JPWO2016166874A1

JPWO2016166874A1 - スクロール圧縮機

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Publication number: JPWO2016166874A1
Application number: JP2017512157A
Authority: JP
Inventors: 文一長岡; 茗ヶ原　将史; 将史茗ヶ原; 圭亮鳴海; 洋佑鶴岡
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-04-16
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2017-11-16
Anticipated expiration: 2035-04-16
Also published as: US20180017055A1; US10458407B2; CN106050655B; CN205533206U; JP6463465B2; WO2016166874A1; CN106050655A

Abstract

スクロール圧縮機（１００）は、固定スクロール（１）の板状渦巻歯（１ｂ）の先端部（１ｈ）に形成された面取部（１ｍ）と、揺動スクロール（２）の板状渦巻歯（２ｂ）の先端部（２ｈ）に形成された面取部（２ｍ）と、板状渦巻歯（１ｂ）の底部に形成された面取部（２ｍ）と同形状の面取部（１ｎ）と、板状渦巻歯（２ｂ）の底部に形成された面取部（１ｍ）と同形状の面取部（２ｎ）とを備える。面取部（１ｍ）と面取部（２ｎ）との間の空間の断面積をＡｖ１、面取部（２ｍ）と面取部（１ｎ）との間の空間の断面積をＡｖ２、圧縮室（１ｆ）の断面積をＡｃと定義した場合、０＜｛（Ａｖ１＋Ａｖ２）／２｝／Ａｃ＜１×１０−４となる。

Description

圧縮中の冷媒ガスが圧縮室から漏れることの抑制を図ったスクロール圧縮機に関するものである。

従来、圧縮中の冷媒ガスが圧縮室から漏れることの抑制を図ったスクロール圧縮機が提案されている。このような従来のスクロール圧縮機としては、例えば、台板に渦巻き状の板状渦巻歯を有する固定スクロールと、前記固定スクロールの板状渦巻歯に対向して噛み合う板状渦巻歯を有する揺動スクロールにより複数の圧縮室を形成し、前記揺動スクロールの揺動運動により前記圧縮室の中心に向かって容積を減少させながら圧縮を行うスクロール圧縮機であって、前記揺動スクロールの板状渦巻歯先端部には、面取部が形成されており、前記固定スクロールの板状渦巻歯外壁底部にはくぼみ部が形成されているというものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１３７０００号公報

特許文献１に記載のスクロール圧縮機は、揺動スクロールの板状渦巻歯先端部の面取部と、固定スクロールの板状渦巻歯外壁底部（揺動スクロールの板状渦巻歯先端部の面取部と対向する位置）のくぼみ部とについて、好適な寸法関係が定義されていない。また、特許文献１に記載のスクロール圧縮機は、固定スクロールの板状渦巻歯先端部、及び、揺動スクロールの板状渦巻歯外壁底部（固定スクロールの板状渦巻歯先端部対向する位置）の形状が特に定義されていない。このため、特許文献１に記載のスクロール圧縮機は、渦巻歯先端と渦巻歯底部との間に形成される隙間が大きくなり、圧縮中の冷媒ガスが漏れる量が増大し、漏れ損失が悪化してしまう場合があるという課題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、板状渦巻歯先端部と板状渦巻歯底部との間から圧縮中の冷媒ガスが漏れることを抑制し、漏れ損失の悪化を抑制することができるスクロール圧縮機を得ることを目的とする。

本発明に係るスクロール圧縮機は、第１台板部、及び該第１台板部の一方の面に立設された第１板状渦巻歯を有する固定スクロールと、第２台板部、及び該第２台板部における前記固定スクロールと対向する側の面に立設された第２板状渦巻歯を有し、前記第１板状渦巻歯と前記第２板状渦巻歯とを噛み合わせて圧縮室が形成され、前記固定スクロールに対して揺動運動する揺動スクロールと、前記第１板状渦巻歯の先端部の両角部に形成された第１面取部と、前記第２板状渦巻歯の先端部の両角部に形成された第２面取部と、前記第１板状渦巻歯の底部両側に形成された、前記第２面取部と同形状の第３面取部と、前記第２板状渦巻歯の底部両側に形成された、前記第１面取部と同形状の第４面取部と、を備え、前記揺動スクロールの揺動中心を通り、前記第１板状渦巻歯及び前記第２板状渦巻歯の立設方向に沿った断面のうち、前記圧縮室の断面積が最も大きくなる断面を観察した状態においては、前記第１面取部及び前記第４面取部が最近接している状態における前記第１面取部と前記第４面取部との間に形成される空間の断面積をＡｖ１、前記第２面取部及び前記第３面取部が最近接している状態における前記第２面取部と前記第３面取部との間に形成される空間の断面積をＡｖ２、及び、前記圧縮室の断面積をＡｃと定義した場合、０＜｛（Ａｖ１＋Ａｖ２）／２｝／Ａｃ＜１×１０^−４となるものである。

本発明に係るスクロール圧縮機は、固定スクロールの第１板状渦巻歯先端部の第１面取部の形状と、揺動スクロールの第２板状渦巻歯底部の第４面取部の形状、つまり第１面取部と対向する位置の形状とを、同形状としている。また、揺動スクロールの第２板状渦巻歯先端部の第２面取部の形状と、固定スクロールの第１板状渦巻歯底部の第３面取部の形状、つまり第２面取部と対向する位置の形状とを、同形状としている。さらに、本発明に係るスクロール圧縮機は、揺動スクロールの揺動中心を通り、第１板状渦巻歯及び第２板状渦巻歯の立設方向に沿った断面のうち、圧縮室の断面積が最も大きくなる断面を観察した状態においては、第１面取部及び第４面取部が最近接している状態における第１面取部と第４面取部との間に形成される空間の断面積をＡｖ１、第２面取部及び第３面取部が最近接している状態における第２面取部と第３面取部との間に形成される空間の断面積をＡｖ２、及び、圧縮室の断面積をＡｃと定義した場合、０＜｛（Ａｖ１＋Ａｖ２）／２｝／Ａｃ＜１×１０^−４としている。このため、本発明に係るスクロール圧縮機は、板状渦巻歯先端部と板状渦巻歯底部との間から圧縮中の冷媒ガスが漏れることを抑制でき、漏れ損失の悪化を抑制することができる。したがって、本発明は、高効率なスクロール圧縮機を実現することができる。

本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機を示す縦断面図である。本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の圧縮室近傍を示す縦断面図である。図２のＡ部拡大図である。図２のＢ部拡大図である。本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機における、Ａｖ／Ａｃと圧縮機性能との関係を示す図である。図５において圧縮機性能比の算出に用いた従来のスクロール圧縮機の板状渦巻歯形状を示す要部拡大図である。本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機における、Ｃ１ｍ／Ｈと圧縮機性能との関係を示す図である。本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機における、Ｄｃ１／Ｄｓと圧縮機性能との関係を示す図である。本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機の圧縮室近傍を示す縦断面図である。図９のＣ部拡大図である。図９のＤ部拡大図である。

以下、本発明に係るスクロール圧縮機の実施の形態について図面に基づいて説明する。なお、ここで説明するスクロール圧縮機は、縦置き型の例を示すが、横置き型のものにも本発明を適用できるものである。また、図１を含め、以下の図面は模式的に表したものであり、各構成部材の大きさの関係についても実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機を示す縦断面図である。
スクロール圧縮機１００は、冷凍サイクルを循環する冷媒ガスを吸入し、圧縮して高温高圧の状態として吐出させるものである。このスクロール圧縮機１００は、固定スクロール１と固定スクロール１に対して公転（揺動）する揺動スクロール２を組み合わせた圧縮機構部１４を備えている。また、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００は、密閉型圧縮機となっており、圧縮機構部１４は密閉容器１０内に配置されている。この密閉容器１０内には、揺動スクロール２を主軸６と接続して駆動する電動機５も収納されている。縦置き型のスクロール圧縮機１００の場合、密閉容器１０内において、例えば圧縮機構部１４は上側に、電動機５は下側に、それぞれ配置されている。

