(57)【要約】  揺動スクロールを収容するシェルと、前記シェルに収容され、前記揺動スクロールとで少なくとも第１圧縮室と、前記第１圧縮室よりも低圧の第２圧縮室と、を形成する固定スクロールと、を備え、前記シェルは、第１内壁面と、前記第１内壁面から突出し、前記固定スクロールを位置決めする第１突出部と、備え、前記固定スクロールは、前記第１内壁面に固定された台板と、前記第１圧縮室と連通して、前記台板に形成され、圧縮された冷媒を吐出する吐出ポートと、前記吐出ポートを開閉自在に設けられた吐出弁と、前記第２圧縮室と連通して、前記台板に形成された第１バイパスポートと、前記第１バイパスポートを開閉自在に設けられ、前記吐出弁が開状態となる前記冷媒の圧力値よりも高い圧力値で開状態となる第１バイパス弁と、を備える。
2019207760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動スクロールを収容するシェルと、
前記シェルに収容され、前記揺動スクロールとで少なくとも第１圧縮室と、前記第１圧縮室よりも低圧の第２圧縮室と、を形成する固定スクロールと、を備え、
前記シェルは、
第１内壁面と、
前記第１内壁面から突出し、前記固定スクロールを位置決めする第１突出部と、備え、
前記固定スクロールは、
前記第１内壁面に固定された台板と、
前記第１圧縮室と連通して、前記台板に形成され、圧縮された冷媒を吐出する吐出ポートと、
前記吐出ポートを開閉自在に設けられた吐出弁と、
前記第２圧縮室と連通して、前記台板に形成された第１バイパスポートと、
前記第１バイパスポートを開閉自在に設けられ、前記吐出弁が開状態となる前記冷媒の圧力値よりも高い圧力値で開状態となる第１バイパス弁と、
を備えたスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記固定スクロールは、前記台板に形成された渦巻体を備え、
前記渦巻体の最外端である渦巻端部が前記揺動スクロールと接触して前記冷媒を閉じ込めた状態において、体積の異なる３種類の圧縮室が形成され、
前記第１圧縮室は、体積が最も小さい圧縮室であり、
前記第２圧縮室は、体積が最も大きい圧縮室である請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記吐出ポートの中心と前記渦巻端部とを結ぶ線ＡＣと、前記吐出ポートの中心と前記第１バイパスポートとを結ぶ線ＢＣと、がなす、前記渦巻体の渦巻中心に向かう回転まわりの角度ＡＣＢは、２６０°〜３６０°を満たす請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記角度ＡＣＢは、３００°〜３３５°を満たす請求項３に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記第２圧縮室は、前記吐出ポートの中心に対して対称に一対形成されており、
前記第１バイパスポートは、前記吐出ポートの中心に対して対称に、各々の前記第２圧縮室と連通して一対形成されている請求項４に記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記圧縮室は、前記第１圧縮室よりも体積が大きく、前記第２圧縮室よりも体積が小さい第３圧縮室を含み、
前記固定スクロールは、
前記第３圧縮室と連通して、前記台板に形成された第２バイパスポートと、
前記第２バイパスポートを開閉自在に設けられ、開状態では前記第３圧縮室の前記冷媒を前記第２バイパスポートを介して流す第２バイパス弁と、
を備えた請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記第２バイパス弁は、前記第１バイパス弁が開状態となる前記冷媒の圧力値よりも低い圧力値で開状態となる請求項６に記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
前記第２バイパス弁は、前記第１バイパス弁よりも剛性が低い請求項７に記載のスクロール圧縮機。
【請求項９】
前記シェルは、第２内壁面と、前記第２内壁面から突出し、前記揺動スクロールを摺動自在に保持するフレームを位置決めする第２突出部と、をさらに有し、
前記フレームは、前記第２内壁面に固定されている請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１０】
前記固定スクロールおよび前記フレームは、前記シェルに焼嵌めされている請求項９に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１１】
揺動スクロールを収容するシェルと、
渦巻体を備えた台板を備え、前記シェルに収容されており、前記揺動スクロールとで少なくとも第１圧縮室、第２圧縮室および第３圧縮室とを形成する固定スクロールと、を備え、
前記第１圧縮室、前記第２圧縮室および前記第３圧縮室は、前記渦巻体の最外端である渦巻端部が前記揺動スクロールと接触して前記冷媒を閉じ込めた状態において形成され、
前記第１圧縮室は、体積が最も小さい圧縮室であり、
前記第２圧縮室は、体積が最も大きい圧縮室であり、
前記第３圧縮室は、前記第１圧縮室よりも体積が小さく、前記第２圧縮室よりも体積が大きい圧縮室であり、
前記固定スクロールは、
前記第１圧縮室と連通して、前記台板に形成され、圧縮された冷媒を吐出する吐出ポートと、
前記吐出ポートを開閉自在に設けられた吐出弁と、
前記第１圧縮室よりも低圧側の前記第２圧縮室と連通して、前記台板に形成された第１バイパスポートと、
前記第１バイパスポートを開閉自在に設けられ、前記吐出弁が開状態となる前記冷媒の圧力値よりも高い圧力値で開状態となる第１バイパス弁と、
前記第３圧縮室と連通して、前記台板に形成された第２バイパスポートと、
前記第２バイパスポートを開閉自在に設けられ、前記第１バイパス弁が開状態となる前記冷媒の圧力値よりも低い圧力値で開状態となる第２バイパス弁と、
を備えたスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スクロール圧縮機における固定スクロールの浮き上がり防止構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスクロール圧縮機は、例えば特許文献１のように、シェル内部に固定されたフレーム上に揺動スクロールが支持され、その揺動スクロールとともに圧縮室を形成するように、固定スクロールが設けられている。この揺動スクロールが固定スクロールに対して揺動運動することで、圧縮室で冷媒が圧縮される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１４０４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のスクロール圧縮機では、特許文献１のように、フレームには固定スクロールをボルト等の接続部材によって接続するための外壁が形成されている。揺動スクロールは、フレームの外壁に囲まれた空間に配置されるため、揺動スクロールの台板や渦巻歯のサイズはその空間の大きさに依存する。