(57)【要約】【課題】  熱膨張および圧力変形を考慮して運転時のチップ隙間を最適化し、圧縮漏れを低減して圧縮効率を向上させ、高性能化を実現することができる三次元圧縮が可能なスクロール圧縮機を提供することを目的とする。【解決手段】  渦巻き状ラップ１３ｂの先端面１３ｃ，１３ｄとボトム面とに段部１３ｅを有し、渦巻き状ラップ１３ｂの外周側におけるラップ高さが内周側ラップ高さよりも高くされ、渦巻き状ラップ１３ｂの周方向およびラップ高さ方向に圧縮ができる三次元圧縮が可能なスクロール圧縮機において、段部１３ｅよりも内周側の渦巻き状ラップ１３ｂの高さが、渦巻き状ラップ１３ｂの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされ、段部１３よりも内周側において、渦巻き状ラップのチップ隙間Δｉが、渦巻き状ラップ１３ｂの中心側に向って漸次大きくされる。【選択図】      図４
2008163895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定端板の一面に固定渦巻き状ラップが立設される固定スクロール部材と、旋回端板の一面に旋回渦巻き状ラップが立設され、前記固定スクロール部材に対して自転を阻止されつつ公転旋回駆動可能に組み合わされる旋回スクロール部材と、を備え、
前記固定スクロール部材および前記旋回スクロール部材は、各々の前記渦巻き状ラップの先端面とボトム面とにそれぞれ段部を有し、前記渦巻き状ラップの外周側におけるラップ高さが内周側ラップ高さよりも高くされ、
前記渦巻き状ラップの周方向およびラップ高さ方向に圧縮ができる三次元圧縮が可能な構成とされたスクロール圧縮機において、
少なくとも前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップの高さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされ、少なくとも前記段部よりも内周側において、該渦巻き状ラップのチップ隙間が、該渦巻き状ラップの中心側に向って漸次大きくされることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
固定端板の一面に固定渦巻き状ラップが立設される固定スクロール部材と、旋回端板の一面に旋回渦巻き状ラップが立設され、前記固定スクロール部材に対して自転を阻止されつつ公転旋回駆動可能に組み合わされる旋回スクロール部材と、を備え、
前記固定スクロール部材および前記旋回スクロール部材は、各々の前記渦巻き状ラップの先端面とボトム面とにそれぞれ段部を有し、前記渦巻き状ラップの外周側におけるラップ高さが内周側のラップ高さよりも高くされ、
前記渦巻き状ラップの周方向およびラップ高さ方向に圧縮ができる三次元圧縮が可能な構成とされたスクロール圧縮機において、
前記段部よりも外周側の前記渦巻き状ラップの高さおよび内周側の前記渦巻き状ラップの高さが、該渦巻き状ラップの中心側に向ってそれぞれ段階的または連続的に漸次低くされ、各々の前記渦巻き状ラップのチップ隙間が該渦巻き状ラップの外周側から中心側に向ってそれぞれ漸次大きくされることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記段部よりも外周側の前記渦巻き状ラップの最大チップ隙間Δｏと、前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップの最小チップ隙間Δｉとの関係が、Δｏ≦Δｉとされることを特徴とする請求項１または２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記段部よりも外周側の前記渦巻き状ラップの高さが該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされるときの勾配Εｏと、前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップの高さが該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされるときの勾配Εｉとの関係が、Εｏ＜Εｉとされることを特徴とする請求項２または３に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップの高さが該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされるときの勾配が、該渦巻き状ラップの中心側に向って漸次大きくされることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
少なくとも前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップには、その先端面に設けられたチップシール溝にチップシール部材が嵌装され、該チップシール部材が嵌装される位置の外周端側近傍に、前記チップ隙間を段階的に変化させる段差の１つが設けられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記段差の高さが、前記チップ隙間を段階的に変化させる他の段差の高さよりも高くされることを特徴とする請求項６に記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
固定端板の一面に固定渦巻き状ラップが立設される固定スクロール部材と、旋回端板の一面に旋回渦巻き状ラップが立設され、前記固定スクロール部材に対して自転を阻止されつつ公転旋回駆動可能に組み合わされる旋回スクロール部材と、を備え、
前記固定スクロール部材および前記旋回スクロール部材は、各々の前記渦巻き状ラップの先端面とボトム面とにそれぞれ段部を有し、前記渦巻き状ラップの外周側におけるラップ高さが内周側のラップ高さよりも高くされ、
前記各渦巻き状ラップには、それぞれその先端面に設けられたチップシール溝にチップシール部材が嵌装され、
前記渦巻き状ラップの周方向およびラップ高さ方向に圧縮ができる三次元圧縮が可能な構成とされたスクロール圧縮機において、
前記段部よりも外周側の前記渦巻き状ラップに嵌装された外周側チップシール部材の頂面とラップ先端面間の段差εｏと、前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップに嵌装された内周側チップシール部材の頂面とラップ先端面間の段差εｉとの関係が、εｏ＜εｉとされることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項９】
前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップに設けられる内周側チップシール溝の深さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くされ、
前記段差εｉが、該渦巻き状ラップの外周側から中心側に向って漸次大きくされることを特徴とする請求項８に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１０】
前記段部よりも外周側の前記渦巻き状ラップに設けられる外周側チップシール溝の深さおよび前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップに設けられる内周側チップシール溝の深さが、各々の前記渦巻き状ラップの中心側に向ってそれぞれ段階的または連続的に漸次深くされ、
前記段差εｏおよびεｉが、各々の前記渦巻き状ラップの外周側から中心側に向ってそれぞれ漸次大きくされることを特徴とする請求項８に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１１】
前記内周側チップシール溝の深さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くされることに対応して、前記段部よりも内周側の渦巻き状ラップの高さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされ、
前記内周側チップシール溝の深さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くされるときの勾配Εｇと、前記渦巻き状ラップの高さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされるときの勾配Εｒとの関係が、Εｇ＞Εｒとされることを特徴とする請求項９または１０に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１２】
前記内周側および前記外周側チップシール溝の深さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くされることに対応して、前記内周側および前記外周側の前記渦巻き状ラップの高さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされ、
