WO2021144875A1 - スクロール圧縮機 - Google Patents

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WO2021144875A1
WO2021144875A1 PCT/JP2020/001009 JP2020001009W WO2021144875A1 WO 2021144875 A1 WO2021144875 A1 WO 2021144875A1 JP 2020001009 W JP2020001009 W JP 2020001009W WO 2021144875 A1 WO2021144875 A1 WO 2021144875A1
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WO
WIPO (PCT)
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spiral body
wall
thick
fixed
along
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/001009
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
小林　一喜
雷人 河村
渉 岩竹
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to JP2021571105A priority Critical patent/JP7241925B2/ja
Priority to PCT/JP2020/001009 priority patent/WO2021144875A1/ja
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents

Definitions

  • This disclosure relates to a scroll compressor used in an air conditioner, a refrigerator, or the like.
  • a scroll compressor used in an air conditioner, a refrigerator, or the like is provided with a compression mechanism unit for compressing a refrigerant in a compression chamber formed by combining a fixed scroll and a swing scroll, and a container for accommodating the compression mechanism unit.
  • the fixed scroll and the swing scroll each have a structure in which spiral bodies are formed on a base plate, and the spiral bodies are meshed with each other to form a compression chamber. Then, by swinging the swing scroll, the compression chamber moves while reducing the volume, and the refrigerant is sucked and compressed in the compression chamber.
  • the technology aims to increase the compression function by increasing the suction volume of the compression chamber as much as possible while keeping the diameter of the container the same. Development is important.
  • the scroll compressor is equipped with a chip seal at the tip of each of the fixed scroll and the swing scroll to seal the gap between the tip of the spiral and the base plate of the scroll facing the scroll.
  • a chip seal at the tip of each of the fixed scroll and the swing scroll to seal the gap between the tip of the spiral and the base plate of the scroll facing the scroll.
  • Patent Document 1 by making the wall portion of the groove holding the chip seal only on the outside, the wall thickness of the spiral body is made thinner and the suction volume is reduced as compared with the case where the wall portion of the groove is provided on both the inside and the outside. I am trying to expand.
  • Patent Document 1 since the wall portion of the groove is set only on the outside, one side of the two surfaces facing in the direction orthogonal to the spiral direction in the chip seal is not held by the wall portion. Therefore, although Patent Document 1 is effective in expanding the suction volume, the tip seal may fall off due to the sliding of the tip of the spiral body and the pressure fluctuation in the compression chamber, and the holding property of the tip seal is maintained. There was a problem with.
  • the present disclosure has been made in view of these points, and an object of the present disclosure is to obtain a scroll compressor capable of ensuring the retention of the tip seal while expanding the suction volume.
  • the scroll compressor according to the present disclosure includes a fixed scroll in which a fixed spiral body is formed on a fixed base plate, and a swing scroll which is attached to a rotating shaft and has a swing spiral body formed on a rocking base plate.
  • a scroll compressor in which a tip seal is arranged in a spiral groove formed at the tip of each of the fixed spiral body and the swinging spiral body each of the fixed spiral body and the swinging spiral body has a rotation axis. It has a flat shape when viewed in the axial direction, and the part located in the flat direction, which is the direction of being stretched flat, is thicker than the thick part, and the part located in the direction orthogonal to the flat direction is more than the thick part.
  • the thin-walled thin part, and between the thick-walled part and the thin-walled part is a wall-thickness changing part in which the wall-thickness gradually changes.
  • the thick portion has walls on both the outside and the inside of the groove.
  • the suction volume can be secured by forming the fixed spiral body and the swinging spiral body into a flat shape.
  • the wall portion is provided on only one of the outer side and the inner side of the groove in the thin wall portion, so that the wall thickness of each of the fixed spiral body and the rocking spiral body is thick. Suppress the expansion of.
  • the tip seal can be held from both sides and the holdability of the tip seal can be ensured. ..
  • FIG. 1 It is a schematic vertical sectional view of the whole structure of the scroll compressor which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing of the compression mechanism part of the scroll compressor which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a compression process diagram which shows the operation during one rotation of the swing scroll in the scroll compressor which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a top view which showed the spiral body of the compression mechanism part of the scroll compressor which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is an enlarged perspective view of the wall thickness change part in the scroll compressor which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of the overall configuration of the scroll compressor according to the first embodiment.
  • the scroll compressor of the first embodiment includes a compression mechanism unit 8, an electric mechanism unit 110 that drives the compression mechanism unit 8 via a rotating shaft 6, and other components, which form an outer shell. It has a structure housed inside the closed container 100.
  • the frame 7 and the subframe 9 are housed in the closed container 100 so as to face each other with the electric mechanism portion 110 interposed therebetween.
  • the frame 7 is arranged above the electric mechanism portion 110 and is located between the electric mechanism portion 110 and the compression mechanism portion 8, and the subframe 9 is located below the electric mechanism portion 110.
  • the frame 7 is fixed to the inner peripheral surface of the closed container 100 by shrink fitting, welding, or the like.
  • the subframe 9 is fixed to the inner peripheral surface of the closed container 100 by shrink fitting or welding via the subframe holder 9a.
  • a pump element 112 including a positive displacement pump is attached below the subframe 9.
  • the pump element 112 supplies the refrigerating machine oil stored in the oil reservoir 100a at the bottom of the closed container 100 to a sliding portion such as the main bearing 7a described later of the compression mechanism 8.
  • the pump element 112 supports the rotating shaft 6 in the axial direction on the upper end surface.
  • the closed container 100 is provided with a suction pipe 101 for sucking the refrigerant and a discharge pipe 102 for discharging the refrigerant.
  • the compression mechanism unit 8 has a function of compressing the refrigerant sucked from the suction pipe 101 and discharging the compressed refrigerant to the high-pressure part formed above the closed container 100.
  • the compression mechanism unit 8 includes a fixed scroll 1 and a swing scroll 2.
  • the fixed scroll 1 is fixed to the closed container 100 via the frame 7, and the swing scroll 2 is arranged below the fixed scroll 1 and is swingably supported by the eccentric shaft portion 6a described later of the rotation shaft 6. ing.
  • the fixed scroll 1 includes a fixed base plate 1a and a fixed spiral body 1b which is a spiral protrusion formed on one surface of the fixed base plate 1a.
  • the oscillating scroll 2 includes a oscillating base plate 2a and a oscillating spiral body 2b which is a spiral projection formed on one surface of the oscillating base plate 2a.
  • the fixed scroll 1 and the swing scroll 2 are arranged in the closed container 100 in a state where the fixed spiral body 1b and the swing spiral body 2b are meshed with each other. Then, the fixed spiral body 1b and the rocking spiral body 2b mesh with each other to form a compression chamber 71 whose volume decreases from the outer side to the inner side in the radial direction as the rotation shaft 6 rotates.
  • a groove along the spiral shape is formed at the tip of each of the fixed spiral body 1b and the rocking spiral body 2b, and the tip seal 15 is arranged in this groove.
  • the tip seal 15 is a member that prevents the refrigerant from leaking from the gap between the respective tip portions of the fixed spiral body 1b and the rocking spiral body 2b and the base plate of the scroll on the opposite side.
  • the chip seal 15 is made of a hard plastic such as LCP (liquid crystal polymer) or PPS (polyphenylene sulfide).
  • the tip seal 15 has the same width as seen in the axial direction of the rotating shaft 6 from the winding start side to the winding end side of the spiral shape.
  • the baffle 4 is fixed to the surface of the fixed base plate 1a of the fixed scroll 1 opposite to the swing scroll 2.
