(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクロール型機械において、
吸込プレナムを形成するハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、螺旋ラップを有する軌道スクロールと、
前記ハウジング内に取り付けらた固定スクロールであって、
前記軌道スクロールの螺旋ラップと入れ子状態にされて、吸込圧の前記吸込プレナムから中間圧を経て前記固定スクロールに形成された吐出口の吐出圧まで漸進的に流体を圧縮するために、前記軌道スクロールの螺旋ラップとの間にポケットを形成する螺旋ラップと、
固定スクロール内に形成されたチャンバと、
固定スクロール中に、前記吐出口から前記チャンバまで形成された第１通路と、
固定スクロール中に、前記チャンバから前記吸込プレナムまで形成された第２通路と、
固定スクロール中に前記チャンバから前記ポケットまで形成された第３通路とを有する固定スクロールと、
前記固定スクロールの前記チャンバ内の圧力逃し装置と、
を組み合わせて備え、
前記固定スクロールの第１面と密封係合して前記チャンバ内で第２通路と第３通路との間に流体圧力シールを形成し、前記固定スクロールの第２面と解放可能に密封係合して前記チャンバ内で第１通路と第２通路との間に解放可能な流体圧力シールを形成することができ、
前記圧力逃し装置が、前記第１通路内の流体圧力と前記第２通路内の流体圧力の差が規定値を超えた場合に、前記第１通路から前記第２通路へと流体を流すようになっている、スクロール型機械。
【請求項２】
請求項１に記載のスクロール型機械において、前記圧力逃し装置が、記第２通路内の流体圧力に対する前記第１通路内の流体圧力の比が規定値を超えた場合に、前記第１通路から前記第２通路へと流体を流すようになっているスクロール型機械。
【請求項３】
スクロール型機械において、
吸込圧の流体を入れておくための吸込プレナムを形成するハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、螺旋ラップを有する軌道スクロールと、
前記軌道スクロールの螺旋ラップと入れ子状態にされ中間圧の流体を入れておくために前記軌道スクロールとの間にポケットを形成する螺旋ラップと、吐出圧の流体を流すための吐出口と、中に形成されていて、吐出口、吸込プレナム及びポケットに対して露出されているチャンバとを有する、前記ハウジング内に取り付けられている固定スクロールと、
前記固定スクロールの第１面と密封係合して前記ポケットと前記吸込プレナムの間にシールを設け、前記固定スクロールの第２面と解放可能に密封係合して前記吐出口と前記吸込プレナムの間に解放可能なシールを設け、前記吸込圧に対する前記吐出圧の比が規定値を超えた場合に、および前記吐出圧と前記吸込圧の差が規定値を超えた場合に、前記吐出口から前記吸込プレナムへと流体を流すようになっている、チャンバ内に収容されている圧力逃し装置とを組み合わせて備えるスクロール型機械。
【請求項４】
請求項３に記載のスクロール型機械において、前記固定スクロールが、前記吐出口と前記チャンバの間に流体連通を作り出す第１通路と、前記吸込プレナムと前記チャンバの間に流体連通を作り出す第２通路と、前記ポケットと前記チャンバの間に流体連通を作り出す第３通路とを有するスクロール型機械。
【請求項５】
請求項４に記載のスクロール型機械において、前記圧力逃し装置がピストンを備えているスクロール型機械。
【請求項６】
請求項５に記載のスクロール型機械において、前記固定スクロールの前記第２面が前記第１通路の面であって、前記吐出口と前記吸込プレナムの間の解放可能なシールが、前記第１通路の面に解放可能に係合する前記ピストンの第１端面により形成されているスクロール型機械。
【請求項７】
請求項５に記載のスクロール型機械において、前記ピストンが、その中に形成されていて圧力リリーフ弁を収容している空洞と、前記チャンバと前記空洞の間に流体連通を作り出す入り口とを有するスクロール型機械。
【請求項８】
請求項７に記載のスクロール型機械において、前記圧力リリーフ弁が、付勢されて前記ピストンの第１端に形成された孔と解放可能に密封係合するプランジャーを備えているスクロール型機械。
【請求項９】