前記内周側および前記外周側チップシール溝の深さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くされるときの勾配Εｇと、前記内周側および前記外周側の前記渦巻き状ラップの高さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされるときの勾配Εｒとの関係が、それぞれΕｇ＞Εｒとされることを特徴とする請求項９または１０に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１３】
前記段部よりも外周側の前記渦巻き状ラップに設けられる外周側チップシール溝の深さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くされ、
前記段差εｏが、該渦巻き状ラップの外周側から内周側に向って漸次大きくされるとともに、
前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップに設けられるチップシール溝の深さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くされることに対応して、前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップの高さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされ、
前記内周側チップシール溝の深さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くされるときの勾配Εｇと、前記渦巻き状ラップの高さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされるときの勾配Εｒとの関係が、Εｇ＞Εｒとされることを特徴とする請求項８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、スクロール部材における渦巻き状ラップの外周側ラップ高さを内周側ラップ高さよりも高くし、渦巻き状ラップの周方向およびラップ高さ方向に圧縮ができる三次元圧縮が可能なスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、スクロール圧縮機において、固定端板の一面に固定渦巻き状ラップが立設される固定スクロール部材と、旋回端板の一面に旋回渦巻き状ラップが立設され、固定スクロール部材に対して自転を阻止されつつ公転旋回駆動可能に組み合わされる旋回スクロール部材と、を備え、固定スクロール部材および旋回スクロール部材に、各々の渦巻き状ラップの先端面とボトム面とにそれぞれ段部を設け、渦巻き状ラップの外周側におけるラップ高さを内周側のラップ高さよりも高くし、渦巻き状ラップの周方向およびラップ高さ方向に圧縮ができる三次元圧縮が可能な構成とされたスクロール圧縮機が開発されている。
上記スクロール圧縮機は、圧縮機の外径を大型化することなく、圧縮比を高め、圧縮性能を向上させることができる特長を有する。
【０００３】
このようなスクロール圧縮機において、圧縮時のガス漏れに影響を与え、圧縮効率を左右する渦巻き状ラップの先端面とボトム面間のチップ隙間（チップクリアランス）の設定に関し、一対のスクロール部材の熱膨張量の大きさを考慮の上、渦巻き状ラップの段部よりも内周側のチップ隙間を、段部よりも外周側のチップ隙間よりも大きくしたものが提案されている（特許文献１，２参照）
【特許文献１】特開２００２−５０５２号公報
【特許文献２】特開２００５−５０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、段部の外周側と内周側とでチップ隙間の大きさを変え、内周側のチップ隙間を大きくすることによって、熱膨張を考慮して運転時のチップ隙間を、ある程度最適化することは可能である。これによって、圧縮時のガス漏れを低減し、圧縮効率の向上を図ることができる。
しかしながら、熱膨張による影響に関して、上記特許文献のものでは、吸入温度から吐出温度までの連続的な温度勾配に対する追従は困難であり、温度勾配に対応してチップ隙間を最適化し、圧縮性能を向上させるには、まだまだ不十分である。また、スクロール部材における渦巻き状ラップの先端面とボトム面とに段部を設けた場合、端板の厚さは、外周側が薄く、内周側が厚くなるため、端板の圧力変形は、端板の厚さが一様なもののように、圧力上昇と変形量とが略比例するような関係にはならない。従って、これらの事情を考慮したチップ隙間の設定が必要となる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、熱膨張および圧力変形を考慮して運転時のチップ隙間を最適化し、圧縮漏れを低減して圧縮効率を向上させ、高性能化を実現することができる三次元圧縮が可能な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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるスクロール圧縮機は、固定端板の一面に固定渦巻き状ラップが立設される固定スクロール部材と、旋回端板の一面に旋回渦巻き状ラップが立設され、前記固定スクロール部材に対して自転を阻止されつつ公転旋回駆動可能に組み合わされる旋回スクロール部材と、を備え、前記固定スクロール部材および前記旋回スクロール部材は、各々の前記渦巻き状ラップの先端面とボトム面とにそれぞれ段部を有し、前記渦巻き状ラップの外周側におけるラップ高さが内周側ラップ高さよりも高くされ、前記渦巻き状ラップの周方向およびラップ高さ方向に圧縮ができる三次元圧縮が可能な構成とされたスクロール圧縮機において、少なくとも前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップの高さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされ、少なくとも前記段部よりも内周側において、該渦巻き状ラップのチップ隙間が、該渦巻き状ラップの中心側に向って漸次大きくされることを特徴とする。
【０００７】
渦巻き状ラップの先端面とボトム面とにそれぞれ段部を設け、渦巻き状ラップにおける外周側の高さを高くすることにより、渦巻き状ラップの周方向およびラップ高さ方向に三次元圧縮を可能としたスクロール圧縮機では、渦巻き状ラップの熱膨張は、温度に略比例して段部よりも内周側の渦巻き状ラップの中心側ほど大きくなる。また、端板の圧力変形量は、段部よりも内周側の端板厚さが厚く、撓み難くなることから変形量は必ずしも圧力に比例して大きくならず比較的小さい。本発明では、これに対応させ、内周側渦巻き状ラップの高さをその中心側に向って段階的または連続的に漸次低くし、チップ隙間を渦巻き状ラップの中心側に向って漸次大きくしている。このため、高圧領域における高温域での連続的な温度勾配に対応して、内周側渦巻き状ラップの渦巻き方向における運転時のチップ隙間を最適化し、そのチップ隙間を小さくすることができる。従って、高圧領域でのチップ隙間からのガス漏れを低減し、効果的に圧縮効率を向上させ、三次元圧縮が可能なスクロール圧縮機の高性能化を図ることができる。
【０００８】
さらに、本発明にかかるスクロール圧縮機は、固定端板の一面に固定渦巻き状ラップが立設される固定スクロール部材と、旋回端板の一面に旋回渦巻き状ラップが立設され、前記固定スクロール部材に対して自転を阻止されつつ公転旋回駆動可能に組み合わされる旋回スクロール部材と、を備え、前記固定スクロール部材および前記旋回スクロール部材は、各々の前記渦巻き状ラップの先端面とボトム面とにそれぞれ段部を有し、前記渦巻き状ラップの外周側におけるラップ高さが内周側のラップ高さよりも高くされ、前記渦巻き状ラップの周方向およびラップ高さ方向に圧縮ができる三次元圧縮が可能な構成とされたスクロール圧縮機において、前記段部よりも外周側の前記渦巻き状ラップの高さおよび内周側の前記渦巻き状ラップの高さが、該渦巻き状ラップの中心側に向ってそれぞれ段階的または連続的に漸次低くされ、各々の前記渦巻き状ラップのチップ隙間が該渦巻き状ラップの外周側から中心側に向ってそれぞれ漸次大きくされることを特徴とする。
【０００９】
渦巻き状ラップの先端面とボトム面とにそれぞれ段部を設け、渦巻き状ラップにおける外周側の高さを高くすることにより、渦巻き状ラップの周方向およびラップ高さ方向に三次元圧縮を可能としたスクロール圧縮機では、渦巻き状ラップの熱膨張は、温度に略比例して段部よりも内周側の渦巻き状ラップの中心側ほど大きくなる。また、端板の圧力変形量は、段部よりも内周側の端板厚さが厚く、撓み難くなることから変形量は必ずしも圧力に比例して大きくならず比較的小さい。本発明では、これに対応させ、外周側および内周側渦巻き状ラップの高さをその中心側に向って段階的または連続的に漸次低くし、チップ隙間を渦巻き状ラップの外周側から中心側に向って漸次大きくしている。このため、吸入から吐出までの連続的な温度勾配に対応して、外周側および内周側渦巻き状ラップの渦巻き方向における運転時のチップ隙間を全範囲に亘り最適化し、そのチップ隙間を小さくすることができる。従って、吸入から吐出までの全領域においてチップ隙間からのガス漏れを低減し、圧縮効率を向上させ、三次元圧縮が可能なスクロール圧縮機の高性能化を図ることができる。
