(57)【要約】【課題】圧力変形と熱歪みによって生じるスクロール部品のカジリや異常磨耗を防止する。【解決手段】固定鏡板２ｂの歯底と旋回ラップ部４ａの歯先との間のスラスト方向の第１隙間１５と旋回鏡板４ｂの歯底と固定ラップ部２ａの歯先との間のスラスト方向の第２隙間１６とを、外周側から内周側へ漸次増大する形状に形成し、かつ第１隙間１５を、第２隙間１６より大きく形成して、熱歪みに対し各ラップ部２ａ，４ａの接触面圧を低く保つとともに、圧力変形に対し固定スクロール部品２の歯先と旋回スクロール部品４の歯底の接触圧力を均等に保つことにより、各スクロール部品２，４に掛かる負荷をスラスト面で均等に受ける。【選択図】        図２
2005009332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定スクロール部品の固定鏡板から立ち上げた渦巻き状の固定ラップ部と、旋回スクロール部品の旋回鏡板から立ち上げた渦巻き状の旋回ラップ部とを噛み合わせて圧縮室を形成し、前記旋回スクロール部品を自転拘束機構による自転拘束のもとに円軌道で旋回させて、前記圧縮室の容積を連続して変えながら冷媒を吸入、圧縮、吐出するスクロール圧縮機において、
前記固定鏡板の歯底と前記旋回ラップ部の歯先との間のスラスト方向の第１隙間と、前記旋回鏡板の歯底と前記固定ラップ部の歯先との間のスラスト方向の第２隙間とを、外周側から内周側へ漸次増大する形状に形成し、前記第１隙間を、前記第２隙間より大きく形成したことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記第１隙間の形状を前記旋回ラップ部の高さを変えて形成し、前記第２隙間の形状を前記旋回鏡板の厚さを変えて形成した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隙間の形状を前記旋回ラップ部の高さを変えて形成し、前記第２隙間の形状を前記固定ラップ部の高さを変えて形成した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４】
前記第１隙間の形状を前記固定鏡板の厚さを変えて形成し、前記第２隙間の形状を前記旋回鏡板の厚さを変えて形成した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５】
前記第１隙間の形状を前記固定鏡板の厚さを変えて形成し、前記第２隙間の形状を前記固定ラップ部の高さを変えて形成した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６】
前記冷媒として二酸化炭素を用い、前記旋回鏡板の厚さを前記旋回ラップ部の高さの３．０倍よりも小さくしたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記冷媒としてＨＦＣ系又はＨＣＦＣ系冷媒を用い、前記旋回鏡板の厚さを前記旋回ラップ部の高さの１．０倍よりも小さくしたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
前記冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記旋回鏡板の厚さを前記旋回ラップ部の高さの０．６倍よりも小さくしたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定スクロール部品と旋回スクロール部品を噛み合わせて圧縮室を形成し、旋回スクロール部品の旋回運動によって圧縮室が容積を変えながら移動することで、冷媒の吸入、圧縮、及び吐出を行うスクロール圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷凍空調用の密閉型圧縮機としては、レシプロ式、ロータリ式、スクロール式があり、いずれの方式も家庭用、業務用の冷凍空調分野で使用されてきている。現在ではコスト、性能面等でそれぞれの特徴を活かした開発が行われている。