請求項８に記載のスクロール型機械において、前記プランジャーが、ばねを介して付勢され前記孔と解放可能に密封係合するスクロール型機械。
【請求項１０】
請求項８に記載のスクロール型機械において、前記プランジャーと前記ピストンとが同軸であって、前記スクロール型機械に関して実質的に半径方向に動くスクロール型機械。
【請求項１１】
請求項５に記載のスクロール型機械において、前記第１通路が前記チャンバ近くに円錐台部を有し、前記ピストンの第１端が対応する円錐台となっていて、前記第１通路の前記円錐台部と嵌合的且つ解放可能に密封係合するスクロール型機械。
【請求項１２】
請求項５に記載のスクロール型機械において、前記ピストンの第１端が、前記固定スクロールと前記第１通路周りで解放可能に密封係合する隆起した環状部を有するスクロール型機械。
【請求項１３】
請求項３に記載のスクロール型機械において、弾性部材が前記第１面と密封係合するスクロール型機械。
【請求項１４】
請求項１３に記載のスクロール型機械において、前記弾性部材がＯリングから成るスクロール型機械。
【請求項１５】
スクロール型機械において、
螺旋ラップと、中に形成されたチャンバと、吐出圧の流体を通すための吐出口とを有する、ハウジング内に取り付けられている固定スクロールと、
前記固定スクロールの螺旋ラップと入れ子状態にされて中間圧の流体を入れておくために前記固定スクロールの螺旋ラップとの間にポケットを形成する螺旋ラップを有する軌道スクロールと、
吸込圧の流体を入れておくための吸込プレナムと、
前記チャンバ内に収納されており、前記吐出圧と前記吸込圧の差が規定値を超えた場合、及び前記吸込圧に対する前記吐出圧の比が規定値を超えた場合に、前記吐出口から前記吸込プレナムへと流体を流すようになっている圧力逃し装置とを組み合わせて備えているスクロール型機械。
【請求項１６】
請求項１５に記載のスクロール型機械において、前記圧力逃し装置が、
中に空洞が形成され、吐出口に対して露出された第１端と、ポケットに対して露出された第２端と、前記第１端に形成された第１孔と、その外面に形成された入り口とを有し、前記空洞が前記入り口を通して前記吸込プレナムと流体連通し且つ前記第１孔を通して前記吐出口と流体連通しているピストンと、
前記空洞内に収容されているプランジャーと、
前記プランジャーと前記空洞の面との間に配置され、前記プランジャーを前記第１孔に対して付勢し第１孔と解放可能に密封係合させるようになっている付勢部材とを備えているスクロール型機械。
【請求項１７】
請求項１６に記載のスクロール型機械において、前記ピストンが、前記吸込圧に対する前記吐出圧の比が規定値を超えた場合に前記吸込プレナムへと流体を流し、前記プランジャーが、前記吐出圧と前記吸込圧の差が規定値を超えた場合に前記吸込プレナムへと流体を流すスクロール型機械。
【請求項１８】
請求項１６に記載のスクロール型機械において、前記固定スクロールが、前記吐出口と前記チャンバとの間を流体連通する第１通路と、前記吸込プレナムと前記チャンバとの間を流体連通する第２通路と、前記ポケットと前記チャンバとの間を流体連通する第３通路とを有するスクロール型機械。
【請求項１９】
請求項１８に記載のスクロール型機械において、前記ピストンが前記ポケットと前記チャンバとの間にシールを、そして前記吐出口と前記チャンバとの間に解放可能なシールを提供するスクロール型機械。
【請求項２０】
請求項１９に記載のスクロール型機械において、前記吐出口と前記チャンバの間のシールが、前記第１通路と解放可能に密封係合する前記ピストンの前記第１端により形成されるスクロール型機械。
【請求項２１】
請求項１９に記載のスクロール型機械において、前記ピストンと前記チャンバの内面との間に配置された弾性部材が、前記ポケットと前記チャンバとの間にシールを形成するスクロール型機械。
【請求項２２】
請求項２１に記載のスクロール型機械において、前記弾性部材がＯリングから成るスクロール型機械。
【請求項２３】
請求項１６に記載のスクロール型機械において、前記付勢部材がばねから成るスクロール型機械。
【請求項２４】
コンプレッサにおいて、
吸込プレナムを形成するハウジングと、
前記ハウジング内に配置された第１のスクロール部材と、
前記ハウジング内に配置され、前記第１のスクロール部材と噛み合わさって、吸込圧の前記吸込プレナムから中間圧を経て前記第１スクロール部材に形成された吐出口の吐出圧まで漸進的に流体を圧縮するために、両ラップ間にポケットを形成する第２のスクロール部材と、
