JP4771152B2 - スクロール型コンプレッサおよび空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明はスクロール型コンプレッサ、および、スクロール型コンプレッサをもつ空気調和装置に関する。

コンプレッサとして、ハウジングと、固定スクロールと、エンジンにより固定スクロールに対して旋回する旋回スクロールと、固定スクロールおよび旋回スクロールとにより形成される圧縮室と、圧縮室に作動流体を吸入する吸入ポートと、圧縮室で圧縮された作動流体を吐出する吐出ポートとをもつスクロール型のコンプレッサが知られている（特許文献１，２）。スクロール型のコンプレッサは、効率が高く、騒音が少ないという利点をもつ。

コンプレッサに要請される負荷が少ないとき、旋回スクロールの単位時間あたりの回転数を低減させる。しかし、エンジンの回転数を低減させて旋回スクロールの回転数を低減させる方策には限界がある。エンジンの回転数を低減させて旋回スクロールの回転数を低減させると、エンジンストール等が発生するためである。

そこで、スクロール型のコンプレッサでは、圧縮室のうち吸入ポートと吐出ポートとの間の途中部位に連通するバイパスポートが設けられているものが開発されている。そして、コンプレッサに要請される負荷が少ないとき、バイパスポートを開放させて圧縮室の作動流体をバイパスポートから吐出することにより、吐出ポートから吐出される作動流体の吐出流量を減少させることにしている。これにより無駄な仕事を減らし、コンプレッサに要請される負荷が少ない部分負荷運転等に対処することができる。
特開平１０−１１５２９２号公報 特開平９−２６８９８５号公報

前述したように、コンプレッサに要請される負荷が少ないとき、バイパスポートを開放させて圧縮室の作動流体をバイパスポートから吐出することにより、吐出ポートから吐出される作動流体の吐出流量を減少させる吐出流量低減運転を実行するスクロール型のコンプレッサが知られている。

しかしながらこのコンプレッサにおいては、上記したように吐出流量低減運転を実行しているときにおいても、条件によっては、作動流体を過圧縮させることがある。作動流体の過圧縮が発生すると、無駄動力が発生することになる。この場合、コンプレッサのエネルギ消費量を増加させる要因となり、好ましくない。

本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、吐出流量低減運転を実行しているときにおける過圧縮による無駄動力を低減させることができ、エネルギ消費量を低減させるのに有利なスクロール型コンプレッサおよび空気調和装置を提供することを課題とする。

（１）様相１に係るスクロール型コンプレッサは、ハウジングと、ハウジング内に設けられた固定スクロールと、ハウジング内において固定スクロールに対して旋回する旋回スクロールと、ハウジング内において固定スクロールおよび旋回スクロールにより形成される圧縮室と、圧縮室に作動流体を吸入する吸入ポートと、旋回スクロールにより圧縮室で圧縮された高圧の作動流体を吐出する吐出ポートとをもつスクロール型コンプレッサにおいて、
吐出ポートを迂回するように圧縮室のうち吸入ポートと吐出ポートとの間の途中部位に連通するバイパスポートと、
バイパスポートを開放させて圧縮室の作動流体をバイパスポートから吐出することにより、吐出ポートから吐出される作動流体の吐出流量を減少させる吐出流量低減運転を実行するリデュースバルブとを具備しており、且つ、
バイパスポートと吐出ポートとを連通可能なリリーフポートと、
吐出流量低減運転の実行時に圧縮室の作動流体が過圧縮されるときリリーフポートを開放して作動流体の過圧縮を抑制するリリーフバルブとを具備していることを特徴とする。

スクロール型コンプレッサにおいては、固定スクロールに対して旋回スクロールが旋回する。固定スクロールおよび旋回スクロールで圧縮室が形成される。旋回スクロールの旋回に伴い、作動流体は吸入ポートから圧縮室に吸入されて圧縮されて高圧となり、吐出ポートからコンプレッサの外部に吐出される。通常の負荷運転では、基本的には、圧縮されて高圧化された作動流体は吐出ポートから吐出される。

コンプレッサに要求される負荷が小さいときには、コンプレッサの動力を節約するために、コンプレッサから吐出される作動流体の吐出流量を低減させることが好ましい。そこで吐出流量低減運転が実行される。このとき、バイパスポートを閉鎖しているリデュースバルブが開放し、圧縮室の作動流体の一部は吐出ポートから吐出されず、バイパスポートから吐出される。即ち、圧縮室の作動流体の一部は吐出ポートを迂回して、バイパスポートから吐出される。これにより吐出ポートから吐出される作動流体の吐出流量が減少する。

