JP6529787B2 - スクロール流体機械 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮機、ポンプ、膨張機等に適用することができるスクロール流体機械に関するものである。

スクロール流体機械は、端板上に渦巻き状ラップを立設した一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを備え、その一対の固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き状ラップ同士を互いに対向させ、１８０度位相をずらして噛み合わせることにより、両スクロール間に一対の作動室を形成し、流体を給・排出する構成とされている。かかるスクロール流体機械において、例えばスクロール圧縮機では、固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き状ラップのラップ高さを渦巻き方向の全周において一様な高さとし、圧縮室を外周側から内周側に容積を縮小しながら移動させ、圧縮室に吸入された流体を渦巻き状ラップの周方向に圧縮する二次元圧縮構造としたものが一般的である。

一方、圧縮容積比を大きくしてスクロール圧縮機を高効率化、小型軽量化するため、固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き状ラップの歯先面および歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置に各々段部を設け、その段部を境に渦巻き状ラップの外周側のラップ高さを内周側のラップ高さよりも高くし、圧縮室の軸線方向高さを渦巻き状ラップの外周側において内周側の高さよりも高くすることにより、流体を渦巻き状ラップの周方向および高さ方向の双方に圧縮する構造とした三次元圧縮構造の段付きスクロール圧縮機が提供されている。

かかる段付きスクロール圧縮機としては、例えば特許文献１，２に示されるように、固定スクロールおよび旋回スクロールの双方のスクロールの渦巻き状ラップの歯先面および歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置に各々段部を設けた両側段付き構造のスクロール圧縮機以外に、特許文献３，４に示されるように、固定スクロールおよび旋回スクロールの一方を渦巻き状ラップの歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部を備えたスクロールとし、他方を渦巻き状ラップの歯先面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部を備えたスクロールとした片側段付き構造のスクロール圧縮機が知られている。

特開２００２−５０５３号公報 特開２００９−７４４６１号公報 特公昭６０−１７９５６号公報（第８図参照） 特開平４−１２１４８３号公報

三次元圧縮構造のスクロール圧縮機において、特許文献１，２に示されるように、固定および旋回スクロールの双方に各々段部を設けたものでは、一対の圧縮室が対称形とされており、内圧がバランスしていることから、段部間の噛み合いが外れて両圧縮室が連通することによりガスが混合しても、混合ロスが発生することはないが、両スクロールに段部を設ける必要があるため、加工に手間がかかるとともに、ガス漏れに寄与する段部メッシュ隙間が２箇所に存在することから、ガス漏れ量が多くなり易い等の課題を有する。

