記第１圧縮室（24a）と第２圧縮室（24b）とに交互に開口するように構成されているものである。
【００１６】
上記の発明では、第２スクロール部材（22）の公転運動に伴い、そのラップ（22b）が各リリーフポート（31a,31b,31c）を横切る。つまり、各リリーフポート（31a,31b,31c）は、第１圧縮室（24a）に連通する状態と、第２スクロール部材（22）のラップ（22b）によって遮断される状態と、第２圧縮室（24b）に連通する状態とが繰り返される。したがって、各リリーフポート（31a,31b,31c）によって第１圧縮室（24a）および第２圧縮室（24b）の過圧縮状態が交互に抑制される。
【００１７】
また、第４の発明は、上記第１または第２の発明において、上記圧縮室（24a,24b）が、第２スクロール部材（22）のラップ（22b）の外周面に臨む第１圧縮室（24a）と、第２スクロール部材（22）のラップ（22b）の内周面に臨む第２圧縮室（24b）とを有しているものである。そして、上記リリーフポートは、第１スクロール部材（21）のラップ（21b）の内周面近傍に設けられ、上記第１圧縮室（24a）のみに開口するように構成された内周面側リリーフポート（32a,32c）と、第１スクロール部材（21）のラップ（21b）の外周面近傍に設けられ、上記第２圧縮室（24b）のみに開口するように構成された外周面側リリーフポート（32b,32d）である。
【００１８】
上記の発明では、上記第４の発明とは異なり、第２スクロール部材（22）のラップ（21b,22b）が内周面側リリーフポート（32a,32c）および外周面側リリーフポート（32b,32d）を横切ることはない。つまり、内周面側リリーフポート（32a,32c）は、第１圧縮室（24a）に連通する状態と、第２スクロール部材（22）のラップ（22b）によって遮断される状態とが交互に繰り返される。外周面側リリーフポート（32b,32d）は、第２圧縮室（24b）に連通する状態と、第２スクロール部材（22）のラップ（22b）によって遮断される状態とが交互に繰り返される。したがって、第１圧縮室（24a）においては内周面側リリーフポート（32a,32c）のみによって過圧縮状態が抑制され、第２圧縮室（24b）においては外周面側リリーフポート（32b,32d）のみによって過圧縮状態が抑制される。
【００１９】
また、第５の発明は、上記第３または第４の発明において、上記リリーフポート（31a,31b,31c）は、圧縮室（24a,24b）側の開口が第１スクロール部材（21）のラップ（21b）の接戦方向に伸びる長穴状に形成されているものである。
【００２０】
上記の発明では、リリーフポート（31a,31b,31c）における圧縮室（24a,24b）側の開口を円形にする場合に比べて、その開口面積を大きくとれる。つまり、圧縮室（24a,24b）側の開口は、第１スクロール部材（21）のラップ（21b）の接線方向に伸びる長穴状に形成されているので、第２スクロール部材（22）のラップ（22b）の形状に概ね沿って形成されることになる。したがって、圧縮室（24a,24b）側の開口を第２スクロール部材（22）のラップ（22b）によって遮断される大きさとしながらも、開口面積を稼ぐことができる。
【発明の効果】
【００２１】
したがって、本発明によれば、複数設けたリリーフポート（31a,31b,31c）において、吐出ポート（25）に近いリリーフポート（31a,31b,31c）ほど圧縮室（24a,24b）側の開口面積が大きくなるようにした。これにより、圧縮途中の冷媒圧力が高い圧縮室（24a,24b）ほど、その圧縮室（24a,24b）から多量の冷媒が排出させることができる。したがって、過圧縮の抑制効果を効果的に高めることができる。一方、過圧縮の抑制効果をそれ程望めない圧縮室（24a,24b）においてはリリーフポート（31a,31b,31c）の開口面積が小さいので、該リリーフポート（31a,31b,31c）によって生ずる圧縮室（24a,24b）の死容積を減少させることができる。以上により、圧縮室（24a,24b）における死容積をそれほど生じさせずに、過圧縮を効果的に抑制することができる。その結果、圧縮効率を向上させることができる。
【００２２】
