JP2007297995A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】固定及び可動渦巻体の形状を簡素化してその加工性が向上され、且つ、シールオフ後の冷媒に対する擬似的圧縮仕事を低減して圧縮機の圧縮効率が向上されるスクロール圧縮機を提供する。
【解決手段】各渦巻体(60,62)の外壁(60c,62c)のインボリュート開始点(Φｆ_ＯＵＴ,Φｍ_ＯＵＴ)は、同一渦巻体の中央端部(60a,62a)先端(60d,62d)近傍に位置づけられるとともに、少なくとも各渦巻体のいずれか一方の内壁(60b,62b)及び外壁のインボリュート展開角の位相差(Φｆ_ＩＮ１-Φｆ_ＯＵＴ,Φｍ_ＩＮ１-Φｍ_ＯＵＴ)がπ未満である。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の空調に使用される冷凍回路に好適したスクロール圧縮機に関する。

この種のスクロール圧縮機は、固定スクロールの端壁に立設された固定渦巻体、及び可動スクロールの端壁に立設された可動渦巻体が協働することで、作動流体としての冷媒を吸入し、そして、吸入された冷媒を圧縮した後、圧縮された冷媒が固定スクロールの端壁に穿設された吐出孔から吐出する。
詳しくは、固定及び可動渦巻体はそれぞれ内壁及び外壁を有し、これら内壁及び外壁は、同一基礎円上の異なる仮想点から延びる各インボリュート曲線上に形成される。

ここで、固定及び可動渦巻体の内壁及び外壁がインボリュート曲線上に沿って形成され始めるのは各インボリュート開始点からであり、基礎円上の仮想点と基礎円の中心とを結ぶ線分から、インボリュート開始点における接線の垂線が基礎円と接する接点と基礎円の中心とを結ぶ線分に亘って、インボリュート曲線の展開方向に基礎円の中心を基点としたインボリュート展開角がそれぞれ形成される。（例えば特許文献１参照）。
特開平１０−９１５７号公報

この特許文献１に開示されたスクロール圧縮機では、固定及び可動渦巻体の外壁のインボリュート開始点、符号を付すとΦｆ_ＯＵＴ、Φｍ_ＯＵＴは、それぞれ固定及び可動渦巻体の中央端部先端近傍に位置づけられている。
一方、固定及び可動渦巻体の内壁のインボリュート開始点、同じく符号を付すとΦｆ_ＩＮ、Φｍ_ＩＮは、それぞれ外壁インボリュート開始点Φｆ_ＯＵＴ、Φｍ_ＯＵＴとインボリュート展開角の位相差がπ、すなわち角度にして１８０度以上遅れて形成されており、各渦巻体の中央端部の先端から内壁インボリュート開始点Φｆ_ＩＮ、Φｍ_ＩＮまでの間は、インボリュート曲線が形成されていない。このため、各渦巻体の中央端部の内壁は、渦巻体の半径方向の肉厚がインボリュート曲線より渦巻体の中央側に厚くなる方向に直線と複数の円弧とを連続させてつなぎ合わせた形状となっている。

しかし、このような内壁の形状は、各渦巻体中央端部の先端近傍のクリアランスを小さくするため、内壁のシールオフ点でシールオフされて所望の圧縮が完了した冷媒に対し、各渦巻体が更に擬似的な圧縮仕事をすることによって圧縮機に不要な負荷がかかり、圧縮機の圧縮効率が低下するとの問題がある。
また、各渦巻体の中央端部の内壁が複雑な形状となって加工が困難であるとの問題もある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、固定及び可動渦巻体の形状を簡素化してその加工性が向上され、且つ、シールオフ後の冷媒に対する擬似的圧縮仕事を低減して圧縮機の圧縮効率が向上されるスクロール圧縮機を提供することにある。

