JP7329148B2 - スクロール式気体機械 - Google Patents

Description

本発明は、スクロール式圧縮機やスクロール式真空ポンプなどの、スクロール式気体機械に関する。

特許文献１は、スクロール式圧縮機を開示する。スクロール式圧縮機は、固定スクロール、旋回スクロール、及び駆動軸を備える。固定スクロールは、鏡板と、鏡板に立設された渦巻き状のラップとを有する。旋回スクロールは、鏡板と、鏡板に立設された渦巻き状のラップとを有する。駆動軸の回転により、旋回スクロールが固定スクロールに対して旋回する。

固定スクロールのラップと旋回スクロールのラップの間には、複数の作動室が形成されている。各作動室は、旋回スクロールの旋回に伴い、ラップ延在方向の外側から内側に向かって移動すると共に、吸入過程、圧縮過程、及び吐出過程を順次行う。

旋回スクロールのラップの先端側には渦巻き状のシール溝が形成され、このシール溝に渦巻き状のチップシールが挿入され、このチップシールの摺動面が固定スクロールの鏡板と接触する。同様に、固定スクロールのラップの先端側には渦巻き状のシール溝が形成され、このシール溝に渦巻き状のチップシールが挿入され、このチップシールの摺動面が旋回スクロールの鏡板と接触する。これにより、作動室のシール性を高めるようになっている。

特許文献１のチップシールは、前述した摺動面にてシール幅方向一方側の角部を切欠いた複数の凹部を有する。チップシールの摺動面に垂直な方向から見た場合の凹部の形状は、円弧と直線で囲まれた蒲鉾形、または矩形である。凹部により、摺動面の面積を減少して、摺動面での摩擦力を低減することが可能である。

特開２０１８－１２８０１４号公報

特許文献１に記載の凹部をチップシールの摺動面に形成すれば、摺動面での摩擦力が低減するものの、摺動面の面圧が変わらない。その詳細を説明する。

まず、第１の従来技術として、特許文献１に記載の凹部がチップシールの摺動面に形成されていない場合を、図１０を用いて説明する。図１０は、第１の従来技術におけるチップシールの構造を表すラップ幅方向断面図である。

図１０で示すように、旋回スクロールのラップ１を隔てて、ラップ幅方向内側（図１０の左側）の作動室Ｓ_Ｈとラップ幅方向外側（図１０の右側）の作動室Ｓ_Ｌが隣り合っている。ラップ１の先端側（図１０の上側）にはシール溝２が形成され、シール溝２にはチップシール３が挿入されている。チップシール３は、摺動面４、内側面５、外側面６、底面７を有する。高圧側の作動室Ｓ_Ｈの気体の圧力の作用により、チップシール３の内側面５とシール溝２の内側面の間の隙間Ｒ_１と、チップシール３の底面７とシール溝２の底面の間の隙間Ｒ_２が形成されている。すなわち、作動室Ｓ_Ｈの気体の一部が隙間Ｒ_１，Ｒ_２に流入し、その圧力Ｐ_Ｈがチップシール３の底面７に作用する。一方、チップシール３の摺動面４に作用する平均圧力は、作動室Ｓ_Ｈの気体の圧力Ｐ_Ｈと作動室Ｓ_Ｌの気体の圧力Ｐ_Ｌとの平均値である。したがって、チップシール３の幅をＷとすれば、固定スクロールの鏡板８への押し付け方向（図１０の上方向）におけるチップシール３の摺動面の面圧Ｐ_１は、下記の式（１）で表される。

次に、第２の従来技術として、特許文献１に記載の凹部がチップシールの摺動面に形成されている場合を、図１１を用いて説明する。図１１は、第２の従来技術におけるチップシールの構造を表すラップ幅方向断面図である。なお、第１の従来技術と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。

チップシール３は、摺動面４にてシール幅方向内側（図１１の左側）の角部を切欠いた凹部９を有する。作動室Ｓ_Ｈの気体の一部が凹部９に流入し、その圧力Ｐ_Ｈが凹部９の底面に作用する。したがって、凹部９の幅を（２／３）Ｗとすれば、固定スクロールの鏡板８への押し付け方向（図１１の上方向）におけるチップシール３の摺動面４の面圧Ｐ_２は、下記の式（２）で表される。

