(57)【要約】【課題】壁体の高さを変化させて圧縮比を高めると共にポートを設けて容量制御を行なう場合の、壁体と端板との接続部分の強度の低下を抑制できるスクロール圧縮機を提供すること。【解決手段】固定スクロール３１が有する壁体である固定スクロール側ラップ４１にラップ段差部４３を設けて、ラップの高さを変化させると共に、端板である固定スクロール側端板３２に端板段差部３３を設けて、圧縮室側面３７の高さを変化させる。また、容量制御用の内側ポート７１を、固定スクロール側ラップ４１の高さが低い位置に設ける。これにより、強度を確保できる。また、旋回スクロールも同様な形状で形成する。このため、段差部により、圧縮室同士を連通させて容量制御を行なうことができる。この結果、壁体の高さを変化させて圧縮比を高めると共にポートを設けて容量制御を行なう場合の、壁体と端板との接続部分の強度の低下を抑制できる。【選択図】        図２
2008095637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦巻き状に形成され、且つ、渦巻きの高さ方向の段差である壁体段差部を有して渦巻きの高さが変化していると共に前記壁体段差部から渦巻きの外側端部側よりも、前記壁体段差部から渦巻きの中心部側の方が渦巻きの高さが低く形成された壁体と、
前記壁体が、一側面である圧縮室側面に設けられ、且つ、前記壁体の高さ方向の段差である端板段差部を有して前記壁体の高さ方向における前記圧縮室側面の高さが変化していると共に、前記壁体に沿う渦の方向で前記端板段差部から前記壁体における外側端部側よりも前記端板段差部から前記壁体における中心部側の方が前記圧縮室側面の高さが高く形成された端板と、
前記壁体が用いられる第１壁体と前記端板が用いられる第１端板とを備える第１スクロールと、
前記壁体が用いられる第２壁体と前記端板が用いられる第２端板とを備え、且つ、前記第２壁体と前記第１壁体とがかみ合わされると共に前記第１壁体と前記第１端板と前記第２壁体と前記第２端板とにより複数の圧縮室が画成された状態で自転を阻止されつつ公転旋回可能に支持され、さらに、公転旋回時に前記第１壁体の前記壁体段差部と前記第２端板の前記端板段差部が係合と離間とを繰り返すと共に前記第２壁体の前記壁体段差部と前記第１端板の前記端板段差部とが係合と離間とを繰り返し、それぞれの前記壁体段差部と前記端板段差部との離間時には隣り合う前記圧縮室同士が連通する第２スクロールと、
前記第１スクロールの前記第１端板に形成されると共に前記端板段差部より前記壁体に沿う渦の方向で前記壁体における中心部側に開口することにより前記複数の圧縮室のうちの１つの前記圧縮室と前記圧縮室の外部とを連通可能に形成され、且つ、第２スクロールの公転旋回時に前記第２壁板により前記圧縮室に対する開口と遮断とが繰り返される第１ポートと、
を備えることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
さらに、前記第１スクロールの前記第１端板に形成されると共に前記端板段差部より前記壁体に沿う渦の方向で前記壁体における外側端部側に開口することにより前記複数の圧縮室のうちの１つの前記圧縮室と前記圧縮室の外部とを連通可能に形成され、且つ、第２スクロールの公転旋回時に前記第２壁板により前記圧縮室に対する開口と遮断とが繰り返され、さらに、前記第１ポートの開口よりも早い時期に開口されると共に前記第１ポートの遮断よりも早い時期に遮断される第２ポートを備えることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記第１ポートの開口面積は、前記第２ポートの開口面積よりも大きくなっていることを特徴とする請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記第２スクロールの公転旋回時における前記圧縮室に対する前記第１ポートの開口が前記第２壁板により遮断される時期と、前記第１壁体の前記壁体段差部と前記第２端板の前記端板段差部の離間、及び前記第２壁体の前記壁体段差部と前記第１端板の前記端板段差部の離間が終了する時期とは同一の時期になっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
少なくとも前記第２壁体には、渦巻きの高さ方向における端部に前記第１端板に対して摺動可能なシール部材が設けられており、
前記第１ポートの前記圧縮室側の開口部分である第１ポート開口部は、前記第１端板の前記圧縮室側面における、前記第２スクロールの公転旋回時に前記シール部材が摺動する領域である摺動領域以外の部分に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール圧縮機に関するものである。特に、この発明は、作動時に容量制御を行なうスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スクロール圧縮機は、端板の一側面に渦巻き状の壁体を立設した固定スクロールと、端板の一側面に固定スクロールの壁体と実質的に同一形状の渦巻き状の壁体を立設した旋回スクロールとを有している。そして、固定スクロールと旋回スクロールとの各端板の一側面を向き合わせ互いの壁体を組み合わせて配置する。この状態で固定スクロールに対して旋回スクロールを公転旋回運動させることで各壁体間に形成した圧縮室の容積を漸次減少させて当該圧縮室内の流体を圧縮する。
【０００３】
さらに、このようなスクロール圧縮機では、圧縮性能の向上を図るため、固定スクロールと旋回スクロールとを組み合わせる方向における圧縮室の高さを、渦巻きの外側端部側よりも渦巻きの中心部側を低くしているものがある。具体的には、スクロールの渦巻きのピッチ間に位置する端板が、渦巻きの外終端側（流体取込口側）で渦巻きの高さ方向において低く、内終端側（中心側）で高くなる態様で段差部を設けてある。さらに、対向するスクロールが有する壁体の端縁形状が、対応する段差部に係合する態様で形成してある。このような構成により、渦巻きの外終端側ではスクロール同士の端板間が離れるので、流体の取り込み容積を大きくすることができ、内終端側では端板間が近くなるので容積が小さくなり、流体の圧力を高くすることができる。これにより、スクロールの外径を大きくせずに圧縮比を高めることができる。
【０００４】
また、従来のスクロール圧縮機では、固定スクロールの渦巻きのピッチ間にかかる端板に対して流体通孔を設け、当該流体通孔を開閉可能に形成しているものがある。これにより、このようなスクロール圧縮機では、必要に応じて流体通孔を開けることで、圧縮室の圧縮容積を小さくして駆動源の負担を軽減することができる。
【０００５】
さらに、従来のスクロール圧縮機では、これらを組み合わせたものがある。例えば、特許文献１に記載のスクロール圧縮機では、段差部とバイパス孔を備えており、さらに、バイパス孔は段差部の位置よりも渦巻きの中心部側に設けている。これにより、圧縮比を高めつつ容量制御を行なうことができ、さらに、段差部からの流体の漏れを抑制でき、圧力損失を抑制することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−６１２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、端板が渦巻きの外終端側で低く、内終端側で高くなる場合、この端板に設けられる壁体は、渦巻きの外終端側で高く、内終端側で低くなる。このため、流体の圧縮時には、渦巻きの形成方向において外終端側に位置する壁体には大きな圧力が作用し、この壁体と端板との接続部分には、大きな応力が発生する。この場合、この部分に流体通孔、即ちポートが開口している場合、壁体と端板との接続部分におけるポートの開口部付近に応力が集中し、強度が低下する虞があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、壁体の高さを変化させて圧縮比を高めると共にポートを設けて容量制御を行なう場合の、壁体と端板との接続部分の強度の低下を抑制できるスクロール圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者らの研究によれば、発明者らは課題を解決するにあたり、圧縮室の高さを変化させるスクロール圧縮機を作動させた際における圧縮室の状態を解析した。この解析によれば、スクロール圧縮機には壁体と端板とにより区画される圧縮室は複数形成されており、スクロール圧縮機の作動時には、各圧縮室内の圧力は逐次変化している。このため、壁体を介して隣り合う圧縮室同士の圧力は、異なっている。また、圧縮室の高さを変化させるスクロール圧縮機の場合は、固定スクロールと旋回スクロールの壁体及び端板が、それぞれ段差部を有して高さが変化しており、スクロール圧縮機の作動時には、壁体と端板との段差部は係合したり離間したりする。このため、圧縮室の高さを変化させるスクロール圧縮機の場合には、壁体と端板との段差部が離間した際に、隣合う圧縮室同士が連通するが、連通する期間は、連通する圧縮室同士の圧力はほぼ同じ圧力になっている。
【００１０】
壁体及び端板の高さが一定のスクロール圧縮機の場合は、このような圧縮室同士が連通する期間は無いが、圧縮室の高さを変化させるスクロール圧縮機の場合には、圧縮室同士が連通する期間があり、連通する圧縮室同士の圧力はほぼ同じ圧力になっているため、容量制御をする際には、この期間を利用できることを本発明者らは見出した。このように、本発明者らは、鋭意研究の結果、新たな着目点を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係るスクロール圧縮機は、渦巻き状に形成され、且つ、渦巻きの高さ方向の段差である壁体段差部を有して渦巻きの高さが変化していると共に前記壁体段差部から渦巻きの外側端部側よりも、前記壁体段差部から渦巻きの中心部側の方が渦巻きの高さが低く形成された壁体と、前記壁体が、一側面である圧縮室側面に設けられ、且つ、前記壁体の高さ方向の段差である端板段差部を有して前記壁体の高さ方向における前記圧縮室側面の高さが変化していると共に、前記壁体に沿う渦の方向で前記端板段差部から前記壁体における外側端部側よりも前記端板段差部から前記壁体における中心部側の方が前記圧縮室側面の高さが高く形成された端板と、前記壁体が用いられる第１壁体と前記端板が用いられる第１端板とを備える第１スクロールと、前記壁体が用いられる第２壁体と前記端板が用いられる第２端板とを備え、且つ、前記第２壁体と前記第１壁体とがかみ合わされると共に前記第１壁体と前記第１端板と前記第２壁体と前記第２端板とにより複数の圧縮室が画成された状態で自転を阻止されつつ公転旋回可能に支持され、さらに、公転旋回時に前記第１壁体の前記壁体段差部と前記第２端板の前記端板段差部が係合と離間とを繰り返すと共に前記第２壁体の前記壁体段差部と前記第１端板の前記端板段差部とが係合と離間とを繰り返し、それぞれの前記壁体段差部と前記端板段差部との離間時には隣り合う前記圧縮室同士が連通する第２スクロールと、前記第１スクロールの前記第１端板に形成されると共に前記端板段差部より前記壁体に沿う渦の方向で前記壁体における中心部側に開口することにより前記複数の圧縮室のうちの１つの前記圧縮室と前記圧縮室の外部とを連通可能に形成され、且つ、第２スクロールの公転旋回時に前記第２壁板により前記圧縮室に対する開口と遮断とが繰り返される第１ポートと、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明では、それぞれ高さが変化している壁体と端板とを備える第１スクロールと第２スクロールとにより圧縮室を形成しているので、壁体の高さ方向における圧縮室の高さを、壁体の形状である渦巻きの外側端部側から中央部側に向かうに従って低くするこができる。これにより、圧縮比を高くすることができる。また、第１スクロールの第１端板に、複数の圧縮室のうちの１つの圧縮室と、当該圧縮室の外部とを連通可能に形成される第１ポートを形成している。この第１ポートは、端板段差部より壁体に沿う渦の方向で壁体における中心部側に開口しているので、第１ポートが開口している部分の圧縮室側面は高さが高くなっている。このため、壁体は、渦巻きの方向において第１ポートが開口している位置では、高さが低くなっているので、この付近に第１ポートを形成することにより、ポートを設けた場合における強度の低下を抑制できる。また、第２スクロールの公転旋回時には、第１壁体の壁体段差部と第２端板の端板段差部、及び第２壁体の壁体段差部と第１端板の端板段差部がそれぞれ係合と離間とを繰り返すことより、隣り合う圧縮室同士が連通する。このため、第１ポートを、各段差部の離間時に連通する２つの圧縮室のうち、一方の圧縮室に開口させることにより、圧縮室同士の連通時には、第１ポートが開口された圧縮室を介して、他方の圧縮室と第１ポートとを連通させることができる。
