JP2008202567A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、漏れ損失が少なく、高効率であり、かつ揺動スクロールの揺動側渦巻歯の先端面および歯底面の摩耗量を抑制できるスクロール圧縮機を得る。
【解決手段】両面に揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび揺動側下渦巻歯３１Ｍを有するアルミニウムを主成分とする材料で作製された揺動スクロール３１と、揺動スクロール３１の両面に対向して設置され、それぞれ揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび揺動側下渦巻歯３１Ｍに咬合する固定側上渦巻歯３３Ｅおよび固定側下渦巻歯３４Ｅを有する上側および下側固定スクロール３３，３４と、を備え、上側固定スクロール３３の固定側上渦巻歯３３Ｅの先端面および固定側上渦巻歯３３Ｅに咬合する揺動側上渦巻歯３１Ｌの先端面にのみチップシール３６を装着し、下側固定スクロール３４の表面硬度と同等の表面硬度を有する硬質層２９が揺動スクロール３１の表面に形成されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、揺動スクロールの両面に渦巻歯を形成したスクロール圧縮機に関するものであり、特にスクロール圧縮機の摩耗抑制技術に関するものである。

スクロール圧縮機の１つの方式として、両面に渦巻歯を形成した揺動スクロールと、それぞれの渦巻歯に咬合するよう渦巻歯を形成した１対の固定スクロールとから構成されているものがある（例えば、特許文献１参照）。以下、両面渦巻型スクロール圧縮機という。このような両面渦巻型スクロール圧縮機では、揺動スクロールの両面に圧縮室が形成されるので、圧縮されたガスによる軸方向のスラスト荷重は互いに相殺される。

一方、両面渦巻型スクロール圧縮機では、圧縮室が２つ存在するので、圧縮側から吸入側への漏れが生じやすい構造となっており、漏れ損失を小さくするためには、それぞれの渦巻歯と対向する台板との隙間を小さくする必要がある。しかしながら、２つの固定スクロール間で揺動スクロールが拘束されることなく運動するためには、それぞれの渦巻歯と台板との隙間（以下、渦巻歯先端隙間という）は、組立精度等を考慮すればあまり小さく設定することはできない。

上述の課題を解決するために、揺動スクロールにおける両面の渦巻歯の先端面および２つの固定スクロールにおける渦巻歯の先端面のそれぞれに溝を設け、その溝にチップシールを装着することによって、渦巻歯先端隙間からの漏れを抑制し、漏れ損失の低減を図る改良型の従来の両面渦巻型スクロール圧縮機が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平３−２３７２０２号公報（第９頁、第１図） 特開平９−３２４７７０号公報（第２頁〜第３頁、図２）

しかしながら、改良型の従来の両面渦巻型スクロール圧縮機では、チップシール側面の渦巻歯先端隙間から、渦巻歯に沿った方向への漏れが抑制できない。特に、両面渦巻型のスクロール圧縮機においては、この漏れの経路が揺動スクロールの両面の２箇所となるので、両面渦巻型スクロール圧縮機の高性能化を図る上で、渦巻歯先端隙間からの漏れ損失を低減することは、重要な課題となっている。

この渦巻歯先隙間からの漏れ損失を低減するための従来の技術として、両面に渦巻歯を有する揺動スクロールの一方の渦巻歯とこれに咬合する固定スクロールの渦巻歯のみにチップシールを装着し、スラスト荷重負荷手段によって揺動スクロールのチップシールが装着されていない側の渦巻歯の先端面と歯底面がチップシールを装着していない固定スクロールの渦巻歯の先端面と歯底面に押し付けられるという対策が講じられている。

この種の両面渦巻型スクロール圧縮機では、圧縮機の運転中に発生する遠心力を抑制するという観点から、揺動スクロールの軽量化を目的に揺動スクロールをアルミニウムによって作製する場合がある。揺動スクロールをアルミニウムによって作製し、特に作動圧力が高くなる二酸化炭素を冷媒に適用した場合には、チップシールを装着していない揺動スクロールと固定スクロールの先端面と歯底面が互いに非常に大きな荷重で押し付けられる状態ですべり摺動を行うため、アルミニウムで作製された揺動スクロールに摩耗が発生するという不具合がった。

また、二酸化炭素を冷媒に適用した場合、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのように軟質の材料をチップシールに適用すると、チップシールが塑性変形を起こし、漏れ損失が増加するため、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などを主成分とする硬質のチップシール材が適用される。このとき、揺動スクロールがアルミニウムによって作製されていると、固定スクロールの歯先に取り付けられたチップシールによって揺動スクロールの歯底面が摩耗を起こすという不具合があった。

この発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、漏れ損失が少なく、高効率であり、かつ揺動スクロールの揺動側渦巻歯の先端面および歯底面の摩耗量を抑制できるスクロール圧縮機を得ることを目的としている。

この発明によるスクロール圧縮機は、両面に揺動側渦巻歯を有する揺動スクロールと、前記揺動スクロールの両面に対向して設置され、それぞれ前記揺動側渦巻歯に咬合する固定側渦巻歯を有する第１および第２固定スクロールと、を備え、前記第１固定スクロールから前記第２固定スクロールに向かう方向のスラスト荷重が前記揺動スクロールに負荷されるように構成されている。そして、チップシールが、前記第１固定スクロールの固定側渦巻歯の先端面および前記第１固定スクロールの固定側渦巻歯に咬合する前記揺動側渦巻歯の先端面にのみ装着され、前記揺動スクロールがアルミニウムを主成分とする材料で作製され、前記第１および第２固定スクロールが鉄を主成分とする材料で作製され、さらに前記第２固定スクロールの表面硬度と同等の表面硬度を有する硬質層が前記揺動スクロールの表面に形成されている。

この発明によれば、揺動スクロールがアルミニウムを主成分とする材料によって作製されているので、揺動スクロールが軽量化され、運転中の遠心力が大きく低減される。また、第１および第２固定スクロールが鉄を主成分とする材料によって作製されているので、第１および第２固定スクロールが揺動スクロールを介して作用するスラスト荷重に耐え、優れた耐久性が実現できる。さらに、第２固定スクロールの表面硬度と同等の表面硬度を有する硬質層が前記揺動スクロールの表面に形成されているので、運転による揺動スクロールの摩耗が抑制され、揺動スクロールの摩耗に起因する漏れ損失が少なくなり、高効率であるスクロール圧縮機を提供できる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る両面渦巻型スクロール圧縮機の構成を示す断面図である。

図１において、両面渦巻型スクロール圧縮機は、縦型の密閉容器１を備えている。そして、モータ２が密閉容器１内の上方に配設され、圧縮部３がモータ２の下方に配設されている。この圧縮部３のさらに下方には、潤滑油４１を貯留するための潤滑油溜め室４が形成されている。また、密閉容器１の側面であってモータ２と圧縮部３との中間部には、ガスを吸入するための吸入管５が設けられ、圧縮部３には、圧縮したガスを吐出するための吐出管８が設けられている。さらに、密閉容器１の上端には、電力を供給するためのガラス端子６が設けられている。モータ２は、リング状に形成されたステータ２１と、このステータ２１の内部で回転し得るように支持されたロータ２２とから構成されている。また、主軸７は、その一端部がロータ２２の軸心位置に穿設されたシャフト挿入孔に挿入されて焼き嵌め固定され、圧縮部３を貫通して、主軸７の他端部が、潤滑油溜め室４の潤滑油４１中に浸漬されている。