  • the baffle 4 is formed with a through hole 4a communicating with the discharge port 1c of the fixed scroll 1, and the through hole 4a is provided with a discharge valve 11.
  • a discharge muffler 12 is attached to the baffle 4 so as to cover the discharge port 1c.
  • the frame 7 has a fixed scroll 1 fixedly arranged and has a thrust surface that supports the thrust force acting on the swing scroll 2 in the axial direction. Further, the frame 7 is formed through an opening 7c that guides the refrigerant sucked from the suction pipe 101 into the compression mechanism portion 8.
  • an old dam ring 14 is arranged to prevent the swing scroll 2 from rotating during the turning motion.
  • the key portion 14a of the old dam ring 14 is arranged on the outer peripheral side of the rocking base plate 2a of the rocking scroll 2.
  • the electric mechanism unit 110 supplies a rotational driving force to the rotating shaft 6, and includes an electric motor stator 110a and an electric motor rotor 110b.
  • the motor stator 110a is connected to a glass terminal (not shown) existing between the frame 7 and the motor stator 110a by a lead wire (not shown) in order to obtain electric power from the outside. Further, the motor stator 110a is fixed to the rotating shaft 6 by shrink fitting or the like. Further, in order to balance the entire rotating system of the scroll compressor, the first balance weight 60 is fixed to the rotating shaft 6, and the second balance weight 61 is fixed to the motor stator 110a.
  • the rotating shaft 6 has an eccentric shaft portion 6a above the rotating shaft 6, a spindle portion 6b, and a sub-shaft portion 6c below the rotating shaft 6.
  • a swing scroll 2 is attached to the eccentric shaft portion 6a via a slider 5 with a balance weight and a swing bearing 2c, and the swing scroll 2 swings due to the rotation of the rotation shaft 6.
  • the main shaft portion 6b is fitted to the main bearing 7a arranged on the inner circumference of the cylindrical boss portion 7b provided on the frame 7 via the sleeve 13, and slides with the main bearing 7a via an oil film of refrigerating machine oil. do.
  • the main bearing 7a is fixed in the boss portion 7b by press-fitting a bearing material used for a slide bearing such as a copper-lead alloy.
  • An auxiliary bearing 10 made of ball bearings is provided on the upper part of the subframe 9, and the rotating shaft 6 is pivotally supported in the radial direction on the lower part of the electric mechanism portion 110.
  • the auxiliary bearing 10 may be composed of a bearing other than the ball bearing.
  • the sub-shaft portion 6c is fitted with the sub-bearing 10 and slides with the sub-bearing 10 via an oil film made of refrigerating machine oil.
  • the axial centers of the main shaft portion 6b and the sub-shaft portion 6c coincide with the axial centers of the rotating shaft 6.
  • the space inside the closed container 100 is defined as follows. Of the internal space of the closed container 100, the space on the motor rotor 110b side of the frame 7 is designated as the first space 72. Further, the space formed by the inner wall of the frame 7 and the fixed base plate 1a is referred to as the second space 73. Further, the space on the discharge pipe 102 side of the fixed base plate 1a is designated as the third space 74.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the compression mechanism portion of the scroll compressor according to the first embodiment.
  • the closed container 100 has a perfect circular shape when viewed in a plane, and is fixed to the inside of the closed container 100 in a state where the outer peripheral surface of the frame 7 is in contact with the inner peripheral surface of the closed container 100. Therefore, the outer peripheral surface of the frame 7 also has a perfect circular shape.
  • the fixed spiral body 1b of the fixed scroll 1 and the swing scroll 2 are arranged in the second space 73.
  • the key portion 14a of the old dam ring 14 is arranged in the second space 73.
  • the outer shape of the swing base plate 2a is flat when viewed in the axial direction of the rotation shaft 6. It has become.
  • the flat shape also includes an oval shape and an elliptical shape, and in short, refers to all shapes that are flatter than a circle.
  • the outer shape of the rocking base plate 2a is a flat shape. Therefore, the rocking spiral body 2b formed on the rocking base plate 2a is also formed into a flat shape that is flattened to match the flat shape of the rocking base plate 2a, so that the rocking base plate 2a has a flat shape. Space can be used effectively and space efficiency can be improved. The same applies to the fixed base plate 1a and the fixed spiral body 1b, which have a flat shape. By increasing the space efficiency in this way, it is possible to increase the volume of the compression chamber 71, specifically, the suction volume while keeping the size of the closed container 100 the same, and improve the compression function force. It becomes possible.
  • the closed container 100 can be miniaturized.
  • the fixed spiral body 1b and the rocking spiral body 2b are not distinguished and both are referred to, they are collectively referred to as "spiral body”.
  • base plate when the fixed base plate 1a and the swing base plate 2a are not distinguished and both are referred to, they are collectively referred to as "base plate”.
  • FIG. 3 is a compression process diagram showing the operation of the swing scroll during one rotation in the scroll compressor according to the first embodiment.
  • FIG. 3A shows the position of the spiral body when the rotation phase is 0 [rad] (2 ⁇ [rad]).
  • FIG. 3B shows the position of the spiral body when the rotation phase is ⁇ / 2 [rad].
  • FIG. 3C shows the position of the spiral body when the rotation phase is ⁇ [rad].
  • FIG. 3D shows the position of the spiral body when the rotation phase is 3 ⁇ / 2 [rad].
  • the motor stator 110a of the electric mechanism unit 110 When the motor stator 110a of the electric mechanism unit 110 is energized, the motor rotor 110b receives rotational force and rotates. Along with this, the rotating shaft 6 fixed to the motor rotor 110b rotates. The rotational movement of the rotating shaft 6 is transmitted to the swing scroll 2 via the eccentric shaft portion 6a.
  • the oscillating spiral body 2b of the oscillating scroll 2 oscillates with an oscillating radius while its rotation is regulated by the old dam ring 14.
  • the swing radius means the amount of eccentricity of the eccentric shaft portion 6a with respect to the spindle portion 6b.
  • the refrigerant flows from the external refrigeration cycle into the first space 72 in the closed container 100 via the suction pipe 101.
  • the low-pressure refrigerant that has flowed into the first space 72 flows into the second space 73 through the two openings 7c installed in the frame 7.
  • the low-pressure refrigerant that has flowed into the second space 73 is sucked into the compression chamber 71 along with the relative swinging motion of the swinging spiral body 2b and the fixed spiral body 1b of the compression mechanism unit 8.
  • the refrigerant sucked into the compression chamber 71 is boosted from low pressure to high pressure by the geometric volume change of the compression chamber 71 accompanying the relative operation of the swinging spiral body 2b and the fixed spiral body 1b.
  • the high-pressure refrigerant passes through the discharge port 1c of the fixed scroll 1 and the through hole 4a of the baffle 4, pushes the discharge valve 11 open, and is discharged into the discharge muffler 12.
  • the refrigerant discharged into the discharge muffler 12 is discharged into the third space 74, and is discharged from the discharge pipe 102 to the outside of the compressor as a high-pressure refrigerant.
  • the spiral shapes of the swinging spiral body 2b and the fixed spiral body 1b are flat. In this way, even when the swinging spiral body 2b is operated with a constant swing radius as shown in FIG. 3 in the compression mechanism unit 8 in which the spiral shape of the spiral body is flattened, the swinging spiral body 2b And the fixed spiral body 1b operate while the facing surfaces facing each other are in contact with each other. That is, in the compression mechanism unit 8, the outward surface 2ba of the swinging spiral body 2b and the inward surface 1bb of the fixed spiral body 1b are in contact with each other, and the inward surface 2bb of the swinging spiral body 2b and the outward surface 1ba of the fixed spiral body 1b are in contact with each other. Works while in contact with.