上記の式（１）及び（２）から明らかなように、第１の従来技術と第２の従来技術では、チップシール３の摺動面４の面圧が変わらない。そのため、チップシール３の摺動面４の面圧を低減して、チップシール３の摩耗量を低減する観点から、改善の余地がある。

また、上記の式（１）及び（２）から明らかなように、チップシール３の摺動面４の面圧は、ラップ幅方向内側の作動室Ｓ_Ｈとラップ幅方向外側の作動室Ｓ_Ｌとの差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）に比例する。差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）は、図１２で示すように、ラップの伸開角（巻き角）に応じて変動する。図１２で示された具体例を用いて説明すると、ラップの内端（巻き始め端）におけるラップの伸開角は３．５rad、ラップの外端（巻き終わり端）におけるラップの伸開角は２９．３radである。ラップの伸開角が６～１２radである範囲内では、差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ以上であり、前記範囲外では、差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ未満である。ラップの内端におけるラップの伸開角を０、ラップの外端におけるラップの伸開角を１に換算する相対位置を定義すれば、相対位置が０．１０～０．３３である範囲内では、差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ以上であり、前記範囲外では、差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ未満である。

第１又は第２の従来技術において、差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ以上である、ラップの伸開角の範囲内では、チップシールの摺動面の面圧も大きくなる。その結果、図１３で示すように、前述したラップの伸開角の範囲内では、チップシールの摩耗量も大きくなる。したがって、前述したラップの伸開角の範囲内であれば、チップシールの摺動面の面圧を低減して、摩耗を抑えることが好ましい。

本発明は、上記事柄に鑑みてなされたものであり、チップシールの摩耗を抑えることを課題の一つとする。

上記課題を解決するために、請求の範囲に記載の構成を適用する。本発明は、上記課題を解決するための手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、鏡板と前記鏡板に立設された渦巻き状のラップを有する固定スクロールと、鏡板と前記鏡板に立設された渦巻き状のラップを有する旋回スクロールと、前記固定スクロールに対して前記旋回スクロールを旋回させる駆動軸と、前記固定スクロールのラップ及び前記旋回スクロールのラップのうちの少なくとも一方に形成されたシール溝に挿入された渦巻き状のチップシールとを備え、前記固定スクロールのラップと前記旋回スクロールのラップの間で複数の作動室が形成され、前記複数の作動室内を無給油状態で運転する、スクロール式気体機械において、前記チップシールは、前記チップシールの摺動面にてシール幅方向の中央部で開口する溝と、前記溝の内部をラップ幅方向内側の作動室に連通させる連通穴とを有し、前記連通穴は、シール延在方向にて前記溝より短く、かつ、前記チップシールの摺動面に対して開口しないものであり、一つの前記溝に対して前記連通穴は一つであり、前記溝は、前記ラップを隔てて隣り合うラップ幅方向内側の作動室とラップ幅方向外側の作動室との差圧が０．１ＭＰａ以上の範囲内に設けられ、かつ、前記範囲外に設けられない。

本発明によれば、チップシールの摩耗を抑えることができる。

なお、上記以外の課題、構成及び効果は、以下の説明により明らかにされる。

本発明を適用した第１の実施形態におけるスクロール式圧縮機の構造を表す軸方向断面図である。 図１の矢視II－IIによる径方向断面図である。 本発明を適用した第１の実施形態における旋回スクロール及びチップシールの構造を表す分解斜視図である。 図３の部分IVに相当するチップシールの一部の構造を表す斜視図である。 図３の部分Ｖに相当するチップシールの要部の構造を表す斜視図である。 図５の矢視VI－VIに相当するラップ幅方向断面図である。 本発明を適用した第１の変形例におけるチップシールの要部の構造を表す斜視図である。 本発明を適用した第２の実施形態におけるチップシールの要部の構造を表す斜視図である。 本発明を適用した第２の変形例におけるチップシールの要部の構造を表す斜視図である。 第１の従来技術におけるチップシールの構造を表すラップ幅方向断面図である。 第２の従来技術におけるチップシールの構造を表すラップ幅方向断面図である。 ラップを隔てて隣り合うラップ幅方向内側の作動室とラップ幅方向外側の作動室との差圧の分布を表す図である。 第１又は第２の従来技術におけるチップシールの摩耗量の分布を表す図である。