一方、特許文献３，４に示されるように、片側段付き構造としたものでは、段部による噛み合いが１箇所となるため、ガス漏れ量を低減することができるとともに、加工の手間を半減することができる。しかしながら、一対の圧縮室が段部の有無によって非対称形となり、容積がアンバランスとなることから、一対の圧縮室が吸入締め切りをして圧縮を開始した後、段部間の噛み合いが外れて両圧縮室が連通したとき、両圧縮室間に差圧が発生していることから、混合ロスが発生することとなり、その分効率が低下する等の課題を有している。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、段付き構造として圧縮容積比を大きくすることによる高効率化、小型軽量化効果を享受しつつ、混合ロスの発生を解消して更なる高効率化を達成し得るスクロール流体機械を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明のスクロール流体機械は、以下の手段を採用している。
即ち、本発明にかかるスクロール流体機械は、端板上に渦巻き状ラップが立設され、その渦巻き状ラップ同士が互いに対向されて噛み合わされる一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを備え、前記固定スクロールおよび旋回スクロールの一方が前記渦巻き状ラップの歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに１つのみ段部を備え、他方が前記歯底面側の段部に対応する前記渦巻き状ラップの歯先面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに１つのみ段部を備えた片側段付きスクロールとされ、前記歯底面に設けられる前記段部の位置が、吸入締め切りをした前記渦巻き状ラップの巻き終わり位置から伸開角でπラジアンだけ渦巻き方向内周側の位置もしくはその位置よりも外周側の位置に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを噛み合わせることによって形成される一対の作動室の一方側のみに段部が設けられている片側段付き構造のスクロール流体機械にあって、歯底面に設けられる段部の位置が、吸入締め切りをした渦巻き状ラップの巻き終わり位置から伸開角でπラジアンだけ渦巻き方向内周側の位置もしくはその位置よりも外周側の位置に設けられているため、一対の作動室の一方側のみに段部が設けられている片側段付き構造のスクロール流体機械では、両作動室内の内圧がアンバランスとなることから、その内圧が段部間の噛み合いが外れて混合する際、混合ロスが発生することになるが、歯底面の段部位置を、吸入締め切りをした渦巻き状ラップの巻き終わり位置から伸開角でπラジアンだけ渦巻き方向内周側の位置もしくはその位置よりも外周側の位置に設けたことにより、一対の作動室の内圧が変わる前の実質的に同一内圧のときに、段部間の噛み合いを外して両作動室を連通状態とすることができる。従って、一対の作動室の一方側のみに段部が存在することに起因して発生する混合ロスを無くし、その分効率を向上させることができる。また、片側段付き構造のスクロール流体機械として、段部メッシュ隙間を２箇所から１箇所に減らすことにより、作動媒体の漏れを半減して効率の向上を図ることができるともに、段部加工の手間を半減することにより、コスト低減を図ることができる。

また、本発明にかかるスクロール流体機械は、端板上に渦巻き状ラップが立設され、その渦巻き状ラップ同士が互いに対向されて噛み合わされる一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを備え、前記固定スクロールおよび前記旋回スクロールが渦巻き状ラップの歯先面および歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置に各々１つのみ段部を備えた両側段付きスクロールとされ、前記各段部の高さが前記固定スクロールと前記旋回スクロールとで異なる高さとされるとともに、前記歯底面に設けられる前記段部の位置が、吸入締め切りをした前記渦巻き状ラップの巻き終わり位置から伸開角でπラジアンだけ渦巻き方向内周側の位置よりも外周側の位置に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを噛み合わせることによって形成される一対の作動室の双方に段部が設けられている両側段付き構造のスクロール流体機械にあって、各段部の高さが固定スクロールと旋回スクロールとで異なる高さとされるとともに、歯底面に設けられる段部の位置が、吸入締め切りをした渦巻き状ラップの巻き終わり位置から伸開角でπラジアンだけ渦巻き方向内周側の位置もしくはその位置よりも外周側の位置に設けられているため、一対の作動室に高さの異なる段部が設けられている両側段付き構造のスクロール流体機械では、両作動室内の内圧がアンバランスとなることから、その内圧が段部間の噛み合いが外れて混合する際、混合ロスが発生することになるが、歯底面の段部位置を、吸入締め切りをした渦巻き状ラップの巻き終わり位置から伸開角でπラジアンだけ渦巻き方向内周側の位置もしくはその位置よりも外周側の位置に設けたことにより、一対の作動室の内圧が変わる前の実質的に同一内圧のときに、段部間の噛み合いを外して両作動室を連通状態とすることができる。従って、一対の作動室に存在する段部を異なる高さとした両側段付き構造のスクロール流体機械において、段部高さが異なることに起因する混合ロスを無くし、その分効率を向上させることができる。

さらに、本発明のスクロール流体機械は、上述のいずれかのスクロール流体機械において、前記歯底面の前記段部位置が前記渦巻き状ラップの巻き終わり位置から伸開角でπ／２ラジアンないしπラジアンだけ渦巻き方向内周側位置の範囲に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、歯底面の段部位置が渦巻き状ラップの巻き終わり位置から伸開角でπ／２ラジアンないしπラジアンだけ渦巻き方向内周側位置の範囲に設けられているため、段部を設けることによって圧縮容積比を大きくしたことによる効果を確保しながら、一対の作動室の内圧が段部間の噛み合いが外れて混合するときに発生する混合ロスを無くすることができる。従って、段付き構造としたことによるスクロール流体機械の高効率化、小型軽量化効果を享受しつつ、混合ロスを解消して更なる高効率化を図ることができる。