  • the side wall of the groove that holds the tip seal is only on the outside, so that the suction volume can be expanded.
  • one side of the two surfaces of the chip seal facing in the direction orthogonal to the spiral direction is not held by the side wall, so that the holdability of the chip seal is lowered. Therefore, in the first embodiment, the suction volume is expanded by forming the spiral body into a flatly stretched shape as described above. Further, for the stretched portion of the spiral body, the chip seal is supported on both sides by increasing the wall thickness of the spiral body, and the holding property of the chip seal is ensured.
  • the specific structure of the spiral body for ensuring the holding property of the tip seal 15 will be described with reference to FIG.
  • the shapes of the fixed spiral body 1b and the swinging spiral body 2b are the same as the other by flipping one of the fixed spiral body 1b and the swinging spiral body 2b upside down in the axial direction of the rotating shaft 6. .. Therefore, in the following, the fixed spiral body 1b and the swinging spiral body 2b will not be distinguished, and will be described as the spiral body 20.
  • FIG. 4 is a plan view showing a spiral body of the compression mechanism portion of the scroll compressor according to the first embodiment.
  • FIG. 4 also shows a partially enlarged cross-sectional view.
  • the left side of the drawing is the outward surface side of the spiral body
  • the right side is the inward surface side of the spiral body.
  • the wall thickness of the spiral body 20 is ⁇ / 2 [rad] and 3 ⁇ / 2 [rad], as compared with the wall thickness when the extension angles are 0 [rad] and ⁇ [rad].
  • the wall thickness of the spiral body 20 is the radial width when the tip end portion of the spiral body 20 is viewed in the axial direction of the rotating shaft 6.
  • the spiral body of the first embodiment has a thick portion (hereinafter referred to as a thick portion 21) and a thick portion 21 between the winding start and the winding end, which are the central portions of the spiral shape. It also has a spiral shape in which thin-walled portions (hereinafter referred to as thin-walled portions 22) appear alternately.
  • the portion located in the flat direction horizontal direction in FIG. 4
  • the direction orthogonal to the flat direction (upper and lower in FIG. 4).
  • the portion located in the direction) is the thin-walled portion 22.
  • the wall thickness changing portion 23 is connected to a wall thickness reduction portion 23a in which the wall thickness gradually decreases from the thick wall portion 21 and is connected to the thin wall portion 22, and a wall thickness reduction portion 23a in which the wall thickness is gradually increased from the thin wall portion 22 and is connected to the thick wall portion 21. It has a wall thickness increasing portion 23b.
  • a groove 30 for arranging the tip seal 15 is formed at the tip of the spiral body 20 as described above.
  • the groove 30 is formed so as to follow the spiral shape of the spiral body 20, and the tip seal 15 is arranged in the groove 30.
  • the tip seal 15 is arranged at a position offset by a set distance from the outward surface 20a of the spiral body 20.
  • the tip seal 15 is arranged along the outward surface 20a of the spiral body 20. Therefore, in the spiral body 20, the wall thickness of the wall portion outside the groove 30 is the same over the entire spiral.
  • the thick portion 21 has walls on both the outside and the inside of the groove 30.
  • the wall portion 21a is provided on the outside of the groove 30, and the wall portion 21b is provided on the inside of the groove 30.
  • the chip seal 15 is arranged in the groove 30 between the wall portion 21a and the wall portion 21b.
  • both the surfaces 15a and 15b of the chip seal 15 facing in the direction orthogonal to the spiral direction are supported by the wall portion 21a and the wall portion 21b and arranged in the groove 30.
  • the thin-walled portion 22 has a wall portion 22a only on the outside of the groove 30. Therefore, of the surface 15a and the surface 15b of the chip seal 15, only the outer surface 15a of the chip seal 15 is supported by the wall portion 22a and is arranged in the groove 30.
  • the wall thickness changing portion 23 has wall portions on both the outside and the inside of the groove 30. Specifically, the wall portion 23aa is provided on the outside of the groove 30, and the wall portion 23ab is provided on the inside of the groove 30. Then, the chip seal 15 is arranged in the groove 30 between the wall portion 23aa and the wall portion 23ab. Specifically, in the chip seal 15, both the surface 15a and the surface 15b of the chip seal 15 are supported by the wall portion 23aa and the wall portion 23ab and arranged in the groove 30. In the wall thickness changing portion 23, the height of the outer wall portion 23aa in the axial direction is constant, but the height of the inner wall portion 23ab in the axial direction is the same as the wall thickness, as shown in FIG. Similarly, it changes gradually.
  • FIG. 5 is an enlarged perspective view of a wall thickness changing portion in the scroll compressor according to the first embodiment.
  • FIG. 5 shows the wall thickness reduction portion 23a.
  • the height of the inner wall portion 23ab of the wall thickness reducing portion 23a gradually decreases from the thick portion 21 as the wall thickness decreases, and becomes zero.
  • the height of the outer wall portion 23aa of the wall thickness reducing portion 23a is constant as described above.
  • the inner wall portion 23ab of the wall thickness increasing portion 23b gradually increases in height in the axial direction as the wall thickness becomes thicker, and becomes the same height as the thick wall portion 21.
  • the thin film portion becomes like a thin film having a height, and the thin film portion is easily damaged.
  • the strength can be ensured by changing the height in the axial direction of the wall portion 23ab of the wall thickness changing portion 23. As a result, damage to the wall portion 23ab can be suppressed, and reliability can be improved.
  • the thin-walled portion 22 has a wall portion on only one side of the groove 30, so that an increase in the wall thickness of the spiral body 20 can be suppressed. Then, in the thick portion 21 and the wall thickness changing portion 23, the chip seal 15 is supported on both sides by having wall portions on both sides of the groove 30, and the chip seal 15 can be held so as not to fall out of the groove 30.
  • the tip seal 15 has a spiral shape that is continuous from the start to the end of the spiral, and the chip seal 15 is supported by the wall portion 21a and the wall portion 21b of the thick portion 21 that periodically appear in the spiral direction. Therefore, even if the thin-walled portion 22 does not have a wall portion on one side, the chip seal 15 is supported on both sides by the thick-walled portion 21 that periodically appears in the spiral direction, so that the tip seal 15 can be prevented from falling out of the groove 30. As described above, in the first embodiment, the holding property of the tip seal 15 can be ensured while increasing the suction volume by forming the spiral body 20 into a flat shape.
  • the entire tip seal 15 has a shape along the outward surface 20a of the spiral body 20, but the following may be used.
  • the entire tip seal 15 may be along the inward surface 20b of the spiral body 20.
  • Only a part of the tip seal 15 may not be along the outward surface 20a of the spiral body 20, and the other part may not be along the outward surface 20a of the spiral body 20.
  • (3) Only a part of the tip seal 15 may not be along the inward surface 20b of the spiral body 20, and the other part may not be along the inward surface 20b of the spiral body 20.
  • the tip seal 15 is along the outward surface 20a in the thin portion 22 and the wall thickness change portion 23, and along the inward surface 20b with respect to the thick portion 21.
  • the shape is conceivable.
  • the tip seal 15 is located along the outward surface 20a in the thin portion 22 and the wall thickness changing portion 23, and the tip seal 15 is located in the radial center of the thick portion 21 with respect to the thick portion 21.
  • the shape to be located is conceivable.
