JP2011127462A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】摺動トルクの増大を抑制し、かつ性能の低下を抑制する。
【解決手段】一対のスクロール１１、１２の各々の歯部１１２、１２２の先端には、チップシール１６、１７が装着されるチップシール溝１１２ａ、１２２ａが形成され、一対のスクロール１１、１２には、チップシール１６、１７が密着して摺動する摺動面１１１ａ、１２１ａが形成され、渦巻き中心側における摺動面１２１ａ、１１１ａとチップシール溝１１２ａ、１２２ａの底面との間の距離Ｄ１と、渦巻き中心側におけるチップシールの厚みｈ１と、渦巻き外周側における摺動面１２１ａ、１１１ａとチップシール溝１１２ａ、１２２ａの底面との間の距離Ｄ２と、渦巻き外周側におけるチップシールの厚みｈ２との寸法関係が、Ｄ１−ｈ１＜Ｄ２−ｈ２を満たしている。
【選択図】図３

Description

本発明は、一対のスクロールによって作動室を形成するスクロール型の圧縮機に関する。

従来、スクロール型の圧縮機は、一方のスクロールに形成された渦巻き状の歯部の先端にチップシールを装着し、このチップシールを他方のスクロールの摺動面に密着させることによって作動室の気密性を確保するようになっている。

例えば、特許文献１には、樹脂製のチップシールによるシール性能が渦巻き形状に沿ってほぼ一様にされる旨が記載されている。具体的には、運転時に最も高温になる渦巻き中心部ではチップシールが熱膨張してチップシールとチップシール溝との間のクリアランスが小さくなることを考慮して、渦巻き外周部から渦巻き中心部に向かってチップシールとチップシール溝との間のクリアランスを漸次大きくしている。

これにより、運転時におけるチップシールとチップシール溝との間のクリアランスを渦巻き形状に沿ってほぼ一様の適正値にして、チップシールによるシール性能を渦巻き形状に沿ってほぼ一様にしている。

特開平６−２３５３８６号公報

しかしながら、上記従来技術によると、チップシールが樹脂製であるため、チップシールが冷媒によって膨潤する。チップシールが冷媒によって膨潤すると、スクロール摺動面に対するチップシールの当たりの強さ（密着の度合い）が過剰になって、摺動トルクが増大してしまう。摺動トルクが増大すると、最悪の場合、圧縮機が起動不能となってしまう。

この対策として、チップシールの膨潤を予め見込んでチップシールとスクロール摺動面との間のクリアランスを大きくすることが考えられるが、チップシールとスクロール摺動面との間のクリアランスを単純に大きくすると、その分作動室の気密性が低下して圧縮機の性能低下を招いてしまう。

本発明は上記点に鑑みて、摺動トルクの増大を抑制し、かつ性能の低下を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、作動室（１５）を形成する渦巻き状の歯部（１１２、１２２）を有する一対のスクロール（１１、１２）と、
歯部（１１２、１２２）に沿って配置され、作動室（１５）の気密性を確保するチップシール（１６、１７）とを備え、
歯部（１１２、１２２）の先端には、チップシール（１６、１７）が装着されるチップシール溝（１１２ａ、１２２ａ）が形成され、
スクロール（１１、１２）には、チップシール（１６、１７）が密着して摺動する摺動面（１１１ａ、１２１ａ）が形成され、
渦巻き中心側における摺動面（１２１ａ、１１１ａ）とチップシール溝（１１２ａ、１２２ａ）の底面との間の距離Ｄ１と、渦巻き中心側におけるチップシールの厚みｈ１と、渦巻き外周側における摺動面（１２１ａ、１１１ａ）とチップシール溝（１１２ａ、１２２ａ）の底面との間の距離Ｄ２と、渦巻き外周側におけるチップシールの厚みｈ２との寸法関係が、
Ｄ１−ｈ１＜Ｄ２−ｈ２
を満たしていることを特徴とする。

これによると、上記寸法関係を満たしていることによって、渦巻き外周側においては、固定スクロール摺動面（１２１ａ、１１１ａ）に対するチップシール（１６、１７）の当たりの強さ（密着の度合い）を弱くすることができる。

したがって、渦巻き外周側においては、樹脂部材であるチップシール（１６、１７）が膨潤（寸法増大）しても、固定スクロール摺動面（１２１ａ、１１１ａ）に対するチップシール（１６、１７）の当たりの強さ（密着の度合い）が過剰になることを防止できる。

一方、冷媒圧力が高くなる渦巻き中心側では、チップシール（１６、１７）の当たりの強さ（密着の度合い）を確保しているので、気密性を確保することができる。

以上のことから、摺動トルクの増大を抑制し、かつ性能の低下を抑制することができる。

具体的には、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の圧縮機において、一対のスクロール（１１、１２）のうち一方のスクロールの歯部（１１２、１２２）と、他方のスクロールの摺動面（１２１ａ、１１１ａ）との間のクリアランスの寸法が渦巻き方向において一定になっており、
一方のスクロールの歯部（１１２、１２２）からのチップシール（１６、１７）の突出寸法は、渦巻き中心側よりも渦巻き外周側の方が小さくなっていればよい。