このように吐出流量低減運転が実行されるとき、作動流体の必要流量は吐出ポートから吐出されると共に、余分な作動流体は吐出ポートを迂回してバイパスポートから吐出される。このため、コンプレッサにおける無駄な仕事が低減され、コンプレッサを駆動させるエネルギ消費量を低減させるのに有利となり、コンプレッサの成績係数（ＣＯＰ）が向上する。

更に上記したように吐出流量低減運転が実行されるときにおいても、条件によっては、旋回スクロールの旋回により圧縮室の作動流体が過圧縮されることがある。この場合、リリーフポートを閉鎖しているリリーフバルブが開放するので、高圧の作動流体はリリーフポートから排出されるため、圧縮室における作動流体の過圧縮が抑制される。この結果、無駄な仕事が更に低減され、コンプレッサを駆動させるエネルギ消費量を低減させるのに有利となり、成績係数（ＣＯＰ）が更に向上する。

（２）様相２に係るスクロール型コンプレッサによれば、様相１において、ハウジングは、バイパスポートに連通するバイパス室と、バイパス室を区画する室壁部をもち、
リリーフポートは室壁部を貫通して形成されており、リリーフバルブはリリーフポートを開閉するように室壁部に取り付けられていることを特徴とする。

この場合、ハウジングは、バイパスポートに連通するバイパス室と、バイパス室を区画する室壁部をもつ。そしてリリーフポートは、バイパス室を区画する室壁部を貫通して形成されており、リリーフポートを開閉するリリーフバルブは室壁部に取り付けられている。このようにバイパス室を区画する室壁部にリリーフポートおよびリリーフバルブが配置されているため、コンプレッサのサイズの小型化に有利となる。

（３）様相３に係るスクロール型コンプレッサによれば、様相１または２において、室壁部には、リデュースバルブおよびリリーフバルブの双方が取り付けられていることを特徴とする。このようにリデュースバルブおよびリリーフバルブの双方が当該室壁部に取り付けられているため、コンプレッサのサイズの小型化を図るのに有利となる。

（４）様相４に係る空気調和装置は、駆動源により駆動されるコンプレッサと、前記コンプレッサにより圧縮された高圧のガス状の冷媒を凝縮させて液化を進行させる第１の熱交換器と、第１の熱交換器により液化が進行した冷媒を膨脹させて低温低圧の冷媒とする膨脹要素と、膨脹要素で生成された低温低圧の冷媒を蒸発させて低温低圧のガス状の冷媒を生成する第２の熱交換器とを具備する空気調和装置において、コンプレッサは前記した各様相のいずれかに係るスクロール型コンプレッサで形成されていることを特徴とする。この場合、空気調和装置に搭載されているコンプレッサにおいて前記した利点が得られる。

本発明に係るスクロール型コンプレッサによれば、上記したように吐出流量低減運転を実行するときにおいても、圧縮室の作動流体が過圧縮される条件では、リリーフバルブが開放してリリーフポートが開放されるので、圧縮室の作動流体の過圧縮が抑制され、作動流体の過剰の高圧化が抑制される。この結果、無駄な仕事が更に低減され、コンプレッサのエネルギ消費量が低減され、成績係数（ＣＯＰ）が更に向上する。

本発明に係る空気調和装置によれば、スクロール型コンプレッサは上記した効果をもつ。このためスクロール型コンプレッサのエネルギ消費量が低減され、ひいては空気調和装置のエネルギ消費量が低減される。

本発明に係るスクロール型コンプレッサは、ハウジングと、ハウジング内に設けられた固定スクロールと、ハウジング内において固定スクロールに対して旋回する旋回スクロールと、固定スクロールおよび旋回スクロールとにより形成される圧縮室と、圧縮室に作動流体を吸入する吸入ポートと、圧縮室で圧縮された作動流体を吐出する吐出ポートとをもつ。

更に、吐出ポートを迂回させることにより吐出ポートからの作動流体の吐出流量を低減させるバイパスポートと、バイパスポートを開閉するリデュースバルブと、吐出ポートから吐出される作動流体の過圧縮、過剰の高圧化を抑えるリリーフポートと、リリーフポートを開閉するリリーフバルブとが設けられている。

バイパスポートは、圧縮室のうち吸入ポートと吐出ポートとの間の途中部位に連通する。リデュースバルブは、吐出流量低減運転を実行するとき、バイパスポートを開放させて圧縮室の作動流体をバイパスポートから吐出することにより、吐出ポートから吐出される作動流体の吐出流量を減少させる。

リリーフポートは、バイパスポートと吐出ポートとを連通可能とされている。リリーフバルブはリリーフポートを開閉させる。即ち、リリーフバルブは、吐出流量低減運転の実行時において、圧縮室の作動流体が過圧縮されるときリリーフポートを開放して作動流体の過圧縮を抑制する。