また、第２の発明によれば、第１スクロール部材（21）および第２スクロール部材（22）のラップ（21b,22b）の厚さを外周側端部から内周側端部へいくに従って次第に増大するように形成したので、特に吐出ポート（25）に近いリリーフポート（31c）における圧縮室（24a,24b）側の開口面積を一層大きくとることができる。したがって、過圧縮を一層効果的に抑制することができる。
【００２３】
また、第５の発明によれば、リリーフポート（31a,31b,31c）における圧縮室（24a,24b）側の開口を第１スクロール部材（21）のラップ（21b）の接戦方向に伸びる長穴状に形成するようにしたので、特に吐出ポート（25）に近いリリーフポート（31c）における圧縮室（24a,24b）側の開口面積を大きくとることができる。これにより、過圧縮の抑制効果を一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
《発明の実施形態１》
本実施形態１のスクロール圧縮機（10）は、例えば、空気調和装置の蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路に設けられ、冷媒を圧縮するものである。
【００２６】
図１に示すように、上記スクロール圧縮機（10）は、いわゆる全密閉型に構成されている。このスクロール圧縮機（10）は、縦長の円筒形の密閉容器状に形成されたケーシング（11）を備えている。このケーシング（11）内には、冷媒を圧縮する圧縮機構（20）と、該圧縮機構（20）を駆動する電動機（45）とが収納されている。この電動機（45）は、圧縮機構（20）の下方に配置され、回転軸である駆動軸（40）を介して圧縮機構（20）に連結されている。
【００２７】
上記ケーシング（11）の頂部には、吸入管（12）が貫通して取り付けられている。この吸入管（12）は、終端が圧縮機構（20）に接続されている。上記ケーシング（11）の胴部には、吐出管（13）が貫通して取り付けられている。この吐出管（13）は、終端がケーシング（11）内の圧縮機構（20）および電動機（45）の間に開口している。
【００２８】
上記駆動軸（40）は、主軸部（41）と偏心部（42）とを備え、クランクを構成している。上記偏心部（42）は、主軸部（41）よりも小径に形成され、主軸部（41）の上端面に立設されている。そして、この偏心部（42）は、主軸部（41）の軸心に対して所定距離だけ偏心し、偏心ピンを構成している。
【００２９】
上記ケーシング（11）の胴部の下端付近には、下部軸受部材（48）が固定されている。この下部軸受部材（48）は、駆動軸（40）の主軸部（41）の下端部を回転自在に支持している。
【００３０】
なお、図示しないが、上記駆動軸（40）の内部には、上下方向へ延びる給油通路が形成され、主軸部（41）の下端部には、遠心ポンプが設けられている。この遠心ポンプによってケーシング（11）の底部から吸い上げられた冷凍機油は、駆動軸（40）の給油通路を通って圧縮機構（20）の摺動部へ供給される。
【００３１】
上記電動機（45）は、ステータ（46）とロータ（47）とによって構成されている。ステータ（46）は、ケーシング（11）の胴部に固定されている。ロータ（47）は、駆動軸（40）の主軸部（41）に連結され、駆動軸（40）を回転駆動する。
【００３２】
上記圧縮機構（20）は、固定スクロール（21）と、該固定スクロール（21）に噛合する可動スクロール（22）とを備えると共に、固定スクロール（21）を固定支持するハウジング（23）を備えている。
【００３３】
上記ハウジング（23）は、その全周がケーシング（11）の胴部内面に接合されている。このハウジング（23）は、上段部（23a）と下段部（23b）とによって構成されている。これら上段部（23a）および下段部（23b）は、順に上から下へ連続して形成されている。上段部（23a）は、その上面中央に凹部が形成されている。下段部（23b）は、上段部（23a）よりも小径の略円筒状に形成され、上段部（23a）の下面から下方へ突出している。この下段部（23b）は、駆動軸（40）の主軸部（41）が挿通され、該主軸部（41）を回転自在に支持する滑り軸受を構成している。
【００３４】
上記固定スクロール（21）は、固定側鏡板部（21a）と、固定側ラップ（21b）と、縁部（21c）とを備えている。なお、上記固定スクロール（21）および可動スクロール（22）は、それぞれ本発明に係る第１スクロール部材および第２スクロール部材を構成している。