なお、本発明における「一方のスクロールの歯部（１１２、１２２）と、他方のスクロールの摺動面（１２１ａ、１１１ａ）との間のクリアランスの寸法が渦巻き方向において一定になっている」とは、クリアランスの寸法が渦巻き方向に厳密に一定になっていることのみを意味するものではなく、製造上の誤差や作動上の誤差等の範囲において、クリアランスの寸法が渦巻き方向に略一定になっていることをも含む意味のものである。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の圧縮機において、チップシール（１６、１７）において、一方のスクロールの歯部（１１２、１２２）からの突出寸法が小さくなっている範囲は、渦巻き外周側の端部（１６ａ、１７ａ）から渦巻き方向の中間部（１６ｂ、１７ｂ）までであり、
渦巻き外周側の端部と渦巻き方向の中間部（１６ｂ、１７ｂ）とがなす角度は、９０°〜３６０°の任意の角度に設定されていることを特徴とする。

これにより、摺動トルクの増大を適切に抑制し、かつ性能の低下を適切に抑制することができる。

より具体的には、請求項４に記載の発明のように、請求項２または３に記載の圧縮機において、チップシール溝（１１２ａ、１２２ａ）の深さが渦巻き中心側に比べて渦巻き外周側の方が深くなっていればよい。

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の圧縮機において、チップシール溝（１１２ａ、１２２ａ）の深さは、渦巻き中心側から渦巻き外周側に向けて徐々に深くなっていることを特徴とする。

これにより、チップシール溝（１１２ａ、１２２ａ）の深さが渦巻き中心側に比べて渦巻き外周側の方が深くなっていても、作動室（１５）の気密性を確実に確保できる。

また、請求項６に記載の発明のように、請求項２または３に記載の圧縮機において、チップシール（１６、１７）の厚みが渦巻き中心側に比べて渦巻き外周側の方が薄くなっていてもよい。

請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の圧縮機において、チップシール（１６、１７）の厚みは、渦巻き中心側から渦巻き外周側に向けて徐々に薄くなっていることを特徴とする。

これにより、チップシール（１６、１７）の厚みが渦巻き中心側から渦巻き外周側に向けて薄くなっていても、作動室（１５）の気密性を確実に確保できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態における圧縮機の模式的な断面図である。 可動スクロール歯部およびチップシールの平面図である。 図２の可動スクロール歯部およびチップシールを渦巻き方向に沿って切断したときの断面を示す断面図である。 （ａ）は図２、図３のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は図２、図３のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明の一実施形態を説明する。本実施形態は、本発明の圧縮機を給湯機用のヒートポンプサイクル（図示せず）に適用したものである。

ヒートポンプサイクルは、圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧器、蒸発器および気液分離器等を順次配管で接続した蒸気圧縮式の冷凍サイクルである。水冷媒熱交換器は、圧縮機の冷媒吐出口から吐出された冷媒と給湯水とを熱交換して給湯水を加熱する。減圧器は水冷媒熱交換器から流出した冷媒を減圧する。蒸発器は外気から吸熱して、減圧器で減圧された冷媒を蒸発させる。気液分離器は、蒸発器から流出した冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離して余剰冷媒を液相冷媒として蓄えるとともに、気相冷媒を圧縮機の冷媒吸入口に供給する。なお、気液分離器は必須のものではない。

本実施形態のヒートポンプサイクルは超臨界冷凍サイクルを構成している。具体的には、ヒートポンプサイクルの冷媒として二酸化炭素を採用し、圧縮機から吐出された高圧冷媒の圧力を冷媒の臨界圧力以上にしている。

図１は圧縮機の模式的な断面図である。図１中の上下の矢印は、圧縮機の設置状態における上下方向を示している。

圧縮機は、スクロール型の電動圧縮機であり、冷媒を圧縮する圧縮機構部１０と、圧縮機構部１０を駆動する電動機部２０とを上下方向（縦方向）に配置した縦置きタイプになっている。具体的には、圧縮機構部１０が電動機部２０の下方側に配置されている。

圧縮機構部１０および電動機部２０はハウジング３０に収容されている。ハウジング３０の外側には、圧縮機構部１０で圧縮された冷媒から潤滑油を分離する油分離器４０が配置されている。ハウジング３０および油分離器４０は共に、上下方向に延びる縦長形状を有しており、油分離器４０はハウジング３０の側方に配置されている。