本発明を適用した第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施形態におけるスクロール式圧縮機の構造を表す軸方向断面図である。図２は、図１の矢視II－IIによる径方向断面図（但し、径方向の中心部分を示すものの、外側部分を示さず）である。図３は、本実施形態における旋回スクロール及びチップシールの構造を表す分解斜視図である。

本実施形態のスクロール式圧縮機は、例えばオイルフリー式（詳細には、作動室内を無給油状態で運転するもの）であり、ケーシング１０、固定スクロール１１、旋回スクロール１２、及び駆動軸１３を備える。固定スクロール１１は、ケーシング１０の開口側に連結されている。旋回スクロール１２は、ケーシング１０内に収納されている。駆動軸１３は、ケーシング１０内の軸受１４で回転可能に支持されている。

固定スクロール１１は、例えばアルミニウム合金等で形成されており、略円形状の鏡板１５と、旋回スクロール１２に対向する鏡板１５の一面側（図１の右側）に立設された渦巻き状のラップ１６と、鏡板１５の他面側（図１の左側）に立設された冷却フィン１７とを有する。鏡板１５の外周側には吸入流路１８が形成され、鏡板１５の中心部には吐出流路１９が形成されている。

旋回スクロール１２は、例えばアルミニウム合金等で形成されており、略円形状の鏡板２０と、固定スクロール１１に対向する鏡板２０の一面側（図１の左側）に立設された渦巻き状のラップ２１と、鏡板２０の他面側（図１の右側）に立設された冷却フィン２２と、冷却フィン２２の先端側（図１の右側）に設けられた背面プレート２３とを有する。

駆動軸１３は、水平方向（図１の左右方向）に延在しており、その一端側（図１の左側）は、クランク部２４が設けられている。クランク部２４は、駆動軸１３の中心Ｏから偏心しており、旋回軸受２５を介し旋回スクロール１２の背面プレート２３のボス部に接続されている。

駆動軸１３の他端側（図１の右側）は、ケーシング１０の外部に突出しており、プーリ２６が設けられている。電動機の回転軸（図示せず）に設けられたプーリ（図示せず）とプーリ２６との間でベルト（図示せず）が架け渡されている。これにより、電動機の回転力が伝達されて駆動軸１３が回転し、旋回スクロール１２が固定スクロール１１に対して旋回するようになっている。

旋回スクロール１２とケーシング１０の間には、旋回スクロール１２の自転を防止するための自転防止機構２７が設けられている。自転防止機構２７は、駆動軸１３の周方向に互いに離間して配置された複数の補助クランク軸と、旋回スクロール１２の背面プレート２３に設けられて複数の補助クランク軸の一端側を支持する複数の軸受と、ケーシング１０に設けられて複数の補助クランク軸の他端側を支持する複数の軸受とで構成されている。

固定スクロール１１のラップ１６と旋回スクロール１２のラップ２１の間には、複数の作動室Ｓが形成されている。各作動室Ｓは、旋回スクロール１２の旋回に伴い、ラップ延在方向の外側から内側に向かって（図２では、反時計回りに）移動すると共に、吸入過程、圧縮過程、及び吐出過程を順次行う。吸入過程の作動室Ｓは、吸入流路１８を介し空気（気体）を吸入する。圧縮過程の作動室Ｓは、空気を圧縮する。吐出過程の作動室Ｓは、吐出流路１９を介し圧縮空気（圧縮気体）を吐出する。

