JP4475749B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和装置や冷凍装置等に具備されるスクロール圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スクロール圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールとを渦巻き状の壁体どうしを組み合わせて配置し、固定スクロールに対し旋回スクロールを公転旋回運動させることで壁体間に形成される圧縮室の容積を漸次減少させて該圧縮室内の流体の圧縮を行うものである。
【０００３】
スクロール圧縮機の設計上の圧縮比は、圧縮室の最小容積（壁体どうしのかみ合いが外れて圧縮室が消滅する直前の容積）に対する、圧縮室の最大容積（壁体どうしがかみ合って圧縮室が形成された時点の容積）の比であり、次式（I）で表される。
Ｖｉ＝｛Ａ(θsuc)・Ｌ｝／｛Ａ(θtop)・Ｌ｝＝Ａ(θsuc)／Ａ(θtop) …（I）
（I）式において、Ａ(θ)は旋回スクロールの旋回角θに応じて容積を変化させる圧縮室の旋回面に平行な断面積を表す関数、θsucは圧縮室が最大容積となるときの旋回スクロールの旋回角、θtopは圧縮室が最小容積となるときの旋回スクロールの旋回角、Ｌは壁体どうしのラップ（重なり）長である。
【０００４】
従来、スクロール圧縮機の圧縮比Ｖｉの向上を図るには、両スクロールの壁体の巻き数を増やして最大容積時の圧縮室の断面積Ａ(θ)を大きくする手法が採られてきた。しかしながら、壁体の巻き数を増やす従来の手法ではスクロールの外形が拡大して圧縮機自体が大型化するため、大きさの制限が厳しい自動車用等の空気調和装置には採用し難いという問題点があった。
【０００５】
上記の問題点を解決すべく、特公昭６０−１７９５６号には、以下に示す技術が提案されている。
図１０（ａ）に示したものは固定スクロール５０であり、端板５０ａと、端板５０ａの一側面に立設された渦巻き状の壁体５０ｂとを備えている。また、（ｂ）に示したものは旋回スクロール５１である。旋回スクロール５１も、固定スクロール５０と同様に端板５１ａと、端板５１ａの一側面に立設された渦巻き状の壁体５１ｂとを備えている。
【０００６】
固定スクロール５０および旋回スクロール５１の端板５０ａ、５１ａの側面に、壁体５０ｂ、５１ｂの渦巻の外終端からπ（ｒａｄ）に位置して、中心部側が高く外終端側が低い段差部５２，５２が形成されている。さらに、この端板５０ａ、５１ａの段差部５２、５２に対応して、両スクロール５０，５１が備える壁体５０ｂ，５１ｂの渦巻き状の上縁に中心部側が低く外終端側が高い段差部５３、５３が形成されている。
【０００７】
上記のようなスクロール圧縮機において、固定スクロール５０と旋回スクロール５１のそれぞれの壁体５０ｂ、５１ｂをかみ合わせ、最大容積の圧縮室Ｐが形成された状態が図１１（ａ）であり、圧縮室Ｐについて、渦巻方向に沿った断面図が図１１（ｂ）である。
図１１（ｂ）の左方向が渦巻き中心側となっている。図１１（ｂ）からわかるように、段差部５２よりも外終端側におけるラップ長Ｌ１は内側のラップ長Ｌｓより長く形成されている。このため、ラップ長が一様である場合と比較すると、段差部５２より外側のラップ長が長い分だけ圧縮室Ｐの最大容積が大きくなることがわかる。したがって、壁体の巻き数を増やさなくても、設計上の圧縮比を向上させることが可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のスクロール圧縮機においては、スクロール５０，５１の端板５０ａ、５１ａ側面に形成された段差部５２，５２が、渦巻の外終端からπ（ｒａｄ）に位置している。このため、図１１（ｂ）からわかるように、段差部５２から中心部よりのラップ長Ｌｓが、外終端側のラップ長Ｌ１より短く、最大容積時であっても十分な大きさの容積を得ることができていなかった。