【００１０】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記段部よりも外周側の前記渦巻き状ラップの最大チップ隙間Δｏと、前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップの最小チップ隙間Δｉとの関係が、Δｏ≦Δｉとされることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、吸入から吐出までの連続的な温度勾配に対応させるべく、外周側渦巻き状ラップの最大チップ隙間Δｏと、内周側渦巻き状ラップの最小チップ隙間Δｉとの関係を、Δｏ≦Δｉとしているため、渦巻き状ラップの最外周から最内周までのチップ隙間を段階的または連続的に漸次大きくすることができる。従って、渦巻き状ラップの最外周から最内周までの全範囲に亘って運転時のチップ隙間を最適化し、そのチップ隙間を全体的に小さくすることができる。
【００１２】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記段部よりも外周側の前記渦巻き状ラップの高さが該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされるときの勾配Εｏと、前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップの高さが該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされるときの勾配Εｉとの関係が、Εｏ＜Εｉとされることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、吸入から吐出までの連続的な温度勾配に対応させるべく、外周側渦巻き状ラップの高さを段階的または連続的に漸次低くするときの勾配Εｏと、内周側渦巻き状ラップの高さを段階的または連続的に漸次低くするときの勾配Εｉとの関係を、Εｏ＜Εｉとしているため、渦巻き状ラップの最外周から最内周までのチップ隙間を段階的または連続的に、かつ、内周側の渦巻き状ラップほど大きな勾配で漸次大きくすることができる。従って、渦巻き状ラップの最外周から最内周までの全範囲に亘って運転時のチップ隙間を最適化し、そのチップ隙間を全体的に小さくすることができる。
【００１４】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップの高さが該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされるときの勾配が、該渦巻き状ラップの中心側に向って漸次大きくされることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、吸入から吐出までの連続的な温度勾配に対応させるべく、内周側渦巻き状ラップの高さを段階的または連続的に漸次低くするときの勾配を、渦巻き状ラップの中心側に向って漸次大きくしているため、渦巻き状ラップの最外周から最内周までのチップ隙間を段階的または連続的に、かつ、内周側渦巻き状ラップの中心側ほど大きな勾配で漸次大きくすることができる。従って、渦巻き状ラップの最外周から最内周までの全範囲に亘って運転時のチップ隙間を最適化し、そのチップ隙間を全体的に小さくすることができる。
【００１６】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、少なくとも前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップには、その先端面に設けられたチップシール溝にチップシール部材が嵌装され、該チップシール部材が嵌装される位置の外周端側近傍に、前記チップ隙間を段階的に変化させる段差の１つが設けられることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、外周側渦巻き状ラップと内周側渦巻き状ラップ間の段部によりチップシール部材に切れ目部分が生じ、これによりチップ隙間が大きくなるチップシール部材の外周端側近傍位置に、チップ隙間を変化させる段差の１つを設けているため、該段差により、段部よりも内周側の渦巻き状ラップの外周端部位におけるチップ隙間を低減することができる。従って、当該部位におけるガス漏れを低減し、圧縮効率を向上させることができる。
【００１８】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記段差の高さが、前記チップ隙間を段階的に変化させる他の段差の高さよりも高くされることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、内周側渦巻き状ラップの外周端部位に設ける段差の高さを、他の段差の高さよりも高くしているため、チップシール部材の切れ目部分のチップ隙間をより効果的に低減することができる。従って、当該部位におけるガス漏れを更に低減し、圧縮効率を向上させることができる。
【００２０】
さらに、本発明にかかるスクロール圧縮機は、固定端板の一面に固定渦巻き状ラップが立設される固定スクロール部材と、旋回端板の一面に旋回渦巻き状ラップが立設され、前記固定スクロール部材に対して自転を阻止されつつ公転旋回駆動可能に組み合わされる旋回スクロール部材と、を備え、前記固定スクロール部材および前記旋回スクロール部材は、各々の前記渦巻き状ラップの先端面とボトム面とにそれぞれ段部を有し、前記渦巻き状ラップの外周側におけるラップ高さが内周側のラップ高さよりも高くされ、前記各渦巻き状ラップには、それぞれその先端面に設けられたチップシール溝にチップシール部材が嵌装され、前記渦巻き状ラップの周方向およびラップ高さ方向に圧縮ができる三次元圧縮が可能な構成とされたスクロール圧縮機において、前記段部よりも外周側の前記渦巻き状ラップに嵌装された外周側チップシール部材の頂面とラップ先端面間の段差ε１と、前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップに嵌装された内周側チップシール部材の頂面とラップ先端面間の段差ε２との関係が、ε１＜ε２とされることを特徴とする。
【００２１】
渦巻き状ラップの先端面とボトム面とにそれぞれ段部を設け、渦巻き状ラップにおける外周側の高さを高くすることにより、渦巻き状ラップの周方向およびラップ高さ方向に三次元圧縮を可能としたスクロール圧縮機では、渦巻き状ラップの熱膨張は、温度に略比例して段部よりも内周側の渦巻き状ラップの中心側ほど大きくなる。また、端板の圧力変形量は、段部よりも内周側の端板厚さが厚く、撓み難くなることから変形量は必ずしも圧力に比例して大きくならず比較的小さい。同様に、渦巻き状ラップの先端面に嵌装されるチップシール部材も熱膨張し、このチップシール部材は、一般に樹脂製であることから、金属製の渦巻き状ラップよりも線膨張係数が大きい。本発明では、これらに対応させ、外周側チップシール部材の頂面とラップ先端面間の段差ε１と、内周側チップシール部材の頂面とラップ先端面間の段差ε２との関係を、ε１＜ε２としているため、チップシール部材の熱膨張によって定まる外周側渦巻き状ラップおよび内周側渦巻き状ラップの運転時のチップ隙間をそれぞれ最適化し、そのチップ隙間を全体的に小さくすることができる。従って、チップ隙間からのガス漏れを低減し、圧縮効率を向上させ、三次元圧縮が可能なスクロール圧縮機の高性能化を図ることができる。
【００２２】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップに設けられる内周側チップシール溝の深さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くされ、前記段差ε２が、該渦巻き状ラップの外周側から中心側に向って漸次大きくされることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、段部よりも内周側の渦巻き状ラップに嵌装されるチップシール部材の中心側ほど熱膨張が大きくなることに対応させ、内周側チップシール溝の深さを巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くし、段差ε２を内周側渦巻き状ラップの外周側から中心側に向って漸次大きくしている。このため、高圧領域における高温域での連続的な温度勾配に対応させて、チップシール部材の熱膨張によって定まる内周側渦巻き状ラップの渦巻き方向における運転時のチップ隙間を最適化し、そのチップ隙間を小さくすることができる。従って、高圧領域でのチップ隙間からのガス漏れを低減し、効果的に圧縮効率を向上させることができる。