【００１３】
ここで、従来のスクロール圧縮機では、圧縮する流体をポートから圧縮室の外部に流出させることにより容量制御を行なう場合、容量制御時のアンバランスを低減するため、壁体の渦巻きの方向において１８０°対称となる位置に位置する２つの圧縮室に、それぞれポートを開口させる。このため、上記のように１つのポートを、圧縮室側面の高さが高くなっている部分に開口させた場合、もう一方のポートは、ほぼ１８０°の位置に開口させるため、圧縮室側面は高さが低くなっている部分に開口させることになる。この場合、渦巻きの方向において、このポートが開口している位置では、壁体の高さは高くなるので、壁板の強度が低下する虞がある。これに対し、本発明に係るスクロール圧縮機では、壁体の高さが低くなっている部分にのみ第１ポートを開口させ、連通と遮断とが繰り返される２つの圧縮室の連通時に、２つの圧縮室内の流体を第１ポートから圧縮室の外部に流出させることができる。これにより、壁体の高さが高く、強度が低い部分にポートを開口させる必要が無くなる。この結果、壁体の高さを変化させて圧縮比を高めると共にポートを設けて容量制御を行なう場合の、壁体と端板との接続部分の強度の低下を抑制することができる。
【００１４】
また、この発明に係るスクロール圧縮機は、さらに、前記第１スクロールの前記第１端板に形成されると共に前記端板段差部より前記壁体に沿う渦の方向で前記壁体における外側端部側に開口することにより前記複数の圧縮室のうちの１つの前記圧縮室と前記圧縮室の外部とを連通可能に形成され、且つ、第２スクロールの公転旋回時に前記第２壁板により前記圧縮室に対する開口と遮断とが繰り返され、さらに、前記第１ポートの開口よりも早い時期に開口されると共に前記第１ポートの遮断よりも早い時期に遮断される第２ポートを備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明では、第１ポートの開口や遮断の時期よりも早い時期に、圧縮室と、圧縮室の外部との開口や遮断が可能な第２ポートを形成している。つまり、第２ポートは、壁体の形状である渦巻きの流れ方向において、第１ポートが形成されている位置よりも、流体の圧縮時に圧力が上昇しない位置に形成されている。これにより、第２ポートが形成される位置では、壁体に対する圧力が小さいので、第２ポートを設けた場合に壁体と端板との接続部分に生じる応力も小さくなる。また、第２ポートを設けることにより、圧縮室内の流体を、より確実に圧縮室の外部に流出することができる。この結果、壁体の高さを変化させて圧縮比を高めると共にポートを設けて容量制御を行なう場合に、より確実に容量制御の性能を確保しつつ、壁体と端板との接続部分の強度の低下を抑制することができる。
【００１６】
また、この発明に係るスクロール圧縮機は、前記第１ポートの開口面積は、前記第２ポートの開口面積よりも大きくなっていることを特徴とする。
【００１７】
この発明では、第１ポートの開口面積は、第２ポートの開口面積よりも大きくなっているので、より多くの流体を圧縮室内から圧縮室の外部に流出させることができる。つまり、上記の発明に係るスクロール圧縮機のように第２ポートを設けた場合、第１ポートよりも早い時期に第２ポートは遮断するので、それ以降は、第２ポートが開口している圧縮室内の流体は、離間した上記各段差部の部分から第１ポートが開口している圧縮室内に流れ、第１ポートから流出する。このため、第２ポートには、第２ポートが開口している圧縮室内の流体のみが流れるが、第１ポートには、第１ポートが開口している圧縮室内の流体と、第２ポートが開口している圧縮室内の流体が流れるので、第１ポートの方が、流体が流れる量が多くなっている。従って、第１ポートの開口面積を、第２ポートの開口面積よりも大きくすることにより、容易に２つの圧縮室内の流体を第１ポートから圧縮室の外部に流出させることができる。この結果、壁体の高さを変化させて圧縮比を高めると共にポートを設けて容量制御を行なう場合に、より確実に容量制御の性能を確保しつつ、壁体と端板との接続部分の強度の低下を抑制することができる。
【００１８】
また、この発明に係るスクロール圧縮機は、前記第２スクロールの公転旋回時における前記圧縮室に対する前記第１ポートの開口が前記第２壁板により遮断される時期と、前記第１壁体の前記壁体段差部と前記第２端板の前記端板段差部の離間、及び前記第２壁体の前記壁体段差部と前記第１端板の前記端板段差部の離間が終了する時期とは同一の時期になっていることを特徴とする。
【００１９】
この発明では、第１ポートの開口が遮断される時期と、各段差部の離間が終了する時期とが同一の時期になっているので、より確実にアンバランスを低減させることができる。つまり、第１ポートの開口が遮断される時期が、各段差部の離間が終了する時期よりも遅い場合、第１ポートが開口している圧縮室のみから流体は流出し、段差部によって第１ポートが開口している圧縮室と連通及び遮断可能に形成されている圧縮室からは流体が流出しないため、第１ポートが開口している圧縮室よりも圧力が高くなる。このため、この期間はアンバランスが発生する虞があるが、第１ポートの開口が遮断される時期と、各段差部の離間が終了する時期とを同一の時期にすることにより、このようなアンバランスを抑制することができる。この結果、壁体の高さを変化させて圧縮比を高めると共にポートを設けて容量制御を行なう場合に、壁体と端板との接続部分の強度の低下を抑制すると共に、より確実に容量制御の性能を確保することができる。
【００２０】
また、この発明に係るスクロール圧縮機は、少なくとも前記第２壁体には、渦巻きの高さ方向における端部に前記第１端板に対して摺動可能なシール部材が設けられており、
前記第１ポートの前記圧縮室側の開口部分である第１ポート開口部は、前記第１端板の前記圧縮室側面における、前記第２スクロールの公転旋回時に前記シール部材が摺動する領域である摺動領域以外の部分に形成されていることを特徴とする。
【００２１】
この発明では、第１ポート開口部は、第２壁体に設けられたシール部材の摺動領域以外の部分に形成されているので、第２スクロールの公転旋回時にシール部材が第１ポート開口部を摺動する際におけるシール部材の摩耗を抑制することができる。この結果、シール部材による密閉性能を長時間維持することができ、スクロール圧縮機の圧縮性能を長時間維持することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るスクロール圧縮機は、壁体の高さを変化させて圧縮比を高めると共にポートを設けて容量制御を行なう場合の、壁体と端板との接続部分の強度の低下を抑制することができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明に係るスクロール圧縮機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の実施例１に係るスクロール圧縮機の断面図である。同図に示すスクロール圧縮機１は、スクロール側ハウジング６とシャフト側ハウジング７とからなるハウジング５内に、スクロール３０やシャフト８７などが配設されている。詳しくは、スクロール側ハウジング６は、カップ状に形成されており、シャフト側ハウジング７は、一端に隔壁部８が設けられることにより、一端が概ね閉止された略円筒形の形状で形成されている。これらのスクロール側ハウジング６とシャフト側ハウジング７とは、スクロール側ハウジング６において開口されている側の端部と、シャフト側ハウジング７において開口されている側の端部とが、スクリュー１５によって接続されている。ハウジング５は、このようにスクロール側ハウジング６とシャフト側ハウジング７とが連結されることにより、両端が概ね閉止された略円筒形の形状となって形成されている。また、このスクロール側ハウジング６には、吸入口１１と吐出口１２とが形成されている。これらの吸入口１１と吐出口１２とは、当該スクロール圧縮機１の外部に設けられ、スクロール圧縮機１によって圧縮される流体である冷媒ガスが流れる経路である冷媒ガス経路（図示省略）に接続されている。
【００２５】
このように形成されるハウジング５のうち、シャフト側ハウジング７内には、前記シャフト８７が設けられている。このシャフト８７は、当該シャフト８７の回転軸（図示省略）がシャフト側ハウジング７の形状である略円筒形の中心軸（図示省略）とほぼ一致する向きで配設されている。また、シャフト側ハウジング７内には、軸受１８が配設されており、シャフト８７は、この軸受１８によって回転可能に支持されている。また、シャフト側ハウジング７が有する隔壁部８は、隔壁部８の部分に位置するシャフト８７の径よりも若干大きな径で開口しており、シャフト８７は、この開口している部分からシャフト側ハウジング７の外部に突出している。
【００２６】
また、シャフト側ハウジング７におけるスクロール側ハウジング６に接続されている側の反対側の端部、即ち、隔壁部８には、シールハウジング２０が接続されている。このシールハウジング２０内には、シール部２１が設けられており、シャフト８７においてシャフト側ハウジング７から突出している部分は、シールハウジング２０内に位置し、シール部２１によってシャフト側ハウジング７の内側と外側とが密閉されている。また、シャフト８７においてシールハウジング２０側に位置する端部は、シャフト８７を回転させる駆動手段（図示省略）が接続されている。
【００２７】
また、シャフト８７において駆動手段が接続される側の端部の反対側に位置する端部、つまり、スクロール側ハウジング６側の端部には、前記スクロール３０が位置しており、このスクロール３０は、スクロール側ハウジング６に内設されている。このスクロール３０は、第１スクロールである固定スクロール３１と、第２スクロールである旋回スクロール５１とから形成されており、旋回スクロール５１はシャフト８７側に位置し、固定スクロール３１は、スクロール側ハウジング６の閉止されている側に位置している。
【００２８】
シャフト８７の旋回スクロール５１側の端部には、シャフト８７と平行で、且つ、シャフト８７の回転軸から偏った位置に中心軸が位置している、即ち、シャフト８７に対して偏心している円筒形の形状で形成された偏心部８８が設けられている。この偏心部８８は、ドライブッシュ９０に回転可能に接続されている。また、旋回スクロール５１は、シャフト８７側に突出すると共に内側が空洞となって円筒形の形状で形成されたボス８５を有しており、ドライブッシュ９０は、ボス８５の内側に回転自在に嵌装されている。これにより、ボス８５は、中心軸が偏心部８８の中心軸とほぼ一致した状態でドライブッシュ９０により支持されており、ボス８５の中心軸は、シャフト８７の回転軸から偏心した状態となる。また、ドライブッシュ９０には、シャフト８７に対して偏心部８８が偏心している方向の反対方向、つまり、ボス８５がシャフト８７の回転軸から偏心している方向と反対方向に重量部分を有するバランスウェイト９１が取り付けられている。
【００２９】