【０００９】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、圧縮室の最大容積を十分に得ることができて圧縮比の向上を可能とするスクロール圧縮機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のスクロール圧縮機は、端板の一側面に立設された渦巻き状の壁体を有し、定位置に固定された固定スクロールと、端板の一側面に立設された渦巻き状の壁体を有し、前記各壁体どうしをかみ合わせて自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回スクロールとを備え、前記固定スクロールと旋回スクロールの少なくともいずれか一方の端板は、前記一側面に、その高さが壁体の渦に沿ってその中心部側で高く外終端側で低くなるよう形成された段差部が設けられ、前記固定スクロールと旋回スクロールのいずれか他方の壁体の上縁は、前記端板の段差部に対応し、複数の部位に分割されかつ該部位の高さが渦の中心部側で低く外終端側で高くなる段付き形状とされたスクロール圧縮機において、前記段差部は、前記壁体の渦に沿ってその外終端から中心部に向かって進行角２π±π／４（ｒａｄ）の範囲内に設けられており、前記端板は、前記段差部より外終端側の高さが低くされている部位の厚さが、前記段差部より中心部側の高さが高くされている部位の厚さより薄くされていることを特徴とする。
【００１１】
このスクロール圧縮機においては、端板に設けられた段差部が、渦巻中心を基準として、渦巻の外終端から中心部に向かって２π（ｒａｄ）近傍の進行角２π±π／４（ｒａｄ）の範囲内に設けられているとともに、端板の段差部より外終端側の高さが低くされている部位の厚さが、段差部より中心部側の高さが高くされている部位の厚さより薄くされている。すなわち、例えば図１１（ｂ）に示す段差部５２が、図面左方向に位置するようになるので、最大容積時において圧縮室のラップ長がＬ１である部位がより多くなり、圧縮室の最大容積を十分に大きくすることができるとともに、端板を軽量化することができる。また、段差部を進行角２π±π／４（ｒａｄ）の範囲内に設けることによって、段差部より内側の圧縮室内の流体が、段差部を通じて外側の圧縮室に洩れる差圧による流体の漏れを抑えることができる。
【００１２】
請求項２に記載のスクロール圧縮機は、請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記段差部は、前記壁体の渦に沿ってその外終端から中心部に向かって進行角２π（ｒａｄ）の位置に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
このスクロール圧縮機のように、段差部を進行角２π（ｒａｄ）の位置に設けることにより、圧縮室の最大容積を最大とすることができると共に、上記差圧を原因とする圧縮室内の流体の漏れも防止することができる。
【００１４】
請求項３に記載のスクロール圧縮機は、請求項１または２に記載のスクロール圧縮機において、前記固定スクロールの中心部には、前記端板に吐出ポートが形成され、前記段差部は、前記壁体の渦に沿って前記吐出ポート形成位置から少なくとも２π（ｒａｄ）より外終端側に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
