JP4754869B2 - スクロール型圧縮機および冷凍サイクル - Google Patents

Description

本発明は、スクロール型圧縮機および冷凍サイクルに関する。

冷凍・空調装置等の冷凍サイクルに用いられる圧縮機としては、ピストン式やロータリー式やスクロール式の圧縮機が知られている。その中で、スクロール式の圧縮機は他の方式と比較して高効率、低騒音、低振動という利点を備え、広く用いられている。

また、上記のスクロール式の圧縮機を用いた冷凍サイクルを能力向上させる手法として、放熱器と吸熱器との間に２つの減圧器を備え、これら減圧器を用いて冷媒を２段膨張させ、一の減圧器を通過した後の中間圧を有する冷媒を圧縮機の圧縮工程に供給するガスインジェクション（エコノマイザーサイクル）が知られている（例えば、特許文献１および２参照。）。
特開平９−１０５３８６号公報 特開平１１−１０７９４７号公報

上述の特許文献１においては、圧縮室内に上記中間圧を有する冷媒の圧力脈動を平滑化する中間圧室が形成され、その中間圧室とインジェクションポートとを連通させて冷媒を圧縮室内に供給する技術が開示されている。
中間圧室を設けることにより、圧縮室内に供給される冷媒の圧力脈動が平滑化されるため、圧縮室内へ冷媒が安定して供給される。そのため、圧縮室内に供給される冷媒量を増やすことができ、冷凍サイクルの冷凍能力を向上させることができる。

上述の特許文献２においては、圧縮室内への冷媒供給を制御する手段を備えるとともに所定領域における圧縮室の密閉を防止する微小隙間を設け、上記所定領域において圧縮室内に冷媒を供給する構成において、低速回転時にはガスインジェクションを遮断し、高速回転時にはガスインジェクションを行なう技術が開示されている。
低速回転時においては、上記所定領域において圧縮室では圧縮が行なわれず、また、ガスインジェクションが行なわれないため、ガスインジェクション部分による冷媒の再膨張が防止され、冷凍能力の向上を図ることができる。高速回転時においては、微小隙間からの冷媒漏れの影響が少なく、上記所定領域においても圧縮室により圧縮を行うことができ、また、ガスインジェクションが行なわれるため、冷凍能力の向上を図ることができる。

上述の特許文献１および２においては、圧縮過程においてガスインジェクションを行なう点、上記中間圧と圧縮室内の圧力差を利用してガスインジェクションを行なう点において共通している。
ここで、ガスインジェクションが行なわれる過程の後半では、圧縮室内の圧力が高くなるため、上記差圧が小さくなり十分な量の冷媒を圧縮室に供給できなかった。あるいは、圧力関係が逆転して、圧縮室内の冷媒が逆流する恐れがあった。その結果、圧縮室に供給される冷媒量の増加が少なくなり、冷凍能力の向上が少なくなるという問題があった。
また、上記中間圧を高くして上記差圧を大きくすることにより、十分な量の冷媒を圧縮室に供給することができるが、上記中間圧を高くすることにより冷凍システムが発揮できる冷凍能力が低下し、結果として冷凍能力の向上が少なくなるという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、冷凍能力の向上を図ることができるスクロール型圧縮機および冷凍サイクルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のスクロール型圧縮機は、端板の一側面に立設された渦巻き状の壁体を有するとともに所定位置に固定された固定スクロールと、他の端板の一側面に立設された渦巻き状の他の壁体を有するとともに、前記壁体および前記他の壁体をかみ合わせて圧縮室を形成するように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、前記壁体および前記他の壁体の上縁に壁体段付き部が形成され、前記壁体および前記他の壁体には、前記壁体段付き部より渦巻き方向の中心側に高さが高い高部位が形成されるとともに外周端側に高さが低くなる低部位が形成され、前記端板および前記他の端板における一側面に、前記壁体段付き部に対向する位置に端板段付き部が形成され、前記一側面には、前記端板段付き部より渦巻き方向の中心側に面が低くなる低面部が形成されるとともに外周端側で面が高くなる高面部が形成され、前記圧縮室が渦巻き方向の中心側に移動して前記壁体段付き部および前記端板段付き部を通過する際に、前記圧縮室における容積減少率が緩やかになる、あるいは、容積が増加するようにされ、このように前記圧縮室が前記壁体段付き部および前記端板段付き部を通過する際に、前記圧縮室内の流体圧力よりも高圧の流体を前記圧縮室内に供給する流体供給部が、前記低面部における前記端板段付き部の近傍領域に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、壁体および他の壁体（以後、壁体等と表記する。）に、壁体段付き部を境目として高部位および低部位を形成するとともに、端板および他の端板に、端板段付き部を境目として低面部および高面部を形成することで、渦巻き方向の中心側に移動する圧縮室が壁体段付き部および端板段付き部を通過する際における容積減少率を緩やかにする、あるいは、容積を増加させることができる。そして、流体供給部を低面部における端板段付き部の近傍領域に形成することで、圧縮室の容積減少率が緩やかになっている過程、あるいは、容積が増加している過程で、圧縮室と流体供給部とを連通させることができる。
その結果、圧縮室内の圧力上昇が緩やかな過程、あるいは、圧力が低下する過程において流体供給部から流体を供給し、圧縮室内の圧力上昇による流体供給量の減少を防止できる。そのため、例えば本発明のスクロール型圧縮機を冷凍サイクルの圧縮機に適用した場合、冷凍サイクルの冷凍能力向上を図ることができる。

また、上記発明においては、前記壁体段付き部および前記端板段付き部の設置位置により、前記圧縮室が吸入締め切り後に前記壁体段付き部および前記端板段付き部を通過する過程で前記圧縮室の容積変化が緩やか或いは略一定となる領域を設定し、該領域に前記流体供給部を設けることが望ましい。
本発明によれば、壁体段付き部および端板段付き部が形成される位置によって、圧縮室が吸入締め切り後に壁体段付き部および端板段付き部を通過する過程での圧縮室の容積変化、つまり圧縮室内の圧力変化を適切に調節できる。そのため、圧縮室内の圧力との差圧で定まる流体供給部から供給される流体の流量を最適に調節できる。

さらに、上記発明においては、前記端板段付き部が、前記壁体および前記他の壁体の外周端から少なくとも半巻きより内側の位置に設けられ、前記壁体段付き部が、前記壁体および前記他の壁体の外周端から少なくとも１巻きより内側の位置に設けられていることが望ましい。
本発明によれば、端板段付き部が壁体等の外周端から少なくとも半巻きより内側の位置に形成され、壁体段付き部が、壁体等の外周端から少なくとも１巻きより内側の位置に形成されているため、圧縮室が密閉された直後から、圧縮室が壁体段付き部および端板段付き部を通過する。
そのため、圧縮室の容積が最も大きな過程で、流体供給部から流体を供給することができるため、多量の流体を供給しやすくできる。

上記発明においては、前記高部位と前記低部位との高さの比により、
前記圧縮室が吸入締め切り後に前記壁体段付き部および前記端板段付き部を通過する過程で前記圧縮室の容積変化が緩やか或いは略一定となる領域を設定し、該領域に前記流体供給部を設けることが望ましい。
本発明によれば、壁体等の高部位と低部位との高さの比によって、圧縮室が吸入締め切り後に壁体段付き部および端板段付き部を通過する過程での圧縮室の容積変化、つまり圧力変化を適切に調節することができる。そのため、圧縮室内の圧力との差圧で定まる流体供給部から供給される流体の流量を最適に調節できる。

上記発明においては、前記高部位と前記低部位との高さの比が、上記の式（１）により決定されていることが望ましい。
上記発明においては、前記高部位と前記低部位との高さの比が、上記の式（２）により決定されていることが望ましい。
本発明によれば、壁体等の高部位と低部位との高さの比を上記の式（１）、式（２）に基づいて定めることにより、上記圧縮室の容積変化の仕方を調節することができる。

本発明の冷凍サイクルは、上記本発明のスクロール型圧縮機と、該圧縮機に圧縮された流体の熱を放熱させる放熱器と、放熱された流体の圧力を減圧させる高圧側減圧部と、減圧された流体を更に減圧させる低圧側減圧部と、該低圧側減圧部で減圧された流体に熱を吸収させる吸熱部と、前記高圧側減圧部により減圧された流体を前記流体供給部に供給する流体供給流路と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、上記本発明のスクロール型圧縮機を用いることにより、圧縮室内の圧力変化が少なくとも緩やかな過程或いは略一定の過程において、高圧側減圧部により減圧された流体を圧縮室内に供給することができる。そのため、上記圧力上昇による流体供給量の減少を防止でき、冷凍サイクルの冷凍能力向上を図ることができる。
また、上記圧力変化を少なくとも緩やか或いは略一定にすることで、流体供給部に供給される流体の圧力を低くすることができるため、冷凍サイクルの冷凍能力の向上を図ることができる。

本発明のスクロール型圧縮機および冷凍サイクルによれば、壁体段付き部を境目として、壁体等に高部位および低部位を形成するとともに、端板段付き部を境目として、端板および他の端板に低面部および高面部を形成し、かつ、流体供給部を低面部における端板段付き部の近傍領域に形成することで、圧縮室内の圧力変化を略一定とし、圧縮室内の圧力上昇が緩やかな過程、あるいは、圧力が低下する過程において流体供給部から流体を供給し、圧縮室内の圧力上昇による流体供給量の減少を防止できる。そのため、例えば本発明のスクロール型圧縮機を冷凍サイクルの圧縮機に適用した場合、冷凍サイクルの冷凍能力向上を図ることができるという効果を奏する。

〔第１の実施の形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係るスクロール型圧縮機を備えた冷凍サイクルについて図１から図１３を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る冷凍サイクルの全体構成を説明する図である。
冷凍サイクル１は、図１に示すように、冷媒（流体）を圧縮するスクロール型圧縮機１０と、圧縮された冷媒の熱を外部に放熱するコンデンサ（放熱器）２と、コンデンサ２から流出した冷媒を減圧する第１膨張弁（高圧側減圧器）３と、減圧された冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離するレシーバ４と、液冷媒を更に減圧する第２膨張弁（低圧側減圧器）５と、減圧された冷媒に熱を吸収させるエバポレータ（吸熱器）６と、レシーバ４からガス冷媒をスクロール型圧縮機１０に導くインジェクション流路（流体供給流路）７と、から概略構成されている。

図２は、図１のスクロール型圧縮機の構成を説明する断面図である。
スクロール型圧縮機１０は、図２に示すように、内部に密閉空間ｍを有するハウジング１１と、このハウジング１１内に配置され、密閉空間ｍ内に取り込まれた冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構１２と、このスクロール圧縮機構１２を駆動する回転軸１３と、このスクロール圧縮機構１２を公転駆動する駆動部と、を主たる要素として構成されている。