また、旋回スクロール５１には、シャフト８７側の面で、且つ、ボス８５の径方向においてボス８５よりも外側、つまり、スクロール側ハウジング６寄りの部分に切欠部８６が形成されている。この切欠部８６には、旋回スクロール５１をスラスト方向に支持するスラスト方向支持部材９５に設けられた自転阻止機構９６が入り込んでいる。このため、これらの構造により、旋回スクロール５１は自転が阻止され、シャフト８７の回転軸を公転軸として公転旋回可能に設けられている。
【００３０】
このように設けられる旋回スクロール５１は、スクロール側ハウジング６内に配設されており、スクロール側ハウジング６内には、さらに固定スクロール３１が配設されている。この固定スクロール３１は、スクリューによりスラスト方向支持部材９５に固定されている。また、スラスト方向支持部材９５はスクリューによりシャフト側ハウジング７に固定されている。
【００３１】
また、固定スクロール３１は略円板状に形成された端板からなる第１端板である固定スクロール側端板３２を有しており、この固定スクロール側端板３２の一側面である圧縮室側面３７には、渦巻き状に形成された壁体からなる第１壁体である固定スクロール側ラップ４１が設けられている。さらに、固定スクロール側ラップ４１は、当該固定スクロール側ラップ４１の形状である渦巻きの中心付近が、固定スクロール側端板３２の形状である略円板状の、円形の中心付近に位置し、渦巻きの外側に向かうに従って、固定スクロール側端板３２の円形の径方向における外方に向かう向きで設けられている。
【００３２】
また、旋回スクロール５１も固定スクロール３１と同様に、略円板状に形成された端板からなる第２端板である旋回スクロール側端板５２を有しており、旋回スクロール側端板５２の一側面である圧縮室側面５７には、渦巻き状に形成された壁体からなる第２壁体である旋回スクロール側ラップ６１が設けられている。この旋回スクロール側ラップ６１は、実質的に固定スクロール側ラップ４１と同一形状で形成されており、固定スクロール側端板３２対して固定スクロール側ラップ４１が設けられる向きと同様の向きで旋回スクロール側端板５２に設けられている。旋回スクロール５１に形成されるボス８５と切欠部８６は、圧縮室側面５７の反対側の側面、つまり、旋回スクロール側端板５２における旋回スクロール側ラップ６１が設けられている側の反対側の側面に形成されている。
【００３３】
これらの固定スクロール３１と旋回スクロール５１とは、旋回スクロール５１のボス８５がシャフト８７の回転軸に対して偏心していることにより、旋回スクロール５１は固定スクロール３１に対して偏心している。即ち、固定スクロール３１と旋回スクロール５１とは、旋回スクロール５１の公転旋回半径だけ互いに偏心している。さらに、固定スクロール３１と旋回スクロール５１とは、固定スクロール側ラップ４１と旋回スクロール側ラップ６１との位相を１８０°ずらし、且つ、固定スクロール側ラップ４１と旋回スクロール側ラップ６１とをかみ合わせた状態で設けられている。
【００３４】
また、固定スクロール３１には、固定スクロール３１における旋回スクロール５１側の空間と固定スクロール支持部材９７側の空間とを連通する孔である吐出ポート３６が形成されている。また、固定スクロール３１には、吐出ポート３６において固定スクロール側ラップ４１が設けられている側の反対側に開口している部分に、吐出ポート３６を開閉する吐出弁７５が設けられている。この吐出弁７５は、吐出ポート３６内が所定以上の圧力になった際に吐出ポート３６を開くように形成されている。
【００３５】
また、固定スクロール支持部材９７には、固定スクロール３１の吐出ポート３６における固定スクロール支持部材９７側に開口している部分から、スクロール側ハウジング６の吐出口１２方向にかけて形成された吐出通路９８が形成されている。これにより、固定スクロール３１の吐出ポート３６とスクロール側ハウジング６の吐出口１２とは、固定スクロール支持部材９７の吐出通路９８を介して連通している。
【００３６】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、図２のＣ−Ｃ断面図である。固定スクロール３１が有する固定スクロール側ラップ４１は、渦巻き状に形成されると共に渦巻きの高さが変化しており、渦巻きの高さが、渦巻きの外側端部４７側よりも中心部側の方が低く形成されている。また、固定スクロール側端板３２は、厚さが、固定スクロール側ラップ４１における外側端部４７側よりも固定スクロール側ラップ４１における中心部側の方が厚く形成されている。詳しくは、固定スクロール側ラップ４１は、圧縮室側面３７の反対側の面である外側面３８から固定スクロール側ラップ４１の先端であるラップ先端４２までの高さが２種類の高さにより形成されている。このため、固定スクロール側ラップ４１は、ラップ先端４２が段差となって渦巻きの高さ方向における外側面３８からの高さが変化する壁体段差部であるラップ段差部４３を有している。
【００３７】
つまり、固定スクロール側ラップ４１は、ラップ段差部４３から渦巻きの外側端部４７側の部分よりも、ラップ段差部４３から、渦巻きの中心部側に位置する端部である内側端部４６側の部分の方が、渦巻きの高さ方向における外側面３８からの高さが低く形成されている。このように、固定スクロール側ラップ４１において渦巻きの外側端部４７側に位置し、外側面３８からの高さが高くなっている部分は高ラップ部４４となっており、渦巻きの内側端部４６側に位置し、外側面３８からの高さが低くなっている部分は低ラップ部４５となっている。
【００３８】
また、固定スクロール側端板３２は、外側面３８はほぼ平面となっており、固定スクロール側ラップ４１の高さ方向における圧縮室側面３７の位置が変化することにより、厚さが変化している。具体的には、圧縮室側面３７は、固定スクロール側ラップ４１の高さ方向における圧縮室側面３７の高さが２種類の高さで形成されており、これにより固定スクロール側端板３２は、外側面３８からの厚さが２種類の厚さによって形成されている。このため、固定スクロール側端板３２は、圧縮室側面３７が段差となって固定スクロール側ラップ４１の高さ方向における圧縮室側面３７の高さが変化する部分である端板段差部３３を有している。また、圧縮室側面３７は、渦巻きの略径方向で隣合う固定スクロール側ラップ４１間に位置しているため、端板段差部３３は、固定スクロール側ラップ４１間の渦巻きの方向における所定の位置に形成されている。
【００３９】
また、この圧縮室側面３７の外側面３８からの高さは、固定スクロール側ラップ４１に沿う渦の方向で端板段差部３３から固定スクロール側ラップ４１における外側端部４７側よりも、端板段差部３３から固定スクロール側ラップ４１における中心部側、即ち内側端部４６側の方が高く形成されている。即ち、固定スクロール側端板３２の厚さは、固定スクロール側ラップ４１に沿う渦の方向における固定スクロール側ラップ４１の内側端部４６付近から端板段差部３３までの部分の厚さよりも、端板段差部３３から固定スクロール側ラップ４１に沿う渦の方向における外側方向に位置する部分の厚さの方が薄くなっている。このように、固定スクロール側端板３２において固定スクロール側ラップ４１の渦巻きの内側端部４６側に位置し、厚さが厚くなっている部分は端板厚部３４となっており、渦巻きの外側端部４７側に位置し、厚さが薄くなっている部分は端板薄部３５となっている。
【００４０】
また、固定スクロール側ラップ４１には、渦巻きの高さ方向における端部であるラップ先端４２に、シール部材であるチップシール４８が設けられている。このチップシール４８は、ラップ先端４２に形成された、チップシール４８の嵌合用の溝（図示省略）に嵌合されている。また、このチップシール４８は、高ラップ部４４のラップ先端４２、及び低ラップ部４５のラップ先端４２に設けられている。
【００４１】
また、固定スクロール３１には、圧縮室側面３７から外側面３８にかけて貫通し、圧縮室側面３７と外側面３８とに開口した孔の形状で形成された第１ポートである内側ポート７１が形成されており、圧縮室側面３７への開口部分は、内側ポート開口部７２となっている。この内側ポート７１は、固定スクロール３１の固定スクロール側端板３２に形成されており、内側ポート開口部７２は、端板段差部３３より、固定スクロール側ラップ４１に沿う渦の方向で固定スクロール側ラップ４１における中心部側、或いは内側端部４６側に開口されている。即ち、内側ポート開口部７２は、端板厚部３４の圧縮室側面３７に開口されている。
【００４２】
また、圧縮室側面３７において内側ポート開口部７２が開口している部分は、固定スクロール側ラップ４１の渦巻きの略径方向における内側に低ラップ部４５が位置し、外側に高ラップ部４４が位置し、この低ラップ部４５と高ラップ部４４との間に位置する圧縮室側面３７に開口している。内側ポート開口部７２は、この圧縮室側面３７のうちの、高ラップ部４４との接続部分付近に形成されている。このため、内側ポート開口部７２は、高ラップ部４４における湾曲形状の内側に位置しており、固定スクロール側ラップ４１のいわゆる腹側に位置している。
【００４３】
また、内側ポート７１は、断面形状が略円形の形状で形成されている。さらに、内側ポート開口部７２は、圧縮室側面３７と高ラップ部４４との接続部分付近に形成されており、内側ポート７１のうちの一部は固定スクロール側ラップ４１に遮断されているため、圧縮室側面３７に開口している内側ポート開口部７２は、略半円形の形状で形成されている。
【００４４】
また、この内側ポート７１の外側面３８側の開口部には、当該内側ポート７１の開閉を行なう容量制御弁７６が設けられている（図１参照）。この容量制御弁７６は、電磁駆動等の駆動手段（図示省略）により、任意のタイミングで開閉することができる。
【００４５】
図４は、図１のＢ−Ｂ断面図である。図４において、旋回スクロール５１は、旋回スクロール側ラップ６１が固定スクロール３１の固定スクロール側ラップ４１と同等の形状で形成されており、旋回スクロール側端板５２が固定スクロール３１の固定スクロール側端板３２と同等の形状で形成されている。具体的には、旋回スクロール５１が有する、旋回スクロール側ラップ６１は、固定スクロール側ラップ４１と同様に（図２、図３参照）、渦巻きの高さ方向の段差を有しており、つまり、ラップ先端６２が段差となって渦巻きの高さ方向における高さが変化する壁体段差部であるラップ段差部６３を有している。また、旋回スクロール側ラップ６１は、ラップ段差部６３から渦巻きの外側端部６７側の部分よりも、ラップ段差部６３から、渦巻きの中心部側に位置する端部である内側端部６６側の部分の方が、渦巻きの高さ方向における高さが低く形成されている。
【００４６】
このように、旋回スクロール側ラップ６１において渦巻きの外側端部６７側に位置している部分は高ラップ部６４となっており、渦巻きの内側端部６６側に位置している部分は低ラップ部６５となっている。また、旋回スクロール側ラップ６１には、固定スクロール側ラップ４１と同様に、渦巻きの高さ方向における端部であるラップ先端６２に、シール部材であるチップシール６８が設けられている。
【００４７】
旋回スクロール５１が有する、旋回スクロール側端板５２は、固定スクロール側端板３２と同様に（図２、図３参照）、旋回スクロール側ラップ６１が形成されている側の面である圧縮室側面５７に端板段差部５３が形成されている。つまり、圧縮室側面５７は、旋回スクロール側ラップ６１に沿う渦の方向で端板段差部５３から旋回スクロール側ラップ６１における外側端部６７側よりも、端板段差部５３から旋回スクロール側ラップ６１における中心部側、即ち内側端部６６側の方が、旋回スクロール側ラップ６１の高さ方向における高さが高くなっている。このため、旋回スクロール側端板５２は、固定スクロール側端板３２と同様に厚さが変化しており、旋回スクロール側端板５２において圧縮室側面５７の高さが高い部分は端板厚部５４となっており、圧縮室側面５７の高さが低い部分は端板薄部５５となっている。
【００４８】