本発明によれば、ハウジングとしては、バイパスポートに連通するバイパス室と、バイパス室を区画する室壁部をもつ形態が例示される。この場合、リリーフポートは室壁部を貫通して形成されており、リリーフバルブは室壁部に取り付けられている形態が例示される。

また、ハウジングとしては、吐出ポートに対面する吐出室と、リリーフポートに対面するリリーフ室と、リリーフ室と吐出室とを連通するリリーフ通路とを備えている形態が例示される。

空気調和装置は、冷房機能および／または暖房機能を有するものである。空気調和装置は冷房運転のみを行うものでも良いし、暖房運転のみを行うものでも良いし、冷房運転および暖房運転の双方を行うものでも良い。空気調和装置は、駆動源により駆動されるコンプレッサと、コンプレッサにより圧縮された高圧のガス状の冷媒を凝縮させて液化を進行させる第１の熱交換器と、第１の熱交換器により液化が進行した冷媒を膨脹させて低温低圧の冷媒とする膨脹要素と、膨脹要素で生成された低温低圧の冷媒を蒸発させて低温低圧のガス状の冷媒を生成する第２の熱交換器とを備えている。

空気調和装置としては車載用でも良いし、あるいは、ビル、業務店、一般家庭用等に使用される定置用でも良い。駆動源としては、エンジンでも良いし、モータでも良く、要するに上記したスクロール型コンプレッサを駆動させるものであれば良い。

以下、本発明の実施例１について図１〜図３を参照して説明する。図１は本実施例に係るスクロール型コンプレッサ１００の概念図を模式的に示す。図２は実際のハウジング２００を示す。図２は、旋回スクロール３５０の回転軸に直交する断面を固定スクロール３００側に向かって見た図を示す。

図１に示すように、スクロール型コンプレッサ１００は、ハウジング２００と、ハウジング２００内に設けられた固定要素としての固定スクロール３００と、ハウジング２００内に設けられた可動要素としての旋回スクロール３５０と、圧縮室３７０と、ハウジング２００に形成された吸入ポート３８０と、ハウジング２００に形成された吐出ポート３９０とをもつ。

図１に示すように、ハウジング２００は、駆動源２０２により伝達部材２０３を介して回転される駆動軸２０１をもつ。図１に示すように、吸入ポート３８０には、低圧の作動流体を矢印Ａ２方向に吸入する吸入通路４００が繋がれている。吐出ポート３９０には、高圧の作動流体を矢印Ａ１方向に吐出する吐出通路４１０が繋がれている。吐出通路４１０の先端部４１１は、冷媒などの作動流体が供給される機器４２０に繋がれている。

図１において、固定スクロール３００は渦巻き型であり、ハウジング２００の作動室内に固定されて設けられている。旋回スクロール３５０は渦巻き型であり、駆動軸２０１に連結されており、駆動軸２０１の回転によりハウジング２００の作動室内において固定スクロール３００に対して旋回可能に配置されている。圧縮室３７０は、固定スクロール３００および旋回スクロール３５０により形成され、作動流体を圧縮する空間である。吸入ポート３８０は、旋回スクロール３５０の回転に伴う吸入作用により、吸入通路４００の低圧の作動流体を圧縮室３７０に吸入する。吐出ポート３９０は、ハウジング２００の内部に形成されている吐出室２１０に連通しており、旋回スクロール３５０の回転に伴う圧縮作用により、圧縮室３７０で圧縮された吐出室２１０内の高圧の作動流体を吐出孔３９１，吐出室２１０を介して吐出通路４１０に向けて吐出する。

図３は渦巻き型の固定スクロール３００の平面形態を示す。図３に示すように、吐出ポート３９０は、固定スクロール３００の中心域に対面して配置されている。吸入ポート３８０に繋がる通路孔３８０ａは、固定スクロール３００の外周域に対面して配置されている。バイパスポート５００は、吸入ポート３８０から吸入されて圧縮された作動流体が吐出ポート３９０から吐出されないように、吐出ポート３９０を迂回させるものである。図３に示すように、バイパスポート５００は、圧縮室３７０のうち吸入ポート３８０と吐出ポート３９０との間の途中部位５００ａに配置されている。なお、バイパスポート５００は複数形成されているが、単数としても良い。