圧縮部３は、揺動スクロール３１と、揺動スクロール３１の両面に対向するように設置された第１固定スクロールとしての上側固定スクロール３３および第２固定スクロールとしての下側固定スクロール３４と、下側固定スクロール３４と揺動スクロール３１との間に配設された周知のオルダム継手３５とを有している。揺動スクロール３１の台板３１Ｂの両面には、それぞれ対称的で高さも等しい揺動側上渦巻歯３１Ｌと揺動側下渦巻歯３１Ｍが設置されている。

また、上側固定スクロール３３の台板３３Ａには、揺動スクロール３１と対向する面に揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌと咬合するように固定側上渦巻歯３３Ｅが設置されており、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌと上側固定スクロール３３の固定側上渦巻歯３３Ｅとで上側圧縮室３２Ａを形成している。同様に、下側固定スクロール３４の台板３４Ａには、揺動スクロール３１と対向する面に揺動スクロール３１の揺動側下渦巻歯３１Ｍと咬合するように固定側下渦巻歯３４Ｅが設置されており、揺動スクロール３１の揺動側下渦巻歯３１Ｍと下側固定スクロール３４の固定側下渦巻歯３４Ｅとで下側圧縮室３２Ｂを形成している。

揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌの先端面および上側固定スクロール３３の固定側上渦巻歯３３Ｅの先端面には、チップシール３６が装着されている。また、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび揺動側下渦巻歯３１Ｍの内周であって主軸７の外周には、それぞれシールリング３７が設けられている。なお、揺動スクロール３１の揺動側下渦巻歯３１Ｍの先端面および下側固定スクロール３４の固定側下渦巻歯３４Ｅの先端面には、チップシール３６が装着されていない。

図２はこの発明の実施の形態１に係る両面渦巻型スクロール圧縮機における揺動スクロールの構成を説明する図で、図２の（ａ）は揺動スクロールの上面図、図２の（ｂ）は揺動スクロールの下面図である。図３は図２の（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。また、図４はこの発明の実施の形態１に係る両面渦巻型スクロール圧縮機における揺動スクロールの中心部に位置する球根部の構成を説明する図で、図４の（ａ）は球根部の形状を示す斜視図、図４の（ｂ）は球根部の上面および下面に設置されるシールリングの構成を示す斜視図である。以下に、揺動スクロール３１の詳細な構成を説明する。

図２乃至図４に示すように、揺動スクロール３１は、中心部を構成し、円弧等の曲線からなる球根部３１Ａと、球根部３１Ａの外周壁面から径方向外方に延設された円板状の台板３１Ｂとを有している。台板３１Ｂの上面および下面には、対称的で球根部３１Ａとほぼ同じ高さである揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび揺動側下渦巻歯３１Ｍがインボリュート曲線あるいは円弧によって形成されている。ここで、対称的とは、渦巻歯の厚さｔ、高さｈ、ピッチｐ、巻数ｎがすべて等しくなるように構成されていることを意味する。
揺動側上渦巻歯３１Ｌの先端面には、チップシール３６を装着するためのチップシール溝３１Ｈが形成されている。一方、揺動側下渦巻歯３１Ｍの先端面には、チップシール３６を装着するためのチップシール溝は形成されていない。

球根部３１Ａには、その中心部に主軸７が貫通する円筒状の主軸孔３１Ｃが形成されている。そして、揺動軸受３１Ｄが、主軸孔３１Ｃに圧入等により固定されて、球根部３１Ａに内嵌状態に取り付けられている。揺動軸受３１Ｄの外周部であって、球根部３１Ａの上面および下面のそれぞれには、上側シールリング溝３１Ｅおよび下側シールリング溝３１Ｆが形成されている。そして、図４に示される合い口３７Ａを有するシールリング３７が、上側シールリング溝３１Ｅおよび下側シールリング溝３１Ｆのそれぞれに装着される。さらに、球根部３１Ａの外側には、上側圧縮室３２Ａと下側圧縮室３２Ｂとを繋ぐ連通口３１Ｋが設けられている。

この実施の形態１では、揺動スクロール３１は、圧縮機の運転中に発生する遠心力を抑制するために、アルミニウムを主成分とする材料で作製し、軽量化を図っている。上側固定スクロール３３および下側固定スクロール３４は、固定側であるので、鉄を主成分とする材料で作製し、強度を高めている。

アルミニウムを主成分とする材料で作製された揺動スクロール３１の表面硬度は、ビッカース硬度で、１５０〜２２０Ｈｖ程度である。鉄を主成分とする材料で作製された上側固定スクロール３３および下側固定スクロール３４の表面硬度は、３００Ｈｖ程度である。チップシール３６は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）で作製され、上側固定スクロール３３および下側固定スクロール３４の表面硬度と同等の表面硬度を有している。ここで、アルミニウムを主成分とする材料には、純アルミニウムや組成にシリコンを含有するアルミニウム合金などが用いられる。鉄を主成分とする材料には、炭素鋼や鋳鉄、クロムモリブデン鋼及び鋳鋼などが用いられる。

さらに、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）またはシリコンを含有したダイモンドライクカーボンを真空蒸着により揺動スクロール３１の全面に被覆し、硬質層２９を形成している。一般的に、ＤＬＣ被膜は５００℃以上の雰囲気で成膜され、その表面硬度は、２５００〜３０００Ｈｖ程度有しているが、ここでは、処理温度を１００℃以下に抑制することによってその表面硬度を鉄やＰＰＳ及びＰＥＥＫと同等の３００〜４００Ｈｖ程度に抑制した。つまり、この硬質層２９は、上側固定スクロール３３や下側固定スクロール３４及びチップシール３６の表面硬度と同等の表面硬度を有するように形成されている。

なお、ビッカース硬度で２２０Ｈｖのシリコンを含有したアルミニウム、ダイアモンドライクカーボンの成膜を行うことにより、表面硬度をビッカース硬度で３５０Ｈｖ及び４１０Ｈｖとしたシリンコンを含有するアルミニウム、さらにチップシール材料の１つであり、表面硬度がビッカース硬度で３００ＨｖのＰＰＳを使用した摩耗試験を実施した結果、２２０Ｈｖのアルミニウム、４１０Ｈｖのダイアモンドライクカーボンを成膜したアルミニウムでは摩耗量の増大が発生し、３５０Ｈｖのダイアモンドライクカーボンを成膜したアルミニウムでは摩耗量が極めて少なく抑制された。したがって、揺動スクロール３１の表面硬度は、上側固定スクロール３３や下側固定スクロール３４及びチップシール３６と同等の３００〜４００Ｈｖとすることが望ましい。

