CN101449061B - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种可进行三维压缩的涡旋压缩机，其考虑到热膨胀和压力变形，使运行时的叶顶间隙最优化，能够降低压缩泄漏，提高压缩效率，实现高性能化。该涡旋压缩机的涡卷状卷体(13b)的前端面(13c、13d)和底面具有阶梯部(13e)，涡卷状卷体(13b)的外周侧的卷体高度比内周侧卷体高度高，能够沿涡卷状卷体(13b)的周向和卷体高度方向进行可压缩的三维压缩，其中，比阶梯部(13e)更靠近内周侧的涡卷状卷体(13b)的高度朝向涡卷状卷体(13b)的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低，在比阶梯部(13)更靠近内周侧，涡卷状卷体的叶顶间隙(Δi)朝向涡卷状卷体(13b)的中心侧逐渐增大。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及一种涡旋压缩机，其能够使涡旋部件的涡卷状卷体的外周侧卷体高度比内周侧卷体高度高，且能够进行可沿涡卷状卷体的周向和卷体高度方向压缩的三维压缩。

背景技术

近些年，对于涡旋压缩机，开发出了如下结构的涡旋压缩机，其具有：固定涡旋部件，在固定端板的一面上立起设置有固定涡卷状卷体；以及旋转涡旋部件，在旋转端板的一面上立起设置有旋转涡卷状卷体，且组装为相对于固定涡旋部件阻止自转的同时可进行公转旋转驱动，其中，在固定涡旋部件和旋转涡旋部件各自的涡卷状卷体的前端面和底面上分别设有阶梯部，且使涡卷状卷体的外周侧的卷体高度比内周侧卷体高度高，并且可以沿涡卷状卷体的周向和卷体高度方向进行可压缩的三维压缩。

上述涡旋压缩机具有能够不使外径大型化，而提高压缩比，从而提高压缩性能的特点。

对于这样的涡旋压缩机，涉及对压缩时的气体泄漏产生影响、左右压缩效率的涡卷状卷体的前端面和底面之间的叶顶间隙(叶顶余隙(tip clearance))的设定，考虑到一对涡旋部件的热膨胀量的大小，提出有如下方案：使比涡卷状卷体的比阶梯部更靠近内周侧的叶顶间隙与比阶梯部更靠近外周侧的叶顶间隙相比更大(参照专利文献1、2)。

专利文献1：日本特开2002-5052号公报

专利文献2：日本特开2003-35285号公报

如上所述，改变阶梯部外周侧和内周侧的叶顶间隙的大小，通过增大内周侧叶顶间隙，可以考虑到热膨胀而使运行时的叶顶间隙进行一定程度的最优化。由此，能够降低压缩时气体泄漏，而实现压缩效率的提高。

然而，关于热膨胀产生的影响，在上述专利文献的涡旋压缩机中，对从吸入温度到排出温度为止的连续的温度梯度的追踪比较困难，对于与温度梯度相对应地使叶顶间隙最优化，而使压缩性能提高来说，是远远不够的。此外，在涡旋部件的涡卷状卷体的前端面和底面上设置有阶梯部的情况下，端板的厚度为外周侧变薄、内周侧变厚，因此端板的压力变形并不是与端板的厚度一致地、与压力上升和变形量大致成比例的关系。因此，需要考虑这些情况后设定叶顶间隙。

发明内容

本发明正是鉴于这样的情况而作出的，目的在于提供一种可进行三维压缩的涡旋压缩机，其具有如下优点：考虑到热膨胀和压力变形，使运行时的叶顶间隙最优化，降低压缩泄漏而提高压缩效率，从而能够实现高性能化。

为了解决上述课题，本发明的涡旋压缩机采用如下方式。

亦即，本发明的第一方式的涡旋压缩机，具有：固定涡旋部件，在固定端板的一面上立起设置有固定涡卷状卷体；以及旋转涡旋部件，在旋转端板的一面上立起设置有旋转涡卷状卷体，组装为相对于所述固定涡旋部件阻止自转的同时可进行公转旋转驱动，所述固定涡旋部件和所述旋转涡旋部件各自的所述涡卷状卷体的前端面和底面分别具有阶梯部，且所述涡卷状卷体的外周侧的卷体高度比内周侧卷体高度高，并且构成为可以从所述涡卷状卷体的周向和卷体高度方向进行三维压缩的结构，其中，至少比所述阶梯部更靠近内周侧的所述涡卷状卷体的高度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低，至少在比所述阶梯部更靠近内周侧处，使该涡卷状卷体的叶顶间隙朝向该涡卷状卷体的中心侧逐渐增大。

通过在涡卷状卷体的前端面和底面分别设置阶梯部，并使涡卷状卷体的外周侧的高度升高，在可以沿涡卷状卷体的周向和卷体高度方向进行三维压缩的涡旋压缩机中，涡卷状卷体的热膨胀与温度大致成比例地增大至比阶梯部更靠近内周侧的涡卷状卷体的中心侧的程度。此外，由于比阶梯部更靠近内周侧的端板厚度变厚、更难弯曲，因此端板的压力变形量并不与压力成比例地增大，而是比较小。在本发明中，与此相对应地，使内周侧涡卷状卷体的高度朝向其中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低，使叶顶间隙朝向涡卷状卷体的中心侧逐渐增大。由此，与高压区域中的高温区域下的连续的温度梯度相对应地，能够使内周侧涡卷状卷体的沿涡卷方向的运行时的叶顶间隙最优化，从而减小该叶顶间隙。因此，能够减少在高压区域中从叶顶间隙泄漏出的气体，而有效地提高压缩效率，从而实现可进行三维压缩的涡旋压缩机的高性能化。

进而，本发明的第二方式的涡旋压缩机，具有：固定涡旋部件，在固定端板的一面上立起设置有固定涡卷状卷体；以及旋转涡旋部件，在旋转端板的一面上立起设置有旋转涡卷状卷体，组装为相对于所述固定涡旋部件阻止自转的同时可进行公转旋转驱动，在所述固定涡旋部件和所述旋转涡旋部件各自的所述涡卷状卷体的前端面和底面上分别具有阶梯部，且所述涡卷状卷体的外周侧的卷体高度比内周侧的卷体高度高，并且构成为能够进行三维压缩，该三维压缩能够沿所述涡卷状卷体的周向和卷体高度方向进行压缩的结构，其中，比所述阶梯部更靠近外周侧的所述涡卷状卷体的高度和比所述阶梯部更靠近内周侧的所述涡卷状卷体的高度分别朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低，各所述涡卷状卷体的叶顶间隙分别从该涡卷状卷体的外周侧向中心侧逐渐增大。