ハウジング３０は、上下方向に延びる筒状部材３１と、筒状部材３１の上端部を塞ぐ上蓋部材３２と、筒状部材３１の下端部を塞ぐ下蓋部材３３とが接合されて構成された密閉容器である。

具体的には、筒状部材３１は鉄にて円筒状に形成されており、上蓋部材３２および下蓋部材３３は共に、鉄にて椀状に形成されている。上蓋部材３２および下蓋部材３３は、筒状部材３１の内部に圧入されてから筒状部材３１に対して溶接にて気密的に接合されている。

電動機部２０は、固定子をなすステータ２１と、回転子をなすロータ２２とを有している。ステータ２１は、全体として上下方向に延びる円筒形状を有しており、ハウジング３０の筒状部材３１に固定されている。具体的には、ステータ２１は、ステータコア２１１と、ステータコア２１１に巻き付けられたステータコイル２１２とを有している。

ステータコイル２１２に対する電力の供給は給電端子２３を介して行われる。給電端子２３はハウジング３０の上端部に配置されている。具体的には、給電端子２３を貫通させた給電端子固定板２４が、ハウジング３０の上蓋部材３２の中央部に形成された貫通孔を塞ぐように固定されている。

ロータ２２は永久磁石にて構成されており、ステータ２１の内側に配置されている。ロータ２２は上下方向に延びる円筒形状を有しており、ロータ２２の中心孔には、上下方向に延びる駆動軸２５が圧入により固定されている。ステータコイル２１２に電力が供給されるとロータ２２に回転磁界が与えられてロータ２２に回転力が発生し、駆動軸２５がロータ２２と一体に回転する。

駆動軸２５は円筒状に形成されており、その内部空間は、駆動軸２５の摺動部に潤滑油を供給する給油通路２５１を構成している。給油通路２５１は、駆動軸２５の下端面にて開口しており、駆動軸２５の上端面においては閉塞部材２６で閉塞されている。

駆動軸２５の下端側部位（圧縮機構部１０側の部位）は、ロータ２２よりも下方側に突出している。駆動軸２５のうちロータ２２よりも下方側に突出している部位には、水平方向（軸方向と直交する方向）に突出する鍔部２５２が形成されている。鍔部２５２にはバランスウェイト２５４が設けられている。なお、ロータ２２の上下方向両側にもバランスウェイト２２１、２２２が設けられている。

駆動軸２５の上端側部位（圧縮機構部１０と反対側の部位）は、ロータ２２よりも上方側に突出している。駆動軸２５のうちロータ２２よりも上方側に突出している部位は、軸受部材２７によって回転自在に支持されている。

軸受部材２７は、介在部材２８を介してハウジング３０の筒状部材３１に固定されている。介在部材２８は、水平方向に拡がる環状板の外周部を下方側に向かって屈曲させた形状を有しており、ハウジング３０の筒状部材３１に固定されている。

軸受部材２７の上端部には水平方向に突出する鍔部２７１が形成されており、鍔部２７１が介在部材２８上に載せられている。そして、軸受部材２７の鍔部２７１と介在部材２８とがボルト（図示せず）によって締結固定されている。これにより、介在部材２８に対する軸受部材２７の水平方向位置（軸方向と直交する方向の位置）を調整可能にして、駆動軸２５の芯出しを可能にしている。

駆動軸２５のうちロータ２２と鍔部２５２との間の部位は、ミドルハウジング２９に構成された軸受部２９１によって回転自在に支持されている。ミドルハウジング２９は、上方側から下方側に向かって階段状に外径および内径が拡大する円筒形状を有しており、その最外周面がハウジング３０の筒状部材３１に当接した状態で固定されている。

駆動軸２５のうちロータ２２よりも下方側の部位はミドルハウジング２９の内部に位置しており、ミドルハウジング２９のうち内径の最も小さい上方側部位が軸受部２９１を構成している。

ミドルハウジング２９の上下方向中間部、すなわち軸受部２９１よりも内径が拡大されている部位には、駆動軸２５の鍔部２５２およびバランスウェイト２５４が収容されている。

ミドルハウジング２９のうち内径が最も大きい下方側部位には、圧縮機構部１０の可動スクロール１１が収容されている。可動スクロール１１の下方側には、圧縮機構部１０の固定スクロール１２が配置されている。

可動スクロール１１および固定スクロール１２は、円板状の基板部１１１、１２１を有している。両基板部１１１、１２１は互いに上下方向に対向するように配置されている。

可動スクロール基板部１１１の中心部には、駆動軸２５の下端部２５３が挿入される円筒状のボス部１１３が形成されている。駆動軸２５の下端部２５３は、駆動軸２５の回転中心に対して偏心した偏心部になっている。したがって、可動スクロール１１には、駆動軸２５の偏心部２５３が挿入されていることになる。