図５はシールリングの接触シール作用の効果を説明するためにシールリング周辺を拡大した断面図である。
図５に示すように、シールリング３７は、仕切られる両側の圧縮室の差圧によって、矢印で示すように高圧側である左方および下方から押圧される。このため、シールリング３７は、上側シールリング溝３１Ｅ内で上側シールリング溝３１Ｅの右方の壁および上方の上側固定スクロール３３の台板３３Ａに押し付けられて、揺動スクロール３１と上側固定スクロール３３との間の接触シールを行う。このシールリング３７の接触シール作用は、揺動スクロール３１の下面側、すなわち揺動スクロール３１と下側固定スクロール３４との間でも同様である。

また、図２および図３に示すように、揺動スクロール３１には、上側圧縮室３２Ａおよび下側圧縮室３２Ｂで圧縮されたガスを合流させて下側固定スクロール３４の吐出口３４Ｆへ導く連通口３１Ｋが設けられている。連通口３１Ｋは、上側シールリング溝３１Ｅおよび下側シールリング溝３１Ｆの外周側に、台板３１Ｂを上下方向に貫通して形成されている。この連通口３１Ｋは、揺動側上渦巻歯３１Ｌ、揺動側下渦巻歯３１Ｍで仕切られた圧縮室をまたがず、かつ公転運動中も下側固定スクロール３４に設けた吐出口３４Ｆと常時連通する位置に設けられている。

図６はこの発明の実施の形態１に係る両面渦巻型スクロール圧縮機における下側固定スクロールの構成を説明する図であり、図６の（ａ）はその上面図、図６の（ｂ）は図６の（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。以下に、下側固定スクロール３４の構成について図６を参照しつつ説明する。

図６に示すように、下側固定スクロール３４の台板３４Ａの中心部には、主軸７が貫通する主軸孔３４Ｂが形成されている。そして、主軸受３４Ｃが主軸孔３４Ｂに圧入等により固定されて、下側固定スクロール３４に取り付けられている。下側固定スクロール３４の上面であって、主軸受３４Ｃの外周部には、揺動スクロール３１の球根部３１Ａを収容して揺動スクロール３１の公転運動を許容する凹部３４Ｄが形成されている。凹部３４Ｄの外周には、揺動スクロール３１の揺動側下渦巻歯３１Ｍと同一の厚さｔ、高さｈ、ピッチｐ、巻数ｎで、かつ位相が１８０度回転した固定側下渦巻歯３４Ｅが形成されている。

凹部３４Ｄには、圧縮されたガスを吐出するための吐出口３４Ｆが、揺動スクロール３１に設置されたシールリング３７と対向せず、揺動スクロール３１の連通口３１Ｋと常時連通する位置に設けられている。また、下側固定スクロール３４には、吐出口３４Ｆと連通し、圧縮されたガスを密閉容器１に設けられた吐出管８へ導く吐出流路３４Ｇが形成されている。また、吐出流路３４Ｇ内であって吐出口３４Ｆに対向した位置に、ガスの逆流を阻止するための吐出弁３４Ｈが配設されている。さらに、下側固定スクロール３４の最外周部にはガスを下側圧縮室３２Ｂへ吸入する吸入口３４Ｊが設けられている。

なお、上側固定スクロール３３についても、吐出口３４Ｆ、吐出流路３４Ｇ等が形成されていない点を除いて、下側固定スクロール３４とほぼ同様に構成されている。
つまり、上側固定スクロール３３の台板３３Ａの中心部には、主軸７が貫通する主軸孔３３Ｂが形成されている。そして、主軸受３３Ｃが主軸孔３３Ｂに圧入等により固定されて、上側固定スクロール３３に取り付けられている。また、上側固定スクロール３３の下面であって、主軸受３３Ｃの外周部には、揺動スクロール３１の球根部３１Ａを収容して揺動スクロール３１の公転運動を許容する凹部が形成されている。この凹部の外周には、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌと同一の厚さｔ、高さｈ、ピッチｐ、巻数ｎで、かつ位相が１８０度回転した固定側上渦巻歯３３Ｅが形成されている。さらに、上側固定スクロール３３の最外周部にはガスを上側圧縮室３２Ａへ吸入する吸入口３３Ｊが設けられている。

図７はこの発明の実施の形態１に係る両面渦巻型スクロール圧縮機における揺動スクロールの中心付近を示す要部拡大断面図である。

図７において、上側固定スクロール３３の台板３３Ａの中心部には、主軸孔３３Ｂが穿設され、主軸受３３Ｃが主軸孔３３Ｂに圧入等により固定されている。また、下側固定スクロール３４の台板３４Ａの中心部には、主軸孔３４Ｂが穿設され、主軸受３４Ｃが主軸孔３４Ｂに圧入等により固定されている。さらに、揺動スクロール３１の球根部３１Ａの中心部には、主軸孔３１Ｃが穿設され、揺動軸受３１Ｄが主軸孔３１Ｃに圧入等により固定されている。
主軸７が、主軸受３３Ｃ、揺動軸受３１Ｄおよび主軸受け３４Ｃに挿通されている。スライダ３８が、主軸７に嵌着され、揺動軸受３１Ｄと主軸７との間に配置され、主軸７とともに偏芯軸を構成している。そして、主軸７の回転により、揺動スクロール３１が揺動駆動される。

揺動スクロール３１の揺動側上渦巻溝３１Ｌの先端面および上側固定スクロール３３の固定側上渦巻歯３３Ｅの先端面には、それぞれチップシール溝３１Ｈ，３３Ｈが形成され、それぞれのチップシール溝３１Ｈ，３３Ｈには、チップシール３６が装着されている。一方、揺動スクロール３１の揺動側下渦巻溝３１Ｍの先端面および下側固定スクロール３４の固定側下渦巻歯３４Ｅの先端面には、チップシール溝は形成されておらず、チップシール３６は装着されていない。

以下に、この発明の実施の形態１に示す両面渦巻型スクロール圧縮機の動作について説明する。

図１に示すように、吸入管５から密閉容器１内に吸入されたガスは、モータ２が設置された部分に流入し、モータ２を冷却する。また、吸入されたガスは、上側固定スクロール３３の外周部に設けられた吸入口３３Ｊから矢印で示すように、揺動スクロール３１の両面に形成された上側圧縮室３２Ａおよび下側圧縮室３２Ｂに導入される。

揺動スクロール３１が、上側固定スクロール３３および下側固定スクロール３４に対して、自転運動せずに公転運動することによって、周知の圧縮原理によって形成された一対の三日月形の上側圧縮室３２Ａおよび下側圧縮室３２Ｂの容積が中心に向かって次第に小さくなり、ガスは圧縮される。上側圧縮室３２Ａおよび下側圧縮室３２Ｂのそれぞれで圧縮されたガスは、吐出口３４Ｆで合流し、吐出流路３４Ｇを経て、吐出管８から圧縮容器１の外へ流出される。

以上の圧縮過程において、上側圧縮室３２Ａおよび下側圧縮室３２Ｂでは、それぞれ圧縮されたガスによってスラスト方向（軸方向）にスラスト荷重が発生する。以下に、揺動スクロール３１に作用するスラスト荷重の大きさについて説明する。図８は、揺動スクロール３１に作用するスラスト荷重を説明するための模式図である。