このように形成される固定スクロール３１と旋回スクロール５１とは、固定スクロール側ラップ４１と旋回スクロール側ラップ６１とをかみ合わせた状態では、固定スクロール３１の高ラップ部４４のラップ先端４２は、旋回スクロール５１の端板薄部５５の圧縮室側面５７に接触し、固定スクロール３１の低ラップ部４５のラップ先端４２は、旋回スクロール５１の端板厚部５４の圧縮室側面５７に接触する。同様に、旋回スクロール５１の高ラップ部６４のラップ先端６２は、固定スクロール３１の端板薄部３５の圧縮室側面３７に接触し、旋回スクロール５１の低ラップ部６５のラップ先端６２は、固定スクロール３１の端板厚部３４の圧縮室側面３７に接触する（図１参照）。
【００４９】
さらに、固定スクロール３１の固定スクロール側ラップ４１と固定スクロール側端板３２、及び旋回スクロール５１の旋回スクロール側ラップ６１と旋回スクロール側端板５２とにより画成される空間は、圧縮室８０となっている。この圧縮室８０は、固定スクロール３１と旋回スクロール５１とを組み合わせた状態で複数形成されている。
【００５０】
この実施例１に係るスクロール圧縮機１は以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。スクロール圧縮機１を運転すると、駆動手段によってシャフト８７が回転する。シャフト８７が回転すると、シャフト８７に対して偏心した偏心部８８がシャフト８７の回転軸を中心として公転運動をする。これにより、この偏心部８８にドライブッシュ９０を介して接続されている旋回スクロール５１は、公転旋回運動をする。その際に、旋回スクロール５１の切欠部８６には、スラスト方向支持部材９５に設けられた自転阻止機構９６が挿入されているので、旋回スクロール５１は自転することなく、シャフト８７の回転軸を中心として公転旋回運動をする。また、シャフト８７が回転をした場合、ドライブッシュ９０にはバランスウェイト９１が取り付けられているので、シャフト８７の回転時に旋回スクロール５１が公転旋回運動をすることにより発生するアンバランスは、バランスウェイト９１の作用により低減される。
【００５１】
旋回スクロール５１が、このように公転旋回運動をすると、旋回スクロール５１に形成されている旋回スクロール側ラップ６１と、固定スクロール３１に形成されている固定スクロール側ラップ４１との相対的な位置が変化する。この変化により、旋回スクロール５１と固定スクロール３１とによって区画されている圧縮室８０の形状が変化する。この変化により、冷媒ガスは吸入口１１から圧縮室８０に流入する。
【００５２】
圧縮室８０に流入した冷媒ガスは、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすることにより、圧縮されながら、固定スクロール側ラップ４１の外側端部４７方向から内側端部４６方向、即ち、渦巻きの外側方向から中心部の方向に向かう。その際に、固定スクロール側ラップ４１及び旋回スクロール側ラップ６１は、高ラップ部４４、６４と低ラップ部４５、６５とを有しており、ラップの高さが外側端部４７、６７よりも内側端部４６、６６の方が低くなっているため、冷媒ガスは、ラップの高さ方向にも圧縮される。
【００５３】
このように、圧縮されながら内側端部４６、６６の方向に向かう冷媒ガスは、内側端部４６、６６に近付いた際に、固定スクロール３１の内側端部４６付近に位置する吐出ポート３６に流れる。即ち、冷媒ガスは、圧縮された状態で吐出ポート３６から圧縮室８０の外側に吐出される。さらに、この冷媒ガスは、固定スクロール支持部材９７に形成された吐出通路９８を通り、スクロール側ハウジング６の吐出口１２から圧力が高くなった状態で吐出される。
【００５４】
また、スクロール圧縮機１の通常運転時は、容量制御弁７６は閉じられている。これにより、内側ポート７１は、閉じられている。このため、圧縮室８０内の冷媒ガスは、内側ポート７１からは、固定スクロール３１の外側面３８側には流出せず、旋回スクロール５１の公転旋回運動により旋回スクロール５１と固定スクロール３１とによって圧縮され、吐出ポート３６から吐出口１２に向けて吐出される。
【００５５】
これに対し、スクロール圧縮機１の能力があまり必要ではない場合、換言すると、スクロール圧縮機１による吸い込み冷媒ガス量を低減させてもよい場合には、容量制御弁７６を開く。これにより、圧縮室８０内の冷媒ガスは、内側ポート７１を通って、固定スクロール３１の外側面３８側に流出する。圧縮室８０から流出した冷媒ガスは、吐出口１２から吐出される。これにより、圧縮する冷媒ガスの量が低減し、冷媒ガスを圧縮する際における仕事量が低減するので、旋回スクロール５１を公転旋回運動させる場合における抵抗が小さくなる。また、このように、容量制御弁７６を開閉することにより、圧縮する冷媒ガスの量を低減することができるので、圧縮する冷媒の実質的な容量を制御することができる。
【００５６】
また、旋回スクロール５１を公転旋回運動させて旋回スクロール５１と固定スクロール３１とにより冷媒ガスを圧縮すると、冷媒ガスの圧力は高くなる。このため、冷媒ガスから圧縮室８０を形成する各部に作用する圧力も高くなり、固定スクロール側ラップ４１に作用する圧力も高くなる。
【００５７】
この固定スクロール側ラップ４１は、高ラップ部４４と低ラップ部４５とを有しており、また、固定スクロール側ラップ４１が設けられる固定スクロール３１が有する固定スクロール側端板３２は、端板厚部３４と端板薄部３５とを有している。このうち、端板薄部３５に設けられる固定スクロール側ラップ４１の、当該端板薄部３５の圧縮室側面３７からラップ先端４２までの高さは、端板厚部３４に設けられる固定スクロール側ラップ４１の、当該端板厚部３４の圧縮室側面３７からラップ先端４２までの高さよりも高くなっている。
【００５８】
このため、冷媒ガスから圧力が固定スクロール側ラップ４１に作用した場合に、端板厚部３４に設けられる固定スクロール側ラップ４１と圧縮室側面３７との接続部分に作用するモーメントよりも、端板薄部３５に設けられる固定スクロール側ラップ４１と圧縮室側面３７との接続部分に作用するモーメントの方が大きくなる。
【００５９】
これにより、端板薄部３５に設けられる固定スクロール側ラップ４１と圧縮室側面３７との接続部分には、端板厚部３４に設けられる固定スクロール側ラップ４１と圧縮室側面３７との接続部分よりも、大きな応力が作用する。これに対し、内側ポート開口部７２は、端板薄部３５に設けられる固定スクロール側ラップ４１と圧縮室側面３７との接続部分には形成されておらず、端板厚部３４に設けられる固定スクロール側ラップ４１と圧縮室側面３７との接続部分にのみ形成されている。このため、端板薄部３５に設けられる固定スクロール側ラップ４１と圧縮室側面３７との接続部分の強度を確保することができる。
【００６０】
図５−１〜図５−５は、固定スクロールと旋回スクロールとを組み合わせた状態での動作を示す説明図である。固定スクロール３１と旋回スクロール５１とを組み合わせると、互いの高ラップ部４４、６４のラップ先端４２、６２は、他方の端板薄部３５、５５の圧縮室側面３７、５７に接触し、互いの低ラップ部４５、６５のラップ先端４２、６２は、他方の端板厚部３４、５４の圧縮室側面３７、５７に接触する。このため、旋回スクロール５１の公転旋回運動時は、互いのラップ先端４２、６２の設けられたチップシール４８、６８が、他方の圧縮室側面３７、５７に接触して摺動しながら、旋回スクロール５１は公転旋回運動をする。
【００６１】
このように、固定スクロール３１と旋回スクロール５１とを組み合わせ、固定スクロール側ラップ４１と旋回スクロール側ラップ６１とがかみ合った状態では、圧縮室８０は、対向する固定スクロール側ラップ４１と旋回スクロール側ラップ６１、及び対向する固定スクロール側端板３２の圧縮室側面３７と旋回スクロール側端板５２の圧縮室側面５７とによって、複数形成される。
【００６２】
具体的には、固定スクロール側ラップ４１と旋回スクロール側ラップ６１とは同等の形状で形成されており、固定スクロール３１と旋回スクロールと５１は、固定スクロール側ラップ４１と旋回スクロール側ラップ６１との位相を１８０°ずらした状態で組み合わされているため、複数の圧縮室は、１８０°対称の位置に、ほぼ同等な形状で形成される。また、このように形成される複数の圧縮室８０のうち、内側ポート開口部７２が開口している部分の圧縮室側面３７を含んで区画される圧縮室８０は、圧縮室８０内の冷媒ガスが内側ポート７１から圧縮室８０の外部に流出することにより、容量制御が可能になっている。
【００６３】
また、この内側ポート開口部７２は、固定スクロール側端板３２の圧縮室側面３７に形成されているため、旋回スクロール５１の公転旋回時には、ラップ先端６２が固定スクロール側端板３２の圧縮室側面３７に接触し、摺動している旋回スクロール側ラップ６１により、内側ポート開口部７２は開閉される。これにより、内側ポート開口部７２は、旋回スクロール５１の公転旋回時には、旋回スクロール側ラップ６１により圧縮室８０に対する開口と遮断とが繰り返される。
【００６４】
また、固定スクロール３１と旋回スクロール５１とを組み合わせた状態では、固定スクロール側ラップ４１のラップ段差部４３と、旋回スクロール側端板５２の端板段差部５３、及び旋回スクロール側ラップ６１のラップ段差部６３と、固定スクロール側端板３２の端板段差部３３は、近接した位置に位置する。このため、旋回スクロール５１の公転旋回時には、固定スクロール側ラップ４１のラップ段差部４３と旋回スクロール側端板５２の端板段差部５３は、係合と離間とを繰り返し、旋回スクロール側ラップ６１のラップ段差部６３と固定スクロール側端板３２の端板段差部３３とは、係合と離間とを繰り返す。また、これらの固定スクロール側ラップ４１や旋回スクロール側ラップ６１は、圧縮室８０を画成しており、複数の圧縮室８０は、固定スクロール側ラップ４１や旋回スクロール側ラップ６１を介して隣り合っている。従って、旋回スクロール５１の公転旋回時における、それぞれのラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３との離間時には、隣り合う圧縮室８０同士が連通する。
【００６５】
このように、旋回スクロール５１の公転旋回時における内側ポート開口部７２の開閉と、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３との係合、及び離間に伴う圧縮室８０同士の連通とを説明すると、内側ポート開口部７２上に旋回スクロール側ラップ６１が位置している場合、内側ポート開口部７２は圧縮室８０に対して遮断される（図５−１参照）。
【００６６】
また、複数の圧縮室８０のうち、内側ポート開口部７２の近傍に位置すると共に固定スクロール３１と旋回スクロール５１のラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３の近傍に位置し、さらに、ほぼ１８０°対称の位置にほぼ対称の形で設けられる２つの圧縮室８０について説明すると、内側ポート開口部７２が遮断された状態では、圧縮室８０と、当該圧縮室８０の外部とは遮断されている。さらに、この場合、それぞれのラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とは、係合している。このため、２つの圧縮室８０は連通していない。
【００６７】
図５−２は、図５−１の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。旋回スクロール５１の公転旋回運動が進むと、圧縮室８０は容積が小さくなりながら、渦巻きの中心方向に移動をする。また、旋回スクロール５１の公転旋回運動が進み、旋回スクロール側ラップ６１が内側ポート開口部７２上から離れると、内側ポート開口部７２は２つの圧縮室８０のうち、１つの圧縮室８０であるポート側圧縮室８１に対して開口する。これにより、内側ポート開口部７２は、容量制御弁７６が開いている状態の場合には、ポート側圧縮室８１と、当該ポート側圧縮室８１の外部とを連通させることができ、ポート側圧縮室８１内の冷媒ガスは、内側ポート７１からポート側圧縮室８１の外部に流出する。
