(57)【要約】【課題】旋回スクロールが変形しても固定スクロールと旋回スクロールが好適に接触するスクロール型圧縮機、および、そのスクロール型圧縮機を備える冷凍装置を提供することを課題とする。【解決手段】固定ラップ５ｃを有する固定スクロール５と、旋回ラップ６ａを有する旋回スクロール６と、を備え、固定ラップ５ｃが固定スクロール側鏡板面５ｄ１に立設し、固定スクロール側鏡板面５ｄ１と対向する旋回スクロール側鏡板面６ｂに旋回ラップ６ａが立設し、固定ラップ５ｃの外周側に導入される冷媒ＣＬを、旋回スクロール６の旋回で中心側に送り込みながら圧縮するスクロール型圧縮機、および、そのスクロール型圧縮機を備える冷凍装置とする。そして、旋回スクロール側鏡板面６ｂの外周側となる周縁部６ｃが、旋回スクロール側鏡板面６ｂの中心側となる中心部６ｄよりも薄肉であるという特徴を有する。【選択図】図３
2015132243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦巻き状の固定ラップを有する固定スクロールと、
前記固定ラップに噛み合う渦巻き状の旋回ラップを有し、前記固定スクロールに対して旋回する旋回スクロールと、を備え、
前記固定ラップが固定スクロール側鏡板面に立設し、
前記固定スクロール側鏡板面と対向する旋回スクロール側鏡板面に前記旋回ラップが立設し、
前記固定ラップの外周側に導入される作動流体を、前記旋回スクロールの旋回で中心側に送り込みながら圧縮し、
前記旋回スクロール側鏡板面の外周側となる周縁部が、前記旋回スクロール側鏡板面の中心側となる中心部よりも薄肉であることを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】
前記旋回スクロール側鏡板面に作用する前記作動流体の圧力で、前記中心部が前記固定スクロール側鏡板面から離反するように前記旋回スクロールが変形したときに前記周縁部が弾性変形して、前記周縁部が前記固定スクロール側鏡板面に面接触することを特徴とする請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項３】
前記周縁部の厚み（ｈ）が、
前記周縁部の長さ（Ｌ）と、前記旋回スクロールの素材のヤング率（Ｅ）と、前記素材の弾性強度（Ｓ）と、前記周縁部に要求されるたわみ量（ω）と、を含んだ次式
ｈ＜（２／３）×Ｓ×（Ｌ２／Ｅ）×（１／ω）
を満たすように設定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項４】
前記作動流体が二酸化炭素であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のスクロール型圧縮機を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール型圧縮機、および、そのスクロール型圧縮機を備える冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、「スクロール型圧縮機１において、固定スクロール１０の端部１３と対向する可動スクロール２０の端部２３は、全周にわたって外周方向に傾斜したテーパー形状に形成されている。従って、圧縮室内の冷媒ガスの圧縮にともなって、可動スクロール２０の鏡板２１の中心部側が低圧方向（図中の矢印４０方向）へ凹んだ形状に変形し、可動スクロール２０の端部２３が二点鎖線２１ａの位置から固定スクロール１０の端部１３側へ変位した場合でも、可動スクロール２０の端部２３と固定スクロール１０の端部１３とが互いに当接するのを回避することができる。」