一般的に、スクロール圧縮機の最大馬力は、固定スクロールと揺動スクロールの渦巻歯同士とで形成される圧縮室の大きさと比例することから、揺動スクロールのサイズを制約するフレームの外壁はない方がよい。しかしながら、フレームに外壁がない場合、フレームと固定スクロールとを接続部材で接続することが困難になる。例えば固定スクロールをシェルに焼嵌め等により固着した場合、接続部材を用いた接続構造と比較すると、固定スクロールの接続強度は低下してしまう。そのため、液圧縮などにより、圧縮室の圧力が過剰に上昇したときに、固定スクロールの接続が外れ、固定スクロールが浮き上がるおそれがある。【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、フレームと固定スクロールとを接続部材で接続しない構造においても、固定スクロールの浮き上がりを防止可能なスクロール圧縮機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るスクロール圧縮機は、揺動スクロールを収容するシェルと、前記シェルに収容され、前記揺動スクロールとで少なくとも第１圧縮室と、前記第１圧縮室よりも低圧の第２圧縮室と、を形成する固定スクロールと、を備え、前記シェルは、第１内壁面と、前記第１内壁面から突出し、前記固定スクロールを位置決めする第１突出部と、備え、前記固定スクロールは、前記第１内壁面に固定された台板と、前記第１圧縮室と連通して、前記台板に形成され、圧縮された冷媒を吐出する吐出ポートと、前記吐出ポートを開閉自在に設けられた吐出弁と、前記第２圧縮室と連通して、前記台板に形成された第１バイパスポートと、前記第１バイパスポートを開閉自在に設けられ、前記吐出弁が開状態となる前記冷媒の圧力値よりも高い圧力値で開状態となる第１バイパス弁と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、フレームと固定スクロールとを接続部材で接続しない構造においても、固定スクロールの浮き上がりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の正面図である。
【図２】図１のスクロール圧縮機の側面図である。
【図３】図２のスクロール圧縮機のＸ−Ｘ’断面を矢印方向から見たときの断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の一部構成の分解斜視図である。
【図５】図３の一点鎖線の領域Ｙの拡大図である。
【図６】メインシェルに配置された固定スクロールを上側から見た図である。
【図７】メインシェルの一製造方法について説明するための図である。
【図８】第２圧縮室での圧縮経過について説明するための図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機の図６に対応する図である。
【図１０】第３圧縮室での圧縮経過について説明するための図である。
【図１１】回転角と冷媒の圧力の関係について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、この発明の一実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさおよび配置等は、この発明の範囲内で適宜変更することができる。
【００１０】
実施の形態１．
以下、実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の外観図である。図２は、図１のスクロール圧縮機を側面から見たときの外観図である。図３は、図２のスクロール圧縮機のＸ−Ｘ’断面を矢印方向から見たときの断面図である。図４は、この発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の一部構成の分解斜視図である。なお、図３においては、シェルおよび圧縮機構等、構成の一部は断面で示しているが、その他の構成は外観図として図示している。
【００１１】
スクロール圧縮機は、シェル１と、メインフレーム２と、スラストプレート３と、圧縮機構部４と、駆動機構部５と、サブフレーム６と、クランクシャフト７と、ブッシュ８と、を備えている。この実施の形態１の圧縮機は、クランクシャフト７の中心軸が地面に対して略垂直の状態で使用される、いわゆる縦置型のスクロール圧縮機である。以下では、図中の上方向の矢印側を上側としての一端側Ｕ、下方向の矢印側を下側としての他端側Ｌと称して説明する。
【００１２】
シェル１は、金属などの導電性部材からなる両端が閉塞された筒状の筐体であり、メインシェル１１と、アッパーシェル１２と、ロアシェル１３と、吸入管１４と、吐出管１５と、給電部１６と、固定台１７と、を備えている。メインシェル１１は、円筒状の中空な管である。アッパーシェル１２は、略半球状の蓋体であり、その一部がメインシェル１１の一端側Ｕにおいてろう付け等により接続され、メインシェル１１の一方の開口を密封している。ロアシェル１３は、略半球状の底体であり、その一部がメインシェル１１の他端側Ｌにおいて、溶接等により接続され、メインシェル１１の他方の開口を密封している。吸入管１４は、冷媒をシェル１の内部に導入するための管であり、シェル１の内部空間と連通するように、メインシェル１１の側壁に設けられた孔に、一部が挿入された状態でろう付け等により接続されている。吐出管１５は、冷媒をシェル１の外部に吐出するための管であり、シェル１の内部空間と連通するように、アッパーシェル１２の上部に設けられた孔に、一部が挿入された状態でろう付け等により接続されている。
【００１３】
給電部１６は、スクロール圧縮機に給電する給電部材であり、メインシェル１１の外側壁に設けられている。給電部１６は、カバー１６１と、給電端子１６２と、配線１６３と、を備えている。カバー１６１は、有底開口のカバー部材である。給電端子１６２は、金属部材からなり、一方がカバー１６１に囲まれるように設けられ、他方がメインシェル１１の内部に設けられている。配線１６３は、一方が給電端子１６２と接続され、他方が後述する駆動機構部５のステータ５１と接続されている。固定台１７は、シェル１を支える支持台である。固定台１７はそれぞれにネジ孔が形成された複数の脚部を有しており、それらのネジ穴にネジをねじ込むことによって、スクロール圧縮機を空調室外機の筐体等の他の部材に固定可能になっている。
【００１４】
メインフレーム２は、中空な金属製のフレームであり、シェル１の内部に設けられ、後述する圧縮機構部４の揺動スクロール４２を摺動自在に保持している。メインフレーム２は、本体部２１と、平坦面２２と、収容部２３と、軸孔２４と、吸入ポート２５と、返油孔２６と、返油管２７と、を備えている。
【００１５】