【００６８】
また、内側ポート開口部７２が開口しても、固定スクロール３１と旋回スクロール５１とのそれぞれのラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが係合している場合には、２つの圧縮室８０は連通しない。このため、２つの圧縮室８０のうち、他方の圧縮室８０である隔離側圧縮室８２は、隔離側圧縮室８２以外の部分と隔離された状態で容積が小さくなりながら移動をする。
【００６９】
図５−３は、図５−２の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。さらに、旋回スクロール５１の公転旋回運動が進んだ場合でも、内側ポート開口部７２がポート側圧縮室８１に開口している場合には、ポート側圧縮室８１内の冷媒ガスは内側ポート７１から流出する。また、旋回スクロール５１の公転旋回運動が進むことにより、固定スクロール３１と旋回スクロール５１とのそれぞれのラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが離間した場合には、この部分でポート側圧縮室８１と隔離側圧縮室８２とは連通する。ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが離間し、ポート側圧縮室８１と隔離側圧縮室８２とが連通した場合には、隔離側圧縮室８２内の冷媒ガスは、この部分を通ってポート側圧縮室８１内に流れる。
【００７０】
例えば、固定スクロール３１のラップ段差部４３と、旋回スクロール５１の端板段差部５３とが離間した場合には、隔離側圧縮室８２内の冷媒ガスは、ラップ段差部４３と端板段差部５３との間を通って、ポート側圧縮室８１内に流れる。即ち、ポート側圧縮室８１は、ポート側圧縮室８１と隔離側圧縮室８２とが連通するよりも先に内側ポート７１に連通し、ポート側圧縮室８１内の冷媒ガスは内側ポート７１から流出しているのに対し、隔離側圧縮室８２は、ポート側圧縮室８１と隔離側圧縮室８２とが連通する前は、隔離側圧縮室８２内の冷媒ガスが流出することなく、当該冷媒ガスは圧縮が進行している。このため、ポート側圧縮室８１と隔離側圧縮室８２とが連通した際には、ポート側圧縮室８１内よりも隔離側圧縮室８２内の方が圧力が高くなっているため、隔離側圧縮室８２内の冷媒ガスは、ラップ段差部４３と端板段差部５３との間を通って、ポート側圧縮室８１内に流れる。このように、ポート側圧縮室８１内に流れた冷媒ガスは、ポート側圧縮室８１に開口した内側ポート７１より、外部に流出する。
【００７１】
図５−４は、図５−３の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。旋回スクロール５１が、さらに公転旋回運動をすると、固定スクロール３１と旋回スクロール５１とのそれぞれのラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とは再び係合する。これにより、ポート側圧縮室８１と隔離側圧縮室８２とは遮断され、隔離側圧縮室８２は、再び隔離側圧縮室８２以外の部分と隔離された状態になる。このため、隔離側圧縮室８２内の冷媒ガスは、ポート側圧縮室８１内には流れなくなる。一方、ポート側圧縮室８１と隔離側圧縮室８２とが遮断された後でも、内側ポート７１は、しばらくの間はポート側圧縮室８１に開口している。このため、ポート側圧縮室８１内の冷媒ガスは、内側ポート７１を通ってポート側圧縮室８１の外部に流出する。
【００７２】
図５−５は、図５−４の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。旋回スクロール５１が、さらに公転旋回運動をすると、ポート側圧縮室８１と隔離側圧縮室８２とは遮断された状態のまま、内側ポート７１が閉じられる。つまり、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすることにより、旋回スクロール５１の旋回スクロール側ラップ６１が内側ポート開口部７２上に位置し、内側ポート７１は閉じられる。これにより、内側ポート開口部７２は、ポート側圧縮室８１に対して遮断される。このように、内側ポート開口部７２がポート側圧縮室８１に対して遮断されることにより、ポート側圧縮室８１は、隔離側圧縮室８２と同様に外部と遮断される。従って、ポート側圧縮室８１と隔離側圧縮室８２とは、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすることにより、外部と遮断された状態で内部の冷媒ガスが圧縮される。
【００７３】
図６は、内側ポートの開閉と、ラップ段差部及び端板段差部の係合との関係を示す説明図である。旋回スクロール５１の公転旋回時における作用をまとめると、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすると、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが係合した後（ａ）、内側ポート７１がポート側圧縮室８１に対して開口する（ｂ）。これにより、ポート側圧縮室８１は、内側ポート７１に連通し（ｃ）、ポート側圧縮室８１内の冷媒ガスは、内側ポート７１から外部に流出する。また、この状態では、隔離側圧縮室８２は内側ポート７１に連通しないため、隔離側圧縮室８２内の冷媒ガスは圧縮される（ｄ）。その後、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすることにより、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とは離間する（ｅ）。これにより、ポート側圧縮室８１と隔離側圧縮室８２とは連通するため、隔離側圧縮室８２は、ポート側圧縮室８１を介して内側ポート７１に連通し（ｆ）、隔離側圧縮室８２内の冷媒ガスは、ポート側圧縮室８１を介して内側ポート７１から外部に流出する。
【００７４】
さらに、その後、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすることにより、内側ポート７１が開口した状態で、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが再び係合すると（ｇ）、ポート側圧縮室８１と隔離側圧縮室８２とは遮断される。このため、隔離側圧縮室８２は、再び内側ポート７１に連通しなくなり、隔離側圧縮室８２内の冷媒ガスは圧縮される（ｈ）。内側ポート７１やラップ段差部４３、６３、及び端板段差部３３、５３の近傍に位置するポート側圧縮室８１と隔離側圧縮室８２とは、旋回スクロール５１の公転旋回運動時には、これらが繰り返される。
【００７５】
以上のスクロール圧縮機１は、高さが変化している固定スクロール側ラップ４１と固定スクロール側端板３２とを備える固定スクロール３１と、高さが変化している旋回スクロール側ラップ６１と旋回スクロール側端板５２とを備える旋回スクロール５１とにより圧縮室８０を形成しているので、固定スクロール側ラップ４１や旋回スクロール側ラップ６１の高さ方向における圧縮室８０の高さを、これらのラップの形状である渦巻きの外側端部４７、６７側から、中央部側、即ち内側端部４６、６６側に向かうに従って低くするこができる。これにより、圧縮比を高くすることができる。また、固定スクロール３１の固定スクロール側端板３２に、複数の圧縮室８０のうちの１つの圧縮室８０であるポート側圧縮室８１と、当該ポート側圧縮室８１の外部とを連通可能に形成される内側ポート７１を形成している。この内側ポート７１は、固定スクロール側端板３２の端板段差部３３より、固定スクロール側ラップ４１に沿う渦の方向における固定スクロール側ラップ４１の内側端部４６側に開口しているので、内側ポート７１が開口している部分の圧縮室側面３７は、高さが高くなっている。このため、固定スクロール側ラップ４１は、渦巻きの方向において内側ポート７１が開口している位置では、高さが低くなっているので、この付近に内側ポート７１を形成することにより、容量制御用のポートを設けた場合における強度の低下を抑制できる。
【００７６】
また、旋回スクロール５１の公転旋回時には、固定スクロール側ラップ４１のラップ段差部４３と旋回スクロール側端板５２の端板段差部５３、及び旋回スクロール側ラップ６１のラップ段差部６３と固定スクロール側端板３２の端板段差部３３がそれぞれ係合と離間とを繰り返すことより、隣り合う圧縮室８０同士、即ち、ポート側圧縮室８１と隔離側圧縮室８２とが連通する。このため、内側ポート７１を、各段差部の離間時に連通する２つの圧縮室８０のうち、一方の圧縮室８０であるポート側圧縮室８１に開口させることにより、２つの圧縮室８０の連通時には、このポート側圧縮室８１を介して、他方の圧縮室８０である隔離側圧縮室８２と内側ポート７１とを連通させることができる。
【００７７】
ここで、従来のスクロール圧縮機では、圧縮する冷媒ガスをポートから圧縮室の外部に流出させることにより容量制御を行なう場合、容量制御時のアンバランスを低減するため、ラップの渦巻きの方向において１８０°対称となる位置に位置する２つの圧縮室に、それぞれポートを開口させる。このため、上記のように１つのポートを、圧縮室側面の高さが高くなっている部分に開口させた場合、もう一方のポートは、ほぼ１８０°の位置に開口させるため、圧縮室側面は高さが低くなっている部分に開口させることになる。この場合、渦巻きの方向において、このポートが開口している位置では、ラップの高さは高くなるので、ラップの強度が低下する虞がある。
【００７８】
これに対し、本発明に係るスクロール圧縮機１では、固定スクロール側ラップ４１の高さが低くなっている部分にのみ内側ポート７１を開口させ、連通と遮断とが繰り返される２つの圧縮室８０の連通時に、２つの圧縮室８０内の冷媒ガスを内側ポート７１から圧縮室８０の外部に流出させることができる。これにより、固定スクロール側ラップ４１の高さが高く、強度が低い部分にポートを開口させる必要がなくなる。この結果、ラップの高さを変化させて圧縮比を高めると共にポートを設けて容量制御を行なう場合の、固定スクロール側ラップ４１と固定スクロール側端板３２との接続部分の強度の低下を抑制することができる。
【実施例２】
【００７９】
実施例２に係るスクロール圧縮機は、実施例１に係るスクロール圧縮機と略同様の構成であるが、内側ポートよりも早い時期で圧縮室に対して開口する外側ポートを設けている点に特徴がある。他の構成は実施例１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。図７は、本発明の実施例２に係るスクロール圧縮機が有する固定スクロールの平面図である。同図に示す固定する固定スクロール１１１には、圧縮室側面３７から外側面３８（図３参照）にかけて貫通し、圧縮室側面３７と外側面３８とに開口した孔の形状で形成された第２ポートである外側ポート１１２が形成されており、圧縮室側面３７への開口部分は、外側ポート開口部１１３となっている。この外側ポート１１２は、固定スクロール１１１の固定スクロール側端板３２に形成されると共に、外側ポート開口部１１３は、固定スクロール側端板３２の端板段差部３３より、固定スクロール側ラップ４１に沿う渦の方向で固定スクロール側ラップ４１における外側端部４７側に開口している。
【００８０】
この外側ポート１１２は、固定スクロール１１１と旋回スクロール５１とを組み合わせた場合に形成される複数の圧縮室８０のうち、１つの圧縮室８０と、当該圧縮室８０の外部とを連通可能に形成されている。また、この外側ポート１１２は、旋回スクロール５１の公転旋回時に、旋回スクロール側ラップ６１により圧縮室８０に対する開口と遮断とが繰り返され、さらに、内側ポート７１の開口よりも早い時期に開口されると共に、内側ポート７１の遮断よりも早い時期に遮断される。