と記載されている（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７３５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているスクロール型圧縮機は、可動スクロール（旋回スクロール）の端部をテーパー形状とすることで、可動スクロールと固定スクロールの接触状態を改善し、圧縮する流体の漏洩による動力ロスや焼き付きの発生を抑制している。しかしながら、可動スクロールの鏡板の中心部側が凹まず変形しない状態（変形が小さい状態）では、可動スクロールと固定スクロールの間にテーパーによる間隙が生じて流体が漏洩する。例えば、吸入圧と吐出圧の差が小さい運転状態では可動スクロールの凹み（変形）が小さくなり、可動スクロールと固定スクロールの間に間隙が生じる。そして、この間隙から液体が漏洩すると液体を圧縮する効率が低下するという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、旋回スクロールが変形しても固定スクロールと旋回スクロールが好適に接触するスクロール型圧縮機、および、そのスクロール型圧縮機を備える冷凍装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明のスクロール型圧縮機は、旋回スクロールにおいて旋回ラップが立設する旋回スクロール側鏡板面の外周側となる周縁部が、旋回スクロール側鏡板面の中心側となる中心部よりも薄肉であるという特徴を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、旋回スクロールが変形しても固定スクロールと旋回スクロールが好適に接触するスクロール型圧縮機、および、そのスクロール型圧縮機を備える冷凍装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】冷凍装置のシステム図である。
【図２】実施例１の冷凍装置に備わるスクロール型圧縮機の構造を示す図である。
【図３】（ａ）は、固定スクロールおよび旋回スクロールの断面図、（ｂ）は、周縁部の効果を示す図である。
【図４】従来形状の旋回スクロールが変形した状態を示す図である。
【図５】（ａ）は、周縁部の形状を示す図、（ｂ）は、周縁部のたわみ量を説明する図である。
【図６】（ａ）は実施例２の旋回スクロールの断面図、（ｂ）は、外周溝の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、適宜図を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、冷凍装置のシステム図である。
図１に示すように、実施例１の冷凍装置１００は、圧縮機（スクロール型圧縮機１）と、凝縮器１０１と、膨張弁１０２と、蒸発器１０３と、を備える。スクロール型圧縮機１で圧縮された高温の冷媒ＣＬ（作動流体）が凝縮器１０１で凝縮されて膨張弁１０２で減圧される。そして、減圧された冷媒ＣＬが蒸発器１０３で気化した後にスクロール型圧縮機１で圧縮される。このように、冷媒ＣＬが循環し、例えば凝縮器１０１で被加熱流体を加熱する。または、蒸発器１０３で被冷却流体を冷却する。なお、作動流体となる冷媒ＣＬは、例えば二酸化炭素であり、被加熱流体や被冷却流体は、例えば水（湯水）である。
【００１１】
図２は、実施例１の冷凍装置に備わるスクロール型圧縮機の構造を示す図である。