前記第１のスクロール部材内に形成されたチャンバと、
前記第１のスクロール部材に前記吐出口から前記チャンバまで形成された第１通路と、
前記第１スクロール部材に前記チャンバから前記吸込プレナムまで形成された第２通路と、
前記第１スクロール部材に前記チャンバから前記ポケットまで形成された第３通路と、
前記第１スクロール部材の前記チャンバ内の圧力逃し装置と、
を組み合わせて備え、
前記第１スクロール部材の第１面と密封係合して前記チャンバ内に前記第２通路と前記第３通路の間に流体圧力シールを形成し、前記第１スクロール部材の第２面と解放可能に密封係合して前記チャンバ内に前記第１通路と前記第２通路の間に解放可能な流体圧力シールを形成することができ、前記第２通路の流体圧力に対する前記第１通路の流体圧力の比が規定値を超えた場合に、および前記第１通路の流体圧力と前記第２通路の流体圧力の差が規定値を超えた場合に、前記第１通路から前記第２通路へと流体を流すようになっているコンプレッサ。
【請求項２５】
スクロール型機械において、
吸込プレナムを形成するハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、螺旋ラップを有する軌道スクロールと、
前記ハウジング内に取り付けられている固定スクロールであって、前記軌道スクロールの螺旋ラップと入れ子状態にされて前記軌道スクロールの螺旋ラップとの間にポケットを形成する螺旋ラップと、その中に形成され前記固定スクロールに形成された吐出口、前記吸込プレナム及び前記ポケットと流体連通するチャンバとを有する固定スクロールと、
前記チャンバ内に収容されている圧力逃し装置であって、吸込圧に対する吐出圧の比が規定値を超えた場合に、および前記吐出圧と前記吸込圧の差が規定値を超えた場合に、記吐出口から前記吸込プレナムへと流体を流すために、スクロール型機械に関して半径方向に作動する圧力逃し装置と、
を組み合わせて備えているスクロール型機械。
【請求項２６】
スクロール型機械において、
吸込圧の流体を入れておくための吸込プレナムを形成するハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、螺旋ラップを有する軌道スクロールと、
前記軌道スクロールの螺旋ラップと入れ子状態にされ中間圧の流体を入れておくために前記軌道スクロールとの間にポケットを形成する螺旋ラップと、吐出圧の流体を流すための吐出口と、中に形成されていて、吐出口、吸込プレナム及びポケットに対して露出されているチャンバとを有する、前記ハウジング内に取り付けられている固定スクロールと、
前記固定スクロールの第１面と密封係合して前記ポケットと前記吸込プレナムの間にシールを設け、前記固定スクロールの第２面と解放可能に密封係合して前記吐出口と前記吸込プレナムの間に解放可能なシールを設け、前記吸込圧に対する前記吐出圧の比が規定値を超えた場合に、前記吐出口から前記吸込プレナムへと流体を流すようになっている、チャンバ内に収容されている圧力逃し装置とを組み合わせて備え、
前記固定スクロールが、前記吐出口と前記チャンバの間に流体連通を作り出す第１通路と、前記吸込プレナムと前記チャンバの間に流体連通を作り出す第２通路と、前記ポケットと前記チャンバの間に流体連通を作り出す第３通路とを有し、
前記圧力逃し装置がピストンを備え、前記ピストンが、その中に形成されていて圧力リリーフ弁を収容している空洞と、前記チャンバと前記空洞の間に流体連通を作り出す入り口とを有するスクロール型機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明はコンプレッサに関し、より厳密にはコンプレッサ用の改良型リリーフ弁に関する。
【０００２】
（発明の背景）
固定スクロール及び軌道スクロールを使用しているスクロールコンプレッサのようなスクロール機械は、産業界ではよく知られている。スクロールコンプレッサのスクロールはそれぞれ、ベースプレートから軸方向に伸びる螺旋ラップを有している。螺旋ラップはお互いに入れ子状態になって可変容積のポケットを形成している。ポケットの低圧域に導入された流体は、螺旋ラップの連係運動により圧縮され、ラップの中心近くの高圧域から吐出される。モーターがクランク軸を駆動し、そのクランク軸が軌道スクロールをその軌道経路に沿って駆動する。このような軌道運動をしている間、軌道スクロールの回転を防止するために、オルダム継手のような回転防止機構が使用される。