可動スクロール１１およびミドルハウジング２９には、可動スクロール１１が偏心部２５３周りに自転することを防止する自転防止機構（図示せず）が設けられている。このため、駆動軸２５が回転すると、可動スクロール１１は偏心部２５３周りに自転することなく、駆動軸２５の回転中心を公転中心として公転運動（旋回）する。

可動スクロール１１とミドルハウジング２９との間には、２枚のスラストプレート１３、１４が上下方向に積層されている。上方側（ミドルハウジング２９側）のスラストプレート１３はミドルハウジング２９に固定されている。下方側（可動スクロール１１側）のスラストプレート１４は、可動スクロール１１に固定されて、可動スクロール１１と一体的に回転する。

可動スクロール１１には、基板部１１１から固定スクロール１２側に向かって突出する渦巻き状の歯部１１２が形成されている。一方、固定スクロール１２の基板部１２１は、ハウジング３０の筒状部材３１に固定されており、固定スクロール基板部１２１の上面（可動スクロール１１側の面）には、可動スクロール１１の歯部１１２と噛み合う渦巻き状の歯部１２２が形成されている。具体的には、固定スクロール基板部１２１の上面に渦巻き状の溝部が形成されており、渦巻き状の溝部の側壁が渦巻き状の歯部１２２を構成している。

両スクロール１１、１２の歯部１１２、１２２は、２回転した渦巻きの形状に形成されている。換言すれば、両歯部１１２、１２２の巻き角は７２０°になっている。

両スクロール１１、１２の歯部１１２、１２２同士が噛み合って複数箇所で接触することによって、三日月状の作動室１５が複数個形成される。なお、図１では図示の都合上、複数個の作動室１５のうち１つの作動室のみに符号を付しており、他の作動室については符号を省略している。

作動室１５は、可動スクロール１１が公転運動することによって外周側から中心側へ容積を減少させながら移動する。作動室１５には、冷媒供給通路（図示せず）を通じて冷媒が供給されるようになっており、作動室１５の容積が減少することによって作動室１５内の冷媒が圧縮される。

作動室１５に冷媒を供給する冷媒供給通路（図示せず）は、具体的には、ハウジング３０の筒状部材３１に形成された冷媒吸入口（図示せず）と、固定スクロール基板部１２１の内部に形成された冷媒吸入通路（図示せず）とで構成されている。固定スクロール基板部１２１の冷媒吸入通路（図示せず）は、固定スクロール基板部１２１の渦巻き状の溝部のうち最外周側の部位と連通している。

可動スクロール歯部１１２および固定スクロール歯部１２２には、作動室１５の気密性を確保するためのチップシール１６、１７が装着されている。チップシール１６、１７は、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂(ＰＥＥＫ)などの樹脂材料にて、歯部１１２、１２２の渦巻き方向に沿って延びる角柱状に形成されている。

可動スクロール１１側のチップシール１６は、可動スクロール歯部１１２の下面（固定スクロール基板部１２１側の面）に形成されたチップシール溝に嵌め込まれている。固定スクロール１２側のチップシール１７は、固定スクロール歯部１２２の上面（可動スクロール基板部１１１側の面）に形成されたチップシール溝に嵌め込まれている。

可動スクロール側チップシール１６は、固定スクロール基板部１２１の渦巻き状の溝部の底面（摺動面）に密着して摺動し、固定スクロール側チップシール１７は可動スクロール基板部１１１の下面（摺動面）に密着して摺動する。これにより、作動室１５の気密性を確保して、作動室１５から冷媒が洩れることを防止する。

固定スクロール基板部１２１の中心部には、作動室１５で圧縮された冷媒が吐出される吐出孔１２３が形成されている。固定スクロール基板部１２１内において吐出孔１２３の下方側には、吐出孔１２３と連通する吐出室１２４が形成されている。吐出室１２４は、固定スクロール１２の下面に形成された凹部１２５と、固定スクロール１２の下面に固定された区画部材１８とによって区画形成されている。

吐出室１２４には、作動室１５への冷媒の逆流を防止する逆止弁をなすリード弁（図示せず）と、リード弁の最大開度を規制するストッパ１９とが配置されている。

吐出室１２４の冷媒は、冷媒吐出通路（図示せず）を通じてハウジング３０外部へ吐出されるようになっている。冷媒吐出通路（図示せず）は、固定スクロール基板部１２１内に形成された冷媒吐出通路（図示せず）と、ハウジング３０の筒状部材３１に形成された冷媒吐出口（図示せず）とで構成されている。

ハウジング３０の冷媒吐出口（図示せず）は、油分離器４０の冷媒流入口（図示せず）に、冷媒配管（図示せず）を介して接続されている。油分離器４０は、ハウジング３０から吐出された圧縮冷媒から潤滑油を分離し、分離された潤滑油をハウジング３０内に戻す役割を果たす。

