特許 6180860 スクロール圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6180860

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】スクロール圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/02 20060101AFI20170807BHJP

   F04C 29/12 20060101ALI20170807BHJP

   F04C 28/26 20060101ALI20170807BHJP

【ＦＩ】

   F04C18/02 311V

   F04C29/12 E

   F04C28/26 F

【請求項の数】13

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2013-188214(P2013-188214)

(22)【出願日】2013年9月11日

(65)【公開番号】特開2015-55173(P2015-55173A)

(43)【公開日】2015年3月23日

【審査請求日】2016年4月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100118913

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 邦生

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 創

(72)【発明者】

【氏名】水野 尚夫

(72)【発明者】

【氏名】後藤 利行

【審査官】 新井 浩士

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０６１２９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１４３９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０９５６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０２５７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｃ １８／０２

Ｆ０４Ｃ ２８／２６

Ｆ０４Ｃ ２９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き状ラップの歯先面および歯底面の渦巻き方向に沿う位置に各々段部が設けられ、その段部を境に前記渦巻き状ラップの外周側のラップ高さが内周側のラップ高さよりも高くされているスクロール圧縮機において、
前記固定スクロールの歯底面側に、少なくとも前記段部が噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲にて開口され、圧縮室の圧力が設定圧以上に過圧縮されたときに開放されるバイパスポートが少なくとも１つ以上設けられ、
前記バイパスポートに加え、前記段部が噛み合いを終了した位置（θｓ＋π）から前記圧縮室が吐出ポートに連通される位置（θｐ）までの範囲にて開口され、前記圧縮室の圧力が設定圧以上に過圧縮されたときに開放される第３バイパスポートが少なくとも１つ以上設けられていることを特徴とするスクロール圧縮機。

【請求項2】

前記バイパスポートに加え、前記圧縮室の吸入締切り位置（θｄ）から前記段部が噛み合いを開始する位置（θｓ）までの範囲にて開口され、前記圧縮室の圧力が設定圧以上に過圧縮されたときに開放される第２バイパスポートが少なくとも１つ以上設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。

【請求項3】

前記段部が噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲にて開口される前記バイパスポートの合計開口面積が、他の範囲にて開口される前記第３バイパスポートの開口面積よりも大きくされていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。

【請求項4】

前記段部が噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲にて開口される前記バイパスポートの合計開口面積が、他の範囲にて開口される前記第２バイパスポートまたは前記第３バイパスポートの開口面積よりも大きくされていることを特徴とする請求項２に記載のスクロール圧縮機。

【請求項5】

前記バイパスポートのポート数が、前記第３バイパスポートのポート数よりも多くされることにより、合計開口面積が大きくされていることを特徴とする請求項３に記載のスクロール圧縮機。

【請求項6】

前記バイパスポートのポート数が、前記第２バイパスポートまたは前記第３バイパスポートのポート数よりも多くされることにより、合計開口面積が大きくされていることを特徴とする請求項４に記載のスクロール圧縮機。

【請求項7】

前記バイパスポートの１個当たりのポート面積が、前記第３バイパスポートの１個当たりのポート面積よりも大きくされることにより、合計開口面積が大きくされていることを特徴とする請求項３に記載のスクロール圧縮機。

【請求項8】

前記バイパスポートの１個当たりのポート面積が、前記第２バイパスポートまたは前記第３バイパスポートの１個当たりのポート面積よりも大きくされることにより、合計開口面積が大きくされていることを特徴とする請求項４に記載のスクロール圧縮機。

【請求項9】

前記バイパスポートおよび前記第３バイパスポートには、各々設定圧以上で開放されるリード弁が設けられていることを特徴とする請求項１、請求項３、請求項５または請求項７のいずれかに記載のスクロール圧縮機。

【請求項10】

前記バイパスポート、前記第２バイパスポートおよび前記第３バイパスポートには、各々設定圧以上で開放されるリード弁が設けられていることを特徴とする請求項２、請求項４、請求項６または請求項８のいずれかに記載のスクロール圧縮機。

【請求項11】

前記リード弁は、前記バイパスポートおよび前記第３バイパスポートのいずれかが各々２個以上複数個設けられる場合、その複数のポートを互いに近接して設置することにより、１個の共用リード弁により開閉可能とされていることを特徴とする請求項９に記載のスクロール圧縮機。

【請求項12】

前記リード弁は、前記バイパスポート、前記第２バイパスポートおよび前記第３バイパスポートのいずれかが各々２個以上複数個設けられる場合、その複数のポートを互いに近接して設置することにより、１個の共用リード弁により開閉可能とされていることを特徴とする請求項１０に記載のスクロール圧縮機。

【請求項13】

前記各段部は、それぞれ複数の段で構成され、前記バイパスポートは、その複数の段の最初の段が噛み合いを開始する位置（θｓ）から最終の段が噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲において開口されるように設けられていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載のスクロール圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き方向に沿う位置に段部が設けられている、いわゆる段付きスクロール圧縮機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き状ラップの歯先面および歯底面の渦巻き方向に沿う位置に各々段部が設けられ、該段部を境に渦巻き状ラップの外周側のラップ高さが内周側のラップ高さよりも高くされている段付きスクロール圧縮機は、渦巻き状ラップの周方向だけでなく、ラップ高さ方向にも圧縮（三次元圧縮）されるため、段部を備えていない一般的なスクロール圧縮機（二次元圧縮）に比べ、押しのけ量を大きくし、圧縮機容量を増加することができる。従って、圧縮機の外径を大型化することなく、圧縮比を高め、性能向上を図ることにより、小型化、軽量化を達成することができる。