このスクロール圧縮機においては、スクロールの巻数が十分にある場合、段差部を吐出ポート形成位置から少なくとも２π（ｒａｄ）外終端側、すなわち、段差部を含む圧縮室が吐出ポートに面することのない位置に設けることで、段差を含む圧縮室が吐出圧とならない。したがって段差部を挟んで渦の中心部側と外終端側とのシール差圧が小さく抑えられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係るスクロール圧縮機の実施形態を図１ないし図９に示して説明する。
図１は本発明に係るスクロール圧縮機の全体構成を示す断面図である。
図において符号１１はハウジングを示しており、このハウジング１１は、カップ状に形成されたハウジング本体１１ａと、ハウジング本体１１ａの開口端側に固定された蓋板１１ｂとで構成されている。
【００１７】
ハウジング１１の内部には、固定スクロール１２および旋回スクロール１３からなるスクロール圧縮機構が配設されている。固定スクロール１２は端板１２ａの一側面に渦巻き状の壁体１２ｂが立設された構成となっている。旋回スクロール１３は、固定スクロール１２と同様に端板１３ａの一側面に渦巻き状の壁体１３ｂが立設された構成となっており、特に壁体１３ｂは固定スクロール１２側の壁体１２ｂと実質的に同一形状をなしている。また、壁体１２ｂ，１３ｂの上縁には後述する圧縮室Ｃの気密性を高めるチップシール２７，２８が配設されている（これらチップシール２７，２８については後述する）。
【００１８】
固定スクロール１２はボルト１４によってハウジング本体１１ａに締結されている。また、旋回スクロール１３は固定スクロール１２に対して相互に公転旋回半径だけ偏心しかつ１８０゜だけ位相をずらした状態で、壁体１２ｂ，１３ｂどうしをかみ合わせて組み付けられており、蓋板１１ｂと端板１３ａとの間に設けられた自転阻止機構１５によって自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持されている。
【００１９】
蓋板１１ｂにはクランク１６ａを備える回転軸１６が貫通され、ベアリング１７ａ，１７ｂを介して蓋板１１ｂに回転自在に支持されている。
【００２０】
旋回スクロール１３側の端板１３ａの他端面の中央にはボス１８が突設されている。ボス１８にはクランク１６ａの偏心部１６ｂが軸受１９およびドライブブッシュ２０を介して回動自在に収容されており、旋回スクロール１３は回転軸１６を回転させることによって公転旋回運動するようになっている。また、回転軸１６には、旋回スクロール１３に与えられたアンバランス量を打ち消すバランスウェイト２１が取り付けられている。
【００２１】
また、ハウジング１１の内部には、固定スクロール１２の周囲に吸入室２２が形成され、さらにハウジング本体１１ａの内底面と端板１２ａの他側面とに区画されて吐出キャビティ２３が形成されている。
【００２２】
ハウジング本体１１ａには吸入室２２に向けて低圧の流体を導く吸入ポート２４が設けられ、固定スクロール１２側の端板１２ａの中央には容積を漸次減少させながら中心部に移動してきた圧縮室Ｃから吐出キャビティ２３に向けて高圧の流体を導く吐出ポート２５が設けられている。また、端板１２ａの他側面中央には、所定の大きさ以上の圧力が作用した場合にのみ吐出ポート２５を開く吐出弁２６が設けられている。
【００２３】
図２は固定スクロール１２、旋回スクロール１３それぞれの斜視図である。