固定スクロール１は、台板部１ａと、台板部１ａの一方の面（図１において下側）に立設された渦巻状突起である板状渦巻歯１ｂとを備えている。また、揺動スクロール２は、台板部２ａと、台板部２ａにおける固定スクロール１と対向する側の面（図１において上側）に立設された渦巻状突起である板状渦巻歯２ｂとを備えている。板状渦巻歯２ｂは、板状渦巻歯１ｂと実質的に同一形状となっている。この固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂと揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂとを互いに噛み合わせることで、相対的に容積が変化する圧縮室１ｆが幾何学的に形成される。

ここで、台板部１ａが、本発明の第１台板部に相当する。板状渦巻歯１ｂが、本発明の第１板状渦巻歯に相当する。台板部２ａが、本発明の第２台板部に相当する。板状渦巻歯２ｂが、本発明の第２板状渦巻歯に相当する。また、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂと揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂとの間に形成される空間は、後述のように、吸入口１ｅと連通している間は冷媒ガスを該空間へ吸入する。また、該空間は、吐出口１ｄと連通している間は冷媒ガスを該空間から吐出する。また、該空間は、吸入口１ｅ及び吐出口１ｄと連通していない状態において、該空間内の冷媒ガスを圧縮する。本実施の形態１では、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂと揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂとの間に形成される空間のうち、吸入口１ｅ及び吐出口１ｄと連通していない状態のものを圧縮室１ｆとする。

固定スクロール１は、外周部がガイドフレーム４にボルト（図示せず）によって締結されている。固定スクロール１の台板部１ａの外周部には、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂと揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂとの間に形成される空間に、冷媒ガスを吸入口１ｅより圧縮室１ｆに導入するための吸入管１３が設けられている。固定スクロール１の台板部１ａの中央部には、圧縮され、高圧となった冷媒ガスを吐出する吐出口１ｄが形成されている。そして、圧縮され、高圧となった冷媒ガスは、密閉容器１０内の上部、つまり高圧空間１０ａに排出されるようになっている。この高圧空間１０ａに排出された冷媒ガスは、後で説明するように、冷媒流路を通って吐出管１２より吐出されるようになっている。

揺動スクロール２は、自転運動を阻止するためのオルダム機構９により、固定スクロール１に対して自転運動することなく公転運動（揺動運動）を行うようになっている。固定スクロール１の台板部１ａの外周部にはほぼ一直線上に２個１対のオルダム案内溝１ｃが形成されている。このオルダム案内溝１ｃにはオルダム機構９の２個１対の固定側キー９ａが往復摺動自在に係合されている。また、揺動スクロール２の台板部２ａの外周部には、固定スクロール１のオルダム案内溝１ｃと９０度の位相差をもつ２個１対のオルダム案内溝２ｃがほぼ一直線上に形成されており、このオルダム案内溝２ｃにはオルダム機構９の２個１対の揺動側キー９ｂが往復摺動自在に係合されている。

上記のように構成されたオルダム機構９によって揺動スクロール２は自転することなく揺動運動（旋回運動）を行うことができる。また、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの形成面と反対側（図１において下側）の面の中心部には、中空円筒形状の揺動軸受２ｄが形成されている。この揺動軸受２ｄには、主軸６の上端部に設けられた揺動軸部６ａが回転自在に挿入されている。また、揺動スクロール２の台板部２ａの板状渦巻歯２ｂと反対側（図１において下側）の面には、コンプライアントフレーム３のスラスト軸受３ａと圧接摺動可能なスラスト面２ｆが形成されている。また、揺動スクロール２の台板部２ａには圧縮室１ｆとスラスト面２ｆを貫通する抽気孔２ｅが設けられ、圧縮途中の冷媒ガスを抽出してスラスト面２ｆに導く構造となっている。

ここで、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００は、圧縮中の冷媒ガスが圧縮室１ｆから漏れることを抑制するため、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂ及び揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの形状を以下のようにしている。

図２は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の圧縮室近傍を示す縦断面図である。図３は、図２のＡ部拡大図である。また、図４は、図２のＢ部拡大図である。なお、図２〜図４は、揺動スクロール２の揺動中心（換言すると、主軸６の主軸部６ｂの軸心）を通り、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂ及び揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの立設方向に沿った断面のうち、圧縮室１ｆの断面積が最も大きくなる断面を示している。

固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの先端部１ｈには、その両角部に、断面が直線状の面取形状である面取部１ｍが形成されている。そして、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの底部２ｋ（台板部２ａと板状渦巻歯２ｂとの接続部）の両側（外周側及び内周側）には、面取部１ｍと同形状の面取部２ｎが形成されている。つまり、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの底部２ｋに形成された面取部２ｎは、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの先端部１ｈに形成された面取部１ｍが該面取部２ｎに近接した際、面取部１ｍに沿う形状となっている。

また、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの先端部２ｈには、その両角部に、断面が直線状の面取形状である面取部２ｍが形成されている。そして、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの底部１ｋ（台板部１ａと板状渦巻歯１ｂとの接続部）の両側（外周側及び内周側）には、面取部２ｍと同形状の面取部１ｎが形成されている。つまり、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの底部１ｋに形成された面取部１ｎは、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの先端部２ｈに形成された面取部２ｍが該面取部１ｎに近接した際、面取部２ｍに沿う形状となっている。

ここで、面取部１ｍが、本発明の第１面取部に相当する。面取部２ｍが、本発明の第２面取部に相当する。面取部１ｎが、本発明の第３面取部に相当する。また、面取部２ｎが、本発明の第４面取部に相当する。なお、本実施の形態１では、面取部１ｍと面取部２ｍとが同じ大きさ（面取寸法）で形成されており、面取部１ｎと面取部２ｎとが同じ大きさ（面取寸法）で形成されている。

また、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００においては、面取部１ｍと面取部２ｎとの間の空間、及び面取部２ｍと面取部１ｎとの間の空間を、以下のように設定している。

詳しくは、図３に示すように、面取部１ｍ及び面取部２ｎが最近接している状態における、面取部１ｍと面取部２ｎとの間に形成される空間の断面積をＡｖ１と定義する。つまり、面取部１ｍ、面取部２ｎ、及び面取部１ｍの端部と面取部２ｎの端部とを接続した仮想直線で囲まれる範囲をＡｖ１と定義する。また、図４に示すように、面取部２ｍ及び面取部１ｎが最近接している状態における、面取部２ｍと面取部１ｎとの間に形成される空間の断面積をＡｖ２と定義する。つまり、面取部２ｍ、面取部１ｎ、及び面取部２ｍの端部と面取部１ｎの端部とを接続した仮想直線で囲まれる範囲をＡｖ２と定義する。また、図２に示すように、圧縮室１ｆの断面積（揺動スクロール２の揺動中心を通り、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂ及び揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの立設方向に沿った断面において、最も大きくなる圧縮室１ｆの断面積）をＡｃと定義する。このように、Ａｖ１、Ａｖ２及びＡｃを定義した場合、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００は、次式のように設定されている。
０＜｛（Ａｖ１＋Ａｖ２）／２｝／Ａｃ＜１×１０^−４

上述のように、本実施の形態１では、面取部１ｍと面取部２ｍとが同じ大きさ（面取寸法）で形成されており、面取部１ｎと面取部２ｎとが同じ大きさ（面取寸法）で形成されている。つまり、本実施の形態１では、Ａｖ１＝Ａｖ２＝Ａｖとなっている。このため、上述の式は、次式のように表すこともできる。
０＜Ａｖ／Ａｃ＜１×１０^−４