通过在涡卷状卷体的前端面和底面分别设置阶梯部，并使涡卷状卷体的外周侧的高度升高，在可以沿涡卷状卷体的周向和卷体高度方向进行三维压缩的涡旋压缩机中，涡卷状卷体的热膨胀与温度大致成比例地增大至比阶梯部更靠近内周侧的涡卷状卷体的中心侧的程度。此外，由于比阶梯部更靠近内周侧的端板厚度变厚、更难弯曲，因此端板的压力变形量并不与压力成比例地增大，而是比较小。在本发明中，与此相对应地，使外周侧和内周侧涡卷状卷体的高度朝向其中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低，使叶顶间隙从涡卷状卷体的外周侧向中心侧逐渐增大。由此，与从吸入到排出为止的连续的温度梯度相对应地，能够使外周侧和内周侧涡卷状卷体的涡卷方向的运行时的叶顶间隙在整体范围内最优化，从而能够减小该叶顶间隙。因此，能够在从吸入到排出为止的整个区域中减少从叶顶间隙泄漏出的气体，而有效地提高压缩效率，从而实现可进行三维压缩的涡旋压缩机的高性能化。

进而，本发明的第三方式的涡旋压缩机，在上述任意一种涡旋压缩机中，比所述阶梯部更靠近外周侧的所述涡卷状卷体的最大叶顶间隙Δo与比所述阶梯部更靠近内周侧的所述涡卷状卷体的最小叶顶间隙Δi之间的关系为Δo≤Δi。

根据本发明的第三方式，为了与从吸入到排出为止的连续的温度梯度相对应，使外周侧涡卷状卷体的最大叶顶间隙Δo与内周侧涡卷状卷体的最小叶顶间隙Δi之间的关系为Δo≤Δi，因此能够使涡卷状卷体的从最外周到最内周为止的叶顶间隙阶段性地或者连续地逐渐增大。因而，能够使涡卷状卷体的从最外周到最内周为止的整个范围内运行时的叶顶间隙最优化，从而能够使该叶顶间隙整体减小。

进而，本发明的第四方式的涡旋压缩机，在上述任意一种涡旋压缩机中，比所述阶梯部更靠近外周侧的所述涡卷状卷体的高度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低时的梯度Eo与比所述阶梯部更靠近内周侧的所述涡卷状卷体的高度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低时的梯度Ei之间的关系为Eo<Ei。

根据本发明的第四方式，为了与从吸入到排出为止的连续的温度梯度相对应，使外周侧涡卷状卷体的高度阶段性地或者连续地逐渐降低时的梯度Eo与使内周侧涡卷状卷体的高度阶段性地或者连续地逐渐降低时的梯度Ei之间的关系为Eo<Ei，因此能够使涡卷状卷体的从最外周到最内周为止的叶顶间隙阶段性地或者连续地、以与内周侧的涡卷状卷体大致相同的梯度逐渐增大。因而，能够使涡卷状卷体的从最外周到最内周为止的整个范围内运行时的叶顶间隙最优化，从而能够使该叶顶间隙整体减小。

进而，本发明的第五方式的涡旋压缩机，在上述任意一种涡旋压缩机中，使比所述阶梯部更靠近内周侧的所述涡卷状卷体的高度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低时的梯度朝向该涡卷状卷体的中心侧逐渐增大。

根据本发明的第五方式，为了与从吸入到排出为止的连续的温度梯度相对应，使内周侧涡卷状卷体的高度阶段性地或者连续地逐渐降低时的梯度形成为朝向涡卷状卷体的中心侧逐渐增大，因此能够使涡卷状卷体的从最外周到最内周为止的叶顶间隙阶段性地或者连续地、以与内周侧涡卷状卷体的中心侧大致相同的梯度逐渐增大。因而，能够使涡卷状卷体的从最外周到最内周为止的整个范围内运行时的叶顶间隙最优化，从而能够使该叶顶间隙整体减小。

进而，本发明的第六方式的涡旋压缩机，在上述任意一种涡旋压缩机中，至少在比所述阶梯部更靠近内周侧的所述涡卷状卷体上，在设于其前端面的叶顶密封槽中嵌装有叶顶密封部件，在嵌装该叶顶密封部件的位置的外周端侧附近设有使所述叶顶间隙阶段性地变化的阶梯差中的一个。

根据本发明的第六方式，由于通过外周侧涡卷状卷体和内周侧涡卷状卷体之间的阶梯部在叶顶密封部件上产生裂缝部分，并在由此使叶顶间隙增大的叶顶密封部件的外周端侧附近位置处设有使叶顶间隙变化的阶梯差之一，因此，通过该阶梯差能够降低比阶梯部更靠近内周侧的涡卷状卷体的外周端部位的叶顶间隙。因而，能够减少该部位的气体泄漏，从而能够提高压缩效率。

进而，本发明的第七方式的涡旋压缩机，在上述任意一种涡旋压缩机中，所述阶梯差的高度比使所述叶顶间隙阶段性地变化的其他阶梯差的高度高。

根据本发明的第七方式，由于使设于内周侧涡卷状卷体的外周端部位的阶梯差的高度比其他阶梯差的高度高，因此能够更为有效地减小叶顶密封部件的裂缝部分的叶顶间隙。因而，能够进一步减少该部位的气体泄漏，从而能够提高压缩效率。

进而，本发明的第八方式的涡旋压缩机，其具有：固定涡旋部件，在固定端板的一面上立起设置有固定涡卷状卷体；以及旋转涡旋部件，在旋转端板的一面上立起设置有旋转涡卷状卷体且组装为相对于所述固定涡旋部件阻止自转的同时可进行公转旋转驱动的，所述固定涡旋部件和所述旋转涡旋部件各自的所述涡卷状卷体的前端面和底面上分别具有阶梯部，且所述涡卷状卷体的外周侧的卷体高度比内周侧的卷体高度高，所述各涡卷状卷体上，在分别设置于其前端面的叶顶密封槽中嵌装有叶顶密封部件，并且构成为能够进行三维压缩，该三维压缩能够沿所述涡卷状卷体的周向和卷体高度方向进行压缩，其中，在比所述阶梯部更靠近外周侧的所述涡卷状卷体中所嵌装的外周侧叶顶密封部件的顶面与卷体前端面之间的阶梯差ε1与比所述阶梯部更靠近内周侧的所述涡卷状卷体中所嵌装的内周侧叶顶密封部件的顶面与卷体前端面之间的阶梯差ε2之间的关系为ε1<ε2。