ハウジング１１は、フロントハウジング１４と、リアハウジング１５とから構成され、これらを組み合わせてから複数本のボルト（図示せず）で結合・固定することにより、内部に密閉空間ｍが形成されている。これらフロントハウジング１４およびリアハウジング１５間の接合部分には、密閉空間ｍの密閉状態を保つシール用のＯリング１６が配置されている。

また、フロントハウジング１４の端面には、この端面と合致するスラストプレート１４ａが設けられている。
リアハウジング１５の側部前側には、冷媒を吸入する吸入口（図示せず）が、密閉空間ｍに連通するように形成されており、リアハウジング１５の後側には、後述する吐出キャビティ１７と連通し、圧縮冷媒ガスを吐出する吐出口１５ａが形成されている。

スクロール圧縮機構１２は、固定スクロール２１と、旋回スクロール２２とから概略構成されている。
固定スクロール２１は、固定端板２１ａとその内面に立設された渦巻状壁体２１ｂとを備え、固定端板２１ａの中央部には、吐出ポート２１ｃが形成されている。この吐出ポート２１ｃは、ボルト（図示せず）を介して固定端板２１ａの後側表面（背面）に取り付けられた吐出弁（図示せず）により開閉される。
固定スクロール２１の下端部には、油溜まり室１８の底部と密閉空間ｍの吸入側底部とを連通する潤滑油供給路２３が形成されており、この潤滑油供給路２３の上流側端部内には、上流側からフィルタ２４および流量調整用の螺旋ピン２５が配置されている。

旋回スクロール２２は、旋回端板（他の端板）２２ａとその内面に立設された渦巻状壁体（他の壁体）２２ｂとを備えている。旋回端板２２ａの外面に立設されたボス２２ｃ内には、偏心ブッシュ３１が、ニードル軸受３２を介して回転自在に嵌合され、この偏心ブッシュ３１に穿設された穴に、回転軸１３の端部から突出した偏心ピン１３ａが嵌合されている。そして、固定スクロール２１と旋回スクロール２２とを相互に所定距離だけ偏心させ、かつ１８０度だけ角度をずらして噛み合わせることにより、複数の圧縮室Ｃが形成されるようになっている。
また、旋回スクロール２２とフロントハウジング１４との間には、オルダムリング（自転防止機構）３３が設けられており、回転軸１３を回転させたときに、旋回スクロール２２が偏心ブッシュ３１回りに自転しないようになっている。したがって、回転軸１３を回転させたとき、旋回スクロール２２は自転せず公転旋回運動のみを行うようになっている。また、偏心ブッシュ３１にはバランスウェイト３４が設けられており、旋回スクロール２２の公転に伴う遠心力を相殺するようになっている。

回転軸１３は、エンジンや電動モータ等の図示しない駆動機構により、その軸線回りに回転するロータシャフトであり、その先端には、偏心した軸線を有する前述した偏心ピン１３ａが突出形成されている。そして、この回転軸１３は、フロントハウジング１４側に設けられた第１軸受３５および第２軸受３６により、その軸線回りに回転可能に支持されている。
なお、エンジンや電動モータ等からの駆動力は、図示しない電磁クラッチを介して、回転軸１３へ伝達されたりされなかったりするようになっている。
また、固定スクロール２１およびリアハウジング１５間の接合部分には、密閉空間ｍの密閉状態を保つ一本のシール用のＯリング３７が配置されている。

次に、本実施形態の特徴部であるスクロール圧縮機構１２の構成について詳細に説明する。
図３は、図２の固定スクロールの構成を説明する斜視図であり、図４は、図３の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。

固定スクロール２１の渦巻状壁体２１ｂは、図３および図４に示すように、インボリュート曲線に基づいて定められた渦巻状に４．７５回転巻かれている。
渦巻状壁体２１ｂの歯先には、その渦巻き方向外方に歯丈の低い低部位２１ｄと、内方に歯丈の高い高部位２１ｅとが形成され、低部位２１ｄと高部位２１ｅとの境目には、壁体段差部（壁体段付き部）２１ｆが形成されている。
また、固定スクロール２１の固定端板２１ａには、その渦巻き方向外方に面が高い高面部２１ｇと、内方に面が低い低面部２１ｈとが形成され、高面部２１ｇと低面部２１ｈとの境目には、半円筒状の端板段差部（端板段付き部）２１ｊが形成されている。

壁体段差部２１ｆは、渦巻状壁体２１ｂの外端から１．５巻き内側の位置に形成され、端板段差部２１ｊは外端から１巻き内側の位置に形成されている。
低面部２１ｈにおける端板段差部２１ｊの近傍領域外方には、圧縮室Ｃ内に冷媒を供給するインジェクションポート（流体供給部）２１ｋが形成され、インジェクションポート２１ｋは、上述のインジェクション流路７と接続されている。

図５は、図２の旋回スクロールの構成を説明する斜視図であり、図６は、図５の旋回スクロールの構成を説明する平面視図である。
旋回スクロール２２の渦巻状壁体２２ｂは、図５および図６に示すように、渦巻状壁体２１ｂとは逆回転に４．７５回転巻かれている。
渦巻状壁体２２ｂには、その渦巻き方向外方に歯丈の低い低部位２２ｄと、内方に歯丈の高い高部位２２ｅとが形成され、低部位２２ｄと高部位２２ｅとの境目には、壁体段差部（壁体段付き部）２２ｆが形成されている。
また、旋回スクロール２２の旋回端板２２ａには、その渦巻き方向外方に面が高い高面部２２ｇと、内方に面が低い低面部２２ｈとが形成され、高面部２２ｇと低面部２２ｈとの境目には、半円筒状の端板段差部（端板段付き部）２２ｊが形成されている。

壁体段差部２２ｆは、渦巻状壁体２２ｂの外端から１．５巻き内側の位置に形成され、端板段差部２２ｊは外端から１巻き内側の位置に形成されている。
低面部２２ｈにおける端板段差部２２ｊの近傍領域外方には、圧縮室Ｃ内に冷媒を供給するインジェクションポート（流体供給部）２２ｋが形成され、インジェクションポート２２ｋは、上述のインジェクション流路７と接続されている。

渦巻状壁体２１ｂ，２２ｂの低部位２１ｄ，２２ｄと高部位２１ｅ，２２ｅの歯丈の比は、低部位２１ｄ，２２ｄの歯丈をＬｌ、高部位２１ｅ，２２ｅの歯丈をＬｈとすると、下記の式（１）に基づいて定められている。

ここで、ｂは渦巻状壁体２１ｂ，２２ｂにおけるインボリュート曲線の基円半径であり、ρは旋回スクロール２２の旋回半径であり、θｓはインボリュート関数で表した端板段差部２１ｊ，２２ｊの配置位相である。
本実施形態においてはθｓを１３５０°としている。
上記の式（１）の根拠であるが、スクロール容積は、一般に２πｂρＬ（２θｓ＋ｂ／ρ＋π）の式から求められるため、この式からスクロール容積の比が一定もしくは小さくなるように、渦巻状壁体２１ｂ，２２ｂの低部位２１ｄ，２２ｄの歯丈Ｌｌと高部位２１ｅ，２２ｅの歯丈Ｌｈの比を求めたものである。

また、上述の式（１）により定められた低部位２１ｄ，２２ｄと高部位２１ｅ，２２ｅの歯丈に応じて、各スクロール２１，２２における高面部２１ｇ，２２ｇと低面部２１ｈ，２２ｈとの段差が定められている。このように構成することにより、渦巻状壁体２１ｂ，２２ｂと固定及び旋回端板２１ａ，２２ａとにより密閉された圧縮室を形成することができる。

なお、上述の式（１）は、後述の旋回角が１３５０°のときの圧縮室Ｃの容積（図７および図８（ｂ）参照。）と、旋回角が８１０°のときの圧縮室Ｃの容積（図７および図１１（ｈ）参照。）と、が等しくなるように定めた式である。

次に上述した冷凍サイクルの作用について説明する。
スクロール型圧縮機１０により圧縮され高圧となった冷媒は、図１に示すように、コンデンサ２に向かって吐出される。コンデンサ２に流入した冷媒はその熱を外部に放出して凝縮し、第１膨張弁３に向かって流出する。冷媒は第１膨張弁３により減圧され中間圧の冷媒となりレシーバ４に流入する。冷媒はレシーバ４において液冷媒とガス冷媒とに分離され、液冷媒は第２膨張弁５に向かって流出する。液冷媒は第２膨張弁５により減圧され低圧の冷媒となり、エバポレータ６に流入する。低圧の冷媒はエバポレータ６において外部の空気から熱を奪い、蒸発してスクロール型圧縮機１０に向かって流出する。一方、レシーバ４において分離されたガス冷媒は、インジェクション流路７を介してインジェクションポート２１ｋ，２２ｋから圧縮室Ｃに流入する。

次に上述したスクロール型圧縮機の作用について説明する。
スクロール型圧縮機１０においては、図２に示すように、図示しない電磁クラッチが入れられることによりエンジンや電動モータ等からの回転駆動力が回転軸１３に伝達され、この回転駆動力が偏心ピン１３ａ、偏心ブッシュ３１、およびボス２２ｃを介してスクロール圧縮機構１２の旋回スクロール２２に伝達される。旋回スクロール２２は、オルダムリング３３により自転を阻止され、公転旋回半径を半径とする円軌道上で公転旋回運動を行うように駆動される。

旋回スクロール２２が公転旋回駆動されると、冷媒ガスが吸入ポートを介してハウジング１１の密閉空間ｍに入り、スクロール圧縮機構１２の圧縮室Ｃに吸入される。そして、旋回スクロール３３の公転旋回運動によって圧縮室Ｃの容積が減少するのに伴い冷媒ガスが圧縮されながら中央部に至り、吐出ポート２１ｃから潤滑油Ｒを含んだ圧縮冷媒が吐出キャビティ１７に吐出される。

吐出された圧縮冷媒は油分離室４１に流入し、冷媒中に含まれていた潤滑油Ｒは冷媒から分離され油分離室４１の内壁に沿って下方に落下する。分離された潤滑油Ｒは油溜まり室１８に流入する。
一方、油分離室４１で潤滑油Ｒが分離された冷媒は、油分離室４１の上端に形成された吐出口１５ａから外部に吐出される。

ここで、本実施形態の特徴部であるスクロール圧縮機構１２における作用について説明する。
図７は、圧縮室Ｃの容積変化を、旋回角をパラメータにして表したグラフである。図８（ａ），（ｂ）は、それぞれ旋回角が１４４０°，１３５０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。図９（ｃ），（ｄ）は、それぞれ旋回角が１２６０°，１１７０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。図１０（ｅ），（ｆ）は、それぞれ旋回角が１０８０°，９９０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。図１１（ｇ），（ｈ）は、それぞれ旋回角が９００°，８１０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。