旋回スクロール１２のラップ２１の先端側（図１の左側、図３の上側）には渦巻き状のシール溝２８Ａが形成され、シール溝２８Ａに渦巻き状のチップシール２９Ａが挿入され、チップシール２９Ａの摺動面が固定スクロール１１の鏡板１５と接触する。同様に、固定スクロール１１のラップ１６の先端側（図１の右側）には渦巻き状のシール溝２８Ｂが形成され、シール溝２８Ｂに渦巻き状のチップシール２９Ｂが挿入され、チップシール２９Ｂの摺動面が旋回スクロール１２の鏡板２０と接触する。これにより、作動室Ｓのシール性を高めるようになっている。なお、本実施形態では、チップシール２９Ａ又は２９Ｂが二分割されているものの、分割されていなくてもよい。

チップシール２９Ａは、例えば弾性を有する樹脂で形成されており、摺動面３０、内側面３１、外側面３２、及び底面３３を有する。また、チップシール２９Ａは、内側面３１にてシール延在方向に所定の間隔で配置された複数の内側リップ３４と、底面３３にてシール延在方向に所定の間隔で配置された複数の底側リップ３５とを有する。内側リップ３４は、チップシール２９Ａの内側面３１とシール溝２８Ａの内側面の間の隙間Ｒ_１（後述の図６参照）が形成された場合に、隙間Ｒ_１をシール延在方向に区切るためのものである。底側リップ３５は、チップシール２９Ａの底面３３とシール溝２８Ａの底面の間の隙間Ｒ_２（後述の図６参照）が形成された場合に、隙間Ｒ_２をシール延在方向に区切るためのものである。

本実施形態の特徴として、チップシール２９Ａは、摺動面３０にてシール幅方向の中央部で開口する溝３６Ａと、溝３６Ａの内部をラップ幅方向内側の作動室Ｓ_Ｈ（後述の図６参照）に連通させる連通溝３７Ａ（連通穴）とを有する。連通溝３７Ａは、摺動面３０に対して開口するものである。

溝３６Ａは、旋回スクロール１２のラップ２１を隔てて隣り合うラップ幅方向内側の作動室Ｓ_Ｈとラップ幅方向外側の作動室Ｓ_Ｌ（後述の図６参照）との差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ以上である、ラップ２１の伸開角の範囲内に設けられ、かつ、前記範囲外に設けられていない。特に、本実施形態では、前述した差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が最大である、ラップ２１の伸開角に設けられている。連通溝３７Ａは、シール延在方向にて溝３６Ａより短くなっている。

なお、上述の図１２で示された具体例を用いて説明すると、旋回スクロール１２のラップ２１の内端（巻き始め端）におけるラップ２１の伸開角は３．５rad、ラップ２１の外端（巻き終わり端）におけるラップ２１の伸開角は２９．３radである。ラップ２１の伸開角が６～１２radである範囲内では、前述した差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ以上であり、前記範囲外では、前述した差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ未満である。ラップ２１の伸開角が９．６radである位置では、前述した差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が最大である。ラップ２１の内端におけるラップ２１の伸開角を０、ラップ２１の外端におけるラップ２１の伸開角を１に換算する相対位置を定義すれば、相対位置が０．１０～０．３３である範囲内では、前述した差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ以上であり、前記範囲外では、前述した差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ未満である。

チップシール２９Ｂは、チップシール２９Ａと同様、例えば弾性を有する樹脂で形成されており、摺動面３０、内側面３１、外側面３２、及び底面３３を有する。また、チップシール２９Ｂは、チップシール２９Ａと同様、内側面３１にてシール延在方向に所定の間隔で配置された複数の内側リップ３４と、底面３３にてシール延在方向に所定の間隔で配置された複数の底側リップ３５とを有する。内側リップ３４は、チップシール２９Ｂの内側面３１とシール溝２８Ｂの内側面の間の隙間が形成された場合に、その隙間をシール延在方向に区切るためのものである。底側リップ３５は、チップシール２９Ｂの底面３３とシール溝２８Ｂの底面の間の隙間が形成された場合に、その隙間をシール延在方向に区切るためのものである。