なお、圧縮室１ｆの断面積Ａｃは、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂ及び揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの高さＨとピッチＰと厚さＴとから、次式で求めることができる。
Ａｃ＝（Ｐ−２×Ｔ）×Ｈ

再び図１に着目すると、コンプライアントフレーム３は、ガイドフレーム４内に収納されている。コンプライアントフレーム３は、外周部に上円筒面３ｐと下円筒面３ｓが設けられている。ガイドフレーム４の内周部には、コンプライアントフレーム３の上円筒面３ｐ及び下円筒面３ｓがそれぞれ挿入される上円筒面４ｃと下円筒面４ｄが設けられている。上円筒面３ｐ及び下円筒面３ｓが上円筒面４ｃ及び下円筒面４ｄに挿入されることによって、コンプライアントフレーム３はガイドフレーム４内にて半径方向に支持されている。また、コンプライアントフレーム３の下円筒面３ｓの中心部には電動機５の回転子５ａにより回転駆動される主軸６の主軸部６ｂを半径方向に支持する主軸受３ｃ及び補助主軸受３ｄが設けられている。また、コンプライアントフレーム３には、スラスト軸受３ａの面内からコンプライアントフレーム３の外周部へ軸方向に貫通する連通穴３ｅが設けられている。連通穴３ｅの上端に開口するスラスト軸受開口部３ｔは、揺動スクロール２の台板部２ａを貫通する抽気孔２ｅに対面して配置されている。

また、コンプライアントフレーム３のスラスト軸受３ａの外周側には、オルダム機構環状部９ｃが往復摺動運動する面３ｂ（往復摺動面）が形成されており、台板外周部空間２ｏとフレーム上部空間４ａとを連通する連通穴３ｆがオルダム機構環状部９ｃの内側に連通するように形成されている。さらに、コンプライアントフレーム３には、フレーム上部空間４ａとボス部外側空間２ｇとの間に、連通穴３ｍが形成されている。この連通穴３ｍには、ボス部外側空間２ｇの圧力を調整する中間圧調整弁３ｇ、中間圧調整弁押さえ３ｈ及び中間圧調整スプリング３ｋを収納するための中間圧調整弁収納空間３ｎが形成されている。そして中間圧調整スプリング３ｋは自然長より縮められて収納されている。
なお、本実施の形態１では、コンプライアントフレーム３とガイドフレーム４とは別体に構成されているが、これに限らず、両フレームを一体の一つのフレームで構成してもよい。

ガイドフレーム４の内側面とコンプライアントフレーム３の外側面とによって形成されるフレーム下部空間４ｂは、その上下をリング状シール材７ａ，７ｂで仕切られている。ここでは、コンプライアントフレーム３の外周面にリング状シール材７ａ，７ｂを収納するリング状のシール溝が２箇所に形成されているが、このシール溝はガイドフレーム４の内周面に形成されていてもよい。フレーム下部空間４ｂは、コンプライアントフレーム３の連通穴３ｅとのみ連通しており、抽気孔２ｅより供給される圧縮途中の冷媒ガスを封入する構造となっている。また、上下を揺動スクロール２の台板部２ａとコンプライアントフレーム３で囲われたスラスト軸受３ａの外周側の空間、すなわち台板外周部空間２ｏは吸入ガス雰囲気（吸入圧）の低圧空間となっている。

ガイドフレーム４は、外周面を焼きばめ、もしくは溶接などによって密閉容器１０に固着されている。このガイドフレーム４及び固定スクロール１、すなわち圧縮機構部１４の外周部には、切欠きによる第１通路４ｆが設けられている。吐出口１ｄより密閉容器１０の高圧空間１０ａに吐出された冷媒ガスは、第１通路４ｆを通って密閉容器１０の下方へ流れていく。密閉容器１０の底部は冷凍機油１１が貯留される油溜め部となっている。

密閉容器１０には冷媒ガスを外部へ排出する吐出管１２が設けられている。そして、上記の第１通路４ｆは吐出管１２とは反対側の位置に設けられている。また、ガイドフレーム４の下端中央から側面まで連通する第１吐出通路４ｇが設けられており、第１吐出通路４ｇは吐出管１２に通じている。

電動機５は、主軸６を回転駆動するものであり、主軸６の主軸部６ｂに固定された回転子５ａ及び、密閉容器１０に固定された固定子５ｂ等で構成されている。回転子５ａは、主軸６の主軸部６ｂに焼きばめ固定され、固定子５ｂへの通電を開始することにより回転駆動し、主軸６を回転させるようになっている。また、主軸６の上端部は揺動スクロール２の揺動軸受２ｄと回転自在に係合する揺動軸部６ａが形成されており、その下側には主軸バランスウェイト６ｆが焼きばめ固定されている。

さらに、揺動軸部６ａの下側にはコンプライアントフレーム３の主軸受３ｃ及び補助主軸受３ｄと回転自在に係合する主軸部６ｂが形成されている。また、主軸６の下端部にはサブフレーム８の副軸受８ａと回転自在に係合する副軸部６ｃが形成されている。主軸６には軸方向に貫通する孔からなる高圧油給油穴６ｅが設けられている。このため、主軸６の下部に設けられた給油機構またはポンプ機構により高圧油給油穴６ｅの給油口６ｄから冷凍機油１１が吸い上げられる。高圧油給油穴６ｅの上端は揺動スクロール２の揺動軸受２ｄ内に開口しており、吸い上げられた冷凍機油１１が高圧油給油穴６ｅの上端開口より揺動軸受２ｄに流れ出し、揺動軸部６ａ及び揺動軸受２ｄを潤滑するようになっている。また、高圧油給油穴６ｅには横方向に分岐する給油穴６ｇが設けられており、冷凍機油１１はこの給油穴６ｇより補助主軸受３ｄに給油され、主軸受３ｃ、補助主軸受３ｄ及び主軸部６ｂを潤滑するようになっている。

回転子５ａの上端面には第１バランスウェイト１５ａが、下端面には第２バランスウェイト１５ｂがそれぞれ対角状の偏心位置に固定されている。また、揺動軸受２ｄの外側空間内において、揺動軸部６ａの下側の主軸６には前述の主軸バランスウェイト６ｆが固定されている。これら３個のバランスウエイト１５ａ，１５ｂ，６ｆによって揺動スクロール２が主軸６の揺動軸部６ａを介して揺動することにより生じる遠心力とモーメントの力のアンバランスを相殺することで、静バランス及び動バランスがとられている。

回転子５ａには軸方向に貫通する複数の貫通流路５ｆが設けられている。また、貫通流路５ｆは、第１バランスウェイト１５ａ及び第２バランスウェイト１５ｂの設置位置を避けて設けられている。なお、貫通流路５ｆは、第１バランスウェイト１５ａ及び第２バランスウェイト１５ｂを貫通して形成してもよい。

電動機５の固定子５ｂは、外周面が焼きばめ、もしくは溶接などによって密閉容器１０に固定されている。固定子５ｂの外周部には切欠きによる第２通路５ｇが設けられている。前述した第１通路４ｆ及び第２通路５ｇが、吐出口１ｄから吐出した冷媒ガスを密閉容器１０の底部へ導く冷媒流路を構成している。