中でも圧縮機構及び電動機構を容器に収納した圧縮機は、防音とメンテナンスフリーを意図したいわゆる密閉型圧縮機で代表され、スクロール圧縮機とロータリ圧縮機が主流となっている。スクロール圧縮機は、一般に、鏡板から渦巻きラップが立ち上がる固定スクロール部品及び旋回スクロール部品を噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロール部品を自転拘束機構による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで吸入、圧縮、吐出を行い、旋回スクロール部品の外周部及び渦巻きラップ背面に所定の背圧を潤滑用のオイルにより印加し、旋回スクロール部品が固定スクロール部品から離れて転覆しないようなことがないようにしている。
上記従来のスクロール圧縮機は、図４に示すように、ラップ部２ａと鏡板２ｂからなる固定スクロール部品２と、ラップ部４ａと鏡板４ｂからなる旋回スクロール部品４とを噛み合わせて双方間に圧縮室５を形成し、旋回スクロール部品４を自転拘束機構２２による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき、圧縮室５が容積を変えながら移動することで、冷媒の吸入、圧縮、及び吐出を行う。
即ち、冷媒は、吸入管１より吸い込まれ、固定スクロール部品２の吸入空間３を経て、固定スクロール部品２と旋回スクロール部品４との間で形成される圧縮室５に閉じ込められ、中心に向かって容積を減少させながら圧縮されて、吐出ポート６より吐出される。
このとき、固定スクロール部品２と旋回スクロール部品４との間に形成される圧縮室５内は圧縮作用を行うことにより圧縮熱が生じるため、この熱により各スクロール部品２，４が高温になる。そして、各圧縮室５内の圧力は最外周側の圧縮室５から中心側の圧縮室５に向けて順次圧力が高くなっていくため、各ラップ部２ａ，４ａには最外周側から中心側に向けて温度勾配が生じている。即ち、中心側（最内周側）の圧縮室５は最外周側の圧縮室５より高温になっている。この温度上昇により各ラップ部２ａ，４ａは熱膨張し、特に高温となる中央側に位置する各ラップ部２ａ，４ａの内周端側は大きく熱膨張する。このため、各ラップ部２ａ，４ａの熱膨張時には、各ラップ部２ａ，４ａの歯先と各鏡板２ｂ，４ｂの歯底とのスラスト方向隙間が組立時の隙間寸法よりも小さくなり、各ラップ部２ａ，４ａの歯先が各鏡板２ｂ，４ｂの歯底と接触する。さらに、接触面圧が高まると互いにカジリが発生し、各鏡板２ｂ，４ｂや各ラップ部２ａ，４ａが損傷する恐れがある。
そこで、例えば特許文献１に記載のスクロール圧縮機では、旋回スクロール部品又は固定スクロール部品のラップ部を、鏡板の歯底から歯先までの高さ寸法を調整し、組立状態において各ラップ部の歯先と相手方の歯底との間に最内周側で最も大きくなるようなスラスト方向隙間を形成する構成としている。また、特許文献２に記載のスクロール圧縮機では、旋回スクロール部品又は固定スクロール部品のうち少なくとも一方のラップ部を、相手方の歯底との間のスラスト方向隙間が複数段階で変化するように形成した構成としている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５８−６７９０２号公報
【特許文献２】
特開平０７−１９７８９１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では、圧力による固定スクロール部品や旋回スクロール部品の変形までは考慮されておらず、高負荷運転の場合や冷媒として二酸化炭素を用いた場合には、固定スクロール部品の歯先と旋回スクロール部品の歯底との接触圧力が不均等となり、カジリや異常磨耗が発生する恐れがあり、圧縮機としての圧縮効率、耐久性が低下してしまうという問題を有していた。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、簡単で低コストを図った構成としながらも、高効率及び高信頼性を有するスクロール圧縮機を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明のスクロール圧縮機は、固定スクロール部品の固定鏡板から立ち上げた渦巻き状の固定ラップ部と、旋回スクロール部品の旋回鏡板から立ち上げた渦巻き状の旋回ラップ部とを噛み合わせて圧縮室を形成し、前記旋回スクロール部品を自転拘束機構による自転拘束のもとに円軌道で旋回させて、前記圧縮室の容積を連続して変えながら冷媒を吸入、圧縮、吐出するスクロール圧縮機において