【００３５】
上記固定スクロール（21）の固定側鏡板部（21a）は、略円板状に形成されている。上記固定側ラップ（21b）は、固定側鏡板部（21a）の下面に立設され、該固定側鏡板部（21a）に一体形成されている。この固定側ラップ（21b）は、高さが一定の渦巻き壁状に形成されている。上記縁部（21c）は、固定側鏡板部（21a）の外周縁部から下方へ向かって延びる壁状に形成されている。この縁部（21c）は、その下端部が全周に亘って外側へ突出し、ハウジング（23）の上段部（23a）の上面に固定されている。
【００３６】
上記可動スクロール（22）は、可動側鏡板部（22a）と、可動側ラップ（22b）と、ボス部（22c）とを備えている。
【００３７】
上記可動スクロール（22）の可動側鏡板部（22a）は、略円板状に形成されている。上記可動側ラップ（22b）は、可動側鏡板部（22a）の上面に立設され、該可動側鏡板部（22a）に一体形成されている。この可動側ラップ（22b）は、高さが一定の渦巻き壁状に形成され、固定スクロール（21）の固定側ラップ（21b）に噛合するように構成されている。上記ボス部（22c）は、可動側鏡板部（22a）の下面から下方へ延設され、該可動側鏡板部（22a）に一体形成されている。
【００３８】
このボス部（22c）には、駆動軸（40）の偏心部（42）が挿入されている。つまり、上記駆動軸（40）が回転すると、可動スクロール（22）が主軸部（41）の軸心を中心として公転する。この可動スクロール（22）の公転半径は、偏心部（42）の偏心量、すなわち主軸部（41）の軸心と偏心部（42）の軸心との距離と同じである。
【００３９】
上記可動スクロール（22）の可動側鏡板部（22a）は、ハウジング（23）の上段部（23a）の上方に位置し、上記ボス（22d）は、ハウジング（23）の上段部（23a）の凹部に位置している。なお、図示しないが、上記可動スクロール（22）の可動側鏡板部（22a）とハウジング（23）の上段部（23a）の上面との間には、可動スクロール（22）の自転を阻止するオルダム継手が配設されている。
【００４０】
図２に示すように、本実施形態のスクロール圧縮機（10）では、いわゆる非対称渦巻き構造を採用しており、固定側ラップ（21b）と可動側ラップ（22b）とで巻き数が相違している。具体的に、上記固定側ラップ（21b）は、可動側ラップ（22b）よりも約１／２巻き分だけ長くなっている。上記固定側ラップ（21b）の外周側端部は、可動側ラップ（22b）の外周側端部の近傍に位置し、縁部（21c）に連続している。
【００４１】
上記圧縮機構（20）は、固定スクロール（21）の固定側ラップ（21b）と可動スクロール（22）の可動側ラップ（22b）とが噛合して区画形成された複数の圧縮室（24a,24b）を備えている。これら複数の圧縮室（24a,24b）は、固定側ラップ（21b）の内周面と可動側ラップ（22b）の外周面との間に形成されるものが第１圧縮室（24a）となり、固定側ラップ（21b）の外周面と可動側ラップ（22b）の内周面との間に形成されるものが第２圧縮室（24b）となっている。つまり、上記第１圧縮室（24a）は可動側ラップ（22b）の外周面に臨み、上記第２圧縮室（24b）は可動側ラップ（22b）の内周面に臨んでいる。そして、上記固定側ラップ（21b）の巻き数が可動側ラップ（22b）の巻き数よりも多いため、第１圧縮室（24a）の最大容積が第２圧縮室（24b）の最大容積よりも大きい。
【００４２】
本実施形態では、固定側ラップ（21b）および可動側ラップ（22b）の厚み（壁厚）が外周側端部から内周側端部へいくに従って次第に増大するように形成されている。つまり、上記固定側ラップ（21b）および可動側ラップ（22b）の形状を可動側ラップ（22b）の動作に適合させるようにしている。
【００４３】