また、図１に示すように、密閉容器１０の側面にはガラス端子１０ｂが設置されており、ガラス端子１０ｂと電動機５の固定子５ｂとは、リード線５ｈで接続されている。

次に、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の動作について説明する。
このスクロール圧縮機１００の起動時および運転時には、冷媒ガスが吸入管１３及び吸入口１ｅより吸入され、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂと揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂとの間に形成される空間に入る。電動機５により駆動される揺動スクロール２が偏心旋回運動（揺動運動）すると、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂと揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂとの間に形成される空間は、吸入口１ｅと連通しなくなり、圧縮室１ｆとなる。そして、圧縮室１ｆは、揺動スクロール２の偏心旋回運動に伴って容積を減少させる。この圧縮行程により圧縮室１ｆ内の冷媒ガスは高圧となる。なお、上記圧縮行程において、圧縮途中の中間圧力の冷媒ガスは揺動スクロール２の抽気孔２ｅよりコンプライアントフレーム３の連通穴３ｅを経て、フレーム下部空間４ｂに導かれ、このフレーム下部空間４ｂの中間圧力雰囲気を維持する。

上記圧縮行程を経て高圧となったガス冷媒は、圧縮室１ｆが固定スクロール１の吐出口１ｄに連通することにより、該吐出口１ｄから密閉容器１０の高圧空間１０ａに吐出される。このとき、この冷媒ガスは、圧縮機構部１４の摺動面を潤滑した冷凍機油１１と混合し、混合ガスとして吐出口１ｄから吐出される。この混合ガスは、圧縮機構部１４の外周部に設けられた第１通路４ｆと、電動機５の固定子５ｂの外周部に設けられた第２通路５ｇとを通って、電動機５より下方の空間、すなわち密閉容器１０の底部に導かれる。混合ガスは、密閉容器１０の底部に導かれる過程で分離される。冷凍機油１１と分離された冷媒ガスは、回転子５ａに設けられた貫通流路５ｆに流入し、第１吐出通路４ｇを通り、さらに吐出管１２を通って密閉容器１０外へ放出される。

スクロール圧縮機１００の運転、つまり主軸６の回転に伴って、密閉容器１０の底部の冷凍機油１１は、給油口６ｄから高圧油給油穴６ｅに流入し、該高圧油給油穴６ｅを上方向に向かって流れる。高圧油給油穴６ｅを流れる冷凍機油１１の一部は、上端の開口から、揺動軸部６ａ上面と揺動軸受２ｄとの間の空間に導かれる。そして、この冷凍機油１１は、この給油経路の中で最も狭い揺動軸部６ａと揺動軸受２ｄとの間の隙間で減圧されて、吸入圧より高く吐出圧以下の中間圧となり、ボス部外側空間２ｇに流れる。これとは別に、高圧油給油穴６ｅを流れる冷凍機油１１の一部は、給油穴６ｇから主軸受３ｃの高圧側端面（図１において下端面）に導かれる。そして、この冷凍機油１１は、この給油経路の中で最も狭い主軸受３ｃと主軸部６ｂとの空間にて減圧されて中間圧となり、同じくボス部外側空間２ｇに流れる。中間圧となったボス部外側空間２ｇの冷凍機油１１（冷凍機油１１に溶解していた冷媒の発泡で、一般にはガス冷媒と冷凍機油の２相流になっている）は、連通穴３ｍ及び中間圧調整弁収納空間３ｎを通る際に中間圧調整スプリング３ｋによって負荷される力に打ち勝って、中間圧調整弁３ｇを押し上げてフレーム上部空間４ａに流れる。その後、冷凍機油１１は、連通穴３ｆを通ってオルダム機構環状部９ｃの内側に排出される。

また、冷凍機油１１は、揺動スクロール２のスラスト面２ｆとコンプライアントフレーム３のスラスト軸受３ａの摺動部との摺動部に給油されたあとにも、オルダム機構環状部９ｃの内側に排出される。そして、これらから排出された冷凍機油１１は、オルダム機構環状部９ｃの摺動面及びキー摺動面に給油した後、台板外周部空間２ｏに開放される。

以上に説明したように、ボス部外側空間２ｇの中間圧力Ｐｍ１は、中間圧調整スプリング３ｋのバネ力と中間圧調整弁３ｇの中間圧露出面積とによってほぼ決定される所定の圧力αによって、
Ｐｍ１＝Ｐｓ＋α（Ｐｓは吸入雰囲気圧力すなわち低圧）
で制御されている。

また、図１において、揺動スクロール２の台板部２ａに設けられた抽気孔２ｅの下開口部はコンプライアントフレーム３に設けられた連通穴３ｅのスラスト軸受開口部３ｔすなわち上開口部（図１において上側の開口部）と、常時もしくは間欠的に連通する。このため、固定スクロール１と揺動スクロール２とで形成される圧縮室１ｆからの圧縮途上の冷媒ガス、つまり吸入圧より高く吐出圧力以下の中間圧の冷媒ガスが、揺動スクロール２の抽気孔２ｅ及びコンプライアントフレーム３の連通穴３ｅを介してフレーム下部空間４ｂに導かれる。但し、導かれるといっても、フレーム下部空間４ｂはリング状シール材７ａとリング状シール材７ｂとで密閉された閉空間なので、定常運転時には圧縮室１ｆの圧力変動に呼応して圧縮室１ｆとフレーム下部空間４ｂとは双方向に微少な流れを有する、いわば呼吸している状態となる。以上に説明したように、フレーム下部空間４ｂの中間圧力Ｐｍ２は、連通する圧縮室１ｆの位置でほぼ決定される所定の倍率βによって、
Ｐｍ２＝Ｐｓ×β（Ｐｓは吸入雰囲気圧力すなわち低圧）
で制御される。

前記の構成、すなわち２つの中間圧力Ｐｍ１，Ｐｍ２及びコンプライアントフレーム３の下端面３ｖに作用する高圧空間１０ａの圧力により、コンプライアントフレーム３は、ガイドフレーム４に案内され固定スクロール１側（図１において上側）に浮き上がる。このため、スラスト軸受３ａを介してコンプライアントフレーム３に押し付けられている揺動スクロール２も同じく上方に浮き上がる。その結果、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの先端部２ｈは、固定スクロール１の台板部１ａに接触しながら摺動し、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの先端部１ｈは揺動スクロール２の台板部２ａに接触しながら摺動し、冷媒ガスを圧縮する。

ここで、従来のスクロール圧縮機は、上述の圧縮行程において、渦巻歯先端部と渦巻歯底部との間に形成される隙間が大きくなり、圧縮中の冷媒ガスが漏れる量が増大し、漏れ損失が悪化してしまう場合があるという課題があった。しかしながら、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００は、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの先端部１ｈに面取部１ｍを形成し、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの底部２ｋに面取部１ｍと同形状の面取部２ｎを形成している。また、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの先端部２ｈに面取部２ｍを形成し、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの底部１ｋに面取部２ｍと同形状の面取部１ｎを形成している。そして、０＜Ａｖ／Ａｃ＜１×１０^−４という構成を実現している。このため、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００は、渦巻歯先端部と渦巻歯底部との間から圧縮中の冷媒ガスが漏れることを抑制でき、漏れ損失の悪化を抑制することができる。したがって、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００は、高効率なスクロール圧縮機を実現することができる。

図５は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機における、Ａｖ／Ａｃと圧縮機性能との関係を示す図である。ここで、図５では、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の性能を、圧縮機性能比として示している。圧縮機性能比とは、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の性能を、従来のスクロール圧縮機の性能に対する比率として示したものである。圧縮機性能比が１００％を上回れば、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の性能が、従来のスクロール圧縮機の性能を上回っていることとなる。

また、ここでいう性能とは、成績係数（ＣＯＰ）のことである。成績係数（ＣＯＰ）は、
ＣＯＰ＝冷凍能力／消費電力
で求めることができる。つまり、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の性能とは、ある冷凍サイクル回路の圧縮機としてスクロール圧縮機１００を搭載し、所定の冷凍能力で当該冷凍サイクル回路を運転させ、当該冷凍能力をスクロール圧縮機１００の消費電力で除したものである。従来のスクロール圧縮機の性能とは、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の性能の算出に用いた冷凍サイクル回路に従来のスクロール圧縮機を搭載し、所定の冷凍能力で当該冷凍サイクル回路を運転させ、当該冷凍能力を従来のスクロール圧縮機の消費電力で除したものである。