通过在涡卷状卷体的前端面和底面分别设置阶梯部，并使涡卷状卷体的外周侧的高度升高，在可以沿涡卷状卷体的周向和卷体高度方向进行三维压缩的涡旋压缩机中，涡卷状卷体的热膨胀与温度大致成比例地增大至比阶梯部更靠近内周侧的涡卷状卷体的中心侧的程度。此外，由于比阶梯部靠近内周侧的端板厚度变厚、更难弯曲，因此端板的压力变形量并不与压力成比例地增大，而是比较小。同样地，嵌装于涡卷状卷体的前端面的叶顶密封部件也发生热膨胀，该叶顶密封部件一般为树脂制，因此其线膨胀系数比金属制的涡卷状卷体的线膨胀系数更大。在本发明中，与这些相对应地，使外周侧叶顶密封部件的顶面与卷体前端面之间的阶梯差ε1与内周侧叶顶密封部件的顶面与卷体前端面之间的阶梯差ε2之间的关系为ε1<ε2，因此能够分别使由叶顶密封部件的热膨胀而固定的外周侧涡卷状卷体和内周侧涡卷状卷体的运行时的叶顶间隙分别最优化，从而能够使它们的叶顶间隙整体地减小。因此，能够减少从叶顶间隙泄漏出的气体，而提高压缩效率，从而能够实现可进行三维压缩的涡旋压缩机的高性能化。

进而，本发明的第九方式的涡旋压缩机，在上述任意一种涡旋压缩机中，使设于比所述阶梯部更靠近内周侧的所述涡卷状卷体上的内周侧叶顶密封槽的深度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深，使所述阶梯差ε2从该涡卷状卷体的外周侧朝向中心侧逐渐增大。

根据本发明的第九方式，与热膨胀增大至与嵌装于比阶梯部更靠近内周侧的涡卷状卷体的叶顶密封部件的中心侧的程度相对应地，使内周侧叶顶密封部件的深度朝向涡卷状卷体阶段性地或者连续地逐渐加深，并使阶梯差ε2从内周侧涡卷状卷体的外周侧朝向中心侧逐渐增大。由此，与在高压区域中的高温区域下连续的温度梯度相对应地，能够使由叶顶密封部件的热膨胀而固定的内周侧涡卷状卷体的沿涡卷方向的运行时的叶顶间隙最优化，从而能够减小该叶顶间隙。因此，能够在高压区域中减少从叶顶间隙泄漏出的气体，从而能够有效地提高压缩效率。

进而，本发明的第十方式的涡旋压缩机，在上述任意一种涡旋压缩机中，使设于比所述阶梯部更靠近外周侧的所述涡卷状卷体上的外周侧叶顶密封槽的深度以及设于比所述阶梯部更靠近内周侧的所述涡卷状卷体上的内周侧叶顶密封槽的深度分别朝向各自的所述涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深，使所述阶梯差ε1和ε2分别从各自的所述涡卷状卷体朝向中心侧逐渐增大。

根据本发明的第十方式，嵌装于外周侧和内周侧的涡卷状卷体的外周侧和内周侧叶顶密封部件的热膨胀从外周侧朝向内周侧的中心侧逐渐增大，与此相对应地，使外周侧叶顶密封槽的深度以及内周侧叶顶密封槽的深度分别朝向涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深，并且使阶梯差ε1和ε2分别从涡卷状卷体的外周侧朝向中心侧逐渐增大。由此，与从吸入到排出为止的连续的温度梯度相对应地，能够使由叶顶密封部件的热膨胀而固定的外周侧和内周侧涡卷状卷体的沿涡卷方向的运行时的叶顶间隙在整体范围内最优化，从而能够减小该叶顶间隙。因此，能够在从吸入到排出为止的整个区域中减少从叶顶间隙泄漏出的气体，从而能够提高压缩效率。

进而，本发明的第十一方式的涡旋压缩机，在上述任意一种涡旋压缩机中，使所述内周侧叶顶密封槽的深度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深，与此相对应地，使比所述阶梯部更靠近内周侧的涡卷状卷体的高度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低，使所述内周侧叶顶密封槽的深度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深时的梯度Eg与使所述涡卷状卷体的高度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低时的梯度Er之间的关系为Eg>Er。

根据本发明的第十一方式，嵌装于内周侧的涡卷状卷体的内周侧叶顶密封部件的热膨胀朝向中心侧逐渐增大，与此相对应地，使内周侧叶顶密封槽的深度朝向中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深，对应于此，使涡卷状卷体的高度朝向中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低，并且使内周侧叶顶密封槽的深度朝向中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深时的梯度Eg与涡卷状卷体的高度朝向中心侧阶段性地、连续地逐渐降低时的梯度Er之间的关系为Eg>Er。由此，与高温高压区域内的连续的温度梯度相对应地，能够使由叶顶密封部件的热膨胀而固定的外周侧和内周侧涡卷状卷体的沿涡卷方向的运行时的叶顶间隙在整个范围内最优化，从而能够减小它们的叶顶间隙。因此，能够在高压区域中减少从叶顶间隙泄漏出的气体，从而能够提高压缩效率。

进而，本发明的第十二方式的涡旋压缩机，在上述任意一种涡旋压缩机中，使所述内周侧和所述外周侧叶顶密封槽的深度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深，与此相对应地，使所述内周侧和所述外周侧的所述涡卷状卷体的高度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低，使所述内周侧和所述外周侧叶顶密封槽的深度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深时的梯度Eg与使所述内周侧和所述外周侧的所述涡卷状卷体的高度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低时的梯度Er之间的关系分别为Eg>Er。

根据本发明的第十二方式，嵌装于外周侧和内周侧的涡卷状卷体的外周侧和内周侧叶顶密封部件的热膨胀从外周侧朝向内周侧的中心侧逐渐增大，与此相对应地，使内周侧和外周侧叶顶密封槽的深度朝向中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深，对应于此，使涡卷状卷体的高度朝向中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低，使内周侧和外周侧叶顶密封槽的深度朝向中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深时的梯度Eg与使涡卷状卷体的高度朝向中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低时的梯度Er之间的关系分别为Eg>Er。由此，与从吸入到排出为止连续的温度梯度相对应地，能够使由叶顶密封部件的热膨胀而固定的外周侧和内周侧涡卷状卷体的沿涡卷方向的运行时的叶顶间隙在整体范围内最优化，从而能够减小该叶顶间隙。因此，能够在从吸入到排出为止的整个区域中减少从叶顶间隙泄漏出的气体，从而能够提高压缩效率。

进而，本发明的第十三方式的涡旋压缩机，在上述任意一种涡旋压缩机中，使设于比所述阶梯部更靠近外周侧的所述涡卷状卷体上的外周侧叶顶密封槽的深度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深，所述阶梯差ε1从该涡卷状卷体的外周侧朝向内周侧逐渐增大，并且使设于比所述阶梯部更靠近内周侧的所述涡卷状卷体上的叶顶密封槽的深度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深，与此相对应地，使比所述阶梯部更靠近内周侧的所述涡卷状卷体的高度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低，使所述内周侧叶顶密封槽的深度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深时的梯度Eg与使所述涡卷状卷体的高度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低时的梯度Er之间的关系为Eg>Er。