固定スクロール１２の端板１２ａには、壁体１２ｂが立設された一側面に、壁体１２ｂの渦方向に沿って中心部側で高く外終端側で低くなるよう形成された段差部４２を備えている。
旋回スクロール１３側の端板１３ａも端板１２ａと同様に、壁体１３ｂが立設された一側面に、壁体１３ｂの渦方向に沿って中心部側で高く外終端側で低くなるよう形成された段差部４３を備えている。
各段差部４２，４３は、それぞれ壁体１２ｂ、壁体１３ｂの渦巻中心を基準として、各壁体１２ｂ、１３ｂの外終端から２π（ｒａｄ）進んだ位置に設けられている。なお、詳細な位置については後述する。
【００２４】
端板１２ａの底面は、段差部４２が形成されていることにより、中心部よりに設けられた底の浅い底面１２ｆと外終端よりに設けられた底の深い底面１２ｇの２つの部位に分けられている。隣り合う底面１２ｆ，１２ｇ間には、段差部４２を構成し、前記底面１２ｆ，１２ｇを繋いで垂直に切り立つ連結壁面１２ｈが存在している。端板１３ａの底面も端板１２ａと同様に、段差部４３が形成されていることにより、中心部よりに設けられた底の浅い底面１３ｆと外終端よりに設けられた底の深い底面１３ｇの２つの部位に分けられている。隣り合う底面１３ｆ，１３ｇ間には、段差部４３を構成し、前記底面１３ｆ，１３ｇを繋いで垂直に切り立つ連結壁面１３ｈが存在している。
【００２５】
また、固定スクロール１２側の壁体１２ｂは、旋回スクロール１３の段差部４３に対応し、その渦巻き状の上縁が２つの部位に分割され、かつ渦の中心部側で低く外終端側で高い段付き形状となっている。旋回スクロール１３側の壁体１３ｂも壁体１２ｂと同様に、固定スクロール１２の段差部４２に対応し、渦巻き状の上縁が２つの部位に分割され、かつ渦の中心部側で低く外終端側で高い段付き形状となっている。
【００２６】
具体的には、壁体１２ｂの上縁は、中心部寄りに設けられた低位の上縁１２ｃと外終端寄りに設けられた高位の上縁１２ｄの２つの部位に分けられ、隣り合う上縁１２ｃ，１２ｄ間には、両者を繋いで旋回面に垂直な連結縁１２ｅが存在している。壁体１３ｂの上縁も壁体１２ｂと同様に、中心部寄りに設けられた低位の上縁１３ｃと外終端寄りに設けられた高位の上縁１３ｄの２つの部位に分けられ、隣り合う上縁１３ｃ，１３ｄ間には、両者を繋いで旋回面に垂直な連結縁１３ｅとが存在している。
【００２７】
連結縁１２ｅは、壁体１２ｂを旋回スクロール１３の方向から見ると壁体１２ｂの内外両側面に滑らかに連続し壁体１２ｂの肉厚に等しい直径を有する半円形をなしており、連結縁１３ｅも連結縁１２ｅと同様に、壁体１３ｂの内外両側面に滑らかに連続し壁体１３ｂの肉厚に等しい直径を有する半円形をなしている。
【００２８】
また、連結壁面１２ｈは、端板１２ａを旋回軸方向から見ると旋回スクロールの旋回に伴って連結縁１３ｅが描く包絡線に一致する円弧をなしており、連結壁面１３ｈも連結壁面１２ｈと同様に、連結縁１２ｅが描く包絡線に一致する円弧をなしている。
ここで、上記のように、段差部４２、４３はそれぞれ壁体１２ｂ、１３ｂの外終端から２π（ｒａｄ）の位置に設けられているが、詳細には以下の構成となっている。
図３に示すように、渦巻状の壁体１２ｂは、壁部と壁部との間に渦巻状の流路４５を形成しているが、段差部４２を構成する連結壁面１２ｈの円弧中心は、壁体１２ｂの渦巻中心を基準とし、流路４５を壁体１２ｂの外終端から中心側に２π（ｒａｄ）進んだ位置であって、流路４５の幅方向中心に位置している。ここで、連結壁面１２ｈの円弧中心は、吐出ポート２５形成位置から流路４５を壁体１２ｂに沿って外終端側に２π（ｒａｄ）進んだ位置よりも外終端側に位置している。