油分離器４０は、上下方向に延びる筒状部材４１と、筒状部材４１の上端部を塞ぐ上蓋部材４２と、筒状部材４１の下端部を塞ぐ下蓋部材４３とを有している。筒状部材４１は鉄にて円筒状に形成されており、上蓋部材４２および下蓋部材４３は共に鉄にて椀状に形成されている。上蓋部材４２および下蓋部材４３は、筒状部材４１内に圧入されてから筒状部材４１に対して溶接にて気密的に接合されている。

油分離器４０の筒状部材４１は、ハウジング３０の筒状部材３１に対して、鉄で形成されたブラケット４４を介して溶接で接合されている。これにより、油分離器４０がハウジング３０に固定されることとなる。

上蓋部材４２は、外筒部材４２１と内筒部材４２２とで構成された二重筒構造になっている。外筒部材４２１および内筒部材４２２は上下方向に延びる円筒状の部材であり、内筒部材４２２は、外筒部材４２１のうち上方側の部位の内部に挿入されている。

外筒部材４２１と内筒部材４２２との間には、上下方向に延びる円筒状空間４３が形成されている。円筒状空間４３には、油分離器４０の冷媒流入口（図示せず）から流入した冷媒が導入される。油分離器４０の冷媒流入口（図示せず）は、外筒部材４２１のうち円筒状空間４３の側方部位に形成されている。

円筒状空間４３の上端部は内筒部材４２２によって閉塞されている。具体的には、内筒部材４２２の上端部が残余の部位よりも拡径されていて、外筒部材４２１の上端開口部４２１ａを閉塞している。

内筒部材４２２の上端開口部４５は、潤滑油が分離された冷媒を油分離器４０外部（換言すれば圧縮機外部）に吐出する冷媒吐出口を構成している。

油分離器４０のうち下方側部位は、冷媒から分離された潤滑油を貯める貯油タンクとしての役割を果たす。油分離器４０の下蓋部材４３には、貯められた潤滑油を油分離器４０外部に流出させる油流出口４３１が形成されている。

油流出口４３１には油配管４６が接続されており、油配管４６は、ハウジング３０の筒状部材３１に固定された配管接続部材３４に接続されている。配管接続部材３４は、ハウジング３０の筒状部材３１に形成された貫通孔を貫通し、固定スクロール基板部１２１の側面に形成された挿入穴１２６に挿入されている。

固定スクロール基板部１２１の内部には、油分離器４０からの潤滑油が流れる固定側導油通路１２７が形成されており、可動スクロール基板部１１１の内部には、固定側導油通路１２７と断続的に連通する可動側導油通路（図示せず）が形成されている。

固定側導油通路１２７の一端部は挿入穴１２６に連通している。固定側導油通路１２７の他端部（図示せず）は固定スクロール基板部１２１の上面（可動スクロール基板部１１１側の面）に開口している。

可動側導油通路（図示せず）の一端部（図示せず）は、固定側導油通路１２７の他端部（図示せず）と対向するように、可動スクロール基板部１１１の下面（固定スクロール基板部１２１側の面）に開口している。

これにより、可動スクロール１１の公転運動に伴って可動側導油通路の一端部（図示せず）が固定側導油通路１２７の他端部（図示せず）と重なったりずれたりすることとなるので、可動側導油通路（図示せず）が固定側導油通路１２７と断続的に連通する。

可動側導油通路の他端部（図示せず）は、可動スクロール１１のボス部１１３の内面に開口している。このため、可動側導油通路（図示せず）が固定側導油通路１２７と連通すると、油分離器４０からの潤滑油がボス部１１３と駆動軸２５の偏心部２５３との間の隙間に導入され、次いで駆動軸２５の下端部側から駆動軸２５の給油通路２５１に流入する。

駆動軸２５には、給油通路２５１からミドルハウジング２９の軸受部２９１に向かって径方向外側に延びる貫通孔（図示せず）と、給油通路２５１から軸受部材２７に向かって径方向外側に延びる貫通孔（図示せず）とが形成されている。このため、給油通路２５１に流入した潤滑油は、両貫通孔（図示せず）を通じて、駆動軸２５と軸受部２９１との間、および駆動軸２５と軸受部材２７との間に供給される。

駆動軸２５と軸受部２９１との間に供給された潤滑油は、重力によってミドルハウジング２９の中心孔を流下し、２枚のスラストプレート１３、１４の間に供給される。２枚のスラストプレート１３、１４の間に供給された潤滑油は、可動スクロール基板部１１１の外周側に形成された隙間（ミドルハウジング２９の内周面との隙間）を流下し、次いで固定スクロール基板部１２１を上下方向に貫通する油流下通路（図示せず）を流下して、ハウジング３０内の最下部に形成された貯油室３５に至る。