【0003】

かかる段付きスクロール圧縮機において、運転状態により圧縮室の圧力が上昇し、その圧力が吐出ポートと連通する前に設定圧以上となったとき、圧縮ガスをバイパスポートおよびバイパス弁を経て吐出室に逃がす過圧縮防止機構を備えた段付きスクロール圧縮機が特許文献１に開示されている。また、特許文献２には、段部において渦巻き状ラップ同士が噛み合い、歯先側でラップ同士が接触することによる歯先面側の段部の根元への応力集中で、該段部の根元が破損する事態を解消するため、歯先面側または歯底面側の段部の一方または双方のラップの少なくとも噛み合い開始位置から所定の噛み合い範囲に、ラップ同士の接触を回避する減肉部を設けたものが開示されている。

【0004】

一方、段部を備えていないスクロール圧縮機において、圧縮室の運転圧力比が設定圧力比の０．５〜０．７５となる位置に、圧縮室側から吐出室側への圧縮ガスの吐出を許容するバイパス弁を備えたバイパスポートを設け、過圧縮による動力損失を低減するようにしたものが特許文献３に開示されている。また、特許文献４には、両スクロールにより形成される圧縮室と吐出室との間に、少なくとも４個のリリーフポートと１個の吐出ポートとを設けるとともに、各ポートにリリーフ弁を設け、リリーフポートまたは吐出ポートの１つが常に圧縮室と連通するようにし、圧縮行程の全域において液圧縮、過圧縮を防止できるようにしたものが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−２８７５１２号公報

【特許文献2】特開２０１３−３６３６６号公報

【特許文献3】特開昭６３−１４０８８４号公報

【特許文献4】特開２０００−３４５９７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１ないし４のいずれにも、段付きスクロール圧縮機における渦巻き状ラップの歯底面側の段部に着目し、少なくともその段部が噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲において、過圧縮や液圧縮の発生を確実に防止し、渦巻き状ラップの歯先面側の段部が過圧縮や液圧縮による過大な差圧を受け、その差圧による段部の根元部への応力集中によって、該段部の根元が破損に至る事態を解消しようとする技術は記載されていない。

【0007】

以上のように、現状では、段付きスクロール圧縮機の固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き状ラップ同士が段部において噛み合い、その状態で過圧縮や液圧縮による過大な差圧を受けた場合において、渦巻き状ラップにおける歯先面側の段部の根元部への応力集中に対する対応策が十分に採られているとは云えず、その耐久性、信頼性が確保されていないのが実情であった。

【0008】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、いわゆる段付きスクロール圧縮機の固定および旋回スクロールの渦巻き状ラップの歯先面側段部の根元部に対する過圧縮や液圧縮による応力集中を回避し、該段部の根元が破損に至る事態を確実に解消して耐久性、信頼性を高めたスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記した課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるスクロール圧縮機は、固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き状ラップの歯先面および歯底面の渦巻き方向に沿う位置に各々段部が設けられ、その段部を境に前記渦巻き状ラップの外周側のラップ高さが内周側のラップ高さよりも高くされているスクロール圧縮機において、前記固定スクロールの歯底面側に、少なくとも段部が噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲にて開口され、圧縮室の圧力が設定圧以上に過圧縮されたときに開放されるバイパスポートが少なくとも１つ以上設けられていることを特徴とする。

【0010】

本発明によれば、固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き状ラップの歯先面および歯底面の渦巻き方向に沿う位置に各々段部が設けられている、いわゆる段付きスクロール圧縮機にあって、固定スクロールの歯底面側に、少なくとも段部が噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲にて開口され、圧縮室の圧力が設定圧以上に過圧縮されたときに開放されるバイパスポートが少なくとも１つ以上設けられているため、渦巻き状ラップの歯先面および歯底面に設けられている段部が噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲において、過圧縮や液圧縮により圧縮室内の圧力が上昇し、設定圧以上になったとき、バイパスポートを開放することによって、圧縮室内の圧縮ガスを吐出室にリリーフすることができる。従って、渦巻き状ラップの歯先面側の段部の根元部に過圧縮や液圧縮による過大な応力が負荷され、その根元が破損に至る事態を確実に解消し、段付きスクロール圧縮機の耐久性、信頼性を向上することができるとともに、過圧縮による動力損失をも低減することができる。

【0011】

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記バイパスポートに加え、前記圧縮室の吸入締切り位置（θｄ）から前記段部が噛み合いを開始する位置（θｓ）までの範囲にて開口され、前記圧縮室の圧力が設定圧以上に過圧縮されたときに開放される第２バイパスポートが少なくとも１つ以上設けられていることを特徴とする。

【0012】

本発明によれば、バイパスポートに加え、圧縮室の吸入締切り位置（θｄ）から段部が噛み合いを開始する位置（θｓ）までの範囲にて開口され、圧縮室の圧力が設定圧以上に過圧縮されたときに開放される第２バイパスポートが少なくとも１つ以上設けられているため、渦巻き状ラップの高さが高くされている段部よりも外周側での噛み合い、すなわち圧縮室の吸入締切り位置（θｄ）から段部が噛み合いを開始する位置（θｓ）までの範囲の噛み合いにおいて、過圧縮や液圧縮により圧縮室内の圧力が上昇し、設定圧以上になったとき、第２バイパスポートを開放することにより、圧縮室内の圧縮ガスを吐出室にリリーフすることができる。従って、ラップ高さが高くされることで強度が弱くなる段部よりも外周側においても、渦巻き状ラップの強度を十分確保し、耐久性、信頼性を確保することができるとともに、動力損失を低減することができる。

【0013】

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記バイパスポートに加え、前記段部が噛み合いを終了した位置（θｓ＋π）から前記圧縮室が吐出ポートに連通される位置（θｐ）までの範囲にて開口され、前記圧縮室の圧力が設定圧以上に過圧縮されたときに開放される第３バイパスポートが少なくとも１つ以上設けられていることを特徴とする。