【００８１】
また、圧縮室側面３７において外側ポート開口部１１３が開口している部分は、固定スクロール側ラップ４１の渦巻きの略径方向における内側と外側との双方に高ラップ部４４が位置し、略径方向において隣り合う高ラップ部４４間に位置する圧縮室側面３７となっている。外側ポート開口部１１３は、この圧縮室側面３７のうちの、略径方向における内側に位置する高ラップ部４４との接続部分付近に形成されている。このため、外側ポート開口部１１３は、高ラップ部４４における湾曲形状の外側に位置しており、固定スクロール側ラップ４１のいわゆる背側に位置している。
【００８２】
また、外側ポート１１２は、内側ポート７１と同様に断面形状が略円形の形状で形成されている。さらに、外側ポート開口部１１３は、圧縮室側面３７と、渦巻きの略径方向において当該圧縮室側面３７の内側方向に位置する高ラップ部４４との接続部分付近に形成されており、外側ポート１１２のうちの一部は固定スクロール側ラップ４１に遮断されているため、圧縮室側面３７に開口している外側ポート開口部１１３は、略半円形の形状で形成されている。また、内側ポート開口部７２の開口面積は、外側ポート開口部１１３の開口面積よりも大きくなっている。
【００８３】
図８−１〜図８−５は、固定スクロールと旋回スクロールとを組み合わせた状態での動作を示す説明図である。この実施例２に係るスクロール圧縮機１は以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。旋回スクロール５１が公転旋回運動をすると、複数の圧縮室８０のうち、ほぼ１８０°対称の位置にほぼ対称の形で設けられる２つの圧縮室８０を見た場合、内側ポート７１側に位置する圧縮室８０である内側ポート側圧縮室１１５に内側ポート７１が開口するよりも、外側ポート１１２側に位置する圧縮室８０である外側ポート側圧縮室１１６に開口可能に形成された外側ポート１１２の方が、早く開口する。つまり、公転旋回運動時に旋回スクロール５１が有する旋回スクロール側ラップ６１は、内側ポート開口部７２上に旋回スクロール側ラップ６１が位置している状態において、外側ポート開口部１１３上に位置している旋回スクロール側ラップ６１が、外側ポート開口部１１３上から離れる。これにより、外側ポート開口部１１３は、容量制御弁７６が開いている状態の場合には、外側ポート側圧縮室１１６と、当該外側ポート側圧縮室１１６の外部とを連通させることができ、外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスは、外側ポート１１２を通って外側ポート側圧縮室１１６の外部に流出する。
【００８４】
また、この状態では、固定スクロール側ラップ４１のラップ段差部４３と旋回スクロール側端板５２の端板段差部５３、及び旋回スクロール側ラップ６１のラップ段差部６３と固定スクロール側端板３２の端板段差部３３は係合しているため、外側ポート側圧縮室１１６と内側ポート側圧縮室１１５とは、遮断されている（図８−１）。このため、内側ポート側圧縮室１１５は、密閉されて外部と遮断されており、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすることにより、内側ポート側圧縮室１１５は容積が小さくなる。
【００８５】
図８−２は、図８−１の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。旋回スクロール５１の公転旋回運動が進むと、圧縮室８０は容積が小さくなりながら、渦巻きの中心方向に移動をする。また、旋回スクロール５１の公転旋回運動が進み、旋回スクロール側ラップ６１が内側ポート開口部７２上から離れると、内側ポート開口部７２は内側ポート側圧縮室１１５に対して開口する。これにより、内側ポート開口部７２は、容量制御弁７６が開いている状態の場合には、内側ポート側圧縮室１１５と、当該内側ポート側圧縮室１１５の外部とを連通させることができ、内側ポート側圧縮室１１５内の冷媒ガスは、内側ポート７１から内側ポート側圧縮室１１５の外部に流出する。
【００８６】
図８−３は、図８−２の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。さらに、旋回スクロール５１の公転旋回運動が進んだ場合でも、内側ポート開口部７２が内側ポート側圧縮室１１５に開口している場合には、内側ポート側圧縮室１１５内の冷媒ガスは内側ポート７１から流出する。同様に、外側ポート開口部１１３が外側ポート側圧縮室１１６に開口している場合には、外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスは外側ポート１１２から流出する。また、旋回スクロール５１の公転旋回運動が進むことにより、固定スクロール１１１と旋回スクロール５１とのそれぞれのラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが離間した場合には、この部分で内側ポート側圧縮室１１５と外側ポート側圧縮室１１６とは連通する。このように、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが離間した場合でも、内側ポート開口部７２が内側ポート側圧縮室１１５に開口し、外側ポート開口部１１３が外側ポート側圧縮室１１６に開口している場合には、大部分の冷媒ガスは、内側ポート７１や外側ポート１１２から外部に流出する。
【００８７】
旋回スクロール５１の公転旋回運動がさらに進むと、外側ポート側圧縮室１１６は、固定スクロール１１１の渦の方向に沿って内側端部４６の方向に向かう。これにより、外側ポート側圧縮室１１６は外側ポートか１１２ら離れる。即ち、外側ポート１１２と外側ポート側圧縮室１１６とは遮断される。また、この状態で、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが離間し、内側ポート側圧縮室１１５と外側ポート側圧縮室１１６とが連通している場合には、外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスは、この部分を通って内側ポート側圧縮室１１５内に流れる。
【００８８】
例えば、固定スクロール３１のラップ段差部４３と、旋回スクロール５１の端板段差部５３とが離間している場合には、外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスは、ラップ段差部４３と端板段差部５３との間を通って、内側ポート側圧縮室１１５内に流れる。即ち、ラップ段差部４３と端板段差部５３とが離間している場合において、外側ポート側圧縮室１１６と外側ポート１１２とが遮断されている場合には、外側ポート側圧縮室１１６は内側ポート側圧縮室１１５にのみ連通している。このため、旋回スクロール５１の公転旋回運動が進み、外側ポート側圧縮室１１６の容積が小さくなった場合には外側ポート側圧縮室１１６内の圧力は高くなるため、この外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスはラップ段差部４３と端板段差部５３との間を通って、内側ポート側圧縮室１１５内に流れる。このように、内側ポート側圧縮室１１５内に流れた冷媒ガスは、内側ポート側圧縮室１１５に開口した内側ポート７１より、外部に流出する。
【００８９】
図８−４は、図８−３の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。旋回スクロール５１が、さらに公転旋回運動をすると、固定スクロール３１と旋回スクロール５１とのそれぞれのラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とは再び係合する。これにより、内側ポート側圧縮室１１５と外側ポート側圧縮室１１６とは遮断され、外側ポート側圧縮室１１６は、外側ポート側圧縮室１１６以外の部分と隔離された状態になる。このため、外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスは、内側ポート側圧縮室１１５内には流れなくなる。一方、内側ポート側圧縮室１１５と外側ポート側圧縮室１１６とが遮断された後でも、内側ポート７１は、しばらくの間は内側ポート側圧縮室１１５に開口している。このため、内側ポート側圧縮室１１５内の冷媒ガスは、内側ポート７１を通って内側ポート側圧縮室１１５の外部に流出する。
【００９０】
図８−５は、図８−４の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。旋回スクロール５１が、さらに公転旋回運動をすると、内側ポート側圧縮室１１５と外側ポート側圧縮室１１６とは遮断された状態のまま、内側ポート７１が閉じられる。つまり、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすることにより、旋回スクロール５１の旋回スクロール側ラップ６１が内側ポート開口部７２上に位置し、内側ポート７１は閉じられる。これにより、内側ポート開口部７２は、内側ポート側圧縮室１１５に対して遮断される。このように、内側ポート開口部７２が内側ポート側圧縮室１１５に対して遮断されることにより、内側ポート側圧縮室１１５は、外側ポート側圧縮室１１６と同様に外部と遮断される。従って、内側ポート側圧縮室１１５と外側ポート側圧縮室１１６とは、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすることにより、外部と遮断された状態で内部の冷媒ガスが圧縮される。
【００９１】
図９は、内側ポート及び外側ポートの開閉と、ラップ段差部及び端板段差部の係合との関係を示す説明図である。旋回スクロール５１の公転旋回時における作用をまとめると、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすると、外側ポート１１２が開口し（ｉ）、外側ポート側圧縮室１１６は外側ポート１１２に連通する（ｊ）。これにより、外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスは、外側ポート１１２から外部に流出する。その後、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが係合した後（ｋ）、内側ポート７１が開口し（ｌ）、内側ポート側圧縮室１１５は、内側ポート７１に連通する（ｍ）。これにより、内側ポート側圧縮室１１５内の冷媒ガスは、内側ポート７１から外部に流出する。その後、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすることにより、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とは離間し（ｎ）、外側ポート１１２を閉じる（ｏ）。この状態では、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが離間しているため、外側ポート側圧縮室１１６の冷媒ガスは、この部分を通って内側ポート側圧縮室１１５内に流れて、内側ポート７１から外部に流出する。即ち、外側ポート側圧縮室１１６の冷媒ガスは、内側ポート側圧縮室１１５を介して内側ポート７１から外部に流出する。
【００９２】
さらに、その後、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすることにより、内側ポート７１が開口した状態で、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが再び係合すると（ｐ）、内側ポート側圧縮室１１５と外側ポート側圧縮室１１６とは遮断される。このため、外側ポート側圧縮室１１６は、内側ポート７１に連通しなくなり、外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスは圧縮される（ｑ）。内側ポート７１や外側ポート１１２、ラップ段差部４３、６３、及び端板段差部３３、５３の近傍に位置する内側ポート側圧縮室１１５と外側ポート側圧縮室１１６とは、旋回スクロール５１の公転旋回運動時には、これらが繰り返される。
