(57)【要約】  スクロール圧縮機は、シェルと、第１基板および第１基板上に設けられた第１渦巻歯を有し、シェルの内壁に固定された固定スクロールと、第２基板および第２基板上に設けられた第２渦巻歯を有し、第２渦巻歯が第１渦巻歯と噛み合うようにして配置された揺動スクロールと、シェルの内壁に固定され、揺動スクロールを支持するフレームとを備える。固定スクロールの第１渦巻歯および揺動スクロールの第２渦巻歯の一方が、固定スクロールをシェルへ焼嵌め固定することで生じる固定スクロールの第１基板の変形量を補償する歯高を有する。
2020234988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェルと、
第１基板および前記第１基板上に設けられた第１渦巻歯を有し、前記シェルの内壁に固定された固定スクロールと、
第２基板および前記第２基板上に設けられた第２渦巻歯を有し、前記第２渦巻歯が前記第１渦巻歯と噛み合うようにして配置された揺動スクロールと、
前記シェルの内壁に固定され、前記揺動スクロールを支持するフレームとを備え、
前記固定スクロールの前記第１渦巻歯および前記揺動スクロールの前記第２渦巻歯の一方が、前記固定スクロールを前記シェルへ焼嵌め固定することで生じる前記固定スクロールの前記第１基板の変形量を補償する歯高を有するスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記固定スクロールの前記第１渦巻歯および前記揺動スクロールの前記第２渦巻歯の一方は、巻き終わりから巻き始めにかけて、伸開角に応じて歯高が変化する部分を有する請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記固定スクロールの前記第１渦巻歯および前記揺動スクロールの前記第２渦巻歯の一方は、圧縮機運転中に前記固定スクロールおよび前記揺動スクロールに作用するガス圧による、前記固定スクロールおよび前記揺動スクロールのそれぞれの変形量を更に補償する歯高を有する請求項１または請求項２記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記固定スクロールの前記第１渦巻歯および前記揺動スクロールの前記第２渦巻歯の一方は、圧縮機運転中に前記固定スクロールおよび前記揺動スクロールに生じる温度上昇による、前記固定スクロールおよび前記揺動スクロールのそれぞれの変形量を更に補償する歯高を有する請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記渦巻歯の巻き終わり部の歯高を基準歯高とし、
前記固定スクロールおよび前記揺動スクロールの一方の前記渦巻歯と他方の前記基板との隙間を歯先隙間と定義するとき、
前記変形量を補償する歯高とは、
前記変形量が前記歯先隙間を広げる方向の変形量である場合、前記変形量を超えない高さ分、前記基準歯高から長くした歯高であり、
前記変形量が前記歯先隙間を狭める方向の変形量である場合、少なくとも前記変形量分、前記基準歯高から短くした歯高である請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記固定スクロールの前記第１基板は、前記第１基板において前記第１渦巻歯が形成された面とは反対側の背面に、リング状の溝を有する請求項１〜請求項５の何れか一項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記シェルは鉄鋼で構成されている請求項１〜請求項６の何れか一項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
前記シェルの外表面側において、前記固定スクロールと前記フレームとの間に対応する部分を冷却する冷却装置を備えた請求項１〜請求項７の何れか一項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項９】
前記冷却装置は、放熱部材である請求項８記載のスクロール圧縮機。
【請求項１０】
前記冷却装置は、ファンである請求項８記載のスクロール圧縮機。
【請求項１１】