【0014】

本発明によれば、バイパスポートに加え、段部が噛み合いを終了した位置（θｓ＋π）から圧縮室が吐出ポートに連通される位置（θｐ）までの範囲にて開口され、圧縮室の圧力が設定圧以上に過圧縮されたときに開放される第３バイパスポートが少なくとも１つ以上設けられているため、段部での噛み合いが終了した位置（θｓ＋π）から圧縮室が吐出ポートに連通される位置（θｐ）までの範囲の噛み合いにおいても、過圧縮や液圧縮により圧縮室内の圧力が上昇し、設定圧以上になったとき、第３バイパスポートを開放することにより、圧縮室内の圧縮ガスを吐出室にリリーフすることができる。従って、過圧縮や液圧縮により圧縮室内の圧力が最も上昇する範囲を含む圧縮行程の全域において、圧力が異常上昇された圧縮ガスを確実に吐出室にリリーフして過圧縮および液圧縮を防止し、耐久性、信頼性を確保することができるとともに、動力損失を低減することができる。

【0015】

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記段部が噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲にて開口される前記バイパスポートの合計開口面積が、他の範囲にて開口される前記第２バイパスポートまたは第３バイパスポートの開口面積よりも大きくされていることを特徴とする。

【0016】

本発明によれば、段部が噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲にて開口されるバイパスポートの合計開口面積が、他の範囲にて開口される第２バイパスポートまたは第３バイパスポートの開口面積よりも大きくされているため、段部が噛み合う範囲において開口されるバイパスポートの合計開口面積をより大きくし、過圧縮あるいは液圧縮が発生した場合、圧力が異常上昇した圧縮室内の冷媒ガスを速やかに吐出室にリリーフし、段部が噛み合う区間での過圧縮あるいは液圧縮の発生をより確実に防止することができる。従って、渦巻き状ラップの歯先面側段部の根元部に対する過圧縮や液圧縮による応力の集中をより確実に回避し、段付きスクロール圧縮機の耐久性、信頼性を一段と向上することができる。

【0017】

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記バイパスポートのポート数が、前記第２または第３バイパスポートのポート数よりも多くされることにより、合計開口面積が大きくされていることを特徴とする。

【0018】

本発明によれば、バイパスポートのポート数が、第２または第３バイパスポートのポート数よりも多くされることにより、合計開口面積が大きくされているため、一般にこの種ポートの径は所定径以下に制限されるが、バイパスポートのポート数を多くすることにより簡易にその合計開口面積を大きくすることができる。従って、段部が噛み合う区間に設けるバイパスポートのポート数を多くし、合計開口面積を大きくすることにより、段部が噛み合う区間での過圧縮および液圧縮をより確実に防止することが可能となる。

【0019】

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記バイパスポートの１個当たりのポート面積が、前記第２または第３バイパスポートの１個当たりのポート面積よりも大きくされることにより、合計開口面積が大きくされていることを特徴とする。

【0020】

本発明によれば、バイパスポートの１個当たりのポート面積が、第２または第３バイパスポートの１個当たりのポート面積よりも大きくされることにより、合計開口面積が大きくされているため、ポートの径が所定径以下に制限される中において、１個当たりのポート面積を変えることにより、同じ数のポートを設ける際にも簡易にバイパスポートの合計開口面積を大きくすることができる。従って、段部が噛み合う区間に設けるバイパスポートの１個当たりのポート面積を大きくし、合計開口面積を大きくすることにより、段部が噛み合う区間での過圧縮および液圧縮をより確実に防止することが可能となる。

【0021】

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記バイパスポート、前記第２バイパスポートおよび前記第３バイパスポートには、各々設定圧以上で開放されるリード弁が設けられていることを特徴とする。

【0022】

本発明によれば、バイパスポート、第２バイパスポートおよび第３バイパスポートに各々設定圧以上で開放されるリード弁が設けられているため、各バイパスポートが設けられている位置で過圧縮や液圧縮により圧縮室内の圧力が上昇し、その圧力が各バイパスポートに設けられているリード弁の設定圧以上となると、該リード弁が開き、各バイパスポートを吐出室に対して開放することができる。従って、各々のリード弁により各バイパスポートを設定圧以上で簡易に開放し、圧縮ガスを吐出室へとリリーフすることができる。

【0023】

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記リード弁は、前記バイパスポート、前記第２バイパスポートおよび前記第３バイパスポートのいずれかが各々２個以上複数個設けられる場合、その複数のポートを互いに近接して設置することにより、１個の共用リード弁により開閉可能とされていることを特徴とする。

【0024】

本発明によれば、リード弁が、バイパスポート、第２バイパスポートおよび第３バイパスポートのいずれかが各々２個以上複数個設けられる場合、その複数のポートを互いに近接して設置することにより、１個の共用リード弁により開閉可能とされているため、バイパスポートの数を増やすと、それに伴ってリード弁の数を増やす必要があるが、複数のポートを互いに近接して設置し、１個の共用リード弁で開閉可能とすることにより、リード弁の数をバイパスポート数に対して低減することができる。従って、狭いスペースに対するリード弁の設置を容易化することができるとともに、バイパスポートの数を増やすことによって、過圧縮や液圧縮の防止機能を向上することができる。

【0025】

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記各段部は、それぞれ複数の段で構成され、前記バイパスポートは、その複数の段の最初の段が噛み合いを開始する位置（θｓ）から最終の段が噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲において開口されるように設けられていることを特徴とする。

【0026】

本発明によれば、各段部が、それぞれ複数の段で構成され、バイパスポートが、その複数の段の最初の段が噛み合いを開始する位置（θｓ）から最終の段が噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲において開口されるように設けられているため、固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き状ラップの歯先面および歯底面に設けられる各段部をそれぞれ複数の段で構成（例えば、各段部を２段で構成）したものにおいても、渦巻き状ラップの歯先面および歯底面に設けられている各段部の複数の段の最初の段が噛み合いを開始する位置（θｓ）から最終の段が噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲において、過圧縮や液圧縮により圧縮室内の圧力が上昇し、設定圧以上になったとき、バイパスポートを開放することによって、圧縮室内の圧縮ガスを吐出室にリリーフすることができる。この場合、各段部を複数の段で構成したことによるラップ強度の向上効果との相乗効果により、過圧縮および液圧縮に対する段付きスクロール圧縮機の耐久性、信頼性を一段と向上することができる。