連結壁面１３ｈの円弧中心も、同様に壁体１２ｂの外終端から中心側に２π（ｒａｄ）進んだ点であって、壁体１３ｂの壁部間に形成された流路４６の幅方向中心に位置しているとともに、吐出ポート２５形成位置から外終端側に２π（ｒａｄ）進んだ位置より外終端側に位置している。
【００２９】
図４に示すように、壁体１２ｂにおいて上縁１２ｄと連結縁１２ｅとが突き合う部分には、肉盛りしたようにリブ１２ｉが設けられている。リブ１２ｉは、応力集中を避けるため上縁１２ｄと連結縁１２ｅとに滑らかに連続する凹曲面をなして壁体１２ｂと一体に形成されている。壁体１３ｂにおいて上縁１３ｄ，１３ｅが突き合う部分にも、同様の理由で同形状のリブ１３ｉが設けられている。
【００３０】
端板１２ａにおいて底面１２ｇと連結壁面１２ｈとが突き合う部分にも、肉盛りしたようにリブ１２ｊが設けられている。リブ１２ｊは、応力集中を避けるため底面１２ｇと連結壁面１２ｈとに滑らかに連続する凹曲面をなして壁体１２ｂと一体に形成されている。端板１３ａにおいて底面１３ｇと連結壁面１３ｈとが突き合う部分にも、同様の理由で同形状のリブ１３ｊが設けられている。
【００３１】
壁体１２ｂにおいて上縁１２ｃと，１２ｅが突き合う部分、および壁体１３ｂにおいて上縁１３ｃ，１３ｅが突き合う部分は、組み付け時にリブ１３ｊ，１２ｊとの干渉を避けるためにそれぞれ面取りされている。
【００３２】
さらに、図２に示すように、壁体１２ｂの各上縁１２ｃ，１２ｄ、連結縁１２ｅには、チップシール２７ｃ，２７ｄ，２７ｅがそれぞれ配設されている。これと同様に壁部１３の各上縁１３ｃ，１３ｄ、連結縁１３ｅにも、チップシール２８ｃ，２８ｄ，２８ｅがそれぞれ配設されている。
【００３３】
固定スクロール１２に旋回スクロール１３を組み付けると、低位の上縁１３ｄが底の浅い底面１２ｆに当接し、高位の上縁１３ｅが底の深い底面１２ｇに当接する。同時に、低位の上縁１２ｄが底の浅い底面１３ｆに当接し、高位の上縁１２ｅが底の深い底面１３ｇに当接する。これにより、両スクロール間には向かい合う端板１２ａ，１３ａと壁体１２ｂ，１３ｂとに区画されて圧縮室Ｃが形成される。
【００３４】
圧縮室Ｃは旋回スクロール１３の公転旋回運動に伴い外終端から中心部に向けて移動するが、連結縁１２ｅは、壁体１２ｂ，１３ｂの当接点が連結縁１２ｅよりも外終端寄りに存在する間は壁体１２を挟んで隣接する圧縮室Ｃ（一方は密閉状態にない）間で流体の漏れが生じないように連結壁面１３ｈに摺接し、壁体１２ｂ，１３ｂの当接点が連結縁１２ｅよりも外終端寄りに存在しない間は壁体１２を挟んで隣接する圧縮室Ｃ（共に密閉状態にある）間で均圧を図るべく連結壁面１３ｈには摺接しないようになっている。
【００３５】
連結縁１３ｅも同様に、壁体１２ｂ，１３ｂの当接点が連結縁１３ｅよりも外終端寄りに存在する間は壁体１３を挟んで隣接する圧縮室Ｃ（一方は密閉状態にない）間で流体の漏れが生じないように連結壁面１２ｈに摺接し、壁体１２ｂ，１３ｂの当接点が連結縁１３ｅよりも外終端寄りに存在しない間は壁体１３を挟んで隣接する圧縮室Ｃ（共に密閉状態にある）間で均圧を図るべく連結壁面１２ｈには摺接しないようになっている。なお、連結縁１２ｅと連結壁面１３ｈ、および連結縁１３ｅと連結壁面１２ｈの摺接は、旋回スクロール１３が１／２回転する間で同期して起こる。
【００３６】
上記のように構成されたスクロール圧縮機の駆動時における流体圧縮の過程を図５ないし図８に示して順に説明する。
【００３７】
図５に示す状態では、壁体１２ｂの外終端が壁体１３ｂの外側面に当接するとともに、壁体１３ｂの外終端が壁体１２ｂの外側面に当接し、端板１２ａ，１３ａ、壁体１２ｂ，１３ｂ間に流体が封入され、スクロール圧縮機構の中心を挟んで正対した位置に、最大容積の圧縮室Ｃが２つ形成される。この時点では、連結縁１２ｅと連結壁面１３ｈ、連結縁１３ｅと連結壁面１２ｈは摺接している。