本体部２１は、メインフレーム２を構成する主要な部分である。平坦面２２は、本体部２１における一端側Ｕに形成され、収容部２３を中心に配置する環状を呈している。収容部２３は、シェル１の長手方向、すなわちクランクシャフト７の軸方向に沿って、メインフレーム２の径方向の中央に形成されている。収容部２３は、図４に示すとおり、オルダム収容部２３１と、ブッシュ収容部２３２と、第１オルダム溝２３３と、で構成されている。オルダム収容部２３１は、収容部２３の一端側Ｕに設けられている。ブッシュ収容部２３２は、収容部２３の他端側Ｌに設けられ、オルダム収容部２３１と連通している。第１オルダム溝２３３は、本体部２１および平坦面２２の一部をえぐるように形成されたキー溝であり、一対設けられ、オルダム収容部２３１と連通している。軸孔２４は、収容部２３の他端側Ｌに設けられ、ブッシュ収容部２３２と連通している。すなわち、収容部２３および軸孔２４により、メインフレーム２の上下方向に貫通し、かつ一端側Ｕに向かって段状に空間が広くなる空間が形成されいる。なお、この軸孔２４が形成されているメインフレーム２の部分は、クランクシャフト７を支持する主軸受部として機能する。
【００１６】
吸入ポート２５は、圧縮機構部４に冷媒を供給するための孔であり、メインフレーム２の平坦面２２の外端側に、上下方向に貫通して形成されている。返油孔２６は、メインフレーム２における他端側Ｌに形成され、ブッシュ収容部２３２と連通している。この返油孔２６には、収容部２３に溜まった潤滑油をロアシェル１３の内側の油溜めに戻すための返油管２７が挿入されている。なお、吸入ポート２５、返油孔２６および返油管２７は、一つに限らず、複数設けられても良い。
【００１７】
スラストプレート３は、スラスト軸受として機能する鋼板系の薄い金属板であり、メインフレーム２の平坦面２２に配置され、圧縮機構部４のスラスト荷重を支持する。スラストプレート３は、切欠き３１、を備える。切欠き３１は、リング状のスラストプレート３の外周の一部を切欠く部分であり、メインフレーム２の吸入ポート２５に対応して配置される。この際、切欠き３１は、吸入ポート２５を覆わないよう、吸入ポート２５と同じ形状か、それよりも大きく形成されている。
【００１８】
圧縮機構部４は、冷媒を圧縮する圧縮機構である。圧縮機構部４は、固定スクロール４１と、揺動スクロール４２と、オルダムリング４３と、吐出弁４４、第１バイパス弁４５、４６と、を備えており、これらスクロールにより圧縮室４７が形成される。
【００１９】
固定スクロール４１は、鋳鉄等の金属からなり、第１台板４１１と、第１渦巻体４１２と、チップシール４１３と、吐出ポート４１４と、第１バイパスポート４１５、４１６を備えている。第１台板４１１は、円盤状の基板である。第１渦巻体４１２は、第１台板４１１における他端側Ｌの面から突出して形成された渦巻状の歯である。チップシール４１３は、例えば硬質プラスチックからなり、第１渦巻体４１２の先端に形成された溝に設けられている。吐出ポート４１４は、第１台板４１１の略中央に、その厚み方向である上下方向に貫通して形成された孔である。第１バイパスポート４１５、４１６は、第１台板４１１に、その厚み方向である上下方向に貫通して形成された孔である。詳細は、後述する。
【００２０】
揺動スクロール４２は、アルミニウム等の金属からなり、第２台板４２１と、第２渦巻体４２２と、チップシール４２３と、筒状部４２４と、第２オルダム溝４２５と、を備えている。第２台板４２１は、円盤状の基板である。第２渦巻体４２２は、第２台板４２１における一端側Ｕの面から突出して形成された渦巻状の歯である。チップシール４２３は、例えば硬質プラスチックからなり、第２渦巻体４２２の先端に形成された溝に設けられている。筒状部４２４は、第２台板４２１の他端側Ｌの面の略中央から突出して形成された円筒状のボスである。筒状部４２４の内周面には、後述するスライダ８１を回転自在に支持する揺動軸受、いわゆるジャーナル軸受が、その中心軸がクランクシャフト７の中心軸と平行になるように設けられている。第２オルダム溝４２５は、第２台板４２１の他端側Ｌの面に形成された長丸形状のキー溝である。第２オルダム溝４２５は、筒状部４２４を挟んで一対対向するように設けられている。一対の第２オルダム溝４２５は、それらを結ぶ線が、一対の第１オルダム溝２３３を結ぶ線に対して、直交する関係になるように配置される。
【００２１】
オルダムリング４３は、揺動スクロール４２が自転することを防止するための部材であり、リング部４３１と、第１キー部４３２と、第２キー部４３３と、を備えている。リング部４３１は、環状であり、メインフレーム２のオルダム収容部２３１に設けられている。第１キー部４３２は、リング部４３１の他端側Ｌの面に設けられている。第１キー部４３２は、一対で構成され、メインフレーム２の一対の第１オルダム溝２３３に各々収容される。第２キー部４３３は、リング部４３１の一端側Ｕの面に設けられている。第２キー部４３３は、一対で構成され、揺動スクロール４２の一対の第２オルダム溝４２５に各々収容される。揺動スクロール４２の第２オルダム溝４２５をオルダムリング４３の第２キー部４３３に合わせることで、揺動スクロール４２の第２渦巻体４２２の回転方向の位置が決まる。つまり、オルダムリング４３により、メインフレーム２に対して揺動スクロール４２が位置決めされ、メインフレーム２に対する第２渦巻体４２２の位相が決定する。
【００２２】
吐出弁４４は、第１台板４１１に設けられ、通常時は閉状態であるが、吐出ポート４１４と連通する圧縮室４７の冷媒が所定の圧力に達したときに、吐出ポート４１４を開状態にする弁体である。第１バイパス弁４５、４６は、第１台板４１１に設けられ、通常時は閉状態であるが、第１バイパスポート４１５、４１６と連通する圧縮室４７の冷媒が所定の圧力に達したときに、第１バイパスポート４１５、４１６を開状態にする弁体である。なお、吐出弁４４および第１バイパス弁４５、４６の一端側Ｕには、図示しない弁押さえが設けられており、この弁押さえにより、弁のリフト量が制限される。
【００２３】
圧縮室４７は、固定スクロール４１の第１渦巻体４１２と、揺動スクロール４２の第２渦巻体４２２と、を互いに噛み合わせるとともに、第１渦巻体４１２の先端、チップシール４１３および第２台板４２１と、第２渦巻体４２２の先端、チップシール４２３および第１台板４１１と、でシールすることにより、形成される。圧縮室４７は、スクロールの半径方向において、外側から内側へ向かうに従って容積が縮小する複数の圧縮室で構成される。
【００２４】
冷媒は、例えば、組成中に、炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素、炭素の二重結合を有しないハロゲン化炭化水素、自然冷媒、又は、それらを含む混合物を使用することができる。炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素は、Ｒ１２３４ｙｆ（ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２）、Ｒ１２３４ｚｅ（ＣＦ３ＣＨ＝ＣＨＦ）、Ｒ１２３３ｚｄ（ＣＦ３ＣＨ＝ＣＨＣｌ）等のＨＦＯ冷媒が挙げられる。炭素の二重結合を有しないハロゲン化炭化水素は、Ｒ３２（ＣＨ２Ｆ２）、Ｒ４１（ＣＨ３Ｆ）、Ｒ１２５（Ｃ２ＨＦ３）、Ｒ１３４ａ（ＣＨ２ＦＣＦ２）、Ｒ１４３ａ（ＣＦ３ＣＨ３）、Ｒ４１０Ａ（Ｒ３２／Ｒ１２５）、Ｒ４０７Ｃ（Ｒ３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａ）等のＨＦＣ冷媒が挙げられる。ＣＨ２Ｆ２で表されるＲ３２（ジフルオロメタン）、Ｒ４１等が混合された冷媒が例示される。自然冷媒は、アンモニア（ＮＨ３）、二酸化炭素（ＣＯ２）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、ブタン（Ｃ４Ｈ１０）、イソブタン（ＣＨ（ＣＨ３）３）等が挙げられる。冷媒は、オゾン層破壊係数がゼロで、低ＧＷＰの冷媒が望ましい。