  • the entire tip seal 15 has a shape along the outward surface 20a of the spiral body 20 and the tip seal 15 is located at the radial center of the thick portion 21 in the thick portion 21, the thin portion 22 Depending on the wall thickness of the tip seal 15, the inner portion of the tip seal 15 may fall off from the spiral body 20 in the thin portion 22. Therefore, in this case, a part of the chip seal 15 may be curved outward so that the chip seal 15 does not fall off in the thin portion 22.
  • the chip seal 15 can be configured as described in (2) to (3) above, the chip seal 15 is placed on the outward surface 20a or inward from the viewpoint of workability of the groove 30 in which the chip seal 15 is arranged. It is preferable that the shape is along the surface 20b. This is because the position control of the machining tool when machining the groove 30 is simple, and the grooving can be easily performed.
  • the position of the groove 30 and the position of the wall portion 22a in the thin-walled portion 22 may be reversed in the radial direction, and the wall portion 22a may be provided inside the groove 30.
  • a spiral-shaped tip seal 15 that is closer to a circle than a flat shape can be used.
  • the shape of the chip seal 15 approaches a circular shape, it is possible to equalize the force acting on the chip seal 15 as compared with the case of the flat shape. As a result, it is possible to further suppress the inconvenience of deformation and breakage of the chip seal 15 and the accompanying refrigerant leakage, and it is possible to improve reliability.
  • each of the fixed spiral body 1b and the rocking spiral body 2b has a flat shape when viewed in the axial direction of the rotating shaft 6.
  • Each of the fixed spiral body 1b and the rocking spiral body 2b has a thick-walled portion 21, a thin-walled portion 22, and a wall-thickness changing portion 23.
  • the thick portion 21 is located in the flat direction, which is the direction in which the thick portion 21 is stretched flat, and is a thick portion.
  • the thin-walled portion 22 is a portion located in a direction orthogonal to the flattening direction, and is a portion thinner than the thick-walled portion 21.
  • the wall thickness changing portion 23 is a portion between the thick wall portion 21 and the thin wall portion 22, and is a portion where the wall thickness gradually changes.
  • the thin portion 22 has a wall portion 22a on only one of the outside and the inside of the groove 30, and the thick portion 21 has a wall portion 21a and a wall portion 21b on both the outside and the inside of the groove 30.
  • the suction volume can be secured by forming the fixed spiral body 1b and the rocking spiral body 2b into a flat shape.
  • the thin-walled portion 22 has a wall portion 22a on only one of the outer side and the inner side of the groove 30.
  • the thick portion 21 has a wall portion 21a and a wall portion 21b on both the outside and the inside of the groove 30.
  • the wall thickness changing portion 23 has a wall portion 23aa and a wall portion 23ab on both the outside and the inside of the groove 30.
  • the wall portion connecting the thick portion 21 to the thin wall portion 22 gradually decreases in height in the axial direction as the wall thickness becomes thin.
  • the wall portion connecting the thick portion 21 to the thin wall portion 22 gradually increases in height in the axial direction as the wall thickness increases.
  • the wall portion connected to the wall portion 22a of the thin wall portion 22 changes in height in the axial direction as well as the wall thickness, so that the strength of the wall portion can be secured. Damage can be suppressed.