【００３８】
図５の状態から旋回スクロール１３がπ／２だけ旋回し図６に示す状態に至る過程では、圧縮室Ｃが密閉状態を保ちながら中心部に向けて進行し、漸次容積を減少させて流体を圧縮し、圧縮室Ｃに先行する圧縮室Ｃ０も密閉状態を保ちながら中心部に向けて進行し、漸次容積を減少させて引き続き流体を圧縮する。この過程においては、連結縁１２ｅは連結壁面１３ｈに、連結縁１３ｅは連結壁面１２ｈにそれぞれに摺接を開始し、圧縮室Ｃに先行する圧縮室Ｃ０の密閉状態を保っている。
【００３９】
図６の状態から旋回スクロール１３がπ／２だけ旋回し図７に示す状態に至る過程では、圧縮室Ｃが密閉状態を保ちながら中心部に向けて進行し、漸次容積を減少させてさらに流体を圧縮し、圧縮室Ｃに先行する圧縮室Ｃ０も密閉状態を保ちながら中心部に向けて進行し、漸次容積を減少させて引き続き流体を圧縮する。この時点では、連結縁１２ｅと連結壁面１３ｈ、連結縁１３ｅと連結壁面１２ｈは摺接しているが、直後に解消される。
【００４０】
図７に示す状態では、外終端に近い壁体１２ｂの内側面とその内方に位置する壁体１３ｂの外側面との間には後に圧縮室となる開放空間ｃ１が形成され、同じく外終端に近い壁体１３ｂの内側面とその内方に位置する壁体１２ｂの外側面との間にも後に圧縮室となる開放空間Ｃ１が形成され、開放空間ｃ１には吸入室２２から低圧の流体が流入する。
【００４１】
図７の状態から旋回スクロール１３がπ／２だけ旋回し図８に示す状態に至る過程では、開放空間Ｃ１が大きさを拡大しながらスクロール圧縮機構の中心部に向けて進行し、開放空間Ｃ１に先行する圧縮室Ｃも中心部に向けて進行し、漸次容積を減少させて流体を圧縮する。この過程において、連結縁１２ｅと連結壁面１３ｈ、連結縁１３ｅと連結壁面１２ｈそれぞれの摺接が解消され、隣接する二つの圧縮室Ｃが均圧される。
【００４２】
図８の状態から旋回スクロール１３がさらにπ／２だけ旋回し再び図５に示す状態に至る過程では、空間Ｃ１がさらに大きさを拡大しながらスクロール圧縮機構の中心部に向けて進行し、空間Ｃ１に先行する圧縮室Ｃも密閉状態を保ちながら中心部に向けて進行し、漸次容積を減少させて流体を圧縮する。そして、図５の状態に至ると、図８に示す圧縮室Ｃが図５に示す圧縮室Ｃ０に相当し、図８に示す空間Ｃ１が図５に示す圧縮室Ｃに相当することとなる。その後圧縮を続けることにより、圧縮室Ｃは最小容積となり、スクロール圧縮機から吐出される。
【００４３】
最大容積から最小容積（吐出弁２６開放時の容積）に至る圧縮室Ｃの大きさの変遷は、図５における圧縮室Ｃ→図７における圧縮室Ｃ→図５における圧縮室Ｃ０→図８における圧縮室Ｃ０と見なせる。ここで、それぞれの状態における圧縮室を展開した形状を図９に示す。
【００４４】
最大容積となる（ａ）の状態では、圧縮室の幅は底面１２ｇから上縁１２ｄまでの壁体１２ｂの高さ（もしくは底面１３ｇから上縁１３ｄまでの壁体１３ｂの高さ）にほぼ等しいラップ長Ｌｌとなる。
【００４５】
（ｂ）の状態では、圧縮室は旋回軸方向の幅が途中で狭くなる異形の短冊状をなす。その幅は、スクロール圧縮機構の外終端側ではラップ長Ｌｌとなり、中心部側では底面１２ｆから上縁１２ｄまでの高さ（もしくは底面１３ｆから上縁１３ｄまでの壁体１３ｂの高さ）にほぼ等しいラップ長Ｌｓ（＜Ｌｌ）となる。
【００４６】