本実施形態の特徴として、チップシール２９Ｂは、チップシール２９Ａと同様、摺動面３０にてシール幅方向の中央部で開口する溝３６Ｂと、溝３６Ｂの内部をラップ幅方向内側の作動室Ｓ_Ｈに連通させる連通溝３７Ｂ（連通穴）とを有する。連通溝３７Ｂは、摺動面３０に対して開口するものである。

溝３６Ｂは、固定スクロール１１のラップ１６を隔てて隣り合うラップ幅方向内側の作動室Ｓ_Ｈとラップ幅方向外側の作動室Ｓ_Ｌとの差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ以上である、ラップ１６の伸開角の範囲内に設けられ、かつ、前記範囲外に設けられていない。特に、本実施形態では、前述した差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が最大である、ラップ１６の伸開角に設けられている。連通溝３７Ｂは、シール延在方向にて溝３６Ｂより短くなっている。

なお、上述の図１２で示された具体例を用いて説明すると、固定スクロール１１のラップ１６の内端（巻き始め端）におけるラップ１６の伸開角は３．５rad、ラップ１６の外端（巻き終わり端）におけるラップ１６の伸開角は２９．３radである。ラップ１６の伸開角が６～１２radである範囲内では、前述した差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ以上であり、前記範囲外では、前述した差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ未満である。ラップ１６の伸開角が９．６radである位置では、前述した差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が最大である。ラップ１６の内端におけるラップ１６の伸開角を０、ラップ１６の外端におけるラップ１６の伸開角を１に換算する相対位置を定義すれば、相対位置が０．１０～０．３３である範囲内では、前述した差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ以上であり、前記範囲外では、前述した差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ未満である。

次に、本実施形態の作用効果を説明する。

本実施形態のチップシール２９Ａにおいて、溝３６Ａと連通溝３７Ａを有する断面位置では、上述した第１又は第２の従来技術と比べて、摺動面３０の面圧が変わらない。しかし、溝３６Ａを有するもの連通溝３７Ａを有しない断面位置では、摺動面３０の面圧が減少する。その詳細を、図６を用いて説明する。図６は、図５の矢視VI－VIによる断面図である。

図６で示すように、旋回スクロール１２のラップ２１を隔てて、ラップ幅方向内側（図６の左側）の作動室Ｓ_Ｈとラップ幅方向外側（図６の右側）の作動室Ｓ_Ｌが隣り合っている。高圧側の作動室Ｓ_Ｈの気体の圧力の作用により、チップシール２９Ａの内側面３１とラップ２１のシール溝２８Ａの内側面の間の隙間Ｒ_１と、チップシール２９Ａの底面３３とラップ２１のシール溝２８Ａの底面の間の隙間Ｒ_２が形成されている。すなわち、作動室Ｓ_Ｈの気体の一部が隙間Ｒ_１，Ｒ_２に流入し、その圧力Ｐ_Ｈがチップシール２９Ａの底面３３に作用する。

一方、作動室Ｓ_Ｈの気体の一部がチップシール２９Ａの連通溝３７Ａを介し溝３６Ａに流入し、その圧力Ｐ_Ｈが溝３６Ａの底面に作用する。チップシール２９Ａの摺動面３０のうち、溝３６Ａよりシール幅方向外側に位置する部分に作用する平均圧力は、作動室Ｓ_Ｈの気体の圧力Ｐ_Ｈと作動室Ｓ_Ｌの気体の圧力Ｐ_Ｌとの平均値である。チップシール２９Ａの摺動面３０のうち、溝３６Ａよりシール幅方向内側に位置する部分に作用する圧力は、作動室Ｓ_Ｈの気体の圧力Ｐ_Ｈである。

したがって、チップシール２９Ａの全幅をＷとし、前述したシール幅方向外側の部分、溝、及びシール幅方向内側の部分のそれぞれの幅を（１／３）Ｗとすれば、固定スクロール１１の鏡板１５への押し付け方向（図６の上方向）におけるチップシール２９Ａの摺動面の面圧Ｐは、下記の式（３）で表される。