本発明によると、一対の作動室の一方側のみに段部が設けられている片側段付き構造のスクロール流体機械では、両作動室内の内圧がアンバランスとなることから、その内圧が段部間の噛み合いが外れて混合する際、混合ロスが発生することになるが、歯底面の段部位置を、吸入締め切りをした渦巻き状ラップの巻き終わり位置から伸開角でπラジアンだけ渦巻き方向内周側の位置もしくはその位置よりも外周側の位置に設けたことにより、一対の作動室の内圧が変わる前の実質的に同一内圧のときに、段部間の噛み合いを外して両作動室を連通状態とすることができるため、一対の作動室の一方側のみに段部が存在することに起因して発生する混合ロスを無くし、その分効率を向上させることができる。しかも片側段付き構造のスクロール流体機械として、段部メッシュ隙間を２箇所から１箇所に減らすことにより、作動媒体の漏れを半減して効率の向上を図ることができるともに、段部加工の手間を半減することにより、コスト低減を図ることができる。

また、本発明によると、一対の作動室に高さの異なる段部が設けられている両側段付き構造のスクロール流体機械の場合、両作動室内の内圧がアンバランスとなることから、その内圧が段部間の噛み合いが外れて混合する際、混合ロスが発生することになるが、歯底面の段部位置を、吸入締め切りをした渦巻き状ラップの巻き終わり位置から伸開角でπラジアンだけ渦巻き方向内周側の位置もしくはその位置よりも外周側の位置に設けたことによって、一対の作動室の内圧が変わる前の実質的に同一内圧のときに、段部間の噛み合いを外して両作動室を連通状態とすることができるため、一対の作動室に存在する段部を異なる高さとした両側段付き構造のスクロール流体機械において、段部高さが異なることに起因する混合ロスを無くし、その分効率を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係るスクロール流体機械の縦断面図である。 上記スクロール流体機械の固定スクロールと旋回スクロールの異なる旋回角位置での噛み合い状態説明図（Ａ）ないし（Ｄ）である。 比較例の図２に対応する噛み合い状態説明図（Ａ）ないし（Ｄ）である。 上記第１実施形態に係るスクロール流体機械の旋回角に対する筒内圧の変化を示すグラフである。 上記比較例の旋回角に対する筒内圧の変化を示すグラフである。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図５を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係るスクロール流体機械の縦断面図が示され、図２には、その固定スクロールと旋回スクロールの異なる旋回角位置での噛み合い状態説明図（Ａ）ないし（Ｄ）が示されている。
ここでは、スクロール流体機械の一例として、外部からの動力で駆動されるタイプの開放型スクロール圧縮機（スクロール流体機械）１に適用した場合の例について説明する。

開放型スクロール圧縮機（スクロール流体機械）１は、図１に示されるように、外郭を構成するハウジング２を備えている。このハウジング２は、前端側が開口され、後端側が密閉された円筒形状をなすものであり、前端側の開口にフロントハウジング３をボルト４で締め付け固定することにより内部に密閉空間を形成し、その密閉空間にスクロール圧縮機構５および駆動軸６が組み込まれる構成とされている。

駆動軸６は、フロントハウジング３に主軸受７および副軸受８を介して回転自在に支持されており、フロントハウジング３からリップシール（またはメカニカルシール）９を介して外部に突出された前端部に、フロントハウジング３の外周部に軸受１０を介して回転自在に設置されたプーリ１１が電磁クラッチ１２を介して連結され、外部から動力が伝達可能とされている。この駆動軸６の後端には、所定寸法だけ偏心したクランクピン１３が一体に設けられ、後述するスクロール圧縮機構５の旋回スクロール１６が、その旋回半径を可変とするドライブブッシュおよびドライブ軸受を含む公知の従動クランク機構１４を介して連結されるようになっている。