【００９３】
以上のスクロール圧縮機１は、内側ポート７１の開口や遮断の時期よりも早い時期に、外側ポート側圧縮室１１６と、外側ポート側圧縮室１１６の外部との開口や遮断が可能な外側ポート１１２を形成している。つまり、外側ポート１１２は、固定スクロール側ラップ４１の形状である渦巻きの流れ方向において、内側ポート７１が形成されている位置よりも、冷媒ガスの圧縮時に圧力が上昇しない位置に形成されている。これにより、外側ポート１１２が形成される位置では、固定スクロール側ラップ４１に対する圧力が小さいので、外側ポート１１２を設けた場合に固定スクロール側ラップ４１と固定スクロール側端板３２との接続部分に生じる応力も小さくなる。また、外側ポート１１２を設けることにより、圧縮室８０内の冷媒ガスを、より確実に圧縮室８０の外部に流出させることができる。この結果、固定スクロール側ラップ４１の高さを変化させて圧縮比を高めると共にポートを設けて容量制御を行なう場合に、より確実に容量制御の性能を確保しつつ、固定スクロール側ラップ４１と固定スクロール側端板３２との接続部分の強度の低下を抑制することができる。
【００９４】
また、内側ポート７１の開口面積は、外側ポート１１２の開口面積よりも大きくなっているので、より多くの冷媒ガスを圧縮室８０内から圧縮室８０の外部に流出させることができる。つまり、固定スクロール１１１に上述した外側ポート１１２を設けた場合、内側ポート７１よりも早い時期に外側ポート１１２は遮断するので、それ以降は、外側ポート１１２が開口している外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスは、離間した上記各段差部の部分から内側ポート７１が開口している内側ポート側圧縮室１１５内に流れ、内側ポート７１から流出する。このため、外側ポート１１２には、外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスのみが流れるが、内側ポート７１には、内側ポート側圧縮室１１５内の冷媒ガスと、外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスが流れるので、内側ポート７１の方が、冷媒ガスが流れる量が多くなっている。従って、内側ポート７１の開口面積を、外側ポート１１２の開口面積よりも大きくすることにより、容易に２つの圧縮室８０内の冷媒ガスを内側ポート７１から圧縮室８０の外部に流出させることができる。この結果、固定スクロール側ラップ４１の高さを変化させて圧縮比を高めると共にポートを設けて容量制御を行なう場合に、より確実に容量制御の性能を確保しつつ、固定スクロール側ラップ４１と固定スクロール側端板３２との接続部分の強度の低下を抑制することができる。
【実施例３】
【００９５】
実施例３に係るスクロール圧縮機は、実施例２に係るスクロール圧縮機と略同様の構成であるが、内側ポートを固定スクロール側端板の端板段差部付近に開口させている点に特徴がある。他の構成は実施例２と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。図１０は、本発明の実施例３に係るスクロール圧縮機が有する固定スクロールの平面図である。同図に示す固定スクロール１２１には、実施例２に係るスクロール圧縮機１が有する固定スクロール１１１と同様に、内側ポート１２２と外側ポート１１２とが形成されている。このうち、内側ポート１２２は、固定スクロール側端板３２の端板段差部３３の近傍における端板厚部３４の圧縮室側面３７で、且つ、当該圧縮室側面３７に接続される高ラップ部４４と圧縮室側面３７との接続部分に、内側ポート開口部１２３が形成されて設けられている。内側ポート開口部１２３は、このように高ラップ部４４と圧縮室側面３７との接続部分付近に形成されているため、内側ポート開口部１２３は、高ラップ部４４における湾曲形状の内側に位置しており、固定スクロール側ラップ４１の腹側に位置している。
【００９６】
図１１は、図１０のＤ部詳細図である。この内側ポート開口部１２３は、詳しくは上記の位置において、さらに、固定スクロール側端板３２の圧縮室側面３７における、旋回スクロール５１の公転旋回時にチップシール６８が摺動する領域である摺動領域以外の部分に形成されている。つまり、内側ポート開口部１２３は、固定スクロール側端板３２の圧縮室側面３７において、固定スクロール１２１と旋回スクロール５１とを組み合わせて旋回スクロール５１を公転旋回運動をさせた際に、旋回スクロール側ラップ６１の低ラップ部６５に設けられるチップシール６８が摺動する領域である摺動領域以外の部分、即ち、チップシール６８が摺動をしない領域である非摺動領域１２５に形成されている。
【００９７】
内側ポート開口部１２３がこの位置に形成されることにより、旋回スクロール５１の公転旋回時における圧縮室８０に対する内側ポート１２２の開口が旋回スクロール側ラップ６１により遮断される時期と、固定スクロール側ラップ４１のラップ段差部４３と旋回スクロール側端板５２の端板段差部５３との離間、及び旋回スクロール側ラップ６１のラップ段差部６３と固定スクロール側端板３２の端板段差部３３との離間が終了する時期とは、ほぼ同一の時期になっている。
【００９８】
図１２−１〜図１２−５は、固定スクロールと旋回スクロールとを組み合わせた状態での動作を示す説明図である。この実施例３に係るスクロール圧縮機１は以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。旋回スクロール５１が公転旋回運動をすると、内側ポート側圧縮室１１５と外側ポート側圧縮室１１６とを見た場合、内側ポート側圧縮室１１５に内側ポート１２２が開口するよりも、外側ポート側圧縮室１１６に開口可能に形成された外側ポート１１２の方が、早く開口する。これにより、外側ポート開口部１１３は、容量制御弁７６が開いている状態の場合には、外側ポート側圧縮室１１６と、当該外側ポート側圧縮室１１６の外部とを連通させることができ、外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスは、外側ポート１１２を通って外側ポート側圧縮室１１６の外部に流出する。
【００９９】
また、この状態では、外側ポート側圧縮室１１６と内側ポート側圧縮室１１５とは、遮断されているため、内側ポート側圧縮室１１５は、密閉されて外部と遮断されており、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすることにより、内側ポート側圧縮室１１５は容積が小さくなる（図１２−１）。
【０１００】
図１２−２は、図１２−１の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。旋回スクロール５１の公転旋回運動が進むと、圧縮室８０は容積が小さくなりながら、渦巻きの中心方向に移動をする。また、旋回スクロール５１の公転旋回運動が進み、旋回スクロール側ラップ６１が内側ポート開口部１２３上から離れると、内側ポート開口部１２３は内側ポート側圧縮室１１５に対して開口する。これにより、内側ポート開口部１２３は、容量制御弁７６が開いている状態の場合には、内側ポート側圧縮室１１５と、当該内側ポート側圧縮室１１５の外部とを連通させることができ、内側ポート側圧縮室１１５内の冷媒ガスは、内側ポート１２２から内側ポート側圧縮室１１５の外部に流出する。
【０１０１】
また、このように外側ポート１１２と内側ポート１２２の双方が開口し始めた段階では、固定スクロール側ラップ４１のラップ段差部４３と旋回スクロール側端板５２の端板段差部５３、及び旋回スクロール側ラップ６１のラップ段差部６３と固定スクロール側端板３２の端板段差部３３は係合しているため、外側ポート側圧縮室１１６と内側ポート側圧縮室１１５とは、遮断されている。
【０１０２】
図１２−３は、図１２−２の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。さらに、旋回スクロール５１の公転旋回運動が進んだ場合でも、内側ポート開口部１２３が内側ポート側圧縮室１１５に開口している場合には、内側ポート側圧縮室１１５内の冷媒ガスは内側ポート１２２から流出する。同様に、外側ポート開口部１１３が外側ポート側圧縮室１１６に開口している場合には、外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスは外側ポート１１２から流出する。また、旋回スクロール５１の公転旋回運動が進むことにより、固定スクロール１２１と旋回スクロール５１とのそれぞれのラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが離間した場合には、この部分で内側ポート側圧縮室１１５と外側ポート側圧縮室１１６とは連通する。このように、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが離間した場合でも、内側ポート開口部１２３が内側ポート側圧縮室１１５に開口し、外側ポート開口部１１３が外側ポート側圧縮室１１６に開口している場合には、大部分の冷媒ガスは、内側ポート１２２や外側ポート１１２から外部に流出する。
【０１０３】
図１２−４は、図１２−３の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。旋回スクロール５１の公転旋回運動がさらに進むと、外側ポート側圧縮室１１６は、固定スクロール１２１の渦の方向に沿って内側端部４６の方向に向かう。これにより、外側ポート側圧縮室１１６は外側ポート１１２から離れる。即ち、外側ポート１１２と外側ポート側圧縮室１１６とは遮断される。また、この状態で、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが離間し、内側ポート側圧縮室１１５と外側ポート側圧縮室１１６とが連通している場合には、外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスは、この部分を通って内側ポート側圧縮室１１５内に流れる。
【０１０４】
例えば、固定スクロール１２１のラップ段差部４３と、旋回スクロール５１の端板段差部５３とが離間している場合には、外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスは、ラップ段差部４３と端板段差部５３との間を通って、内側ポート側圧縮室１１５内に流れる。即ち、ラップ段差部４３と端板段差部５３とが離間している場合において、外側ポート側圧縮室１１６と外側ポート１１２とが遮断されている場合には、外側ポート側圧縮室１１６は内側ポート側圧縮室１１５にのみ連通している。このため、旋回スクロール５１の公転旋回運動が進み、外側ポート側圧縮室１１６の容積が小さくなった場合には外側ポート側圧縮室１１６内の圧力は高くなるため、この外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスはラップ段差部４３と端板段差部５３との間を通って、内側ポート側圧縮室１１５内に流れる。このように、内側ポート側圧縮室１１５内に流れた冷媒ガスは、内側ポート側圧縮室１１５に開口した内側ポート１２２より、外部に流出する。
【０１０５】