【発明の効果】

【0027】

本発明によると、固定および旋回スクロールの渦巻き状ラップの歯先面および歯底面に設けられている段部が噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲において、過圧縮や液圧縮により圧縮室内の圧力が上昇し、設定圧以上になったとき、バイパスポートを開放することによって、圧縮室内の圧縮ガスを吐出室にリリーフすることができるため、渦巻き状ラップの歯先面側の段部の根元部に過圧縮や液圧縮による過大な応力が負荷され、その根元が破損に至る事態を確実に解消し、段付きスクロール圧縮機の耐久性、信頼性を向上することができるとともに、過圧縮による動力損失をも低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【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である。

【図2】図１のＡ−Ａ断面相当図である。

【図3】上記スクロール圧縮機の固定および旋回スクロールの噛み合い状態の変移を示す圧縮動作説明図である。

【図4】上記スクロール圧縮機におけるバイパスポートの開口範囲を示す展開図である。

【図5】上記スクロール圧縮機における渦巻き状ラップの歯先面側の段部の応力計測結果を示すグラフ（Ａ）とその応力の作用状態説明図（Ｂ）である。

【図6】本発明の第２実施形態に係るスクロール圧縮機の図１におけるＡ−Ａ断面相当図である。

【図7】本発明の第２実施形態に係るスクロール圧縮機の図１におけるＡ−Ａ断面相当図である。

【図8】図６，図７に示すスクロール圧縮機のバイパスポートに設けられるリード弁の構造説明図である。

【図9】図６，図７に示すスクロール圧縮機におけるバイパスポートの開口範囲を示す展開図（Ａ）ないし（Ｄ）である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図５を用いて説明する。
図１には、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が示され、図２には、そのＡ−Ａ断面相当図、図３には、その圧縮動作説明図が示されている。
スクロール圧縮機１は、その外殻を構成するハウジング２を有している。このハウジング２は、一端が封鎖されている有底のカップ状ハウジング３と、その開口端側に嵌合装着されるフロントハウジング４とからなり、両者をボルト等により一体に締め付け固定することにより構成されている。

【0030】

フロントハウジング４の内部には、クランク軸５がメイン軸受６およびサブ軸受７を介してその軸線回りに回転自在に支持されている。クランク軸５の一端側（図１において左端側）は小径軸部５Ａとされ、該小径軸部５Ａはフロントハウジング４を貫通して図１の左側に突出されている。小径軸部５Ａの突出部には、公知の如く動力を受ける図示省略の電磁クラッチ、プーリー等が設けられ、エンジン等の駆動源からベルト等を介して動力が伝達されるようになっている。メイン軸受６とサブ軸受７との間には、リップシール８が設置され、ハウジング２内と大気間をシールしている。

【0031】

クランク軸５の他端側（図１において右端側）には、大径軸部５Ｂが設けられ、該大径軸部５Ｂには、クランク軸５の軸線より所定寸法だけ偏心したクランクピン５Ｃが一体に設けられている。クランク軸５は、大径軸部５Ｂおよび小径軸部５Ａがメイン軸受６およびサブ軸受７を介して支持されることにより、フロントハウジング４に回転自在に支持されている。クランクピン５Ｃには、ドライブブッシュ９および旋回軸受１０を介して後述の旋回スクロール１４が連結され、クランク軸５が回転されることによって、旋回スクロール１４が旋回駆動されるように構成されている。

【0032】

ドライブブッシュ９には、クランクピン５Ｃが嵌合するピン穴９Ａが設けられ、クランクピン５Ｃに嵌合されたドライブブッシュ９の外周に旋回軸受１０を介して旋回スクロール１４のボス部１４ を嵌合することにより、クランクピン５Ｃと旋回スクロール１４が連結されている。このドライブブッシュ９とクランクピン５Ｃとの間に、旋回スクロール１４の旋回半径を可変とする公知の従動クランク機構を設けることができる。また、ドライブブッシュ９には、旋回スクロール１４が旋回されることにより発生するアンバランス荷重を除去するためのバランスウェイト１１が設けられ、旋回スクロール１４と共に旋回駆動されるようになっている。

【0033】

ハウジング２内には、一対の固定スクロール１３および旋回スクロール１４により構成されるスクロール圧縮機構（圧縮機構）１２が組み込まれている。この固定スクロール１３は、端板１３Ａと該端板１３Ａから立設されている渦巻き状ラップ１３Ｂとから構成されており、また、旋回スクロール１４は、端板１４Ａと該端板１４Ａから立設されている渦巻き状ラップ１４Ｂとから構成されている。

【0034】

本実施形態の固定スクロール１３および旋回スクロール１４は、それぞれ渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの歯先面および歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置に、それぞれ段部１３Ｄ，１３Ｅおよび１４Ｄ，１４Ｅ（図２参照）を備えている。この段部１３Ｄ，１３Ｅおよび１４Ｄ，１４Ｅを境に、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの歯先面は、旋回軸線方向に外周側の歯先面が高く、内周側の歯先面が低くされる一方、歯底面は、旋回軸線方向に外周側の歯底面が低く、内周側の歯底面が高くされている。これによって、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂは、その外周側におけるラップ高さが内周側のラップ高さよりも高くされている。

【0035】

固定スクロール１３と旋回スクロール１４は、その中心を旋回半径分だけ離し、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの位相を１８０度ずらして噛み合わされ、両スクロールの渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの歯先面と歯底面間に常温で僅かなラップ高さ方向のクリアランスを有するように組み付けられている。これによって、図１に示されるように、両スクロール１３，１４間に、その端板１３Ａ，１４Ａと渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂとにより限界される一対の圧縮室１５がスクロール中心に対して対称に形成されるとともに、旋回スクロール１４が固定スクロール１３の周りをスムーズに旋回される構成とされている。