  • the tip seal 15 arranged on the fixed spiral body 1b is formed in a flat shape as a whole along the outward surface 1ba or the inward surface 1bb of the fixed spiral body 1b.
  • the tip seal 15 arranged on the oscillating spiral body 2b is formed in a flat shape as a whole along the outward surface 2ba or the inward surface 2bb of the oscillating spiral body 2b.
  • the tip seal 15 arranged on the fixed spiral body 1b has a "flat shape in which a part is along the outward surface 20a of the fixed spiral body 1b and the remaining part is not along the outward surface 20a" or "a part is an inward surface".
  • the tip seal 15 arranged on the swinging spiral body 2b has a "flat shape in which a part is along the outward surface 20a of the swinging spiral body 2b and the other part is not along the outward surface 20a" or "a part is It may be a flat shape that follows the inward surface 20b and the remaining portion does not follow the inward surface 20b.
  • the tip seal 15 may be arranged at the tip of each of the fixed spiral body 1b and the swinging spiral body 2b, and these shapes may be appropriately selected as the flat shape of the chip seal 15.
  • the low-pressure shell type scroll compressor in which the inside of the closed container 100 is filled with the low-pressure refrigerant is shown, but the high-pressure shell type scroll compressor in which the inside of the closed container 100 is filled with the high-pressure refrigerant is used. Even in this case, the same effect can be obtained.

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Abstract

本発明は、吸入容積の拡大を図りつつ、チップシールの保持性を確保することが可能なスクロール圧縮機を得ることを目的とする。本発明では、スクロール圧縮機の固定渦巻体（１ｂ）および揺動渦巻体（２ｂ）のそれぞれは、回転軸の軸方向に見て扁平形状であり、厚肉部（２１）、薄肉部（２２）および肉厚変化部（２３）を有する。厚肉部（２１）は、扁平に引き延ばされた方向である扁平方向に位置し、肉厚の厚い部分である。薄肉部（２２）は、扁平方向に直交する方向に位置する部分であり、厚肉部（２１）より肉厚の薄い部分である。肉厚変化部（２３）は、厚肉部（２１）と薄肉部（２２）との間の部分であり、肉厚が徐々に変化する部分である。薄肉部（２２）は、溝の外側および内側の一方のみに壁部（２２ａ）を有し、厚肉部（２１）は、溝の外側および内側の両方に壁部（２１ａ,２１ｂ）を有するスクロール圧縮機の構成とした。

Description

スクロール圧縮機
　本開示は、空気調和機および冷凍機等に用いられるスクロール圧縮機に関するものである。
　空気調和機および冷凍機等に用いられるスクロール圧縮機は、固定スクロールと揺動スクロールとを組み合わせて形成した圧縮室にて冷媒を圧縮する圧縮機構部と、圧縮機構部を収容する容器とを備えた構成を有する。固定スクロールおよび揺動スクロールはそれぞれ、台板上に渦巻体が形成された構成を有し、渦巻体同士が噛み合わされて圧縮室を形成している。そして、揺動スクロールを揺動運動させることで、圧縮室が容積を縮小しながら移動し、圧縮室にて冷媒の吸入および圧縮が行われるようになっている。この種のスクロール圧縮機では、小型および低コスト化を図るため、容器の径を同じとしつつ、可能な限り圧縮室の吸入容積を大きくして、圧縮機能力を大きくすることを目的とした技術開発が重要となっている。
　スクロール圧縮機では、固定スクロールおよび揺動スクロールのそれぞれの渦巻体の先端部に、渦巻体の先端部と相対するスクロールの台板との間の隙間を封止するチップシールを備えている。渦巻体にチップシールを配置するには、渦巻体に溝を設ける必要があるため、渦巻体の肉厚を厚くする必要があり、吸入容積が低下する課題があった。この課題に対し、チップシールを保持する溝の側壁（以下、壁部という）を、渦巻体の全体に渡って外側のみとした技術がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、チップシールを保持する溝の壁部を外側のみとすることで、溝の壁部を内側と外側の両方に備える場合に比べて、渦巻体の肉厚を薄くして吸入容積の拡大を図るようにしている。
特開平１１－２３００６４号公報
　しかしながら、特許文献１では、溝の壁部を外側のみとしたことで、チップシールにおいて渦巻き方向と直交する方向に対向する２面のうち片面側が壁部によって保持されない。このため、特許文献１は、吸入容積の拡大には効果的であるものの、渦巻体の先端部の摺動および圧縮室内の圧力変動によってチップシールが脱落する可能性があり、チップシールの保持性に問題があった。
　本開示はこのような点を鑑みなされたもので、吸入容積の拡大を図りつつ、チップシールの保持性を確保することが可能なスクロール圧縮機を得ることを目的とする。
　本開示に係るスクロール圧縮機は、固定台板に固定渦巻体が形成された固定スクロールと、回転軸に取り付けられ、揺動台板に揺動渦巻体が形成された揺動スクロールと、を備え、固定渦巻体および揺動渦巻体のそれぞれの先端部に形成された渦巻形状の溝に、チップシールが配置されたスクロール圧縮機において、固定渦巻体および揺動渦巻体のそれぞれは、回転軸の軸方向に見て扁平形状であり、扁平に引き延ばされた方向である扁平方向に位置する部分が肉厚の厚い厚肉部、扁平方向に直交する方向に位置する部分が厚肉部より肉厚の薄い薄肉部、厚肉部と薄肉部との間が、肉厚が徐々に変化する肉厚変化部となっており、薄肉部は、溝の外側および内側の一方のみに壁部を有し、厚肉部は、溝の外側および内側の両方に壁部を有するものである。
　本開示によれば、固定渦巻体および揺動渦巻体を扁平形状とすることで吸入容積を確保することができる。また、固定渦巻体および揺動渦巻体のそれぞれにおいて、薄肉部においては溝の外側および内側の一方のみに壁部を有する構成とすることで、固定渦巻体および揺動渦巻体のそれぞれの肉厚の拡大を抑制する。また、固定渦巻体および揺動渦巻体のそれぞれにおいて、厚肉部においては溝の外側および内側の両方に壁部を有することで、チップシールを両側から保持でき、チップシールの保持性を確保できる。
実施の形態１に係るスクロール圧縮機の全体構成の概略縦断面図である。 実施の形態１に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部の横断面図である。 実施の形態１に係るスクロール圧縮機における揺動スクロールの１回転中の動作を示す圧縮工程図である。 実施の形態１に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部の渦巻体を示した平面図である。 実施の形態１に係るスクロール圧縮機における肉厚変化部の拡大斜視図である。