上記固定スクロール（21）の外周側には、吸入管（12）の終端に接続される吸入ポート（29）が形成されている。この吸入ポート（29）は、可動スクロール（22）の公転運動に伴って圧縮室（24a,24b）に間欠的に連通するように構成されている。上記固定スクロール（21）の固定側鏡板部（21a）には、その上方を覆うカバー（27）が取り付けられている。そして、このカバー（27）と固定側鏡板部（21a）とで囲まれた空間が吐出室（28）として構成されている。上記固定スクロール（21）の固定側鏡板部（21a）の中央には、吐出室（28）に開口する吐出ポート（25）が形成されている。この吐出ポート（25）は、可動スクロール（22）の公転運動に伴って圧縮室（24a,24b）に間欠的に連通するように構成されている。なお、上記圧縮機構（20）は、吐出室（28）に吐出されたガス冷媒がガス通路（図示せず）を通じてハウジング（23）の下方の空間に導入され、吐出管（13）からケーシング（11）外へ吐出されるように構成されている。
【００４４】
また、図２にも示すように、上記固定スクロール（21）の固定側鏡板部（21a）には、厚さ方向に貫通して吐出室（28）に開口する３つのリリーフポート（31a,31b,31c）が形成されている。
【００４５】
この３つのリリーフポート（31a,31b,31c）は、固定側ラップ（21b）の渦巻き形状に沿って形成されている。具体的に、この３つのリリーフポート（31a,31b,31c）は、吐出ポート（25）に近いものから順に、大径リリーフポート（31c）、中径リリーフポート（31b）および小径リリーフポート（31a）となっており、何れも固定側ラップ（21b）間の中間位置に形成されている。
【００４６】
上記圧縮機構（20）では、可動スクロール（22）の公転運動に伴って、可動側ラップ（22b）が各リリーフポート（31a,31b,31c）を横切るように構成されている。具体的に、各リリーフポート（31a,31b,31c）の圧縮室（24a,24b）側の開口が、圧縮途中の第１圧縮室（24a）に連通する状態と、可動側ラップ（22b）によって遮断される状態と、圧縮途中の第２圧縮室（24b）に連通する状態とに順に変化する。例えば、図２の状態では、大径リリーフポート（31c）が圧縮途中の第１圧縮室（24a）に、中径リリーフポート（31b）が圧縮途中の第２圧縮室（24b）にそれぞれ連通する一方、小径リリーフポート（31a）が可動側ラップ（22b）によって遮断されている。つまり、各リリーフポート（31a,31b,31c）は、吐出ポート（25）に連通する前の第１圧縮室（24a）および第２圧縮室（24b）と吐出室（28）とを連通させ、圧縮室（24a,24b）の冷媒を吐出室（28）へ排出させる位置に形成されている。
【００４７】
上記固定側鏡板部（21a）における各リリーフポート（31a,31b,31c）の開口部には、リード弁（26）がそれぞれ設けられている。このリード弁（26）は、リリーフポート（31a,31b,31c）が圧縮室（24a,24b）と連通し、該圧縮室（24a,24b）内の冷媒圧力が所定値になると開動作を行うように構成されている。つまり、上記圧縮機構（20）では、圧縮途中の圧縮室（24a,24b）内の圧力が所定値未満の場合、リード弁（26）が閉状態となり、圧縮室（24a,24b）内の冷媒圧力が所定値以上になると、リード弁（26）が開状態となり、圧縮室（24a,24b）内から冷媒がリリーフポート（31a,31b,31c）を通って吐出室（28）へ排出される。なお、上記固定側鏡板部（21a）における吐出ポート（25）の開口部には、弁類が設けられていない。
【００４８】
上記小径リリーフポート（31a）、中径リリーフポート（31b）および大径リリーフポート（31c）は、何れも横断面が円形に形成され、その直径の長さ可動側ラップ（22b）の厚みよりも小さくなっている。これにより、リリーフポート（31a,31b,31c）が可動側ラップ（22b）を跨いで第１圧縮室（24a）と第２圧縮室（24b）とに同時に連通することはない。つまり、第１圧縮室（24a）と第２圧縮室（24b）とが連通するのを防止することができる。さらに、上記小径リリーフポート（31a）、中径リリーフポート（31b）および大径リリーフポート（31c）の順に、その横断面積（開口面積）が大きくなっている。つまり、上記吐出ポート（25）に近いリリーフポートほど、横断面積が大きくなっている。
【００４９】