ここでは、固定スクロール２１の吸入側（図８中の下側）に最初に形成される圧縮室Ｃに着目して説明する。
まず、旋回角が１４４０°のとき、図７および図８（ａ）に示すように、固定スクロール２１と旋回スクロール２２とにより圧縮室Ｃが形成されるが、まだ圧縮室Ｃは外方において開放されており、密閉されていない。

その後、旋回角が１３５０°になると、図７および図８（ｂ）に示すように、圧縮室Ｃは密閉（吸入締め切り）され、容積が減少し始める。この時、圧縮室Ｃの内方先端は、固定スクロール２１の端板段差部２１ｊに到達する。
また、端板段差部２１ｊと、旋回スクロール２２の壁体段差部２２ｆとは外方端で接触している。以後、旋回スクロール２２が旋回すると、端板段差部２１ｊと壁体段差部２２ｆとが離間する。同時に、旋回スクロール２２の渦巻状壁体２２ｂが、インジェクションポート２１ｋ上から移動し、圧縮室Ｃとインジェクションポート２１ｋとが連通する。

旋回角が１２６０°になると、図７および図９（ｃ）に示すように、圧縮室Ｃは、高面部２１ｇ，２２ｇに囲まれた領域から、低面部２１ｈと高面部２２ｇに囲まれた領域に移動し始めるためその容積減少率が低下し、圧縮室Ｃ自体の容積変化は極小となる。
また、圧縮室Ｃは、端板段差部２１ｊと壁体段差部２２ｆとの隙間を介して、隣接する他の圧縮室と連通する。なお、上記他の圧縮室は、１回転前に旋回スクロール２２の吸入側に形成された圧縮室である。

旋回角が１１７０°になると、図７および図９（ｄ）に示すように、圧縮室Ｃの略半分が低面部２１ｈと高面部２２ｇに囲まれた領域に移動し、圧縮室Ｃ自体の容積は増加し始める。
また、端板段差部２１ｊと壁体段差部２２ｆとは内方側で再び接触し、上記他の圧縮室との連通が閉じられる。
この時同時に、圧縮室Ｃの内方先端は、旋回スクロール２２の端板段差部２２ｊに到達する。端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとは内方端で接触している。以後、旋回スクロール２２が旋回すると、端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとが接触しながら相対移動する。

旋回角が１０８０°になると、図７および図１０（ｅ）に示すように、圧縮室Ｃの大半が低面部２１ｈと高面部２２ｇに囲まれた領域に移動し、かつ、内方先端は低面部２１ｈ，２２ｈに囲まれた領域に移動するため、圧縮室Ｃ自体の容積はさらに増加する。
また、端板段差部２１ｊと壁体段差部２２ｆとが接触し、端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとが接触しているため、圧縮室Ｃは他の圧縮室と連通することなく閉じられている。

旋回角が９９０°になると、図７および図１０（ｆ）に示すように、圧縮室Ｃの外方略半分が低面部２１ｈと高面部２２ｇに囲まれた領域に移動し、内方略半分が低面部２１ｈ，２２ｈに囲まれた領域に移動するため、圧縮室Ｃ自体の容積はさらに増加する。
また、端板段差部２１ｊと壁体段差部２２ｆとが接触し、端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとが接触しているため、圧縮室Ｃは他の圧縮室と連通することなく閉じられている。以後、旋回スクロール２２が旋回すると、端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとが離間する。
さらに、インジェクションポート２１ｋ上に渦巻状壁体２２ｂが移動し、圧縮室Ｃとインジェクションポート２１ｋとの連通が閉じられる。また、固定スクロール２１の渦巻状壁体２１ｂが、インジェクションポート２２ｋ上から移動し、端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとの隙間を介して、圧縮室Ｃとインジェクションポート２２ｋとが連通する。

旋回角が９００°になると、図７および図１１（ｇ）に示すように、圧縮室Ｃの大半が低面部２１ｈ，２２ｈに囲まれた領域に移動するため、圧縮室Ｃ自体の容積は極大となる。
また、圧縮室Ｃは、端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとの隙間を介して、隣接する別の圧縮室と連通する。なお、上記別の圧縮室は、圧縮室Ｃの形成の１回転後に旋回スクロール２２の吸入側に形成された圧縮室である。

旋回角が８１０°になると、図７および図１１（ｈ）に示すように、圧縮室Ｃは低面部２１ｈ，２２ｈに囲まれた領域に完全に移動し、以後内方に移動するにともない容積は減少する。
また、端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとは内方側で再び接触し、上記別の圧縮室との連通が閉じられ、同時にインジェクションポート２２ｋとの連通も閉じられる。

上記の構成によれば、図７に示すように、圧縮室Ｃが壁体段差部２１ｆ，２２ｆおよび端板段差部２１ｊ，２２ｊを通過する範囲、つまり旋回角が１４４０°から８１０°までの範囲において、圧縮室Ｃの容積が大きく減少しないため、上記範囲における圧縮室Ｃ内の圧力上昇を防止できる。
同時に、旋回角が１３５０°から９９０°までの範囲で、インジェクションポート２１ｋと圧縮室Ｃとが連通しているため、レシーバ４で分離された上記中間圧の冷媒を、インジェクション流路７を介して、インジェクションポート２１ｋから圧縮室Ｃへ供給することができる。また、旋回角が９９０°から８１０°までの範囲で、端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとの隙間を介してインジェクションポート２２ｋと圧縮室Ｃとが連通しているため、上記中間圧の冷媒をインジェクションポート２２ｋから圧縮室Ｃへ供給することができる。
そのため、従来のインジェクションポートを有するスクロール型圧縮機の場合と比較して、より多くの冷媒をインジェクションポート２１ｋ，２２ｋから圧縮室Ｃに供給できる。

また、圧縮室Ｃとインジェクションポート２１ｋ，２２ｋとが連通している範囲において、圧縮室Ｃ内の圧力上昇を防止できるため、上記中間圧を下げても、圧縮室Ｃ内の圧力と中間圧との差圧を確保できる。そのため、従来のインジェクションポートを有するスクロール圧縮機を用いた冷凍サイクルと比較して、より中間圧を下げることにより、冷凍サイクルの冷凍能力の向上を図ることができる。

図１２（ａ）は、図４に示す固定スクロールの別の実施例を示す図であり、図１２（ｂ）は、図６に示す旋回スクロールの別の実施例を示す図である。
なお、上述のように、インジェクションポート２１ｋ，２２ｋを、それぞれ低面部２１ｈ，２２ｈにおける端板段差部２１ｊ，２２ｊの近傍に形成してもよいし、端板段差部２１ｊ，２２ｊから渦巻きに沿って内方へ半周分の範囲に形成してもよい。例えば、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、インジェクションポート２１ｋ，２２ｋを、端板段差部２１ｊ，２２ｊから渦巻状壁体２１ｂ，２２ｂに沿って略９０°内方へ移動した位置に形成してもよい。
このように構成することにより、旋回角が１３５０°から１２６０°までの範囲で、端板段差部２１ｊと壁体段差部２２ｆとの隙間を介してインジェクションポート２２ｋと圧縮室Ｃとが連通し、旋回角が１２６０°から９００°までの範囲でインジェクションポート２１ｋと圧縮室Ｃとが連通し、旋回角が９００°から８１０°までの範囲で、端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとの隙間を介してインジェクションポート２１ｋと圧縮室Ｃとが連通する。

図１３（ａ）は、図４に示す固定スクロールの更に別の実施例を示す図であり、図１３（ｂ）は、図６に示す旋回スクロールの更に別の実施例を示す図である。
なお、上述のように、インジェクションポート２１ｋ，２２ｋを、それぞれ低面部２１ｈ，２２ｈにおける端板段差部２１ｊ，２２ｊの近傍に形成してもよいし、端板段差部２１ｊ，２２ｊから渦巻きに沿って内方へ半周分の範囲に形成してもよい。例えば、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、インジェクションポート２１ｋ，２２ｋを、端板段差部２１ｊ，２２ｊから渦巻状壁体２１ｂ，２２ｂに沿って略１８０°内方へ移動した位置に形成してもよい。
このように構成することにより、旋回角が１３５０°から１１７０°までの範囲で、端板段差部２１ｊと壁体段差部２２ｆとの隙間を介してインジェクションポート２２ｋと圧縮室Ｃとが連通し、旋回角が１１７０°から８１０°までの範囲でインジェクションポート２１ｋと圧縮室Ｃとが連通する。

〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図１４から図１９を参照して説明する。
本実施形態の冷凍サイクルの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、スクロール型圧縮機における固定スクロールおよび旋回スクロールの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図１４から図１９を用いて固定スクロールおよび旋回スクロールの構成周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図１４は、本実施形態のスクロール型圧縮機の構成を説明する断面図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

冷凍サイクル１０１のスクロール型圧縮機１１０は、図１４に示すように、内部に密閉空間ｍを有するハウジング１１と、このハウジング１１内に配置され、密閉空間ｍ内に取り込まれた冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構１１２と、このスクロール圧縮機構１１２を駆動する回転軸１３と、このスクロール圧縮機構１１２を公転駆動する駆動部と、を主たる要素として構成されている。
スクロール圧縮機構１１２は、固定スクロール１２１と、旋回スクロール１２２とから概略構成されている。
固定スクロール１２１は、固定端板２１ａとその内面に立設された渦巻状壁体１２１ｂとを備え、固定端板２１ａの中央部には、吐出ポート２１ｃが形成されている。
旋回スクロール１２２は、旋回端板２２ａとその内面に立設された渦巻状壁体（他の壁体）１２２ｂとを備えている。

図１５は、図１４の固定スクロールの構成を説明する斜視図であり、図１６は、図１５の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。
固定スクロール１２１の渦巻状壁体１２１ｂは、図１５および図１６に示すように、インボリュート曲線に基づいて定められた渦巻状に４．７５回転巻かれている。
渦巻状壁体１２１ｂの歯先には、その渦巻き方向外方に歯丈の低い低部位１２１ｄと、内方に歯丈の高い高部位１２１ｅとが形成され、低部位１２１ｄと高部位１２１ｅとの境目には、壁体段差部２１ｆが形成されている。
また、固定スクロール１２１の固定端板２１ａには、その渦巻き方向外方に面が高い高面部１２１ｇと、内方に面が低い低面部１２１ｈとが形成され、高面部１２１ｇと低面部１２１ｈとの境目には、半円筒状の端板段差部２１ｊが形成されている。

壁体段差部２１ｆは、渦巻状壁体１２１ｂの外端から１．５巻き内側の位置に形成され、端板段差部２１ｊは外端から１巻き内側の位置に形成されている。
低面部１２１ｈにおける端板段差部２１ｊの近傍領域外方には、圧縮室Ｃ内に冷媒を供給するインジェクションポート２１ｋが形成され、インジェクションポート２１ｋは、上述のインジェクション流路７（図１参照）と接続されている。