スクロール圧縮機構５は、一対の固定スクロール１５と旋回スクロール１６とを１８０度位相をずらして噛み合わせることにより両スクロール１５，１６間に一対の圧縮室（作動室）１７を形成し、その圧縮室１７を外周位置から中心位置へと容積を減少しながら移動させることにより流体（冷媒ガス）を圧縮するものである。固定スクロール１５は、中心部位に圧縮したガスを吐出する吐出ポート１８を備えており、ハウジング２の底壁面にボルト１９を介して固定設置されている。また、旋回スクロール１６は、駆動軸６のクランクピン１３に従動クランク機構１４を介して連結され、フロントハウジング３のスラスト軸受面に公知の自転阻止機構２０を介して公転旋回駆動自在に支持されている。

固定スクロール１５の端板１５Ａの外周には、Ｏリング２１が設けられ、そのＯリング２１がハウジング２の内周面に密接されることにより、ハウジング２の内部空間を吐出チャンバー２２と吸入チャンバー２３とに区画している。吐出チャンバー２２には、吐出ポート１８が開口され、圧縮室１７からの圧縮ガスが吐出されるようになっており、そこから圧縮された高圧ガスが冷凍サイクル側へと送出されるようになっている。また、吸入チャンバー２３には、ハウジング２に設けられた吸入ポート２４が開口されており、冷凍サイクルを循環した低圧ガスが吸込まれ、その低圧ガスが吸入チャンバー２３を経て圧縮室１７内に吸入されるようになっている。

一対の固定スクロール１５および旋回スクロール１６は、それぞれ端板１５Ａ，１６Ａ上に渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂを立設した構成とされるが、本実施形態では、図２に示されるように、固定スクロール１５および旋回スクロール１６の一方、ここでは、旋回スクロール１６が渦巻き状ラップ１６Ｂの歯底面１６Ｄの渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部１６Ｅを備えたスクロールとされ、他方の固定スクロール１５が渦巻き状ラップ１５Ｂの歯先面１５Ｃの渦巻き方向に沿う所定位置（旋回スクロール１６側の渦巻き状ラップ１６Ｂの歯底面１６Ｄに設けられた段部１６Ｅに対応する位置）のみに段部１５Ｅを備えたスクロールとされている。

上記の如く、旋回スクロール１６の歯底面１６Ｄのみに段部１６Ｅを設けるとともに、その段部１６Ｅに対応して固定スクロール１５の渦巻き状ラップ１５Ｂの歯先面１５Ｃのみに段部１５Ｅを設け、また、歯底面１５Ｄに段部を設けていない固定スクロール１５の歯底面１５Ｄの全面をフラットな面となし、更には、旋回スクロール１６の渦巻き状ラップ１６Ｂの歯先面１６Ｃを全て同一高さとすることによって、一方の圧縮室１７側のみに段部を備えた片側段付き構造のスクロール圧縮機１を構成している。

かかる構成とした片側段付き構造のスクロール圧縮機１では、吸入締め切りされた一対の圧縮室１７の一方は、段部を有する圧縮室、他方は、段部を有しない圧縮室とされることから、互いに非対称形の圧縮室となって容積がアンバランスとなる。このため、一対の圧縮室１７は、圧縮容積比が異なる圧縮室とされ、圧縮過程において差圧が発生し、段部間の噛み合いが外れて一対の圧縮室１７が連通状態とされたとき、混合による圧縮ロスが発生することになる。