【００２５】
駆動機構部５は、メインフレーム２より他端側Ｌに設けられている。駆動機構部５はステータ５１と、ロータ５２と、を備えている。ステータ５１は、例えば電磁鋼板を複数積層してなる鉄心に、絶縁層を介して巻線を巻回してなる固定子で、リング状に形成されている。ステータ５１は、焼き嵌め等によりメインシェル１１の内壁に固定されている。ロータ５２は、電磁鋼板を複数積層してなる鉄心の内部に永久磁石を内蔵するとともに、中央に上下方向に貫通する貫通穴を有する円筒状の回転子であり、ステータ５１の内部空間に配置されている。
【００２６】
サブフレーム６は、金属製のフレームであり、駆動機構部５の他端側Ｌに設けられ、焼き嵌めや、溶接等によってメインシェル１１の内周面に固定されている。サブフレーム６は、副軸受部６１と、オイルポンプ６２と、を備えている。副軸受部６１は、サブフレーム６の中央上側に設けられたボールベアリングである。オイルポンプ６２は、シェル１の油溜めに貯留された潤滑油を吸い上げるためのポンプであり、サブフレーム６の中央下側に設けられている。
【００２７】
潤滑油は、シェル１の下部、すなわちロアシェル１３に貯留されており、オイルポンプ６２で吸い上げられて、後述するクランクシャフト７内の通油路７３を通り、圧縮機構部４等の機械的に接触するパーツ同士の摩耗低減、摺動部の温度調節、シール性を改善する。潤滑油としては、潤滑特性、電気絶縁性、安定性、冷媒溶解性、低温流動性などに優れるとともに、適度な粘度の油が好適である。例えば、ナフテン系、ポリオールエステル（ＰＯＥ）、ポリビニールエーテル（ＰＶＥ）、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）の油を使用することができる。
【００２８】
クランクシャフト７は、金属製の棒状部材であり、シェル１の内部に設けられている。クランクシャフト７は、主軸部７１と、偏心軸部７２と、通油路７３と、を備えている。主軸部７１は、クランクシャフト７の主要部を構成する軸であり、その中心軸がメインシェル１１の中心軸と一致するように配置されている。主軸部７１は、ロータ５２の中心の貫通孔に焼嵌め等により固定されている。偏心軸部７２は、その中心軸が主軸部７１の中心軸に対して偏心するように、主軸部７１の一端側Ｕに設けられている。通油路７３は、主軸部７１および偏心軸部７２の内部に、軸方向に沿って上下に貫通して設けられている。このクランクシャフト７は、メインフレーム２の軸孔２４に挿入されるとともに、他端側Ｌがサブフレーム６の副軸受部６１の貫通孔に挿入固定される。これにより、偏心軸部７２は筒状部４２４の筒内に配置され、ロータ５２は、ステータ５１に対応して配置されるとともに、その外周面がステータ５１の内周面と所定の隙間を保って配置される。
【００２９】
ブッシュ８は、鉄等の金属からなり、揺動スクロール４２とクランクシャフト７を接続する接続部材である。ブッシュ８は、スライダ８１と、バランスウエイト８２と、を備える。スライダ８１は、鍔が形成された筒状の部材であり、偏心軸部７２に挿入された状態で、筒状部４２４に嵌入されている。バランスウエイト８２は、一端側Ｕから見た形状が略Ｃ状を呈するウエイト部７２１を備えたドーナツ状の部材であり、揺動スクロール４２の遠心力を相殺するために、回転中心に対して偏芯して設けられている。バランスウエイト８２は、例えばスライダ８１の鍔に焼嵌め等の方法により、嵌合されている。
【００３０】
ここで、シェル１と圧縮機構部４等の関係について、図５を参照してさらに詳しく説明する。図５は、図３の一点鎖線の領域Ｙの拡大図である。
【００３１】
図５に示すとおり、固定スクロール４１は、シェル１の内壁であるメインシェル１１の第１内壁面１１１に固定されている。より具体的には、メインシェル１１は、第１内壁面１１１と、第１内壁面１１１から突出し、固定スクロール４１を位置決めする第１突出部１１２と、第１突出部１１２において一端側Ｕに向けて形成されている第１位置決め面１１３と、を有しており、固定スクロール４１は、第１位置決め面１１３で位置決めされた状態で、焼嵌めや溶接等により、第１内壁面１１１に固定されている。つまり、メインシェル１１は、他端側Ｌに向かって内径が小さくなる段状の部分を備えており、その段差を利用して固定スクロール４１の位置決めと固定を行っている。なお、メインフレーム２も、メインシェル１１の第１突出部１１２の内壁面に形成されている第２内壁面１１４から突出する第２突出部１１５の第２位置決め面１１６で位置決めされた状態で、第２内壁面１１４に焼嵌め等により固定されている。
【００３２】
この構造により、従来のように固定スクロール４１をボルト等で固定するための外壁がメインフレーム２において不要になり、いわゆるフレーム外壁レス構造を実現できる。フレーム外壁レス構造では、揺動スクロール４２の第２台板４２１の側面とメインシェル１１の内壁面との間にメインフレーム２の壁が介在しない。望ましくは、メインフレーム２は、スラストプレート３の固定スクロール４１側の面よりも高い壁を備えない。そのため、固定スクロール４１とスラストプレート３との間に大きな空間が形成される。この空間の拡大によって、揺動スクロール４２の径方向のサイズの設計自由度が広がり、第２台板４２１の外径や第２渦巻体４２２の巻径を大きくすることができる。すなわち、シェル１は従来設計のままで、第１渦巻体４１２および第２渦巻体４２２の直径を大きくすることで圧縮機の最大馬力を大きくしたり、第２台板４２１を大きくすることでスラスト荷重を低減することが可能となる。若しくは、揺動スクロール４２のサイズはそのままで、メインシェル１１の直径を小さくすることで、最大馬力を下げずに圧縮機を小型化することも可能になる。
【００３３】
圧縮室４７や第１バイパスポート４１５、４１６について、図６を参照してさらに詳しく説明する。図６は、固定スクロールを上側から見た図である。図６は、固定スクロール４１の第１渦巻体４１２の最外端である渦巻端部４１２１が揺動スクロール４２の第２渦巻体４２２と、揺動スクロール４２の第２渦巻体４２２の最外端である渦巻端部４２２１が固定スクロール４１の第１渦巻体４１２と接触して冷媒を閉じ込めた状態である。ただし、この図においては、吐出弁４４および第１バイパス弁４５、４６は省略している。
【００３４】
図６に示すとおり、圧縮室４７は体積の異なる３種類の空間で構成されている。具体的には、圧縮室４７は、第１圧縮室４７１、第２圧縮室４７２、４７３および第３圧縮室４７４、４７５を備える。第１圧縮室４７１は、圧縮室４７の中で体積が最も小さい圧縮室であり、吐出ポート４１４と連通している。第２圧縮室４７２、４７３は、圧縮室４７の中で体積が最も大きい圧縮室である。第２圧縮室４７２と第２圧縮室４７３は、形状および体積が同じであり、吐出ポート４１４の中心Ｃに対して対称に形成されている。第３圧縮室４７４、４７５は、第１圧縮室４７１よりも体積が大きく、第２圧縮室４７２、４７３よりも体積が小さい圧縮室である。第３圧縮室４７４と第３圧縮室４７５は、形状および体積が同じであり、吐出ポート４１４の中心Ｃに対して対称に形成されている。冷媒は、第１圧縮室４７１、第３圧縮室４７４、４７５、第３圧縮室４７４、４７５の順に、圧力が高くなる。