ここで、第１圧縮室（24a）および第２圧縮室（24b）は、可動スクロール（22）の公転により吐出ポート（25）に近づくに従って内圧が高くなる。したがって、小径リリーフポート（31a）よりも中径リリーフポート（31b）が、中径リリーフポート（31b）よりも大径リリーフポート（31c）が、より高い内圧の圧縮室（24a,24b）に連通することになる。つまり、内圧の高い圧縮室（24a,24b）ほど、より多くの冷媒を吐出室（28）へ排出させることができる。
【００５０】
−運転動作−
次に、上述したスクロール圧縮機（10）の運転動作について説明する。
【００５１】
先ず、上記電動機（45）を駆動すると、駆動軸（40）が回転し、可動スクロール（22）が固定スクロール（21）に対して公転運動を行う。その際、固定スクロール（21）は、オルダム継手によって自転が阻止される。
【００５２】
図３に示すように、可動スクロール（22）の公転運動に伴って、圧縮室（24a,24b）の容積が周期的に増減を繰り返す。具体的に、圧縮室（24a,24b）が吸入ポート（29）に連通した状態で該圧縮室（24a,24b）の容積が増大すると、冷媒回路の冷媒が圧縮室（24a,24b）に吸い込まれる。さらに、可動スクロール（22）が公転すると、圧縮室（24a,24b）と吸入ポート（29）とが遮断され、圧縮室（24a,24b）が閉じきられる（図３(Ａ)参照）。その後、可動スクロール（22）が図３(Ｂ)、(Ｃ)、(Ｄ)のように公転し続けると、圧縮室（24a,24b）がその容積を減少させながら中心部へ移動していく。その際に、圧縮室（24a,24b）の冷媒が圧縮される。そして、圧縮室（24a,24b）が吐出ポート（25）に連通すると、圧縮室（24a,24b）内の冷媒が吐出室（28）へ吐出される。この吐出室（28）の冷媒は、ケーシング（10）の内部空間から吐出管（13）を通じて冷媒回路に戻る。
【００５３】
各リリーフポート（31a,31b,31c）は、上述した可動スクロール（22）の公転運動に伴って、圧縮室（24a,24b）との連通と遮断とを繰り返す。
【００５４】
例えば、大径リリーフポート（31c）は、図３(Ａ)および(Ｂ)の状態において、吐出ポート（25）に最も近い第２圧縮室（24b）に連通し、図３(Ｃ)および(Ｄ)の状態において、吐出ポート（25）に最も近い第１圧縮室（24a）に連通している。中径リリーフポート（31b）は、図３(Ａ)および(Ｂ)の状態において、吐出ポート（25）に最も近い第１圧縮室（24a）の外周側に位置する第１圧縮室（24a）に連通し、図３(Ｃ)および(Ｄ)の状態において、吐出ポート（25）に最も近い第２圧縮室（24b）に連通している。小径リリーフポート（31a）は、図３(Ａ)および(Ｄ)の状態において、吐出ポート（25）に最も近い第１圧縮室（24a）の外周側に位置する第１圧縮室（24a）に連通し、図３(Ｂ)および(Ｃ)の状態において、吐出ポート（25）に最も近い第２圧縮室（24b）の外周側に位置する第２圧縮室（24b）に連通している。つまり、主として、小径リリーフポート（31a）、中径リリーフポート（31b）および大径リリーフポート（31c）の順に、容積の小さい圧縮室（24a,24b）に連通している。
【００５５】
さらに、各リリーフポート（31a,31b,31c）と圧縮室（24a,24b）との連通タイミングの詳細について、図４〜図６を参照しながら説明する。なお、図４および図５では、小径リリーフポート（31a）の連通タイミングを実線で、中径リリーフポート（31b）の連通タイミングを破線で、大径リリーフポート（31c）の連通タイミングを一点鎖線でそれぞれ示す。また、図６では、第１圧縮室（24a）をＡ室として、その連通タイミングを実線で示し、第２圧縮室（24b）をＢ室として、その連通タイミングを一点鎖線で示す。
【００５６】
小径リリーフポート（31a）は、可動スクロール（22）の回転角（公転角度）が約３００°から約４５０°の間、第１圧縮室（24a）に連通し続け（図４参照）、その後、回転角約４５０°から約６４０°の間、第２圧縮室（24b）に連通し続ける（図５参照）。中径リリーフポート（31b）は、上記の第１圧縮室（24a）に対して回転角約３９０°から約５４０°の間連通し（図４参照）、上記の第２圧縮室（24b）に対して回転角約５４０°から７２０°の間連通している（図５参照）。大径リリーフポート（31c）は、上記の第１圧縮室（24a）に対して回転角約４５０°から約６７０°の間連通し（図４参照）、上記の第２圧縮室（24b）に対して回転角約６８０°から７８０°の間連通している（図５参照）。つまり、図６に示すように、回転角約５００°において、第１圧縮室（24a）に対するリリーフポート（31a,31b,31c）全体の開口面積が最大となり、回転角約６００°において、第２圧縮室（24b）に対するリリーフポート（31a,31b,31c）全体の開口面積が最大となる。また、その開口面積が最大となる時期は、第１圧縮室（24a）および第２圧縮室（24b）が吐出ポート（25）に連通する時期よりも前である。