図２に示すように、スクロール型圧縮機１は、密閉容器２と、圧縮機構部３と、電動機４と、を有する。密閉容器２は両端が閉塞した円筒状の容器で、内側に圧縮機構部３と、電動機４と、を収納する。圧縮機構部３は、それぞれ渦巻き状のラップ６ａ，５ｃが立設された旋回スクロール６及び固定スクロール５を有する。電動機４は、圧縮機構部３を駆動する。以下、旋回スクロール６に立設するラップを旋回ラップ６ａ、固定スクロール５に立設するラップを固定ラップ５ｃと称する。
【００１２】
密閉容器２の閉塞した一端（上方とする）には、上方に向かって延設される管状の吸入口接続部２ｄが形成されている。吸入口接続部２ｄには、固定スクロール５の吸入口５ａに接続される吸込パイプ２ｇが挿通される。また、吸込パイプ２ｇの内側には環状部材（圧入部材２ｈ）が備わる。圧入部材２ｈは、吸込パイプ２ｇを内側から全周に亘って押圧する。吸込パイプ２ｇは圧入部材２ｈで内側から押圧されて吸込口５ａに圧着される。
【００１３】
圧縮機構部３は密閉容器２の上方に配置され、電動機４は密閉容器２の下方に配置される。さらに、電動機４より下方（密閉容器２の底部）には下部遮蔽板２０で仕切られた油室２０ａが形成されている。油室２０ａには、潤滑油１３が貯留されている。
【００１４】
電動機４は、固定子４ａおよび回転子４ｂを含んで構成される。固定子４ａは密閉容器２に圧入などにより固定されている。また、回転子４ｂは固定子４ａの内部に回転可能に配置されている。そして、回転子４ｂには、主軸部７ａと偏心部７ｂからなるクランク軸７が取り付けられ、回転子４ｂの回転でクランク軸７が回転する。
クランク軸７の主軸部７ａは上下方向を軸方向とする棒状部材であり、主軸部７ａの軸中心が回転子４ｂの回転中心と同軸になるように、クランク軸７が回転子４ｂに固定される。また、偏心部７ｂは軸中心が主軸部７ａの軸中心と適宜偏心して構成されている。
【００１５】
固定スクロール５は、基部を構成する台板５ｄと、台板５ｄの鏡板面（固定スクロール側鏡板面５ｄ１）から下方に向かって壁状に立設する渦巻き状の固定ラップ５ｃと、を有する。
台板５ｄは、密閉容器２に溶接等によって固定されているフレーム９の上方にボルト８などの締結部材で固定される。フレーム９の中心部は上方に凹部が形成され、この凹部によって固定スクロール５の台板５ｄとの間に空間（中間圧室１４）が形成される。
固定スクロール側鏡板面５ｄ１には、固定ラップ５ｃに沿って渦巻き状のガス通路５ｂが設けられている。また、ガス通路５ｂの渦巻き状の外側には吸込口５ａが開口している。さらに、ガス通路５ｂの渦巻き状の中心には、固定スクロール５の上方の吐出圧室２ｆと連通する吐出ポート５ｅが開口している。なお、吐出圧室２ｆには、排出口２ｅが接続されている。
【００１６】
旋回スクロール６は台板５ｄとフレーム９の間に形成される中間圧室１４に収納され、上方に向かって壁状に立設する渦巻き状の旋回ラップ６ａが固定スクロール５の固定ラップ５ｃと噛み合うように構成される。
【００１７】
また、旋回スクロール６は、電動機４の回転子４ｂに取り付けられているクランク軸７の偏心部７ｂに取り付けられて回転可能に備わっている。
クランク軸７は、主軸部７ａが主軸受９ａを介してフレーム９に回転自在に支持され、偏心部７ｂは主軸部７ａの回転にともなって中間圧室１４内で偏心回転するように構成される。ここでいう偏心回転は、偏心部７ｂの軸中心が主軸部７ａの軸中心の周りを公転する回転とする。
クランク軸７の下方は、主軸部７ａが下部遮蔽板２０を貫通して先端部７ａ１が油室２０ａに配設される。そして、下部遮蔽板２０には下軸受１６が取り付けられ主軸部７ａが回転可能に支持される。