【００３５】
第１バイパスポート４１５、４１６は、固定スクロール４１の第１台板４１１の吐出ポート４１４の中心Ｃに対して対称に２つ形成されており、吐出ポート４１４および第１バイパスポート４１５、４１６は、一直線上に並んでいる。第１バイパスポート４１５は第２圧縮室４７２と、第１バイパスポート４１６は第２圧縮室４７３とわずかではあるが各々連通している。第１バイパスポート４１５、４１６は、第２圧縮室４７２、４７３の冷媒の圧力が異常に高まった際に、その冷媒を固定スクロール４１のアッパーシェル１２側に逃がすものである。そのため、第１バイパス弁４５、４６が開状態となる冷媒の圧力値は、吐出弁４４が開状態となる冷媒の圧力値よりも高くなるよう設定されている。具体的には、第１バイパス弁４５、４６は、冷媒の圧力が正常な場合には開かず、第２圧縮室４７２、４７３の冷媒の圧力が異常に高まった場合のみに開くよう、吐出弁４４よりも剛性が高い。剛性は、例えば弁の厚みや幅寸法、材質などにより調整可能である。
【００３６】
第１バイパスポート４１５、４１６は、固定スクロール４１の第１台板４１１において、所定の位置に形成されている。具体的には、線ＡＣ（吐出ポート４１４の中心Ｃと第１台板４１１の渦巻端部４１２１の点Ａとを結ぶ線）と線ＢＣ（吐出ポート４１４の中心Ｃと第１バイパスポート４１５の点Ｂとを結ぶ線）とがなす、第１渦巻体４１２の渦巻中心に向かう回転まわりの角度ＡＣＢは、２６０°〜３６０°を満たしている。一方、第１バイパスポート４１６は、吐出ポート４１４に対して第１バイパスポート４１５とは反対側に設けられている。すなわち、第１バイパスポート４１５、４１６は、吐出ポート４１４の中心Ｃに対して対称に設けられており、第１バイパスポート４１６は、線ＡＣと線Ｂ’Ｃ（吐出ポート４１４の中心Ｃと第１バイパスポート４１６の点Ｂ’とを結ぶ線）とがなす、第１渦巻体４１２の渦巻中心に向かう回転まわりの角度ＡＣＢ’は、８０°〜１８０°を満たす。角度ＡＣＢは３００°〜３３５°、角度ＡＣＢ’は１２０°〜１５５°を満たすとさらに望ましい。
【００３７】
次に、スクロール圧縮機の製造方法の一例を、図７を参照してさらに詳しく説明する。図７は、メインシェルの一製造方法について説明するための図である。なお、図７は、メインシェル１１の一つの壁の断面をわかりやすく図示したものであり、実際の寸法や厚みとは異なる。
【００３８】
まず、（ａ）のような未加工のメインシェル１１の一端側Ｕから切削用のブラシ等（図示なし）を挿入して、内壁面を厚み方向に切削加工し、（ｂ）のように第２内壁面１１４および第２突出部１１５による段差を形成する。次に、第２突出部１１５から一端側Ｕの方向に所定距離離れた第２内壁面１１４において、切削用のブラシ等で内壁面を厚み方向に所定の深さだけ切削加工することで、（ｃ）のように第１内壁面１１１および第１突出部１１２による段差を形成する。このため、第１内壁面１１１の内径ｒ１は、第２内壁面１１４の内径ｒ２よりも大きくなる。また、第１突出部１１２は、第２突出部１１５よりも一端側Ｕの方向に形成され、その内壁面は第２内壁面１１４を兼ねた構成となる。第１突出部１１２を形成した後で、第２突出部１１５を形成するようにしても良い。メインシェル１１の厚みは、例えば４〜６ｍｍであるのに対して、突出部の高さ、すなわち点線で示した切削加工による削り深さは、例えば０．３ｍｍ前後である。
【００３９】
次に、上記のように形成されたメインシェル１１の一端側Ｕから、メインフレーム２を挿入する。メインフレーム２は、第２突出部１１５の第２位置決め面１１６に面で接触し、高さ方向の位置決めがされる。その状態で、メインフレーム２を第２内壁面１１４に焼嵌めやアークスポット溶接等により固定する。そして、メインフレーム２の軸孔２４にクランクシャフト７を挿入したのち、偏心軸部７２にブッシュ８を取り付け、さらにオルダムリング４３、スラストプレート３および揺動スクロール４２等を配置する。次いで、メインシェル１１の一端側Ｕから固定スクロール４１を挿入し、その後、固定スクロール４１を第１内壁面１１１に焼嵌めにより固着する。固定スクロール４１は、第１突出部１１２の第１位置決め面１１３に面で接触することで、高さ方向の位置決めがされる。なお、第１突出部１１２は、少なくとも固定スクロール４１の製造上の位置決めさえできれば良いので、固定スクロール４１を第１内壁面１１１への固定後に、固定スクロール４１が第１位置決め面１１３と接触していることは必須ではない。メインフレーム２と第２突出部１１５との関係についても同様である。
【００４０】
最後に、メインシェル１１の一端側Ｕから、アッパーシェル１２を挿入したのち、メインシェル１１とアッパーシェル１２を溶接やアークスポット溶接等により固定する。その際、アッパーシェル１２で固定スクロール４１を第１位置決め面１１３に押付けるように挿入し、かつその状態を維持して固定スクロール４１をメインシェル１１に固定することで、スクロール圧縮機ごとの冷媒取込空間の高さのばらつきを抑制し、位置精度を高めるとともに、スクロール圧縮機の駆動時に固定スクロール４１が上下方向にずれることを抑制してもよい。
【００４１】
以上で説明したとおり、実施の形態１のスクロール圧縮機は、従来のようにメインフレーム２に固定スクロール４１の接続するための外壁を形成することなく、固定スクロール４１をメインシェル１１に固着しているため、スクロールの台板や渦巻状歯を大型化することができる。すなわち、従来はメインフレームの外壁の内部でスクロール機構を設計しなければならないという渦巻容積限界があったが、フレーム外壁レス構造では、揺動スクロール４２の収納空間がメインシェル１１の内部空間になったことによって、スクロールの設計自由度が広がり、揺動スクロール４２をメインシェル１１の内壁まで寸法拡大することができる。
【００４２】
スクロール圧縮機の動作について説明する。給電部１６の給電端子１６２に給電すると、ステータ５１とロータ５２とにトルクが発生し、これに伴ってクランクシャフト７が回転する。クランクシャフト７の回転は、偏心軸部７２およびブッシュ８を介して揺動スクロール４２に伝えられる。回転駆動力が伝達された揺動スクロール４２は、オルダムリング４３により自転を規制され、固定スクロール４１に対して偏心公転運動する。その際、揺動スクロール４２の他方の面が、スラストプレート３と摺動する。
【００４３】
揺動スクロール４２の揺動運動に伴い、吸入管１４からシェル１の内部に吸入された冷媒は、メインフレーム２の吸入ポート２５を通って冷媒取込空間に到達し、固定スクロール４１と揺動スクロール４２とで形成される圧縮室４７に取り込まれる。そして、冷媒は、図８（ａ）〜（ｄ）の斜線に示すように、冷媒を閉じ込めてから、揺動スクロール４２の偏心公転運動に伴って、外周部から中心方向に移動しながら体積を減じられて圧縮される。揺動スクロール４２の偏心公転運転時、揺動スクロール４２は自身の遠心力により、ブッシュ８と共に径方向に移動し、第２渦巻体４２２と第１渦巻体４１２の側壁面同士が密接する。圧縮された冷媒は、固定スクロール４１の吐出ポート４１４を介して、吐出管１５から吐出される。