チップシール３６は、図５に示されるシールリング３７と同様の挙動を示し、仕切られる両側の圧縮室の差圧によって、高圧側から低圧側へ押される。図８の揺動側上渦巻歯３１Ｌの右側を高圧側（圧力Ｐ_１）、左側を低圧側（圧力Ｐ_２）とすると、チップシール３６は、右方および下方から押圧されて、チップシール溝３１Ｈ内でチップシール溝３１Ｈの左方の壁および上方の台板３３Ａに押し付けられて接触シールを行う。このため、揺動スクロール３１のチップシール溝３１Ｈの底面および内周側（右側）の渦巻歯先端面には、高圧側の圧力Ｐ_１が作用し、外周側（左側）の渦巻歯先端面には、低圧側の圧力Ｐ_２が作用する。

ここで、揺動スクロール３１に作用するスラスト荷重Ｆについて説明する。台板３１Ｂの揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび揺動側下渦巻歯３１Ｍのない部分においては、上面に作用する圧力と下面に作用する圧力とが等しいので、スラスト荷重は相殺される。

しかしながら、揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび揺動側下渦巻歯３１Ｍが配置された部分においては、揺動側上渦巻歯３１Ｌの先端面に作用する単位長さあたりのスラスト荷重Ｆ_１と揺動側下渦巻歯３１Ｍの先端面に作用する単位長さあたりのスラスト荷重Ｆ_２とは異なる。揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび揺動側下渦巻歯３１Ｍの全体の厚さをｔ、揺動側上渦巻歯３１Ｌの外周側の先端面の幅をｔ_１２とすると、揺動側上渦巻歯３１Ｌの先端面に作用する単位長さあたりのスラスト荷重Ｆ_１は、式（１）で表される。

一方、チップシールを設けていない揺動側下渦巻歯３１Ｍの先端面には、高圧側の圧力Ｐ_１と低圧側の圧力Ｐ_２とを平均した圧力が作用するので、揺動側下渦巻歯３１Ｍの先端面に作用する単位長さあたりのスラスト荷重Ｆ_２は、式（２）で表される。

したがって、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび揺動側下渦巻歯３１Ｍが配置された部分に作用する単位長さあたりのスラスト荷重Ｆは、式（３）で表される。

通常、揺動側上渦巻歯３１Ｌの内周側の渦巻歯先端面の幅ｔ_１１と外周側の渦巻歯先端面の幅ｔ_1２とは等しいので、チップシール溝３１Ｈの幅をｔ_１０とすると、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび揺動側下渦巻歯３１Ｍが配置された部分に作用する単位長さあたりのスラスト荷重Ｆは、式（４）で与えられることになる。

したがって、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび揺動側下渦巻歯３１Ｍが配置された部分に作用する単位長さあたりのスラスト荷重Ｆの方向は下向きであり、揺動スクロール３１全体にかかるスラスト荷重も下向きとなるので、揺動スクロール３１は下方向に押し付けられ、下側固定スクロール３４と接触する。このため、揺動スクロール３１の揺動側下渦巻歯３１Ｍと下側固定スクロール３４の台板３４Ａとの隙間はほとんどなくなる（揺動側下渦巻歯３１Ｍおよび下側固定スクロール３４の台板３４Ａの表面粗さに起因する程度の隙間は残る。）。これに対して、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌと上側固定スクロール３３の台板３３Ａとの隙間は、チップシール３６のシール作用によってほとんどなくなる。しかしながら、チップシール３６の側面の揺動側上渦巻歯３１Ｌの先端部には渦巻歯先端隙間３１Ｎがあり、この渦巻歯先端隙間３１Ｎからの揺動側上渦巻歯３１Ｌに沿った方向の漏れが生じる。

一方、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌ、揺動側下渦巻歯３１Ｍ、上側固定スクロール３３の固定側上渦巻歯３３Ｅおよび下側固定スクロール３４の固定側下渦巻歯３４Ｅの全てにチップシール３６を装着した場合には、揺動スクロール３１の両面で、渦巻歯先端隙間３１Ｎを通り、揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび揺動側下渦巻歯３１Ｍのそれぞれに沿った方向の漏れが生じる。したがって、揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび固定側上渦巻歯３３Ｅのみにチップシール３６を装着した場合の方が、全ての渦巻歯３１Ｌ,３１Ｍ,３３Ｅ,３４Ｅにチップシール３６を装着した場合に比べて、渦巻歯に沿った方向の漏れを低減することができる。

ここで、チップシール３６を装着していない場合の摺動損失とチップシール３６を装着している場合の摺動損失を比較する。チップシール３６を装着していない渦巻歯における単位長さあたりの接触荷重は、図８に示す揺動側下渦巻歯３１Ｍの台板３４Ａに対する単位長さあたりの接触荷重Ｆ_Ｓであり、式（４）で示される揺動スクロール３１に作用する単位長さあたりのスラスト荷重Ｆとして与えられる。

図９は、チップシールに作用するスラスト荷重を説明するための模式図である。チップシールを装着している渦巻歯における単位長さあたりの接触荷重は、チップシール３６の台板３３Ａに対する単位長さあたりの接触荷重Ｆ_Ｃである。

チップシール３６を上方向に押し上げる単位長さあたりのスラスト荷重Ｆ_３は、チップシール幅をｔ_３とすると、式（５）で表される。

一方、チップシール３６を下方向に押し下げる単位長さあたりのスラスト荷重Ｆ_４は、式（６）で表される。

したがって、チップシール３６の台板３３Ａに対する単位長さあたりの接触荷重Ｆ_Ｃは、式（７）で表される。

式（４）と式（７）を比較すると、チップシール溝３１Ｈの幅ｔ_１０とチップシール３６の幅ｔ_３とはほぼ等しいので、揺動側下渦巻歯３１Ｍの台板３４Ａに対する単位長さあたりの接触荷重Ｆ_Ｓとチップシール３６の台板３３Ａに対する単位長さあたりの接触荷重Ｆ_Ｃとは、ほぼ等しくなる。したがって、渦巻歯にチップシール３６を装着していない場合でも、渦巻歯にチップシール３６を装着した場合に比べて、接触による摺動損失が増加することはほとんどない。

なお、この実施の形態１においては、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび上側固定スクロール３３の固定側上渦巻歯３３Ｅのみにチップシール３６が装着され、揺動スクロール３１の揺動側下渦巻歯３１Ｍおよび下側固定スクロール３４の固定側下渦巻歯３４Ｅにはチップシールが装着されていない。しかしながら、揺動スクロール３１の揺動側下渦巻歯３１Ｍおよび下側固定スクロール３４の固定側下渦巻歯３４Ｅのみにチップシール３６が装着され、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび上側固定スクロール３３の固定側上渦巻歯３３Ｅに、チップシール３６が装着されていない場合においても、同様に、全ての渦巻歯３１Ｌ，３１Ｍ，３３Ｅ，３４Ｅにチップシール３６が装着されている場合に比べて、渦巻歯に沿った方向の漏れを低減することができる。