【０００３】
スクロール型コンプレッサは、他の型のコンプレッサ同様に、その設計容量を超える高い差圧負荷を受けるかもしれず、そのような場合には適当な圧力逃し装置により保護されていなければ故障することも考えられる。スクロール機械は高圧力比状況に対し保護されている必要がある。高圧力比状況は、装填不足中に生じ、コンプレッサポンプ内の温度が上昇して高温になる結果的となる。これにより、先端摩損及び床摩損を含むある範囲の故障状態が発生することもある。高圧力比は、軌道スクロールに振動（ウォッブル）不安定を誘起することもあり、これも故障の原因となりうる。
【０００４】
スクロール機械用の圧力比制限装置については、バリト（Ｂａｒｉｔｏ）に与えられた米国特許第５，１６９，２９４号に開示されている。この装置は、圧力比が規定値を超えると吐出圧の流体をスクロールハウジングの吸込圧力部に送り戻すように作動するが、過剰差圧の生起するのを防ぐことまではしない。
【０００５】
アンダーソン（Ａｎｄｅｒｓｏｎ）その他に与えられた米国特許第Ｒｅ３５，２１６号では、圧力比が規定値を超えた場合に、吐出圧の流体をハウジングの吸込圧力部に送り戻す弁を有するスクロール機械が開示されている。アンダーソンその他による弁は、スクロールのうちの１つとコンプレッサの他の部材の間にシールが形成されている。
【０００６】
ラムジー（Ｒａｍｓｅｙ）その他に与えられた米国特許第５，５２７，１５８号には、感知圧力が規定値を超えた場合に、吐出気体を流す弁を有するスクロール機械が開示されている。ラムジー他による装置は過剰差圧又は過剰圧力比には反応しない。
【０００７】
本発明の目的は、先行技術による公知の装置につきものの上記問題点の幾つか或いは全部を低減するか又はこれを完全に克服する圧力逃し装置を提供することである。本発明の固有の目的及び利点は、当業者即ち本技術分野に精通している或いは熟練している者には、以下の本発明の開示及び具体的な好適実施例の詳細な説明により明らかになるであろう。
【０００８】
（発明の概要）
本発明の原理は、改良型圧力リリーフ弁を有する、コンプレッサのようなスクロール型の機械の提供に生かすために使うことができる。
【０００９】
第１の態様によれば、スクロール型の機械は吸込プレナムを規定するハウジングを有する。螺旋ラップ（ｓｐｉｒａｌ  ｗｒａｐ）を有する軌道スクロール（ｏｒｂｉｔｉｎｇ  ｓｃｒｏｌｌ）はこのハウジング内に配置されている。固定スクロールはハウジング内に取り付けられ、軌道スクロールのラップと入れ子状態にされている螺旋ラップを有しており、吸込圧の吸込プレナムから中間圧を経て固定スクロール内に形成された吐出口の吐出圧まで漸進的に流体を圧縮するために、両ラップの間に可動三日月形圧縮ポケットを形成している。固定スクロール中にはチャンバが形成されている。第１通路が固定スクロール中に吐出口からチャンバまで形成されている。第２通路が固定スクロール中にチャンバから吸込プレナムまで、そして第３通路が固定スクロール中にチャンバから三日月形圧縮ポケットまで形成されている。圧力逃し装置は固定スクロールのチャンバに収容されているが、これは固定スクロールの第１面と密封係合してチャンバ内で第２通路と第３通路の間に流体圧力シールを形成し、更に固定スクロールの第２面と解放可能に密封係合してチャンバ内で第１通路と第２通路の間に解放可能な流体圧力シールを形成している。
【００１０】
別の態様によれば、スクロール型の機械は、吸込圧の流体を入れておくための吸込プレナムを形成するハウジングを有する。軌道スクロールはこのハウジング内に配置され、螺旋ラップを有している。固定スクロールはハウジング内に取り付けられ、軌道スクロールのラップと入れ子状態にされて、中間圧流体を流すために両者の間にポケットを形成する螺旋ラップを有すしている。固定スクロールは、吐出圧の流体を通すための吐出口と、その中に形成されているチャンバとを有している。チャンバは吐出口、吸込プレナム、及びポケットに通じている。圧力逃し装置は、固定スクロールの第１面と密封係合しポケットと吸込プレナムの間にシールを作り出した状態で、且つ固定スクロールの第２面と解放可能に密封係合し吐出口と吸込プレナムの間に解放可能なシールを作り出した状態で、チャンバ内に収容されている。圧力逃し装置は、吸込圧に対する吐出圧の圧力比が規定値を超えた場合に、吐出口から吸込プレナムまで流体を通過させるようになっている。