【００１８】
クランク軸７の中心部には、潤滑油１３が流通する給油通路７ｃが軸方向に形成されている。油室２０ａに貯留されている潤滑油１３は、中間圧室１４と、吐出圧室２ｆと、の圧力差によって吸上げられ、給油通路７ｃを流通して主軸受９ａ、下軸受１６などに供給される（差圧給油方式）。
【００１９】
旋回スクロール６は、クランク軸７の偏心部７ｂに取り付けられ、クランク軸７の回転によって偏心部７ｂとともに偏心回転する。なお、中間圧室１４には、図示しないオルダムリングが備わっている。オルダムリングは、旋回スクロール６の自転を防止するとともに旋回スクロール６を公転運動させる。
【００２０】
図２に示すスクロール型圧縮機１は、電動機４で駆動されるクランク軸７が回転すると、旋回スクロール６が固定スクロール５に対して旋回する。そして、吸込口５ａからガス通路５ｂに吸入された作動流体が圧縮される。圧縮された作動流体は、渦巻き状の中心から吐出ポート５ｅを介して吐出圧室２ｆに流入し、排出口２ｅから吐出される。作動流体は限定されるものではないが、スクロール型圧縮機１が図１に示す冷凍装置１００に備わる場合、作動流体は冷媒ＣＬになる。以下の説明では、作動流体として冷媒ＣＬを圧縮するスクロール型圧縮機１とする。
【００２１】
図３の（ａ）は、固定スクロールおよび旋回スクロールの断面図、（ｂ）は、周縁部の効果を示す図である。
図３の（ａ）に示すように、旋回スクロール６は、固定スクロール５の鏡板面（固定スクロール側鏡板面５ｄ１）と対向する鏡板面（旋回スクロール側鏡板面６ｂ）に、渦巻き状の旋回ラップ６ａが立設している。そして、実施例１の旋回スクロール６は、旋回スクロール側鏡板面６ｂの外周側となる周縁部６ｃが、旋回スクロール側鏡板面６ｂの中心側となる中心部６ｄよりも薄肉になっている。
【００２２】
図２に示すスクロール型圧縮機１は、渦巻き状のガス通路５ｂの外周側に設けられる吸込口５ａから吸い込んだ冷媒ＣＬを、渦巻き状の中心側に送り込みながら圧縮する。つまり、スクロール型圧縮機１は、固定ラップ５ｃの外周側に導入される冷媒ＣＬを、旋回スクロール６の旋回で中心側に送り込みながら圧縮する。したがって、動作中のスクロール型圧縮機１において、冷媒ＣＬは、図３の（ａ）に示すように、固定スクロール５（ガス通路５ｂ）の外周側で吸込圧（Ｐｉｎ）であり、中心側で吐出圧（Ｐｏｕｔ）になる。そして、吐出圧Ｐｏｕｔは吸込圧Ｐｉｎより高圧になる（Ｐｏｕｔ＞Ｐｉｎ）。
【００２３】
また、中間圧室１４は、吸込圧Ｐｉｎと吐出圧Ｐｏｕｔの中間の圧力（中間圧力Ｐｍｉｄ）になる（Ｐｏｕｔ＞Ｐｍｉｄ＞Ｐｉｎ）。
したがって、動作中のスクロール型圧縮機１において、旋回スクロール６は、図３の（ｂ）に示すように、固定スクロール５の側から吸込圧Ｐｉｎおよび吐出圧Ｐｏｕｔによる力（旋回スクロール６を固定スクロール５から引き離す方向の力であり、引き離し力Ｆｄと称する）を受ける。また、旋回スクロール６は、中間圧室１４の側から中間圧力Ｐｍｉｄによる力（旋回スクロール６を固定スクロール５に押し付ける方向の力であり、押し付け力Ｆｒと称する）を受ける。
【００２４】
引き離し力Ｆｄは、吸込圧Ｐｉｎおよび吐出圧Ｐｏｕｔによる力である。したがって、固定スクロール５の外周側では吸込圧Ｐｉｎに応じた引き離し力Ｆｄ（Ｆｄ１）が生じる。また、固定スクロール５の中心側では吐出圧Ｐｏｕｔに応じた引き離し力Ｆｄ（Ｆｄ２）が生じる。したがって、旋回スクロール６の中心部６ｄには周縁部６ｃよりも大きな引き離し力Ｆｄが作用する（Ｆｄ２＞Ｆｄ１）。