駆動軸２０１がこれの軸芯まわりで回転すると、旋回スクロール３５０が固定スクロール３００に対して噛み合いつつ当該軸芯の回りで旋回する。すると、旋回スクロール３５０の旋回に伴い、冷媒等の作動流体が吸入ポート３８０から圧縮室３７０に吸入されると共に、圧縮室３７０の作動流体が旋回スクロール３５０により圧縮室３７０において圧縮されて高圧化される。高圧化された作動流体は吐出孔３９１、吐出室２１０ひいては吐出ポート３９０から矢印Ａ１方向（図１参照）に吐出され、吐出通路４１０から機器４２０に供給される。

本実施例によれば、図１に示すように、ハウジング２００は、バイパス室５１０と、バイパス室５１０を区画する室壁部５２０とをもつ。バイパス室５１０は複数のバイパスポート５００に対面して連通している。バイパスポート５００およびバイパス室５１０は、圧縮室３７０の作動流体が吐出口３９１、吐出室２１０および吐出ポート３９０を迂回するように、作動流体をバイパスさせる機能をもつ。このように圧縮された作動流体が吐出室２１０および吐出ポート３９０を流れず、吐出室２１０および吐出ポート３９０を迂回する。

なお図１に示すように、固定スクロール３００と旋回スクロール３５０とで圧縮室３７０が形成されているが、圧縮室３７０および吐出室２１０は吐出孔３９１で連通されている。吐出孔３９１は固定スクロール３００の中心域に設けられている。ここで、バイパス室５１０は、リデュース通路５７０、バルブ５７２および吸入通路４００を介して吸入ポート３８０に連通する。

リデュースバルブ５５０（reduce valve）は、作動流体を迂回させるためのバイパスポート５００を開閉するものであり、吐出ポート３９０から吐出される吐出流量を低減させる吐出流量低減運転を実行するバルブである。図１に示すように、リデュースバルブ５５０はバイパス室５１０内に配置されている。リデュースバルブ５５０は圧力応答式であり、バイパスポート５００の圧力Ｐ１とバイパス室５１０の圧力Ｐ２との差圧ΔＰａ（ΔＰａ＝Ｐ１−Ｐ２，ΔＰａ＞０）に基づいて開閉する。つまり、バイパスポート５００の圧力Ｐ１がバイパス室５１０の圧力Ｐ２よりも高いとき、リデュースバルブ５５０は開放する。

本実施例によれば、リリーフポート６００が設けられている。リリーフポート６００は、作動流体の圧力の過剰高圧化を抑えるものであり、バイパス室５１０を形成する室壁部５２０を貫通して形成されており、バイパス室５１０に連通している。リリーフバルブ６５０は、リリーフポート６００を開閉するバルブであり、バイパス室５１０を形成する室壁部５２０に開閉可能に取り付けられている。リリーフバルブ６５０は圧力応答式であり、バイパス室５１０の圧力Ｐ２がリリーフ室６２０の圧力Ｐ３（吐出室２１０の圧力Ｐ４）よりも高いとき、差圧ΔＰｂ（ΔＰｂ＝Ｐ２−Ｐ３，ΔＰｂ＞０）に基づいて自動的に開放作動する。つまり、バイパス室５１０の圧力Ｐ２がリリーフ室６２０の圧力Ｐ３よりも高いとき、リリーフバルブ６５０はリリーフポート６００を開放する。図１は、リデュースバルブ５５０およびリリーフバルブ６５０が開放している状態を示す。

ここで、図１に示すように、コンプレッサ１００のハウジング２００には、リリーフポート６００に対面するリリーフ室６２０が形成されていると共に、リリーフ室６２０と吐出室２１０とを連通させるリリーフ通路６３０が形成されている。リリーフ通路６３０は、バイパスポート５００およびバイパス室５１０を介してリリーフ室６２０に流れた作動流体を吐出室２１０に帰還させ、ひいては吐出ポート３９０に帰還させる通路である。従って、リリーフポート６００は、リリーフ室６２０およびリリーフ通路６３０を介して吐出室２１０ひいては吐出ポート３９０に連通可能とされている。

本実施例によれば、固定スクロール３００に対して旋回スクロール３５０が旋回する。旋回スクロール３５０の旋回に伴い、吸入通路４００の作動流体は吸入ポート３８０から圧縮室３７０に吸入されて圧縮されて高圧となり、吐出孔３９１、吐出室２１０、吐出ポート３９０から吐出通路４１０に向けて吐出される。このように通常の負荷運転では、基本的には、圧縮された作動流体は、吐出室２１０を経て吐出ポート３９０から吐出通路４１０に吐出される。