（ｃ）の状態においても、圧縮室は旋回軸方向の幅が途中で狭くなる異形の短冊状をなす。その幅は、スクロール圧縮機構の外終端側ではラップ長Ｌｓとなり、中心部側では底面１２ｆから上縁１２ｃまでの高さ（もしくは底面１３ｆから上縁１３ｃまでの壁体１３ｂの高さ）にほぼ等しいラップ長Ｌｓｓ（＜Ｌｓ）となる。
【００４７】
最小容積となる（ｄ）の状態では、圧縮室は幅が均一（ラップ長Ｌｓｓ）な短冊状をなす。
【００４８】
上記スクロール圧縮機においては、圧縮室の容積変化が、従来のように旋回面に平行な断面積の減少のみによって引き起こされるのではなく、図９に示したように旋回軸方向の幅の減少と断面積の減少とによって相乗的に引き起こされる。
【００４９】
したがって、壁体１２ｂ，１３ｂを段付き形状とし、スクロール圧縮機構の外終端寄りと中心部寄りとで壁体１２ｂ，１３ｂのラップ長を変化させ、圧縮室Ｃの最大容積を大きくしたり最小容積を小さくしたりすることで、壁体どうしのラップ長が一定である従来のスクロール圧縮機に比べて圧縮比を向上させることができる。
【００５０】
そして、段差部４２，４３がそれぞれ壁体１２ｂ、１３ｂの渦巻き外終端から２π（ｒａｄ）に位置しているため、図９（ａ）に示すように圧縮室が最大容積時において、そのラップ長を渦巻き方向全域にわたって最大にすることができる。
さらに、段差部４２，４３を渦巻きの中心に近づけすぎると、壁体１２ｂ、１３ｂが内外に仕切る圧縮室の差圧が大きくなるため、段差部４２，４３を通じて内側の圧縮室内の流体が外側の圧縮室に洩れるおそれがある。しかし、本例においては上記のように段差部４２，４３が壁体１２ｂ、１３ｂの渦巻き外終端から２π（ｒａｄ）に位置しているため、圧縮室の最大容積を最大にすることができると同時に差圧による流体の漏れを抑えることができる。また、段差部４２，４３が吐出ポート２５から外終端側に２π（ｒａｄ）以上進んだ位置に設けられているため、段差部４２，４３を含む圧縮室Ｃが吐出ポート２５に面しない。したがって、段差部４２，４３を含む圧縮室が吐出圧とならず、段差部を挟んで渦の中心部側と外終端側とのシール差圧を小さく抑えられて、冷媒の漏れを抑えることができる。
【００５１】
なお、段差部４２，４３は壁体１２ｂ、１３ｂの渦巻き外終端から２π（ｒａｄ）ではなく、２π（ｒａｄ）近傍、例えば２π±π／４（ｒａｄ）の範囲であれば、２π（ｒａｄ）と容積比で数％しか違わないため、圧縮室の最大容積を十分に大きくとることができると共に、上記差圧を原因とする圧縮室内の流体の漏れも防止することができる。
また、段差部４２，４３の形成箇所もそれぞれ１箇所でなくてもよく、それぞれ複数箇所に設けられていてよい。
【００５２】
さらにまた、上記実施形態においては連結縁１２ｅ，１３ｅが旋回スクロール１３の旋回面に垂直に形成され、これに対応して連結壁面１２ｈ，１３ｈも旋回面に垂直に形成されているが、連結縁１２ｅ，１３ｅ、連結壁面１２ｈ，１３ｈは互いの対応関係を守っていれば旋回面に垂直である必要はなく、例えば旋回面に対して傾斜するように形成しても構わない。
また、連結縁１２ｅ，１３ｅは半円形をなしている必要はなく、いかなる形状であってもよい。この場合、連結縁１２ｅ，１３ｅが描く包絡線は円弧とはならないので、連結壁面１２ｈ、１３ｈも円弧にはならなくなる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のスクロール圧縮機においては、以下の効果を有する。
請求項１に記載の発明においては、端板に設けられた段差部が、渦巻中心を基準として、渦巻の外終端から進行角２π±π／４（ｒａｄ）の範囲内に設けられているとともに、端板の段差部より外終端側の高さが低くされている部位の厚さが、段差部より中心部側の高さが高くされている部位の厚さより薄くされている。したがって、圧縮室の最大容積を十分に大きくし、圧縮効率を上げることができるとともに、端板を軽量化することができる。また、内側の圧縮室の流体が段差部を通じて外側の圧縮室に漏れることを防止することができる。