前記シェルの外表面側において、前記固定スクロールと前記フレームとの間に対応する部分の温度を測定する温度センサと、前記温度センサの計測温度に基づいて前記ファンのＯＮＯＦＦまたは風量を制御する制御装置と、を備えた請求項１０記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固定スクロールをシェル内部に固定する構造を有するスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクロール圧縮機は、シェル内部に固定されたフレームに揺動スクロールが支持され、その揺動スクロールに対向して固定スクロールが設けられている。揺動スクロールにはクランクシャフトが取り付けられ、このクランクシャフトを回転させることで、揺動スクロールが固定スクロールに対して揺動運動する。これにより、揺動スクロールおよび固定スクロールのそれぞれの渦巻歯が噛み合って構成される圧縮室で冷媒が圧縮される。【０００３】
この種のスクロール圧縮機において、フレームは、フレームの外周部からクランクシャフトの軸方向に固定スクロール側に向かって立ち上がる環状の外壁を有している。外壁は、外壁の先端面で固定スクロールと接触しており、その接触部分がボルト等によって固定されることで、固定スクロールがフレームに固定されている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
特許文献１では、固定スクロールをフレームに固定する固定構造を採用しているが、近年では、フレームから外壁を無くして、固定スクロールを直接、焼嵌め等によりシェルの内壁に固定するフレーム外壁レス構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２３８１４２号公報
【特許文献２】国際公開第２０１８／０７８７８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、渦巻歯の歯先と、対向する相手側のスクロールの基板との隙間である歯先隙間には、冷媒ガスの漏れを抑制するとともに、運転中の歯先接触を防止するために適切な寸法がある。歯先接触とは、渦巻歯の歯先が、対向する相手側のスクロールの歯底に接触または干渉することを指す。【０００７】
製造時には、歯先隙間が設計時に決められた適切な寸法となるように構成する必要がある。しかし、特許文献２のようにフレーム外壁レス構造のスクロール圧縮機では、シェルの内壁に固定する際の焼嵌めによって固定スクロールが変形するため、歯先隙間を設計通りに構成できない。この場合、予定していた効果が得られないという問題があった。つまり、固定スクロールが変形して歯先隙間が設定寸法から広くなると、冷媒ガスの漏れ等が生じて圧縮の効率が低下する。逆に、歯先隙間が設定寸法から狭くなると、歯先接触が生じて最終的に渦巻歯の歯先の焼付きが生じて信頼性が低下する恐れがあった。【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、固定スクロールをシェルの内壁に焼嵌める際の変形に起因して生じる圧縮効率の低下を抑制できるとともに、信頼性を向上することが可能なスクロール圧縮機を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るスクロール圧縮機は、シェルと、第１基板および第１基板上に設けられた第１渦巻歯を有し、シェルの内壁に固定された固定スクロールと、第２基板および第２基板上に設けられた第２渦巻歯を有し、第２渦巻歯が第１渦巻歯と噛み合うようにして配置された揺動スクロールと、シェルの内壁に固定され、揺動スクロールを支持するフレームとを備え、固定スクロールの第１渦巻歯および揺動スクロールの第２渦巻歯の一方が、固定スクロールをシェルへ焼嵌め固定することで生じる固定スクロールの第１基板の変形量を補償する歯高を有するものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係るスクロール圧縮機によれば、固定スクロールの第１渦巻歯および揺動スクロールの第２渦巻歯の一方が、シェルへ焼嵌め固定することで生じる固定スクロールの第１基板の変形量を補償する歯高を有する。このように、渦巻歯が、第１基板の変形量を補償する歯高を有するため、固定スクロールをシェルの内壁に焼嵌める際の変形に起因して生じる圧縮効率の低下を抑制できるとともに、信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この実施の形態１に係るスクロール圧縮機の縦概略断面図である。
【図２】この実施の形態１に係るスクロール圧縮機のメインフレームおよび揺動スクロール等の分解斜視図である。