、前記固定鏡板の歯底と前記旋回ラップ部の歯先との間のスラスト方向の第１隙間と、前記旋回鏡板の歯底と前記固定ラップ部の歯先との間のスラスト方向の第２隙間とを、外周側から内周側へ漸次増大する形状に形成し、前記第１隙間を、前記第２隙間より大きく形成したことを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記第１隙間の形状を前記旋回ラップ部の高さを変えて形成し、前記第２隙間の形状を前記旋回鏡板の厚さを変えて形成したことを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記第１隙間の形状を前記旋回ラップ部の高さを変えて形成し、前記第２隙間の形状を前記固定ラップ部の高さを変えて形成したことを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記第１隙間の形状を前記固定鏡板の厚さを変えて形成し、前記第２隙間の形状を前記旋回鏡板の厚さを変えて形成したことを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記第１隙間の形状を前記固定鏡板の厚さを変えて形成し、前記第２隙間の形状を前記固定ラップ部の高さを変えて形成したことを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記冷媒として二酸化炭素を用い、前記旋回鏡板の厚さを前記旋回ラップ部の高さの３．０倍よりも小さくしたことを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記冷媒としてＨＦＣ系又はＨＣＦＣ系冷媒を用い、前記旋回鏡板の厚さを前記旋回ラップ部の高さの１．０倍よりも小さくしたことを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、前記旋回鏡板の厚さを前記旋回ラップ部の高さの０．６倍よりも小さくしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態によるスクロール圧縮機は、固定鏡板の歯底と旋回ラップ部の歯先との間のスラスト方向の第１隙間と、旋回鏡板の歯底と固定ラップ部の歯先との間のスラスト方向の第２隙間とを、外周側から内周側へ漸次増大する形状に形成し、かつ第１隙間を、第２隙間より大きく形成したものである。本実施の形態によれば、第１隙間及び第２隙間が外周側から内周側へ漸次増大しているので、熱膨張変形による各ラップ部の接触面圧を低く保つことができるとともに、吐出圧力によって固定スクロール部品が下に凸形状に変形しても、第２隙間より大きくしている第１隙間がその圧力変形分を吸収するので、固定スクロール部品の歯先と旋回スクロール部品の歯底の接触圧力は均等に保たれる。従って、カジリや異常磨耗が発生することがなく、高い信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、第１隙間の形状を旋回ラップ部の高さを変えて形成し、第２隙間の形状を旋回鏡板の厚さを変えて形成したものである。本実施の形態によれば、第１隙間及び第２隙間を外周側から内周側へ漸次増大する形状にすること、かつ第１隙間を第２隙間より大きくすることが簡単・低コストで可能となる。これにより、熱変形や圧力変形によるカジリ等がなくなり、高信頼性を有するスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第３の実施の形態は、第１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、第１隙間の形状を旋回ラップ部の高さを変えて形成し、第２隙間の形状を固定ラップ部の高さを変えて形成したものである。本実施の形態によれば、第１隙間及び第２隙間を外周側から内周側へ漸次増大する形状にすること、かつ第１隙間を第２隙間より大きくすることが簡単・低コストで可能となる。これにより、熱変形や圧力変形によるカジリ等がなくなり、高信頼性を有するスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第４の実施の形態は、第１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、第１隙間の形状を固定鏡板の厚さを変えて形成し、第２隙間の形状を旋回鏡板の厚さを変えて形成したものである。