上記の目的を達成するべく、請求項１記載のスクロール圧縮機は、吐出孔を有する端壁、及び該端壁に立設され、内壁及び外壁を含む固定渦巻体を有する固定スクロールと、端壁に対峙する端壁、及び該端壁に立設され、内壁及び外壁を含み、固定渦巻体と協働して圧縮された作動流体を吐出孔から吐出させる可動渦巻体を有する可動スクロールとを具備し、同一基礎円上の異なる仮想点から各インボリュート曲線が延び、各渦巻体の内壁及び外壁は、各インボリュート曲線に沿って該内壁及び外壁が形成され始めるインボリュート開始点をそれぞれ有し、仮想点と基礎円の中心とを結ぶ線分から、インボリュート開始点における接線の垂線が基礎円と接する接点と中心とを結ぶ線分に亘って、インボリュート曲線の展開方向に中心を基点としたインボリュート展開角がそれぞれ形成され、各渦巻体の外壁のインボリュート開始点は、同一渦巻体の中央端部先端近傍に位置づけられるとともに、少なくとも各渦巻体のいずれか一方の内壁及び外壁のインボリュート展開角の位相差がπ未満であることを特徴としている。

また、請求項２記載の発明では、インボリュート展開角の位相が略等しいことを特徴としている。

従って、請求項１記載の本発明のスクロール圧縮機によれば、固定渦巻体の内壁及び外壁のインボリュート開始点におけるインボリュート展開角の位相差がπ未満である場合（Φｆ_ＩＮ１−Φｆ_ＯＵＴ＜π）には、内壁インボリュート開始点が固定渦巻体の中央端部先端に近づき、内壁及び外壁のインボリュート開始点Φｆ_ＩＮ、Φｆ_ＯＵＴにおけるインボリュート展開角の位相差がπ以上である場合に比して、よりインボリュート曲線に沿う形状で内壁が形成される。よって、固定渦巻体の中央端部の先端近傍と吐出孔とのクリアランスが大きくなるため、固定渦巻体の内壁から作動流体がシールオフした後、このシールオフ後の作動流体に対して固定渦巻体が行う擬似的な圧縮仕事が低減され、圧縮機の圧縮効率が向上される。

また、この場合には、固定渦巻体の内壁が、その中央端部の先端にかけて直線や複数の円弧をつないだ複雑な形状になることが抑制され、簡素化された形状となるため、固定渦巻体の加工コストが低減される。
一方、可動渦巻体の内壁及び外壁のインボリュート開始点におけるインボリュート展開角の位相差がπ未満である場合（Φｍ_ＩＮ１−Φｍ_ＯＵＴ＜π）には、内壁インボリュート開始点Φｍ_ＩＮが可動渦巻体の中央端部先端に近づき、位相差がπ以上である場合に比して固定及び可動渦巻体の中央端部間のクリアランスが大きくなる。よって、シールオフ後の作動流体に対して可動渦巻体が行う擬似的な圧縮仕事が低減されるため、圧縮機の圧縮効率が向上され、また、可動渦巻体の内壁が簡素化された形状になるため、可動渦巻体の加工コストが低減される。

そして、上記した内壁の形状を固定及び可動渦巻体の両方に適用した場合（Φｆ_ＩＮ１−Φｆ_ＯＵＴ＜π、Φｍ_ＩＮ１−Φｍ_ＯＵＴ＜π）には、各渦巻体の両方の擬似的圧縮仕事が低減されるため、各渦巻体のいずれか一方の内壁に適用した場合に比して、圧縮機の圧縮効率が更に向上され、また、各渦巻体の両方の加工コストが低減される。
また、請求項２記載の発明によれば、固定渦巻体の内壁及び外壁のインボリュート開始点におけるインボリュート展開角の位相が略等しい場合（Φｆ_ＩＮ２＝Φｆ_ＯＵＴ）には、内壁インボリュート開始点Φｆ_ＩＮが固定渦巻体の中央端部の先端に更に近づき、固定渦巻体の中央端部の先端近傍と吐出孔とのクリアランスが更に大きくなる。よって、固定渦巻体による擬似的圧縮仕事が大幅に低減されるため、圧縮機の圧縮効率が大幅に向上される。

また、この場合には、固定渦巻体の内壁が、その中央端部の先端を除いてすべてインボリュート曲線で形成されて更に簡素化された形状となるため、可動渦巻体の加工コストが大幅に低減される。
一方、可動渦巻体の内壁及び外壁のインボリュート開始点におけるインボリュート展開角の位相が略等しい場合（Φｍ_ＩＮ２＝Φｍ_ＯＵＴ）には、上記固定渦巻体の場合と同様に、可動渦巻体による擬似的圧縮仕事が大幅に低減されるため、圧縮機の圧縮効率が大幅に向上され、可動渦巻体の加工コストも大幅に低減される。