【００１１】
別の態様によれば、スクロール型の機械は、ハウジング内に取り付けられ、螺旋ラップと、その中に形成されたチャンバと、吐出圧の流体を流すための吐出口とを有する固定スクロールを有する。軌道スクロールは、固定スクロールの螺旋ラップと入れ子状態にされた螺旋ラップを有しており、吸込圧から中間圧を経て吐出圧まで流体を漸進的に圧縮するため両者の間にポケットを形成する。吸込プレナムは、吸込圧の流体を入れておくために設けられている。圧力逃し装置はチャンバ内に収容されており、吐出圧と吸込圧の差が規定値を超えた場合、及び吸込圧に対する吐出圧の比が規定値を超えた場合に、流体を吐出口から吸込プレナムに流すようになっている。
【００１２】
更に別の態様によれば、コンプレッサは吸込プレナムを規定するハウジングを有している。第１スクロール部材がハウジング内に配置されている。第２スクロール部材はハウジング内に配置されており、第１スクロール部材とかみ合った状態で、吸込圧における吸込プレナムから中間圧を経て第１スクロール部材中に形成された吐出口における吐出圧まで流体を漸進的に圧縮するために両ラップ間に可動三日月形圧縮ポケットを作り出している。チャンバが第１スクロール部材内に形成されており、第１通路が第１スクロール部材に吐出口からチャンバまで形成されている。第２通路は第１スクロール部材にチャンバから吸込プレナムまで、そして第３通路は第１スクロール部材にチャンバから三日月形圧縮ポケットまで形成されている。圧力逃し装置は第１スクロール部材のチャンバ内に配置されていて、これは第１スクロール部材の第１面と密封係合してチャンバ内で第２通路と第３通路の間に流体圧シールを形成し、更に第１スクロール部材の第２面と解放可能に密封係合してチャンバ内で第１通路と第２通路の間に解放可能な流体圧シールを形成する。圧力逃し装置は、第２通路の流体圧に対する第１通路の流体圧の比が規定値を超えた場合に、第１通路から第２通路へと流体を流すようになっている。
【００１３】
本発明の更に別の態様によれば、スクロール型機械は、ハウジング内に収容され螺旋ラップを有する軌道スクロールを有する。固定スクロールはハウジング内に取り付けられ、軌道スクロールの螺旋ラップと入れ子状態にされた螺旋ラップを有しており、両者の間にポケットを形成している。固定スクロールは、そこに形成されたチャンバ、吐出口、吐出口とチャンバとの間に流体連通を作り出す第１通路、吸込プレナムとチャンバの間に流体連通を作り出す第２通路、及びポケットとチャンバの間に流体連通を作り出す第３通路を有している。圧力逃し装置は、固定スクロールの第１面と密封係合してポケットと吸込プレナムの間にシールを形成し、更に固定スクロールの第２面と密封係合して吐出口と吸込プレナムの間にシールを形成した状態でチャンバ内に収容されている。圧力逃し装置は、吸込圧に対する吐出圧の比が規定値を超えた場合に、流体を吐出口から吸込プレナムに流し、且つ吐出圧と吸込圧の差が規定値を超えた場合に、流体を吐出口から吸込プレナムに流すようになっている。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、スクロール型機械は吸込プレナムを形成するハウジングを有している。軌道スクロールはハウジング内に配置され、螺旋ラップを有している。固定スクロールはハウジング内に取り付けられており、軌道スクロールの螺旋ラップと入れ子状態にされた螺旋ラップを有しており、両者の間にポケットを形成している。チャンバが固定スクロール内に形成されており、固定スクロール内に形成された吐出口、吸込プレナム、及びポケットと流体連通ができる状態にある。圧力逃し装置はチャンバ内に収容されており、吸込圧に対する吐出圧の比が規定値を超えた場合に、スクロール型機械に対して半径方向に作動して、流体を吐出口から吸込プレナムまで流すようになっている。
【００１５】