請求項２に記載の発明においては、段差部が進行角２π（ｒａｄ）に設けられていることにより、圧縮室の最大容積を最大とすることができると共に、上記差圧を原因とする圧縮室内の流体の漏れも防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態として示したスクロール圧縮機の全体構成を示す断面図である。
【図２】 同スクロール圧縮機に用いられる固定スクロール及び旋回スクロールの斜視図である。
【図３】 同スクロール圧縮機に用いられる固定スクロールの平面図である。
【図４】 同固定スクロールの断面図である。
【図５】 同スクロール圧縮機の駆動時における流体圧縮の過程を示す図である。
【図６】 同スクロール圧縮機の駆動時における流体圧縮の過程を示す図である。
【図７】 同スクロール圧縮機の駆動時における流体圧縮の過程を示す図である。
【図８】 同スクロール圧縮機の駆動時における流体圧縮の過程を示す図である。
【図９】 同スクロール圧縮機の圧縮室を展開した形状を示す図である。
【図１０】 従来のスクロール圧縮機に用いられる固定スクロール及び旋回スクロールの斜視図である。
【図１１】 従来のスクロール圧縮機において、最大容積時の圧縮室を示す図である。
【符号の説明】
１２ 固定スクロール
１２ａ 端板
１２ｂ 壁体
１３ 旋回スクロール
１３ａ 端板
１３ｂ 壁体
４２ 段差部
４３ 段差部

Claims (3)

1. 端板の一側面に立設された渦巻き状の壁体を有し、定位置に固定された固定スクロールと、
   端板の一側面に立設された渦巻き状の壁体を有し、前記各壁体どうしをかみ合わせて自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回スクロールとを備え、
   前記固定スクロールと旋回スクロールの少なくともいずれか一方の端板は、前記一側面に、その高さが壁体の渦に沿ってその中心部側で高く外終端側で低くなるよう形成された段差部が設けられ、
   前記固定スクロールと旋回スクロールのいずれか他方の壁体の上縁は、前記端板の段差部に対応し、複数の部位に分割されかつ該部位の高さが渦の中心部側で低く外終端側で高くなる段付き形状とされたスクロール圧縮機において、
   前記段差部は、前記壁体の渦に沿ってその外終端から中心部に向かって進行角２π±π／４（ｒａｄ）の範囲内に設けられており、
   前記端板は、前記段差部より外終端側の高さが低くされている部位の厚さが、前記段差部より中心部側の高さが高くされている部位の厚さより薄くされていることを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 請求項１に記載のスクロール圧縮機において、
   前記段差部は、前記壁体の渦に沿ってその外終端から中心部に向かって進行角２π（ｒａｄ）の位置に設けられていることを特徴とするスクロール圧縮機。
3. 請求項１または２に記載のスクロール圧縮機において、
   前記固定スクロールの中心部には、前記端板に吐出ポートが形成され、前記段差部は、前記壁体の渦に沿って前記吐出ポート形成位置から少なくとも２π（ｒａｄ）より外終端側に設けられていることを特徴とするスクロール圧縮機。

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