【0036】

圧縮室１５は、旋回軸線方向の高さが渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの外周側において内周側の高さよりも高くされることにより、ガスを渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの周方向だけでなく、ラップ高さ方向にも圧縮できる三次元圧縮可能なスクロール圧縮機構１２を構成している。なお、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの歯先面には、相手方スクロールの歯底面との間に形成されるチップシール面をシールするチップシール１６が、それぞれ歯先面に設けられている溝内に嵌合設置されている。このような構成の段付きスクロール圧縮機１は、公知のものである。

【0037】

固定スクロール１３は、カップ状ハウジング３の内底面に複数本のボルト１７を介して固定設置されている。また、旋回スクロール１４は、端板１４Ａの背面に設けられているボス部１４Ｃに対して、上述のとおり、クランク軸５の一端側に設けられているクランクピン５Ｃがドライブブッシュ９および旋回軸受１０を介して結合され、旋回駆動されるように構成されている。

【0038】

さらに、旋回スクロール１４は、フロントハウジング４のスラスト軸受け面に端板１４Ａの背面が支持され、該スラスト軸受け面と端板１４Ａの背面との間に設けられているオルダムリング等の自転阻止機構１８を介して、自転が阻止されながら固定スクロール１３の周りを公転旋回駆動されるように構成されている。なお、自転阻止機構１８は、オルダムリングに限らず、公知のピンリング式の自転阻止機構としてもよい。

【0039】

固定スクロール１３には、端板１３Ａの中央部位に圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出ポート１３Ｃが開口されており、該吐出ポート１３Ｃには、リテーナを介して吐出リード弁１９が設置されている。また、固定スクロール１３の端板１３Ａの背面側には、カップ状ハウジング３の内面と密接されるようにＯリング等のシール材２０が介装され、カップ状ハウジング３の内面との間にハウジング２の内部空間から区画された吐出室２１が形成されている。これによって、吐出室２１を除くハウジング２の内部空間が、吸入チャンバー２２として機能する構成とされている。

【0040】

上記の段付きスクロール圧縮機１においては、運転状態により過圧縮や液圧縮が発生した場合、固定スクロール１３および旋回スクロール１４の渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの歯先面側の段部１３Ｄ，１４Ｄの根元部に、過圧縮や液圧縮による過大な応力が負荷されることがあり、その応力集中により段部１３Ｄ，１４Ｄの根元にクラックが生じ、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂが破損に至る虞がある。

【0041】

そこで、本実施形態においては、少なくとも固定スクロール１３側の段部１３Ｄ，１３Ｅと旋回スクロール１４側の段部１４Ｄ，１４Ｅとが噛み合い、その噛み合いにより区画される前後の圧縮室１５の差圧が歯先面側の段部１３Ｄ，１４Ｄに作用する範囲、すなわち少なくとも段部１３Ｄと１４Ｅ、１３Ｅと１４Ｄとが噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲において、一対の圧縮室１５に対して全開となる一対のバイパスポート２３Ａ，２３Ｂを固定スクロール１３側の端板１３Ａに穿設し、圧縮ガスを吐出室２１にリリーフできる構成としている。

【0042】

一対のバイパスポート２３Ａ，２３Ｂは、固定スクロール１３の渦巻き状ラップ１３Ｂの腹側面と背側面とに沿うように、１８０度位相をずらして少なくとも各１個以上ずつ設けられている。このバイパスポート２３Ａ，２３Ｂの吐出室２１側への開口部には、図８に示されているように、圧縮室１５内の圧力が設定圧以上になったとき、バイパスポート２３Ａ，２３Ｂを吐出室２１に開放するリード弁２４が設けられている。

【0043】

図３の（Ａ）ないし（Ｄ）は、上記段付スクロール圧縮機１の固定スクロール１３および旋回スクロール１４の噛み合い状態の変移を示す圧縮動作説明図である。
この図３（Ａ）ないし（Ｄ）において、図（Ａ）は、旋回スクロール１４の旋回角θが０度（３６０度）の状態、図（Ｂ）は、旋回角θが２７０度の状態、図（Ｃ）は、旋回角θが１８０度の状態、図（Ｄ）は、旋回角θが９０度の状態を示している。

【0044】

ここで、上記図３の図（Ｂ）は、圧縮室１５の吸入締切り位置（θｄ）、図（Ｄ）は、段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを開始する位置（θｓ）、また、図（Ｂ）より１０度進んだ旋回角θが２８０度の位置が、段部１３Ｄ，１３Ｅおよび１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）、更に図（Ｂ）より４０度手前の旋回角θが２３０度の位置が、一対の圧縮室１５が合流し吐出ポート１３Ｃに連通される位置（θｐ）とされている。

【0045】

従って、本実施形態においては、一対のバイパスポート２３Ａ，２３Ｂが、少なくとも段部１３Ｄ，１３Ｅおよび１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを開始する旋回角θが９０度の位置（θｓ）から段部１３Ｄ，１３Ｅおよび１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを終了する旋回角θが２８０度の位置（θｓ＋π）までの区間において、各圧縮室１５に対して全開とされ、該圧縮室１５内の圧力がリード弁２４の設定圧以上になったとき、圧縮室１５内の過圧縮されたガスを一対のバイパスポート２３Ａ，２３Ｂを介して吐出室２１にリリーフできる構成とされている。

【0046】

図４は、上記バイパスポート２３Ａ，２３Ｂが、圧縮室１５に対して開口されている範囲を示す展開図であり、横軸が旋回角θ、縦軸がバイパスポート２３Ａ，２３Ｂの開口面積を示すものである。
本実施形態の場合、上述の如く、少なくとも段部１３Ｄ，１３Ｅおよび１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを開始する位置（θｓ）から段部１３Ｄ，１３Ｅおよび１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲（区間）Ｗにおいて、一対のバイパスポート２３Ａ，２３Ｂが全開とされるようになっている。ただし、バイパスポート２３Ａ，２３Ｂは、噛み合いを開始する位置（θｓ）の所定角度手前側で全開とされ、噛み合い終了位置（θｓ＋π）を過ぎた位置から徐々に閉じられるようになっている。