本実施の形態によれば、第１隙間及び第２隙間を外周側から内周側へ漸次増大する形状にすること、かつ第１隙間を第２隙間より大きくすることが簡単・低コストで可能となる。これにより、熱変形や圧力変形によるカジリ等がなくなり、高信頼性を有するスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第５の実施の形態は、第１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、第１隙間の形状を固定鏡板の厚さを変えて形成し、第２隙間の形状を固定ラップ部の高さを変えて形成したものである。本実施の形態によれば、第１隙間及び第２隙間を外周側から内周側へ漸次増大する形状にすること、かつ第１隙間を第２隙間より大きくすることが簡単・低コストで可能となる。これにより、熱変形や圧力変形によるカジリ等がなくなり、高信頼性を有するスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第６の実施の形態は、第１から第５の実施の形態によるスクロール圧縮機において、冷媒として二酸化炭素を用い、旋回鏡板の厚さを旋回ラップ部の高さの３．０倍よりも小さくしたものである。本実施の形態によれば、二酸化炭素冷媒を用いた場合の吐出圧と吸入圧の差圧に対して、鏡板の厚さとラップ部の高さを適切な関係とした旋回スクロール部品が柔軟に変形することによって、固定スクロール部品の歯先と旋回スクロール部品の歯底の接触圧力がより均等に保たれ、カジリや異常磨耗が発生することがなくなり、高い信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第７の実施の形態は、第１から第５の実施の形態によるスクロール圧縮機において、冷媒としてＨＦＣ系又はＨＣＦＣ系冷媒を用い、旋回鏡板の厚さを旋回ラップ部の高さの１．０倍よりも小さくしたものである。本実施の形態によれば、ＨＦＣ系又はＨＣＦＣ系冷媒を用いた場合の吐出圧と吸入圧の差圧に対して、鏡板の厚さとラップ部の高さを適切な関係とした旋回スクロール部品が柔軟に変形することによって、固定スクロール部品の歯先と旋回スクロール部品の歯底の接触圧力がより均等に保たれ、カジリや異常磨耗が発生することがなくなり、高い信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第８の実施の形態は、第１から第５の実施の形態によるスクロール圧縮機において、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、旋回鏡板の厚さを旋回ラップ部の高さの０．６倍よりも小さくしたものである。本実施の形態によれば、ＨＣ系冷媒を用いた場合の吐出圧と吸入圧の差圧に対して、鏡板の厚さとラップ部の高さを適切な関係とした旋回スクロール部品が柔軟に変形することによって、固定スクロール部品の歯先と旋回スクロール部品の歯底の接触圧力がより均等に保たれ、カジリや異常磨耗が発生することがなくなり、高い信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明による一実施例のスクロール圧縮機について、図面を参照して説明する。
（実施例１）
図１は、本発明による第１の実施例のスクロール圧縮機を示す断面図である。
なお、同図に示す第１の実施例のスクロール圧縮機において、図４に示す従来のスクロール圧縮機と同一機能の構成については、同一の符号を付している。
本実施例のスクロール圧縮機は、密閉容器２０内に圧縮機構部と電動機構部とを備えている。圧縮機構部は密閉容器２０内の上方に配置され、電動機構部は圧縮機構部よりも下方に配置されている。密閉容器２０の上部には、吸入管１と吐出管２１が設けられている。密閉容器２０内の下部には、潤滑油を溜める油溜まり２９を有している。
【０００９】