貯油室３５は、固定スクロール１２および区画部材１８の下方側に形成されている。区画部材１８には、上下方向に貫通する貫通孔１８１が形成されている。貫通孔１８１は、固定スクロール基板部１２１の内部に形成された上述の冷媒吸入通路（図示せず）と連通している。貫通孔１８１には、貯油室３５に貯められた潤滑油を吸い上げるパイプ１８２が下方側（貯油室３５側）から挿入されている。

貯油室３５の潤滑油は、パイプ１８２、区画部材１８の貫通孔１８１、および固定スクロール基板部１２１の冷媒吸入通路（図示せず）を通じて作動室１５に供給される。

図２〜図４は、可動スクロール歯部１１２およびチップシール１６の具体的形状を示す図である。具体的には、図２は、可動スクロール歯部１１２およびチップシール１６の平面図である。図３は、図１の可動スクロール歯部１１２およびチップシール１６を渦巻き方向に沿って切断したときの断面を示す断面図である。図４（ａ）は、図２、図３のＡ−Ａ断面図であり、図４（ｂ）は、図２、図３のＢ−Ｂ断面図である。

なお、固定スクロール歯部１２２およびチップシール１７の具体的形状は図２〜図４に示す可動スクロール歯部１１２およびチップシール１６の具体的形状と同様である。したがって、図２〜図４の括弧内に固定スクロール歯部１２２およびチップシール１７に対応する符号を付し、固定スクロール歯部１２２およびチップシール１７の具体的形状に関する図示および説明を省略する。

可動スクロール歯部１１２と固定スクロール１２の摺動面１２１ａとの間には、所定寸法のクリアランスが設けられており、このクリアランスの寸法は渦巻き方向において一定になっている。

チップシール溝１１２ａの深さは渦巻き方向で変化しており、渦巻き中心側（内周側）よりも渦巻き外周側の方が深くなっている。具体的には、チップシール溝１１２ａのうち渦巻き方向の中間部における底面に段差部１１２ｂが設けられており、チップシール溝１１２ａの深さは、渦巻き中心側の端部１１２ｃから段差部１１２ｂまでの範囲よりも、段差部１１２ｂから渦巻き外周側の端部１１２ｄまでの範囲の方が深くなっている。

これに対し、チップシール１６の厚み（上下方向寸法）は渦巻き方向において一定になっている。

このようにチップシール溝１１２ａとチップシール１６とを形成することによって、渦巻き中心側における固定スクロール摺動面１２１ａとチップシール溝１１２ａの底面との間の距離Ｄ１と、渦巻き中心側におけるチップシール１６の厚み（上下方向寸法）ｈ１と、渦巻き外周側における固定スクロール摺動面１２１ａとチップシール溝１１２ａの底面との間の距離Ｄ２と、渦巻き外周側におけるチップシール１６の厚みｈ２との寸法関係が、次の数式１を満たすこととなる。

（数１）
Ｄ１−ｈ１＜Ｄ２−ｈ２
この寸法関係を満たすことで、渦巻き外周側において、固定スクロール摺動面１２１ａに対するチップシール１６の当たりの強さ（密着の度合い）を弱くしている。

本実施形態では、可動スクロール歯部１１２と固定スクロール摺動面１２１ａとの間のクリアランスの寸法が渦巻き方向において一定になっているので、上記寸法関係を満たすことによって、可動スクロール歯部１１２からのチップシール１６の突出寸法は、渦巻き外周側よりも渦巻き中心側の方が大きくなっている。

チップシール１６の突出寸法は、渦巻きの全範囲（７２０°）に対して１／８〜１／２の範囲で小さくされている。具体的には、チップシール１６の突出寸法が小さくなっている範囲は、渦巻き外周側の端部１６ａから渦巻き方向の中間部１６ｂ（図３）までであり、渦巻き外周側の端部１６ａと渦巻き方向の中間部１６ｂとがなす角度（図２のように渦巻きの正面側から見たときの角度）は、９０°〜３６０°の任意の角度に設定されている。

因みに、チップシール１６の幅寸法（水平方向寸法）は、渦巻き方向において一定になっている。

次に、上記構成における作動を説明する。電動機部２０のステータコイル２１２に電力が供給されてロータ２２および駆動軸２５が回転すると、可動スクロール１１が駆動軸２５に対して公転運動（旋回）する。これにより、可動スクロール歯部１１２と固定スクロール歯部１２２との間に形成された三日月状の作動室１５が外周側から中心側へ容積を減少させながら移動する。

このとき、外周側に位置する作動室１５に対して冷媒および貯油室３５の潤滑油が供給される。具体的には、圧縮機外部の冷媒がハウジング３０の冷媒吸入口（図示せず）および固定スクロール基板部１２１の冷媒吸入通路（図示せず）を通じて作動室１５に供給されると同時に、貯油室３５の潤滑油がパイプ１８２、区画部材１８の貫通孔１８１および固定スクロール基板部１２１の冷媒吸入通路（図示せず）を通じて作動室１５に供給される。