【0047】

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記段付きスクロール圧縮機１において、吸入ポート（図示省略）からハウジング２内の吸入チャンバー２２内に吸込まれた低圧の冷媒ガスは、旋回スクロール１４の旋回駆動により、一対の圧縮室１５内に吸込まれる。この冷媒ガスは、圧縮室１５が外周側から中心側へと渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの周方向およびラップ高さ方向に容積を減少しながら移動される間に三次元圧縮され、一対の圧縮室１５が合流して吐出ポート１３Ｃと連通されることにより、吐出リード弁１９を開いて吐出室２１内に吐き出される。この高圧ガスは、ハウジング２に設けられている吐出ポートを経て外部に送出される。

【0048】

この圧縮過程において、運転状況により圧縮室１５内の圧力が異常上昇して過圧縮状態となったり、あるいは液冷媒を吸込み、液圧縮することにより圧力が異常上昇したりすることがある。この場合、図５（Ｂ）に示されているように、固定スクロール１３および旋回スクロール１４の渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの歯先面側の段部１３Ｄ，１４Ｄの根元部に対して、過圧縮や液圧縮による過大な応力が負荷されることになり、その応力の集中により段部１３Ｄ，１４Ｄの根元にクラックが生じ、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂが破損に至る虞が生じる。

【0049】

しかるに、本実施形態によれば、固定スクロール１３の歯底面側に、少なくとも両スクロール１３，１４の渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲にて開口され、一対の圧縮室１５の圧力が設定圧以上に過圧縮されたとき、リード弁２４（図８参照）を介して開放されるすバイパスポート２３Ａ，２３Ｂが、各圧縮室１５に対して少なくとも１個以上設けられた構成とされている。

【0050】

このため、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの歯先面および歯底面に設けられている段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲、すなわち図４に示す段部の噛み合い範囲（区間）Ｗにおいて、過圧縮あるいは液圧縮により圧縮室１５内の圧力が異常上昇し、設定圧以上に上昇したとき、バイパスポート２３Ａ，２３Ｂを開放することによって、バイパスポート２３Ａ，２３Ｂを介して圧縮室１５内の圧縮ガスを吐出室２１にリリーフする。

【0051】

これによって、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの歯先面側の段部１３Ｄ，１４Ｄの根元部に過圧縮や液圧縮による過大な応力が負荷され、その根元が破損に至る事態を確実に解消し、段付きスクロール圧縮機１の耐久性、信頼性を向上することができる。また、過圧縮による動力損失をも低減することができる。図５（Ａ）は、上記段部１３Ｄ，１４Ｄに作用する過圧縮、液圧縮による応力の計測結果を示したものであり、太い実線がバイパスポート無しの場合、細い実線がバイパスポート２３Ａ，２３Ｂを設けた本実施形態の場合のものである。この図５（Ａ）から、上記の噛み合い開始位置（θｓ：９０度）から噛み合い終了位置（θｓ＋π：２７０度）までの段部の噛み合い範囲（ステップ噛み合い）Ｗにおいて、過圧縮、液圧縮による応力が大幅に低減されていることが解る。

【0052】

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図６ないし図９を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、段部の噛み合い範囲Ｗ以外の噛み合い範囲にも第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂおよび第３バイパスポート２６Ａ，２６Ｂを設けた構成としている点が異なる。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。

【0053】

本実施形態においては、図６に示されるように、上記のバイパスポート２３Ａ，２３Ｂに加え、固定および旋回スクロール１３，１４の渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの噛み合いが、圧縮室１５の吸入締切り位置（θｄ）から段部が噛み合いを開始する位置（θｓ）までの範囲において圧縮室１５に開口され、その圧縮室１５の圧力が設定圧以上に過圧縮されたときに開放される一対の第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂが少なくとも１つ以上設けられた構成とされており、この第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂにも、図８に示されるように、圧縮室１５内の圧力が設定圧以上になったときに開放されるリード弁２７が設けられている。

【0054】

更に、上記第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂに加えて、上記段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを終了した位置（θｓ＋π）から各圧縮室１５が合流し吐出ポート１３Ｃに連通される位置（θｐ）までの範囲において圧縮室１５に開口され、その圧縮室１５の圧力が設定圧以上に過圧縮されたときに開放される一対の第３バイパスポート２６Ａ，２６Ｂが少なくとも１つ以上設けられた構成としてもよく、この場合、第３バイパスポート２６Ａ，２６Ｂにも、図８に示されるように、圧縮室１５内の圧力が設定圧以上になったときに開放されるリード弁２８が設けられる。

【0055】

また、上記のように、バイパスポート２３Ａ，２３Ｂに加えて、第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂあるいは第３バイパスポート２６Ａ，２６Ｂを設け、圧縮行程全域において過圧縮あるいは液圧縮を防止できるようにした場合、段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲（区間）Ｗにおいて開口されるバイパスポート２３Ａ，２３Ｂの合計開口面積を、他の範囲（区間）において開口される第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂあるいは第３バイパスポート２６Ａ，２６Ｂの合計開口面積よりも大きくし、段部が噛み合う区間Ｗでの過圧縮あるいは液圧縮をより確実に防止できる構成とすることができる。

【0056】

この場合、バイパスポート２３Ａ，２３Ｂの合計開口面積を、以下によって第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂあるいは第３バイパスポート２６Ａ，２６Ｂの合計開口面積よりも大きくすればよい。
（１）段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲Ｗに設けるバイパスポート２３Ａ，２３Ｂの数を増やす。図６には、バイパスポート２３Ａ，２３Ｂを近接してそれぞれ２個設けた例が示されている。

【0057】

（２）上記の範囲Ｗに設けるバイパスポート２３Ａ，２３Ｂを、図７に示されるように長穴とし、１個当たりの開口面積を大きくする。これは、１個のポート直径を、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの厚さよりも小さくしなければならないとの制約がある中で、ポート１個当たりの開口面積を大きくすることができる。
なお、各バイパスポート２３Ａ，２３Ｂ、２５Ａ，２５Ｂ、２６Ａ，２６Ｂの開口面積を大きくすることにより、圧縮ガスをリリーフする際の流路抵抗を小さくし、圧縮室１５から吐出室２１へとスムーズに圧縮ガスを逃すことができるようになる。