根据本发明的第十三方式，使比阶梯部更靠近外周侧的叶顶密封槽的深度朝向涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深，使阶梯差ε1从涡卷状卷体的外周侧朝向内周侧逐渐增大，并且使比阶梯部更靠近内周侧的叶顶密封槽的深度朝向涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深，与此相对应地，使涡卷状卷体的高度朝向中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低，使内周侧叶顶密封槽的深度朝向中心侧阶段性地或者连续地逐渐加深时的梯度Eg与使涡卷状卷体的高度朝向中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低时的梯度Er之间的关系为Eg>Er。由此，对应于比较小的外周侧的温度梯度与比较大的内周侧的温度梯度，能够使涡卷状卷体的外周侧和内周侧的运行时的叶顶间隙与各自的温度梯度相对应地最优化，从而能够使运行时的叶顶间隙尽量地小。

因而，能够在从吸入到排出为止的整个区域中减少从叶顶间隙泄漏的气体，从而能够提高压缩效率。

根据本发明，能够与从吸入到排出为止的连续的温度梯度对应地，使涡卷状卷体的沿涡卷方向的运行时的叶顶间隙最优化，从而能够减小该叶顶间隙。由此，能够减少从叶顶间隙泄漏出的气体，而提高压缩效率，从而能够实现高性能化。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所述的涡旋压缩机的局部纵剖视图。

图2A是图1所示涡旋压缩机的固定涡旋部件的透视图。

图2B是图1所示涡旋压缩机的旋转涡旋部件的透视图。

图3是图1所示的涡旋压缩机的固定涡旋部件和旋转涡旋部件的啮合状态的俯视图。

图4是图1所示的涡旋压缩机的固定涡旋部件和旋转涡旋部件的涡卷状卷体前端面的结构图。

图5是本发明的第二实施方式所述的的涡旋压缩机的固定涡旋部件和旋转涡旋部件的涡卷状卷体前端部的结构图。

图6是本发明的第三实施方式所述的的涡旋压缩机的固定涡旋部件和旋转涡旋部件的涡卷状卷体前端部的结构图。

图7是本发明的第四实施方式所述的的涡旋压缩机的固定涡旋部件和旋转涡旋部件的涡卷状卷体前端部的结构图。

图8是本发明的第五实施方式所述的的涡旋压缩机的固定涡旋部件和旋转涡旋部件的涡卷状卷体前端部的结构图。

图9是本发明的第六实施方式所述的的涡旋压缩机的固定涡旋部件和旋转涡旋部件的涡卷状卷体前端部的结构图。

图10是本发明的第七实施方式所述的的涡旋压缩机的固定涡旋部件和旋转涡旋部件的涡卷状卷体前端部的结构图。

标号说明：

S：涡旋压缩机

12：固定涡旋部件

12a：端板

12b：涡卷状卷体

12c、12d：前端面

12e、12h：阶梯部

12f、12g：底面

13：旋转涡旋部件

13a：阶梯板

13b：涡卷状卷体

13c、13d：前端面

13e、13h：阶梯部

13f、13g：底面

14a、14b、15a、15b：叶顶密封部件

14c、14d、15c、15d：叶顶密封槽

Δo、Δi：叶顶间隙

δo、δi、δi1、δi2、δi3、δi5、δi6、δiN：阶梯差

εo、εi、εi1、εi2、εi3、εiN：阶梯差

具体实施方式

以下，参照附图对本发明所述的实施方式进行说明。

【第一实施方式】

以下，对本发明的第一实施方式使用图1至图4进行说明。

图1中表示了涡旋压缩机S的局部纵剖视图。该涡旋压缩机S为具有密闭壳体1的密闭型涡旋压缩机S，在密闭壳体1的内部设有将密闭壳体1内分隔成高压室HR和低压室LR的排气罩2。在低压室LR侧设置有压缩机构3和电动马达8，并且连接有吸入管6。此外，在高压室HR侧连接有排出管7。

低压室LR内的压缩机构3设置于固定设置在密闭壳体1中的框架5上。该压缩机构3通过经由图示省略了的轴承支撑在框架5和下部框架4上的曲轴9连接到电动马达8，通过电动马达8的旋转而被驱动。

压缩机构3具有一对固定涡旋部件12和与这些固定涡旋部件12啮合而形成压缩室C的旋转涡旋部件13。固定涡旋部件12在中央部具有排出口11，并且固定设置于框架5上，另一方面，旋转涡旋部件13经由驱动轴瓦与设于曲轴9一端的曲轴销9a结合，并且被设置成在框架5上通过十字滑环等防止自转机构10防止其自转的同时可进行公转旋转驱动。

固定涡旋部件12如图2A所示，构成为在端板12a的一侧面立起设置有涡卷状卷体12b。旋转涡旋部件13如图2B所示，与固定涡旋部件12相同地，构成为在端板13a的一侧面立起设置有涡卷状卷体13b，特别是涡卷状卷体13b实际上形成为与固定涡旋部件12侧的涡卷状卷体12b为相同形状。旋转涡旋部件13在相对于固定涡旋部件12相互偏离公转旋转半径、且错开180度的相位的状态下，使涡卷状卷体12b、13b相互啮合而组装起来。

固定涡旋部件12的端板12a上的立起设置有涡卷状卷体12b的一侧面上设有阶梯部12h，该阶梯部12h以沿涡卷状卷体12b的涡卷方向内周侧升高、外周侧降低的方式形成。此外，旋转涡旋部件13侧的端板13a上与固定涡旋部件12的端板12a相同地，也在立起设置有涡卷状卷体13b的一侧面上设有阶梯部13h，该阶梯部13h以沿涡卷状卷体13b的涡卷方向内周侧升高、外周侧降低的方式形成。各阶梯部12h、13h分别以涡卷状卷体12b、13b的涡卷中心为基准，设置在例如从各涡卷状卷体12b、13b的外周端(吸入侧)向内周侧(排出侧)前进π(rad：弧度)的位置。

通过设置阶梯部12h，使端板12a的底面(齿底面)分成如下两个部位：形成于内周侧的底较浅的底面12f；和形成于外周侧的底较深的底面12g。这些相邻的底面12f、12g之间存在构成阶梯部12h的垂直的连接面。

与上述端板12a相同地，通过设置阶梯部13h，使端板13a的底面(齿底面)也分成如下两个部位：形成于内周侧的底较浅的底面13f；和形成于外周侧的底较深的底面13g。这些相邻的底面13f、13g之间存在构成阶梯部13h的垂直的连接面。