図１７は、図１４の旋回スクロールの構成を説明する斜視図であり、図１８は、図１７の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。
旋回スクロール１２２の渦巻状壁体１２２ｂは、図１７および図１８に示すように、渦巻状壁体１２１ｂとは逆回転に４．７５回転巻かれている。
渦巻状壁体１２２ｂには、その渦巻き方向外方に歯丈の低い低部位１２２ｄと、内方に歯丈の高い高部位１２２ｅとが形成され、低部位１２２ｄと高部位１２２ｅとの境目には、壁体段差部２２ｆが形成されている。
また、旋回スクロール１２２の旋回端板２２ａには、その渦巻き方向外方に面が高い高面部１２２ｇと、内方に面が低い低面部１２２ｈとが形成され、高面部１２２ｇと低面部１２２ｈとの境目には、半円筒状の端板段差部２２ｊが形成されている。

壁体段差部２２ｆは、渦巻状壁体１２２ｂの外端から１．５巻き内側の位置に形成され、端板段差部２２ｊは外端から１巻き内側の位置に形成されている。
低面部１２２ｈにおける端板段差部２２ｊの近傍領域外方には、圧縮室Ｃ内に冷媒を供給するインジェクションポート２２ｋが形成され、インジェクションポート２２ｋは、上述のインジェクション流路７（図１参照）と接続されている。

渦巻状壁体１２１ｂ，１２２ｂの低部位１２１ｄ，１２２ｄと高部位１２１ｅ，１２２ｅの歯丈の比は、低部位１２１ｄ，１２２ｄの歯丈をＬｌ、高部位１２１ｅ，１２２ｅの歯丈をＬｈとすると、下記の式（２）に基づいて定められている。

ここで、ｂは渦巻状壁体１２１ｂ，１２２ｂにおけるインボリュート曲線の基円半径であり、ρは旋回スクロール１２２の旋回半径であり、θｓはインボリュート関数で表した端板段差部２１ｊ，２２ｊの配置位相である。
本実施形態においてはθｓを１３５０°としている。
上記の式（２）の根拠であるが、スクロール容積は、一般に２πｂρＬ（２θｓ＋ｂ／ρ＋π）の式から求められるため、この式からスクロール容積の比が一定もしくは小さくなるように、渦巻状壁体１２１ｂ，１２２ｂの低部位１２１ｄ，１２２ｄの歯丈Ｌｌと高部位１２１ｅ，１２２ｅの歯丈Ｌｈの比を求めたものである。

また、上述の式（２）により定められた低部位１２１ｄ，１２２ｄと高部位１２１ｅ，１２２ｅの歯丈に応じて、各スクロール１２１，１２２における高面部１２１ｇ，１２２ｇと低面部１２１ｈ，１２２ｈとの段差が定められている。このように構成することにより、渦巻状壁体１２１ｂ，１２２ｂと固定及び旋回端板２１ａ，２２ａとにより密閉された圧縮室を形成することができる。

なお、上述の式（２）は、後述の旋回角が１１７０°のときの圧縮室Ｃの容積（図１９参照。）と、旋回角が９９０°のときの圧縮室Ｃの容積（図１９参照。）と、が等しくなるように定めた式である。

次に上述した冷凍サイクル１０１の作用について説明する。
冷凍サイクル１０１の作用は、スクロール型圧縮機が変更されているのみであり、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
また、スクロール型圧縮機１１０の作用についても、スクロール圧縮機構が変更されているのみで、他の部分は第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

次に、本実施形態の特徴部であるスクロール圧縮機構１２０における作用について説明する。
図１９は、圧縮室Ｃの容積変化を、旋回角をパラメータにして表したグラフである。
まず、旋回角が１４４０°のとき、図１９に示すように、固定スクロール１２１と旋回スクロール１２２とにより圧縮室Ｃが形成されるが、まだ圧縮室Ｃは外方において開放されており、密閉されていない。

その後、旋回角が１３５０°になると、圧縮質Ｃは密閉（吸入締め切り）され、容積が減少し始める。この時、圧縮室Ｃの内方先端は、固定スクロール１２１の端板段差部２１ｊに到達する。
また、端板段差部２１ｊと、旋回スクロール１２２の壁体段差部２２ｆとは外方端で接触している。以後、旋回スクロール１２２が旋回すると、端板段差部２１ｊと壁体段差部２２ｆとが離間する。同時に、旋回スクロール１２２の渦巻状壁体１２２ｂが、インジェクションポート２１ｋ上から移動し、圧縮室Ｃとインジェクションポート２１ｋとが連通する。

旋回角が１２６０°になると、圧縮室Ｃは、高面部１２１ｇ，１２２ｇに囲まれた領域から、低面部１２１ｈと高面部１２２ｇに囲まれた領域に移動し始めるためその容積減少率が低下する。
また、圧縮室Ｃは、端板段差部２１ｊと壁体段差部２２ｆとの隙間を介して、隣接する他の圧縮室と連通する。なお、上記他の圧縮室は、１回転前に旋回スクロール１２２の吸入側に形成された圧縮室である。

旋回角が１１７０°になると、圧縮室Ｃの略半分が低面部１２１ｈと高面部１２２ｇに囲まれた領域に移動し、圧縮室Ｃ自体の容積は変化しない。
また、端板段差部２１ｊと壁体段差部２２ｆとは内方側で再び接触し、上記他の圧縮室との連通が閉じられる。
この時同時に、圧縮室Ｃの内方先端は、旋回スクロール１２２の端板段差部２２ｊに到達する。端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとは内方端で接触している。以後、旋回スクロール１２２が旋回すると、端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとが接触しながら相対移動する。

旋回角が１０８０°になると、圧縮室Ｃの大半が低面部１２１ｈと高面部１２２ｇに囲まれた領域に移動し、かつ、内方先端は低面部１２１ｈ，１２２ｈに囲まれた領域に移動し、圧縮室Ｃ自体の容積は変化しない。
また、端板段差部２１ｊと壁体段差部２２ｆとが接触し、端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとが接触しているため、圧縮室Ｃは他の圧縮室と連通することなく閉じられている。

旋回角が９９０°になると、圧縮室Ｃの外方略半分が低面部１２１ｈと高面部１２２ｇに囲まれた領域に移動し、内方略半分が低面部１２１ｈ，１２２ｈに囲まれた領域に移動し、圧縮室Ｃ自体の容積は変化しない。
また、端板段差部２１ｊと壁体段差部２２ｆとが接触し、端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとが接触しているため、圧縮室Ｃは他の圧縮室と連通することなく閉じられている。以後、旋回スクロール１２２が旋回すると、端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとが離間する。
さらに、インジェクションポート２１ｋ上に渦巻状壁体１２２ｂが移動し、圧縮室Ｃとインジェクションポート２１ｋとの連通が閉じられる。また、固定スクロール１２１の渦巻状壁体１２１ｂが、インジェクションポート２２ｋ上から移動し、端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとの隙間を介して、圧縮室Ｃとインジェクションポート２２ｋとが連通する。

旋回角が９００°になると、圧縮室Ｃの大半が低面部１２１ｈ，１２２ｈに囲まれた領域に移動するため、圧縮室Ｃ自体の容積は減少し始める。
また、圧縮室Ｃは、端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとの隙間を介して、隣接する別の圧縮室と連通する。なお、上記別の圧縮室は、圧縮室Ｃの形成の１回転後に旋回スクロール１２２の吸入側に形成された圧縮室である。

旋回角が８１０°になると、圧縮室Ｃは低面部１２１ｈ，１２２ｈに囲まれた領域に完全に移動し、以後内方に移動するにともない容積は減少する。
また、端板段差部２２ｊと壁体段差部２１ｆとは内方側で再び接触し、上記別の圧縮室との連通が閉じられ、同時にインジェクションポート２２ｋとの連通も閉じられる。

上記の構成によれば、図１９に示すように、圧縮室Ｃが端板段差部２１ｊ,２２ｊおよび壁体段差部２１ｆ,２２ｆを通過する際の容量の変化を抑えることができる。そのため、中間圧の冷媒を安定して圧縮室Ｃに供給できる。

〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図２０から図３０を参照して説明する。
本実施形態の冷凍サイクルの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、スクロール型圧縮機における固定スクロールおよび旋回スクロールの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図２０から図３０を用いて固定スクロールおよび旋回スクロールの構成周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図２０は、本実施形態のスクロール型圧縮機の構成を説明する断面図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

冷凍サイクル２０１のスクロール型圧縮機２１０は、図２０に示すように、内部に密閉空間ｍを有するハウジング１１と、このハウジング１１内に配置され、密閉空間ｍ内に取り込まれた冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構２１２と、このスクロール圧縮機構２１２を駆動する回転軸１３と、このスクロール圧縮機構２１２を公転駆動する駆動部と、を主たる要素として構成されている。
スクロール圧縮機構２１２は、固定スクロール２２１と、旋回スクロール２２２とから概略構成されている。
固定スクロール２２１は、固定端板２１ａとその内面に立設された渦巻状壁体２２１ｂとを備え、固定端板２１ａの中央部には、吐出ポート２１ｃが形成されている。
旋回スクロール２２２は、旋回端板２２ａとその内面に立設された渦巻状壁体（他の壁体）２２２ｂとを備えている。

図２１は、図２０の固定スクロールの構成を説明する斜視図であり、図２２は、図２１の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。
固定スクロール２２１の渦巻状壁体２２１ｂは、図２１および図２２に示すように、インボリュート曲線に基づいて定められた渦巻状に４．７５回転巻かれている。
渦巻状壁体２２１ｂの歯先には、その渦巻き方向外方に歯丈の低い低部位２２１ｄと、内方に歯丈の高い高部位２２１ｅとが形成され、低部位２２１ｄと高部位２２１ｅとの境目には、壁体段差部（壁体段付き部）２２１ｆが形成されている。
また、固定スクロール２２１の固定端板２１ａには、その渦巻き方向外方に面が高い高面部２２１ｇと、内方に面が低い低面部２２１ｈとが形成され、高面部２２１ｇと低面部２２１ｈとの境目には、半円筒状の端板段差部（端板段付き部）２２１ｊが形成されている。

壁体段差部２２１ｆは、渦巻状壁体２１ｂの外端から２巻き内側の位置に形成され、端板段差部２２１ｊは外端から１．５巻き内側の位置に形成されている。
低面部２２１ｈにおける端板段差部２２１ｊの近傍領域外方には、圧縮室Ｃ内に冷媒を供給するインジェクションポート（端板段付き部）２２１ｋが形成され、インジェクションポート２２１ｋは、上述のインジェクション流路７（図１参照）と接続されている。