【図３】図１の点線の領域の拡大図である。
【図４】図３の一点鎖線の領域の拡大図である。
【図５】この実施の形態１に係るスクロール圧縮機における焼嵌め後の固定スクロールの変形の説明図である。
【図６】この実施の形態１に係るスクロール圧縮機における焼嵌め後の固定スクロールの変形の説明図である。
【図７】図５に示した上に凸の変形による変形量を補償するための渦巻歯の伸開角と、その伸開角での歯高との関係を示す図である。
【図８】図５に示した上に凸の変形による変形量を、固定スクロールの第１渦巻歯の歯高によって補償した例を示す固定スクロールの側面図である。
【図９】図５に示した上に凸の変形による変形量を、揺動スクロールの第２渦巻歯の歯高によって補償した例を示す揺動スクロールの側面図である。
【図１０】図６に示した下に凸の変形による変形量を補償するための歯高の伸開角と、その伸開角での歯高との関係を示す図である。
【図１１】図６に示した下に凸の変形による変形量を、固定スクロールの第１渦巻歯の歯高によって補償した例を示す固定スクロールの側面図である。
【図１２】図６に示した下に凸の変形による変形量を、揺動スクロールの第２渦巻歯の歯高によって補償した例を示す揺動スクロールの側面図である。
【図１３】この実施の形態２のスクロール圧縮機の固定スクロールを示す概略図である。
【図１４】この実施の形態２のスクロール圧縮機の固定スクロールの変形例１を示す概略断面図である。
【図１５】この実施の形態２のスクロール圧縮機の固定スクロールの変形例２を示す概略断面図である。
【図１６】この実施の形態３のスクロール圧縮機を示す概略断面図である。
【図１７】この実施の形態３のスクロール圧縮機の変形例の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさおよび配置等は、範囲内で適宜変更することができる。
【００１３】
実施の形態１．
以下、実施の形態１について説明する。図１は、この実施の形態１に係るスクロール圧縮機の縦概略断面図である。図２は、この実施の形態１に係るスクロール圧縮機のメインフレームおよび揺動スクロール等の分解斜視図である。図３は、図１の点線の領域の拡大図である。図４は、図３の一点鎖線の領域の拡大図である。なお、図１の圧縮機は、クランクシャフトの中心軸が地面に対して略垂直の状態で使用される、いわゆる縦型のスクロール圧縮機である。
【００１４】
スクロール圧縮機は、シェル１と、メインフレーム２と、圧縮機構部３と、駆動機構部４と、サブフレーム５と、クランクシャフト６と、ブッシュ７と、給電部８と、を備えている。以下では、メインフレーム２を基準として、圧縮機構部３が設けられている側（上側）を一端側Ｕ、駆動機構部４が設けられている側（下側）を他端側Ｌと方向づけて説明する。
【００１５】
シェル１は、金属などの導電性部材からなる両端が閉塞された筒状の筐体であり、メインシェル１１と、アッパーシェル１２と、ロアシェル１３と、を備えている。シェル１は、例えば鉄鋼等の金属で構成される。メインシェル１１は、円筒状を呈し、その側壁には吸入管１４が溶接等により接続されている。吸入管１４は、冷媒をシェル１内に導入する管であり、メインシェル１１内と連通している。
【００１６】
アッパーシェル１２は、略半球状を呈する第１シェルであり、その側壁の一部がメインシェル１１の上端部において溶接等により接続され、メインシェル１１の上側の開口を覆っている。アッパーシェル１２の上部には、吐出管１５が溶接等により接続されている。吐出管１５は、冷媒をシェル１外に吐出する管であり、メインシェル１１の内部空間と連通している。ロアシェル１３は、略半球状を呈する第２シェルであり、その側壁の一部がメインシェル１１の下端部において、連結シェル１６を介して溶接等により接続され、メインシェル１１の下側の開口を覆っている。なお、シェル１は、複数のネジ穴を備える固定台１７によって支持されている。固定台１７には、複数のネジ穴が形成されており、それらのネジ穴にネジをねじ込むことによって、スクロール圧縮機を室外機の筐体等の他の部材に固定可能になっている。
【００１７】
メインフレーム２は、空洞が形成された中空な金属製のフレームであり、シェル１の内部に設けられている。メインフレーム２は、本体部２１と、主軸受部２２と、返油管２３と、を備えている。本体部２１は、メインシェル１１の一端側Ｕの内壁面に固定されており、その中央にはシェル１の長手方向に沿って収容空間２１１が形成されている。収容空間２１１は、一端側Ｕが開口しているとともに、他端側Ｌに向かって空間が狭くなる段差状になっている。本体部２１の一端側Ｕには、収容空間２１１を囲むように環状の平坦面２１２が形成されている。平坦面２１２には、バルブ鋼などの鋼板系材料からなるリング状のスラストプレート２４が配置されている。よって、この実施の形態では、スラストプレート２４がスラスト軸受として機能する。