一方、中間圧力Ｐｍｉｄは中間圧室１４の内部で均一であり、旋回スクロール６には一定の押し付け力Ｆｒが作用する。
【００２５】
前記したように、吐出圧Ｐｏｕｔは中間圧力Ｐｍｉｄより大きく、中間圧力Ｐｍｉｄは吸込圧Ｐｉｎより大きい。したがって、旋回スクロール６の中心側に作用する引き離し力Ｆｄ（Ｆｄ２）は、中間圧室１４側から作用する押し付け力Ｆｒより大きい（Ｆｄ２＞Ｆｒ）。また、旋回スクロール６の外周側に作用する引き離し力Ｆｄ（Ｆｄ１）は、中間圧室１４側から作用する押し付け力Ｆｒより小さい（Ｆｒ＞Ｆｄ１）。
【００２６】
したがって、スクロール型圧縮機１（図２参照）が動作すると、旋回スクロール６の中心部６ｄは引き離し力Ｆｄ（Ｆｄ２）に押圧されて固定スクロール側鏡板面５ｄ１から引き離される。また、旋回スクロール６の周縁部６ｃは押し付け力Ｆｒに押圧されて固定スクロール側鏡板面５ｄ１に押し付けられる。
このため、図３の（ｂ）に示すように、旋回スクロール６は中心部６ｄが固定スクロール側鏡板面５ｄ１（固定スクロール５）から引き離されるように変形する。
【００２７】
旋回スクロール６の中心部６ｄに作用する引き離し力Ｆｄ（Ｆｄ２）は、冷媒ＣＬの圧力が旋回スクロール側鏡板面６ｂに作用して生じる力である。したがって、旋回スクロール側鏡板面６ｂに作用する冷媒ＣＬの圧力で、旋回スクロール側鏡板面６ｂの中心部６ｄが固定スクロール側鏡板面５ｄ１から離反するように旋回スクロール６が変形する。
【００２８】
一方、旋回スクロール６の外周側に中心部６ｄよりも薄肉に設けられる周縁部６ｃには、中間圧室１４側から押し付け力Ｆｒが作用する。また、固定スクロール５の外周側から引き離し力Ｆｄ（Ｆｄ１）が作用する。押し付け力Ｆｒは、外周側の引き離し力Ｆｄ（Ｆｄ１）よりも大きい。このため、周縁部６ｃは、押し付け力Ｆｒの作用で変形（弾性変形）し、固定スクロール側鏡板面５ｄ１に押し付けられる。このように、周縁部６ｃは押し付け力Ｆｒで弾性変形して固定スクロール側鏡板面５ｄ１と面接触する。つまり、中心部６ｄが固定スクロール５から離反するように旋回スクロール６が変形したとき、周縁部６ｃが弾性変形して固定スクロール側鏡板面５ｄ１と面接触する。
【００２９】
図４は、従来形状の旋回スクロールが変形した状態を示す図である。
従来、旋回スクロール６’には、図４に示すように薄肉の周縁部６ｃ（図３の（ａ）参照）が設けられていない。したがって、引き離し力Ｆｄ（Ｆｄ１，Ｆｄ２）と押し付け力Ｆｒによって、中心側が固定スクロール５（固定スクロール側鏡板面５ｄ１）から引き離されるように変形すると、外周部分がエッジ状に固定スクロール側鏡板面５ｄ１と接触する（線接触する）。このため、旋回スクロール６’は、固定スクロール側鏡板面５ｄ１に非常に小さな面積で接する。したがって、接触する部分の圧力（接触圧）が大きくなる。そして、旋回スクロール６’の外周部や固定スクロール５が磨耗したり、摩擦熱による焼き付きが発生したりするなどの不具合が生じやすい。
【００３０】
これに対し、実施例１の旋回スクロール６は、図３の（ｂ）に示すように周縁部６ｃが弾性変形して固定スクロール側鏡板面５ｄ１と面接触し、旋回スクロール６と固定スクロール側鏡板面５ｄ１が広い面積で接触する。したがって、接触する部分の圧力（接触圧）が小さくなり、磨耗や焼き付きが抑制される。
また、旋回スクロール６の周縁部６ｃが固定スクロール側鏡板面５ｄ１に面接触するため、固定スクロール５と旋回スクロール６の間に間隙が生じない。したがって、冷媒ＣＬの漏洩が抑制される。