なお、図５において圧縮機性能比の算出に用いた従来のスクロール圧縮機は、固定スクロール及び揺動スクロールの板状渦巻歯が図６のように形成されている。つまり、固定スクロール２０１の板状渦巻歯２０１ｂの先端部２０１ｈには、その両角部に、断面が直線状の面取形状である面取部２０１ｍが形成されている。そして、揺動スクロール２０２の板状渦巻歯２０２ｂの底部２０２ｋの両側には、断面が円弧状の面取形状である面取部２０２ｎが形成されている。同様に、揺動スクロール２０２の板状渦巻歯２０２ｂの先端部２０２ｈには、その両角部に、断面が直線状の面取形状である面取部２０２ｍが形成されている。そして、固定スクロール２０１の板状渦巻歯２０１ｂの底部２０１ｋの両側には、断面が円弧状の面取形状である面取部２０１ｎが形成されている。この従来のスクロール圧縮機は、Ａｖ／Ａｃ＝１×１０^−４となっている。

図６に示すように、従来のスクロール圧縮機は、板状渦巻歯の先端部の面取形状が断面直線状となっており、板状渦巻歯の底部の面取形状が断面円弧状となっている。このため、従来のスクロール圧縮機は、板状渦巻歯の先端部と底部との間に形成される空間の断面積Ａｖを小さくできず、Ａｖ／Ａｃを１×１０^−４よりも小さくすることが困難である。一方、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００は、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの先端部１ｈに面取部１ｍを形成し、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの底部２ｋに面取部１ｍと同形状の面取部２ｎを形成している。また、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの先端部２ｈに面取部２ｍを形成し、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの底部１ｋに面取部２ｍと同形状の面取部１ｎを形成している。このため、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００は、板状渦巻歯の先端部と底部との間に形成される空間の断面積Ａｖを従来よりも小さくできるので、Ａｖ／Ａｃ＜１×１０^−４という構成を実現できる。したがって、図５に示すように、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００は、渦巻歯先端部と渦巻歯底部との間から圧縮中の冷媒ガスが漏れることを抑制でき、漏れ損失の悪化を抑制することができる。すなわち、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００は、高効率なスクロール圧縮機を実現することができる。

なお、本実施の形態１の最後に、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の構成は、圧縮室１ｆの容積が小さいスクロール圧縮機に採用することにより、漏れ損失の悪化を抑制する効果がより大きくなることを以下に付言しておく。

図７は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機における、Ｃ１ｍ／Ｈと圧縮機性能との関係を示す図である。なお、Ｃ１ｍは、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの先端部１ｈに形成された面取部１ｍの面取寸法Ｃ１ｍ（図３参照）である。本実施の形態１では、面取部１ｍと面取部２ｍとが同じ大きさ（面取寸法）で形成されているため、Ｃ１ｍ＝Ｃ２ｍとなっている。Ｃ２ｍは、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの先端部１ｈに形成された面取部２ｍの面取寸法Ｃ２ｍ（図４参照）である。

図８は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機における、Ｄｃ１／Ｄｓと圧縮機性能との関係を示す図である。なお、Ｄｃ１は、面取部１ｍと面取部２ｎとの間に形成される空間の断面積Ａｖ１を等価水力直径で表したものである。また、Ｄｓは、圧縮室１ｆの断面積Ａｃを等価水力直径で表したものである。上述のように、本実施の形態１では、面取部１ｍと面取部２ｍとが同じ大きさ（面取寸法）で形成されており、面取部１ｎと面取部２ｎとが同じ大きさ（面取寸法）で形成されている。このため、面取部２ｍと面取部１ｎとの間に形成される空間の断面積Ａｖ２の等価水力直径Ｄｃ２は、Ｄｃ２＝Ｄｃ１となっている。
ここで、等価水力直径Ｄは、
Ｄ＝４×（流路断面積）／（流路断面の周長）
で求めることができる。このため、圧縮室１ｆの断面積Ａｃの等価水力直径Ｄｓは、
Ｄｓ＝４×Ａｃ／｛２×（Ｐ−２×Ｔ）＋２×Ｈ）
で求めることができる。また、面取部１ｍと面取部２ｎとの間に形成される空間の断面積Ａｖ１の等価水力直径Ｄｃ１は、
Ｄｃ１＝４×Ａｖ１／（面取部１ｍ、面取部２ｎ、及び面取部１ｍの端部と面取部２ｎの端部とを接続した仮想直線の長さの和）
で求めることができる。

なお、図７及び図８では、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の性能を、圧縮機性能差として示している。圧縮機性能差とは、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の性能から従来のスクロール圧縮機の性能を減算したものである。

図７では、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの先端部１ｈに形成された面取部１ｍの面取寸法Ｃ１ｍを固定した状態において、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの高さＨを小さくしていくと、Ｃ１ｍ／Ｈの値が大きくなる。つまり、図７は、右側に行くほど、圧縮室１ｆの容積が小さい状態を示している。また、図８では、面取部１ｍと面取部２ｎとの間に形成される空間の断面積Ａｖ１の等価水力直径Ｄｃ１を固定した状態において、圧縮室１ｆの断面積Ａｃの等価水力直径Ｄｓ小さくしていくと、Ｄｃ１／Ｄｓの値が大きくなる。つまり、図８も、図７と同様に、右側に行くほど、圧縮室１ｆの容積が小さい状態を示している。

板状渦巻歯の先端部と底部との間に形成される空間の断面積Ａｖが同じ場合、圧縮室の容積が小さいスクロール圧縮機は、圧縮室の容積が大きいスクロール圧縮機と比べ、板状渦巻歯の先端部と底部との間から漏れる冷媒ガスの量は概略等しい。つまり、板状渦巻歯の先端部と底部との間に形成される空間の断面積Ａｖが同じ場合、圧縮室の容積が小さいスクロール圧縮機は、圧縮室の容積が大きいスクロール圧縮機と比べ、圧縮室内の冷媒ガスの量に対する冷媒ガスの漏れ量が大きくなる。すなわち、板状渦巻歯の先端部と底部との間に形成される空間の断面積Ａｖが同じ場合、圧縮室の容積が小さいスクロール圧縮機は、圧縮室の容積が大きいスクロール圧縮機と比べ、漏れ損失が悪化し、効率が低下する。

換言すると、圧縮室の容積が小さいスクロール圧縮機は、圧縮室の容積が大きいスクロール圧縮機と同等の漏れ損失にするためには、圧縮室の容積の減少分に応じて、板状渦巻歯の先端部と底部との間に形成される空間の断面積Ａｖを小さくする必要がある。しかしながら、図６でも示したように、従来のスクロール圧縮機は、板状渦巻歯の先端部と底部との間に形成される空間の断面積Ａｖをある一定値よりも小さくすることが困難である。このため、従来のスクロール圧縮機は、圧縮室の容積がある一定値よりも小さくなった場合、圧縮室の容積の減少分に応じて、漏れ損失が悪化し、効率が低下してしまう。

一方、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００は、上述のように、板状渦巻歯の先端部と底部との間に形成される空間の断面積Ａｖを従来のスクロール圧縮機よりも小さくすることができる。このため、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００は、従来のスクロール圧縮機では漏れ損失の悪化を抑制できないような圧縮室の容積の場合であっても、圧縮室の容積の減少分に応じて、板状渦巻歯の先端部と底部との間に形成される空間の断面積Ａｖを小さくすることができる。すなわち、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００は、従来のスクロール圧縮機では漏れ損失の悪化を抑制できないような圧縮室の容積の場合であっても、漏れ損失の悪化を抑制することができ、高効率なスクロール圧縮機を実現することができる。図７及び図８に示すように、この効果は、圧縮室の容積が小さくなるほど大きなものとなる。