【００１８】
また、平坦面２１２の外端側のスラストプレート２４と重ならない位置には、吸入ポート２１３が形成されている。吸入ポート２１３は、本体部２１の上下方向、すなわちアッパーシェル１２側とロアシェル１３側に貫通する空間である。吸入ポート２１３は、一つに限らず、複数形成されていても良い。
【００１９】
メインフレーム２の平坦面２１２よりも他端側Ｌの段差部分には、オルダム収容部２１４が形成されている。オルダム収容部２１４には、第１オルダム溝２１５が形成されている。第１オルダム溝２１５は、外端側の一部が平坦面２１２の内端側を削るように形成されている。そのため、メインフレーム２を一端側Ｕから見たときに、第１オルダム溝２１５の一部は、スラストプレート２４と重なる。第１オルダム溝２１５は、一対が対向するように形成されている。主軸受部２２は、本体部２１の他端側Ｌに連続して形成され、その内部には軸孔２２１が形成されている。軸孔２２１は、主軸受部２２の上下方向に貫通し、その一端側Ｕが収容空間２１１と連通している。返油管２３は、収容空間２１１に溜まった潤滑油をロアシェル１３の内側の油溜めに戻すための管であり、メインフレーム２に内外に貫通して形成された排油孔に挿入固定されている。
【００２０】
潤滑油は、例えば、エステル系合成油を含む冷凍機油である。潤滑油は、シェル１の下部、すなわちロアシェル１３に貯留されている。潤滑油は、後述するオイルポンプ５２で吸い上げられて、クランクシャフト６内の通油路６３を通り、圧縮機構部３等の機械的に接触するパーツ同士の摩耗低減、摺動部の温度調節およびシール性を改善する。潤滑油としては、潤滑特性、電気絶縁性、安定性、冷媒溶解性および低温流動性などに優れるとともに、適度な粘度の油が好適である。
【００２１】
圧縮機構部３は、冷媒を圧縮する圧縮機構である。圧縮機構部３は、固定スクロール３１と、揺動スクロール３２と、を備えたスクロール圧縮機構である。固定スクロール３１は、鋳鉄等の金属からなり、第１基板３１１と、第１渦巻歯３１２と、を備えている。第１基板３１１は、円盤状を呈しており、その中央には上下方向に貫通して吐出ポート３１３が形成されている。第１渦巻歯３１２は、第１基板３１１の他端側Ｌの面から突出して渦巻状の壁を形成しており、その先端は他端側Ｌに突出している。固定スクロール３１は、図３に示すようにメインシェル１１の内壁１１３に設けた段差１１４に係止されて位置決めされた状態で、第１基板３１１の外周面部分で、シェル１の内壁に焼嵌め等によって固定されている。
【００２２】
揺動スクロール３２は、アルミニウム等の金属からなり、第２基板３２１と、第２渦巻歯３２２と、筒状部３２３と、第２オルダム溝３２４と、を備えている。第２基板３２１は、第１渦巻歯３１２が形成された一方の面と、外周領域の少なくとも一部が摺動面３２１１となる他方の面（以下、背面という）と、径方向の最外部に位置し、一方の面と他方の面とを接続する側面３２１２と、を備えた円盤状を呈する。第２基板３２１は、その摺動面３２１１でスラストプレート２４に摺動可能に、メインフレーム２に支持されている。第２渦巻歯３２２は、第２基板３２１の一方の面から突出して渦巻状の壁を形成しており、その先端は一端側Ｕに突出している。揺動スクロール３２は、第２渦巻歯３２２が固定スクロール３１の第１渦巻歯３１２に噛み合うようにして配置されている。なお、固定スクロール３１の第１渦巻歯３１２と、揺動スクロール３２の第２渦巻歯３２２の先端部には、冷媒の漏れを抑制するためのシール部材が設けられている。
【００２３】
筒状部３２３は、第２基板３２１の他方の面の略中央から他端側Ｌに突出して形成された円筒状のボスである。筒状部３２３の内周面には、後述するスライダ７１を回転自在に支持する揺動軸受、いわゆるジャーナル軸受が、その中心軸がクランクシャフト６の中心軸と平行になるように設けられている。第２オルダム溝３２４は、第２基板３２１の他方の面に形成された長丸形状の溝である。第２オルダム溝３２４は、一対が対向するように設けられている。一対の第２オルダム溝３２４を結ぶ線は、一対の第１オルダム溝２１５を結ぶ線に対して、直交するように設けられている。