【００４４】
ここで、実施の形態１のような、駆動機構部５が配置されたメインシェル１１内の空間の圧力がアッパーシェル１２内の吐出空間の圧力よりも低くなる低圧シェル方式のスクロール圧縮機では、定常的な運転状態、固定スクロール４１の上側は吐出圧力が作用しており、圧縮室４７の内部は吐出圧力と吸入圧力の中間的な圧力が作用している。この圧力差により、固定スクロール４１には下向きの荷重が作用することで、第１位置決め面１１３に押付けられ、固定スクロール４１は安定した状態を保っている。しかし、吸入圧力と固定スクロール４１の上側の圧力が釣り合った状態からの起動時などでは、一時的に、圧縮室４７の圧力が固定スクロール４１の上側の圧力よりも異常に大きくなることがある。また、圧縮機内で液冷媒が寝込んで、圧縮室４７に侵入し、液冷媒の圧縮が行われた場合にも、同様に圧縮室４７の圧力が固定スクロール４１の上側の圧力よりも異常に大きくなる。このように圧縮室４７の圧力が異常に上昇したとき、固定スクロール４１には上向きの荷重が作用するため、固定スクロール４１をボルト等ではなく焼嵌め等によりメインシェル１１に締結している場合には、その締結力よりも上向きの荷重が大きくなって、固定スクロール４１の浮き上がりが発生する可能性がある。固定スクロール４１の浮き上がりが発生すると、圧縮室４７を正常に保てなくなるため、圧縮機として機能しなくなる。
【００４５】
本実施の形態では、このような圧縮室４７の圧力異常の際に、第１バイパス弁４５、４６が開状態となり、第１バイパスポート４１５、４１６を通じて圧縮室４７の冷媒を排出する。これによって、液圧縮等により、圧縮室４７の圧力が異常に上昇しても、固定スクロール４１に上向きの荷重が作用して固定スクロール４１が浮き上がることを防止できる。なお、第１バイパス弁４５、４６は、吐出弁４４が開状態となる冷媒の圧力値よりも高い圧力値で開状態となるよう設定されているため、正常な圧縮が行われている場合には開状態とはならない。また、第１バイパスポート４１５、４１６を、圧縮室４７の中で体積が最も大きい第２圧縮室４７２、４７３に設けることで、圧縮早期に圧力異常が発生しても圧縮室４７の圧力を排出することができ、固定スクロール４１の浮き上がりを防止できる。
【００４６】
特に、第１バイパスポート４１５を、線ＡＣと、線ＢＣと、がなす、第１渦巻体４１２の渦巻中心に向かう回転まわりの角度ＡＣＢが２６０°〜３６０°を満たすように構成することで、冷媒閉じ込め直後の圧力異常に対応することができる。すなわち、図８（ａ）にて第２圧縮室４７２、４７３に閉じ込められた冷媒は、揺動スクロール４２の公転により、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）と圧縮空間の体積が小さくなるに伴って圧縮が進み、再び（ａ）の状態になる際には、より体積が小さい第３圧縮室４７４、４７５に移行する。圧縮機内で液冷媒が寝込んで、圧縮室４７内に侵入し、液冷媒の圧縮が行われた場合には、冷媒を閉じ込めた直後から冷媒の圧力が異常になりやすい。よって、角度ＡＣＢが２６０°〜３６０°であると、（ａ）〜（ｄ）の間、第１バイパスポート４１５が圧縮空間と連通するため、冷媒閉じ込め直後から、揺動スクロール４２がほぼ一回公転するまでの間の圧力異常に対応することができる。角度ＡＣＢは、３００°〜３３５°を満たすとさらに効果的である。また、第１バイパスポート４１５とは別に、第１バイパスポート４１６を、対称の圧縮室に設けている。これにより、圧力異常の際に第２圧縮室４７２、４７３の圧力を万遍なく下げることができる。
【００４７】
この実施の形態では、メインシェル１１は、第１内壁面１１１と、第１内壁面１１１から突出し、固定スクロール４１を位置決めする第１突出部１１２と、備え、固定スクロール４１は、第１内壁面１１１に固着された第１台板４１１と、第１圧縮室４７１と連通して、第１台板４１１に形成され、圧縮された冷媒を吐出する吐出ポート４１４と、吐出ポート４１４を開閉自在に、第１台板４１１に設けられた吐出弁と、第１圧縮室４７１よりも低圧側の第２圧縮室４７２と連通して、第１台板４１１に形成された第１バイパスポート４１５と、第１バイパスポート４１５を開閉自在に、第１台板４１１に設けられ、吐出弁４４が開状態となる冷媒の圧力値よりも高い圧力値で開状態となる第１バイパス弁４５と、を備える。したがって、固定スクロール４１を焼嵌め等の方法によってメインシェル１１の内壁面に固定するという、メインフレーム２と固定スクロール４１とをボルト等で接続しない構造でも、固定スクロール４１の浮き上がりを防止することができる。
【００４８】
固定スクロール４１は、第１台板４１１に形成された第１渦巻体４１２を備え、第１渦巻体４１２の最外端である渦巻端部４１２１が揺動スクロール４２と接触して冷媒を閉じ込めた状態において、体積の異なる３種類の圧縮室が形成され、第１圧縮室４７１は、体積が最も小さい圧縮室であり、第２圧縮室４７２、４７３は、体積が最も大きい圧縮室である。これにより、圧縮早期に圧力異常が発生しても固定スクロール４１の浮き上がりを防止できる。
【００４９】
吐出ポート４１４の中心Ｃと渦巻端部４１２１とを結ぶ線ＡＣと、吐出ポート４１４の中心Ｃと第１バイパスポート４１５とを結ぶ線ＢＣと、がなす、第１渦巻体４１２の渦巻中心に向かう回転まわりの角度ＡＣＢは、２６０°〜３６０°、望ましくは３００°〜３３５°を満たす。これにより、冷媒閉じ込め直後から、揺動スクロール４２がほぼ一回公転するまでの間の圧力異常に対応することができる。
【００５０】
第２圧縮室４７２、４７３は、吐出ポート４１４の中心Ｃに対して対称に一対形成されており、第１バイパスポート４１５、４１６は、吐出ポート４１４の中心に対して対称に、各々の第２圧縮室４７２、４７３と連通して一対形成されている。これにより、圧力異常の際に第２圧縮室４７２、４７３の圧力を万遍なく下げることができる。
【００５１】
実施の形態２．
図９は、この発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機の図６に対応する図、図１０は、第３圧縮室での圧縮経過について説明するための図である。以下の実施の形態等では、図１〜図８のスクロール圧縮機と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
実施の形態２では、固定スクロール４１Ａの第１台板４１１Ａに、さらに第２バイパスポート４１７Ａ、４１８Ａを設けている。具体的には、第２バイパスポート４１７Ａ、４１８Ａは、第１圧縮室４７１よりも体積が小さく、第２圧縮室４７２、４７３よりも体積が大きい第３圧縮室４７４、４７５と連通するように、第１台板４１１Ａに形成されている。また、第１台板４１１Ａには、第２バイパスポート４１７Ａ、４１８Ａを開閉自在にに設けられ、開状態では第３圧縮室４７４、４７５の冷媒を第２バイパスポート４１７Ａ、４１８Ａを介して流す第２バイパス弁４８Ａ、４９Ａが設けられている。なお、第２バイパス弁４８Ａ、４９Ａの一端側Ｕには、図示しない弁押さえが設けられており、この弁押さえにより、弁のリフト量が制限される。