【００２４】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記段部よりも外周側の前記渦巻き状ラップに設けられる外周側チップシール溝の深さおよび前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップに設けられる内周側チップシール溝の深さが、各々の前記渦巻き状ラップの中心側に向ってそれぞれ段階的または連続的に漸次深くされ、前記段差ε１およびε２が、各々の前記渦巻き状ラップの外周側から中心側に向ってそれぞれ漸次大きくされることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、外周側および内周側の渦巻き状ラップに嵌装される外周側および内周側チップシール部材の熱膨張が外周側から内周側の中心側に向って漸次大きくなることに対応させ、外周側チップシール溝および内周側チップシール溝の深さを渦巻き状ラップの中心側に向ってそれぞれ段階的または連続的に漸次深くし、段差ε１およびε２を渦巻き状ラップの外周側から中心側に向ってそれぞれ漸次大きくしている。このため、吸入から吐出までの連続的な温度勾配に対応させて、チップシール部材の熱膨張により定まる外周側および内周側渦巻き状ラップの渦巻き方向における運転時のチップ隙間を全範囲に亘り最適化し、そのチップ隙間を小さくすることができる。従って、吸入から吐出までの全領域においてチップ隙間からのガス漏れを低減し、圧縮効率を向上させることができる。
【００２６】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記内周側チップシール溝の深さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くされることに対応して、前記段部よりも内周側の渦巻き状ラップの高さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされ、前記内周側チップシール溝の深さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くされるときの勾配Εｇと、前記渦巻き状ラップの高さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされるときの勾配Εｒとの関係が、Εｇ＞Εｒとされることを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、内周側の渦巻き状ラップに嵌装される内周側チップシール部材の熱膨張が中心側に向って漸次大きくなることに対応させ、内周側チップシール溝の深さを、中心側に向って段階的または連続的に漸次深くすることに対応して、渦巻き状ラップの高さを中心側に向って段階的または連続的に漸次低くし、内周側チップシール溝の深さを中心側に向って段階的または連続的に漸次深くするときの勾配Εｇと、渦巻き状ラップの高さを中心側に向って段階的または連続的に漸次低くするときの勾配Εｒとの関係を、Εｇ＞Εｒとしている。このため、高圧高温領域での連続的な温度勾配に対応させて、チップシール部材の熱膨張により定まる外周側および内周側渦巻き状ラップの渦巻き方向における運転時のチップ隙間を全範囲に亘って最適化し、そのチップ隙間を小さくすることができる。従って、高圧領域においてチップ隙間からのガス漏れを低減し、圧縮効率を向上させることができる。
【００２８】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記内周側および前記外周側チップシール溝の深さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くされることに対応して、前記内周側および前記外周側の前記渦巻き状ラップの高さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされ、前記内周側および前記外周側チップシール溝の深さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くされるときの勾配Εｇと、前記内周側および前記外周側の前記渦巻き状ラップの高さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされるときの勾配Εｒとの関係が、それぞれΕｇ＞Εｒとされることを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、外周側および内周側の渦巻き状ラップに嵌装された外周側および内周側チップシール部材の熱膨張が外周側から内周側の中心側に向って漸次大きくなることに対応させ、内周側および外周側チップシール溝の深さを、中心側に向って段階的または連続的に漸次深くすることに対応して、渦巻き状ラップの高さを中心側に向って段階的または連続的に漸次低くし、内周側および外周側チップシール溝の深さを中心側に向って段階的または連続的に漸次深くするときの勾配Εｇと、渦巻き状ラップの高さを中心側に向って段階的または連続的に漸次低くするときの勾配Εｒとの関係を、それぞれΕｇ＞Εｒとしている。このため、吸入から吐出までの連続的な温度勾配に対応させて、チップシール部材の熱膨張により定まる外周側および内周側渦巻き状ラップの渦巻き方向における運転時のチップ隙間を全範囲に亘って最適化し、そのチップ隙間を小さくすることができる。従って、吸入から吐出までの全領域においてチップ隙間からのガス漏れを低減し、圧縮効率を向上させることができる。
【００３０】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記段部よりも外周側の前記渦巻き状ラップに設けられる外周側チップシール溝の深さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くされ、前記段差εｏが、該渦巻き状ラップの外周側から内周側に向って漸次大きくされるとともに、前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップに設けられるチップシール溝の深さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くされることに対応して、前記段部よりも内周側の前記渦巻き状ラップの高さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされ、前記内周側チップシール溝の深さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くされるときの勾配Εｇと、前記渦巻き状ラップの高さが、該渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次低くされるときの勾配Εｒとの関係が、Εｇ＞Εｒとされることを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、段部よりも外周側チップシール溝の深さを、渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くし、段差εｏを渦巻き状ラップの外周側から内周側に向って漸次大きくするとともに、段部よりも内周側のチップシール溝の深さを、渦巻き状ラップの中心側に向って段階的または連続的に漸次深くすることに対応して、渦巻き状ラップの高さを中心側に向って段階的または連続的に漸次低くし、内周側チップシール溝の深さを中心側に向って段階的または連続的に漸次深くするときの勾配Εｇと、渦巻き状ラップの高さを中心側に向って段階的または連続的に漸次低くするときの勾配Εｒとの関係を、Εｇ＞Εｒとしている。このため、比較的小さい外周側の温度勾配および比較的大きい内周側の温度勾配に対応されて、渦巻き状ラップの外周側および内周側における運転時のチップ隙間を、それぞれの温度勾配に対応させて最適化することができ、運転時のチップ隙間を可及的に小さくすることができる。
従って、吸入から吐出までの全領域においてチップ隙間からのガス漏れを低減し、圧縮効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によると、吸入から吐出までの連続的な温度勾配に対応して、渦巻き状ラップの渦巻き方向における運転時のチップ隙間を最適化し、そのチップ隙間を小さくすることができる。これによって、チップ隙間からのガス漏れを低減し、圧縮効率を向上させて高性能化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図４を用いて説明する。