以上から、両面渦巻型スクロール圧縮機において、揺動スクロール３１の一方の渦巻歯およびこの渦巻歯に咬合する固定スクロールの渦巻歯のみにチップシールが装着されており、揺動スクロール３１のもう一方の渦巻歯およびこの渦巻歯に咬合する固定スクロールの渦巻歯にはチップシールが装着されない構成とすることによって、全ての渦巻歯にチップシール３６が装着されている場合よりも漏れ損失を低減することができる。

また、揺動スクロール３１の一方の渦巻歯およびこの渦巻歯に咬合する固定スクロールの渦巻歯のみにチップシール３６が装着されており、揺動スクロール３１のもう一方の渦巻歯およびこの渦巻歯に咬合する固定スクロールの渦巻歯にはチップシール３６が装着されない場合の摺動損失は、全ての渦巻歯にチップシール３６が装着されている場合の摺動損失に比べてほとんど増加しない。このため、両面渦巻型スクロール圧縮機において、揺動スクロール３１の一方の渦巻歯およびこの渦巻歯に咬合する固定スクロールの渦巻歯のみにチップシール３６が装着されており、揺動スクロール３１のもう一方の渦巻歯およびこの渦巻歯に咬合する固定スクロールの渦巻歯にはチップシール３６が装着されない構成とすることによって、全ての渦巻歯にチップシールが装着された両面渦巻型スクロール圧縮機よりも損失が少なく高効率の両面渦巻型のスクロール圧縮機を得ることができる。

さらに、このような構成にすることによって、チップシール３６の数量を４個から２個に削減でき、かつチップシール溝の加工箇所も４箇所から２箇所に削減できるので、材料コストおよび加工コストを低減できる。さらに、チップシール３６を装着する箇所が４箇所から２箇所に削減できるので、組立が容易になるという利点も生じる。

この実施の形態１では、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌにおいて、内周側の渦巻歯先端面の幅ｔ_１１は、外周側の渦巻歯先端面の幅ｔ_1２と等しいとした。しかしながら、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌの内周側の渦巻歯先端面の幅ｔ_１１と外周側の渦巻歯先端面の幅ｔ_1２とが等しくない場合であっても、式（３）からｔ−２ｔ_１２＞０であれば、スラスト荷重Ｆは下向きとなる。

したがって、揺動スクロール３１の一方の渦巻歯およびこの渦巻歯に咬合する固定スクロールの渦巻歯のみにチップシール３６が装着され、これらチップシール３６が装着された渦巻歯において外周側の渦巻歯先端面の幅を渦巻歯の厚さｔの半分よりも小さくすることによって、全ての渦巻歯にチップシールが装着された両面渦巻型スクロール圧縮機よりも損失が少なく高効率の両面渦巻型のスクロール圧縮機を得ることができる。

また、この実施の形態１では、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌ、揺動側下渦巻歯３１Ｍ、上側固定スクロール３３の固定側上渦巻歯３３Ｅ、下側固定スクロール３４の固定側下渦巻歯３４Ｅのそれぞれの高さｈは、全て等しいとした。しかしながら、揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび固定側上渦巻歯３３Ｅの高さが等しく、揺動側下渦巻歯３１Ｍおよび固定側下渦巻歯３４Ｅの高さが等しければ、揺動側上渦巻歯３１Ｌと揺動側下渦巻歯３１Ｍの高さは異なっていてもよい。

さらに、実施の形態１において、圧縮されるガスとして二酸化炭素ガスを用いる場合は、動作圧力が高くなり、渦巻歯先端隙間３１Ｎを通る漏れの影響が大きくなるので、両面渦巻型スクロール圧縮機において、揺動スクロール３１の一方の渦巻歯およびこの渦巻歯に咬合する固定スクロールの渦巻歯のみにチップシールが装着されることによって、漏れ損失を大きく低減でき、効率を向上させる効果がさらに大きくなる。

この実施の形態１では、揺動スクロール３１、上側固定スクロール３３および下側固定スクロール３４を収容する密閉容器１内の圧力は、ガスの吸入圧力と等しくなるよう構成している。しかしながら、密閉容器１内の圧力をガスの吐出圧力と等しくなるよう構成してもよい。密閉容器１内の圧力をガスの吐出圧力と等しくなるよう構成する場合には、シールリング３７を揺動スクロール３１の上側渦巻歯３１Ｌおよび下側渦巻歯３１Ｍの外周に設ければよい。

また、この実施の形態１では、上側固定スクロール３３から下側固定スクロール３４に向かうスラスト荷重が揺動スクロール３１に負荷されるようになっている。そこで、図７に示されるように、運転中、揺動側下渦巻歯３１Ｍの先端面が下側固定スクロール３４の台板３４Ａの固定側下渦巻歯３４Ｅが形成されていない面、即ち歯底面に対して摺動し、揺動スクロール３１の台板３１Ｂの揺動側下渦巻歯３１Ｍが形成されていない面、即ち歯底面が下側固定スクロール３４の固定側下渦巻歯３４Ｅの先端面に対して摺動する。また、揺動スクロール３１の台板３１Ｂの揺動側上渦巻歯３１Ｌが形成されていない面、即ち歯底面が上側固定スクロール３３の固定側上渦巻歯３３Ｅの先端面に配設されたチップシール３６に対して摺動する。

上側および下側固定スクロール３３，３４の表面硬度と同等の表面硬度を有する硬質層２９が揺動スクロール３１の全面に形成されているので、揺動スクロール３１と下側固定スクロール３４との摺動に起因する揺動スクロール３１の摩耗が抑制される。さらに、硬質層２９がチップシール３６の表面硬度と同等の表面硬度を有しているので、揺動スクロール３１と上側固定スクロール３４に装着されたチップシール３６との摺動に起因する揺動スクロール３１の摩耗が抑制される。そこで、揺動スクロール３１をアルミニウムを主成分とする材料で作製しても、揺動スクロール３１の摩耗に起因する漏れ損失が抑えられ、長期にわたって高性能を維持することができる。また、揺動スクロール３１をアルミニウムを主成分とする材料で作製できるので、揺動スクロール３１の軽量化が図られ、運転中に発生する遠心力を著しく低減できる。

揺動スクロール３１をアルミニウムを主成分とする材料によって作製し、上側および下側固定スクロール３３，３４を鉄を主成分とする材料によって作製すると、線膨張係数の違いにより揺動スクロール３１と下側固定スクロール３４の間に負荷されるスラスト荷重Ｆを揺動スクロール３１の揺動側下渦巻歯３１Ｍの先端部と下側固定スクロール３４の台板３４Ａだけで支持することが可能になる。揺動側下渦巻歯３１Ｍと固定側下渦巻歯３４Ｅとが同じ高さにて製作されている。これは、圧縮機の運転中は、圧縮機内部の温度が上昇し、鉄を主成分とする材料で形成される下側固定スクロール３４の固定側下渦巻歯３４Ｅよりもアルミニウムを主成分とする材料によって形成される揺動スクロール３１の揺動側下渦巻歯３１Ｍにおける変形量が大きくなるためである。