【0058】

また、上記に如く、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの噛み合い範囲（区間）毎にバイパスポート２３Ａ，２３Ｂ、２５Ａ，２５Ｂ、２６Ａ，２６Ｂを複数個ずつ設ける場合、複数個のポートを近接して設置（図６に示すバイパスポート２３Ａ，２３Ｂのように）することが望ましい。このように、複数個のポートを近接して設置することにより、図８に示されるように、複数のポートを開閉するリード弁２４，２７，２８を１個の共用リード弁２４，２７，２８により共用化することができるため、リード弁の数を半減することが可能となる。

【0059】

なお、図８には、各バイパスポート２３Ａ，２３Ｂ、２５Ａ，２５Ｂ、２６Ａ，２６Ｂを複数個ずつ設けられ、各々のリード弁２４，２７，２８を共用リード弁とした例が図示されている。

【0060】

図９は、上記した各実施形態での各バイパスポートが、圧縮室１５に対して開口されている範囲を示す展開図（Ａ）ないし（Ｄ）であり、横軸が旋回角θ、縦軸が各バイパスポートの開口面積を示すものである。
（Ａ）は、段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲Ｗにおいて全開されるバイパスポート２３Ａ，２３Ｂに加え、一対の圧縮室１５の吸入締切り位置（θｄ）から段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４が噛み合いを開始する位置（θｓ）までの範囲Ｗ２にて全開される第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂを設けた場合のものである。

【0061】

上記Ｗ２の範囲は、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂのラップ高さが高くされている段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅよりも外周側の渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂ同士が噛み合う範囲であり、ラップ高さが高くされることによってラップ強度が弱くなる部分であるため、第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂを設けることにより、過圧縮、液圧縮を防止できるようにすることは有益である。

【0062】

（Ｂ）は、バイパスポート２３Ａ，２３Ｂおよび第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂに加え、段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを終了した位置（θｓ＋π）から一対の圧縮室１５が合流し吐出ポート１３Ｃに連通される位置（θｐ）までの範囲Ｗ３において全開される第３バイパスポート２６Ａ，２６Ｂを設けた場合のものである。

【0063】

（Ｃ）は、バイパスポート２３Ａ，２３Ｂをそれぞれ２個ずつ近接して設置し、各々のポートが噛み合い開始位置（θｓ）から噛み合い終了位置（θｓ＋π）までの範囲Ｗにおいて全開されるようにした場合のものである。
（Ｄ）は、段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅの噛み合い開始位置（θｓ）から噛み合い終了位置（θｓ＋π）までの範囲Ｗにおいて全開されるバイパスポート２３Ａ，２３Ｂの数または１個当たりの開口面積を増やして合計開口面積を、他の範囲Ｗ２，Ｗ３に設けられる第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂおよび第３バイパスポート２６Ａ，２６Ｂの合計開口面積の略２倍として場合のものである。

【0064】

上記実施形態のいずれの場合においても、上記した第１実施形態と同様の効果を期待することができる。
また、図６および図９（Ａ）に示すように、バイパスポート２３Ａ，２３Ｂに加え、圧縮室１５の吸入締切り位置（θｄ）から段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを開始する位置（θｓ）までの範囲Ｗ２にて開口され、圧縮室１５の圧力が設定圧以上に過圧縮されたときに開放される第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂを少なくとも１つ以上設けた構成とすることにより、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの高さが高くされている段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅよりも外周側での噛み合い、すなわち圧縮室１５の吸入締切り位置（θｄ）から段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを開始する位置（θｓ）までの範囲Ｗ２の噛み合いにおいて、過圧縮あるいは液圧縮により圧縮室１５内の圧力が上昇し、設定圧以上になったとき、第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂを開放することにより、圧縮室１５内の圧縮ガスを吐出室２１にリリーフすることができる。

【0065】

これによって、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂのラップ高さが高くされることで強度が弱くなる段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅよりも外周側においても、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの強度を十分確保し、耐久性、信頼性を確保することができる。同時に過圧縮による動力損失を低減することができる。

【0066】

また、図６および図９（Ｂ）に示すように、バイパスポート２３Ａ，２３Ｂおよび第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂに加えて、段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを終了した位置（θｓ＋π）から一対の圧縮室１５が合流し吐出ポート１３Ｃに連通される位置（θｐ）までの範囲Ｗ３にて開口され、圧縮室１５の圧力が設定圧以上に過圧縮されたときに開放される第３バイパスポート２６Ａ，２６Ｂを少なくとも１つ以上設けた構成とすることにより、段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅでの噛み合いが終了した位置（θｓ＋π）から圧縮室１５が吐出ポート１３Ｃに連通される位置（θｐ）までの範囲Ｗ３の噛み合いにおいても、過圧縮や液圧縮により圧縮室１５内の圧力が上昇し、設定圧以上になったとき、第３バイパスポート２６Ａ，２６Ｂを開放することによって、圧縮室１５内の圧縮ガスを吐出室２１にリリーフすることができる。

【0067】

このため、過圧縮や液圧縮により圧縮室１５内の圧力が最も上昇する範囲を含む圧縮行程の全域において、圧力が異常上昇された圧縮ガスを確実に吐出室２１にリリーフして過圧縮および液圧縮を防止し、耐久性、信頼性を確保することができるとともに、過圧縮による動力損失を低減することができる。

【0068】

また、図６、図７および図９（Ｄ）に示すように、段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲Ｗにおいて開口されるバイパスポート２３Ａ，２３Ｂの数を増やしあるいは面積を大きくしてその合計開口面積を、他の範囲Ｗ２，Ｗ３において開口される第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂまたは第３バイパスポート２６Ａ，２６Ｂの開口面積よりも大きくすることにより、段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合う範囲Ｗにおいて開口されるバイパスポート２３Ａ，２３Ｂの合計開口面積をより大きし、過圧縮あるいは液圧縮が発生した場合、圧力が異常上昇した圧縮室１５内の冷媒ガスを速やかに吐出室２１へとリリーフし、段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合う区間Ｗでの過圧縮および液圧縮の発生をより確実に防止することができる。