　以下、実施の形態に係るスクロール圧縮機について図面等を参照しながら説明する。ここで、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係るスクロール圧縮機の全体構成の概略縦断面図である。
　実施の形態１のスクロール圧縮機は、圧縮機構部８と、圧縮機構部８を回転軸６を介して駆動する電動機構部１１０と、その他の構成部品とを有し、これらが外郭を構成する密閉容器１００の内部に収納された構成を有している。
　密閉容器１００内には更に、電動機構部１１０を挟んで対向するようにフレーム７とサブフレーム９とが収納されている。フレーム７は、電動機構部１１０の上側に配置されて電動機構部１１０と圧縮機構部８との間に位置しており、サブフレーム９は、電動機構部１１０の下側に位置している。フレーム７は、焼嵌めまたは溶接等によって密閉容器１００の内周面に固着されている。また、サブフレーム９はサブフレームホルダ９ａを介して焼嵌めまたは溶接等によって密閉容器１００の内周面に固着されている。
　サブフレーム９の下方には容積型ポンプを含むポンプ要素１１２が取り付けられている。ポンプ要素１１２は、密閉容器１００の底部の油溜め部１００ａに溜められた冷凍機油を圧縮機構部８の後述の主軸受７ａ等の摺動部に供給する。ポンプ要素１１２は、上端面で回転軸６を軸方向に支承している。
　密閉容器１００には、冷媒を吸入するための吸入管１０１と、冷媒を吐出するための吐出管１０２とが設けられている。
　圧縮機構部８は、吸入管１０１から吸入した冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を密閉容器１００内の上方に形成されている高圧部に排出する機能を有している。圧縮機構部８は、固定スクロール１と揺動スクロール２とを備えている。
　固定スクロール１はフレーム７を介して密閉容器１００に固定されており、揺動スクロール２は固定スクロール１の下側に配置されて回転軸６の後述の偏心軸部６ａに揺動自在に支持されている。
　固定スクロール１は、固定台板１ａと、固定台板１ａの一方の面に形成された渦巻状突起である固定渦巻体１ｂとを備えている。揺動スクロール２は、揺動台板２ａと、揺動台板２ａの一方の面に形成された渦巻状突起である揺動渦巻体２ｂとを備えている。固定スクロール１および揺動スクロール２は、固定渦巻体１ｂと揺動渦巻体２ｂとを噛み合わせた状態で密閉容器１００内に配置されている。そして、固定渦巻体１ｂと揺動渦巻体２ｂとが噛み合うことで、回転軸６の回転に伴い、半径方向外側から内側へ向かうにしたがって容積が縮小する圧縮室７１が形成されている。
　固定渦巻体１ｂおよび揺動渦巻体２ｂのそれぞれの先端部には、渦巻形状に沿う溝が形成されており、この溝にチップシール１５が配置されている。チップシール１５は、固定渦巻体１ｂおよび揺動渦巻体２ｂのそれぞれの先端部と、対向する相手側のスクロールの台板との隙間からの冷媒の漏れを防止する部材である。チップシール１５は、ＬＣＰ（液晶ポリマー）またはＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの硬質プラスチックにより形成されている。チップシール１５は、渦巻形状の巻き始め側から巻き終わり側にかけて、回転軸６の軸方向に見て同じ幅を有する。
　固定スクロール１の固定台板１ａにおいて揺動スクロール２とは反対側の面には、バッフル４が固定されている。バッフル４には、固定スクロール１の吐出口１ｃに連通する貫通孔４ａが形成され、その貫通孔４ａには吐出バルブ１１が設けられている。そして、この吐出口１ｃを覆うように吐出マフラ１２がバッフル４に取り付けられている。
　フレーム７は固定スクロール１を固定配置し、揺動スクロール２に作用するスラスト力を軸方向に支持するスラスト面を有する。また、フレーム７には、吸入管１０１から吸入された冷媒を圧縮機構部８内に導く開口部７ｃが貫通形成されている。
　また、フレーム７上には、揺動スクロール２の旋回運動中の自転を防止するためのオルダムリング１４が配置されている。オルダムリング１４のキー部１４ａは、揺動スクロール２の揺動台板２ａの外周側に配置されている。
　電動機構部１１０は回転軸６に回転駆動力を供給するものであり、電動機固定子１１０ａと電動機回転子１１０ｂとを備えている。電動機固定子１１０ａは、外部から電力を得るために、フレーム７と電動機固定子１１０ａとの間に存在するガラス端子（図示せず）にリード線（図示せず）で接続されている。また、電動機固定子１１０ａは回転軸６に焼嵌め等によって固定されている。また、スクロール圧縮機の回転系全体のバランシングを行うため、回転軸６には第１バランスウェイト６０が固定され、電動機固定子１１０ａには第２バランスウェイト６１が固定されている。
　回転軸６は、回転軸６の上部の偏心軸部６ａと、主軸部６ｂと、回転軸６の下部の副軸部６ｃとを有する。偏心軸部６ａには、バランスウェイト付スライダー５と揺動軸受２ｃとを介して揺動スクロール２が取り付けられており、回転軸６の回転により揺動スクロール２が揺動運動するようになっている。主軸部６ｂは、フレーム７に設けられた円筒状のボス部７ｂの内周に配置された主軸受７ａにスリーブ１３を介して嵌合され、冷凍機油による油膜を介して主軸受７ａと摺動する。主軸受７ａは、銅鉛合金等の滑り軸受に使用される軸受材料を圧入する等してボス部７ｂ内に固定されている。
　サブフレーム９の上部には玉軸受からなる副軸受１０を備え、電動機構部１１０の下部で回転軸６を半径方向に軸支する。なお、副軸受１０は玉軸受以外の別の軸受によって構成してもよい。副軸部６ｃは副軸受１０と嵌合され、冷凍機油による油膜を介して副軸受１０と摺動する。主軸部６ｂおよび副軸部６ｃの軸心は、回転軸６の軸心と一致している。
　ここで、密閉容器１００内の空間を以下の様に定義する。密閉容器１００の内部空間のうち、フレーム７より電動機回転子１１０ｂ側の空間を第１空間７２とする。また、フレーム７の内壁と固定台板１ａとにより形成される空間を第２空間７３とする。また、固定台板１ａより吐出管１０２側の空間を第３空間７４とする。
　次に、密閉容器１００の内部における圧縮機構部８の部品配置について説明する。
　図２は、実施の形態１に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部の横断面図である。
　密閉容器１００は、平面的に見て真円形状であり、密閉容器１００の内部に、フレーム７の外周面が密閉容器１００の内周面に接触した状態で固着されている。よって、フレーム７の外周面も真円形状となっている。フレーム７内部の第２空間７３には、固定スクロール１の固定渦巻体１ｂと揺動スクロール２とが配置されている。また、第２空間７３内にはオルダムリング１４のキー部１４ａが配置されている。このような仕様では、キー部１４ａの可動範囲を避けて揺動台板２ａを配置する必要があるため、揺動台板２ａの外形形状は、回転軸６の軸方向に見て扁平形状となっている。なお、扁平形状とは、長円形状および楕円形状も含むものであり、要するに円よりも平べったい形状全般を指すものとする。
　このように揺動台板２ａの外形形状は扁平形状である。このため、揺動台板２ａ上に形成される揺動渦巻体２ｂもまた、揺動台板２ａの扁平形状に合わせて扁平に引き延ばした扁平形状とすることで、揺動台板２ａ上のスペースを有効に使用でき、スペース効率を高めることができる。固定台板１ａおよび固定渦巻体１ｂについても同様であり、扁平形状とする。このようにスペース効率を高めることで、密閉容器１００の大きさを同じとしたままで圧縮室７１の容積の拡大、具体的には吸入容積の拡大を図ることができ、圧縮機能力を向上することが可能となる。つまり、逆に見れば、同じ圧縮機能力を確保するにあたり、密閉容器１００の小型化が可能となる。なお、以下において、固定渦巻体１ｂと揺動渦巻体２ｂとを区別せず、両方を指すときは、「渦巻体」と総称する。台板についても同様で、固定台板１ａと揺動台板２ａとを区別せず、両方を指すときは、「台板」と総称する。
　次に、スクロール圧縮機の動作について説明する。
　図３は、実施の形態１に係るスクロール圧縮機における揺動スクロールの１回転中の動作を示す圧縮工程図である。図３（ａ）は回転位相が０［ｒａｄ］（２π［ｒａｄ］）の場合の渦巻体の位置を示している。図３（ｂ）は回転位相がπ／２［ｒａｄ］の場合の渦巻体の位置を示している。図３（ｃ）は回転位相がπ［ｒａｄ］の場合の渦巻体の位置を示している。図３（ｄ）は回転位相が３π／２［ｒａｄ］の場合の渦巻体の位置を示している。