図２３は、図２０の旋回スクロールの構成を説明する斜視図であり、図２４は、図２３の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。
旋回スクロール２２２の渦巻状壁体２２２ｂは、図２３および図２４に示すように、渦巻状壁体２２１ｂとは逆回転に４．７５回転巻かれている。
渦巻状壁体２２２ｂには、その渦巻き方向外方に歯丈の低い低部位２２２ｄと、内方に歯丈の高い高部位２２２ｅとが形成され、低部位２２２ｄと高部位２２２ｅとの境目には、壁体段差部（壁体段付き部）２２２ｆが形成されている。
また、旋回スクロール２２２の旋回端板２２ａには、その渦巻き方向外方に面が高い高面部２２２ｇと、内方に面が低い低面部２２２ｈとが形成され、高面部２２２ｇと低面部２２２ｈとの境目には、半円筒状の端板段差部（端板段付き部）２２２ｊが形成されている。

壁体段差部２２２ｆは、渦巻状壁体２２２ｂの外端から２巻き内側の位置に形成され、端板段差部２２２ｊは外端から１．５巻き内側の位置に形成されている。
低面部２２２ｈにおける端板段差部２２２ｊの近傍領域外方には、圧縮室Ｃ内に冷媒を供給するインジェクションポート（流体供給部）２２２ｋが形成され、インジェクションポート２２２ｋは、上述のインジェクション流路７（図１参照）と接続されている

渦巻状壁体２２１ｂ，２２２ｂの低部位２２１ｄ，２２２ｄと高部位２２１ｅ，２２２ｅの歯丈の比は、低部位２２１ｄ，２２２ｄの歯丈をＬｌ、高部位２２１ｅ，２２２ｅの歯丈をＬｈとすると、下記の式（１）に基づいて定められている。

ここで、ｂは渦巻状壁体２２１ｂ，２２２ｂにおけるインボリュート曲線の基円半径であり、ρは旋回スクロール２２２の旋回半径であり、θｓはインボリュート関数で表した端板段差部２２１ｊ，２２２ｊの配置位相である。
本実施形態においてはθｓを１１７０°としている。

また、上述の式（１）により定められた低部位２２１ｄ，２２２ｄと高部位２２１ｅ，２２２ｅの歯丈に応じて、各スクロール２２１，２２２における高面部２２１ｇ，２２２ｇと低面部２２１ｈ，２２２ｈとの段差が定められている。このように構成することにより、渦巻状壁体２２１ｂ，２２２ｂと固定及び旋回端板２１ａ，２２ａとにより密閉された圧縮室を形成することができる。

なお、上述の式（１）は、後述の旋回角が１１７０°のときの圧縮室Ｃの容積（図２５および図２７（ｄ）参照。）と、旋回角が６３０°のときの圧縮室Ｃの容積（図２５および図３０（ｊ）参照。）と、が等しくなるように定めた式である。

次に上述した冷凍サイクル２０１の作用について説明する。
冷凍サイクル２０１の作用は、スクロール型圧縮機が変更されているのみであり、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
また、スクロール型圧縮機２１０の作用についても、スクロール圧縮機構が変更されているのみで、他の部分は第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

次に、本実施形態の特徴部であるスクロール圧縮機構２２０における作用について説明する。
図２５は、圧縮室Ｃの容積変化を、旋回角をパラメータにして表したグラフである。図２６（ａ），（ｂ）は、それぞれ旋回角が１４４０°，１３５０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。図２７（ｃ），（ｄ）は、それぞれ旋回角が１２６０°，１１７０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。図２８（ｅ），（ｆ）は、それぞれ旋回角が１０８０°，９９０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。図２９（ｇ），（ｈ）は、それぞれ旋回角が９００°，８１０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。図３０（ｉ），（ｊ）は、それぞれ旋回角が７２０°，６３０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。

まず、旋回角が１４４０°のとき、図２５および図２６（ａ）に示すように、固定スクロール２２１と旋回スクロール２２２とにより圧縮室Ｃが形成されるが、まだ圧縮室Ｃは外方において開放されており、密閉（吸入締め切り）されていない。

その後、旋回角が１３５０°から１１７０°までは、図２５、図２６（ｂ）および図２７（ｃ）, （ｄ）に示すように、圧縮室Ｃは渦巻きに沿って内方へ移動し、その容積が減少する。
旋回角が１１７０°のとき、圧縮室Ｃの内方先端は、固定スクロール２２１の端板段差部２２１ｊに到達する。
また、端板段差部２２１ｊと、旋回スクロール２２２の壁体段差部２２２ｆとは外方端で接触している。以後、旋回スクロール２２２が旋回すると、端板段差部２２１ｊと壁体段差部２２２ｆとが離間する。同時に、旋回スクロール２２２の渦巻状壁体２２２ｂが、インジェクションポート２２１ｋ上から移動し、圧縮室Ｃとインジェクションポート２２１ｋとが連通する。

旋回角が１０８０°になると、図２５および図２８（ｅ）に示すように、圧縮室Ｃは、高面部２２１ｇ，２２２ｇに囲まれた領域から、低面部２２１ｈと高面部２２２ｇに囲まれた領域に移動し始めるためその容積減少率が低下し、圧縮室Ｃ自体の容積変化は極小となる。
また、圧縮室Ｃは、端板段差部２２１ｊと壁体段差部２２２ｆとの隙間を介して、隣接する他の圧縮室と連通する。なお、上記他の圧縮室は、１回転前に旋回スクロール２２２の吸入側に形成された圧縮室である。

旋回角が９９０°になると、図２５および図２８（ｆ）に示すように、圧縮室Ｃの略半分が低面部２２１ｈと高面部２２２ｇに囲まれた領域に移動し、圧縮室Ｃ自体の容積は増加し始める。
また、端板段差部２２１ｊと壁体段差部２２２ｆとは内方側で再び接触し、上記他の圧縮室との連通が閉じられる。
この時同時に、圧縮室Ｃの内方先端は、旋回スクロール２２２の端板段差部２２２ｊに到達する。端板段差部２２２ｊと壁体段差部２２１ｆとは内方端で接触している。以後、旋回スクロール２２２が旋回すると、端板段差部２２２ｊと壁体段差部２２１ｆとが接触しながら相対移動する。

旋回角が９００°になると、図２５および図２９（ｇ）に示すように、圧縮室Ｃの大半が低面部２２１ｈと高面部２２２ｇに囲まれた領域に移動し、かつ、内方先端は低面部２２１ｈ，２２２ｈに囲まれた領域に移動するため、圧縮室Ｃ自体の容積はさらに増加する。
また、端板段差部２２１ｊと壁体段差部２２２ｆとが接触し、端板段差部２２２ｊと壁体段差部２２１ｆとが接触しているため、圧縮室Ｃは他の圧縮室と連通することなく閉じられている。

旋回角が８１０°になると、図２５および図２９（ｈ）に示すように、圧縮室Ｃの外方略半分が低面部２２１ｈと高面部２２２ｇに囲まれた領域に移動し、内方略半分が低面部２２１ｈ，２２２ｈに囲まれた領域に移動するため、圧縮室Ｃ自体の容積はさらに増加する。
また、端板段差部２２１ｊと壁体段差部２２２ｆとが接触し、端板段差部２２２ｊと壁体段差部２２１ｆとが接触しているため、圧縮室Ｃは他の圧縮室と連通することなく閉じられている。以後、旋回スクロール２２２が旋回すると、端板段差部２２２ｊと壁体段差部２２１ｆとが離間する。
さらに、インジェクションポート２２１ｋ上に渦巻状壁体２２２ｂが移動し、圧縮室Ｃとインジェクションポート２２１ｋとの連通が閉じられる。また、固定スクロール２２１の渦巻状壁体２２１ｂが、インジェクションポート２２２ｋ上から移動し、端板段差部２２２ｊと壁体段差部２２１ｆとの隙間を介して、圧縮室Ｃとインジェクションポート２２２ｋとが連通する。

旋回角が７２０°になると、図２５および図３０（ｉ）に示すように、圧縮室Ｃの大半が低面部２２１ｈ，２２２ｈに囲まれた領域に移動するため、圧縮室Ｃ自体の容積は極大となる。
また、圧縮室Ｃは、端板段差部２２２ｊと壁体段差部２２１ｆとの隙間を介して、隣接する別の圧縮室と連通する。なお、上記別の圧縮室は、圧縮室Ｃの形成の１回転後に旋回スクロール２２２の吸入側に形成された圧縮室である。

旋回角が６３０°になると、図２５および図３０（ｊ）に示すように、圧縮室Ｃは低面部２２１ｈ，２２２ｈに囲まれた領域に完全に移動し、以後内方に移動するにともない容積は減少する。
また、端板段差部２２２ｊと壁体段差部２２１ｆとは内方側で再び接触し、上記別の圧縮室との連通が閉じられ、同時にインジェクションポート２２２ｋとの連通も閉じられる。

〔第４の実施の形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について図３１から図４０を参照して説明する。
本実施形態の冷凍サイクルの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、スクロール型圧縮機における固定スクロールおよび旋回スクロールの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図３１から図４０を用いて固定スクロールおよび旋回スクロールの構成周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図３１は、本実施形態のスクロール型圧縮機の構成を説明する断面図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

冷凍サイクル３０１のスクロール型圧縮機３１０は、図３１に示すように、内部に密閉空間ｍを有するハウジング１１と、このハウジング１１内に配置され、密閉空間ｍ内に取り込まれた冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構３１２と、このスクロール圧縮機構３１２を駆動する回転軸１３と、このスクロール圧縮機構３１２を公転駆動する駆動部と、を主たる要素として構成されている。
スクロール圧縮機構３１２は、固定スクロール３２１と、旋回スクロール３２２とから概略構成されている。
固定スクロール３２１は、固定端板２１ａとその内面に立設された渦巻状壁体３２１ｂとを備え、固定端板２１ａの中央部には、吐出ポート２１ｃが形成されている。
旋回スクロール３２２は、旋回端板２２ａとその内面に立設された渦巻状壁体（他の壁体）３２２ｂとを備えている。

図３２は、図３１の固定スクロールの構成を説明する斜視図であり、図３３は、図３２の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。
固定スクロール３２１の渦巻状壁体３２１ｂは、図３２および図３３に示すように、インボリュート曲線に基づいて定められた渦巻状に４．７５回転巻かれている。
渦巻状壁体３２１ｂの歯先には、その渦巻き方向外方に歯丈の低い低部位３２１ｄと、内方に歯丈の高い高部位３２１ｅとが形成され、低部位３２１ｄと高部位３２１ｅとの境目には、壁体段差部（壁体段付き部）３２１ｆが形成されている。
また、固定スクロール３２１の固定端板２１ａには、その渦巻き方向外方に面が高い高面部３２１ｇと、内方に面が低い低面部３２１ｈとが形成され、高面部３２１ｇと低面部３２１ｈとの境目には、半円筒状の端板段差部（端板段付き部）３２１ｊが形成されている。