上記の開示から、当業者即ち本技術分野に精通している或いは熟練している者には、本発明が技術上顕著な進歩を提供することが容易に理解できるであろう。本発明のリリーフ弁の好適な実施例は、単純且つ効率的なやり方で圧力を逃し、他の知られているリリーフ弁よりもより費用効率が優れている。このようなリリーフ弁は、過剰差圧及び過剰圧力比の双方に対し効果的に圧力を逃がすことができる。本願で開示している圧力リリーフ弁を有するスクロール型機械の以上の及び他の特徴及び利点は、以下に述べる具体的な好適実施例の詳細な開示から更に深く理解されるであろう。
【００１６】
（好適な実施例の詳細な説明）
具体的な好適実施例について、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。  なお、添付図面は必ずしも縮尺合わせして描いたものではなく、本発明を表現するもの、即ち含まれる原理を説明するためのものと理解されたい。図面に示す圧力比／圧力差複合リリーフ弁の機構は、説明と理解を容易にするために、他に比べ拡大或いは誇張されている。種々の代わりの実施例に示す類似又は同一の構成要素及び機構に対しては、図面中で同じ参照番号を用いている。
【００１７】
固定側及び軌道スクロールを備えたスクロール型機械は、様々な機能を提供するものとして産業界ではよく知られている。このようなスクロール型機械の１つに、冷媒などの流体を圧縮するのに使われるスクロールコンプレッサがある。本発明によるスクロール機械は、部分的には、それらが使用される意図された活用法及び環境により決められた構造及び構成要素を有することになる。説明を分かりやすくするため、以下記述はある好適な実施例によるスクロールコンプレッサに焦点を絞っている。しかしながら、当業者には、本願に開示する特徴及び原理が他のスクロール型機械にもそのまま応用できることを理解頂けるであろう。更に便宜上、以下の議論では添付図面の図１に示す型式の直立したスクロールコンプレッサに関して配置及び方向に言及する前提で、上部又は上方、及び底部、下部又は下方などの方向を表す用語を使うことにするが、文脈から又はスクロール機械に関して一般的によく使われる語法から明瞭である場合にはこの限りでない。本発明は、水平又は他の方向に設置されたスクロール型機械にも適用可能であると理解されたい。
【００１８】
図１に示すように、第１の好適な実施例において、スクロールコンプレッサ２は、実質的に円筒形のハウジングである中央シェル４と、中央シェル４の上端に望ましくは溶接で固定された上部シェル６を備えている。クランクケース８は、その外縁が中央シェル４の内面に固定されている。固定スクロール１０は、ベースプレート１３の下面１１から軸方向下向きに伸びている螺旋ラップ（ｓｐｉｒａｌ  ｗｒａｐ）１２を有しており、クランクケース８の上方に配置され、これにボルト（図示せず）留めされている。ある好適な実施例では、固定スクロール１０は、固定スクロール１０をクランクケース８に直接接合するボルト又は他の類似の固定具を使わずに、中央シェル４内に動かないように取りつけられている。軌道スクロール（ｏｒｂｉｔｉｎｇ  ｓｃｒｏｌｌ）１６は、ベースプレート１９の上面１７から軸方向上向きに伸びている螺旋ラップ（ｓｐｉｒａｌ  ｗｒａｐ）１８を有しており、固定スクロール１０とクランクケース８の間に配置されている。ラップ１２、１８は互いに入れ子状態にされ２つのスクロールの間に一連の可動の三日月形圧縮ポケット２０を形成している。
【００１９】
通路２５は軌道スクロール１６中に形成され、軌道スクロール１６のベースプレート１９の下面とポケット２０の中間圧力Ｐiの区域とを流体連通して、螺旋ラップ１８の先端を固定スクロール１０の下面１１に対して付勢する軸方向の追従力（ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ  ｆｏｒｃｅ）を加えている。１対の円周シール又はシール要素（図示せず）を軌道スクロール１６とクランクケース８の間に配置して両者の間に環状空洞を設け、このような軸方向の追従力を提供する中間圧の流体を入れる。本発明には、このような軸方向の追従力を提供するために他の手段を使うこともできると理解されたい。ある好適な実施例では、セパレータプレート５の外周縁は上部シェル６に固定されており、上部シェル６とセパレータプレート５の間にマフラーチャンバ１４を形成している。吸込プレナム３５は吸込み圧Ｐsを有しており、セパレータプレート５の下方、スクロールコンプレッサ２中に形成されている。チェック弁７は、固定スクロール１０の吐出口１５を覆うセパレータプレート５の上に配置されており、運転停止時に流体がマフラーチャンバ１４からスクロールに逆流するのを防いでいる。つまみ９は、コンプレッサ２の取り扱いをやり易くするために、上部シェル６の外面上に設けられている。