【００３１】
また、旋回スクロール６の周縁部６ｃは、旋回スクロール６の変形量に応じて弾性変形する。したがって、引き離し力Ｆｄと押し付け力Ｆｒの差が小さく、旋回スクロール６の変形量が小さいとき、周縁部６ｃは小さく弾性変形する。一方、引き離し力Ｆｄと押し付け力Ｆｒの差が大きく、旋回スクロール６の変形量が大きいとき、周縁部６ｃは大きく弾性変形する。つまり、引き離し力Ｆｄと押し付け力Ｆｒを発生させる吸込圧Ｐｉｎと吐出圧Ｐｏｕｔの大きさによらず、周縁部６ｃは適宜弾性変形する。したがって、吸込圧Ｐｉｎと吐出圧Ｐｏｕｔがどのような状態であっても、周縁部６ｃは、旋回スクロール６の変形に応じて弾性変形して固定スクロール側鏡板面５ｄ１と面接触する。
【００３２】
換言すると、スクロール型圧縮機１がどのような運転状態であっても旋回スクロール６の周縁部６ｃが固定スクロール側鏡板面５ｄ１と面接触する。ここでいう運転状態は、冷媒ＣＬの圧縮率に応じた運転状態である。例えば、吸込圧Ｐｉｎに対する吐出圧Ｐｏｕｔが大きいほど圧縮率が高くなる。そして、旋回スクロール６の外周側に作用する引き離し力Ｆｄ（Ｆｄ１）と中心側に作用する引き離し力Ｆｄ（Ｆｄ２）の差が大きくなり、旋回スクロール６が大きく変形する。一方、吸込圧Ｐｉｎに対する吐出圧Ｐｏｕｔが小さいほど圧縮率が低くなる。そして、旋回スクロール６の外周側に作用する引き離し力Ｆｄ（Ｆｄ１）と中心側に作用する引き離し力Ｆｄ（Ｆｄ２）の差が小さくなり、旋回スクロール６が小さく変形する。
【００３３】
実施例１の旋回スクロール６は、外周側に作用する引き離し力Ｆｄ（Ｆｄ１）と中心側に作用する引き離し力Ｆｄ（Ｆｄ２）の差の大小によらず、周縁部６ｃを適宜弾性変形させて固定スクロール側鏡板面５ｄ１に面接触させることが可能となる。
【００３４】
図５の（ａ）は、周縁部の形状を示す図、（ｂ）は、周縁部のたわみ量を説明する図である。
図５の（ａ）に示すように、周縁部６ｃの厚みを「ｈ」、長さを「Ｌ」とすると、周縁部６ｃのたわみ量「ω」は、次式（１）で示される。また、周縁部６ｃの中心部６ｄ側に作用する応力「σ」は、次式（２）で示される。
なお、実施例１において、周縁部６ｃの長さ「Ｌ」は、周縁部６ｃが中心部６ｄから外側に向かって突出する長さとする。
ω＝（４／Ｅ）×（Ｐ／ｂ）×（ｈ／Ｌ）３          ・・・（１）
σ＝６×（Ｐ／ｂ）×（Ｌ／ｈ２）                  ・・・（２）
なお、式（１）、（２）における、Ｅはヤング率、Ｐは周縁部の先端に作用する力、ｂは梁の幅である。また、式（１）、（２）は、周縁部６ｃを片持ち梁とみなしている。実施例１の周縁部６ｃは「片持ち梁」ではなく、梁の幅「ｂ」に相当する概念はない。しかしながら、後記するように梁の幅「ｂ」は消去される値であり、式（１），（２）を使用できる。
また、たわみ量「ω」は、図５の（ｂ）に示すように、周縁部６ｃが弾性変形したときの端辺の変位量とする。
【００３５】
式（１），（２）から（Ｐ／ｂ）を消去すると、次式（３）になる。
σ＝（３／２）×（Ｅ／Ｌ２）×ｈ×ω              ・・・（３）
式（３）は、周縁部６ｃのたわみ量が「ω」のときに生じる応力「σ」を示す式である。周縁部６ｃが破断しないためには、この応力「σ」が弾性強度以下である必要がある。よって、旋回スクロール６の素材の弾性強度が「Ｓ」のとき、次式（４）が成立する必要がある。
Ｓ＞（３／２）×（Ｅ／Ｌ２）×ｈ×ω              ・・・（４）
【００３６】
式（４）を、周縁部６ｃの厚み「ｈ」を決定する式に変形すると次式（５）になる。