壁体段差部３２１ｆは、渦巻状壁体２１ｂの外端から１巻き内側の位置に形成され、端板段差部３２１ｊは外端から０．５巻き内側の位置に形成されている。
低面部３２１ｈにおける端板段差部３２１ｊの近傍領域外方には、圧縮室Ｃ内に冷媒を供給するインジェクションポート（端板段付き部）３２１ｋが形成され、インジェクションポート３２１ｋは、上述のインジェクション流路７（図１参照）と接続されている。

図３４は、図３１の旋回スクロールの構成を説明する斜視図であり、図３５は、図３４の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。
旋回スクロール３２２の渦巻状壁体３２２ｂは、図３４および図３５に示すように、渦巻状壁体３２１ｂとは逆回転に４．７５回転巻かれている。
渦巻状壁体３２２ｂには、その渦巻き方向外方に歯丈の低い低部位３２２ｄと、内方に歯丈の高い高部位３２２ｅとが形成され、低部位３２２ｄと高部位３２２ｅとの境目には、壁体段差部（壁体段付き部）３２２ｆが形成されている。
また、旋回スクロール３２２の旋回端板２２ａには、その渦巻き方向外方に面が高い高面部３２２ｇと、内方に面が低い低面部３２２ｈとが形成され、高面部３２２ｇと低面部３２２ｈとの境目には、半円筒状の端板段差部（端板段付き部）３２２ｊが形成されている。

壁体段差部３２２ｆは、渦巻状壁体３２２ｂの外端から１巻き内側の位置に形成され、端板段差部２２２ｊは外端から０．５巻き内側の位置に形成されている。
低面部３２２ｈにおける端板段差部３２２ｊの近傍領域外方には、圧縮室Ｃ内に冷媒を供給するインジェクションポート（流体供給部）３２２ｋが形成され、インジェクションポート３２２ｋは、上述のインジェクション流路７（図１参照）と接続されている

次に上述した冷凍サイクル３０１の作用について説明する。
冷凍サイクル３０１の作用は、スクロール型圧縮機が変更されているのみであり、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
また、スクロール型圧縮機３１０の作用についても、スクロール圧縮機構が変更されているのみで、他の部分は第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

次に、本実施形態の特徴部であるスクロール圧縮機構３２０における作用について説明する。
図３６は、圧縮室Ｃの容積変化を、旋回角をパラメータにして表したグラフである。図３７（ａ），（ｂ）は、それぞれ旋回角が１６２０°，１５３０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。図３８（ｃ），（ｄ）は、それぞれ旋回角が１４４０°，１３５０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。図３９（ｅ），（ｆ）は、それぞれ旋回角が１２６０°，１１７０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。図４０（ｇ），（ｈ）は、それぞれ旋回角が１０８０°，９９０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。

まず、旋回角が１６２０°から１４４０°まで範囲では、図３６、図３７（ａ）,（ｂ）および図３８（ｃ）に示すように、固定スクロール３２１と旋回スクロール３２２とにより圧縮室Ｃが形成されるが、まだ圧縮室Ｃは外方において開放されており、密閉（吸入締め切り）されていない。
旋回角が１５３０°のとき、圧縮室Ｃの内方先端は、固定スクロール３２１の端板段差部３２１ｊに到達する。
また、端板段差部３２１ｊと、旋回スクロール３２２の壁体段差部３２２ｆとは外方端で接触している。以後、旋回スクロール３２２が旋回すると、端板段差部３２１ｊと壁体段差部３２２ｆとが離間する。同時に、旋回スクロール３２２の渦巻状壁体３２２ｂが、インジェクションポート３２１ｋ上から移動し、圧縮室Ｃとインジェクションポート３２１ｋとが連通する。

旋回角が１４４０°になると、図３６および図３８（ｃ）に示すように、圧縮室Ｃは、高面部３２１ｇ，３２２ｇに囲まれた領域から、低面部３２１ｈと高面部３２２ｇに囲まれた領域に移動し始める。
また、圧縮室Ｃは、端板段差部３２１ｊと壁体段差部３２２ｆとの隙間を介して、隣接する他の圧縮室と連通する。なお、上記他の圧縮室は、１回転前に旋回スクロール３２２の吸入側に形成された圧縮室である。

旋回角が１３５０°になると、図３６および図３８（ｄ）に示すように、圧縮室Ｃは密閉（吸入締め切り）され、その略半分が低面部３２１ｈと高面部３２２ｇに囲まれた領域に移動し、圧縮室Ｃ自体の容積は増加し始める。
また、端板段差部３２１ｊと壁体段差部３２２ｆとは内方側で再び接触し、上記他の圧縮室との連通が閉じられる。
この時同時に、圧縮室Ｃの内方先端は、旋回スクロール３２２の端板段差部３２２ｊに到達する。端板段差部３２２ｊと壁体段差部３２１ｆとは内方端で接触している。以後、旋回スクロール３２２が旋回すると、端板段差部３２２ｊと壁体段差部３２１ｆとが接触しながら相対移動する。

旋回角が１２６０°になると、図３６および図３９（ｅ）に示すように、圧縮室Ｃの大半が低面部３２１ｈと高面部３２２ｇに囲まれた領域に移動し、かつ、内方先端は低面部３２１ｈ，３２２ｈに囲まれた領域に移動するため、圧縮室Ｃ自体の容積はさらに増加する。
また、端板段差部３２１ｊと壁体段差部３２２ｆとが接触し、端板段差部３２２ｊと壁体段差部３２１ｆとが接触しているため、圧縮室Ｃは他の圧縮室と連通することなく閉じられている。

旋回角が１１７０°になると、図３６および図３９（ｆ）に示すように、圧縮室Ｃの外方略半分が低面部３２１ｈと高面部３２２ｇに囲まれた領域に移動し、内方略半分が低面部３２１ｈ，３２２ｈに囲まれた領域に移動するため、圧縮室Ｃ自体の容積はさらに増加する。
また、端板段差部３２１ｊと壁体段差部３２２ｆとが接触し、端板段差部３２２ｊと壁体段差部３２１ｆとが接触しているため、圧縮室Ｃは他の圧縮室と連通することなく閉じられている。以後、旋回スクロール３２２が旋回すると、端板段差部３２２ｊと壁体段差部３２１ｆとが離間する。
さらに、インジェクションポート３２１ｋ上に渦巻状壁体３２２ｂが移動し、圧縮室Ｃとインジェクションポート３２１ｋとの連通が閉じられる。また、固定スクロール３２１の渦巻状壁体３２１ｂが、インジェクションポート３２２ｋ上から移動し、端板段差部３２２ｊと壁体段差部３２１ｆとの隙間を介して、圧縮室Ｃとインジェクションポート３２２ｋとが連通する。

旋回角が１０８０°になると、図３６および図４０（ｇ）に示すように、圧縮室Ｃの大半が低面部３２１ｈ，３２２ｈに囲まれた領域に移動する。
また、圧縮室Ｃは、端板段差部３２２ｊと壁体段差部３２１ｆとの隙間を介して、隣接する別の圧縮室と連通する。なお、上記別の圧縮室は、圧縮室Ｃの形成の１回転後に旋回スクロール３２２の吸入側に形成された圧縮室である。

旋回角が９９０°になると、図３６および図４０（ｈ）に示すように、圧縮室Ｃは低面部３２１ｈ，３２２ｈに囲まれた領域に完全に移動し、以後内方に移動するにともない容積は減少し始める。
また、端板段差部３２２ｊと壁体段差部３２１ｆとは内方側で再び接触し、上記別の圧縮室との連通が閉じられ、同時にインジェクションポート３２２ｋとの連通も閉じられる。

上記の構成によれば、図３６に示すように、圧縮室Ｃの容積は旋回角が略９９０°まで増加し続けているため、この期間においてインジェクションポート３２１ｋ,３２２ｋから中間圧の冷媒を圧縮室Ｃへ供給することができる。つまり、圧縮室Ｃの容積が増加することによりその内部の圧力が低下するため、中間圧との差圧が大きくなり、より多くの冷媒を圧縮室内に供給できる。

また、圧縮室Ｃは、旋回角が１０８０°から９００°の範囲で、外方端板段差部４２２ｊと外方壁体段差部４２１ｆとの隙間を介してインジェクションポート４２２ｋと連通し、インジェクションポート４２２ｋから冷媒を吸入することができる。

〔第５の実施の形態〕
次に、本発明の第５の実施形態について図４１から図５０を参照して説明する。
本実施形態の冷凍サイクルの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、スクロール型圧縮機における固定スクロールおよび旋回スクロールの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図４１から図５０を用いて固定スクロールおよび旋回スクロールの構成周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図４１は、本実施形態のスクロール型圧縮機の構成を説明する断面図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

冷凍サイクル４０１のスクロール型圧縮機４１０は、図４１に示すように、内部に密閉空間ｍを有するハウジング１１と、このハウジング１１内に配置され、密閉空間ｍ内に取り込まれた冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構４１２と、このスクロール圧縮機構４１２を駆動する回転軸１３と、このスクロール圧縮機構４１２を公転駆動する駆動部と、を主たる要素として構成されている。
スクロール圧縮機構４１２は、固定スクロール４２１と、旋回スクロール４２２とから概略構成されている。
固定スクロール４２１は、固定端板２１ａとその内面に立設された渦巻状壁体４２１ｂとを備え、固定端板２１ａの中央部には、吐出ポート２１ｃが形成されている。
旋回スクロール４２２は、旋回端板２２ａとその内面に立設された渦巻状壁体（他の壁体）４２２ｂとを備えている。

図４２は、図４１の固定スクロールの構成を説明する斜視図であり、図４３は、図４２の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。
固定スクロール４２１の渦巻状壁体４２１ｂは、図４２および図４３に示すように、インボリュート曲線に基づいて定められた渦巻状に４．７５回転巻かれている。
渦巻状壁体４２１ｂの歯先には、その渦巻き方向外方および内方に歯丈の低い外方低部位４２１ｄおよび内方低部位４２１ｍと、外方低部位４２１ｄおよび内方低部位４２１ｍの間に歯丈の高い高部位４２１ｅとが形成され、外方低部位４２１ｄと高部位４２１ｅとの境目には、外方壁体段差部（壁体段付き部）４２１ｆが形成され、高部位４２１ｅと内方低部位４２１ｍとの境目には、内方壁体段差部４２１ｎが形成されている。
また、固定スクロール４２１の固定端板２１ａには、その渦巻き方向外方および内方に面が高い外方高面部４２１ｇおよび内方高面部４２１ｐと、外方高面部４２１ｇおよび内方高面部４２１ｐの間に面が低い低面部４２１ｈとが形成され、外方高面部４２１ｇと低面部４２１ｈとの境目には、半円筒状の外方端板段差部（端板段付き部）４２１ｊが形成され、低面部４２１ｈと内方高面部４２１ｐとの境目には、半円筒状の内方端板段差部４２１ｑが形成されている。