　電動機構部１１０の電動機固定子１１０ａに通電されると、電動機回転子１１０ｂが回転力を受けて回転する。それに伴い、電動機回転子１１０ｂに固定された回転軸６が回転する。回転軸６の回転運動は、偏心軸部６ａを介して揺動スクロール２に伝達される。揺動スクロール２の揺動渦巻体２ｂは、オルダムリング１４によって自転が規制されながら揺動半径で揺動運動する。なお、揺動半径とは、主軸部６ｂに対する偏心軸部６ａの偏心量を意味している。
　電動機構部１１０の駆動に伴い、外部の冷凍サイクルから冷媒が吸入管１０１を介して密閉容器１００内の第１空間７２に流入する。第１空間７２に流入した低圧冷媒は、フレーム７内に設置された２つの開口部７ｃを通って第２空間７３に流入する。第２空間７３に流入した低圧冷媒は、圧縮機構部８の揺動渦巻体２ｂおよび固定渦巻体１ｂの相対的な揺動動作に伴って圧縮室７１へと吸い込まれる。圧縮室７１に吸い込まれた冷媒は、図３に示すように揺動渦巻体２ｂおよび固定渦巻体１ｂの相対的な動作に伴う圧縮室７１の幾何学的な容積変化によって低圧から高圧へと昇圧される。そして、高圧となった冷媒は、固定スクロール１の吐出口１ｃおよびバッフル４の貫通孔４ａを通過し、吐出バルブ１１を押し開けて吐出マフラ１２内に吐出される。吐出マフラ１２内に吐出された冷媒は、第３空間７４に吐出され、吐出管１０２から高圧冷媒として圧縮機外部へと吐出される。
　本実施の形態１では、上述したように揺動渦巻体２ｂおよび固定渦巻体１ｂのそれぞれの渦巻形状を扁平形状としている。このように、渦巻体の渦巻形状を扁平形状とした圧縮機構部８において、図３に示すように一定の揺動半径で揺動渦巻体２ｂを動作させた場合においても、揺動渦巻体２ｂと固定渦巻体１ｂとは、互いに対向する対向面同士が接触しながら動作する。すなわち、圧縮機構部８は、揺動渦巻体２ｂの外向面２ｂａと固定渦巻体１ｂの内向面１ｂｂとが接触するとともに、揺動渦巻体２ｂの内向面２ｂｂと固定渦巻体１ｂの外向面１ｂａとが接触しながら動作する。
　ところで、従来のスクロール圧縮機では、チップシールを保持する溝の側壁を外側のみとすることで、吸入容積の拡大を図るようにしている。しかし、この構造では、チップシールにおいて渦巻き方向と直交する方向に対向する２面のうち片面側が側壁によって保持されないため、チップシールの保持性が低下する。そこで、本実施の形態１では、上述したように渦巻体を扁平に引き延ばした形状とすることで吸入容積の拡大を図る。また、渦巻体においてその引き延ばした部分については渦巻体の肉厚を厚くすることでチップシールを両面支持し、チップシールの保持性を確保する。
　以下、チップシール１５の保持性を確保するための渦巻体の具体的な構造について、図４を参照して説明する。なお、固定渦巻体１ｂおよび揺動渦巻体２ｂのそれぞれの形状は、固定渦巻体１ｂおよび揺動渦巻体２ｂの一方を回転軸６の軸方向に上下反転させることで他方と同一の形状となる。このため、以下では、固定渦巻体１ｂと揺動渦巻体２ｂとを区別せず、渦巻体２０として説明を行う。
　図４は、実施の形態１に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部の渦巻体を示した平面図である。図４には、一部を拡大した断面図も示している。図４の断面図は、いずれも図示の左側が渦巻体の外向面側、右側が渦巻体の内向面側となるように図示している。
　渦巻体２０の肉厚は、図４に示すように伸開角が、０［ｒａｄ］、π［ｒａｄ］のときの肉厚に比べ、π／２［ｒａｄ］、３π／２［ｒａｄ］のときの肉厚が厚い。なお、渦巻体２０の肉厚とは、渦巻体２０の先端部を回転軸６の軸方向に見た場合の径方向の幅である。
　このように実施の形態１の渦巻体は、渦巻き形状の中心部である巻き始めから巻き終わりまでの間に、肉厚が厚い部分（以下、厚肉部２１という）と、厚肉部２１よりも肉厚が薄い部分（以下、薄肉部２２という）とが交互に出現する渦巻形状を有する。具体的には、渦巻体２０は、扁平に引き延ばされた方向である扁平方向（図４の左右方向）に位置する部分が厚肉部２１、扁平方向に直交する方向（図４の上下方向）に位置する部分が薄肉部２２となっている。そして、厚肉部２１と薄肉部２２との間は、肉厚が徐々に変化する肉厚変化部２３となっている。肉厚変化部２３は、厚肉部２１から肉厚が徐々に減少して薄肉部２２に繋がる肉厚減少部２３ａと、薄肉部２２から肉厚が徐々に増加して厚肉部２１に繋がる肉厚増加部２３ｂとを有する。
　渦巻体２０の先端部には、上述したようにチップシール１５を配置するための溝３０が形成されている。溝３０は、渦巻体２０の渦巻形状に沿うように形成されており、この溝３０に、チップシール１５が配置されている。この例では、チップシール１５は、渦巻体２０の外向面２０ａから設定距離だけオフセットされた位置に配置されている。言い換えれば、チップシール１５は渦巻体２０の外向面２０ａに沿うように配置されている。したがって、渦巻体２０において溝３０よりも外側の壁部の肉厚は、渦巻き全体に渡って同じとなっている。
　図４の断面図に示すように、厚肉部２１においては、溝３０の外側および内側の両方に壁部を有する。具体的には、溝３０の外側に壁部２１ａを有し、溝３０の内側に壁部２１ｂを有する。そして、壁部２１ａと壁部２１ｂとの間の溝３０にチップシール１５が配置されている。詳しくは、チップシール１５は、チップシール１５において渦巻き方向に直交する方向に対向する面１５ａおよび面１５ｂの両方が、壁部２１ａおよび壁部２１ｂによって支持されて溝３０に配置されている。
　薄肉部２２においては、溝３０の外側のみに壁部２２ａを有する。このため、チップシール１５は、チップシール１５の面１５ａおよび面１５ｂのうち、外側の面１５ａのみが壁部２２ａに支持されて溝３０に配置されている。
　肉厚変化部２３においては、溝３０の外側および内側の両方に壁部を有する。具体的には、溝３０の外側に壁部２３ａａを有し、溝３０の内側に壁部２３ａｂを有する。そして、壁部２３ａａと壁部２３ａｂとの間の溝３０にチップシール１５が配置されている。詳しくは、チップシール１５は、チップシール１５の面１５ａおよび面１５ｂの両方が、壁部２３ａａおよび壁部２３ａｂによって支持されて溝３０に配置されている。なお、肉厚変化部２３において外側の壁部２３ａａの軸方向の高さは一定であるが、内側の壁部２３ａｂの軸方向の高さは、次の図５に示すように、肉厚と同様に徐々に変化する。
　図５は、実施の形態１に係るスクロール圧縮機における肉厚変化部の拡大斜視図である。図５には肉厚減少部２３ａを示している。
　図５に示すように、肉厚減少部２３ａの内側の壁部２３ａｂは、厚肉部２１から肉厚が薄くなるに連れて軸方向の高さが徐々に低くなってゼロとなる。なお、肉厚減少部２３ａの外側の壁部２３ａａの高さは、上述したように一定となっている。また、図示していないが、肉厚増加部２３ｂの内側の壁部２３ａｂは、肉厚が厚くなるに連れて軸方向の高さが徐々に高くなって厚肉部２１と同じ高さとなる。
　仮に肉厚変化部２３の壁部２３ａｂにおいて肉厚のみ変化し、高さが一定であると、肉厚が薄い部分では、高さを有する薄膜のようになり、その薄膜部分が破損しやすい。これに対し、肉厚変化部２３の壁部２３ａｂにおいて軸方向の高さについても変化させることで、強度を確保できる。その結果、壁部２３ａｂの破損を抑制でき、信頼性を向上できる。
　このようにチップシール１５を渦巻体２０の先端部に保持するにあたり、薄肉部２２では溝３０の片側のみに壁部を有する構成とすることで、渦巻体２０の肉厚の増加を抑制できる。そして、厚肉部２１および肉厚変化部２３では、溝３０の両側に壁部を有することでチップシール１５が両面支持され、チップシール１５が溝３０から脱落しないように保持できる。
　チップシール１５は渦巻形状の巻き始めから巻き終わりまで連続した渦巻形状であり、チップシール１５は、渦巻方向に周期的に出現する厚肉部２１の壁部２１ａおよび壁部２１ｂによって支持される。このため、チップシール１５は、薄肉部２２において片側に壁部がなくても、渦巻方向に周期的に出現する厚肉部２１によって両面支持されるため、溝３０から脱落することを防止できる。このように、本実施の形態１では、渦巻体２０を扁平形状とすることで吸入容積を拡大しつつ、チップシール１５の保持性を確保することができる。
　なお、ここでは、チップシール１５の全体が渦巻体２０の外向面２０ａに沿う形状を示したが以下のようにしても良い。
（１）チップシール１５の全体が、渦巻体２０の内向面２０ｂに沿っていても良い。
（２）チップシール１５の一部のみが渦巻体２０の外向面２０ａに沿い、その他の部分が渦巻体２０の外向面２０ａに沿っていなくても良い。