そして、上記内壁の形状を固定及び可動渦巻体の両方に適用した場合（Φｆ_ＩＮ２＝Φｆ_ＯＵＴ、Φｍ_ＩＮ２＝Φｍ_ＯＵＴ）には、各渦巻体のいずれか一方の内壁に適用した場合に比して、各渦巻体の両方の擬似的圧縮仕事が大幅に低減されるため、圧縮機の圧縮効率が極めて向上され、且つ各渦巻体の両方の加工コストが大幅に低減される。

図１はスクロール圧縮機を示し、このスクロール圧縮機は車両を空調するための冷凍回路に組み込まれ、冷凍回路を循環する冷媒の圧縮に使用される。
スクロール圧縮機はリアケーシング１０及びフロントケーシング１２を備え、リアケーシング１０内にスクロールユニット１４が収容されている。スクロールユニット１４はリアケーシング１０に固定された固定スクロール１６と、この固定スクロール１６に対して噛み合うように組付けられた可動スクロール１８とからなり、この可動スクロール１８の旋回運動により、スクロールユニット１４は冷媒の吸入から圧縮を経て吐出までの一連のプロセスを連続して実行する。

より詳しくは、リアケーシング１０内にはその端壁とスクロールユニット１４の固定スクロール１６との間に吐出室２０が形成され、この吐出室２０は固定スクロール１６の端壁１６ａに穿設された吐出孔２４にリードバルブタイプの吐出弁２５を介して接続可能である一方、リアケーシング１０に形成した吐出ポート（図示しない）を介して冷凍回路の冷媒循環経路に接続されている。

なお、リアケーシング１０には冷媒の吸入ポート（図示しない）もまた形成されており、この吸入ポートは冷媒循環経路からリアケーシング１０内に冷媒を導入し、導入された冷媒はスクロールユニット１４内に吸入される。
一方、フロントケーシング１２内には駆動軸２６が配置され、この駆動軸２６は大径端部２８及び小径軸部３０を有する。大径端部２８はニードル軸受３２を介してフロントケーシング１２に回転自在に支持され、小径軸部３０はボール軸受３４を介してフロントケーシング１２に回転自在に支持されている。更に、小径軸部３０とフロントケーシング１２との間にはリップシール３６が配置され、このリップシール３６はフロントケーシング１２内を気密に区画している。

駆動軸２６の小径軸部３０はフロントケーシング１２から突出し、この突出端が電磁クラッチを内蔵した駆動プーリ３８に連結され、この駆動プーリ３８は軸受４０を介してフロントケーシング１２に回転自在に支持されている。駆動プーリ３８はベルトを介して車両のエンジン側の出力プーリに接続され、エンジンからの動力を受けて回転される。従って、エンジンの駆動中、駆動プーリ３８内の電磁クラッチがオン作動されていれば、駆動軸２６は駆動プーリ３８とともに回転される。

一方、駆動軸２６の大径端部２８からは可動スクロール１８に向けてクランクピン４２が突出され、このクランクピン４２は偏心ブッシュ４４及びニードル軸受４６を介して可動スクロール１８のボス４８を支持している。従って、駆動軸２６が回転されると、クランクピン４２及び偏心ブッシュ４４を介して可動スクロール１８が旋回運動する。
より詳しくは、固定スクロール１６はその端壁１６ａに一体に立設された固定渦巻体６０を有し、可動スクロール１８にもその端壁１８ａに一体に立設された可動渦巻体６２を有し、吐出孔２４は、固定渦巻体６０の中央端部６０ａの近傍に位置づけられ、この中央端部６０ａとの間には一定のクリアランスが確保されている。

一方、固定スクロール１６には端壁１６ａの内面上に耐摩耗性材料からなる固定ボトムプレート６４を備え、この固定ボトムプレート６４は渦巻形状をなし、固定渦巻体６０のターン間に形成される渦巻スペースに配置されている。固定ボトムプレート６４には可動渦巻体６２の可動チップシール６６が摺接され、固定ボトムプレート６４は可動渦巻体６２とともに可動チップシール６６が旋回運動する際、その旋回運動領域をカバーする大きさを有する。しかしながら、固定ボトムプレート６４は吐出孔２４を閉塞するものではなく、固定ボトムプレート６４における中央端部の先端と吐出孔２４との間には一定のクリアランスが確保されている。こうして、固定渦巻体６０と可動渦巻体６２とが協働することで冷媒の吸入から圧縮を経て吐出孔２４から圧縮された冷媒が吐出される。