圧縮機構部は、固定スクロール部品２と旋回スクロール部品４とから成り、両部品が噛み合って、複数の圧縮室５を形成している。即ち、固定スクロール部品２は、固定鏡板２ｂ（以下、鏡板２ｂ）から渦巻き状の固定ラップ部２ａ（以下、ラップ部２ａ）が立ち上がって構成され、旋回スクロール部品４は、旋回鏡板４ｂ（以下、鏡板４ｂ）から渦巻き状の旋回ラップ部４ａ（以下、ラップ部４ａ）が立ち上がって構成されている。圧縮室５は、鏡板２ｂと鏡板４ｂとの間に、ラップ部２ａとラップ部４ａとが噛み合って形成される。
旋回スクロール部品４は、自転拘束機構２２によって自転が拘束され、円軌道に沿って旋回する。圧縮室５は、この旋回スクロール部品４の旋回動作によって容積を変えながら移動する。なお、旋回スクロール部品４の外周部及びラップ部の背面に、所定の背圧を印加することで、旋回スクロール部品４が固定スクロール部品２から離れて転覆しないように構成している。
【００１０】
また、電動機構部は、圧縮容器２０の内側に固定された固定子２５と、固定子２５の内側に回転自在に支持された回転子２６とから構成される。そして、回転子２６にはシャフト１３が嵌装され、このシャフト１３は軸受部材７と、補助軸受部材２７に保持された玉軸受２８とで支持されている構成である。
そして、吸入管１より吸い込まれた冷媒は、固定スクロール部品２の吸入空間３を経て、固定スクロール部品２と旋回スクロール部品４とが噛み合って形成される圧縮室５に閉じ込められ、固定スクロール部品２の中心に向かって容積を減少させながら圧縮され、吐出ポート６より圧縮容器２０内の上部空間３２に吐出される。なお、吐出ポート６を覆っているマフラー１４の内部は上部空間３２の一部である。
【００１１】
また、固定スクロール部品２と軸受部材７に囲まれて形成される背圧室８は、旋回スクロール部品４が固定スクロール部品２から引き離されないだけの背圧を常に有する必要がある。背圧調整機構９は、旋回スクロール部品４の背圧を常に一定に保つ機構であり、背圧室８から固定スクロール部品２の内部を通って吸入空間３へと連通している連通路１０に、バルブ１１を設けて構成されている。
背圧室８の圧力が設定圧力より高くなるとバルブ１１が開き、背圧室８の潤滑油が吸入空間３に供給され、背圧室内を一定の中間圧に維持する。旋回スクロール部品４の背面には前述の中間圧が印加され、運転中に転覆するのを抑えている。吸入空間３に供給された潤滑油は、旋回スクロール部品４の旋回運動とともに圧縮室５に移動し、圧縮室５間の冷媒の漏れ防止に役立っている。
【００１２】
また、油溜まり２９に溜まった潤滑油は、シャフト１３の内部に形成された通路２３を通って、オイルポンプ３１によりシャフト１３の上端部に導かれる。シャフト１３の上端部に導かれた潤滑油は、シャフト１３と旋回スクロール４との間の摺動面３３及びシャフト１３と軸受部材７との間の摺動面３４を潤滑する。また、潤滑油の一部は、旋回スクロール部品４の内部に設けられた連通路２４を通り、この連通路２４に取り付けられた絞り部１２で減圧された後、背圧室８に供給される。背圧室８に溜まった潤滑油は、背圧室８の圧力が設定圧より高くなって、バルブ１１が開くと、吸入空間３や圧縮室５に供給されて、噛合摺動面の潤滑及びシールオイルとして作用する。
【００１３】
さらに、本実施例のスクロール圧縮機の構成とその動作について、図２に示す圧縮機構部の拡大断面図、及び、図３に示す概略断面図を参照して説明する。
図２に示す圧縮機構部では、固定スクロール部品２の鏡板２ａの歯底と旋回スクロール部品４のラップ部４ａの歯先との間のスラスト方向の第１隙間１５が、外周側から内周側へ漸次増大するように、旋回スクロール部品４のラップ部４ａの高さを変えて形成する。また、旋回スクロール部品４の鏡板４ｂの歯底と固定スクロール部品２のラップ部２ａの歯先との間のスラスト方向の第２隙間１６が、外周側から内周側へ漸次増大するように、旋回スクロール部品４の鏡板４ｂの厚さを変えて形成する。
例えば、図３に示す圧縮機構部の概略断面図では、旋回スクロール部品４のラップ部４ａの高さ（図３に示す歯底面４ｃを基準とするラップ部４ａの高さ寸法Ｈ）を、Ｈ１からＨ２，Ｈ３，Ｈ４の順で外周側から内周側へ段階的に減少変化させ、第１隙間１５を形成する。また、旋回スクロール部品４の鏡板４ｂの厚さ（図３に示す裏面４ｄを基準とする鏡板４ｂの厚さ寸法ｔ）を、ｔ１からｔ２，ｔ３の順で歯底面４ｃを凹ませることで外周側から内周側へ段階的に減少変化させ、第２隙間１６を形成する。
そして、第１隙間１５を第２隙間１６より大きく形成している。なお、図３に示す固定スクロール部品２では、ラップ部２ａの高さ寸法Ｈ０及び鏡板２ｂの厚さ寸法ｔ０を一定に構成している。