【００５７】
このように、各リリーフポート（31a,31b,31c）が所定のタイミングで圧縮途中の圧縮室（24a,24b）に連通し、該圧縮室（24a,24b）内の冷媒圧力が所定値以上になると、その圧縮室（24a,24b）の冷媒の一部が吐出室（28）へ排出される。したがって、例えば低差圧運転状態において、吐出圧力（吐出室（28）内の冷媒圧力）よりも圧縮途中の圧縮室（24a,24b）内の冷媒圧力が高くなった場合でも、その圧縮室（24a,24b）から冷媒が出ていくことで該圧縮室（24a,24b）内の冷媒圧力が低下する。その結果、過圧縮状態を抑制することができる。
【００５８】
また、冷媒圧力が低い圧縮室（24a,24b）においては、開口面積の小さい小径リリーフポート（31a）によって少量の冷媒が排出され、冷媒圧力が高い圧縮室（24a,24b）においては、開口面積の大きい大径リリーフポート（31c）によって多くの冷媒が排出される。ここで、冷媒の排出量が同じである場合、冷媒圧力が低い圧縮室（24a,24b）よりも冷媒圧力が高い圧縮室（24a,24b）の方が、圧力の低下が大きくなる。つまり、冷媒圧力が高い圧縮室（24a,24b）においてより多くの冷媒を排出させた方が過圧縮の抑制効果が高まる。したがって、本実施形態では、吐出ポート（25）に近づくほどリリーフポート（31a,31b,31c）の開口面積を大きくしているため、過圧縮が効果的に抑制される。
【００５９】
さらに、過圧縮の抑制効果がそれ程望めない圧縮室（24a,24b）においては、リリーフポート（31a,31b,31c）の開口面積を無駄に大きくしないようにしているので、そのリリーフポート（31a,31b,31c）によって生ずる圧縮室（24a,24b）の死容積を減少させることができる。つまり、本実施形態によれば、圧縮室（24a,24b）における死容積をそれほど生じさせずに、過圧縮を効果的に抑制することができる。したがって、圧縮効率を向上させることができる。
【００６０】
また、本実施形態では、可動側ラップ（22b）の厚み（壁厚）を外周側端部から内周側端部へいくに従って次第に増大するように形成しているので、特に大径リリーフポート（31c）における圧縮室（24a,24b）側の開口面積を一層大きくとることができる。したがって、過圧縮を一層抑制することができる。
【００６１】
《発明の実施形態２》
次に、本発明の実施形態２を図面に基づいて詳細に説明する。
【００６２】
本実施形態２は、図７に示すように、上記実施形態１におけるリリーフポートの構成を変更したものである。具体的に、本実施形態のリリーフポートは、内周面側リリーフポート（32a,32c）と、外周面側リリーフポート（32b,32d）の２組で構成されている。これら内周面側リリーフポート（32a,32c）および外周面側リリーフポート（32b,32d）は、それぞれ大径リリーフポート（32a,32b）と小径リリーフポート（32c,32d）の２つを有している。そして、大径リリーフポート（32a,32b）および小径リリーフポート（32c,32d）は、何れも横断面が円形に形成されている。大径リリーフポート（32a,32b）の横断面積（開口面積）は、小径リリーフポート（32c,32d）の横断面積（開口面積）よりも大きい。
【００６３】
上記内周面側リリーフポート（32a,32c）は、固定側ラップ（21b）の内周面の近傍に設けられている。具体的に、大径リリーフポート（32a）は、小径リリーフポート（32c）の固定側ラップ（21b）よりも吐出ポート（25）に近い固定側ラップ（21b）の内周面近傍に設けられている。そして、これら大径リリーフポート（32a）および小径リリーフポート（32c）は、第１圧縮室（24a）に連通する状態と、可動側ラップ（22b）によって遮断される状態とに交互に変化する。つまり、上記内周面側リリーフポート（32a,32c）は、第２圧縮室（24b）とは一切連通せず、第１圧縮室（24a）だけに連通するように構成されている。