コンプレッサ１００に要求される負荷が所定値よりも少ない運転（部分負荷運転）のときには、吐出通路４１０の機器４２０で使用される作動流体の流量が少なくなるため、バイパスポート５００の圧力Ｐ１が高くなる。このため、前述したように、バイパスポート５００の圧力Ｐ１とバイパス室５１０の圧力Ｐ２との差圧ΔＰａ（ΔＰａ＝Ｐ１−Ｐ２，ΔＰａ＞０）に基づいて、リデュースバルブ５５０が自動的に開放作動し、バイパスポート５００が開放される。これにより圧縮室３７０の余剰の作動流体は、バイパスポート５００およびリデュースバルブ５５０を介して、リデュース通路５７０に自動的に供給されるので、吐出ポート３９０および吐出室２１０を自動的に迂回する。

換言すると、コンプレッサ１００に要求される負荷が所定値よりも少ない運転（部分負荷運転）のときには、コンプレッサ１００の吐出ポート３９０から吐出される吐出流量を低減させる吐出流量低減運転が実行される。即ち、リデュースバルブ５５０が開放してバイパスポート５００が開放し、圧縮室３７０の余剰の作動流体をバイパスポート５００を介してバイパス室５１０（即ち、圧縮室３７０の外部）に吐出させ、更に、その余剰の作動流体をリデュース通路５７０、開放状態のバルブ５７２を介して吸入通路４００にリターンさせ、ひいてはコンプレッサ１００の吸入ポート３８０にリターンさせる。このようにコンプレッサ１００に要求される負荷が少ない運転のときには、吐出流量低減運転が実行され、余剰の作動流体を吐出室２１０を介して吐出ポート３９０から吐出させずに、吸入通路４００を介して吸入ポート３８０にリターンさせるため、吐出ポート３９０から吐出される作動流体の吐出流量を低減させることができる。この結果、余剰の作動流体を過剰に高圧化させずとも良いため、無駄な仕事が低減され、コンプレッサ１００が消費するエネルギ消費量が低減され、成績係数（ＣＯＰ）が向上する。

さて、上記した吐出流量低減運転を実行しているときにおいても、コンプレッサ１００が駆動しているときには、条件によっては、旋回スクロール３５０の旋回により、圧縮室３７０の作動流体が過圧縮されて過剰に高圧化するおそれがある。この場合、バイパスポート５００およびバイパス室５１０の圧力が高圧化している。このため、バイパス室５１０の圧力Ｐ２がリリーフ室６２０の圧力Ｐ３（吐出室２１０の圧力Ｐ４）よりも高くなり、差圧ΔＰｂ（ΔＰｂ＝Ｐ２−Ｐ３，ΔＰｂ＞０）が増大し、差圧ΔＰｂに基づいて、圧力応答式のリリーフバルブ６５０は自動的に開放作動し、リリーフポート６００は開放する。

即ち、上記したように吐出流量低減運転が実行されているときにおいても、圧縮室３７０の作動流体が過圧縮されて過剰に高圧化するときには、リリーフバルブ６５０は差圧ΔＰｂに基づいてリリーフポート６００を自動的に開放するため、作動流体は、リリーフ室６２０およびリリーフ通路６３０を介して吐出室２１０に流入し、吐出ポート３９０から吐出通路４１０に吐出される。これにより吐出流量低減運転が実行されているときであっても、圧縮室３７０における作動流体の過圧縮、過剰高圧化を抑制しつつ、吐出ポート３９０から吐出通路４１０に吐出させることができる。このため無駄な仕事が更に低減され、コンプレッサ１００が消費するエネルギ消費量が低減され、成績係数（ＣＯＰ）が更に向上する。

更に図２を参照して説明を加える。図２に示すように、ハウジング２００には、リング形状をなす外郭壁部２８０が形成されていると共に、バイパス室５１０を形成する室壁部５２０（図２において広い間隔のハッチングで示す領域）が形成されている。バイパス室５１０は、断面でほぼコの字形状をなしており、第１辺室部５１１と、第２辺室部５１２と、第１辺室部５１１および第２辺室部５１２を繋ぐ連接室部５１３とを有している。なお、バイパス室５１０は、ハウジング２００の外郭を形成するリング状の外郭壁部２８０で包囲される空間内に配置されている。

図２に示すように、室壁部５２０により形成されているバイパス室５１０は、複数（２個）の円形状のバイパスポート５００に対面している。一方のバイパスポート５００は、バイパス室５１０の一方の第１辺室部５１１に対面している。他方のバイパスポート５００は、バイパス室５１０の他方の第２辺室部５１２に対面している。

リデュースバルブ５５０（図２において仮想線で示す）は、第１辺室部５１１に対面する第１弁体５５１と、第２辺室部５１２に対面する第２弁体５５２と、第１弁体５５１および第２弁体５５２を繋ぐ連接部５５３とをもつ。図２に示すように、連接部５５３は取付具５５５により室壁部５２０に固定されており、これによりリデュースバルブ５５０はハウジング２００の室壁部５２０に取り付けられている。