図１には、スクロール圧縮機Ｓの部分縦断面図が示されている。このスクロール圧縮機Ｓは、密閉ハウジング１を備えた密閉形スクロール圧縮機Ｓであり、密閉ハウジング１の内部には、密閉ハウジング１内を高圧室ＨＲと低圧室ＬＲとに分離するディスチャージカバー２が設けられている。低圧室ＬＲ側には、圧縮機構３と電動モータ８とが設置されるとともに、吸入管６が接続されている。また、高圧室ＨＲ側には、吐出管７が接続されている。
【００３４】
圧縮機構３は、低圧室ＬＲ内において密閉ハウジング１に固定設置されるフレーム５上に設置される。この圧縮機構３は、フレーム５および下部フレーム４に、図示省略の軸受を介して支持されるクランク軸９により電動モータ８と連結され、電動モータ８の回転によって駆動される。
圧縮機構３は、一対の固定スクロール部材１２と、この固定スクロール１２に噛み合わされて圧縮室Ｃを形成する旋回スクロール部材１３と、を有する。固定スクロール部材１２は、中央部に吐出ポート１１を有し、フレーム５に固定設置され、一方、旋回スクロール部材１３は、クランク軸９の一端に設けられているクランクピン９ａにドライブブッシュを介して結合され、フレーム５上にオルダムリング等の自転阻止機構１０を介して自転を阻止されつつ公転旋回駆動可能に設置される。
【００３５】
固定スクロール部材１２は、図２（ａ）に示すように、端板１２ａの一側面に渦巻き状ラップ１２ｂが立設された構成となっている。旋回スクロール部材１３は、図２（ｂ）に示すように、固定スクロール部材１２と同様、端板１３ａの一側面に渦巻き状ラップ１３ｂが立設された構成となっており、特に渦巻き状ラップ１３ｂは、固定スクロール部材１２側の渦巻き状ラップ１２ｂと実質的に同一形状をなしている。旋回スクロール部材１３は、固定スクロール部材１２に対して相互に公転旋回半径だけ偏心され、かつ１８０度だけ位相をずらした状態で、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂ同士を噛み合わせて組み付けられる。
【００３６】
固定スクロール部材１２の端板１２ａには、渦巻き状ラップ１２ｂが立設された一側面に、渦巻き状ラップ１２ｂの渦巻き方向に沿って内周側で高く、外周側で低くなるよう形成された段部１２ｈが設けられる。また、旋回スクロール部材１３側の端板１３ａにも、固定スクロール部材１２の端板１２ａと同様、渦巻き状ラップ１３ｂが立設された一側面に、渦巻き状ラップ１３ｂの渦巻き方向に沿って内周側で高く、外周側で低くなるよう形成された段部１３ｈが設けられる。各段部１２ｈ，１３ｈは、それぞれ渦巻き状ラップ１２ｂ、１３ｂの渦巻き中心を基準として、例えば、各渦巻き状ラップ１２ｂ、１３ｂの外周端（吸入側）から内周側（吐出側）に向け、π（ｒａｄ）進んだ位置に設けられる。
【００３７】
端板１２ａのボトム面（歯底面）は、段部１２ｈが設けられることにより、内周側に形成される底の浅いボトム面１２ｆと外周側に形成される底の深いボトム面１２ｇとの２つの部位に分けられる。この隣り合うボトム面１２ｆ，１２ｇ間には、段部１２ｈを構成する垂直な連結面が存在されることとなる。
端板１３ａのボトム面（歯底面）も、上記端板１２ａと同様、段部１３ｈが設けられることにより、内周側に形成される底の浅いボトム面１３ｆと外周側に形成される底の深いボトム面１３ｇとの２つの部位に分けられる。この隣り合うボトム面１３ｆ，１３ｇ間には、段部１３ｈを構成する垂直な連結面が存在されることとなる。
【００３８】
また、固定スクロール部材１２側の渦巻き状ラップ１２ｂは、旋回スクロール部材１３の段部１３ｈに対応し、その渦巻き状ラップ１２ｂの先端面（チップ面）が２つの部位に分割され、かつ渦巻き方向の内周側で低く、外周側で高くなる段部１２ｅが設けられる。旋回スクロール部材１３側の渦巻き状ラップ１３ｂも、渦巻き状ラップ１２ｂと同様、固定スクロール部材１２の段部１２ｈに対応し、渦巻き状ラップ１３ｂの先端面（チップ面）が２つの部位に分割され、かつ渦巻き方向の内周側で低く、外周側で高くなる段部１３ｅが設けられる。
具体的には、渦巻き状ラップ１２ｂの先端面は、段部１２ｅにより、その内周側に形成される低位の先端面１２ｃと、外周側に形成される高位の先端面１２ｄとの２つの部位に分けられ、隣り合う先端面１２ｃ，１２ｄ間には、段部１２ｅを構成する垂直な連結面が存在することとなる。渦巻き状ラップ１３ｂの先端面も、上記渦巻き状ラップ１２ｂと同様、段部１３ｅにより、内周側に形成される低位の先端面１３ｃと、外周側に形成される高位の先端面１３ｄとの２つの部位に分けられ、隣り合う先端面１３ｃ，１３ｄ間には、段部１２ｅを構成する垂直な連結面が存在することとなる。
【００３９】
段部１２ｅを構成する連結面は、渦巻き状ラップ１２ｂを旋回スクロール部材１３の方向から見て、渦巻き状ラップ１２ｂの内外両側面に滑らかに連続し、渦巻き状ラップ１２ｂの肉厚に等しい直径を有する半円形をなしており、段部１３ｅを構成する連結面も、段部１２ｅを構成する連結面と同様、渦巻き状ラップ１３ｂの内外両側面に滑らかに連続し、渦巻き状ラップ１３ｂの肉厚に等しい直径を有する半円形をなしている。
段部１２ｈを構成する連結面は、端板１２ａを旋回軸方向から見て、旋回スクロール部材１３の旋回に伴って段部１３ｅを構成する連結面が描く包絡線に一致する円弧をなしており、段部１３ｈを構成する連結面も、段部１２ｅを構成する連結面が描く包絡線に一致する円弧をなしている。
【００４０】
また、固定スクロール部材１２の渦巻き状ラップ１２ｂには、その先端面１２ｃ，１２ｄに、段部１２ｅの近傍で２つに分割される内周側および外周側のチップシール部材１４ａ，１４ｂが設けられている。同様に、旋回スクロール部材１３の渦巻き状ラップ１３ｂにも、先端面１３ｃ，１３ｄに、段部１３ｅの近傍で２つに分割される外周側および内周側のチップシール部材１５ａ，１５ｂが設けられている。
これらのチップシール部材１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂは、渦巻き状ラップ１２ｂ，および１３ｂの先端面１２ｃ，１２ｄ，１３ｃ，１３ｄに設けられるチップシール溝１４ｃ，１４ｄ，１５ｃ，１５ｄに嵌装される。なお、チップシール部材１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂは、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂製とされる。
【００４１】
上記チップシール部材１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂは、旋回スクロール部材１２と固定スクロール部材１３との間において、その渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの先端面（チップ面）１２ｃ，１２ｄおよび１３ｃ，１３ｄと、ボトム面（歯底面）１２ｆ，１２ｇおよび１３ｆ，１３ｂとの間に形成されるチップ隙間をシールして、該チップ隙間からの圧縮ガスの漏れを最小限に抑えるものである。すなわち、固定スクロール部材１２に旋回スクロール部材１３を組み付けると、低位の先端面１３ｃに設置したチップシール部材１５ａが底の浅いボトム面１２ｆに当接し、高位の先端面１３ｄに設けたチップシール部材１５ｂが底の深いボトム面１２ｇに当接することとなる。同様に、低位の先端面１２ｃに設けたチップシール部材１４ａが底の浅いボトム面１３ｆに当接し、高位の先端面１２ｄに設けたチップシール部材１４ｂが底の深いボトム面１３ｇに当接することとなる。この結果、両スクロール部材１２，１３間には、互いに向かい合う端板１２ａ，１３ａと渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂとにより限界される圧縮室Ｃが形成される。なお、図２では、固定スクロール部材１２の段部形状を示すため、固定スクロール部材１２の上下を逆にして図示している。
【００４２】
図３には、固定スクロール部材１２と旋回スクロール部材１３とが組み合わされて圧縮室Ｃを形成し、この圧縮室Ｃが吸入締め切りされ、圧縮を開始する状態が示されている。この圧縮開始状態では、渦巻き状ラップ１２ｂの外周端が渦巻き状ラップ１３ｂの外側面に当接するとともに、渦巻き状ラップ１３ｂの外周端が渦巻き状ラップ１２ｂの外側面に当接し、端板１２ａ，１３ａ、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂ間に圧縮するガスが封入され、圧縮機構３の中心を挟んで対称位置に、最大容積の圧縮室Ｃが２つ形成される。この時点では、段部１２ｅと段部１３ｈ、段部１３ｅと段部１２ｈの連結面は互いに摺接しているが、旋回スクロール部材１２の旋回動作により直後に離間する。
【００４３】
また、上記固定スクロール部材１２および旋回スクロール部材１３を組み合わせた状態において、段部１２ｈと段部１３ｅの外周側および内周側には、図４に示すように、熱影響を受ける前の室温下で、以下に説明のチップ隙間が構成される。なお、以下では段部１２ｈと段部１３ｅの構成を説明するが、段部１３ｈと段部１２ｅについても同様の構成が採用される。また、チップ隙間は、数１０μｍ程度のレベルであるが、図示の都合上、誇張して示されている。