外方壁体段差部４２１ｆは、渦巻状壁体２１ｂの外端から１.２５巻き内側の位置に形成され、外方端板段差部４２１ｊは外端から０．７５巻き内側の位置に形成されている。また、内方壁体段差部４２１ｎは、渦巻状壁体２１ｂの外端から２．２５巻き内側の位置に形成され、内方端板段差部４２１ｑは外端から１．７５巻き内側の位置に形成されている。
低面部４２１ｈにおける外方端板段差部４２１ｊの近傍領域外方には、圧縮室Ｃ内に冷媒を供給するインジェクションポート（端板段付き部）４２１ｋが形成され、インジェクションポート４２１ｋは、上述のインジェクション流路７（図１参照）と接続されている。

図４４は、図４１の旋回スクロールの構成を説明する斜視図であり、図４５は、図４４の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。
旋回スクロール４２２の渦巻状壁体４２２ｂは、図４４および図４５に示すように、渦巻状壁体４２１ｂとは逆回転に４．７５回転巻かれている。
渦巻状壁体４２２ｂの歯先には、その渦巻き方向外方および内方に歯丈の低い外方低部位４２２ｄおよび内方低部位４２２ｍと、外方低部位４２２ｄおよび内方低部位４２２ｍの間に歯丈の高い高部位４２２ｅとが形成され、外方低部位４２２ｄと高部位４２２ｅとの境目には、外方壁体段差部（壁体段付き部）４２２ｆが形成され、高部位４２２ｅと内方低部位４２２ｍとの境目には、内方壁体段差部４２２ｎが形成されている。
また、旋回スクロール４２２の旋回端板２２ａには、その渦巻き方向外方および内方に面が高い外方高面部４２２ｇおよび内方高面部４２２ｐと、外方高面部４２２ｇおよび内方高面部４２２ｐの間に面が低い低面部４２２ｈとが形成され、外方高面部４２２ｇと低面部４２２ｈとの境目には、半円筒状の外方端板段差部（端板段付き部）４２２ｊが形成され、低面部４２２ｈと内方高面部４２２ｐとの境目には、半円筒状の内方端板段差部４２２ｑが形成されている。

外方壁体段差部４２２ｆは、渦巻状壁体２１ｂの外端から１.２５巻き内側の位置に形成され、外方端板段差部４２２ｊは外端から０．７５巻き内側の位置に形成されている。また、内方壁体段差部４２２ｎは、渦巻状壁体２１ｂの外端から２．２５巻き内側の位置に形成され、内方端板段差部４２２ｑは外端から１．７５巻き内側の位置に形成されている。
低面部４２２ｈにおける外方端板段差部４２２ｊの近傍領域外方には、圧縮室Ｃ内に冷媒を供給するインジェクションポート（端板段付き部）４２２ｋが形成され、インジェクションポート４２２ｋは、上述のインジェクション流路７（図１参照）と接続されている。

次に上述した冷凍サイクル４０１の作用について説明する。
冷凍サイクル４０１の作用は、スクロール型圧縮機が変更されているのみであり、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
また、スクロール型圧縮機４１０の作用についても、スクロール圧縮機構が変更されているのみで、他の部分は第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

次に、本実施形態の特徴部であるスクロール圧縮機構４２０における作用について説明する。
図４６（ａ），（ｂ）は、それぞれ旋回角が１４４０°，１３５０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。図４７（ｃ），（ｄ）は、それぞれ旋回角が１２６０°，１１７０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。図４８（ｅ），（ｆ）は、それぞれ旋回角が１０８０°，９９０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。図４９（ｇ），（ｈ）は、それぞれ旋回角が９００°，８１０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。図５０（ｉ），（ｊ）は、それぞれ旋回角が７２０°，６３０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。

まず、旋回角が１４４０°のとき、図４６（ａ）に示すように、固定スクロール４２１と旋回スクロール４２２とにより圧縮室Ｃが形成されるが、まだ圧縮室Ｃは外方において開放されており、密閉されていない。圧縮室Ｃの内方先端は、固定スクロール４２１の外方端板段差部４２１ｊに到達している。
また、外方端板段差部４２１ｊと、旋回スクロール４２２の壁体段差部４２２ｆとは外方端で接触している。以後、旋回スクロール４２２が旋回すると、端板段差部４２１ｊと壁体段差部４２２ｆとが離間する。同時に、旋回スクロール４２２の渦巻状壁体４２２ｂが、インジェクションポート４２１ｋ上から移動し、圧縮室Ｃとインジェクションポート４２１ｋとが連通する。

旋回角が１３５０°になると、図４６（ｂ）に示すように、圧縮室Ｃの外方端部は閉じられ、密閉（吸入締め切り）される。また、圧縮室Ｃは、外方高面部４２１ｇ，４２２ｇに囲まれた領域から、低面部４２１ｈと外方高面部４２２ｇに囲まれた領域に移動し始めるためその容積減少率が低下する。
また、圧縮室Ｃは、外方端板段差部４２１ｊと外方壁体段差部４２２ｆとの隙間を介して、隣接する他の圧縮室と連通する。なお、上記他の圧縮室は、１回転前に旋回スクロール２２２の吸入側に形成された圧縮室である。

旋回角が１２６０°になると、図４７（ｃ）に示すように、圧縮室Ｃの略半分が低面部４２１ｈと外方高面部４２２ｇに囲まれた領域に移動し、圧縮室Ｃ自体の容積は増加し始める。
また、外方端板段差部４２１ｊと外方壁体段差部４２２ｆとは内方側で再び接触し、上記他の圧縮室との連通が閉じられる。
この時同時に、圧縮室Ｃの内方先端は、旋回スクロール４２２の内方端板段差部４２２ｊに到達する。内方端板段差部４２２ｊと内方壁体段差部４２１ｆとは内方端で接触している。以後、旋回スクロール４２２が旋回すると、内方端板段差部４２２ｊと内方壁体段差部４２１ｆとが接触しながら相対移動する。

旋回角が１１７０°になると、図４７（ｄ）に示すように、圧縮室Ｃの大半が低面部４２１ｈと外方高面部４２２ｇに囲まれた領域に移動し、かつ、内方先端は低面部４２１ｈ，４２２ｈに囲まれた領域に移動するため、圧縮室Ｃ自体の容積はさらに増加する。
また、外方端板段差部４２１ｊと外方壁体段差部４２２ｆとが接触し、外方端板段差部４２２ｊと外方壁体段差部４２１ｆとが接触しているため、圧縮室Ｃは他の圧縮室と連通することなく閉じられている。

旋回角が１０８０°になると、図４８（ｅ）に示すように、圧縮室Ｃの外方略半分が低面部４２１ｈと外方高面部４２２ｇに囲まれた領域に移動し、内方略半分が低面部４２１ｈ，４２２ｈに囲まれた領域に移動するため、圧縮室Ｃ自体の容積はさらに増加する。
また、外方端板段差部４２１ｊと外方壁体段差部４２２ｆとが接触し、外方端板段差部４２２ｊと外方壁体段差部４２１ｆとが接触しているため、圧縮室Ｃは他の圧縮室と連通することなく閉じられている。

以後、旋回スクロール４２２が旋回すると、外方端板段差部４２２ｊと外方壁体段差部４２１ｆとが離間する。
さらに、インジェクションポート４２１ｋ上に渦巻状壁体４２２ｂが移動し、圧縮室Ｃとインジェクションポート４２１ｋとの連通が閉じられる。また、固定スクロール４２１の渦巻状壁体４２１ｂが、インジェクションポート４２２ｋ上から移動し、外方端板段差部４２２ｊと外方壁体段差部４２１ｆとの隙間を介して、圧縮室Ｃとインジェクションポート４２２ｋとが連通する。

圧縮室Ｃの内方先端は、内方端板段差部４２１ｑに到達する。
内方端板段差部４２１ｑと、旋回スクロール４２２の内方壁体段差部４２２ｎとは外方端で接触している。以後、旋回スクロール４２２が旋回すると、内方端板段差部４２１ｑと内方壁体段差部４２２ｎとは接触しながら相対移動する。

旋回角が９９０°になると、図４８（ｆ）に示すように、圧縮室Ｃの大半が低面部４２１ｈ，４２２ｈに囲まれた領域に移動し、内方先端は内方高面部４２１ｐと低面部４２２ｈとに囲まれた領域に移動し、圧縮室Ｃ自体の容積は減少し始める。
また、圧縮室Ｃは、外方端板段差部４２２ｊと外方壁体段差部４２１ｆとの隙間を介して、隣接する別の圧縮室と連通する。なお、上記別の圧縮室は、圧縮室Ｃの形成の１回転後に旋回スクロール４２２の吸入側に形成された圧縮室である。

旋回角が９００°になると、図４９（ｇ）に示すように、圧縮室Ｃの略内方側半分が内方高面部４２１ｐと低面部４２２ｈとに囲まれた領域に移動し、略外方側半分が低面部４２１ｈ，４２２ｈに囲まれた領域に移動して、圧縮室Ｃ自体の容積は減少し続ける。
外方端板段差部４２２ｊと外方壁体段差部４２１ｆとが接触し、圧縮室Ｃと隣接する別の圧縮室との連通が閉じられる。
また、圧縮室Ｃの内方先端が内方端板段差部４２２ｑに到達する。

以後、旋回スクロール４２２が旋回すると、内方端板段差部４２１ｑと内方壁体段差部４２２ｎとが離間するとともに、内方端板段差部４２２ｑと内方壁体段差部４２１ｎとが離間し、隣接する更に別の圧縮室と圧縮室Ｃとが連通する。上記更に別の圧縮室は、圧縮室Ｃと同時期に旋回スクロール４２２側に形成された圧縮室である。

旋回角が８１０°になると、図４９（ｈ）に示すように、圧縮室Ｃの大半が内方高面部４２１ｐと低面部４２２ｈとに囲まれた領域に移動し、内方先端は内方高面部４２１ｐ,４２２ｐに囲まれた領域に移動し、圧縮室Ｃ自体の容積は更に減少する。

旋回角が７２０°になると、図５０（ｉ）に示すように、圧縮室Ｃの略内方側半分は内方高面部４２１ｐ,４２２ｐに囲まれた領域に移動し、略外方側半分は内方高面部４２１ｐと低面部４２２ｈとに囲まれた領域に移動し、圧縮室Ｃ自体の容積は更に減少する。
内方端板段差部４２２ｑと内方壁体段差部４２１ｎとが接触し、内方端板段差部４２１ｑと内方壁体段差部４２２ｎとが接触するため、圧縮室Ｃと上記更に別の圧縮室との連通は閉じられる。
旋回角が６３０°になると、図５０（ｊ）に示すように、圧縮室Ｃの大半は内方高面部４２１ｐ,４２２ｐに囲まれた領域に移動し、圧縮室Ｃ自体の容積は更に減少する。