作動室１５に供給された冷媒は、作動室１５の容積の減少に伴って圧縮される。作動室１５で圧縮された冷媒は、固定スクロール１２の吐出孔１２３、吐出室１２４、ハウジング３０の冷媒吐出口（図示せず）を通じてハウジング３０外部に吐出され、次いで冷媒配管（図示せず）を通じて油分離器４０の冷媒流入口（図示せず）に流入する。

油分離器４０の冷媒流入口に流入した冷媒は、油分離器４０内の円筒状空間４３に導入される。そして、円筒状空間４３において冷媒に旋回流れを生じさせ、冷媒の旋回流れによって生じる遠心力の作用によって、冷媒から潤滑油が分離される。

潤滑油が分離された冷媒は、油分離器４０の冷媒吐出口４５から、圧縮機の吐出冷媒として吐出される。一方、冷媒から分離された潤滑油は、重力によって油分離器４０内部を流下して油分離器４０内の下部に貯められる。油分離器４０内に貯められた潤滑油は、駆動軸２５の給油通路２５１に断続的に供給される。

具体的には、上述のごとく可動スクロール１１の公転運動に伴って可動スクロール１１の可動側導油通路（図示せず）が固定スクロール１２の固定側導油通路１２７と断続的に連通することによって、油分離器４０内に貯められた潤滑油が、油配管４６、配管接続部材３４、固定側導油通路１２７、および可動側導油通路（図示せず）を通じて、可動スクロール１１のボス部１１３と駆動軸２５の偏心部２５３との間の隙間に導入され、次いで駆動軸２５の下端部側から駆動軸２５の内部の給油通路２５１に流入する。

なお、可動側導油通路（図示せず）が固定側導油通路１２７と連通していない場合には、駆動軸２５の給油通路２５１への潤滑油の供給が遮断される。

駆動軸２５の給油通路２５１に供給された潤滑油は、駆動軸２５の貫通孔（図示せず）を通じて駆動軸２５と軸受部２９１との間、および駆動軸２５と軸受部材２７との間に供給される。これにより、駆動軸２５の摺動部で潤滑性を良好に維持できる。

駆動軸２５と軸受部２９１との間に供給された潤滑油は、重力によってミドルハウジング２９の中心孔を流下し、２枚のスラストプレート１３、１４の間に供給される。これにより、スラストプレート１３、１４同士の摺動部で潤滑性を良好に維持できる。

２枚のスラストプレート１３、１４の間に供給された潤滑油は、可動スクロール基板部１１１の外周側に形成された隙間（ミドルハウジング２９の内周面との隙間）を流下し、次いで固定スクロール基板部１２１を上下方向に貫通する油流下通路（図示せず）を流下して、ハウジング３０内の最下部に形成された貯油室３５に至る。

本実施形態によると、上記数式１の寸法関係を満たすようにチップシール溝１１２ａおよびチップシール１６が構成されているので、摺動トルクの増大を抑制し、かつ性能の低下を抑制することができる。

すなわち、渦巻き外周側においては、チップシール溝１１２ａの深さを深くしてチップシール１６の突出寸法を小さくしているので、固定スクロール摺動面１２１ａに対するチップシール１６の当たりの強さ（密着の度合い）を弱くすることができる。

このため、チップシール１６が冷媒で膨潤（寸法増大）しても、渦巻き外周側においては固定スクロール摺動面１２１ａに対するチップシール１６の当たりの強さ（密着の度合い）が過剰になることを防止でき、ひいては摺動トルクが増大することを防止できる。

一方、冷媒圧力が高くなる渦巻き中心側では、チップシール溝１１２ａの深さを深くすることなくチップシール１６の当たりの強さ（密着の度合い）を確保しているので、気密性を確保することができ、ひいては性能の低下を防止できる。

特に本実施形態のように、チップシール１６の突出寸法が渦巻きの全範囲（７２０°）に対して１／８〜１／２の範囲で小さくなっていれば、チップシール１６の当たりの強さ（密着の度合い）を適切な範囲で弱くできるので、摺動トルクの増大を適切に抑制し、かつ性能の低下を適切に抑制することができて好ましい。

（他の実施形態）
（１）上述の一実施形態では、ヒートポンプサイクルに本発明の圧縮機を適用しているが、種々の冷凍サイクルに本発明の圧縮機を広く適用可能である。

（２）上述の一実施形態では、ヒートポンプサイクルが超臨界冷凍サイクルを構成しており、冷媒として二酸化炭素を採用しているが、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上とならない亜臨界冷凍サイクルを構成していてもよく、フロン系冷媒や炭化水素系冷媒等の冷媒を採用してもよい。