【００４４】
図４に示すように、固定スクロール部材１２の底の深いボトム面１２ｇと、旋回スクロール部材１３の渦巻き状ラップ１３ｂの先端面１３ｄとの間には、最大でΔｏのチップ隙間が形成され、このチップ隙間は、渦巻き状ラップ１３ｂの先端面１３ｄの外周側（図示左側）に行く程漸次小さくされる。つまり、渦巻き状ラップ１３ｂの先端面１３ｄの高さ（ラップ高さ）は、外周側（図示左側）から内周側（図示右側）に向って一定の段差δｏで段階的に漸次低くされる。これによって、チップ隙間は、外周側（図示左側）から内周側（図示右側）に向って段階的に漸次大きくされる。
【００４５】
同様に、固定スクロール部材１２の底の浅いボトム面１２ｆと、旋回スクロール部材１３の渦巻き状ラップ１３ｂの先端面１３ｃとの間には、最小でΔｉのチップ隙間が形成され、このチップ隙間は、渦巻き状ラップ１３ｂの先端面１３ｃの内周側に行く程漸次大きくされる。つまり、渦巻き状ラップ１３ｂの先端面１３ｃの高さ（ラップ高さ）は、外周側（図示左側）から内周側（図示右側）に向って一定の段差δｉで段階的に漸次低くされる。これによって、チップ隙間は、外周側（図示左側）から内周側（図示右側）に向って段階的に漸次大きくされる。
また、上記チップ隙間ΔｏとΔｉとの関係は、Δｏ≦Δｉとされ、上記段差δｏとδｉとの関係は、δｏ＝δｉとされている。
【００４６】
以上に説明の本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態のスクロール圧縮機Ｓは、固定スクロール部材１２および旋回スクロール部材１３が、各々の渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの先端面１２ｃと１２ｄ間、１３ｃと１３ｄ間、およびボトム面１２ｆと１２ｇ間、１３ｆと１３ｇ間に、それぞれ段部１２ｅと１２ｈおよび段部１３ｅと１３ｈを有し、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの外周側におけるラップ高さが内周側ラップ高さよりも高くされた構成とされているため、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの周方向およびラップ高さ方向に、いわゆる三次元圧縮が行われる。この間、圧縮される冷媒ガスは、吸入位置から吐出位置までほぼ連続的な温度勾配で温度上昇される。これに伴ってスクロール部材１２，１３も温度上昇され、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂは、その温度と長さ（高さ）に比例して熱膨張される。
【００４７】
一方、冷媒ガスは、吸入圧から吐出圧まで圧縮される間に、圧力がほぼ比例的に上昇され、その反力が端板１２ａ，１３ａにかかる。この圧縮反力により、一般的なスクロール圧縮機では、ほぼ比例的に圧力が高くなる端板１２ａ，１３ａの中央部ほど撓みが大きくなり、外周側ほど漸次撓みが小さくなる。しかるに、上記スクロール圧縮機Ｓでは、段部１２ｈ，１３ｈよりも内周側において、端板１２ａ，１３ａの厚さが厚くされるため、端板中央部での圧力変形量（撓み量）は差ほど大きくならず、圧縮運転時における熱膨張および圧力変形がチップ隙間に与える影響は、ほぼ熱膨張による影響が支配的になると考えられる。
【００４８】
本実施形態では、固定スクロール部材１２の底の深いボトム面１２ｇと、旋回スクロール部材１３の渦巻き状ラップ先端面１３ｄとの間のチップ隙間は、外周側から内周側に向って段階的に漸次大きくされ、また、固定スクロール部材１２の底の浅いボトム面１２ｆと、旋回スクロール部材１３の渦巻き状ラップ先端面１３ｃとのチップ隙間は、外周側から内周側に向って段階的に漸次大きくされているため、上記した吸入から吐出までの連続的な温度勾配に対応して、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの先端面１２ｃ，１２ｄおよび１３ｃ，１３ｄの渦巻き方向における運転時のチップ隙間を全範囲に亘り最適化し、そのチップ隙間を全体として可及的に小さくすることができる。
従って、吸入から吐出までの全領域においてチップ隙間からのガス漏れを低減し、圧縮効率を向上させ、三次元圧縮が可能なスクロール圧縮機を高性能化することができる。
【００４９】
また、ボトム面１２ｇと先端面１３ｄ間の最大チップ隙間Δｏと、ボトム面１２ｆと先端面１３ｃ間の最小チップ隙間Δｉとの関係を、Δｏ≦Δｉとしているため、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの最外周から最内周までのチップ隙間を段階的に漸次大きくすることができる。これによって、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの最外周から最内周までの全範囲に亘って運転時のチップ隙間を最適化し、そのチップ隙間を可及的に小さくすることができる。
【００５０】
なお、上記では、ボトム面１２ｇと先端面１３ｄ間のチップ隙間およびボトム面１２ｆと先端面１３ｃ間のチップ隙間を、それぞれ外周側から内周側に向って段階的に漸次大きくしているが、ボトム面１２ｇと先端面１３ｄ間のチップ隙間を、一定のチップ隙間Δｏとし、ボトム面１２ｆと先端面１３ｃ間のチップ隙間Δｉのみを、外周側から内周側に向って段階的に漸次大きくするようにしてもよい。このように、段部１２ｈと１３ｅおよび段部１２ｅと１３ｈよりも内周側おいてのみ、チップ隙間を段階的に変化させることにより、高圧高温域での連続的な温度勾配に対応して、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの段部よりも内周側の渦巻き方向における運転時のチップ隙間を最適化し、そのチップ隙間を小さくすることができる。これにより、高圧領域でのチップ隙間Δｉからのガス漏れを低減し、効果的に圧縮効率を向上させ、三次元圧縮が可能なスクロール圧縮機Ｓを高性能化することができる。
【００５１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記第１実施形態に対して、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの先端面の高さ（ラップ高さ）を、段階的に変化させるときのさせ方が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
上記第１実施形態では、先端面１２ｃと１２ｄおよび先端面１３ｃと１３ｄは、それぞれ一定の段差δｏおよびδｉ（δｏ＝δｉ）で段階的に高さを変化させているが、本実施形態では、各渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂにおける段部１２ｅ，１３ｅの外周側の先端面１２ｄ，１３ｄの段差δｏよりも、内周側の先端面１２ｃ，１３ｃの段差δｉ１を大きく（δｏ＜δｉ１）している。
【００５２】
上記のように、外周側の先端面１２ｄ，１３ｄの段差δｏよりも、内周側の先端面１２ｃ，１３ｃの段差δｉ１を大きく（δｏ＜δｉ１）することによって、外周側の先端面１２ｄ，１３ｄの高さを中心側に向って段階的に漸次低くするときの勾配（Εｏ）と、内周側の先端面１２ｃ，１３ｃの高さを中心側に向って段階的に漸次低くするときの勾配（Εｉ）との関係を、Εｏ＜Εｉとすることができる。
これにより、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの最外周から最内周までのチップ隙間を段階的に漸次大きくすることができる。特に、温度勾配の大きい段部１２ｅ，１３ｅよりも内周側の高温域において、より大きな勾配（Εｉ）でチップ隙間Δｉを段階的に漸次大きくすることができる。従って、渦巻き状ラップの最外周から最内周までの全範囲に亘って運転時のチップ隙間を最適化し、そのチップ隙間を全体的に小さくすることができる。
【００５３】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図６を用いて説明する。
本実施形態は、上記第１および第２実施形態に対して、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの先端面の高さ（ラップ高さ）を、段階的に変化させるときのさせ方が異なっている。その他の点については、第１および第２実施形態と同様であるので、説明は省略する。
本実施形態では、外周側の先端面１２ｄ，１３ｄは、一定の段差δｏで段階的に高さを変化させているが、内周側の先端面１２ｃ，１３ｃは、中心側に向って段差δｉ２，δｉ３，δｉＮが漸次大きく（δｉ２＜δｉ３＜δｉＮ）されている。
【００５４】