上記の式（１）～（３）から明らかなように、本実施形態のチップシール２９Ａにおいて、溝３６Ａを有するもの連通溝３７Ａを有しない断面位置では、第１又は第２の従来技術と比べて、摺動面３０の面圧が減少する。

溝３６Ａは、作動室Ｓ_Ｈと作動室Ｓ_Ｌとの差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ以上である、ラップ２１の伸開角の範囲内に設けられている。すなわち、チップシール２９Ａの摺動面３０の面圧が大きくなりやすい、ラップ２１の伸開角の範囲内に設けられている。したがって、局所的な面圧の増加を抑えて、局所的な摩耗を抑えることができる。その結果、チップシール２９Ａの寿命を長くすることができる。

また、溝３６Ａは、作動室Ｓ_Ｈと作動室Ｓ_Ｌとの差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ未満である、ラップ２１の伸開角の範囲内に設けられていない。すなわち、チップシール２９Ａの摺動面３０の面圧が小さくなる、ラップ２１の伸開角の範囲内に設けられていない。したがって、面圧を必要以上に低減せず、シール性を確保することができる。

本実施形態のチップシール２９Ｂにおいても、チップシール２９Ａと同様、上述した効果を得ることができる。

なお、第１の実施形態において、チップシール２９Ａ又は２９Ｂは、一組の溝と連通溝を有する場合を例にとって説明したが、これに限られず、作動室Ｓ_Ｈと作動室Ｓ_Ｌとの差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ以上である（言い換えれば、相対位置が０．１０～０．３３である）、ラップの伸開角の範囲内であれば、例えば図７で示すように、複数組の溝と連通溝を有してもよい。

本発明を適用した第２の実施形態を、図８を用いて説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。

図８は、本実施形態におけるチップシールの要部の構造を表す斜視図である。

本実施形態のチップシール２９Ａは、第１の実施形態と同様、溝３６Ａを有する。また、本実施形態のチップシール２９Ａは、連通溝３７Ａの代わりに、摺動面３０に対して開口しない連通穴３８Ａを有する。連通穴３８Ａは、連通溝３７Ａと同様、溝３６Ａの内部をラップ幅方向内側の作動室Ｓ_Ｈに連通させる。また、連通穴３８Ａは、連通溝３７Ａと同様、シール延在方向にて溝３６Ａより短い。

本実施形態のチップシール２９Ｂは、第１の実施形態と同様、溝３６Ｂを有する。また、本実施形態のチップシール２９Ｂは、連通溝３７Ｂの代わりに、摺動面３０に対して開口しない連通穴３８Ｂを有する。連通穴３８Ｂは、連通溝３７Ｂと同様、溝３６Ｂの内部をラップ幅方向内側の作動室Ｓ_Ｈに連通させる。また、連通穴３８Ｂは、連通溝３７Ｂと同様、シール延在方向にて溝３６Ｂより短い。

本実施形態のチップシール２９Ａにおいても、第１の実施形態と同様、局所的な摩耗を抑えると共に、シール性を確保することができる。また、本実施形態のチップシール２９Ａにおいては、溝３６Ａを有するもの連通穴３８Ａを有しない断面位置だけでなく、溝３６Ａと連通穴３８Ａを有する断面位置でも、上述した第１又は第２の従来技術と比べて、摺動面３０の面圧が減少する。したがって、局所的な摩耗を更に抑えることができる。

本実施形態のチップシール２９Ｂにおいても、チップシール２９Ａと同様、上述した効果を得ることができる。

なお、第２の実施形態において、連通穴３８Ａは、シール延在方向にて溝３６Ａより短く、連通穴３８Ｂは、シール延在方向にて溝３６Ｂより短い場合を例にとって説明したが、これに限られない。連通穴３８Ａは、シール延在方向にて、溝３６Ａと同じ長さであるか、溝３６Ａより長くなってもよい。連通穴３８Ｂは、シール延在方向にて、溝３６Ｂと同じ長さであるか、溝３６Ｂより長くなってもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