なお、可動スクロール１８もまた上述した固定ボトムプレート６４と同様な可動ボトムプレート６８を備えており、可動スクロール１８の旋回運動中、可動ボトムプレート６８に対して固定渦巻体６０の固定チップシール７０が相対的に摺接する。
また、図１中、参照符号５０は可動スクロール１８に対するカウンタウエイトを示し、このカウンタウエイト５０は偏心ブッシュ４４に取付けられている。

更に、フロントケーシング１２と可動スクロール１８の端壁１８ａとの間には自転阻止カップリングが配置されている。この実施例の場合、自転阻止カップリングはいわゆるＥＭカップリング５２からなり、ＥＭカップリング５２はそれぞれリング形状をなす可動プレート５４及び固定プレート５６双方の環状レース溝間にボール５８を挟み込んで構成されている。

以下、固定渦巻体６０、可動渦巻体６２の中央端部６０ａ、６２ａの形状について順に詳細に説明する。
図２に示されるように、固定渦巻体６０は内壁６０ｂ及び外壁６０ｃを有しており、これら内壁６０ｂ及び外壁６０ｃは、その中央端部６０ａの先端６０ｄ近傍を除き、インボリュート曲線から形成されている。

より詳しくは、図３に示されるように、固定渦巻体６０の内壁６０ｂは、基礎円ＢＣｆ上の仮想点Ｐｆ_ＩＮから延びる破線で示すインボリュート曲線ＩＣｆ_ＩＮに沿って形成され、曲線ＩＣｆ_ＩＮに沿って形成され始める点が内壁６０ｂのインボリュート開始点ＩＰｆ_ＩＮ１となっている。
また、仮想点Ｐｆ_ＩＮと基礎円ＢＣｆの中心点Ｃｆとを結ぶ線分から、インボリュート開始点ＩＰｆ_ＩＮ１における接線の垂線が基礎円ＢＣｆに接する接点ＣＰｆ_ＩＮ１と中心点Ｃｆとを結ぶ線分に亘って、曲線ＩＣｆ_ＩＮの展開方向に中心点Ｃｆを基点とした角度Φｆ_ＩＮ１が形成されている。この角度Φｆ_ＩＮ１は、基礎円ＢＣｆ上の仮想点Ｐｆ_ＩＮから展開するインボリュート曲線の開始点ＩＰｆ_ＩＮ１におけるインボリュート展開角であり、このインボリュート展開角が決まるとインボリュート曲線上の点が一義に決定されることから、以降、インボリュート開始点ＩＰｆ_ＩＮ１をインボリュート開始点Φｆ_ＩＮ１とも称する（後述する他のインボリュート開始点も同様とする）。

一方、固定渦巻体６０の外壁６０ｃは、内壁６０ｂのインボリュート曲線ＩＣｆ_ＩＮと同一の基礎円ＢＣｆ上の異なる仮想点Ｐｆ_ＯＵＴから開始される破線で示すインボリュート曲線ＩＣｆ_ＯＵＴに沿って形成されており、外壁６０ｃが曲線ＩＣｆ_ＯＵＴに沿って形成され始める点がインボリュート開始点ＩＰｆ_ＯＵＴとなっている。換言すると、この開始点ＩＰｆ_ＯＵＴの接線の垂線が基礎円ＢＣｆに接して形成される接点ＣＰｆ_ＯＵＴ及び仮想点Ｐｆ_ＯＵＴが、曲線ＩＣｆ_ＯＵＴの展開方向に中心点Ｃｆを基点とした角度Φｆ_ＯＵＴが形成され、外壁６０ｃ上にインボリュート開始点Φｆ_ＯＵＴを形成している。