一般的に揺動スクロールや固定スクロールの渦巻は、エンドミル加工によって形成されることが多い。歯先部は研磨処理によって表面粗さを向上させることが可能であるが、歯底部は研磨処理を施して表面粗さを向上させることは困難である。

したがって、アルミニウムよりも表面硬度が高い鉄を主成分とする材料によって作製される上側および下側固定スクロール３３，３４に表面処理を施さずに、アルミニウムを主成分とする材料で作製される揺動スクロール３１に表面処理を施し、鉄とほぼ同等の表面硬度を付与することによって、揺動スクロール３１の摩耗量を抑制することができる。

なお、上記実施の形態１では、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）とシリコンを含有したダイモンドライクカーボンを真空蒸着により揺動スクロール３１の全面に被覆し、硬質層２９を形成するものとしているが、硬質層２９はＤＬＣ被膜に限定されるものではなく、固定スクロールの表面硬度と同等の表面硬度を有していればよく、クロムやアルミを主成分とする物理蒸着（Physical Vapor Deposition）膜や化学蒸着（Chemical Vapor Deposition）膜でもよい。

また、硬質層２９は、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングなどにより成膜された物理蒸着被膜や化学蒸着被膜に限定されるものではなく、固定スクロールの表面硬度と同等の表面硬度を有していればよく、例えば、アルマイト被膜、無電界めっき膜、リン酸マンガン被膜でもよい。無電界めっき膜は、例えばニッケルリン被膜、ニッケル硼素被膜、ニッケルヒドラジン被膜などを無電界めっきにより揺動スクロールの表面に共析させ、その後熱処理して硬質化したものである。リン酸マンガン被膜は、揺動スクロールにリン酸マンガン塩処理を施し、揺動スクロールの表面に形成された被膜を熱処理して硬質化したものである。

実施の形態２．
図１０はこの発明の実施の形態２に係る両面渦巻型スクロール圧縮機の揺動スクロールを拡大した断面図である。上記実施の形態１では、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび揺動側下渦巻歯３１Ｍの形状は、対称的に構成されていた。この実施の形態２では、揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび揺動側下渦巻歯３１Ｍの巻数ｎと揺動半径ｒとは同一にして、チップシール３６が装着された揺動側上渦巻歯３１Ｌの厚さｔ_１を揺動側下渦巻歯３１Ｍの厚さｔ_２よりも厚くしている。ここで、揺動半径ｒは、渦巻歯の厚さｔとピッチｐを用いて、式（８）で表される。

したがって、揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび揺動側下渦巻歯３１Ｍの揺動半径ｒが等しく、揺動側上渦巻歯３１Ｌの厚さｔ_１が揺動側下渦巻歯３１Ｍの厚さｔ_２よりも厚いので、揺動側上渦巻歯３１Ｌのピッチｐ_１は、揺動側下渦巻歯３１Ｍのピッチｐ_２よりも大きくなる。また、上側固定スクロール３３の固定側上渦巻歯３３Ｅの厚さｔ、高さｈ、ピッチｐ、巻数ｎは、すべて揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌのそれらと等しく、位相は１８０度回転している。同様に、下側固定スクロール３４の固定側下渦巻歯３４Ｅの厚さｔ、高さｈ、ピッチｐ、巻数ｎは、すべて揺動スクロール３１の揺動側下渦巻歯３１Ｍのそれらと等しく、位相は１８０度回転している。その他の構成は、実施の形態１に示したスクロール圧縮機と同様であり、同一の構成には同一の符号を付している。

揺動スクロール３１のチップシール３６が装着された揺動側上渦巻歯３１Ｌの厚さｔ_１およびピッチｐ_１は、チップシール３６が装着されていない揺動側下渦巻歯３１Ｍの厚さｔ_２およびピッチｐ_２よりも大きいので、主軸７と垂直な方向における圧縮室の断面積は、揺動スクロール３１と上側固定スクロール３３とで構成される上側圧縮室３２Ａの方が揺動スクロール３１と下側固定スクロール３４とで構成される下側圧縮室３２Ｂよりも大きくなる。このため、スラスト荷重Ｆ_１が増加し、揺動スクロール３１に作用するスラスト荷重Ｆが増加するので、揺動側下渦巻歯３１Ｍと下側固定スクロール３４の台板３４Ａとの隙間はさらに小さくなり、漏れ損失をさらに低減することができ、効率の高いスクロール圧縮機を得ることができる。

また、上側および下側固定スクロール３３，３４の表面硬度と同等の表面硬度を有する硬質層２９が揺動スクロール３１の全面に形成されているので、揺動スクロール３１に負荷されるスラスト荷重が大きくなっても、揺動スクロール３１と下側固定スクロール３４との摺動に起因する揺動スクロール３１の摩耗が抑制され、揺動スクロール３１の摩耗に起因する漏れ損失の増大が抑えられる。

以上のように、チップシール３６が装着されている固定スクロールからチップシール３６が装着されていない固定スクロールの方向へ揺動スクロール３１にスラスト荷重を負荷する手段を設けることによって、漏れ損失をさらに低減することができ、効率の高いスクロール圧縮機を得ることができる。

なお、この実施の形態２では、揺動側上渦巻歯３１Ｌの高さｈ_１と揺動側下渦巻歯３１Ｍの高さｈ_２とは等しいとしたが、ラジアル荷重が等しくなるよう揺動側上渦巻歯３１Ｌの高さｈ_１と揺動側下渦巻歯３１Ｍの高さｈ_２とを異なる高さとしてもよい。

実施の形態３．
上記実施の形態１では、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび揺動側下渦巻歯３１Ｍの形状は、対称的に構成されていた。この実施の形態３では、揺動側上渦巻歯３１Ｌおよび揺動側下渦巻歯３１Ｍの厚さｔ、ピッチｐおよび揺動半径ｒは同一にして、チップシール３６が装着された揺動側上渦巻歯３１Ｌの巻数ｎ_１をチップシールが装着されていない揺動側下渦巻歯３１Ｍの巻数ｎ_２よりも多くしている。

また、上側固定スクロール３３の固定側上渦巻歯３３Ｅの厚さｔ、高さｈ、ピッチｐ、巻数ｎはすべて揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌのそれらと等しく、位相は１８０度回転している。同様に、下側固定スクロール３４の固定側下渦巻歯３４Ｅの厚さｔ、高さｈ、ピッチｐ、巻数ｎはすべて揺動スクロール３１の騒動側上渦巻歯３１Ｌのそれらと等しく、位相は１８０度回転している。その他の構成は、上記実施の形態１に示したスクロール圧縮機と同様である。

揺動スクロール３１のチップシール３６が装着された揺動側上渦巻歯３１Ｌの巻数ｎ_１をチップシール３６が装着されていない揺動側下渦巻歯３１Ｍの巻数ｎ_２よりも多くすることによって、主軸７と垂直な方向における圧縮室の断面積は、揺動スクロール３１と上側固定スクロール３３とで構成される上側圧縮室３２Ａの方が揺動スクロール３１と下側固定スクロール３４とで構成される下側圧縮室３２Ｂよりも大きくなる。このため、スラスト荷重Ｆ_１は増加し、揺動スクロール３１に作用するスラスト荷重Ｆは増加するので、揺動側下渦巻歯３１Ｍと下側固定スクロール３４の台板３４Ａとの隙間はさらに小さくなり、漏れ損失をさらに低減することができ、効率の高い両面渦巻型スクロール圧縮機を得ることができる。