【００１４】
上記構成のスクロール圧縮機の運転時には、圧縮室５の圧力は、吸入圧力から吐出圧力まで上昇するが、固定スクロール部品２の鏡板２ａを挟む圧縮室５の反対側にある上部空間３２には、吐出圧力の冷媒ガスが存在している。従って、固定スクロール部品２は、外周をスラスト面によって保持されているので、圧縮空間側と上部空間３２側の圧力差によって、圧縮空間の方向に凸形状で歪むことになる。また、固定スクロール部品２と旋回スクロール部品４との間に形成される圧縮室５内には、圧縮作用により圧縮熱が生じるから、この熱によって各ラップ部２ａ，４ａが高温になる。そして、各圧縮室５内の圧力は、最外周側の圧縮室５から中心側の圧縮室５に向けて順次圧力が高くなるため、各ラップ部２ａ，４ａには中心部に向けて温度勾配が生じている。即ち、中心側（最内周側）の圧縮室５は最外周側の圧縮室５より高温になる。この温度上昇により各ラップ部２ａ，４ａは熱膨張し、特に高温となる中心側に位置する各ラップ部２ａ，４ａは、大きく熱膨張することになる。
【００１５】
本実施例のスクロール圧縮機によれば、第１隙間１５を第２隙間１６に対して大きく形成しているので、固定スクロール部品２が上述した圧力変形を受けても、鏡板４ｂの歯底とラップ部２ａの歯先及び外周のスラスト面が、鏡板２ｂの歯底とラップ部４ａの歯先が接触するよりも、先に接触することになる。
即ち、高負荷運転の場合などに発生する過大なスラスト力に対しては、第２隙間より大きくしている第１隙間がそのスラスト力による変形分を吸収するので、固定スクロール部品２のラップ部２ａの歯先と旋回スクロール部品４の鏡板４ｂの歯底の接触圧力を均等に保つことができる。従って、カジリや異常磨耗が発生しない。また、隙間１５の方が隙間１６に対して大きく形成されているので、熱膨張の影響を受けても、各ラップ部２ａ，４ａの歯先の接触面圧を低く保つことができる。従って、カジリや異常磨耗が発生することがなく、高い信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。
【００１６】
なお、上記第１の実施例は、第１隙間１５の形状をラップ部４ａの高さを変えて形成するとともに、第２隙間１６の形状を鏡板４ｂの厚さを変えて形成し、そして、ラップ部４ａの高さ寸法の減少度合いを鏡板４ｂの厚さ寸法の減少度合いより大きくした構成であるが、次のような各構成であってもよい。
例えば、第１隙間１５が外周側から内周側へ漸次増大するように、旋回スクロール部品４のラップ部４ａの高さを変えて形成するとともに、第２隙間１６が外周側から内周側へ漸次増大するように、固定スクロール部品２のラップ部２ａの高さを変えて形成してもよい。なお、本構成の場合は、鏡板２ｂの厚さ寸法及び鏡板４ｂの厚さ寸法を一定に構成する。
また、第１隙間１５が外周側から内周側へ漸次増大するように、固定スクロール部品２の鏡板２ｂの厚さを変えて形成するとともに、第２隙間１６が外周側から内周側へ漸次増大するように、旋回スクロール部品２の鏡板２ｂの厚さを変えて形成してもよい。なお、本構成の場合は、ラップ部２ａの高さ寸法及びラップ部４ａの高さ寸法を一定に構成する。
さらに、第１隙間１５が外周側から内周側へ漸次増大するように、固定スクロール部品２の鏡板２ｂの厚さを変えて形成するとともに、第２隙間１６が外周側から内周側へ漸次増大するように、固定スクロール部品２のラップ部２ａの高さを変えて形成してもよい。なお、本構成の場合は、ラップ部４ａの高さ寸法及び鏡板４ｂの厚さ寸法を一定に構成する。
【００１７】
（実施例２）
次に、本発明による第２の実施例のスクロール圧縮機について説明する。本第２の実施例のスクロール圧縮機は、第１の実施例の構成に比べると、冷媒として二酸化炭素を用いることができるように、旋回スクロール部品のラップ部高さと鏡板厚さを設定する構成に違いがあり、他の構成は第１の実施例と同じであるので、第１の実施例の図面を用いて説明する。
すなわち、冷媒として二酸化炭素を用いた場合は、圧縮機の運転圧力は従来のフロン冷媒を用いた場合に比べて非常に高く、定常運転時においても吐出圧力は１０ＭＰａ、吸入圧力は４ＭＰａ程度にまで上昇する。この時、旋回スクロール部品４の鏡板４ｂの圧縮室５側と背圧室側８には大きな差圧が発生する。