上記したように、内周側の先端面１２ｃ，１３ｃの段差δｉ２，δｉ３，δｉＮを中心側に向って漸次大きく（δｉ２＜δｉ３＜δｉＮ）することにより、内周側の先端面１２ｃ，１３ｃ高さを中心側に向って段階的に漸次低くするときの勾配（Εｉ）を中心側に向って漸次大きくすることができる。
これにより、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの最外周から最内周までのチップ隙間を段階的に漸次大きくすることができる。特に、温度勾配の大きい１２ｅ，１３ｅよりも内周側において、より大きな勾配（Εｉ）でチップ隙間Δｉを段階的に漸次大きくすることができる。従って、渦巻き状ラップの最外周から最内周までの全範囲に亘って運転時のチップ隙間を最適化し、そのチップ隙間を全体的に小さくすることができる。
【００５５】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図７を用いて説明する。
本実施形態は、上記第１ないし第３実施形態に対して、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂにおける内周側先端面１２ｃ，１３ｃの段差のつけ方が異なっている。その他の点については、第１ないし第３実施形態と同様であるので、説明は省略する。
本実施形態では、内周側の先端面１２ｃ，１３ｃにおいて、チップシール部材１４ａ，１５ｂが嵌装される位置の外周端側近傍に、チップ隙間を段階的に変化させる段差δｉの１つが設けられ、この段差δｉ５は、他の段差δｉ６，δｉＮよりも高くされる。
【００５６】
このように、内周側先端面１２ｃ，１３ｃのチップシール部材１４ａ，１５ａが嵌装される位置の外周端側近傍に、１つの段差δｉ５を設けることにより、当該部位におけるチップ隙間Δｉを低減することができる。特に、段差δｉ５を他の段差δｉ６，δｉＮの高さよりも高くしているため、チップシール部材１４ａ，１５ａの切れ目部分のチップ隙間をより効果的に低減することができる。従って、当該部位におけるガス漏れを低減し、圧縮効率を向上させることができる。
【００５７】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について、図８を用いて説明する。
本実施形態は、第１ないし第４実施形態に対して、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの先端面１２ｃ，１２ｄ，１３ｃ，１３ｄに嵌装されるチップシール部材１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂの嵌装構造に係るものである点が異なっている。その他の構成については、第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
本実施形態では、図８に示すように、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの段部１２ｅ，１３ｅよりも外周側のチップシール溝１４ｄ，１５ｄに嵌装される外周側チップシール部材１４ｂ，１５ｂの頂面と、ラップ先端面１２ｄ，１３ｄとの間の段差をεｏとし、段部１２ｅ，１３ｅよりも内周側のチップシール溝１４ｃ，１５ｃに嵌装される内周側チップシール部材１４ａ，１５ａの頂面と、ラップ先端面１２ｃ，１３ｃとの間の段差をεｉとしたとき、段差εｏ，εｉの関係が、εｏ＜εｉとされる。
【００５８】
上記のチップシール部材１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂは、上記した通り樹脂製であり、金属製の渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂよりも線膨張係数が大きい。本実施形態においては、これに対応させて、外周側チップシール部材１４ｂ，１５ｂの頂面とラップ先端面１２ｄ，１３ｄ間の段差εｏと、内周側チップシール部材１４ａ，１５ａの頂面とラップ先端面１２ｃ，１３ｃ間の段差εｉとの関係を、εｏ＜εｉとしている。このため、チップシール部材１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂの熱膨張によって定まる段部１２ｅ，１３ｅよりも外周側および内周側の渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの運転時のチップ隙間、すなわち、チップシール部材１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂの頂面と相手方スクロール部材１２，１３のボトム面１２ｆ，１２ｇ，１３ｆ，１３ｇとの間のチップ隙間をそれぞれ最適化し、そのチップ隙間を全体的に小さくすることができる。
従って、チップ隙間からのガス漏れを低減し、圧縮効率を向上させ、三次元圧縮が可能なスクロール圧縮機の高性能化を図ることができる。
【００５９】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態について、図９を用いて説明する。
本実施形態は、上記第５実施形態に対して、チップシール溝１４ｃ，１４ｄおよび１５ｃ，１５ｄの深さを、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの中心側に向って段階的に漸次深くしている点が異なっている。その他の点については、第５実施形態と同様であるので、説明は省略する。
図９には、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの段部１２ｅ，１３ｅよりも内周側のチップシール溝１４ｃ，１５ｃの深さを、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの中心側に向って一定の段差εｉ１で段階的に漸次深くし、内周側チップシール部材１４ａ，１５ａの頂面とラップ先端面１２ｃ，１３ｃ間の段差εｉを、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの中心側に向って漸次大きくしたものが示されている。
【００６０】
内周側チップシール部材１４ａ，１５ａの熱膨張は、渦巻き方向の中心側ほど大きくなる。これに対応させて、上記のように、段部１２ｅ，１３ｅよりも内周側の内周側チップシール部材１４ａ，１５ａの頂面とラップ先端面１２ｃ，１３ｃ間の段差εｉを、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの中心側に向って漸次大きくすることにより、高圧領域における高温域での連続的な温度勾配に対応して、チップシール部材１４ａ，１５ａの熱膨張によって定まる段部１２ｅ，１３ｅよりも内周側の渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの渦巻き方向における運転時のチップ隙間、すなわち、チップシール部材１４ａ，１５ａの頂面と相手方スクロール部材１２，１３のボトム面１２ｆ，１３ｆ間のチップ隙間を最適化し、そのチップ隙間を小さくすることができる。
従って、高圧領域でのチップ隙間からのガス漏れを低減し、効果的に圧縮効率を向上させることができる。
【００６１】
なお、上記では、段部１２ｅ，１３ｅよりも内周側のチップシール溝１４ｃ，１５ｃの深さを、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの中心側に向って一定の段差εｉ１で段階的に漸次深くする実施形態について説明したが、段部１２ｅ，１３ｅよりも外周側のチップシール溝１４ｄ，１５ｄについても上記と同様に、その深さを、内周側に向って一定の段差εｏ１(図示省略)で段階的に漸次深くし、外周側チップシール部材１４ｂ，１５ｂの頂面とラップ先端面１２ｄ，１３ｄ間の段差εｏ（図示省略）を、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの中心側に向って漸次大きくしてもよい。
【００６２】
上記によって、外周側チップシール部材１４ｂ，１５ｂおよび内周側チップシール部材１４ａ，１５ａにおける段差εｏおよびεｉを渦巻き状ラップの外周側から中心側に向ってそれぞれ漸次大きくすることができる。このため、吸入から吐出までの連続的な温度勾配に対応させて、チップシール部材１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂの熱膨張により定まる外周側および内周側渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの渦巻き方向における運転時のチップ隙間、すなわち、チップシール部材１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂの頂面と相手方スクロール部材１２，１３のボトム面１２ｆ，１２ｇ，１３ｆ，１３ｇとの間のチップ隙間を全範囲に亘って最適化し、そのチップ隙間を小さくすることができる。
従って、吸入から吐出までの全領域においてチップ隙間からのガス漏れを低減し、圧縮効率を向上させることができる。