【００５３】
第２バイパスポート４１７Ａ、４１８Ａは、第３圧縮室４７４、４７５での過圧縮を抑制することで、圧縮機の効率改善を図るものである。すなわち、目標圧力に到達した冷媒を固定スクロール４１Ａのアッパーシェル１２側に流すことで、無駄に圧縮することを抑制する。この詳細について、図１１を参照して説明する。図１１は、回転角と冷媒の圧力の関係について説明するための図である。横軸は、クランクシャフト７の回転角であり、回転角が０°のときに第２圧縮室４７２、４７３に取り込まれた冷媒は、回転角が３６０°のときに第３圧縮室４７４、４７５に移動し、回転角が７２０°のときに第１圧縮室４７１に移動して、吐出ポート４１４から吐出されることを意味する。
【００５４】
冷媒の圧力は、図１１に示すように、クランクシャフト７の回転角に比例して大きくなる。第３圧縮室４７４、４７５での冷媒の圧縮である第３圧縮室４７４、４７５でも、回転角が３６０°の図１０（ａ）から（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）と圧縮が進むにつれて、通常、冷媒の圧力が増加する。しかし、この第３圧縮室４７４、４７５での冷媒の圧縮においては、冷媒の圧力が圧縮の途中段階で予め設定された目標圧力に到達し、冷媒が吐出ポート４１４に達する頃には目標圧力に対して圧力が大きくなりすぎる、いわゆる過圧縮となる場合がある。過圧縮は、図１１に点線で示したように、必要以上に冷媒を圧力することになるため、無駄な圧縮が発生していることになる。そこで、目標圧力以上になった場合に第２バイパス弁４８Ａ、４９Ａを開状態にし、第２バイパスポート４１７Ａ、４１８Ａを介して冷媒をバイパスさせることで、目標圧力に到達以降の冷媒の圧力を一定にし、非効率な圧縮を抑制している。
【００５５】
なお、第２バイパスポート４１７Ａ、４１８Ａは、冷媒が第２圧縮室４７２、４７３から移動してから、第１圧縮室４７１に移動するまでの間、第３圧縮室４７４、４７５と連通できる位置に形成されることが望ましい。また、第２バイパスポート４１７Ａ、４１８Ａは、第１バイパスポート４１５、４１６と同様に、一対設けることが望ましい。例えば、第２バイパスポート４１７Ａ、４１８Ａは、第１バイパスポート４１５、４１６と渦巻中心Ｃを結んだ直線上であって、第３圧縮室４７５における固定スクロール４１の第１渦巻体４１２の外向面側と、第３圧縮室４７５における第１渦巻体４１２の内向面側に各々設けるとよい。
【００５６】
このように、実施の形態２では、固定スクロール４１Ａの第１台板４１１Ａに、第１バイパスポート４１５、４１６に加え、第２バイパスポート４１７Ａ、４１８Ａを設けている。第１バイパスポート４１５、４１６は、冷媒取り込み初期に発生しやすい第２圧縮室４７２、４７３での液圧縮等による圧力異常に応じて冷媒をバイパスさせるものであるのに対して、第２バイパスポート４１７Ａ、４１８Ａは、圧縮が進んだ第３圧縮室４７４、４７５での過圧縮に応じて冷媒をバイパスさせるものである。このように機能の異なるバイパスポートを形成したことで、圧力異常と過圧縮の両方に対して抑制効果を得ることができる。なお、圧力異常と過圧縮とでは、過圧縮の方が圧力としては低いことから、第２バイパス弁４８Ａ、４９Ａは、第１バイパス弁４５、４６が開状態となる冷媒の圧力値よりも低い圧力値で開状態となるように設定されている。具体的には、第２バイパス弁４８Ａ、４９Ａは、第１バイパス弁４５、４６よりも、剛性が低く設定されている。なお、第２バイパス弁４８Ａ、４９Ａは、目標圧力で開状態となることから、吐出弁４４とほぼ同じ冷媒の圧力値で開状態となるように設定されている。
【００５７】
この実施の形態では、第３圧縮室４７４、４７５と連通して、第１台板４１１に形成された第２バイパスポート４１７Ａ、４１８Ａと、第２バイパスポート４１７Ａ、４１８Ａを開閉自在に、第１台板４１１に設けられ、開状態では第３圧縮室４７４、４７５の冷媒を第２バイパスポート４１７Ａ、４１８Ａを介して流す第２バイパス弁４８Ａ、４９Ａと、を備えている。そのため、第３圧縮室４７４、４７５で冷媒の過圧縮が発生した場合に、冷媒を第２バイパスポート４１７Ａ、４１８Ａからバイパスでき、圧縮の無駄を抑制することができる。
【００５８】
また、第２バイパス弁４８Ａ、４９Ａは、第１バイパス弁４５、４６が開状態となる前記冷媒の圧力値よりも低い圧力値で開状態となるように、第１バイパス弁４５、４６よりも剛性が低く設定されている。これにより、第１バイパスポート４１５、４１６との組み合わせで、圧力異常と過圧縮の両方に対して抑制効果を得ることができる。
【００５９】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。
【００６０】
例えば、上記実施形態では、縦型スクロール圧縮機について説明したが、横型のスクロール圧縮機にも適用できる。その際、横型のスクロール圧縮機においては、メインフレームを基準として、一端側Ｕは圧縮機構部が設けられている側、他端側Ｌは駆動機構部が設けられている側に置き換えてみることができる。また、低圧シェル方式のスクロール圧縮機に限らず、駆動機構部が配置されたメインシェル内の空間の圧力が冷媒取込空間の圧力よりも高くなる高圧シェル方式のスクロール圧縮機にも適用できる。高圧シェル方式では、吸入管１４から圧縮室４７に短い距離で冷媒が吸入され、液冷媒が入りやすいことから、高圧シェル方式で採用する方がより高い効果が得られる。
【００６１】
吐出弁４４は、吐出ポート４１４を直接開閉するように第１台板４１１に設けなくてもよい。例えば、第１台板４１１にマフラー室を備えたチャンバーを設け、そのチャンバーの孔を塞ぐように弁を設けることで、吐出ポート４１４をを間接的に開閉するようにように構成してもよい。第１バイパス弁４５、４６、および第２バイパス弁４８Ａ、４９Ａについても同様である。
【符号の説明】
【００６２】
１  シェル、１１  メインシェル、１１１  第１内壁面、１１２  第１突出部、１１３  第１位置決め面、１１４  第２内壁面、１１５  第２突出部、１１６  第２位置決め面、１２  アッパーシェル、１３  ロアシェル、１４  吸入管、１５  吐出管、１６  給電部、１６１  カバー、１６２  給電端子、１７  固定台、２  メインフレーム、２１  本体部、２２  平坦面、２３  収容部、２３１  オルダム収容部、２３２  ブッシュ収容部、２３３  第１オルダム溝、２４  軸孔、２５  吸入ポート、２６  返油孔、２７  返油管、３  スラストプレート、４  圧縮機構部、４１、４１Ａ  固定スクロール、４１１、４１１Ａ  第１台板、４１２  第１渦巻体、４１２１  渦巻端部、４１３  チップシール、４１４  吐出ポート、４１５  第１バイパスポート、４１６  第１バイパスポート、４１７Ａ  第２バイパスポート、４１８Ａ  第２バイパスポート、４２  揺動スクロール、４２１  第２台板、４２２  第２渦巻体、４２２１  渦巻端部、４２３  チップシール、４２４  筒状部、４２５  第２オルダム溝、４３  オルダムリング、４３１  リング部、４３２  第１キー部、４３３  第２キー部、４４  吐出弁、４５  第１バイパス弁、４６  第１バイパス弁、４７  圧縮室、４８Ａ  第２バイパス弁、４９Ａ  第２バイパス弁、５  駆動機構部、６  サブフレーム、６１  副軸受部、６２  オイルポンプ、７  クランクシャフト、７１  主軸部、７２  偏心軸部、７３  通油路、８  ブッシュ、８１  スライダ、８２  バランスウエイト、Ｕ  一端側、Ｌ  他端側。