ここで、図３に示す旋回スクロール部品４の鏡板４ｂの厚さｔを、ラップ部４ａの高さＨに対して、３．０倍を超えて厚くした場合は、旋回スクロール部品４を歪ませる力（上記の差圧）に対して十分な剛性を持つこととなり、旋回スクロール部品４は変形しないことになる。しかし、全く変形しないと、固定スクロール部品２の歯先と旋回スクロール部品４の歯底が不均一に接触し、カジリや異常磨耗を引き起こす場合がある。
従って、本実施例のスクロール圧縮機では、旋回スクロール部品４の鏡板４ｂの厚さｔを、ラップ部４ａの高さＨに対して、１．０倍以上３．０倍以下の厚さに構成する。この場合、前述の圧力差によって旋回スクロール部品４が柔軟に変形することになる。
言い換えれば、二酸化炭素冷媒を用いた場合の差圧に対して、旋回スクロール部品４が適度に変形し、第１隙間１５と第２隙間１６によって、固定スクロール部品２の歯先と旋回スクロール部品４の歯底の接触圧力がより均等に保たれ、カジリや異常磨耗が発生することがなく、高い信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。
【００１８】
また、冷媒としてＨＦＣ系又はＨＣＦＣ系の冷媒を用いる場合は、旋回スクロール部品４の鏡板４ｂの厚さｔを、ラップ部４ａの高さＨに対して、０．３倍以上１．０倍以下の厚さに構成する。この場合、ＨＦＣ系又はＨＣＦＣ系冷媒に応じて発生する圧力差に対して、旋回スクロール部品４が柔軟に変形する。従って、第１隙間１５と第２隙間１６によって、固定スクロール部品２の歯先と旋回スクロール部品４の歯底の接触圧力がより均等に保たれ、カジリや異常磨耗が発生することがなく、高い信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。
【００１９】
また、冷媒としてＨＣ系の冷媒を用いた場合は、旋回スクロール部品４の鏡板４ｂの厚さｔを、ラップ部４ａの高さＨに対して、０．２倍以上０．６倍以下の厚さに構成する。この場合も、ＨＣ系冷媒に応じた圧力差に対し旋回スクロール部品４が柔軟に変形し、第１隙間１５と第２隙間１６によって、固定スクロール部品２の歯先と旋回スクロール部品４の歯底の接触圧力がより均等に保たれ、カジリや異常磨耗が発生することがなく、高い信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。
なお、上記実施例では、固定スクロール部品２及び旋回スクロール部品４の材質については説明を省略したが、例えば固定スクロール部品２としてＦｅ系材料、旋回スクロール部品４としてＡｌ系材料のように、熱膨張係数が異なる異種金属で構成した場合に、より顕著な効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、固定鏡板の歯底と旋回ラップ部の歯先との間のスラスト方向の第１隙間と、旋回鏡板の歯底と固定ラップ部の歯先との間のスラスト方向の第２隙間とを、外周側から内周側へ漸次増大する形状に形成し、かつ第１隙間を、第２隙間より大きく形成したものである。本発明によれば、第１隙間及び第２隙間が外周側から内周側へ漸次増大しているので、熱膨張変形による各ラップ部の接触面圧を低く保つことができるとともに、吐出圧力によって固定スクロール部品が下に凸形状に変形しても、第２隙間より大きくしている第１隙間がその圧力変形分を吸収するので、固定スクロール部品の歯先と旋回スクロール部品の歯底の接触圧力は均等に保たれる。従って、カジリや異常磨耗が発生することがなく、高い信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。
また本発明は、第１隙間の形状を旋回ラップ部の高さを変えて形成し、第２隙間の形状を旋回鏡板の厚さを変えて形成したものである。本発明によれば、第１隙間及び第２隙間を外周側から内周側へ漸次増大する形状にすること、かつ第１隙間を第２隙間より大きくすることが簡単・低コストで可能となる。これによって、熱変形や圧力変形によるカジリ等がなくなり、高信頼性を有するスクロール圧縮機を提供することができる。