例えば、図３に示されるように、吸入締め切りされた図３（Ａ）の状態において、旋回スクロール１６の渦巻き状ラップ１６Ｂの巻き終わり位置１６Ｆから伸開角で１．５πラジアンだけ渦巻き方向の内周側位置に歯底面１６Ｄ側の段部１６Ｅを設けたものでは、図３（Ａ）の位置において、段部１６Ｅ，１５Ｅは互いに噛み合っており、一対の圧縮室１７間はシール状態とされている。この状態から圧縮が開始され、旋回角で９０°進んだ図３（Ｂ）位置では段部１６Ｅ，１５Ｅ同士はまだ噛み合いを保っているが、図３（Ｂ）位置から（Ｃ）位置へと９０°旋回角が進むときに、段部１６Ｅ，１５Ｅ同士の噛み合いが外れ、圧縮が進んで差圧が発生していた一対の圧縮室１７同士が連通することから、混合ロスが発生することになる。

この状態は、図５の筒内圧（圧縮室の内圧）の変化を示すグラフにも表示されている通りであり、かかる混合ロスは効率の低下をもたらすこととなる。図３（Ｃ）位置から旋回角で９０°進んだ図３（Ｄ）位置で再び段部１６Ｅ，１５Ｅ同士が噛み合い、更に旋回角が９０°進むと、３６０°旋回して図３（Ａ）の状態に戻る。これにより、先の（Ａ）位置で吸入締め切りされた一対の圧縮室１７は、一回り内周側の圧縮室位置に移動し、更に旋回が進むことによって一対の圧縮室１７は合流し、圧縮されたガスは吐出ポート１８を経て吐出チャンバー２２内に吐出されることになる。なお、図５は、旋回角が大きい方から小さい方へと旋回が進むように表示されたものとなっている。

本実施形態は、段部１６Ｅ，１５Ｅの位置を特定することにより、段部１６Ｅ，１５Ｅの噛み合いが外れて一対の圧縮室１７が連通したときに発生する混合ロスを解消しようとものである。そのため、図２に示されるように、歯底面１６Ｄに段部１６Ｅを設けた旋回スクロール１６が、図２（Ａ）に示す位置、すなわち吸入締め切りされた位置に旋回されたとき、その渦巻き状ラップ１６Ｂの巻き終わり位置１６Ｆから伸開角でπラジアンだけ渦巻き方向内周側の位置もしくはその移置よりも外周側の位置に歯底面１６Ｄの段部１６Ｅを設けた構成としている。

具体的には、旋回スクロール１６の渦巻き状ラップ１６Ｂの巻き終わり位置１６Ｆから伸開角でπ／２ラジアンないしπラジアンだけ渦巻き方向内周側位置の範囲に歯底面１６Ｄの段部１６Ｅを設けた構成としている。かかる構成とすることによって、図２（Ａ）位置で吸入締め切りされたとき、段部１６Ｅ，１５Ｅ同士は未だ噛み合っているが、（Ａ）の位置から（Ｂ）の位置に向って旋回が進むと、直ちに段部１６Ｅ，１５Ｅ同士の噛み合いが外れ、一対の圧縮室１７同士が連通することとなるが、この状態では、一対の圧縮室１７内の内圧は略吸入圧であって差圧が発生していないため、一対の圧縮室１７同士が連通しても、ガスの混合による混合ロスが発生することはない。

図２（Ａ）の位置から（Ｂ）の位置を経て（Ｃ）の位置まで１８０°旋回する間、段部１６Ｅ，１５Ｅ同士の噛み合いは外れており、この間一対の圧縮室１７は互いに連通された状態のまま圧縮工程が進み、（Ｃ）位置で段部１６Ｅ，１５Ｅ同士が再び噛み合い、更に９０°旋回角が進むと、３６０°旋回して図２（Ａ）の状態に戻ることになる。これによって、先の（Ａ）位置で吸入締め切りされた一対の圧縮室１７は、一回り内周側の圧縮室位置に移動し、更に旋回が進むことによって一対の圧縮室１７は合流し、圧縮されたガスは吐出ポート１８を経て吐出チャンバー２２内に吐出されることになる。