（３）チップシール１５の一部のみが渦巻体２０の内向面２０ｂに沿い、その他の部分が渦巻体２０の内向面２０ｂに沿っていなくても良い。
　上記（２）および（３）の具体例としては、例えばチップシール１５が、薄肉部２２および肉厚変化部２３においては外向面２０ａに沿い、厚肉部２１に対しては内向面２０ｂに沿った形状が考えられる。他には、チップシール１５が、薄肉部２２および肉厚変化部２３においては外向面２０ａに沿い、厚肉部２１に対しては、チップシール１５が厚肉部２１の径方向の中心部に位置する形状が考えられる。
　また、チップシール１５の全体が渦巻体２０の外向面２０ａに沿う形状であって、厚肉部２１において、チップシール１５が厚肉部２１の径方向の中心部に位置する場合、薄肉部２２の肉厚によっては、薄肉部２２においてチップシール１５の内側部分が渦巻体２０から脱落した状態となってしまう。したがって、この場合には、薄肉部２２においてチップシール１５が脱落しないようにチップシール１５の一部を外側に湾曲させてもよい。
　チップシール１５を上記（２）～（３）のように構成することも可能であるが、チップシール１５が配置される溝３０の加工性の面からすると、チップシール１５を外向面２０ａまたは内向面２０ｂに沿った形状とすることが好ましい。これは、溝３０を加工する際の加工工具の位置制御が単純であり、溝加工を容易に行えるからである。
　また、図示していないが、薄肉部２２において溝３０の位置と壁部２２ａの位置とを径方向で逆にし、溝３０の内側に壁部２２ａを有する構成としてもよい。その場合、溝３０の位置が径方向外側にずれるため、扁平形状よりも円形に近い渦巻形状のチップシール１５を使用することができる。チップシール１５の形状が円形に近づくことで、扁平形状の場合に比べてチップシール１５に作用する力の均等化を図ることができる。その結果、チップシール１５の変形および破損、それに伴って冷媒漏れが生じる不都合を更に抑制でき、信頼性の向上を図ることができる。
　以上説明したように、本実施の形態１のスクロール圧縮機は、固定渦巻体１ｂおよび揺動渦巻体２ｂのそれぞれが、回転軸６の軸方向に見て扁平形状である。固定渦巻体１ｂおよび揺動渦巻体２ｂのそれぞれにおいて、厚肉部２１、薄肉部２２および肉厚変化部２３を有する。厚肉部２１は、扁平に引き延ばされた方向である扁平方向に位置し、肉厚の厚い部分である。薄肉部２２は、扁平方向に直交する方向に位置する部分であり、厚肉部２１より肉厚の薄い部分である。肉厚変化部２３は、厚肉部２１と薄肉部２２との間の部分であり、肉厚が徐々に変化する部分である。薄肉部２２は、溝３０の外側および内側の一方のみに壁部２２ａを有し、厚肉部２１は、溝３０の外側および内側の両方に壁部２１ａおよび壁部２１ｂを有する。
　このように、固定渦巻体１ｂおよび揺動渦巻体２ｂを扁平形状とすることで吸入容積を確保することができる。また、固定渦巻体１ｂおよび揺動渦巻体２ｂのそれぞれにおいて、薄肉部２２においては溝３０の外側および内側の一方のみに壁部２２ａを有する構成とする。厚肉部２１においては溝３０の外側および内側の両方に壁部２１ａおよび壁部２１ｂを有する構成とする。これにより、肉厚の拡大を抑制しつつ、チップシール１５を両側から保持でき、チップシール１５の保持性を確保できる。
　本実施の形態１は、肉厚変化部２３は、溝３０の外側および内側の両方に壁部２３ａａおよび壁部２３ａｂを有する。肉厚変化部２３の壁部のうち、厚肉部２１から薄肉部２２に繋がる壁部は、肉厚が薄くなるに連れて軸方向の高さが徐々に低くなる。肉厚変化部２３の壁部のうち、厚肉部２１から薄肉部２２に繋がる壁部は、肉厚が厚くなるに連れて軸方向の高さが徐々に高くなる。
　このように、肉厚変化部２３の壁部のうち、薄肉部２２の壁部２２ａに繋がる壁部が、肉厚とともに軸方向の高さも変化することで、その壁部の強度を確保できて破損を抑制できる。
　固定渦巻体１ｂに配置されたチップシール１５は、全体が固定渦巻体１ｂの外向面１ｂａまたは内向面１ｂｂに沿う扁平形状に形成されている。揺動渦巻体２ｂに配置されたチップシール１５は、全体が揺動渦巻体２ｂの外向面２ｂａまたは内向面２ｂｂに沿う扁平形状に形成されている。
　また、固定渦巻体１ｂに配置されたチップシール１５は、「一部が固定渦巻体１ｂの外向面２０ａに沿い、残りの部分が外向面２０ａに沿わない扁平形状」または「一部が内向面２０ｂに沿い、残りの部分が内向面２０ｂに沿わない扁平形状」に形成してもよい。また、揺動渦巻体２ｂに配置されたチップシール１５は、「一部が揺動渦巻体２ｂの外向面２０ａに沿い、残りの部分が外向面２０ａに沿わない扁平形状」または「一部が内向面２０ｂに沿い、残りの部分が内向面２０ｂに沿わない扁平形状」としてもよい。
　チップシール１５は固定渦巻体１ｂおよび揺動渦巻体２ｂのそれぞれの先端部に配置されていればよく、チップシール１５の扁平形状としては、これらの形状を適宜選択してよい。
　実施の形態１においては、密閉容器１００の内部が低圧冷媒で満たされる低圧シェル型のスクロール圧縮機について示したが、密閉容器１００の内部が高圧冷媒で満たされる高圧シェル型のスクロール圧縮機とした場合でも、同様の効果が得られる。
　１　固定スクロール、１ａ　固定台板、１ｂ　固定渦巻体、１ｂａ　外向面、１ｂｂ　内向面、１ｃ　吐出口、２　揺動スクロール、２ａ　揺動台板、２ｂ　揺動渦巻体、２ｂａ　外向面、２ｂｂ　内向面、２ｃ　揺動軸受、４　バッフル、４ａ　貫通孔、５　バランスウェイト付スライダー、６　回転軸、６ａ　偏心軸部、６ｂ　主軸部、６ｃ　副軸部、７　フレーム、７ａ　主軸受、７ｂ　ボス部、７ｃ　開口部、８　圧縮機構部、９　サブフレーム、９ａ　サブフレームホルダ、１０　副軸受、１１　吐出バルブ、１２　吐出マフラ、１３　スリーブ、１４　オルダムリング、１４ａ　キー部、１５　チップシール、１５ａ　面、１５ｂ　面、２０　渦巻体、２０ａ　外向面、２０ｂ　内向面、２１　厚肉部、２１ａ　壁部、２１ｂ　壁部、２２　薄肉部、２２ａ　壁部、２３　肉厚変化部、２３ａ　肉厚減少部、２３ａａ　壁部、２３ａｂ　壁部、２３ｂ　肉厚増加部、３０　溝、６０　第１バランスウェイト、６１　第２バランスウェイト、７１　圧縮室、７２　第１空間、７３　第２空間、７４　第３空間、１００　密閉容器、１００ａ　油溜め部、１０１　吸入管、１０２　吐出管、１１０　電動機構部、１１０ａ　電動機固定子、１１０ｂ　電動機回転子、１１２　ポンプ要素。

Claims (4)

  1. 　固定台板に固定渦巻体が形成された固定スクロールと、回転軸に取り付けられ、揺動台板に揺動渦巻体が形成された揺動スクロールと、を備え、前記固定渦巻体および前記揺動渦巻体のそれぞれの先端部に形成された渦巻形状の溝に、チップシールが配置されたスクロール圧縮機において、
    　前記固定渦巻体および前記揺動渦巻体のそれぞれは、前記回転軸の軸方向に見て扁平形状であり、扁平に引き延ばされた方向である扁平方向に位置する部分が肉厚の厚い厚肉部、前記扁平方向に直交する方向に位置する部分が前記厚肉部より肉厚の薄い薄肉部、前記厚肉部と前記薄肉部との間が、肉厚が徐々に変化する肉厚変化部となっており、
    　前記薄肉部は、前記溝の外側および内側の一方のみに壁部を有し、前記厚肉部は、前記溝の外側および内側の両方に壁部を有するスクロール圧縮機。
  2. 　前記肉厚変化部は、前記溝の外側および内側の両方に壁部を有し、前記肉厚変化部の前記壁部のうち、前記厚肉部から前記薄肉部に繋がる壁部は、肉厚が薄くなるに連れて前記軸方向の高さが徐々に低くなり、前記薄肉部から前記厚肉部に繋がる壁部は、肉厚が厚くなるに連れて前記軸方向の高さが徐々に高くなる請求項１記載のスクロール圧縮機。
  3. 　前記固定渦巻体に配置された前記チップシールは、全体が前記固定渦巻体の外向面または内向面に沿う扁平形状に形成され、
    　前記揺動渦巻体に配置された前記チップシールは、全体が前記揺動渦巻体の外向面または内向面に沿う扁平形状に形成されている請求項１または請求項２記載のスクロール圧縮機。
  4. 　前記固定渦巻体に配置された前記チップシールは、
    　一部が前記固定渦巻体の外向面に沿い、残りの部分が前記外向面に沿わない扁平形状、または一部が前記固定渦巻体の内向面に沿い、残りの部分が前記内向面に沿わない扁平形状に形成され、
    　前記揺動渦巻体に配置された前記チップシールは、
    　一部が前記揺動渦巻体の外向面に沿い、残りの部分が前記外向面に沿わない扁平形状または一部が前記固定渦巻体の内向面に沿い、残りの部分が前記内向面に沿わない扁平形状に形成されている請求項１または請求項２記載のスクロール圧縮機。
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