図１２−５は、図１２−４の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。旋回スクロール５１が、さらに公転旋回運動をすると、内側ポート側圧縮室１１５は内側ポート１２２から離れ、内側ポート１２２が閉じられると同時に、固定スクロール１２１と旋回スクロール５１とのそれぞれのラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが再び係合する。これにより、内側ポート開口部１２３が内側ポート側圧縮室１１５に対して遮断されると同時に、内側ポート側圧縮室１１５と外側ポート側圧縮室１１６とは遮断される。このため、内側ポート側圧縮室１１５と外側ポート側圧縮室１１６とは、同時に外部と遮断される。従って、内側ポート側圧縮室１１５と外側ポート側圧縮室１１６とは、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすることにより、外部と遮断された状態で内部の冷媒ガスが圧縮される。
【０１０６】
図１３は、内側ポート及び外側ポートの開閉と、ラップ段差部及び端板段差部の係合との関係を示す説明図である。旋回スクロール５１の公転旋回時における作用をまとめると、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすると、外側ポート１１２が開口し（ｒ）、外側ポート側圧縮室１１６は外側ポート１１２に連通する（ｓ）。これにより、外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスは、外側ポート１１２から外部に流出する。その後、内側ポート１２２が開口すると同時に（ｔ）、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが係合する（ｕ）。これにより、内側ポート側圧縮室１１５は、内側ポート１２２に連通し（ｖ）、内側ポート側圧縮室１１５内の冷媒ガスは、内側ポート１２２から外部に流出する。その後、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすることにより、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とは離間し（ｗ）、外側ポート１１２を閉じる（ｘ）。この状態では、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが離間しているため、外側ポート側圧縮室１１６の冷媒ガスは、この部分を通って内側ポート側圧縮室１１５内に流れて、内側ポート１２２から外部に流出する。即ち、外側ポート側圧縮室１１６の冷媒ガスは、内側ポート側圧縮室１１５を介して内側ポート１２２から外部に流出する。
【０１０７】
さらに、その後、旋回スクロール５１が公転旋回運動をすることにより、内側ポート１２２を閉じると同時に（ｙ）、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３とが再び係合する（ｚ）。これにより、内側ポート開口部１２３が内側ポート側圧縮室１１５に対して遮断されると同時に、内側ポート側圧縮室１１５と外側ポート側圧縮室１１６とは遮断される。このため、内側ポート側圧縮室１１５内の冷媒ガスと外側ポート側圧縮室１１６内の冷媒ガスとは、同時に圧縮される。内側ポート１２２や外側ポート１１２、ラップ段差部４３、６３、及び端板段差部３３、５３の近傍に位置する内側ポート側圧縮室１１５と外側ポート側圧縮室１１６とは、旋回スクロール５１の公転旋回運動時には、これらが繰り返される。
【０１０８】
以上のスクロール圧縮機１は、内側ポート１２２の開口が遮断される時期と、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３との離間が終了する時期とが同一の時期になっているので、より確実にアンバランスを低減させることができる。つまり、内側ポート１２２の開口が遮断される時期が、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３との離間が終了する時期よりも遅い場合、内側ポート側圧縮室１１５のみから冷媒ガスが外部に流出し、外側ポート側圧縮室１１６からは冷媒ガスが流出しないため、外側ポート側圧縮室１１６内の圧力は内側ポート側圧縮室１１５内の圧力よりも高くなる。このため、この期間はアンバランスが発生する虞があるが、内側ポート１２２の開口が遮断される時期と、ラップ段差部４３、６３と端板段差部３３、５３との離間が終了する時期とを同一の時期にすることにより、このようなアンバランスを抑制することができる。この結果、固定スクロール側ラップ４１の高さを変化させて圧縮比を高めると共にポートを設けて容量制御を行なう場合に、固定スクロール側ラップ４１と固定スクロール側端板３２との接続部分の強度の低下を抑制すると共に、より確実に容量制御の性能を確保することができる。
【０１０９】
また、内側ポート開口部１２３は、固定スクロール側端板３２の圧縮室側面３７における、旋回スクロール側ラップ６１に設けられたチップシール６８の摺動領域以外の部分である非摺動領域１２５に形成されている。このため、旋回スクロール５１の公転旋回時にチップシール６８が内側ポート開口部１２３を摺動する際におけるチップシール６８の摩耗を抑制することができる。この結果、チップシール６８による密閉性能を長時間維持することができ、スクロール圧縮機１の圧縮性能を長時間維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
以上のように、本発明に係るスクロール圧縮機は、圧縮比を向上させたスクロール圧縮機に有用であり、特に、容量制御を行なう場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の実施例１に係るスクロール圧縮機の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図５−１】固定スクロールと旋回スクロールとを組み合わせた状態での動作を示す説明図である。
【図５−２】図５−１の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。
【図５−３】図５−２の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。
【図５−４】図５−３の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。
【図５−５】図５−４の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。
【図６】内側ポートの開閉と、ラップ段差部及び端板段差部の係合との関係を示す説明図である。
【図７】本発明の実施例２に係るスクロール圧縮機が有する固定スクロールの平面図である。
【図８−１】固定スクロールと旋回スクロールとを組み合わせた状態での動作を示す説明図である。
【図８−２】図８−１の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。
【図８−３】図８−２の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。
【図８−４】図８−３の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。
【図８−５】図８−４の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。
【図９】内側ポート及び外側ポートの開閉と、ラップ段差部及び端板段差部の係合との関係を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施例３に係るスクロール圧縮機が有する固定スクロールの平面図である。
【図１１】図１０のＤ部詳細図である。
【図１２−１】固定スクロールと旋回スクロールとを組み合わせた状態での動作を示す説明図である。
【図１２−２】図１２−１の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。
【図１２−３】図１２−２の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。
【図１２−４】図１２−３の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。
【図１２−５】図１２−４の状態から旋回スクロールの公転旋回運動が進んだ状態を示す説明図である。
【図１３】内側ポート及び外側ポートの開閉と、ラップ段差部及び端板段差部の係合との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１  スクロール圧縮機
５  ハウジング
６  スクロール側ハウジング
７  シャフト側ハウジング
８  隔壁部
１１  吸入口
１２  吐出口
１５、９９  スクリュー
１８  軸受
２０  シールハウジング
２１  シール部
３０  スクロール
３１、１１１、１２１  固定スクロール
３２  固定スクロール側端板
３３、５３  端板段差部
３４、５４  端板厚部
３５、５５  端板薄部
３６  吐出ポート
３７、５７  圧縮室側面
３８  外側面
４１  固定スクロール側ラップ
４２、６２  ラップ先端
４３、６３  ラップ段差部
４４、６４  高ラップ部
４５、６５  低ラップ部
４６、６６  内側端部
４７、６７  外側端部
４８、６８  チップシール
５１  旋回スクロール
５２  旋回スクロール側端板
６１  旋回スクロール側ラップ
７１、１２２  内側ポート
７２、１２３  内側ポート開口部
７５  吐出弁
７６  容量制御弁
８０  圧縮室
８１  ポート側圧縮室
８２  隔離側圧縮室
８５  ボス
８６  切欠部
８７  シャフト
８８  偏心部
９０  ドライブッシュ
９１  バランスウェイト
９５  スラスト方向支持部材
９６  自転阻止機構
９７  固定スクロール支持部材
９８  吐出通路
１１２  外側ポート
１１３  外側ポート開口部
１１５  内側ポート側圧縮室
１１６  外側ポート側圧縮室
１２５  非摺動領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図５−４】
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【図５−５】
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【図６】
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【図７】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図８−３】
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【図８−４】
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【図８−５】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２−１】
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【図１２−２】
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【図１２−３】
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【図１２−４】
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【図１２−５】
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【図１３】
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