また、第２の実施形態において、チップシール２９Ａ又は２９Ｂは、一組の溝と連通穴を有する場合を例にとって説明したが、これに限られず、作動室Ｓ_Ｈと作動室Ｓ_Ｌとの差圧（Ｐ_Ｈ－Ｐ_Ｌ）が０．１ＭＰａ以上である（言い換えれば、相対位置が０．１０～０．３３である）、ラップの伸開角の範囲内であれば、例えば図９で示すように、複数組の溝と連通穴を有してもよい。

また、第１及び第２の実施形態において、チップシール２９Ａ，２９Ｂの両方とも、溝と、連通溝又は連通穴とを有する場合を例にとって説明したが、これに限られず、チップシール２９Ａ，２９Ｂのうちの一方のみ、溝と、連通溝又は連通穴とを有してもよい。

また、第１及び第２の実施形態において、固定スクロール１１のラップ１６と旋回スクロール１２のラップ２１の両方とも、シール溝が形成されて、それらシール溝にチップシールが挿入された場合を例にとって説明したが、これに限られず、固定スクロール１１のラップ１６と旋回スクロール１２のラップ２１のうちの一方のみ、シール溝が形成されて、そのシール溝にチップシールが挿入されてもよい。そして、このチップシールが、溝と、連通溝又は連通穴とを有してもよい。

なお、以上において、本発明の適用対象として、スクロール式圧縮機を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、他のスクロール式気体機械（詳細には、スクロール式真空ポンプなど）に本発明を適用してもよい。

１１…固定スクロール、１２…旋回スクロール、１３…駆動軸、１５…鏡板、１６…ラップ、２０…鏡板、２１…ラップ、２８Ａ，２８Ｂ…シール溝、２９Ａ，２９Ｂ…チップシール、３０…摺動面、３６Ａ，３６Ｂ…溝、３７Ａ，３７Ｂ…連通溝（連通穴）、３８Ａ，３８Ｂ…連通穴

Claims (4)

1. 鏡板と前記鏡板に立設された渦巻き状のラップを有する固定スクロールと、
   鏡板と前記鏡板に立設された渦巻き状のラップを有する旋回スクロールと、
   前記固定スクロールに対して前記旋回スクロールを旋回させる駆動軸と、
   前記固定スクロールのラップ及び前記旋回スクロールのラップのうちの少なくとも一方に形成されたシール溝に挿入された渦巻き状のチップシールとを備え、
   前記固定スクロールのラップと前記旋回スクロールのラップの間で複数の作動室が形成され、前記複数の作動室内を無給油状態で運転する、スクロール式気体機械において、
   前記チップシールは、
   前記チップシールの摺動面にてシール幅方向の中央部で開口する溝と、
   前記溝の内部をラップ幅方向内側の作動室に連通させる連通穴とを有し、
   前記連通穴は、シール延在方向にて前記溝より短く、かつ、前記チップシールの摺動面に対して開口しないものであり、
   一つの前記溝に対して前記連通穴は一つであり、
   前記溝は、前記ラップを隔てて隣り合うラップ幅方向内側の作動室とラップ幅方向外側の作動室との差圧が０．１ＭＰａ以上の範囲内に設けられ、かつ、前記範囲外に設けられないことを特徴とするスクロール式気体機械。
2. 請求項１に記載のスクロール式気体機械において、
   前記ラップの内端における前記ラップの伸開角を０、前記ラップの外端における前記ラップの伸開角を１に換算する相対位置を定義した場合に、前記溝は、前記相対位置が０．１０～０．３３である範囲内に設けられ、かつ、前記範囲外に設けられないことを特徴とするスクロール式気体機械。
3. 請求項１に記載のスクロール式気体機械において、
   前記溝は、前記ラップを隔てて隣接するラップ幅方向内側の作動室とラップ幅方向外側の作動室との差圧が最大である、前記ラップの伸開角の箇所に設けられたことを特徴とするスクロール式気体機械。
4. 請求項１に記載のスクロール式気体機械において、
   前記溝と前記連通穴の組を少なくとも二つ以上有することを特徴とするスクロール式気体機械。

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