ここで、内壁６０ｂは、中央端部６０ａの先端６０ｄからインボリュート開始点Φｆ_ＩＮ１までは、直線及び複数の円弧をつなぎ合わせた形状となっており、先端６０ｄ近傍では、インボリュート曲線ＩＣｆ_ＩＮより吐出孔２４に近づく方向、すなわち、吐出孔２４とのクリアランスが小さくなる方向に形成されている。
一方、外壁６０ｃのインボリュート開始点Φｆ_ＯＵＴは、インボリュート開始点Φｆ_ＩＮ１に比して、固定渦巻体６０の中央端部６０ａの先端６０ｄにより近く位置づけられている。好ましくは、後で詳述するが、基礎円ＢＣｆと同一半径の基礎円からなるインボリュート曲線で形成される可動渦巻体６２の内壁６２ｂと気密に協働可能なように、先端６０ｄを半径ｒ１の半円形状の円弧で形成し、この円弧で形成された先端６０ｄ以外は外壁６０ｃをインボリュート曲線ＩＣｆ_ＯＵＴで形成するべく、先端６０ｄ近傍、好適には先端６０ｄの端縁にインボリュート開始点Φｆ_ＯＵＴが位置づけられている。

より詳しくは、これら内壁６０ｂ及び外壁６０ｃの各インボリュート開始点Φｆ_ＩＮ１、Φｆ_ＯＵＴは、インボリュート展開角の位相差が、π未満、換言すると角度にして１８０度未満となっている。すなわち、インボリュート展開角の位相は、Φｆ_ＩＮ１−Φｆ_ＯＵＴ＜πの関係式を満たしている。
好ましくは、内壁６０ｂが、外壁６０ｃと同様に半径ｒ１の半円形状の円弧となる先端６０ｄ以外はインボリュート曲線ＩＣｆ_ＩＮで形成されるべく、インボリュート開始点が開始点Φｆ_ＩＮ２（図示しない）となっており、この開始点Φｆ_ＩＮ２は開始点Φｆ_ＯＵＴと同一の接線で同一の接点ＣＰｆ_ＯＵＴにおいて基礎円ＢＣｆに接すべく位置づけられる。すなわち、内壁６０ｂ及び外壁６０ｃの各インボリュート開始点Φｆ_ＩＮ２、Φｆ_ＯＵＴにおけるインボリュート展開角の位相が略等しくなって、位相差が生じたとしても角度にして約１０度程度の範囲内にあり、更に好適にはその位相差がゼロ、すなわち、インボリュート展開角の位相がΦｆ_ＩＮ２＝Φｆ_ＯＵＴの関係式を満たしている。

こうして、内壁６０ｂは、半径ｒ１の半円形状となる先端６０ｄから連なるようにインボリュート曲線ＩＣｆ_ＩＮで形成されるため、インボリュート開始点Φｆ_ＩＮ１である場合に比して、内壁６０ｂと吐出孔２４とのクリアランスが大きくなる。
次に、図４に示されるように、可動渦巻体６２は、内壁６２ｂ及び外壁６２ｃを有しており、これら内壁６２ｂ及び外壁６２ｃは、その中央端部６２ａの先端６２ｄ近傍を除き、インボリュート曲線から形成されている。

より詳しくは、図５に示されるように、可動渦巻体６２の内壁６２ｂは、基礎円ＢＣｍ上の仮想点Ｐｍ_ＩＮから展開される破線で示すインボリュート曲線ＩＣｍ_ＩＮに沿って形成され、内壁６２ｂが曲線ＩＣｍ_ＩＮに沿って形成され始める点がインボリュート開始点ＩＰｍ_ＩＮ１となっている。この開始点ＩＰｍ_ＩＮ１の接線の垂線が基礎円ＢＣｍに接して接点ＣＰｍ_ＩＮ１を形成し、この接点ＣＰｍ_ＩＮ１は、仮想点Ｐｍ_ＩＮと基礎円ＢＣｍの中心点Ｃｍを基点として曲線ＩＣｍ_ＩＮの展開方向に角度Φｍ_ＩＮ１をなしている。この角度Φｍ_ＩＮ１は、基礎円ＢＣｍ上の仮想点Ｐｍ_ＩＮから展開するインボリュート曲線のインボリュート展開角であり、インボリュート開始点Φｆ_ＩＮ１を形成している。