図２に示すように、吐出室２１０は、ハウジング２００の室壁部５２０の壁面５２０ｋと外郭壁部２８０の壁面２８０ｋとで包囲される空間として形成されている。また、リリーフ室６２０は、ハウジング２００の室壁部５２０の壁面５２０ｈと外郭壁部２８０の壁面２８０ｈとで包囲される空間として形成されている。リリーフ通路６３０は、室壁部５２０の壁面５２０ｍと外郭壁部２８０の壁面２８０ｍとで通路状に形成されている。図２に示すように、径小のリリーフポート６００は、バイパス室５１０を形成する室壁部５２０をこれの厚み方向に貫通している。リリーフポート６００は、バイパス室５１０およびリリーフ室６２０に対面してこれらに連通している。この結果、リリーフポート６００は、リリーフ室６２０およびリリーフ通路６３０を介してバイパス室５１０と吐出室２１０とを連通させている。

図２に示すように、リリーフバルブ６５０は、リリーフポート６００を開閉するようにバルブ取付具６５６により室壁部５２０の壁面５２０ｈにリテーナ要素６５５と共に取り付けられている。リテーナ要素６５５は、リリーフバルブ６５０の過剰開放を抑制してリリーフバルブ６５０の耐久性の向上および長寿命化を図るストッパとして機能することができる。

以上説明したように本実施例によれば、コンプレッサ１００に要求される負荷が小さい運転のときには、吐出流量を低減させる吐出流量低減運転が実行される。このとき、バイパスポート５００を閉鎖しているリデュースバルブ５５０を自動的に開放させ、圧縮室３７０の余剰の作動流体をバイパスポート５００から圧縮室３７０の外部に吐出させる。これによりコンプレッサ１００の吐出ポート３９０から吐出される作動流体の吐出流量を減少させる。この結果、無駄な仕事が低減され、コンプレッサ１００が消費するエネルギ消費量が低減され、成績係数（ＣＯＰ）が向上する。

更に上記したように吐出流量低減運転が実行されるときにおいても、旋回スクロール３５０の旋回に伴い、圧縮室３７０の作動流体が過圧縮されて過剰に高圧化するおそれがある。このような場合には、圧力応答式のリリーフバルブ６５０が差圧ΔＰｂに基づいて自動的に開放するので、リリーフポート６００が自動的に開放され、ひいては圧縮室３７０における作動流体の過圧縮、過剰な高圧化が抑制される。この結果、無駄な仕事が更に低減され、コンプレッサ１００が消費するエネルギ消費量が低減され、成績係数（ＣＯＰ）が更に向上する。

更に本実施例によれば、前述したように、ハウジング２００は、バイパスポート５００に連通するバイパス室５１０と、バイパス室５１０を区画する室壁部５２０をもつ。そしてリリーフポート６００は室壁部５２０の壁部分を貫通するように形成されており、図２に示すように、リデュースバルブ５５０およびリリーフバルブ６５０の双方は、コンプレッサ１００のハウジング２００の室壁部５２０の壁部分に取り付けられている。このためリデュースバルブ５５０およびリリーフバルブ６５０の双方を搭載するにあたり、コンプレッサ１００のハウジング２００のサイズの小型化に有利となる。

なお、リデュースバルブ５５０のバルブ開閉方向は図２おいて紙面垂直方向に沿った方向である。これに対して、リリーフバルブ６５０のバルブ開閉方向は図２において紙面平行方向に沿った方向である。このようにリデュースバルブ５５０およびリリーフバルブ６５０の双方においてバルブ開閉方向が互いに異なるため、リデュースバルブ５５０およびリリーフバルブ６５０をハウジング２００に組み込むスペースをできるだけ小さくできる。この意味においても、ハウジング２００のサイズの小型化に有利となる。

以下、本発明の実施例２について図４を参照して説明する。これはガスエンジンでコンプレッサを駆動させる方式をもつ空気調和装置に適用したものである。図４に示すように、空気調和装置に係る冷媒循環流路１について説明する。冷媒循環流路１は室内の冷房または暖房を行うものであり、室外機１０と室内機１６とを有する。室外機１０は、エンジンとしてのガスエンジンで駆動される複数（２台）のコンプレッサ１００Ａ，１００Ｂと、空調のために冷媒の熱交換を行う熱交換器としての室外熱交換器１４とを基本要素として有する。