【0069】

これによって、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの歯先面側段部１３Ｄ，１４Ｄの根元部に対する過圧縮や液圧縮による応力の集中をより確実に回避し、段付きスクロール圧縮機１の耐久性、信頼性を一段と向上することができる。更に、この種バイパスポートの径が所定径以下に制限される中において、バイパスポート２３Ａ，２３Ｂの数を増やしあるいは１個当たり面積を大きくすることにより、簡易にその合計開口面積を大きくすることができる。このため、段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合う区間Ｗに設けるバイパスポート２３Ａ，２３Ｂの合計開口面積を大きくし、段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合う区間Ｗでの過圧縮、液圧縮をより確実に防止することができる。

【0070】

さらに、バイパスポート２３Ａ，２３Ｂ、第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂおよび第３バイパスポート２６Ａ，２６Ｂには、各々設定圧以上で開放されるリード弁２４，２７および２８が設けられている。このため、各バイパスポート２３Ａ，２３Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂが設けられている位置で過圧縮や液圧縮により圧縮室１５内の圧力が上昇し、その圧力が各バイパスポート２３Ａ，２３Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂに設けられているリード弁２４，２７，２８の設定圧以上となると、各々のリード弁２４，２７，２８が開き、各バイパスポート２３Ａ，２３Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂを吐出室２１に対して開放することができ、従って、各々のリード弁２４，２７，２８により各バイパスポート２３Ａ，２３Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂを設定圧以上で簡易に開放し、圧縮ガスを吐出室２１へとリリーフすることができる。

【0071】

また、バイパスポート２３Ａ，２３Ｂ、第２バイパスポート２５Ａ，２５Ｂおよび第３バイパスポート２６Ａ，２６Ｂのいずれかが各々２個以上複数個設けられる場合、その複数のポートを互いに近接して設置し、１個の共用リード弁２４，２７，２８により開閉可能に構成としているため、通常、バイパスポートの数を増やすと、それに伴ってリード弁の数を増やす必要があるが、複数のポートを互いに近接して設置し、１個の共用リード弁２４，２７，２８で開閉可能とすることにより、リード弁２４，２７，２８の数をバイパスポートの数に対して半減することができる。従って、狭いスペースにおいてのリード弁２４，２７，２８の設置を容易化することができるとともに、バイパスポートの数を増やすことにより、過圧縮や液圧縮の防止機能を向上することができる。

【0072】

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。例えば、上記実施形態では、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの歯先面および歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置に、各々段部１３Ｄ，１３Ｅおよび１４Ｄ，１４Ｅを設けた段付きスクロール圧縮機１としているが、この段部１３Ｄ，１３Ｅおよび１４Ｄ，１４Ｅを、それぞれ複数の段で構成（例えば、各段部を２段で構成）したものとしてもよい（図２、図６、図７には、各段部がそれぞれ２段とされたものが示されている）。

【0073】

このように、各段部１３Ｄ，１３Ｅおよび１４Ｄ，１４Ｅを複数の段で構成することにより、歯先面側の段部１３Ｄ，１４Ｄの根元に作用する応力を分散できるため、渦巻き状ラップ１３Ｂ，１４Ｂの強度を向上することができ、段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅが噛み合いを開始する位置（θｓ）から噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲Ｗにおいて開口するように設けられるバイパスポート２３Ａ，２３Ｂによる過圧縮や液圧縮の防止効果との相乗効果により、過圧縮および液圧縮に対する段付きスクロール圧縮機１の耐久性、信頼性を一段と向上することができる。

【0074】

また、この場合、バイパスポート２３Ａ，２３Ｂは、それぞれ複数の段で構成される段部１３Ｄ，１３Ｅおよび１４Ｄ，１４Ｅの複数の段の最初の段が噛み合いを開始する位置（θｓ）から最終の段が噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲において開口されるように設けられ、各段部１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅの複数の段の最初の段が噛み合いを開始する位置（θｓ）から最終の段が噛み合いを終了する位置（θｓ＋π）までの範囲において、過圧縮や液圧縮により圧縮室１５内の圧力が上昇し、設定圧以上になったとき、リリーフ弁２４を介してバイパスポート２３Ａ，２３Ｂが開放され、圧縮室１５内の圧縮ガスが吐出室２１にリリーフされることになる。

【0075】

さらに、上記実施形態においては、クランク軸５の一端部をハウジング２の外方に突出させ、外部から動力を受けて駆動されるタイプのスクロール圧縮機１に適用した例について説明したが、ハウジング２の内部に電動モータを一体に内蔵し、該電動モータで駆動される密閉型の電動スクロール圧縮機にも同様に適用できることは云うまでもない。
また、リード弁２４，２８は、図８に示されるように、二又状に構成した１個のリード弁により構成してもよく、これにより、リード弁の数を更に低減し、構成の簡素化、組み立ての容易化を図ることができる。

【符号の説明】

【0076】

１ スクロール圧縮機
１３ 固定スクロール
１３Ｂ，１４Ｂ 渦巻き状ラップ
１３Ｃ 吐出ポート
１３Ｄ，１３Ｅ，１４Ｄ，１４Ｅ 段部
１４ 旋回スクロール
１５ 圧縮室
２３Ａ，２３Ｂ バイパスポート
２４，２７，２８ リード弁
２５Ａ，２５Ｂ 第２バイパスポート
２６Ａ，２６Ｂ 第３バイパスポート
θｓ 段部が噛み合いを開始する位置
θｓ＋π 段部が噛み合いを終了する位置
θｄ 圧縮室の吸入締切り位置
θｐ 圧縮室が吐出ポートに連通される位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】