実施の形態２．
実施の形態１では、面取部１ｍ、面取部１ｎ、面取部２ｍ及び面取部２ｎを、断面が直線状の面取形状とした。しかしながら、面取部１ｍ、面取部１ｎ、面取部２ｍ及び面取部２ｎの面取形状は、この形状に限定されるものではない。面取部１ｍと面取部２ｎとが同形状であり、面取部２ｍと面取部１ｎとが同形状であれば、実施の形態１で示した効果を得ることができる。面取部１ｍ、面取部１ｎ、面取部２ｍ及び面取部２ｎを、例えば以下のような面取形状に形成してもよい。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図９は、本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機の圧縮室近傍を示す縦断面図である。図１０は、図９のＣ部拡大図である。また、図１１は、図９のＤ部拡大図である。なお、図９〜図１１は、揺動スクロール２の揺動中心（換言すると、主軸６の主軸部６ｂの軸心）を通り、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂ及び揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの立設方向に沿った断面のうち、圧縮室１ｆの断面積が最も大きくなる断面を示している。

固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの先端部１ｈには、その両角部に、断面が円弧状（より詳しくは、中央部が揺動スクロール２側に凸の円弧状）の面取形状である面取部１ｍが形成されている。そして、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの底部２ｋの両側には、面取部１ｍと同形状（より詳しくは、中央部が固定スクロール１と反対側に凹んだ円弧状）の面取部２ｎが形成されている。つまり、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの底部２ｋに形成された面取部２ｎは、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの先端部１ｈに形成された面取部１ｍが該面取部２ｎに近接した際、面取部１ｍに沿う形状となっている。

また、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの先端部２ｈには、その両角部に、断面が円弧状（より詳しくは、中央部が固定スクロール１側に凸の円弧状）の面取形状である面取部２ｍが形成されている。そして、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの底部１ｋの両側には、面取部２ｍと同形状（より詳しくは、中央部が揺動スクロール２と反対側に凹んだ円弧状）の面取部１ｎが形成されている。つまり、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの底部１ｋに形成された面取部１ｎは、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの先端部２ｈに形成された面取部２ｍが該面取部１ｎに近接した際、面取部２ｍに沿う形状となっている。

また、本実施の形態２に係るスクロール圧縮機１００においても、実施の形態１と同様に、面取部１ｍと面取部２ｎとの間の空間、及び面取部２ｍと面取部１ｎとの間の空間を設定している。

詳しくは、図１０に示すように、面取部１ｍ及び面取部２ｎが最近接している状態における、面取部１ｍと面取部２ｎとの間に形成される空間の断面積をＡｖ１と定義する。つまり、面取部１ｍ、面取部２ｎ、及び面取部１ｍの端部と面取部２ｎの端部とを接続した仮想直線で囲まれる範囲をＡｖ１と定義する。また、図１１に示すように、面取部２ｍ及び面取部１ｎが最近接している状態における、面取部２ｍと面取部１ｎとの間に形成される空間の断面積をＡｖ２と定義する。つまり、面取部２ｍ、面取部１ｎ、及び面取部２ｍの端部と面取部１ｎの端部とを接続した仮想直線で囲まれる範囲をＡｖ２と定義する。また、図９に示すように、圧縮室１ｆの断面積（揺動スクロール２の揺動中心を通り、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂ及び揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの立設方向に沿った断面において、最も大きくなる圧縮室１ｆの断面積）をＡｃと定義する。このように、Ａｖ１、Ａｖ２及びＡｃを定義した場合、本実施の形態２に係るスクロール圧縮機１００も、実施の形態１と同様に、
０＜｛（Ａｖ１＋Ａｖ２）／２｝／Ａｃ＜１×１０^−４
の構成となっている。

本実施の形態２では、面取部１ｍと面取部２ｍとが同じ大きさ（面取寸法）で形成されており、面取部１ｎと面取部２ｎとが同じ大きさ（面取寸法）で形成されている。つまり、本実施の形態２では、Ａｖ１＝Ａｖ２＝Ａｖとなっている。このため、上述の式は、次式のように表すこともできる。
０＜Ａｖ／Ａｃ＜１×１０^−４

以上、本実施の形態２に係るスクロール圧縮機１００においても、実施の形態１と同様に、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの先端部１ｈに面取部１ｍを形成し、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの底部２ｋに面取部１ｍと同形状の面取部２ｎを形成している。また、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの先端部２ｈに面取部２ｍを形成し、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの底部１ｋに面取部２ｍと同形状の面取部１ｎを形成している。そして、０＜Ａｖ／Ａｃ＜１×１０^−４という構成を実現している。このため、本実施の形態２に係るスクロール圧縮機１００も、実施の形態１と同様に、渦巻歯先端部と渦巻歯底部との間から圧縮中の冷媒ガスが漏れることを抑制でき、漏れ損失の悪化を抑制することができる。したがって、本実施の形態２に係るスクロール圧縮機１００も、実施の形態１と同様に、高効率なスクロール圧縮機を実現することができる。

実施の形態３．
実施の形態１では、断面が直線状の面取形状で面取部１ｍ及び面取部２ｍを形成する際、面取部１ｍの面取寸法Ｃ１ｍ（図３参照）と面取部２ｍの面取寸法Ｃ２ｍ（図４参照）とを、同一寸法とした。しかしながら、面取寸法Ｃ１ｍと面取寸法Ｃ２ｍとが異なる寸法であってもよい。面取部１ｍと面取部２ｎとが同形状であり、面取部２ｍと面取部１ｎとが同形状であれば、実施の形態１で示した効果を得ることができる。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

本実施の形態３に係るスクロール圧縮機１００は、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの先端部１ｈの両角部に、断面が直線状の面取形状である面取部１ｍが形成されている。そして、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの底部２ｋの両側には、面取部１ｍと同形状の面取部２ｎが形成されている。つまり、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの底部２ｋに形成された面取部２ｎは、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの先端部１ｈに形成された面取部１ｍが該面取部２ｎに近接した際、面取部１ｍに沿う形状となっている。

また、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの先端部２ｈの両角部に、断面が直線状の面取形状である面取部２ｍが形成されている。そして、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの底部１ｋの両側には、面取部２ｍと同形状の面取部１ｎが形成されている。つまり、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの底部１ｋに形成された面取部１ｎは、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの先端部２ｈに形成された面取部２ｍが該面取部１ｎに近接した際、面取部２ｍに沿う形状となっている。

ここで、本実施の形態３に係るスクロール圧縮機１００おいては、面取部１ｍの面取寸法Ｃ１ｍ（図３参照）と面取部２ｍの面取寸法Ｃ２ｍ（図４参照）とが異なっている。また、本実施の形態３に係るスクロール圧縮機１００おいては、面取部２ｎの面取寸法Ｃ２ｎ（図３参照）と面取部１ｎの面取寸法Ｃ１ｎ（図４参照）とが異なっている。
つまり、
Ｃ１ｍ≠Ｃ２ｍ
Ｃ１ｎ≠Ｃ２ｎ
の関係となっている。

このようにスクロール圧縮機１００を構成しても、面取部１ｍと面取部２ｎとを同形状にでき、面取部２ｍと面取部１ｎとを同形状にできる。このため、０＜｛（Ａｖ１＋Ａｖ２）／２｝／Ａｃ＜１×１０^−４という構成を実現することができる。したがって、本実施の形態３に係るスクロール圧縮機１００も、実施の形態１と同様に、渦巻歯先端部と渦巻歯底部との間から圧縮中の冷媒ガスが漏れることを抑制でき、漏れ損失の悪化を抑制することができる。したがって、本実施の形態３に係るスクロール圧縮機１００も、実施の形態１と同様に、高効率なスクロール圧縮機を実現することができる。