図４に示すように、室内機１６は、空調のために冷媒の熱交換を行う熱交換器としての室内熱交換器１７と、冷媒を膨張させる膨張弁１８（膨脹要素）とを基本要素として有する。図４に示すように、室外側熱交換器１４に向けて送風してこれを冷却する第１ファン１４ｘが設けられている。室内側熱交換器１７に向けて送風してこれを冷却する第２ファン１７ｘが設けられている。

コンプレッサ１００Ａ，１００Ｂは、前記した実施例１に係るスクロール型のコンプレッサで構成されているため、実施例１と共通する部位には共通の符号を付する。コンプレッサ１００Ａ，１００Ｂは、ガスエンジンによりタイミングベルト等の動力伝達部材を介して連動して駆動される。双方のコンプレッサ１００Ａ，１００Ｂは、低圧の冷媒（作動流体）を吸入する吸入ポート３８０と、圧縮されて高圧化された冷媒（作動流体）を吐出させる吐出ポート３９０とを有する。

（冷房運転時）
次に、室内を冷房運転するときにおける冷媒循環流路１の基本的経路について説明する。燃料ガスによりガスエンジンが駆動すると、コンプレッサ１００Ａ，１００Ｂの双方が駆動する。このため図略のアキュムレータのガス状の冷媒が吸入ポート３８０からコンプレッサ１００Ａ，１００Ｂの圧縮室に吸入され、当該圧縮室で圧縮され、高温高圧となる。高温高圧となったガス状の冷媒は、コンプレッサ１００Ａ，１００Ｂの吐出ポート３９０から吐出通路４１０に吐出され、オイルセパレータ６１に至る。オイルセパレータ６１において冷媒からオイルが分離される。

そしてオイルが分離された冷媒は、流路切替弁としての四方弁６２の第１ポート６２ａを経て流路１ｂを通り、室外熱交換器１４（冷房運転時における第１の熱交換器）に至る。そして高温高圧の冷媒は、室外熱交換器１４で冷却されて凝縮され、液化が進行する。液化が進行した冷媒は、流路１ｃ、更に、一方向バルブ６５Ａ，バルブ６５Ｂ、流路１ｄ、ストレーナ１７ｎを経て膨張弁１８（膨脹要素）に至り、膨張弁１８において膨張されて低温となる。

低温となった冷媒は、ストレーナ１７ｍを経て室内熱交換器１７に至り、室内熱交換器１７（冷房運転時における第２の熱交換器）で熱交換されて蒸発し、蒸発に伴う吸熱により室内を冷却する。更に、冷媒は、流路１ｅ、バルブ６５Ｅ、流路１ｆ、四方弁６２の第３ポート６２ｃ、四方弁６２の第２ポート６２ｂ、流路１ｈを経て、図略のアキュムレータの帰還に帰還する。アキュムレータに帰還した冷媒は、アキュムレータで液状の冷媒とガス状の冷媒とに分離された状態で収容される。

（暖房運転時）
次に、室内を暖房運転するときにおける冷媒循環流路１の基本的経路について説明する。ガスエンジンが駆動すると、コンプレッサ１００Ａ，１００Ｂが駆動し、ガス状の冷媒がアキュムレータから吸入され、コンプレッサ１００Ａ，１００Ｂの圧縮室で圧縮される。圧縮されて高温高圧となった冷媒は、コンプレッサ１００Ａ，１００Ｂの吐出ポート３９０から吐出され、吐出通路４１０を経てオイルセパレータ６１に至る。前述したようにオイルセパレータ６１において冷媒からオイルが分離される。そしてオイルが分離された冷媒は、四方弁６２の第３ポート６２ｃを通り、流路１ｆ、バルブ６５Ｅ、流路１ｅを経て、室内熱交換器１７（暖房運転時における第１の熱交換器）に至り、室内熱交換器１７において凝縮して液化が進行する。ここで冷媒は室内熱交換器１７から室内に凝縮熱を放出して室内を加熱する。

そして、室内側熱交換器１７を経た冷媒は、ストレーナ１７ｍを経て膨張弁１８に至り、膨張弁１８で膨張され、更に、ストレーナ１７ｎを経て流路１ｄ、バルブ６５Ｂ、流路１ｃを経て、室外熱交換器１４に至り、室外熱交換器１４（暖房運転時における第２の熱交換器）において蒸発して低温低圧の冷媒となる。更に、冷媒は四方弁６２の第１ポート６２ａ、第２ポート６２ｂ、流路１ｈを経て、アキュムレータに帰還する。アキュムレータに帰還した冷媒は、アキュムレータで液状の冷媒とガス状の冷媒とに分離された状態で収容される。