また本発明は、第１隙間の形状を旋回ラップ部の高さを変えて形成し、第２隙間の形状を固定ラップ部の高さを変えて形成したものである。本発明によれば、第１隙間及び第２隙間を外周側から内周側へ漸次増大する形状にすること、かつ第１隙間を第２隙間より大きくすることが簡単・低コストで可能となる。これにより、熱変形や圧力変形によるカジリ等がなくなり、高信頼性を有するスクロール圧縮機を提供することができる。
また本発明は、第１隙間の形状を固定鏡板の厚さを変えて形成し、第２隙間の形状を旋回鏡板の厚さを変えて形成したものである。本発明によれば、第１隙間及び第２隙間を外周側から内周側へ漸次増大する形状にすること、かつ第１隙間を第２隙間より大きくすることが簡単・低コストで可能となる。これにより、熱変形や圧力変形によるカジリ等がなくなり、高信頼性を有するスクロール圧縮機を提供することができる。
また本発明は、第１隙間の形状を固定鏡板の厚さを変えて形成し、第２隙間の形状を固定ラップ部の高さを変えて形成したものである。本発明によれば、第１隙間及び第２隙間を外周側から内周側へ漸次増大する形状にすること、かつ第１隙間を第２隙間より大きくすることが簡単・低コストで可能となる。これにより、熱変形や圧力変形によるカジリ等がなくなり、高信頼性を有するスクロール圧縮機を提供することができる。
また本発明は、冷媒として二酸化炭素を用い、旋回鏡板の厚さを旋回ラップ部の高さの３．０倍よりも小さくしたものである。本発明によれば、二酸化炭素冷媒を用いた場合の吐出圧と吸入圧の差圧に対して、鏡板の厚さとラップ部の高さを適切な関係とした旋回スクロール部品が柔軟に変形することによって、固定スクロール部品の歯先と旋回スクロール部品の歯底の接触圧力がより均等に保たれ、カジリや異常磨耗が発生することがなくなり、高い信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。
また本発明は、冷媒としてＨＦＣ系又はＨＣＦＣ系冷媒を用い、旋回鏡板の厚さを旋回ラップ部の高さの１．０倍よりも小さくしたものである。本発明によれば、ＨＦＣ系又はＨＣＦＣ系冷媒を用いた場合の吐出圧と吸入圧の差圧に対して、鏡板の厚さとラップ部の高さを適切な関係とした旋回スクロール部品が柔軟に変形することによって、固定スクロール部品の歯先と旋回スクロール部品の歯底の接触圧力がより均等に保たれ、カジリや異常磨耗が発生することがなくなり、高い信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。
また本発明は、冷媒としてＨＣ系冷媒を用い、旋回鏡板の厚さを旋回ラップ部の高さの０．６倍よりも小さくしたものである。本発明によれば、ＨＣ系冷媒を用いた場合の吐出圧と吸入圧の差圧に対して、鏡板の厚さとラップ部の高さを適切な関係とした旋回スクロール部品が柔軟に変形することによって、固定スクロール部品の歯先と旋回スクロール部品の歯底の接触圧力がより均等に保たれ、カジリや異常磨耗が発生することがなくなり、高い信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の実施例のスクロール圧縮機を示す断面図
【図２】図１に示すスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す拡大断面図
【図３】同圧縮機構部を示す概略断面図
【図４】従来例のスクロール圧縮機を示す断面図
【符号の説明】
１    吸入管
２    固定スクロール部品
２ａ  ラップ部
２ｂ  鏡板
３    吸入空間
４    旋回スクロール部品
４ａ  ラップ部
４ｂ  鏡板
４ｃ  歯底面
４ｄ  裏面
５    圧縮室
６    吐出ポート
７    軸受部材
８    背圧室
９    背圧調整機構
１０，２４  連通路
１１    バルブ
１２    絞り部
１３    シャフト
１４    マフラー
１５    第１隙間
１６    第２隙間
２０    密閉容器
２１    吐出管
２２    自転拘束機構
２３    通路
２５    固定子
２６    回転子
２７    補助軸受部材
２８    玉軸受
２９    油溜まり
３１    オイルポンプ
３２    上部空間
３３，３４  摺動面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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