一方、可動渦巻体６２の外壁６２ｃは、内壁６２ｂが形成されるインボリュート曲線ＩＣｍ_ＩＮと同一の基礎円ＢＣｍ上の異なる仮想点Ｐｍ_ＯＵＴから開始される破線で示すインボリュート曲線ＩＣｍ_ＯＵＴに沿って形成されており、外壁６２ｃが曲線ＩＣｍ_ＯＵＴに沿って形成され始める点がインボリュート開始点ＩＰｍ_ＯＵＴとなっている。この開始点ＩＰｍ_ＯＵＴの接線の垂線が基礎円ＢＣｍに接して形成される接点ＣＰｍ_ＯＵＴ及び仮想点Ｐｍ_ＯＵＴが中心点Ｃｍを基点として曲線ＩＣｍ_ＯＵＴの展開方向に角度Φｍ_ＯＵＴで展開し、外壁６２ｃ上にインボリュート開始点Φｍ_ＯＵＴを形成している。

ここで、内壁６２ｂは、中央端部６２ａの先端６２ｄからインボリュート開始点Φｍ_ＩＮ１までは、直線及び複数の円弧をつなぎ合わせた形状となっており、先端６２ｄ近傍では、インボリュート曲線ＩＣｍ_ＩＮより可動渦巻体６０の中心に近づく方向、すなわち、この中心におけるクリアランスが小さくなる方向に形成されている。
一方、外壁６２ｃのインボリュート開始点Φｍ_ＯＵＴは、インボリュート開始点Φｍ_ＩＮ１に比して、可動渦巻体６２の中央端部６２ａの先端６２ｄにより近く位置づけられている。好ましくは、固定渦巻体６０の内壁６０ｂのインボリュート曲線と気密に協働可能なように、この円弧で形成された先端６２ｄを半径ｒ２の半円形状の円弧で形成し、この円弧で形成された先端６２ｄ以外は外壁６２ｃがインボリュート曲線ＩＣｍ_ＯＵＴで形成されるべく、先端６２ｄ近傍、好適には先端６２ｄの端縁にインボリュート開始点Φｍ_ＯＵＴが位置づけられている。

より詳しくは、内壁６２ｂ及び外壁６２ｃの各インボリュート開始点Φｍ_ＩＮ１、Φｍ_ＯＵＴにおけるインボリュート展開角の位相差は、π未満、換言すると角度にして１８０度未満となっており、Φｍ_ＩＮ１−Φｍ_ＯＵＴ＜πの関係式を満たしている。
好ましくは、内壁６２ｂは、外壁６２ｃと同様に半径ｒ２の半円形状の円弧となる先端６２ｄ以外はインボリュート曲線ＩＣ_ＭＩＮで形成されるべく、インボリュート開始点が開始点Φｍ_ＩＮ２（図示しない）となっており、この開始点Φｍ_ＩＮ２は開始点ΦＭ_ＯＵＴと同一の接線で同一の接点ＣＰｍ_ＯＵＴにおいて基礎円ＢＣｍに接すべく位置づけられる。すなわち、内壁６２ｂ及び外壁６２ｃの各インボリュート開始点Φｍ_ＩＮ２、Φｍ_ＯＵＴにおけるインボリュート展開角の位相が略等しくなって位相差は角度にして約１０度程度の範囲内にあり、更に好適にはその位相差がゼロとなってΦｍ_ＩＮ２＝Φｍ_ＯＵＴの関係式を満たしている。

こうして、内壁６２ｂは、半径ｒ２の半円形状となる先端６２ｄから連なるようにインボリュート曲線ＩＣｍ_ＩＮで形成され、インボリュート開始点Φｍ_ＩＮ１である場合に比して、固定及び可動渦巻体６０、６２間のクリアランスが大きくなる方向に形成される。
以上のように、本実施形態では、固定渦巻体６０の内壁６０ｂ及び外壁６０ｃのインボリュート開始点Φｆ_ＩＮ１、Φｆ_ＯＵＴにおけるインボリュート展開角の位相差はπ未満（Φｆ_ＩＮ１−Φｆ_ＯＵＴ＜π）となり、また、可動渦巻体６２の内壁６２ｂ及び外壁６２ｃのインボリュート開始点Φｍ_ＩＮ、Φｍ_ＯＵＴにおけるインボリュート展開角の位相差もπ未満（Φｍ_ＩＮ１−Φｍ_ＯＵＴ＜π）となっている。