【００６３】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態について、図１０を用いて説明する。
本実施形態は、上記第５および第６実施形態に対して、チップシール溝１４ｃ，１４ｄおよび１５ｃ，１５ｄの深さを、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの中心側に向って段階的に漸次深くすると同時に、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの先端面１２ｃ，１２ｄおよび１３ｃ，１３ｄの高さ（ラップ高さ）を中心側に向って段階的に漸次低くしている点が異なっている。その他の点については、第５および第６実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【００６４】
図１０には、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの段部１２ｅ，１３ｅよりも内周側のチップシール溝１４ｃ，１５ｃの深さを、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの中心側に向って一定の段差εｉ１で段階的に漸次深くするとともに、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの先端面１２ｃ，１３ｃの高さ（ラップ高さ）を中心側に向って一定の段差δｉで段階的に低くし、内周側チップシール部材１４ａ，１５ａの頂面とラップ先端面１２ｃ，１３ｃ間の段差εｉを、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの中心側に向って段階的にεｉ２＜εｉ３＜εｉＮと漸次大きくしたものが示されている。つまり、先端面１２ｃ，１３ｃの段差δｉに対して、チップシール溝１４ｃ，１５ｃの段差εｉ１を大きく（δｉ＜εｉ１）し、先端面１２ｃ，１３ｃの高さを段階的に低くときの勾配（Εｒ）よりも、チップシール溝１４ｃ，１５ｃの深さを段階的に深くするときの勾配（Εｇ）を大きく（Εｒ＜Εｇ）することにより、内周側チップシール部材１４ａ，１５ａの頂面とラップ先端面１２ｃ，１３ｃ間の段差εｉを、中心側に向って段階的に大きく（εｉ２＜εｉ３＜εｉＮ）している。
【００６５】
これによって、高圧領域における高温域での連続的な温度勾配に対応して、チップシール部材１４ａ，１５ａの熱膨張によって定まる段部１２ｅ，１３ｅよりも内周側の渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの渦巻き方向における運転時のチップ隙間、すなわち、チップシール部材１４ａ，１５ａの頂面と相手方スクロール部材１２，１３のボトム面１２ｆ，１３ｆ間のチップ隙間を最適化し、そのチップ隙間を小さくすることができる。
従って、高圧領域でのチップ隙間からのガス漏れを低減し、効果的に圧縮効率を向上させることができる。
【００６６】
なお、上記では、段部１２ｅ，１３ｅよりも内周側のチップシール溝１４ｃ，１５ｃの深さと、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの先端面１２ｃ，１３ｃの高さと、を段階的に変化させる実施形態について説明したが、段部１２ｅ，１３ｅよりも外周側のチップシール溝１４ｄ，１５ｄおよび渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの先端面１２ｄ，１３ｄについても上記と同様に、その深さおよび高さを段階的に変化させ、内周側に向って外周側チップシール部材１４ｂ，１５ｂの頂面とラップ先端面１２ｄ，１３ｄとの間の段差εｏ（図示省略）を、渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの内周側に向って段階的に大きく漸次大きくしてもよい。
【００６７】
これによって、吸入から吐出までの連続的な温度勾配に対応させて、チップシール部材１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂの熱膨張により定まる外周側および内周側渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの渦巻き方向における運転時のチップ隙間、すなわち、チップシール部材１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂの頂面と相手方スクロール部材１２，１３のボトム面１２ｆ，１２ｇ，１３ｆ，１３ｇとの間のチップ隙間を全範囲に亘って最適化し、そのチップ隙間を小さくすることができる。
従って、吸入から吐出までの全領域においてチップ隙間からのガス漏れを低減し、圧縮効率を向上させることができる。
【００６８】
［第８実施形態］
次に、本発明の第８実施形態について、図９および図１０を用いて説明する。
本実施形態は、各渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの段部１２ｅ，１３ｅよりも外周側の先端面１２ｄ，１３ｄおよびチップシール溝１４ｄ，１５ｄを、図９に示す形態とし、段部１２ｅ，１３ｅよりも内周側の先端面１２ｃ，１３ｃおよびチップシール溝１４ｃ，１５ｃの形態を、図１０に示す形態としたものである。
【００６９】
上記の構成により、比較的小さい外周側の温度勾配および比較的大きい内周側の温度勾配に対応されて、渦巻き状ラップの段部１２ｅ，１３ｅよりも外周側および内周側における運転時のチップ隙間を、それぞれの温度勾配に対応させて最適化することができ、運転時のチップ隙間を可及的に小さくすることができる。
従って、吸入から吐出までの全領域においてチップ隙間からのガス漏れを低減し、圧縮効率を向上させることができる。
【００７０】
なお、上記した各実施形態では、各渦巻き状ラップ１２ｂ，１３ｂの先端面１２ｃ，１２ｄ，１３ｃ，１３ｄの高さ、およびチップシール溝１４ｃ，１４ｄ，１５ｃ，１５ｄの深さを、それぞれ段階的に変化させているが、テーパー状に連続的に変化させるようにしてもよい。
また、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機の部分縦断面図である。
【図２】図１に示すスクロール圧縮機の固定スクロール部材の斜視図（ａ）と旋回スクロール部材の斜視図（ｂ）である。
【図３】図１に示すスクロール圧縮機の固定スクロール部材と旋回スクロール部材との噛み合い状態の平面図である。
【図４】図１に示すスクロール圧縮機の固定スクロール部材と旋回スクロール部材の渦巻き状ラップ先端面の構成図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るスクロール圧縮機の固定スクロール部材と旋回スクロール部材の渦巻き状ラップ先端部の構成図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るスクロール圧縮機の固定スクロール部材と旋回スクロール部材の渦巻き状ラップ先端部の構成図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係るスクロール圧縮機の固定スクロール部材と旋回スクロール部材の渦巻き状ラップ先端部の構成図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係るスクロール圧縮機の固定スクロール部材と旋回スクロール部材の渦巻き状ラップ先端部の構成図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係るスクロール圧縮機の固定スクロール部材と旋回スクロール部材の渦巻き状ラップ先端部の構成図である。
【図１０】本発明の第７実施形態に係るスクロール圧縮機の固定スクロール部材と旋回スクロール部材の渦巻き状ラップ先端部の構成図である。
【符号の説明】
【００７２】
Ｓ  スクロール圧縮機
１２  固定スクロール部材
１２ａ  端板
１２ｂ  渦巻き状ラップ
１２ｃ，１２ｄ  先端面
１２ｅ，１２ｈ  段部
１２ｆ，１２ｇ  ボトム面
１３  旋回スクロール部材
１３ａ  段板
１３ｂ  渦巻き状ラップ
１３ｃ，１３ｄ  先端面
１３ｅ，１３ｈ  段部
１３ｆ，１３ｇ  ボトム面
１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ  チップシール部材
１４ｃ，１４ｄ，１５ｃ，１５ｄ  チップシール溝
Δｏ，Δｉ  チップ隙間
δｏ，δｉ，δｉ１，δｉ２，δｉ３，δｉ５，δｉ６，δｉＮ  段差
εｏ，εｉ，εｉ１，εｉ２，εｉ３，εｉＮ  段差
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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