【００２０】
作動時、モータ３０は、クランク軸３２の先端２９から軸方向上向きに伸びている偏心ピン３４を有するクランク軸３２を回転駆動する。これを受けて偏心ピン３４はスライダブロック２８とブッシング２７を介して軌道スクロール１６を駆動する。オルダム継手３６のような回転防止機構が、図示のようにクランクケース８と軌道スクロール１６の間、又は固定スクロール１０と軌道スクロール１６の間に配置されており、軌道スクロールがこのような軌道運動をする間、その回転を防止している。オルダム継手及びその動作は当業者にはよく理解されているので、ここで更に詳しく説明する必要はないであろう。流体、特に冷媒を典型例とする流体は、普通は螺旋ラップ１２、１８の半径上の外縁付近にあるポケット２０の低圧域に導入される。軌道スクロール１６が軌道運動すると、ポケット２０は漸進的に容積を小さくしながら螺旋状に内側に向けて移動し、ポケット２０中の流体を漸進的により高い圧力へと圧縮する。圧縮された流体は、吐出口１５を通って吐出圧Ｐdでポケット２０の高圧域を出て、チェック弁７を経由してチャンバ１４に入る。次に、圧縮された流体は上部シェル６の外面を貫通して伸びている出口３を通ってチャンバ１４から吐き出される。通常、コンプレッサ２の外側に閉ループが設けられていて、入り口２１を通して流体を吸込圧Ｐsで吸込プレナム３５に戻すようになっている。この閉ループは通常、蒸気圧縮冷凍システムの一部である。
【００２１】
チャンバ４０は開放端４１を有し、固定スクロール１０の中に形成されており、詳細を図２に示す。カバー４３は、かみ合いねじ又は他の適当な手段により解放端４１で固定スクロール１０にシール固定され、チャンバ４０の開放端４１を閉じている。チャンバ４０は、第１通路４２を通して吐出口１５の吐出圧Ｐdの流体と、そして第２通路４４を通して吸込プレナム３５の吸込圧Ｐsの流体と、更に第３通路４６を通してポケット２０の中間圧Ｐiの流体と、流体連通している。圧力逃し装置４９はチャンバ４０内に収容されている。圧力逃し装置４９は、ピストン５０のような中に空洞５２が形成された弁部材を備えている。ピストン５０は、コンプレッサ２に関して実質的に半径方向に動いてチャンバ４０内の固定スクロール１０の第１の面６７と密封係合し、中間圧Ｐiの流体と吸込プレナム３５の間に流体圧力シールを形成するようになっている。固定スクロール１０の表面は、ここでは、単一式即ち一体型構造の表面を指すものとする。他の好適な実施例では、ピストン５０は、コンプレッサ２の軸に関して傾斜した角度で動くようになっていると理解されたい。
【００２２】
ある好適な実施例では、ピストン５０は、第１端５６が（以下に述べる孔６６を除き）閉じられ、第２端５８が開放されている円筒形の第１ピストン５４から形成されている。キャップ６０にはその内面５７から（ピストン５０に対して）軸方向に伸びるくぼみ６２が設けられ、解放端５８にシール固定されている。キャップ６０は、中間圧Ｐiの流体に曝されている外面領域Ａを有する。キャップ６０の外面６９の環状のくぼみ６５内に、Ｏリング６３のような弾性部材が配置されている。Ｏリング６３はピストン５０とチャンバ４０の内面６７の間に配置され、中間圧Ｐiの流体が入っているポケット２０とチャンバ４０との間で流体圧力シールを提供している。
【００２３】
ピストン５０の第１端５６は、固定スクロール１０の第２面５９に解放可能に密封係合する。図示している好適な実施例では、第２面５９は第１通路４２の円錐台部であり、第１端５６はこれに対応するする円錐台形状を有している。第１端５６の表面領域Ａ’は吐出圧Ｐdの流体に曝されている。空洞５２がチャンバ４０と流体連通するように、ピストン５０の側壁に入り口６４が形成されている。孔６６は、第１端５６が第１通路４２と解放可能に密封係合する際に、孔６６が第１通路４２と同軸となるように、ピストン５０の第１端５６に形成されている。
【００２４】