本実施例によれば、コンプレッサ１００Ａ，１００Ｂは実施例１に係るコンプレッサで形成されているため、実施例１で得られる作用効果が得られる。

即ち、コンプレッサ１００Ａ，１００Ｂに要求される負荷が所定値よりも小さい運転のときには、吐出流量を低減させる吐出流量低減運転が実行される。この結果、無駄な仕事が低減され、コンプレッサ１００Ａ，１００Ｂが消費するエネルギ消費量が低減され、成績係数（ＣＯＰ）が向上する。

更に上記したように吐出流量低減運転が実行されるときにおいても、旋回スクロール３５０の旋回に伴い、圧縮室３７０の作動流体が過圧縮されて過剰に高圧化するおそれがある。このような場合には、圧力応答式のリリーフバルブ６５０が差圧ΔＰｂに基づいて自動的に開放するので、リリーフポート６００が自動的に開放され、ひいては圧縮室３７０における作動流体の過圧縮、過剰な高圧化が抑制される。この結果、無駄な仕事が更に低減され、コンプレッサ１００が消費するエネルギ消費量が低減され、成績係数（ＣＯＰ）が更に向上する。

（その他）
本発明は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。ガスエンジンで駆動されるコンプレッサで作動する空気調和装置に適用しているが、これに限らず、モータで駆動されるコンプレッサで作動する空気調和装置に適用しても良い。

本発明は暖房および／または冷房機能をもつ空気調和装置に利用することができる。

実施例１に係り、コンプレッサの概念を模式的に示す構成図である。 実施例１に係り、コンプレッサのハウジングの概念を模式的に示す構成図である。 実施例１に係り、固定スクロール、パイパスポート、吐出ポート、吸入ポートを模式的に示す構成図である。 実施例２に係り、空気調和装置を模式的に示す構成図である。

符号の説明

図中、１００はコンプレッサ、２００はハウジング、２１０は吐出室、３００は固定スクロール、３５０は旋回スクロール、３７０は圧縮室、３８０は吸入ポート、３９０は吐出ポート、４００は吸入通路、４１０は吐出通路、５００はバイパスポート、５１０はバイパス室、５２０は室壁部、５５０はリデュースバルブ、５７０はリデュース通路、６００はリリーフポート、６５０はリリーフバルブ、６２０はリリーフ室、６３０はリリーフ通路、６５５はリテーナ要素を示す。

Claims (4)

1. ハウジングと、前記ハウジング内に設けられた固定スクロールと、前記ハウジング内において前記固定スクロールに対して旋回する旋回スクロールと、前記ハウジングにおいて前記固定スクロールおよび前記旋回スクロールとにより形成される圧縮室と、前記圧縮室に作動流体を吸入する吸入ポートと、前記旋回スクロールにより前記圧縮室で圧縮された高圧の作動流体を吐出する吐出ポートとをもつスクロール型コンプレッサにおいて、
   前記吐出ポートを迂回するように前記圧縮室のうち前記吸入ポートと前記吐出ポートとの間の途中部位に連通するバイパスポートと、
   前記バイパスポートを開放させて前記圧縮室の作動流体を前記バイパスポートから吐出することにより、前記吐出ポートから吐出される作動流体の吐出流量を減少させる吐出流量低減運転を実行するリデュースバルブとを具備し、且つ、
   前記バイパスポートと前記吐出ポートとを連通可能なリリーフポートと、
   前記吐出流量低減運転の実行時に前記圧縮室の作動流体が過圧縮されるとき前記リリーフポートを開放して作動流体の過圧縮を抑制するリリーフバルブとを具備していることを特徴とするスクロール型コンプレッサ。
2. 請求項１において、前記ハウジングは、前記バイパスポートに連通するバイパス室と、前記バイパス室を区画する室壁部をもち、
   前記リリーフポートは前記室壁部を貫通して形成されており、前記リリーフバルブは前記リリーフポートを開閉するように前記室壁部に取り付けられていることを特徴とするスクロール型コンプレッサ。
3. 請求項２において、前記室壁部には、前記リデュースバルブおよび前記リリーフバルブの双方が取り付けられていることを特徴とするスクロール型コンプレッサ。
4. 駆動源により駆動されるコンプレッサと、前記コンプレッサにより圧縮された高圧のガス状の冷媒を凝縮させて冷媒の液化を進行させる第１の熱交換器と、前記第１の熱交換器により液化が進行した冷媒を膨脹させて低温低圧の冷媒とする膨脹要素と、前記膨脹要素で生成された低温低圧の冷媒を蒸発させて低温低圧のガス状の冷媒を生成する第２の熱交換器とを具備する空気調和装置において、
   前記コンプレッサは請求項１〜３のうちのいずれかに係る前記スクロール型コンプレッサで形成されていることを特徴とする空気調和装置。

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