一方、再び図３をみると、固定渦巻体６０の内壁６０ｂのインボリュート開始点がΦｆ_ＩＮである従来の場合には、インボリュート開始点Φｆ_ＩＮ、Φｆ_ＯＵＴにおけるインボリュート展開角の位相差がπとなっており、開始点Φｆ_ＩＮまでは２点鎖線で示されるように、固定渦巻体６０の中央端部６０ａの内壁は、固定渦巻体６０の半径方向の肉厚がインボリュート曲線ＩＣｆ_ＩＮより吐出孔２４側に厚くなっている。

また、再び図５をみると、従来の可動渦巻体６２の内壁６２ｂでは、インボリュート開始点がΦｆ_ＩＮに位置づけられ、インボリュート開始点Φｆ_ＩＮ、Φｆ_ＯＵＴにおけるインボリュート展開角の位相差がπとなっている。そして、インボリュート開始点Φｆ_ＩＮまでは２点鎖線で示され、内壁６０ｂと同様に内壁６２ｂも、可動渦巻体６２の半径方向の肉厚がインボリュート曲線ＩＣｍ_ＩＮより可動渦巻体６２の中心に向けて厚くなっている。

このように、固定及び可動渦巻体６０、６２の内壁６０ｂ、６２ｂのインボリュート開始点Φｆ_ＩＮ、Φｍ_ＩＮをそれぞれΦｆ_ＩＮ１、Φｍ_ＩＮ１にして、それぞれ中央端部６０ａ、６２ａの先端６０ｄ、６２ｄに近づけることにより、よりインボリュート曲線ＩＣｆ_ＩＮ、ＩＣｍ_ＩＮに沿う形状で内壁６０ｂ、６０ｃが形成される。よって、固定渦巻体６０の中央端部６０ａの先端６０ｄ近傍と吐出孔２４とのクリアランス、及び可動渦巻体６２の中央端部６２ａの先端６２ｄ近傍と固定渦巻体６０の内壁６０ｂとのクリアランスが共に大きくなる。

これにより、固定及び可動渦巻体６０、６２の内壁６０ｂ、６２ｂからシールオフ点からシールオフした冷媒が、再び内壁６０ｂ、６２ｂによって圧縮されることが抑制され、過圧縮されることなく吐出孔２４から吐出される。すなわち、このシールオフ後の冷媒に対して固定及び可動渦巻体６０、６２ｂがそれぞれ行う擬似的な圧縮仕事が低減され、圧縮機の圧縮効率が大幅に向上される。なお、固定及び可動渦巻体６０、６２の渦巻巻数が、特に、吐出孔２４からの冷媒の所望の吐出圧力を得るのに十分な確保されている圧縮機の場合には、このようなシールオフ後の冷媒が擬似圧縮され難くすることによる圧縮効率の向上効果がより顕著となる。

また、固定及び可動渦巻体６０、６２の内壁６０ｂ、６２ｂが、よりインボリュート曲線ＩＣｆ_ＩＮ、ＩＣｍ_ＩＮに沿って形成され、その中央端部６０ａ、６２ａの先端６０ｄ、６２ｄにかけて直線や複数の円弧をつないだ複雑な形状になることが抑制され、簡素化された形状になるため、固定及び可動渦巻体６０、６２の加工コストが低減される。
好ましくは、固定及び可動渦巻体６０、６２の内壁６０ｂ、６２ｂのインボリュート開始点をΦｆ_ＩＮ２、Φｍ_ＩＮ２とすると、対応する外壁６０ｃ、６２ｃのインボリュート開始点Φｆ_ＯＵＴ、Φｍ_ＯＵＴとのインボリュート展開角の位相が略等しくなる（Φｆ_ＩＮ２＝Φｆ_ＯＵＴ、Φｍ_ＩＮ２＝Φｍ_ＯＵＴ）。

これにより、内壁６０ｂ、６２ｂのインボリュート開始点が固定及び可動渦巻体６０、６２の中央端部６０ａ、６２ａの先端６０ｄ、６２ｄに更に近づき、上記クリアランスが更に大きくなるため、固定及び可動渦巻体６０、６２による擬似的圧縮仕事が大幅に低減され、圧縮機の圧縮効率が極めて向上される。
また、固定及び可動渦巻体６０、６２が、その中央端部６０ａ、６２ａの先端６０ｄ、６２ｄを除いてすべてインボリュート曲線ＩＣｆ_ＩＮ、ＩＣｍ_ＩＮで形成される。よって、固定及び可動渦巻体６０、６２の内壁６０ｂ、６２ｂにおける直線や複数の円弧をつないだ複雑な形状が防止されて更に簡素化された形状になるため、固定及び可動渦巻体６０、６２の加工コストが大幅に低減される。