この構成によれば、固定スクロール４２１と旋回スクロール４２２とに内方低部位４２１ｍ,４２２ｍと、内方壁体段差部４２１ｎ,４２２ｎと、内方高面部４２１ｐ,４２２ｐと、内方壁体段差部４２１ｑ,４２２ｑとを形成しているため、渦巻きの内方へ移動した圧縮室Ｃの容積をより減少しやすくできる。
つまり、渦巻状壁体４２１ｂ,４２２ｂの巻き数が同一である場合には、冷媒をより高圧に圧縮することができる。一方、冷媒を同一の圧力に圧縮する場合には、渦巻状壁体４２１ｂ,４２２ｂの巻き数を減らすことができ、スクロール型圧縮機４１０の小型化を図ることができる。

なお、本発明の技術範囲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において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、本発明のスクロール型圧縮機を、車両搭載用のスクロール型圧縮機に適用して説明したが、車両搭載用のものに限られることなく、室内空調用のスクロール型圧縮機など、その他各種のスクロール型圧縮機に適用することができるものである。

本発明における第１の実施形態に係る冷凍サイクルの全体構成を説明する図である。 図１のスクロール型圧縮機の構成を説明する断面図である。 図２の固定スクロールの構成を説明する斜視図である。 図３の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。 図２の旋回スクロールの構成を説明する斜視図である。 図５の旋回スクロールの構成を説明する平面視図である。 圧縮室の容積変化を、旋回角をパラメータにして表したグラフである。 図８（ａ）は旋回角が１４４０°のときの、図８（ｂ）は旋回角が１３５０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 図９（ｃ）は旋回角が１２６０°のときの、図９（ｄ）は旋回角が１１７０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 図１０（ｅ）は旋回角が１０８０°のときの、図１０（ｆ）は旋回角が９９０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 図１１（ｇ）は旋回角が９００°のときの、図１１（ｈ）は旋回角が８１０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 図１２（ａ）は図４に示す固定スクロール、図１２（ｂ）は図６に示す旋回スクロールの別の実施例を示す図である。 図１３（ａ）は図４に示す固定スクロールの、図１３（ｂ）は図６に示す旋回スクロールの更に別の実施例を示す図である。 本発明における第２の実施形態に係るスクロール型圧縮機の構成を説明する断面図である。 図１４の固定スクロールの構成を説明する斜視図である。 図１５の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。 図１４の旋回スクロールの構成を説明する斜視図である。 図１７の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。 圧縮室Ｃの容積変化を、旋回角をパラメータにして表したグラフである。 本発明における第３の実施形態に係るスクロール型圧縮機の構成を説明する断面図である。 図２０の固定スクロールの構成を説明する斜視図である。 図２１の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。 図２０の旋回スクロールの構成を説明する斜視図である。 図２３の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。 圧縮室Ｃの容積変化を、旋回角をパラメータにして表したグラフである。 図２６（ａ）は旋回角が１４４０°のときの、図２６（ｂ）は旋回角が１３５０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 図２７（ｃ）は旋回角が１２６０°のときの、図２７（ｄ）は旋回角が１１７０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 図２８（ｅ）は旋回角が１０８０°のときの、図２８（ｆ）は旋回角が９９０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 図２９（ｇ）は旋回角が９００°のときの、図２９（ｈ）は旋回角が８１０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 図３０（ｉ）は旋回角が７２０°のときの、図３０は（ｊ）は旋回角が６３０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 本発明における第４の実施形態に係るスクロール型圧縮機の構成を説明する断面図である。 図３１の固定スクロールの構成を説明する斜視図である。 図３２の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。 図３１の旋回スクロールの構成を説明する斜視図である。 図３４の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。 圧縮室Ｃの容積変化を、旋回角をパラメータにして表したグラフである。 図３７（ａ）は旋回角が１６２０°のときの、図３７（ｂ）は旋回角が１５３０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 図３８（ｃ）は旋回角が１４４０°のときの、図３８（ｄ）は旋回角が１３５０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 図３９（ｅ）は旋回角が１２６０°の、図３９（ｆ）は旋回角が１１７０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 図４０（ｇ）は旋回角が１０８０°のときの、図４０（ｈ）は旋回角が９９０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 本発明における第５の実施形態に係るスクロール型圧縮機の構成を説明する断面図である。 図４１の固定スクロールの構成を説明する斜視図である。 図４２の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。 図４１の旋回スクロールの構成を説明する斜視図である。 図４４の固定スクロールの構成を説明する平面視図である。 図４６（ａ）は旋回角が１４４０°のときの、図４６（ｂ）は旋回角が１３５０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 図４７（ｃ）は旋回角が１２６０°のときの、図４７（ｄ）は旋回角が１１７０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 図４８（ｅ）は旋回角が１０８０°のときの、図４８（ｆ）は旋回角が９９０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 図４９（ｇ）は旋回角が９００°のときの、図４９（ｈ）は旋回角が８１０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。 図５０（ｉ）は旋回角が７２０°のときの、図５０（ｊ）は旋回角が６３０°のときの固定スクロールと旋回スクロールとの相対位置関係を示した概略図である。

符号の説明

１，１０１，２０１，３０１，４０１ 冷凍サイクル
２ コンデンサ（放熱器）
３ 第１膨張弁（高圧側減圧器）
５ 第２膨張弁（低圧側減圧器）
６ エバポレータ（吸熱器）
７ インジェクション流路（流体供給流路）
１０，１１０，２１０，３１０，４１０ スクロール型圧縮機
２１，１２１，２２１，３２１，４２１ 固定スクロール
２１ａ 固定端板
２１ｂ，１２１ｂ，２２１ｂ，３２１ｂ，４２１ｂ 渦巻状壁体

２２，１２２，２２２，３２２，４２２ 旋回スクロール
２２ａ 旋回端板（他の端板）
２２ｂ，１２２ｂ，２２２ｂ，３２２ｂ，４２２ｂ 渦巻状壁体（他の壁体）
２１ｄ，２２ｄ，１２１ｄ，１２２ｄ，２２１ｄ，２２２ｄ，３２１ｄ，３２２ｄ 低部位
２１ｅ，２２ｅ，１２１ｅ，１２２ｅ，２２１ｅ，２２２ｅ，３２１ｅ，３２２ｅ，４２１ｅ，４２２ｅ 高部位
２１ｆ，２２ｆ，２２１ｆ，２２２ｆ，３２１ｆ，３２２ｆ 壁体段差部（壁体段付き部）
２１ｇ，２２ｇ，１２１ｇ，１２２ｇ，２２１ｇ，２２２ｇ，３２１ｇ，３２２ｇ 高面部
２１ｈ，２２ｈ，１２１ｈ，１２２ｈ，２２１ｈ，２２２ｈ，３２１ｈ，３２２ｈ，４２１ｈ，４２２ｈ 低面部
２１ｊ，２２ｊ，２２１ｊ，２２２ｊ，３２１ｊ，３２２ｊ 端板段差部（端板段付き部）
２１ｋ，２２ｋ，２２１ｋ，２２２ｋ，３２１ｋ，３２２ｋ，４２１ｋ，４２２ｋ インジェクションポート（流体供給部）
４２１ｄ，４２２ｄ 外方低部位
４２１ｍ，４２２ｍ 内方低部位
４２１ｆ，４２２ｆ 外方壁体段差部（壁体段付き部）
４２１ｇ，４２２ｇ 外方高面部
４２１ｐ，４２２ｐ 内方高面部
４２１ｊ，４２２ｊ 外方端板段差部（端板段付き部）
Ｃ 圧縮室

Claims (7)

1. 端板の一側面に立設された渦巻き状の壁体を有するとともに所定位置に固定された固定スクロールと、
   他の端板の一側面に立設された渦巻き状の他の壁体を有するとともに、前記壁体および前記他の壁体をかみ合わせて圧縮室を形成するように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、
   前記壁体および前記他の壁体の上縁に壁体段付き部が形成され、
   前記壁体および前記他の壁体には、前記壁体段付き部より渦巻き方向の中心側に高さが高い高部位が形成されるとともに外周端側に高さが低くなる低部位が形成され、
   前記端板および前記他の端板における一側面に、前記壁体段付き部に対向する位置に端板段付き部が形成され、
   前記一側面には、前記端板段付き部より渦巻き方向の中心側に面が低くなる低面部が形成されるとともに外周端側で面が高くなる高面部が形成され、
   前記圧縮室が渦巻き方向の中心側に移動して前記壁体段付き部および前記端板段付き部を通過する際に、前記圧縮室における容積減少率が緩やかになる、あるいは、容積が増加するようにされ、
   このように前記圧縮室が前記壁体段付き部および前記端板段付き部を通過する際に、前記圧縮室内の流体圧力よりも高圧の流体を前記圧縮室内に供給する流体供給部が、前記低面部における前記端板段付き部の近傍領域に設けられていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
2. 前記壁体段付き部および前記端板段付き部の設置位置により、前記圧縮室が吸入締め切り後に前記壁体段付き部および前記端板段付き部を通過する過程で前記圧縮室の容積変化が緩やか或いは略一定となる領域を設定し、該領域に前記流体供給部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のスクロール型圧縮機。
3. 前記端板段付き部が、前記壁体および前記他の壁体の外周端から少なくとも半巻きより内側の位置に設けられ、
   前記壁体段付き部が、前記壁体および前記他の壁体の外周端から少なくとも１巻きより内側の位置に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のスクロール型圧縮機。
4. 前記高部位と前記低部位との高さの比により、
   前記圧縮室が吸入締め切り後に前記壁体段付き部および前記端板段付き部を通過する過程で前記圧縮室の容積変化が緩やか或いは略一定となる領域を設定し、該領域に前記流体供給部が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
5. 前記高部位と前記低部位との高さの比が、下記の式（１）により決定されていることを特徴とする請求項４記載のスクロール型圧縮機。
   

   

   但し、ｂは渦巻状壁体におけるインボリュート曲線の基円半径、ρは旋回スクロールの旋回半径、θｓはインボリュート関数で表した端板段差部の配置位相である。
6. 前記高部位と前記低部位との高さの比が、下記の式（２）により決定されていることを特徴とする請求項４記載のスクロール型圧縮機。
   

   

   但し、ｂは渦巻状壁体におけるインボリュート曲線の基円半径、ρは旋回スクロールの旋回半径、θｓはインボリュート関数で表した端板段差部の配置位相である。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載のスクロール型圧縮機と、
   該圧縮機に圧縮された流体の熱を放熱させる放熱器と、
   放熱された流体の圧力を減圧させる高圧側減圧部と、
   減圧された流体を更に減圧させる低圧側減圧部と、
   該低圧側減圧部で減圧された流体に熱を吸収させる吸熱部と、
   前記高圧側減圧部により減圧された流体を前記流体供給部に供給する流体供給手段と、を有することを特徴とする冷凍サイクル。

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