此外，固定涡旋部件12侧的涡卷状卷体12b，与旋转涡旋部件13的阶梯部13h相对应，使该涡卷状卷体12b的前端面(叶顶面)分割成两个部位，且设有在涡卷方向的内周侧降低、外周侧升高的阶梯部12e。旋转涡旋部件13侧的涡卷状卷体13b与涡卷状卷体12b相同地，与固定涡旋部件12的阶梯部12h相对应，使涡卷状卷体13b的前端面(叶顶面)分割成两个部位，且设有在涡卷方向的内周侧降低、外周侧升高的阶梯部13e。

具体来说，涡卷状卷体12b的前端面通过阶梯部12e分成两个部位：形成于其内周侧的低位的前端面12c；和形成于外周侧的高位的前端面12d，相邻的前端面12c、12d之间存在构成阶梯部12e的垂直的连接面。与上述涡卷状卷体12b相同地，涡卷状卷体13b的前端面也通过阶梯部13e分成两个部位：形成于内周侧的低位的前端面13c；和形成于外周侧的高位的前端面13d，相邻的前端面13c、13d之间存在构成阶梯部12e的垂直的连接面。

从旋转涡旋部件13的方向观察涡卷状卷体12b，构成阶梯部12e的连接面与涡卷状卷体12b的内外两侧面顺滑地连接，并形成为具有与涡卷状卷体12b的壁厚相等的直径的半圆形，与构成阶梯部12e的连接面相同地，构成阶梯部13e的连接面也与涡卷状卷体13b的内外两侧面顺滑地连接，并形成为具有与涡卷状卷体13b的壁厚相等的直径的半圆形。

从旋转轴方向观察端板12a，构成阶梯部12h的连接面形成圆弧，该圆弧与伴随旋转涡旋部件13的旋转、构成阶梯部13e的连接面所划出的包络线一致，构成阶梯部13h的连接面也形成圆弧，该圆弧与构成阶梯部12e的连接面所划出的包络线一致。

此外，在固定涡旋部件12的涡卷状卷体12b的前端面12c、12d上设有在阶梯部12e附近分成两部分的内周侧和外周侧的叶顶密封部件14a、14b。同样地，旋转涡旋部件13的涡卷状卷体13b也在其前端面13c、13d上设有在阶梯部13e附近分成两部分的内周侧和外周侧的叶顶密封部件15a、15b。

这些叶顶密封部件14a、14b、15a、15b嵌装到设置于涡卷状卷体12b和13b的前端面12c、12d、13c、13d的叶顶密封槽14c、14d、15c、15d中。另外，叶顶密封部件14a、14b、15a、15b为例如PPS(聚苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)、PTFE(聚四氟乙烯)等树脂制。

上述叶顶密封部件14a、14b、15a、15b在旋转涡旋部件12和固定涡旋部件13之间，对该涡卷状卷体12b、13b的前端面(叶顶面)12c、12d和13c、13d以及底面(齿底面)12f、12g和13f、13g之间形成的叶顶间隙进行密封，从而将从该叶顶间隙泄漏出的压缩气体抑制到最小限度。亦即，将旋转涡旋部件13组装到固定涡旋部件12上后，设置于低位的前端面13c上的叶顶密封部件15a与底较浅的底面12f抵接，并且设置于高位的前端面13d的叶顶密封部件15b与底较深的底面12g抵接。同样地，设置于低位的前端面12c的叶顶密封部件14a与底较浅的底面13f抵接，设置于高位的前端面12d的叶顶密封部件14b与底较深的底面13g抵接。其结果是，在两涡旋部件12、13之间形成压缩室C，该压缩室C由相互面对设置的端板12a、13a和涡卷状卷体12b、13b限定。另外，在图2A中，为了表示了固定涡旋部件12的阶梯部形状，将固定涡旋部件12的上下逆向图示。

在图3中示出了如下状态：将固定涡旋部件12和旋转涡旋部件13组合起来而形成压缩室C，该压缩室C停止吸入而开始压缩。在该压缩开始状态下，涡卷状卷体12b的外周端与涡卷状卷体13b的外侧面抵接，并且涡卷状卷体13b的外周端与涡卷状卷体12b的外侧面抵接，在端板12a、13a、涡卷状卷体12b、13b之间封入压缩气体，在夹着压缩机构3的中心的对称位置上形成两个最大容积的压缩室C。在该时刻，阶梯部12e和阶梯部13h、阶梯部13e和阶梯部12h的连接面相互滑动接触，但是由旋转涡旋部件13旋转动作后立即分离。

此外，在上述固定涡旋部件12和旋转涡旋部件13组合起来的状态下，阶梯部12h和阶梯部13e的外周侧和内周侧如图4所示，在受到热影响之前的室温下，构成以下说明的叶顶间隙。另外，在以下对阶梯部12h和阶梯部13e的结构进行说明，然而阶梯部13h和阶梯部12e也采用相同的结构。此外，叶顶间隙为数10μm程度的水平，为了图示方便，将其夸张地示出。

如图4所示，固定涡旋部件12的底较深的底面12g和旋转涡旋部件13的涡卷状卷体13b的前端面13d之间形成有最大为Δo的叶顶间隙，该叶顶间隙越向涡卷状卷体13b的前端面13d的外周侧(图示左侧)越逐渐减小。即，涡卷状卷体13b的前端面13d的高度(卷体高度)从外周侧(图示左侧)向内周侧(图示右侧)以固定的阶梯差δo阶段性地逐渐降低。由此，叶顶间隙从外周侧(图示左侧)向内周侧(图示右侧)阶段性地逐渐增大。

同样地，固定涡旋部件12的底较浅的底面12f和旋转涡旋部件13的涡卷状卷体13b的前端面13c之间形成有最小为Δi的叶顶间隙，该叶顶间隙越向涡卷状卷体13b的前端面13c的内周侧越逐渐增大。即，涡卷状卷体13b的前端面13c的高度(卷体高度)从外周侧(图示左侧)向内周侧(图示右侧)以固定的阶梯差δi阶段性地逐渐降低。由此，叶顶间隙从外周侧(图示左侧)向内周侧(图示右侧)阶段性地逐渐增大。

此外，上述叶顶间隙Δo和Δi的关系为Δo≤Δi，上述阶梯差δo与δi的关系为δo＝δi。

根据以上说明的本实施方式，起到以下的作用效果。

本实施方式的涡旋压缩机S的固定涡旋部件12和旋转涡旋部件13，在各自的涡卷状卷体12b、13b的前端面12c和12d之间、13c和13d之间以及底面12f和12g之间、13f和13g之间，分别具有阶梯部12e和12h以及阶梯部13e和13h，并且涡卷状卷体12b、13b的外周侧的卷体高度构成为比内周侧卷体高度还要高，因此可以沿涡卷状卷体12b、13b的周向和卷体高度方向进行所谓的三维压缩。其中，被压缩的制冷剂气体从吸入位置到排出位置为止，以大致连续的温度梯度升温。与此相伴地，涡旋部件12、13的温度也升高，涡卷状卷体12b、13b与其温度和长度(高度)成比例地产生热膨胀。