【図１】
2019207760.tif 000003
【図２】
2019207760.tif 000004
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年8月27日(2020.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明に係るスクロール圧縮機は、揺動スクロールを収容するシェルと、前記シェルに収容され、前記揺動スクロールとで少なくとも第１圧縮室と、前記第１圧縮室よりも低圧の第２圧縮室と、を形成する固定スクロールと、を備え、前記シェルは、第１内壁面と、前記第１内壁面から突出し、前記固定スクロールを位置決めする第１突出部と、備え、前記固定スクロールは、前記第１内壁面に固定された台板と、前記第１圧縮室と連通して、前記台板に形成され、圧縮された冷媒を吐出する吐出ポートと、前記吐出ポートを開閉自在に設けられた吐出弁と、前記第２圧縮室と連通して、前記台板に形成された第１バイパスポートと、前記第１バイパスポートを開閉自在に設けられた第１バイパス弁と、を備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動スクロールを収容するシェルと、
前記シェルに収容され、前記揺動スクロールとで少なくとも第１圧縮室と、前記第１圧縮室よりも低圧の第２圧縮室と、を形成する固定スクロールと、を備え、
前記シェルは、
第１内壁面と、
前記第１内壁面から突出し、前記固定スクロールを位置決めする第１突出部と、備え、
前記固定スクロールは、
前記第１内壁面に固定された台板と、
前記第１圧縮室と連通して、前記台板に形成され、圧縮された冷媒を吐出する吐出ポートと、
前記吐出ポートを開閉自在に設けられた吐出弁と、
前記第２圧縮室と連通して、前記台板に形成された第１バイパスポートと、
前記第１バイパスポートを開閉自在に設けられた第１バイパス弁と、
を備えたスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記固定スクロールは、前記台板に形成された渦巻体を備え、
前記渦巻体の最外端である渦巻端部が前記揺動スクロールと接触して前記冷媒を閉じ込めた状態において、体積の異なる３種類の圧縮室が形成され、
前記第１圧縮室は、体積が最も小さい圧縮室であり、
前記第２圧縮室は、体積が最も大きい圧縮室である請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記吐出ポートの中心と前記渦巻端部とを結ぶ線ＡＣと、前記吐出ポートの中心と前記第１バイパスポートとを結ぶ線ＢＣと、がなす、前記渦巻体の渦巻中心に向かう回転まわりの角度ＡＣＢは、２６０°〜３６０°を満たす請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記角度ＡＣＢは、３００°〜３３５°を満たす請求項３に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記第２圧縮室は、前記吐出ポートの中心に対して対称に一対形成されており、
前記第１バイパスポートは、前記吐出ポートの中心に対して対称に、各々の前記第２圧縮室と連通して一対形成されている請求項４に記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記圧縮室は、前記第１圧縮室よりも体積が大きく、前記第２圧縮室よりも体積が小さい第３圧縮室を含み、
前記固定スクロールは、
前記第３圧縮室と連通して、前記台板に形成された第２バイパスポートと、
前記第２バイパスポートを開閉自在に設けられ、開状態では前記第３圧縮室の前記冷媒を前記第２バイパスポートを介して流す第２バイパス弁と、
を備えた請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記第２バイパス弁は、前記第１バイパス弁が開状態となる前記冷媒の圧力値よりも低い圧力値で開状態となる請求項６に記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
前記第２バイパス弁は、前記第１バイパス弁よりも剛性が低い請求項７に記載のスクロール圧縮機。
【請求項９】
前記シェルは、第２内壁面と、前記第２内壁面から突出し、前記揺動スクロールを摺動自在に保持するフレームを位置決めする第２突出部と、をさらに有し、
前記フレームは、前記第２内壁面に固定されている請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１０】
前記固定スクロールおよび前記フレームは、前記シェルに焼嵌めされている請求項９に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１１】
前記第１バイパス弁は、前記吐出弁が開状態となる前記冷媒の圧力値よりも高い圧力値で開状態となる請求項１〜１０のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１２】
揺動スクロールを収容するシェルと、
渦巻体を備えた台板を備え、前記シェルに収容されており、前記揺動スクロールとで少なくとも第１圧縮室、第２圧縮室および第３圧縮室とを形成する固定スクロールと、を備え、
前記第１圧縮室、前記第２圧縮室および前記第３圧縮室は、前記渦巻体の最外端である渦巻端部が前記揺動スクロールと接触して冷媒を閉じ込めた状態において形成され、
前記第１圧縮室は、体積が最も小さい圧縮室であり、
前記第２圧縮室は、体積が最も大きい圧縮室であり、
前記第３圧縮室は、前記第１圧縮室よりも体積が小さく、前記第２圧縮室よりも体積が大きい圧縮室であり、
前記固定スクロールは、
前記第１圧縮室と連通して、前記台板に形成され、圧縮された冷媒を吐出する吐出ポートと、
前記吐出ポートを開閉自在に設けられた吐出弁と、
前記第１圧縮室よりも低圧側の前記第２圧縮室と連通して、前記台板に形成された第１バイパスポートと、
前記第１バイパスポートを開閉自在に設けられ、前記吐出弁が開状態となる前記冷媒の圧力値よりも高い圧力値で開状態となる第１バイパス弁と、
前記第３圧縮室と連通して、前記台板に形成された第２バイパスポートと、
前記第２バイパスポートを開閉自在に設けられ、前記第１バイパス弁が開状態となる前記冷媒の圧力値よりも低い圧力値で開状態となる第２バイパス弁と、
を備えたスクロール圧縮機。
【国際調査報告】
2019207760.tif 000014
2019207760.tif 000015