さらに、本実施の形態３のように面取部１ｍ、面取部１ｎ、面取部２ｍ及び面取部２ｎを構成することにより、下記のような効果を得ることもできる。

固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂは、エンドミル等の加工刃物で、固定スクロール１となる素材から板状渦巻歯１ｂの周辺を削り取ることにより形成される。このとき、加工刃物の先端に、固定スクロール１の底部１ｋに形成される面取部１ｎと同形状の面取を施すことにより、つまり面取寸法Ｃ１ｎの面取を施すことにより、固定スクロール１の底部１ｋに面取部１ｎを形成することができる。同様に、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂもまた、エンドミル等の加工刃物で、揺動スクロール２となる素材から板状渦巻歯２ｂの周辺を削り取ることにより形成される。このとき、加工刃物の先端に、揺動スクロール２の底部２ｋに形成される面取部２ｎと同形状の面取を施すことにより、つまり面取寸法Ｃ２ｎの面取を施すことにより、揺動スクロール２の底部２ｋに面取部２ｎを形成することができる。固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂ及び揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂを削り出す加工刃物は、加工対象となる素材の硬度が高いほど、また先端部の面取寸法が小さいほど、先端部の摩耗が早く、工具寿命が短くなる。

ここで、例えば、固定スクロール１の素材が鋳鉄、揺動スクロール２の素材がアルミニウム（又はアルミニウム合金）というように、固定スクロール１と揺動スクロール２とで素材が異なる場合がある。このような場合、面取部１ｎ及び面取部２ｎのうち、硬度が高い側の面取寸法を大きくし、硬度が低い側の面取寸法を小さくするとよい。つまり、硬度が高い固定スクロール１に形成された面取部１ｎの面取寸法Ｃ１ｎを大きくし、硬度が低い揺動スクロール２に形成された面取部２ｎの面取寸法Ｃ２ｎを小さくするとよい。また、面取部１ｎ及び面取部２ｎの面取寸法に対応して、固定スクロール１に形成された面取部１ｍの面取寸法Ｃ１ｍを小さくし、揺動スクロール２に形成された面取部２ｍの面取寸法Ｃ２ｍを大きくするとよい。
すなわち、
Ｃ１ｎ＞Ｃ２ｎ
Ｃ１ｍ＜Ｃ２ｍ
にするとよい。

このように構成することにより、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの先端部１ｈに形成された面取部１ｍと、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの底部２ｋに形成された面取部２ｎとの間の隙間の断面積Ａｖ１は、実施の形態１よりも小さくなる。また、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの先端部２ｈに形成された面取部２ｍと、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの底部１ｋに形成された面取部１ｎとの間の隙間の断面積Ａｖ２は、実施の形態１よりも大きくなる。
すなわち、
Ａｖ１＜Ａｖ２
となる。

このようにスクロール圧縮機１００を構成することにより、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂを削り出す加工刃物の先端、つまり先端部の摩耗が早く、工具寿命が短くなりやすい加工刃物の先端の摩耗を抑制でき、加工刃物の工具寿命を向上させることができる。また、加工刃物の工具寿命を向上できるので、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂを精度よく加工することもできる。

実施の形態４．
実施の形態２では、断面が円弧状の面取形状で面取部１ｍ及び面取部２ｍを形成する際、面取部１ｍの面取寸法（円弧半径）Ｒ１ｍ（図１０参照）と面取部２ｍの面取寸法（円弧半径）Ｒ２ｍ（図１１参照）とを、同一寸法とした。しかしながら、面取寸法Ｒ１ｍと面取寸法Ｒ２ｍとが異なる寸法であってもよい。面取部１ｍと面取部２ｎとが同形状であり、面取部２ｍと面取部１ｎとが同形状であれば、実施の形態２で示した効果を得ることができる。なお、本実施の形態４において、特に記述しない項目については実施の形態２と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

本実施の形態４に係るスクロール圧縮機１００は、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの先端部１ｈの両角部に、断面が円弧状の面取形状である面取部１ｍが形成されている。そして、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの底部２ｋの両側には、面取部１ｍと同形状の面取部２ｎが形成されている。つまり、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの底部２ｋに形成された面取部２ｎは、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの先端部１ｈに形成された面取部１ｍが該面取部２ｎに近接した際、面取部１ｍに沿う形状となっている。

また、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの先端部２ｈの両角部に、断面が円弧状の面取形状である面取部２ｍが形成されている。そして、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの底部１ｋの両側には、面取部２ｍと同形状の面取部１ｎが形成されている。つまり、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの底部１ｋに形成された面取部１ｎは、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの先端部２ｈに形成された面取部２ｍが該面取部１ｎに近接した際、面取部２ｍに沿う形状となっている。

ここで、本実施の形態４に係るスクロール圧縮機１００おいては、面取部１ｍの面取寸法Ｒ１ｍ（図１０参照）と面取部２ｍの面取寸法Ｒ２ｍ（図１１参照）とが異なっている。また、本実施の形態４に係るスクロール圧縮機１００おいては、面取部２ｎの面取寸法（円弧半径）Ｒ２ｎ（図１０参照）と面取部１ｎの面取寸法（円弧半径）Ｒ１ｎ（図１１参照）とが異なっている。
つまり、
Ｒ１ｍ≠Ｒ２ｍ
Ｒ１ｎ≠Ｒ２ｎ
の関係となっている。

このようにスクロール圧縮機１００を構成しても、面取部１ｍと面取部２ｎとを同形状にでき、面取部２ｍと面取部１ｎとを同形状にできる。このため、０＜｛（Ａｖ１＋Ａｖ２）／２｝／Ａｃ＜１×１０^−４という構成を実現することができる。したがって、本実施の形態４に係るスクロール圧縮機１００も、実施の形態２と同様に、渦巻歯先端部と渦巻歯底部との間から圧縮中の冷媒ガスが漏れることを抑制でき、漏れ損失の悪化を抑制することができる。したがって、本実施の形態４に係るスクロール圧縮機１００も、実施の形態２と同様に、高効率なスクロール圧縮機を実現することができる。

さらに、本実施の形態４のように面取部１ｍ、面取部１ｎ、面取部２ｍ及び面取部２ｎを構成することにより、下記のような効果を得ることもできる。

固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂは、エンドミル等の加工刃物で、固定スクロール１となる素材から板状渦巻歯１ｂの周辺を削り取ることにより形成される。このとき、加工刃物の先端に、固定スクロール１の底部１ｋに形成される面取部１ｎと同形状の面取を施すことにより、つまり面取寸法Ｒ１ｎの面取を施すことにより、固定スクロール１の底部１ｋに面取部１ｎを形成することができる。同様に、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂもまた、エンドミル等の加工刃物で、揺動スクロール２となる素材から板状渦巻歯２ｂの周辺を削り取ることにより形成される。このとき、加工刃物の先端に、揺動スクロール２の底部２ｋに形成される面取部２ｎと同形状の面取を施すことにより、つまり面取寸法Ｒ２ｎの面取を施すことにより、揺動スクロール２の底部２ｋに面取部２ｎを形成することができる。固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂ及び揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂを削り出す加工刃物は、加工対象となる素材の硬度が高いほど、また先端部の面取寸法が小さいほど、先端部の摩耗が早く、工具寿命が短くなる。