【００６４】
上記外周面側リリーフポート（32b,32d）は、固定側ラップ（21b）の外周面の近傍に設けられている。具体的に、大径リリーフポート（32b）は、小径リリーフポート（32d）の固定側ラップ（21b）よりも吐出ポート（25）に近い固定側ラップ（21b）の外周面近傍に設けられている。そして、これら大径リリーフポート（32b）および小径リリーフポート（32d）は、第２圧縮室（24b）に連通する状態と、可動側ラップ（22b）によって遮断される状態とに交互に変化する。つまり、上記外周面側リリーフポート（32b,32d）は、第１圧縮室（24a）とは一切連通せず、第２圧縮室（24b）だけに連通するように構成されている。
【００６５】
図８に示すように、外周面側リリーフポート（32b,32d）および内周面側リリーフポート（32a,32c）は、可動スクロール（22）が(Ａ)→(Ｂ)→(Ｃ)→(Ｄ)と公転運動を行うと、圧縮室（24a,24b）との連通と遮断とを繰り返す。
【００６６】
つまり、外周面側リリーフポート（32b,32d）は、大径リリーフポート（32b）が吐出ポート（25）に最も近い第２圧縮室（24b）に連通し、小径リリーフポート（32d）が上記第２圧縮室（24b）よりも外周側に位置する第２圧縮室（24b）に連通する。一方、内周面側リリーフポート（32a,32c）は、大径リリーフポート（32a）が吐出ポート（25）に最も近い第１圧縮室（24a）に連通し、小径リリーフポート（32c）が上記第１圧縮室（24a）よりも外周側に位置する第１圧縮室（24a）に連通する。
【００６７】
ここで、内周面側リリーフポート（32a,32c）および外周面側リリーフポート（32b,32d）と圧縮室（24a,24b）との連通タイミングについて図９に示す。なお、この図９では、第１圧縮室（24a）をＡ室として、その連通タイミングを実線で示し、第２圧縮室（24b）をＢ室として、その連通タイミングを一点鎖線で示す。
【００６８】
先ず、内周面側の小径リリーフポート（32c）は、可動スクロール（22）の回転角（公転角度）が約７０°から約３９０°の間、第１圧縮室（24a）に連通し続ける。外周面側の小径リリーフポート（32d）は、回転角約１６０°から約４５０°の間、第２圧縮室（24b）に連通し続ける。
【００６９】
一方、内周面側の大径リリーフポート（32a）は、可動スクロール（22）の回転角（公転角度）が約３２０°から約６７０°の間、第１圧縮室（24a）に連通し続ける。外周面側の大径リリーフポート（32b）は、回転角約３９０°から約７４０°の間、第２圧縮室（24b）に連通し続ける。そして、内周面側の大径リリーフポート（32a）の開口面積は、第１圧縮室（24a）が吐出ポート（25）に連通する前に最大となり、第１圧縮室（24a）が吐出ポート（25）に連通する直前に減少し始める。同様に、外周面側の大径リリーフポート（32b）の開口面積は、第２圧縮室（24b）が吐出ポート（25）に連通する前に最大となり、第２圧縮室（24b）が吐出ポート（25）に連通する直前に減少し始める。
【００７０】
この実施形態においても、冷媒圧力が低い圧縮室（24a,24b）においては、開口面積の小さい小径リリーフポート（32c,32d）によって少量の冷媒が排出され、冷媒圧力が高い圧縮室（24a,24b）においては、開口面積の大きい大径リリーフポート（32a,32b）によって多くの冷媒が排出される。したがって、圧縮室（24a,24b）における死容積をそれほど生じさせずに、過圧縮を効果的に抑制することができる。その他の構造、作用および効果は、実施形態１と同様である。
【００７１】
《発明の実施形態３》
次に、本発明の実施形態３を図面に基づいて詳細に説明する。
【００７２】
本実施形態３は、図１０に示すように、上記実施形態１におけるリリーフポート（31a,31b,31c）の横断面形状を変更したものである。具体的に、大径リリーフポート（31c）および中径リリーフポート（31b）は、横断面が固定側ラップ（21b）の接線方向に延びる長穴状に形成されている。つまり、横断面が可動側ラップ（22b）のほぼ接線方向に延び、圧縮室（24a,24b）側の開口が可動側ラップ（22b）によって遮断される大きさに形成されている。なお、小径リリーフポート（31a）は、実施形態と同様に、横断面が円形に形成されている。