另一方面，制冷剂气体在从吸入压被压缩到排出压为止的过程中，压力大致成比例地上升，其反作用力施加到端板12a、13a上。由于该压缩反作用力，在一般的涡旋压缩机中，越靠近压力大致成比例地变高的端板12a、13a的中央部，产生的弯曲越大，而越靠近外周侧弯曲变小。然而，在上述涡旋压缩机S中，由于端板12a、13a的厚度在比阶梯部12h、13h靠近内周侧处变厚，因此可以考虑到端板中央部的压力变形量(弯曲量)不会那么变大，在压缩运行时的热膨胀和压力变形对叶顶间隙产生的影响基本以热膨胀产生的影响为主。

在本实施方式中，固定涡旋部件12的底较深的底面12g和旋转涡旋部件13的涡卷状卷体前端面13d之间的叶顶间隙从外周侧向内周侧阶段性地逐渐增大，此外，固定涡旋部件12的底较浅的底面12f与旋转涡旋部件13的涡卷状卷体前端面13c的叶顶间隙从外周侧向内周侧阶段性地逐渐增大，因此对应于上述的从吸入到排出为止的连续的温度梯度，能够使涡卷状卷体12b、13b的前端面12c、12d和13c、13d的涡卷方向上的运行时的叶顶间隙在整个范围内最优化，并且能够使该叶顶间隙整体地尽可能地减小。

因此，能够在从吸入到排出的整个区域中减少从叶顶间隙泄漏出的气体，并提高压缩效率，使可进行三维压缩的涡旋压缩机高性能化。

此外，由于使底面12g和前端面13d之间的最大叶顶间隙Δo和底面12f和前端面13c之间的最小叶顶间隙Δi的关系构成为Δo≤Δi，因此能够使涡卷状卷体12b、13b的从最外周到最内周为止的叶顶间隙阶段性地逐渐增大。由此，能够使涡卷状卷体12b、13b从最外周到最内周在整个范围内运行时的叶顶间隙最优化，能够使该叶顶间隙尽可能地减小。

另外，在上述说明中，使底面12g和前端面13d之间的叶顶间隙以及底面12f和前端面13c之间的叶顶间隙分别从外周侧向内周侧阶段性地逐渐增大，然而也可以使底面12g和前端面13d之间的叶顶间隙为固定的叶顶间隙Δo，而仅使底面12f和前端面13c之间的叶顶间隙Δi从外周侧向内周侧阶段性地逐渐增大。这样，通过仅使阶梯部12h和13e以及比阶梯部12e和13h更靠近内周侧的叶顶间隙阶段性地变化，就能够对应于高温高压区域的连续的温度梯度，使涡卷状卷体12b、13b的比阶梯部更靠近内周侧的涡卷方向的运行时的叶顶间隙最优化，并能够减小该叶顶间隙。由此，能够降低高压区域的从叶顶间隙Δi泄漏出的气体，并能有效地提高压缩效率，从而使可进行三维压缩的涡旋压缩机S高性能化。

【第二实施方式】

接着，对本发明的第二实施方式使用图5进行说明。

本实施方式相对于上述第一实施方式，使涡卷状卷体12b、13b的前端面的高度(卷体高度)阶段性地变化时的方式不同。其他方面与第一实施方式相同，因此省略说明。

在上述第一实施方式中，使前端面12c和12d以及前端面13c和13d分别以固定的阶梯差δo和δi(δo＝δi)阶段性地进行高度变化，然而在本实施方式中，使各涡卷状卷体12b、13b的阶梯部12e、13e的内周侧的前端面12c、13c的阶梯差δi1比外周侧的前端面12d、13d的阶梯差δo更大(δo<δi1)。

如上所述，通过使内周侧的前端面12c、13c的阶梯差δi1比外周侧的前端面12d、13d的阶梯差δo更大(δo<δi1)，能够使外周侧的前端面12d、13d的高度朝向中心侧阶段性地逐渐降低时的梯度(Eo)与使内周侧的前端面12c、13c的高度朝向中心侧阶段性地逐渐降低时的梯度(Ei)之间的关系为Eo<Ei。

由此，能够使涡卷状卷体12b、13b的从最外周到最内周为止的叶顶间隙阶段性地逐渐增大。特别是在温度梯度较大的比阶梯部12e、13e更靠近内周侧的高温区域，能够以更大的梯度(Ei)使叶顶间隙Δi阶段性地逐渐增大。因此，能够使涡卷状卷体从最外周到最内周为止的整个范围内的运行时的叶顶间隙最优化，从而能够使该叶顶间隙整体性地减小。

【第三实施方式】

接着，对本发明的第三实施方式使用图6进行说明。

本实施方式相对于上述第一和第二实施方式，使涡卷状卷体12b、13b的前端面的高度(卷体高度)阶段性地变化时的方式不同。而其他方面与第一和第二实施方式相同，因此省略说明。

在本实施方式中，使外周侧的前端面12d、13d以固定的阶梯差δo阶段性地改变高度，但是内周侧的前端部12c、13c朝向中心侧、使阶梯差δi2、δi3、δiN逐渐增大(δi2<δi3<δiN)。

如上所述，通过使内周侧的前端面12c、13c的阶梯差δi2、δi3、δiN朝向中心侧逐渐增大(δi2<δi3<δiN)，能够使朝向中心侧阶段性地逐渐降低内周侧的前端面12c、13c的高度时的梯度(Ei)朝向中心侧逐渐增大。

由此，能够使涡卷状卷体12b、13b的从最外周到最内周为止的叶顶间隙阶段性地逐渐增大。特别是在温度梯度较大的比阶梯部12e、13e更靠近内周侧，能够以更大的梯度(Ei)使叶顶间隙Δi阶段性地逐渐增大。因此，能够使涡卷状卷体从最外周到最内周为止的整个范围内的运行时的叶顶间隙最优化，从而能够使该叶顶间隙整体性地减小。

【第四实施方式】

接着，对本发明的第四实施方式使用图7进行说明。

本实施方式相对于上述第一至第三实施方式，使涡卷状卷体12b、13b的内周侧前端面12c、13c的阶梯差的产生方式不同。其他方面与第一至第三实施方式相同，因此省略说明。

在本实施方式中，在内周侧的前端面12c、13c的嵌装有叶顶密封部件14a、15a的位置的外周端侧附近，设置一个使叶顶间隙阶段性地变化的阶梯差δi，该阶梯差δi5比其他阶梯差δi6、δiN更高。