ここで、例えば、固定スクロール１の素材が鋳鉄、揺動スクロール２の素材がアルミニウム（又はアルミニウム合金）というように、固定スクロール１と揺動スクロール２とで素材が異なる場合がある。このような場合、面取部１ｎ及び面取部２ｎのうち、硬度が高い側の面取寸法を大きくし、硬度が低い側の面取寸法を小さくするとよい。つまり、硬度が高い固定スクロール１に形成された面取部１ｎの面取寸法Ｒ１ｎを大きくし、硬度が低い揺動スクロール２に形成された面取部２ｎの面取寸法Ｒ２ｎを小さくするとよい。また、面取部１ｎ及び面取部２ｎの面取寸法に対応して、固定スクロール１に形成された面取部１ｍの面取寸法Ｒ１ｍを小さくし、揺動スクロール２に形成された面取部２ｍの面取寸法Ｒ２ｍを大きくするとよい。
すなわち、
Ｒ１ｎ＞Ｒ２ｎ
Ｒ１ｍ＜Ｒ２ｍ
にするとよい。

このように構成することにより、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの先端部１ｈに形成された面取部１ｍと、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの底部２ｋに形成された面取部２ｎとの間の隙間の断面積Ａｖ１は、実施の形態２よりも小さくなる。また、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの先端部２ｈに形成された面取部２ｍと、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂの底部１ｋに形成された面取部１ｎとの間の隙間の断面積Ａｖ２は、実施の形態２よりも大きくなる。
すなわち、
Ａｖ１＜Ａｖ２
となる。

１固定スクロール、１ａ台板部、１ｂ板状渦巻歯、１ｃオルダム案内溝、１ｄ
吐出口、１ｅ吸入口、１ｆ圧縮室、１ｈ先端部、１ｋ底部、１ｍ面取部、１ｎ面取部、２揺動スクロール、２ａ台板部、２ｂ板状渦巻歯、２ｃオルダム案内溝、２ｄ揺動軸受、２ｅ抽気孔、２ｆスラスト面、２ｇボス部外側空間、２ｈ
先端部、２ｋ底部、２ｍ面取部、２ｎ面取部、２ｏ台板外周部空間、３コンプライアントフレーム、３ａスラスト軸受、３ｂ面、３ｃ主軸受、３ｄ補助主軸受、３ｅ連通穴、３ｆ連通穴、３ｇ中間圧調整弁、３ｈ中間圧調整弁押さえ、３ｋ中間圧調整スプリング、３ｍ連通穴、３ｎ中間圧調整弁収納空間、３ｐ上円筒面、３ｓ下円筒面、３ｔスラスト軸受開口部、３ｖ下端面、４ガイドフレーム、４ａフレーム上部空間、４ｂフレーム下部空間、４ｃ上円筒面、４ｄ下円筒面、４ｆ第１通路、４ｇ第１吐出通路、５電動機、５ａ回転子、５ｂ固定子、５ｆ
貫通流路、５ｇ第２通路、５ｈリード線、６主軸、６ａ揺動軸部、６ｂ主軸部、６ｃ副軸部、６ｄ給油口、６ｅ高圧油給油穴、６ｆ主軸バランスウェイト、６ｇ給油穴、７ａリング状シール材、７ｂリング状シール材、８サブフレーム、８ａ副軸受、９オルダム機構、９ａ固定側キー、９ｂ揺動側キー、９ｃオルダム機構環状部、１０密閉容器、１０ａ高圧空間、１０ｂガラス端子、１１冷凍機油、１２吐出管、１３吸入管、１４圧縮機構部、１５ａ第１バランスウェイト、１５ｂ第２バランスウェイト、１００スクロール圧縮機、２０１固定スクロール（従来）、２０１ｂ板状渦巻歯（従来）、２０１ｈ先端部（従来）、２０１ｋ底部（従来）、２０１ｍ面取部（従来）、２０１ｎ面取部（従来）、２０２揺動スクロール（従来）、２０２ｂ板状渦巻歯（従来）、２０２ｈ先端部（従来）、２０２ｋ底部（従来）、２０２ｍ面取部（従来）、２０２ｎ面取部（従来）。

本発明に係るスクロール圧縮機は、第１台板部、及び該第１台板部の一方の面に立設された第１板状渦巻歯を有する固定スクロールと、第２台板部、及び該第２台板部における前記固定スクロールと対向する側の面に立設された第２板状渦巻歯を有し、前記第１板状渦巻歯と前記第２板状渦巻歯とを噛み合わせて圧縮室が形成され、前記固定スクロールに対して揺動運動する揺動スクロールと、前記第１板状渦巻歯の先端部の両角部に形成された第１面取部と、前記第２板状渦巻歯の先端部の両角部に形成された第２面取部と、前記第１板状渦巻歯の底部両側に形成された、前記第２面取部と同形状の第３面取部と、前記第２板状渦巻歯の底部両側に形成された、前記第１面取部と同形状の第４面取部と、を備え、前記第１面取部の面取寸法と、前記第２面取部の面取寸法とが異なるものである。

本発明に係るスクロール圧縮機は、固定スクロールの第１板状渦巻歯先端部の第１面取部の形状と、揺動スクロールの第２板状渦巻歯底部の第４面取部の形状、つまり第１面取部と対向する位置の形状とを、同形状としている。また、揺動スクロールの第２板状渦巻歯先端部の第２面取部の形状と、固定スクロールの第１板状渦巻歯底部の第３面取部の形状、つまり第２面取部と対向する位置の形状とを、同形状としている。このため、本発明に係るスクロール圧縮機は、板状渦巻歯先端部と板状渦巻歯底部との間から圧縮中の冷媒ガスが漏れることを抑制でき、漏れ損失の悪化を抑制することができる。したがって、本発明は、高効率なスクロール圧縮機を実現することができる。

Claims

第１台板部、及び該第１台板部の一方の面に立設された第１板状渦巻歯を有する固定スクロールと、
第２台板部、及び該第２台板部における前記固定スクロールと対向する側の面に立設された第２板状渦巻歯を有し、前記第１板状渦巻歯と前記第２板状渦巻歯とを噛み合わせて圧縮室が形成され、前記固定スクロールに対して揺動運動する揺動スクロールと、
前記第１板状渦巻歯の先端部の両角部に形成された第１面取部と、
前記第２板状渦巻歯の先端部の両角部に形成された第２面取部と、
前記第１板状渦巻歯の底部両側に形成された、前記第２面取部と同形状の第３面取部と、
前記第２板状渦巻歯の底部両側に形成された、前記第１面取部と同形状の第４面取部と、
を備え、
前記揺動スクロールの揺動中心を通り、前記第１板状渦巻歯及び前記第２板状渦巻歯の立設方向に沿った断面のうち、前記圧縮室の断面積が最も大きくなる断面を観察した状態においては、
前記第１面取部及び前記第４面取部が最近接している状態における前記第１面取部と前記第４面取部との間に形成される空間の断面積をＡｖ１、
前記第２面取部及び前記第３面取部が最近接している状態における前記第２面取部と前記第３面取部との間に形成される空間の断面積をＡｖ２、
及び、前記圧縮室の断面積をＡｃと定義した場合、
０＜｛（Ａｖ１＋Ａｖ２）／２｝／Ａｃ＜１×１０^−４となるスクロール圧縮機。
前記第１面取部、前記第２面取部、前記第３面取部及び前記第４面取部は、断面が直線状の面取形状である請求項１に記載のスクロール圧縮機。
前記第１面取部、前記第２面取部、前記第３面取部及び前記第４面取部は、断面が円弧状の面取形状である請求項１に記載のスクロール圧縮機。
前記第１面取部の面取寸法と、前記第２面取部の面取寸法とが異なる請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
前記固定スクロールと前記揺動スクロールとは、硬度が異なる素材で形成されており、
前記第３面取部及び前記第４面取部のうち、硬度が高い側の面取寸法が大きく、硬度が低い側の面取寸法が小さい請求項４に記載のスクロール圧縮機。