ｈ＜（２／３）×Ｓ×（Ｌ２／Ｅ）×（１／ω）      ・・・（５）
式（５）は、所定のたわみ量「ω」が許容される周縁部６ｃの厚み「ｈ」の範囲を示している。すなわち、周縁部６ｃの厚み「ｈ」が式（５）を満たす値であれば、たわみ量が「ω」であっても周縁部６ｃが破断しない。
【００３７】
例えば、スクロール型圧縮機１（図２参照）の吸込圧Ｐｉｎと吐出圧Ｐｏｕｔの差が最大になるときに、周縁部６ｃに０．０１［ｍｍ］のたわみ量（ω＝０．０１）が必要になる場合、式（５）から周縁部６ｃの厚み「ｈ」が決定される。なお、一例として、周縁部６ｃの長さが３［ｍｍ］（Ｌ＝３）、ヤング率が１００［ＧＰａ］（Ｅ＝１００×１０９）、弾性強度が２００［ＭＰａ］（Ｓ＝２００×１０６）とする。
これらの値を式（５）に代入することによって、次式（６）に示すように、周縁部６ｃの厚み「ｈ」が決定される。
ｈ＜（２／３）×２００×１０６×｛３２／（１００×１０９）｝
×（１／０．０１）
ｈ＜１．２［ｍｍ］                              ・・・（６）
【００３８】
すなわち、前記した条件では、周縁部６ｃの厚み「ｈ」を１．２［ｍｍ］以下とすればよいことがわかる。
なお、前記した具体的な値は一例に過ぎず、それぞれの値は、スクロール型圧縮機１（図２参照）に要求される能力や、旋回スクロール６の素材などに応じて適宜設定されればよい。
【００３９】
以上のように、実施例１のスクロール型圧縮機１（図２参照）は、図３の（ｂ）に示すように、旋回スクロール６の外周側に、中心部６ｄよりも薄肉の周縁部６ｃが設けられている。そして、引き離し力Ｆｄや押し付け力Ｆｒで旋回スクロール６が変形した場合であっても周縁部６ｃと固定スクロール側鏡板面５ｄ１の面接触を維持できる。つまり、旋回スクロール６と固定スクロール５の好適な接触状態を維持できる。したがって、旋回スクロール６が固定スクロール側鏡板面５ｄ１に広い面積で接触し、磨耗や焼き付き、冷媒ＣＬの漏洩が抑制される。
【実施例２】
【００４０】
図６の（ａ）は実施例２の旋回スクロールの断面図、（ｂ）は、外周溝の拡大図である。実施例２のスクロール型圧縮機１は、図３の（ａ）に示す旋回スクロール６と異なる形状の旋回スクロール６０を有する。
なお、実施例２の冷凍装置やスクロール型圧縮機は、それぞれ実施例１の冷凍装置１００（図１参照）やスクロール型圧縮機１（図２参照）と同等であり、詳細な説明は省略する。
【００４１】
実施例２の旋回スクロール６０は、図６の（ａ）に示すように、外周に凹溝（外周溝６０ａ）が形成されている。外周溝６０ａは、旋回スクロール６の外周を周方向に周回するように刻設されている。外周溝６０ａは、生産時などに旋回スクロール６を固定する治具がチャックする溝として機能する。
【００４２】
外周溝６０ａは、固定スクロール５（固定スクロール側鏡板面５ｄ１）に接する接触部６０ｂと、接触部６０ｂに対向する基部６０ｃとの間に形成される。そして、接触部６０ｂが、図３の（ａ）に示す実施例１の周縁部６ｃと同等の機能を有する。
図６の（ｂ）に示すように、接触部６０ｂの厚みを「ｈ１」、外周溝６０ａの深さ（周縁部６ｃの長さに相当）を「Ｌ１」とすると、外周溝６０ａは、次式（７）を満たす形状とする。
ｈ１＜（２／３）×Ｓ×（Ｌ１２／Ｅ）×（１／ω）  ・・・（７）
なお、旋回スクロール６０の素材の弾性強度を「Ｓ」、ヤング率を「Ｅ」、要求されるたわみ量を「ω」としている。