空洞５２内には、プランジャー６８のような、ヘッド７０とステム７２を有する圧力リリーフ弁が収容されている。キャップ６０のくぼみ６２にはステム７２が差し込まれており、プランジャー６８が半径方向（コンプレッサ２全体に対しての半径方向）に移動するとその中を動くようになっている。ある好適な実施例では、プランジャー６８とピストン５０は同軸に整列している。ヘッド７０は、ばね７４のような規定のばね力を有する付勢部材により付勢されて、孔６６と解放可能に密封係合している。ヘッド７０の外面域Ａ”は、孔６６と第１通路４２を通して吐出圧Ｐdの流体に曝されている。図示の実施例では、ばね７４は圧縮コイルばねであり、一方の端はキャップ６０の内面に支持され、もう一方の端はプランジャー６８のヘッド７０を付勢している。
【００２５】
作動時、ピストン５０は、吸込圧Ｐsに対する吐出圧Ｐdの比が規定値を超える場合には、吐出口１５から吸込みプレナム３５に吐出圧Ｐdの流体を流す。すなわち、ピストン５０は、吸込圧に対する吐出圧の比が規定値を超え以下の式のようになる場合、即ち、Ｆをチャンバ４０の内面６７上でピストン５０に対して作用する摩擦力として、
Ｐd／Ｐs＞Ａ／Ａ′［（Ｐi／Ｐs）−１］＋１＋（Ｆ／Ａ′Ｐs）
である場合、第１通路４２と第２通路４４を通して吐出圧Ｐdの流体を吸込プレナム３５に流すように作動する。
【００２６】
Ｐi／Ｐsの比は、基本的には、期間の何れかの所与時点で現れる条件に伴うコンプレッサ２の幾何学的及び運動学的関数と理解されるべきである。スクロール型コンプレッサでは、両螺旋ラップにより形成されるポケット内の圧力は通常、螺旋ラップの外周縁では低く、そこから上がって中心では高くなる。従って、Ｐiは、大部分、螺旋ラップ１２に対する第３通路４６の半径方向位置により決まる。別の構成では、通路４６は中間圧及び吐出圧と交互に連通し、その場合には結果として通路４６の圧力Ｐi′は時間平均値となり、ここに、
Ｐd＞Ｐi′＞Ｐs
である。
【００２７】
図示の好適な実施例では、［Ｐd−Ｐs］A”がばね７４の規定のばね力を超える場合は常に、プランジャー６８は、吐出圧Ｐdの流体を、吐出口１５から吸込プレナム３５へと第１通路４２、孔６６、出口６４、及び第２通路４４を経由して流す。従って、プランジャー６８はコンプレッサ２の過剰差圧に反応してこれを解放する。
【００２８】
本装置は、逆回転中のようなＰs＞Ｐdの場合には常に、吸込プレナム３５から吐出口１５へと流体を流すことにより、コンプレッサ２に負荷を掛けないものと理解されたい。
【００２９】
ピストン５０の別の好適な実施例を図３に示す。本実施例では、第１通路４２はテーパ穴部無しに固定スクロール１０を貫通している。第１端５６は隆起した環状部７６を有しており、第１通路４２を通して吐出圧Ｐdの流体に曝されているくぼんだ表面領域Ａ”’を作り出している。環状部７６は第１通路４２周りで固定スクロール１０に接触し密封係合する。この実施例は、上記の実施例と同じやり方で作動して過剰な圧力比及び差圧を解放する。
【００３０】
スクロールコンプレッサ２は、高い差圧又は圧力比が発生した場合に、気体をモーター３０付近の区域へと通すために通路及び／又は適当な導管（図示せず）を備えていてもよいと理解されたい。このような気体は温度が上昇しており、高温感知運転停止装置又はモーター防護装置（図示せず）を作動させ、このような状況下ではコンプレッサのモーターを停止させる。このような高温感知装置は当業者にはよく知られており、ここで更に説明する必要なないであろう。
【００３１】
本発明の以上の開示及び好適な実施例の説明に鑑み、本技術分野における当業者には、本発明の範囲と精神を逸脱することなく様々な変更及び改造を加え得ることは容易に理解されるところであろう。このような変更及び改造は全て前記の請求項目により網羅されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の好適な実施例によるスクロール型コンプレッサを、一部破断し一部断面で示した概略正面図である。
【図２】  図１のコンプレッサの圧力リリーフ弁を一部破断し拡大して示した概略断面図である。
【図３】  図２の圧力リリーフ弁の別の実施例を一部破断し拡大して示した概略断面図である。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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