図４のグラフには、この間の筒内圧（圧縮室の内圧）の変化が示されている。図５に示した比較例のものと対比すると、比較例のものは、旋回角が６５０°付近で混合ロスが発生しているのに対して、本実施形態のもの（渦巻き状ラップ１６Ｂの巻き終わり位置から伸開角でπラジアンだけ渦巻き方向内周側の位置に段部１６Ｅを設けたもの）では、混合ロスが発生していないことが解る。

斯くして、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記スクロール圧縮機１において、電磁クラッチ１２を通電オン状態にすると、駆動源からプーリ１１および電磁クラッチ１２を介して駆動軸６に動力が入力され、駆動軸６が回転駆動される。これによって、駆動軸６のクランクピン１３にドライブブッシュを含む従動クランク機構１４を介して連結されている旋回スクロール１６が固定スクロール１５の周りに公転旋回駆動されることになる。

こうしてスクロール圧縮機１が駆動されると、冷凍サイクル側から吸入ポート２４を介して吸入チャンバー２３内に低圧の冷媒ガスが吸い込まれ、その冷媒ガスが旋回スクロール１６の旋回駆動により一対の圧縮室１７内に吸入される。この冷媒ガスは、旋回スクロール１６が旋回駆動し、圧縮室１７が外周側から中心側へと容積を減少しながら移動されることにより圧縮され、固定スクロール１５の中心部位に設けられている吐出ポート１８を介して吐出チャンバー２２に吐出され、そこから冷凍サイクル側へと送出される。

この間、図２（Ａ）の旋回角位置において吸入締め切りされた一対の圧縮室１７は、順次（Ｂ）位置、（Ｃ）位置、（Ｄ）位置を経て３６０°旋回し、再び（Ａ）位置に戻ることになる。本実施形態の片側段付きスクロール圧縮機１は、旋回スクロール１６の渦巻き状ラップ１６Ｂの歯底面１６Ｄのみに設けた段部１６Ｅを、吸入締め切りされた図２（Ａ）位置において、旋回スクロール１６の渦巻き状ラップ１６Ｂの巻き終わり位置１６Ｆから伸開角でπ／２ラジアンないしπラジアンだけ渦巻き方向内周側の位置に設けた構成としている。

このため、吸入締め切りされた図２（Ａ）位置では、段部１６Ｅ，１５Ｅは噛み合っているが、（Ａ）位置から（Ｂ）位置に向って旋回すると、直ちに段部１６Ｅ，１５Ｅの噛み合いが外れ、一対の圧縮室１７は連通状態となる。しかし、このとき、一対の圧縮室１７内の内圧は、未だ吸入圧であり、差圧が発生していないことから、一対の圧縮室１７同士が連通して互いのガスが混合しても、それによって混合ロスが発生することはない。

これによって、一対の圧縮室１７の一方側のみに段部１６Ｅが設けられている片側段付き構造のスクロール圧縮機１でありながら、一対の圧縮室１７の一方側のみに段部１６Ｅが存在することに起因して発生する混合ロスを無くし、その分効率を向上させることができる。また、片側段付き構造のスクロール圧縮機１として、段部メッシュ隙間を２箇所から１箇所に減らすことにより、作動媒体の漏れを半減して効率の向上を図ることができるともに、段部加工の手間を半減することにより、コスト低減を図ることができる。

また、歯底面１６Ｄ側に設ける段部１６Ｅの位置が、渦巻き状ラップ１６Ｂの巻き終わり位置１６Ｆから伸開角でπ／２ラジアンないしπラジアンだけ渦巻き方向内周側位置の範囲に設けられているため、段部１６Ｅを設けて圧縮容積比を大きくしたことによる効果を確保しながら、一対の作動室１７の内圧が段部１６Ｅ，１５Ｅ間の噛み合いが外れて混合するときに発生する混合ロスを無くすることができる。従って、段付き構造としたことによるスクロール圧縮機（スクロール流体機械）１の高効率化、小型軽量化効果を享受しつつ、混合ロスを解消して更なる高効率化を図ることができる。