这样，通过在内周侧的前端面12c、13c的嵌装有叶顶密封部件14a、15a的位置的外周端侧附近设置一个阶梯差δi5，能够降低该部位的叶顶间隙Δi。特别是由于使阶梯差δi5比其他阶梯差δi6、δiN的高度高，因此能够使叶顶密封部件14a、15a的裂缝部分的叶顶间隙更为有效地减小。因而，能够减少该部位的气体泄漏，而提高压缩效率。

【第五实施方式】

接着，对本发明的第五实施方式使用图8进行说明。

本实施方式相对于第一至第四实施方式，嵌装到涡卷状卷体12b、13b的前端面12c、12d、13c、13d的叶顶密封部件14a、14b、15a、15b的嵌装结构不同。其他结构与第一实施方式相同，因此省略说明。

在本实施方式中，如图8所示，设嵌装于涡卷状卷体12b、13b的比阶梯部12e、13e更靠近外周侧的叶顶密封槽14d、15d中的外周侧叶顶密封部件14b、15b的顶面和卷体前端面12d、13d之间的阶梯差为εo，设嵌装于比阶梯部12e、13e更靠近内周侧的叶顶密封槽14c、15c中的内周侧叶顶密封部件14a、15a的顶面与卷体前端面12c、13c之间的阶梯差为εi，此时，阶梯差εo、εi的关系为εo<εi。

上述叶顶密封部件14a、14b、15a、15b为如上所述的树脂制，比金属制的涡卷状卷体12b、13b的线膨胀系数更大。在本实施方式中，与此相对应地，使外周侧叶顶密封部件14b、15b的顶面与卷体前端面12d、13d之间的阶梯差εo和内周侧的叶顶密封部件14a、15a的顶面与卷体前端面12c、13c之间的阶梯差εi的关系为εo<εi。由此，能够使由叶顶密封部件14a、14b、15a、15b的热膨胀而固定的比阶梯部12e、13e更靠近外周侧和内周侧的涡卷状卷体12b、13b的运行时的叶顶间隙，亦即，叶顶密封部件14a、14b、15a、15b的顶面与对方涡旋部件12、13的底面12f、12g、13f、13g之间的叶顶间隙分别最优化，从而能够整体性地减小该叶顶间隙。

因而，能够减少从叶顶间隙泄漏出的气体，从而提高压缩效率，实现可进行三维压缩的涡旋压缩机的高性能化。

【第六实施方式】

接着，对本发明的第六实施方式使用图9进行说明。

本实施方式相对于上述第五实施方式，在使叶顶密封槽14c、14d和15c、15d的深度朝向涡卷状卷体12b、13b的中心侧阶段性地逐渐加深这方面不同。其他方面与第五实施方式相同，因此省略说明。

在图9中示出了如下内容：使涡卷状卷体12b、13b的比阶梯部12e、13e更靠近内周侧的叶顶密封槽14c、15c的深度朝向涡卷状卷体12b、13b的中心侧以固定的阶梯差εi1阶段性地逐渐加深，并使内周侧叶顶密封部件14a、15a的顶面与卷体前端面12c、13c之间的阶梯差εi朝向涡卷状卷体12b、13b的中心侧逐渐增大。

内周侧叶顶密封部件14a、15a的热膨胀越靠近涡卷方向的中心侧越大。与此相对应地，如上所述，通过使比阶梯部12e、13e更靠近内周侧的内周侧叶顶密封部件14a、15a的顶面与卷体前端面12c、13c之间的阶梯差εi朝向涡卷状卷体12b、13b的中心侧逐渐增大，能够与高温高压区域的连续的温度梯度相对应地，使由叶顶密封部件14a、15a的热膨胀而固定的比阶梯部12e、13e更靠近内周侧的涡卷状卷体12b、13b的涡卷方向上的运行时的叶顶间隙，亦即，叶顶密封部件14a、15a的顶面与对方涡旋部件12、13的底面12f、13f之间的叶顶间隙最优化，从而能够减小该叶顶间隙。

因而，能够降低高压区域的从叶顶间隙泄漏出的气体，而有效地提高压缩效率。

另外，在上述说明中，说明了使比阶梯部12e、13e更靠近内周侧的叶顶密封槽14c、15c的深度朝向涡卷状卷体12b、13b的中心侧以固定的阶梯差εi1阶段性地逐渐加深的实施方式，然而对于比阶梯部12e、13e更靠近外周侧的叶顶密封槽14d、15d，也可以与上述相同地，使其深度朝向内周侧以固定的阶梯差εo1(图示省略)阶段性地逐渐加深，并使外周侧叶顶密封部件14b、15b的顶面和卷体前端面12d、13d之间的阶梯差εo(图示省略)朝向涡卷状卷体12b、13b的中心侧逐渐增大。

根据上述说明，能够分别使外周侧叶顶密封部件14b、15b和内周侧叶顶密封部件14a、15a的阶梯差εo和εi从涡卷状卷体的外周侧向中心侧逐渐增大。由此，能够与从吸入到排出为止的连续的温度梯度对应地，使由叶顶密封部件14a、14b、15a、15b的热膨胀而固定的外周侧和内周侧的涡卷状卷体12b、13b的涡卷方向上的运行时的叶顶间隙，亦即，叶顶密封部件14a、14b、15a、15b的顶面与对方涡旋部件12、13的底面12f、12g、13f、13g之间的叶顶间隙在整个范围内最优化，从而能够减小该叶顶间隙。

因而，能够降低从吸入到排出为止的整个区域中从叶顶间隙泄漏出的气体，而有效地提高压缩效率。

【第七实施方式】

接着，对本发明的第七实施方式使用图10进行说明。

本实施方式相对于上述第五和第六实施方式，在使叶顶密封槽14c、14d和15c、15d的深度朝向涡卷状卷体12b、13b的中心侧阶段性地逐渐加深的同时，使涡卷状卷体12b、13b的前端面12c、12d和13c、13d的高度(卷体高度)朝向中心侧阶段性地逐渐降低这方面不同。其他方面与第五和第六实施方式相同，因此省略说明。