また、上側および下側固定スクロール３３，３４の表面硬度と同等の表面硬度を有する硬質層２９が揺動スクロール３１の全面に形成されているので、揺動スクロール３１に負荷されるスラスト荷重が大きくなっても、揺動スクロール３１と下側固定スクロール３４との摺動に起因する揺動スクロール３１の摩耗が抑制され、揺動スクロール３１の摩耗に起因する漏れ損失の増大が抑えられる。

以上のように、チップシール３６が装着されている固定スクロールからチップシール３６が装着されていない固定スクロールの方向へ揺動スクロール３１にスラスト荷重を負荷する手段を設けることによって、漏れ損失をさらに低減することができ、効率の高いスクロール圧縮機を得ることができる。

なお、この実施の形態３では、揺動側上渦巻歯３１Ｌの高さｈ_１と揺動側下渦巻歯３１Ｍの高さｈ_２とは等しいとしたが、ラジアル荷重が等しくなるよう揺動側上渦巻歯３１Ｌの高さｈ_１と揺動側下渦巻歯３１Ｍの高さｈ_２とを異なる高さとしてもよい。

実施の形態４．
上記実施の形態２においては、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌと揺動側下渦巻歯３１Ｍとについて、揺動半径ｒと巻数ｎとは等しく、厚さｔとピッチｐとは揺動側上渦巻歯３１Ｌの方が揺動側下渦巻歯３１Ｍよりも大きいとした。また、上記実施の形態３においては、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌと揺動側下渦巻歯３１Ｍとについて、揺動半径ｒ、厚さｔおよびピッチｐは等しく、巻数ｎは揺動側上渦巻歯３１Ｌの方が揺動側下渦巻歯３１Ｍよりも多いとした。

この実施の形態４においては、揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌと揺動側下渦巻歯３１Ｍとについて、揺動半径ｒは等しく、厚さｔとピッチｐとは揺動側上渦巻歯３１Ｌの方が揺動側下渦巻歯３１Ｍよりも大きく、巻数ｎは揺動側上渦巻歯３１Ｌの方が揺動側下渦巻歯３１Ｍよりも多くしている。

厚さｔとピッチｐとは、チップシール３６が装着された揺動側上渦巻歯３１Ｌの方がチップシール３６が装着されていない揺動側下渦巻歯３１Ｍよりも大きく、巻数ｎは揺動側上渦巻歯３１Ｌの方が揺動側下渦巻歯３１Ｍよりも多くすることによって、主軸７と垂直な方向における圧縮室の断面積は、揺動スクロール３１と上側固定スクロール３３とで構成される上側圧縮室３２Ａの方が揺動スクロール３１と下側固定スクロール３４とで構成される下側圧縮室３２Ｂよりも大きくなる。このため、スラスト荷重Ｆ_１は増加し、揺動スクロール３１に作用するスラスト荷重Ｆは増加する。このため、揺動側下渦巻歯３１Ｍと下側固定スクロール３４の台板３４Ａとの隙間はさらに小さくなり、漏れ損失をさらに低減することができ、効率の高い両面渦巻型スクロール圧縮機を得ることができる。

また、上側および下側固定スクロール３３，３４の表面硬度と同等の表面硬度を有する硬質層２９が揺動スクロール３１の全面に形成されているので、揺動スクロール３１に負荷されるスラスト荷重が大きくなっても、揺動スクロール３１と下側固定スクロール３４との摺動に起因する揺動スクロール３１の摩耗が抑制され、揺動スクロール３１の摩耗に起因する漏れ損失の増大が抑えられる。

以上のように、チップシール３６が装着されている固定スクロールからチップシール３６が装着されていない固定スクロールの方向へ揺動スクロール３１にスラスト荷重を負荷する手段を設けることによって、漏れ損失をさらに低減することができ、効率の高いスクロール圧縮機を得ることができる。

実施の形態５．
図１１はこの発明の実施の形態５に係る両面渦巻型スクロール圧縮機における揺動スクロールの中心付近を拡大した断面図である。上記実施の形態１では、揺動スクロール３１の上側シールリング溝３１Ｅの内直径と下側シールリング溝３１Ｆの内直径とは等しいとした。この実施の形態５においては、揺動スクロール３１の上側シールリング溝３１Ｅの内直径ｄ_１を下側シールリング溝３１Ｆの内直径ｄ_２よりも小さくしている。その他の構成は、上記実施の形態１に示したスクロール圧縮機と同様であり、同一の構成には同一の符号を付している。

揺動スクロール３１の球根部３１Ａに作用するスラスト荷重Ｆ_Ｂについて説明する。この発明の実施の形態５においては、密閉容器１内の圧力は、ガスの吸入圧力と等しくなるよう構成されている。このため、球根部３１Ａの外周部の圧力Ｐ_Ｈは、内周部の圧力Ｐ_Ｌよりも大きい。ここで、球根部３１Ａに作用するスラスト荷重Ｆ_Ｂは、式（９）で表される。

式（９）に示すように、揺動スクロール３１の上側シールリング溝３１Ｅの内直径ｄ_１と下側シールリング溝３１Ｆの内直径ｄ_２とが等しい場合には、球根部Ｂに作用するスラスト荷重Ｆ_Ｂは相殺され、０となる。しかしながら、この実施の形態５のスクロール圧縮機のように揺動スクロール３１の上側シールリング溝３１Ｅの内直径ｄ_１を下側シールリング溝３１Ｆの内直径ｄ_２よりも小さくした場合、球根部３１Ｂに作用するスラスト荷重Ｆ_Ｂは下向きとなり、揺動スクロールに作用するスラスト荷重Ｆは増加する。

このため、下側渦巻歯３１Ｍと下側固定スクロール３４の台板３４Ａとの隙間はさらに小さくなる。したがって、チップシール３６が装着された渦巻歯３１Ｌを設けた面のシールリング溝３１Ｅの内直径ｄ_１をチップシール３６が装着されていない渦巻歯３１Ｍを設けた面のシールリング溝３１Ｆの内直径ｄ_２より小さくすることによって、漏れ損失をさらに低減することができ、効率の高い両面渦巻型のスクロール圧縮機を得ることができる。

また、上側および下側固定スクロール３３，３４の表面硬度と同等の表面硬度を有する硬質層２９が揺動スクロール３１の全面に形成されているので、揺動スクロール３１に負荷されるスラスト荷重が大きくなっても、揺動スクロール３１と下側固定スクロール３４との摺動に起因する揺動スクロール３１の摩耗が抑制され、揺動スクロール３１の摩耗に起因する漏れ損失の増大が抑えられる。