［その他実施形態］
（１）上記した第１実施形態では、旋回スクロール１６側の渦巻き状ラップ１６Ｂの歯底面１６Ｄのみに段部１６Ｅを設けた片側段付き構造の開放型スクロール圧縮機１について説明したが、固定スクロール１５側の渦巻き状ラップ１５Ｂの歯底面１５Ｄのみに段部を設けた片側段付き構造としてもよく、これによっても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

（２）また、上記第１実施形態では、片側段付き構造のスクロール圧縮機１に適用した例について説明したが、両側段付き構造のスクロール圧縮機であっても、固定スクロール１５と旋回スクロール１６に設けられる段部の高さが異なるものの場合、段部の高さが異なることにより、一対の圧縮室１７間に差圧が発生することから、段部間の噛み合いが外れて両圧縮室１７が連通したとき、上述の如く混合ロスが発生することになる。

このため、両側段付き構造のスクロール圧縮機であって、両スクロールに設ける段部の高さが異なるものの場合は、歯底面側に設けられる段部の位置を吸入締め切りされた渦巻き状ラップの巻き終わり位置から伸開角でπラジアンだけ渦巻き方向内周側の位置もしくはその位置よりも外周側の位置に設けた構成とすることにより、第１実施形態で説明した片側段付き構造のスクロール圧縮機１の場合と同様、混合ロスを解消し、効率を向上することができる等の効果を得ることができる。

なお、本発明は、上記各実施形態に係る発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、開放型のスクロール圧縮機１に適用した例について説明したが、スクロール膨張機やスクロールポンプ等にも同様に適用できることは云うまでもない。また、開放型スクロール圧縮機１に限らず、圧縮機構とモータを内蔵したタイプのスクロール圧縮機に適用してもよいことは勿論である。

１ スクロール圧縮機（スクロール流体機械）
１５ 固定スクロール
１６ 旋回スクロール
１５Ａ，１６Ａ 端板
１５Ｂ，１６Ｂ 渦巻き状ラップ
１５Ｃ，１６Ｃ 歯先面
１５Ｄ，１６Ｄ 歯底面
１５Ｅ 歯先面の段部
１６Ｅ 歯底面の段部
１６Ｆ 巻き終り位置

Claims (3)

1. 端板上に渦巻き状ラップが立設され、その渦巻き状ラップ同士が互いに対向されて噛み合わされる一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを備え、
   前記固定スクロールおよび旋回スクロールの一方が前記渦巻き状ラップの歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに１つのみ段部を備え、他方が前記歯底面側の段部に対応する前記渦巻き状ラップの歯先面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに１つのみ段部を備えた片側段付きスクロールとされ、
   前記歯底面に設けられる前記段部の位置が、吸入締め切りをした前記渦巻き状ラップの巻き終わり位置から伸開角でπラジアンだけ渦巻き方向内周側の位置もしくはその位置よりも外周側の位置に設けられているスクロール流体機械。
2. 端板上に渦巻き状ラップが立設され、その渦巻き状ラップ同士が互いに対向されて噛み合わされる一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを備え、
   前記固定スクロールおよび前記旋回スクロールが渦巻き状ラップの歯先面および歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置に各々１つのみ段部を備えた両側段付きスクロールとされ、
   前記各段部の高さが前記固定スクロールと前記旋回スクロールとで異なる高さとされるとともに、前記歯底面に設けられる前記段部の位置が、吸入締め切りをした前記渦巻き状ラップの巻き終わり位置から伸開角でπラジアンだけ渦巻き方向内周側の位置よりも外周側の位置に設けられているスクロール流体機械。
3. 前記歯底面の前記段部位置が前記渦巻き状ラップの巻き終わり位置から伸開角でπ／２ラジアンないしπラジアンだけ渦巻き方向内周側位置の範囲に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のスクロール流体機械。

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