この場合も、実施例１と同様に、ヤング率が１００［ＧＰａ］（Ｅ＝１００×１０９）、弾性強度が２００［ＭＰａ］（Ｓ＝２００×１０６）とする。また、要求されるたわみ量を０．０１［ｍｍ］（ω＝０．０１）とする。そして、外周溝６０ａの深さを３［ｍｍ］（Ｌ１＝３）とする。
これらの値を式（７）に代入することによって、「ｈ１＜１．２」を得ることができる。
【００４３】
図６の（ａ）、（ｂ）に示す形状の外周溝６０ａが備わる旋回スクロール６０は、吸込圧Ｐｉｎおよび吐出圧Ｐｏｕｔに応じた引き離し力Ｆｄ（Ｆｄ１，Ｆｄ２）や、中間圧室１４（図２参照）の中間圧力Ｐｍｉｄに応じた押し付け力Ｆｒで旋回スクロール６０が変形した場合、接触部６０ｂが弾性変形して固定スクロール側鏡板面５ｄ１と面接触する。
したがって、図３の（ｂ）に示す薄肉の周縁部６ｃが備わる場合と同等の効果を奏する。さらに、実施例２の旋回スクロール６０は、チャック用の外周溝６０ａを備えることによって、周縁部６ｃが備わる場合と同等の効果を得ることができる。
【００４４】
以上のように、図６の（ａ）に示す旋回スクロール６０を有する実施例２のスクロール型圧縮機１（図２参照）は、旋回スクロール６０の外周に外周溝６０ａが設けられている。そして、引き離し力Ｆｄや押し付け力Ｆｒで旋回スクロール６０が変形した場合であっても外周溝６０ａを構成する接触部６０ｂと固定スクロール側鏡板面５ｄ１の面接触を維持できる。つまり、旋回スクロール６０と固定スクロール５の好適な接触状態を維持できる。したがって、旋回スクロール６０が固定スクロール側鏡板面５ｄ１に広い面積で接触し、磨耗や焼き付き、冷媒ＣＬの漏洩が抑制される。
【００４５】
なお、本発明は前記した実施例に限定されるものではない。例えば、前記した実施例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
【００４６】
例えば、冷媒ＣＬとして作用する二酸化炭素を圧縮するスクロール型圧縮機１（図２参照）に限定されず、他の冷媒ＣＬや作動流体を圧縮するスクロール型圧縮機に本発明を適用することも可能である。
また、図２に示す構造のスクロール型圧縮機１に限定されず、他の構造を有するスクロール型圧縮機に本発明を適用することも可能である。例えば、クランク軸７が横方向に配置される横置き型のスクロール型圧縮機に本発明を適用することも可能である。
【００４７】
この他、本発明は、前記した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、図６の（ｂ）に示す旋回スクロール６０は、接触部６０ｂと基部６０ｃが同じ外径となっている。この形状に限定されず、接触部６０ｂの外径が基部６０ｃの外径より大きくてもよいし、接触部６０ｂの外径が基部６０ｃの外径より小さくてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１      スクロール型圧縮機
５      固定スクロール
５ｃ    固定ラップ
５ｄ１  固定スクロール側鏡板面
６，６０  旋回スクロール
６ａ    旋回ラップ
６ｂ    旋回スクロール側鏡板面
６ｃ    周縁部
６ｄ    中心部
１００  冷凍装置
ＣＬ    冷媒（作動流体）
Ｅ      ヤング率
Ｌ      周縁部の長さ
Ｓ      弾性強度
ｈ      周縁部の厚み
ω      たわみ量
【図１】
2015132243.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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