更に、内壁６０ｂ、６２ｂがインボリュート曲線ＩＣｆ_ＩＮ、ＩＣｍ_ＩＮのみで形成されて高圧冷媒による応力集中が生じない理想的な形状となり、固定及び可動渦巻体６０、６２の中央端部６０ａ、６２ａの相対的な強度が向上する。
以上で本発明の実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。

例えば、上記実施形態では、固定及び可動渦巻体６０、６２の内壁６０ｂ、６２ｂの両方のインボリュート開始点が、外壁６０ｃ、６２ｃのインボリュート開始点と、Φｆ_ＩＮ１−Φｆ_ＯＵＴ＜π、及びΦｍ_ＩＮ１−Φｍ_ＯＵＴ＜π、好ましくは、Φｆ_ＩＮ２＝Φｆ_ＯＵＴ、及びΦｍ_ＩＮ２＝Φｍ_ＯＵＴのインボリュート展開角における位相の関係式を満たしているが、内壁６０ｂ、６２ｂのいずれか一方がこの関係式を満たすだけでもよく、この場合にも、Φｆ_ＩＮ−Φｆ_ＯＵＴ≧π、及びΦｍ_ＩＮ−Φｍ_ＯＵＴ≧πとなる従来の内壁６０ｂ、６２ｂに比して、圧縮機の圧縮効率が向上し、該当する渦巻体の加工性が向上する。

スクロール圧縮機を示した断面図である。 図１の固定スクロールをII方向からみた平面図である。 図２の中央部近傍の拡大図である。 図１の可動スクロールをIV方向からみた平面図である。 図４の中央部近傍の拡大図である。

符号の説明

１６ 固定スクロール
１６ａ 端壁
１８ 可動スクロール
１８ａ 端壁
２４ 吐出孔
６０ 固定渦巻体
６０ａ 中央端部
６０ｂ 内壁
６０ｃ 外壁
６０ｄ 先端
６２ 可動渦巻体
６２ａ 中央端部
６２ｂ 内壁
６２ｃ 外壁
６２ｄ 先端
Φｆ_ＩＮ１ 固定渦巻体の内壁のインボリュート開始点（インボリュート展開角）
Φｆ_ＩＮ２ 固定渦巻体の内壁のインボリュート開始点（インボリュート展開角）
Φｆ_ＯＵＴ 固定渦巻体の外壁のインボリュート開始点（インボリュート展開角）
Φｍ_ＩＮ１ 可動渦巻体の内壁のインボリュート開始点（インボリュート展開角）
Φｍ_ＩＮ２ 可動渦巻体の内壁のインボリュート開始点（インボリュート展開角）
Φｍ_ＯＵＴ 可動渦巻体の外壁のインボリュート開始点（インボリュート展開角）

Claims (2)

1. 吐出孔を有する端壁、及び該端壁に立設され、内壁及び外壁を含む固定渦巻体を有する固定スクロールと、
   前記端壁に対峙する端壁、及び該端壁に立設され、内壁及び外壁を含み、前記固定渦巻体と協働して圧縮された作動流体を前記吐出孔から吐出させる可動渦巻体を有する可動スクロールとを具備し、
   同一基礎円上の異なる仮想点から各インボリュート曲線が延び、前記各渦巻体の前記内壁及び外壁は、前記各インボリュート曲線に沿って該内壁及び外壁が形成され始めるインボリュート開始点をそれぞれ有し、前記仮想点と前記基礎円の中心とを結ぶ線分から、前記インボリュート開始点における接線の垂線が前記基礎円と接する接点と前記中心とを結ぶ線分に亘って、前記インボリュート曲線の展開方向に前記中心を基点としたインボリュート展開角がそれぞれ形成され、
   前記各渦巻体の前記外壁の前記インボリュート開始点は、同一渦巻体の中央端部先端近傍に位置づけられるとともに、少なくとも前記各渦巻体のいずれか一方の前記内壁及び外壁の前記インボリュート展開角の位相差がπ未満であることを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 前記インボリュート展開角の位相が略等しいことを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。

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