以上のように、チップシール３６が装着されている固定スクロールからチップシール３６が装着されていない固定スクロールの方向へ揺動スクロール３１にスラスト荷重を負荷する手段を設けることによって、漏れ損失をさらに低減することができ、効率の高いスクロール圧縮機を得ることができる。

この実施の形態５においては、全ての渦巻歯の形状を同じにし、揺動スクロール３１の上側シールリング溝３１Ｅの内直径ｄ_１を下側シールリング溝３１Ｆの内直径ｄ_２よりも小さくするのみでよいので、上記実施の形態２乃至４に示したスクロール圧縮機よりも加工が容易であるという利点がある。

なお、この実施の形態５においては、揺動スクロール３１の球根部３１Ａに上側シールリング溝３１Ｅおよび下側シーリング溝３１Ｆを設けた。しかしながら、この球根部３１Ａに対面する上側固定スクロール３３の台板３３Ａおよび下側固定スクロール３４の台板３４Ａに上側シールリング溝３１Ｅおよび下側シーリング溝３１Ｆを設けてもよい。

また、上記各実施の形態では、チップシール３６が揺動側上渦巻歯３１Ｌの先端面および固定側上渦巻歯３３Ｅのみに装着され、硬質層２９が揺動スクロール３１の全面に被覆、形成されているものとしているが、硬質層２９は揺動スクロール３１の揺動側下渦巻歯３１Ｍの表面、即ち揺動側下渦巻歯３１Ｍの先端面、側壁面および歯底面のみに被覆、形成されていてもよい。この場合、硬質膜２９の表面硬度を下側固定スクロール３４の表面硬度と同等とすることで、揺動スクロール３１と下側固定スクロール３４との摺動に起因する揺動スクロール３１の摩耗が抑制される。また、硬質層２９は揺動スクロール３１の揺動側上渦巻歯３１Ｌの表面、即ち揺動側上渦巻歯３１Ｌの先端面、側壁面および歯底面のみに被覆、形成されていてもよい。この場合、硬質膜２９の表面硬度をチップシール３６の表面硬度と同等とすることで、揺動スクロール３１と上側固定スクロール３３に装着されたチップシール３６との摺動に起因する揺動スクロール３１の摩耗が抑制される。

この発明の実施の形態１に係る両面渦巻型スクロール圧縮機の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係る両面渦巻型スクロール圧縮機における揺動スクロールの構成を説明する図である。 図２の（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。 この発明の実施の形態１に係る両面渦巻型スクロール圧縮機における揺動スクロールの中心部に位置する球根部の構成を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係る両面渦巻型スクロール圧縮機におけるシールリング周辺を拡大した断面図である。 この発明の実施の形態１に係る両面渦巻型スクロール圧縮機における下側固定スクロールの構成を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係る両面渦巻型スクロール圧縮機における揺動スクロールの中心付近を示す要部拡大断面図である。 この発明の実施の形態１に係る両面渦巻型スクロール圧縮機における揺動スクロールに作用するスラスト荷重を説明するための模式図である。 この発明の実施の形態１に係る両面渦巻型スクロール圧縮機におけるチップシールに作用するスラスト荷重を説明するための模式図である。 この発明の実施の形態２に係る両面渦巻型スクロール圧縮機におけるスクロール圧縮機の揺動スクロールを拡大した断面図である。 この発明の実施の形態５に係る両面渦巻型スクロール圧縮機における揺動スクロールの中心付近を拡大した断面図である。

符号の説明

２９ 硬質層、３１ 揺動スクロール、３１Ｈ チップシール溝、３１Ｌ 揺動側上渦巻歯、３１Ｍ 揺動側下渦巻歯、３１Ｎ 渦巻歯先端隙間、３３ 上側固定スクロール（第１固定スクロール）、３３Ｅ 固定側上渦巻歯、３３Ｈ チップシール溝、３４ 下側固定スクロール（第２固定スクロール）、３４Ｅ 固定側下渦巻歯、３６ チップシール。

Claims (9)

1. 両面に揺動側渦巻歯を有する揺動スクロールと、前記揺動スクロールの両面に対向して設置され、それぞれ前記揺動側渦巻歯に咬合する固定側渦巻歯を有する第１および第２固定スクロールと、を備え、前記第１固定スクロールから前記第２固定スクロールに向かう方向のスラスト荷重が前記揺動スクロールに負荷されるように構成されたスクロール圧縮機において、
   チップシールが、前記第１固定スクロールの固定側渦巻歯の先端面および前記第１固定スクロールの固定側渦巻歯に咬合する前記揺動側渦巻歯の先端面にのみ装着され、
   前記揺動スクロールがアルミニウムを主成分とする材料で作製され、
   前記第１および第２固定スクロールが鉄を主成分とする材料で作製され、
   前記第２固定スクロールの表面硬度と同等の表面硬度を有する硬質層が前記揺動スクロールの表面に形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 前記チップシールの表面硬度は、前記硬質層の表面硬度と同等であ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。
3. 両面に揺動側渦巻歯を有する揺動スクロールと、前記揺動スクロールの両面に対向して設置され、それぞれ前記揺動側渦巻歯に咬合する固定側渦巻歯を有する第１および第２固定スクロールと、を備え、前記第１固定スクロールから前記第２固定スクロールに向かう方向のスラスト荷重が前記揺動スクロールに負荷されるように構成されたスクロール圧縮機において、
   チップシールが、前記第１固定スクロールの固定側渦巻歯の先端面および前記第１固定スクロールの固定側渦巻歯に咬合する前記揺動側渦巻歯の先端面にのみ装着され、
   前記揺動スクロールがアルミニウムを主成分とする材料で作製され、
   前記第１および第２固定スクロールが鉄を主成分とする材料で作製され、
   前記第２固定スクロールの表面硬度と同等の表面硬度を有する硬質層が前記第２固定スクロールの固定側渦巻歯に咬合する前記揺動側渦巻歯の表面にのみ形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
4. 両面に揺動側渦巻歯を有する揺動スクロールと、前記揺動スクロールの両面に対向して設置され、それぞれ前記揺動側渦巻歯に咬合する固定側渦巻歯を有する第１および第２固定スクロールと、を備え、前記第１固定スクロールから前記第２固定スクロールに向かう方向のスラスト荷重が前記揺動スクロールに負荷されるように構成されたスクロール圧縮機において、
   チップシールが、前記第１固定スクロールの固定側渦巻歯の先端面および前記第１固定スクロールの固定側渦巻歯に咬合する前記揺動側渦巻歯の先端面にのみ装着され、
   前記揺動スクロールがアルミニウムを主成分とする材料で作製され、
   前記第１および第２固定スクロールが鉄を主成分とする材料で作製され、
   前記チップシールの表面硬度と同等の表面硬度を有する硬質層が前記第１固定スクロールの固定側渦巻歯に咬合する前記揺動側渦巻歯の表面にのみ形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
5. 前記硬質層が炭素を主成分とする物理蒸着被膜であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
6. 前記硬質層がアルマイト被膜であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
7. 前記硬質層が無電界めっき層であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
8. 前記硬質層がリン酸マンガン被膜であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
9. 圧縮冷媒が二酸化炭素であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。

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