在图10中示出了如下内容：使涡卷状卷体12b、13b的比阶梯部12e、13e更靠近内周侧的叶顶密封槽14c、15c的深度朝向涡卷状卷体12b、13b的中心侧以固定的阶梯差εi1阶段性地逐渐加深，并且使涡卷状卷体12b、13b的前端面12c、13c的高度(卷体高度)朝向中心侧以固定的阶梯差δi阶段性地降低，使内周侧叶顶密封部件14a、15a的顶面和卷体前端面12c、13c之间的阶梯差εi朝向涡卷状卷体12b、13b的中心侧阶段性地按照εi2<εi3<εiN的方式逐渐增大。即，对于前端面12c、13c的阶梯差δi，使叶顶密封槽14c、15c的阶梯差εi1变大(δi<εi1)，并且使叶顶密封槽14c、15c的深度阶段性地加深时的梯度(Eg)比使前端面12c、13c的高度阶段性地降低时的梯度(Er)更大(Er<Eg)，由此使内周侧叶顶密封部件14a、15a的顶面与卷体前端面12c、13c之间的阶梯差εi朝向中心侧阶段性地增大(εi2<εi3<εiN)。

由此，能够与高温高压区域的连续的温度梯度相对应地，使由叶顶密封部件14a、15a的热膨胀而固定的比阶梯部12e、13e更靠近内周侧的涡卷状卷体12b、13b的涡卷方向上的运行时的叶顶间隙，亦即，使叶顶密封部件14a、15a的顶面与对方涡旋部件12、13的底面12f、13f之间的叶顶间隙分别最优化，从而能够减小该叶顶间隙。

因而，能够降低高压区域的从叶顶间隙泄漏出的气体，而有效地提高压缩效率。

另外，在上述说明中，说明了使比阶梯部12e、13e更靠近内周侧的叶顶密封槽14c、15c的深度和使涡卷状卷体12b、13b的前端面12c、13c的高度阶段性地变化的实施方式，然而对于比阶梯部12e、13e更靠近外周侧的叶顶密封槽14d、15d和涡卷状卷体12b、13b的前端面12d、13d，也可以与上述相同地，使其深度和高度阶段性地变化，使外周侧叶顶密封部件14b、15b的顶面和卷体前端面12d、13d之间的阶梯差εo(图示省略)朝向涡卷状卷体12b、13b的内周侧阶段性地逐渐增大。

由此，能够与从吸入到排出为止的连续的温度梯度相对应地，使由叶顶密封部件14a、14b、15a、15b的热膨胀而固定的外周侧和内周侧的涡卷状卷体12b、13b的涡卷方向上的运行时的叶顶间隙，亦即，叶顶密封部件14a、14b、15a、15b的顶面与对方涡旋部件12、13的底面12f、12g、13f、13g之间的叶顶间隙在整个范围内最优化，从而能够减小该叶顶间隙。

因而，能够降低从吸入到排出为止的整个区域中从叶顶间隙泄漏出的气体，而有效地提高压缩效率。

【第八实施方式】

接着，对本发明的第八实施方式使用图9和图10进行说明。

本实施方式为：使各涡卷状卷体12b、13b的比阶梯部12e、13e更靠近外周侧的前端面12d、13d和叶顶密封槽14d、15d为图9所示方式，使比阶梯部12e、13e更靠近内周侧的前端面12c、13c和叶顶密封槽14c、15c的方式为图10所示方式。

根据上述结构，能够与比较小的外周侧温度梯度和比较大的内周侧温度梯度相对应地，使涡卷状卷体的比阶梯部12e、13e更靠近外周侧和内周侧的运行时的叶顶间隙对应于各自的温度梯度而最优化，从而能够尽可能地减小运行时的叶顶间隙。

因而，能够降低从吸入到排出为止的整个区域中从叶顶间隙泄漏出的气体，而有效地提高压缩效率。

另外，在上述的各实施方式中，使各涡卷状卷体12b、13b的前端面12c、12d、13c、13d的高度和叶顶密封槽14c、14d、15c、15d的深度分别阶段性地变化，然而也可以形成为圆锥状地连续地变化。

此外，本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行适当变更。

Claims (7)

1.一种涡旋压缩机，其具有：固定涡旋部件，在固定端板的一面上立起设置有固定涡卷状卷体；以及旋转涡旋部件，在旋转端板的一面上立起设置有旋转涡卷状卷体，并且组装为相对于所述固定涡旋部件在阻止自转的同时可进行公转旋转驱动，

所述固定涡旋部件和所述旋转涡旋部件各自的所述涡卷状卷体的前端面和底面分别具有阶梯部，且所述涡卷状卷体的外周侧的卷体高度比内周侧卷体高度高，

并且构成为能够进行三维压缩，该三维压缩能够沿所述涡卷状卷体的周向和卷体高度方向进行压缩，其中，

使比所述阶梯部更靠近内周侧及外周侧的所述涡卷状卷体的高度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低，在比所述阶梯部更靠近内周侧及外周侧处，使该涡卷状卷体的叶顶间隙朝向该涡卷状卷体的中心侧逐渐增大。

2.一种涡旋压缩机，其具有：固定涡旋部件，在固定端板的一面上立起设置有固定涡卷状卷体；以及旋转涡旋部件，在旋转端板的一面上立起设置有旋转涡卷状卷体，且组装为相对于所述固定涡旋部件阻止自转的同时可进行公转旋转驱动，

所述固定涡旋部件和所述旋转涡旋部件各自的所述涡卷状卷体的前端面和底面分别具有阶梯部，且所述涡卷状卷体的外周侧的卷体高度比内周侧卷体高度高，

并且构成为能够进行三维压缩，该三维压缩能够沿所述涡卷状卷体的周向和卷体高度方向进行压缩，其中，

使比所述阶梯部更靠近外周侧的所述涡卷状卷体的高度和内周侧的所述涡卷状卷体的高度分别朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低，各自的所述涡卷状卷体的叶顶间隙分别从该涡卷状卷体的外周侧向中心侧逐渐增大。

3.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，比所述阶梯部更靠近外周侧的所述涡卷状卷体的最大叶顶间隙Δo与比所述阶梯部更靠近内周侧的所述涡卷状卷体的最小叶顶间隙Δi之间的关系为Δo≤Δi。

4.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，使比所述阶梯部更靠近外周侧的所述涡卷状卷体的高度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低时的梯度Eo与使比所述阶梯部更靠近内周侧的所述涡卷状卷体的高度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低时的梯度Ei之间的关系为Eo＜Ei。

5.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，使比所述阶梯部更靠近内周侧的所述涡卷状卷体的高度朝向该涡卷状卷体的中心侧阶段性地或者连续地逐渐降低时的梯度朝向该涡卷状卷体的中心侧逐渐增大。

6.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，至少在比所述阶梯部更靠近内周侧的所述涡卷状卷体上，在设于其前端面的叶顶密封槽中嵌装有叶顶密封部件，在嵌装该叶顶密封部件的位置的外周端侧附近设有使所述叶顶间隙阶段性地变化的阶梯差中的一个。

7.根据权利要求6所述的涡旋压缩机，在嵌装该叶顶密封部件的位置的外周端侧附近设置的阶梯差的高度比使所述叶顶间隙阶段性地变化的其他阶梯差的高度高。

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