（３）上述の一実施形態では、チップシール１６、１７が樹脂材料で形成されている例について説明したが、これに限定されるものではなく、チップシール１６、１７が膨潤する材料によって形成されていれば、上述した本発明による作用効果を得ることができる。

（４）上述の一実施形態では、チップシール溝１１２ａの底面に段差部１１２ｂが形成されているが、段差部１１２ｂの代わりになだらかな傾斜面が形成されていてもよい。この場合には、チップシール溝１１２ａの深さが渦巻き中心側から渦巻き外周側に向かって徐々に（連続的に）深くなるので、作動室１５の気密性を確実に確保できる。

（５）上述の一実施形態では、チップシール溝１１２ａの深さが渦巻き中心側から渦巻き外周側に向かって深くなっていることによって上記数式１の寸法関係を満たしているが、チップシール１６の厚みが渦巻き外周側に比べて渦巻き中心側の方が厚くなっていることによって上記数式１の寸法関係を満たしていてもよい。

具体的には、チップシール１６の先端に段差部が形成されていればよい。また、段差部の代わりに、チップシール１６の先端になだらかな傾斜面が形成されていてもよい。この場合には、チップシール１６の厚みが渦巻き外周側から渦巻き中心側に向かって徐々に（連続的に）厚くなるので、作動室１５の気密性を確実に確保できる。

（６）上述の一実施形態では、一対のスクロールの両方に本発明を適用した構成の例を示したが、一対のスクロールのうち一方のスクロールに本発明を適用し、他方のスクロールには本発明を適用しない構成であってもよい。

１１ 可動スクロール（スクロール）
１２ 固定スクロール（スクロール）
１５ 作動室
１６、１７ チップシール
１６ａ、１７ａ 渦巻き外周側の端部
１６ｂ、１７ｂ 渦巻き方向の中間部
１１２、１２２ 歯部
１１１ａ、１２１ａ 摺動面
１１２ａ、１２２ａ チップシール溝
１１２ｂ、１２２ｂ 段差部

Claims (7)

1. 作動室（１５）を形成する渦巻き状の歯部（１１２、１２２）を有する一対のスクロール（１１、１２）と、
   前記歯部（１１２、１２２）に沿って配置され、前記作動室（１５）の気密性を確保するチップシール（１６、１７）とを備え、
   前記歯部（１１２、１２２）の先端には、前記チップシール（１６、１７）が装着されるチップシール溝（１１２ａ、１２２ａ）が形成され、
   前記スクロール（１１、１２）には、前記チップシール（１６、１７）が密着して摺動する摺動面（１１１ａ、１２１ａ）が形成され、
   渦巻き中心側における前記摺動面（１２１ａ、１１１ａ）と前記チップシール溝（１１２ａ、１２２ａ）の底面との間の距離Ｄ１と、前記渦巻き中心側における前記チップシールの厚みｈ１と、渦巻き外周側における前記摺動面（１２１ａ、１１１ａ）と前記チップシール溝（１１２ａ、１２２ａ）の底面との間の距離Ｄ２と、前記渦巻き外周側におけるチップシールの厚みｈ２との寸法関係が、
   Ｄ１−ｈ１＜Ｄ２−ｈ２
   を満たしていることを特徴とする圧縮機。
2. 前記一対のスクロール（１１、１２）のうち一方のスクロールの歯部（１１２、１２２）と、他方のスクロールの摺動面（１２１ａ、１１１ａ）との間のクリアランスの寸法が渦巻き方向において一定になっており、
   前記一方のスクロールの歯部（１１２、１２２）からの前記チップシール（１６、１７）の突出寸法は、渦巻き中心側よりも渦巻き外周側の方が小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記チップシール（１６、１７）において前記突出寸法が小さくなっている範囲は、前記渦巻き外周側の端部（１６ａ、１７ａ）から前記渦巻き方向の中間部（１６ｂ、１７ｂ）までであり、
   前記渦巻き外周側の端部と前記渦巻き方向の中間部（１６ｂ、１７ｂ）とがなす角度は、９０°〜３６０°の任意の角度に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の圧縮機。
4. 前記チップシール溝（１１２ａ、１２２ａ）の深さは、前記渦巻き中心側に比べて前記渦巻き外周側の方が深くなっていることを特徴とする請求項２または３に記載の圧縮機。
5. 前記チップシール溝（１１２ａ、１２２ａ）の深さは、前記渦巻き中心側から前記渦巻き外周側に向けて徐々に深くなっていることを特徴とする請求項４に記載の圧縮機。
6. 前記チップシール（１６、１７）の厚みは、前記渦巻き中心側に比べて前記渦巻き外周側の方が薄くなっていることを特徴とする請求項２または３に記載の圧縮機。
7. 前記チップシール（１６、１７）の厚みは、前記渦巻き中心側から前記渦巻き外周側に向けて徐々に薄くなっていることを特徴とする請求項６に記載の圧縮機。

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