【００７３】
この場合、大径リリーフポート（31c）および中径リリーフポート（31b）における圧縮室（24a,24b）側の開口を可動側ラップ（22b）の形状に概ね沿って形成することができる。したがって、開口が円形である場合に比べて、開口面積を大きくとれる。これにより、過圧縮の抑制効果を一層効果的に高めることができる。その他の構造、作用および効果は、実施形態１と同様である。
【００７４】
《その他の実施形態》
例えば、上記各実施形態において、リリーフポートの形状は円形や長穴形状に限らず、楕円等その他の形状に変更してもよい。つまり、リリーフポートの開口が可動側ラップ（22b）によって遮断される大きさであれば、如何なる形状であってもよい。
【００７５】
また、リリーフポートの数量は、上記実施形態で説明した数量に限らないのは当然である。
【００７６】
また、本発明は、両歯タイプのスクロール圧縮機や、両方のスクロール部材が旋回するタイプのスクロール圧縮機にも適用可能である。
【００７７】
なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上説明したように、本発明は、過圧縮抑制のためのリリーフポートを備えたスクロール圧縮機として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施形態に係るスクロール圧縮機の全体を示す縦断面図である。
【図２】実施形態１に係る圧縮機構の要部を示す横断面図である。
【図３】実施形態１に係る圧縮機構の動作を示す横断面図である。
【図４】実施形態１に係る可動スクロールの回転角に基づく各リリーフポートと第１圧縮室との連通タイミングを示すグラフである。
【図５】実施形態１に係る可動スクロールの回転角に基づく各リリーフポートと第２圧縮室との連通タイミングを示すグラフである。
【図６】実施形態１に係る可動スクロールの回転角に基づくリリーフポート全体と第１圧縮室および第２圧縮室との連通タイミングを示すグラフである。
【図７】実施形態２に係る圧縮機構の要部を示す横断面図である。
【図８】実施形態２に係る圧縮機構の動作を示す横断面図である。
【図９】実施形態２に係る可動スクロールの回転角に基づく各リリーフポートと第１圧縮室および第２圧縮室との連通タイミングを示すグラフである。
【図１０】実施形態３に係る圧縮機構の要部を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
10          スクロール圧縮機
20          圧縮機構
21          固定スクロール（第１スクロール部材）
21a         固定側鏡板部（鏡板部）
21b         固定側ラップ（ラップ）
22          可動スクロール（第２スクロール部材）
22a         可動側ラップ（ラップ）
24a         第１圧縮室（圧縮室）
24b         第２圧縮室（圧縮室）
25          吐出ポート
28          吐出室
31a         小径リリーフポート
31b         中径リリーフポート
31c         大径リリーフポート
32a         大径リリーフポート（内周面側リリーフポート）
32c         小径リリーフポート（内周面側リリーフポート）
32b         大径リリーフポート（外周面側リリーフポート）
32d         小径リリーフポート（外周面側リリーフポート）
【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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【図７】
2007170253.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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