【００２４】
メインフレーム２のオルダム収容部２１４には、オルダムリング３３が設けられている。オルダムリング３３は、リング部３３１と、第１キー部３３２と、第２キー部３３３と、を備えている。リング部３３１は、リング状である。第１キー部３３２は、リング部３３１の他端側Ｌの面に一対が対向するように形成されており、メインフレーム２の一対の第１オルダム溝２１５に収容される。第２キー部３３３は、リング部３３１の一端側Ｕの面に一対が対向するように形成されており、揺動スクロール３２の一対の第２オルダム溝３２４に収容される。クランクシャフト６の回転によって揺動スクロール３２が公転旋回する際に、第１キー部３３２は第１オルダム溝２１５、第２キー部３３３は第２オルダム溝３２４でスライドすることにより、オルダムリング３３は、揺動スクロール３２が自転することを防止する。
【００２５】
これら固定スクロール３１の第１渦巻歯３１２と、揺動スクロール３２の第２渦巻歯３２２と、を互いに噛み合わせることにより圧縮室３４が形成される。圧縮室３４は、半径方向において、外側から内側へ向かうにしたがって容積が縮小するものであるため、冷媒を渦巻歯の外端側から取り入れて、中央側に移動させることで徐々に圧縮される。圧縮室３４は、固定スクロール３１の中央部において、吐出ポート３１３と連通する。固定スクロール３１の一端側Ｕの面（以下、背面という）には、吐出孔３５１を有するマフラー３５が設けられているとともに、吐出孔３５１を所定に開閉し、冷媒の逆流を防止する吐出弁３６が設けられている。
【００２６】
冷媒は、例えば、組成中に、炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素、炭素の二重結合を有しないハロゲン化炭化水素、炭化水素、または、それらを含む混合物からなる。炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素は、オゾン層破壊係数がゼロであるＨＦＣ冷媒またはフロン系低ＧＷＰ冷媒である。低ＧＷＰ冷媒としては、例えばＨＦＯ冷媒があり、化学式がＣ３Ｈ２Ｆ４で表されるＨＦＯ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ１２３４ｚｅまたはＨＦＯ１２４３ｚｆ等のテトラフルオロプロペンがある。炭素の二重結合を有しないハロゲン化炭化水素としては、例えば、ＣＨ２Ｆ２で表されるＲ３２（ジフルオロメタン）またはＲ４１等が混合された冷媒がある。炭化水素としては、例えば、自然冷媒であるプロパンまたはプロピレン等がある。混合物としては、例えば、ＨＦＯ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ１２３４ｚｅまたはＨＦＯ１２４３ｚｆ等に、Ｒ３２またはＲ４１等を混合した混合冷媒がある。
【００２７】
駆動機構部４は、シェル１内部のメインフレーム２の他端側Ｌに設けられている。駆動機構部４はステータ４１と、ロータ４２と、を備えている。ステータ４１は、例えば電磁鋼板を複数積層してなる鉄心に、絶縁層を介して巻線を巻回してなる固定子で、リング状に形成されている。ステータ４１は、焼嵌め等によりメインシェル１１内部に固定支持されている。ロータ４２は、電磁鋼板を複数積層してなる鉄心の内部に永久磁石を内蔵するとともに、中央に上下方向に貫通する貫通穴を有する円筒状の回転子であり、ステータ４１の内部空間に配置されている。
【００２８】
サブフレーム５は、金属製のフレームであり、シェル１内部に駆動機構部４の他端側Ｌに設けられている。サブフレーム５は、焼嵌め、または溶接等によってメインシェル１１の他端側Ｌの内周面に固定支持されている。サブフレーム５は、副軸受部５１と、オイルポンプ５２と、を備えている。副軸受部５１は、サブフレーム５の中央部上側に設けられたボールベアリングであり、中央に上下方向に貫通する孔を有している。オイルポンプ５２は、サブフレーム５の中央部下側に設けられており、シェル１の油溜めに貯留された潤滑油に少なくとも一部が浸漬するように配置されている。
【００２９】
クランクシャフト６は、長尺な金属製の棒状部材であり、シェル１の内部に設けられている。クランクシャフト６は、主軸部６１と、偏心軸部６２と、を備えている。主軸部６１は、クランクシャフト６の主要部を構成する軸であり、その中心軸がメインシェル１１の中心軸と一致するように配置されている。主軸部６１は、その外表面にはロータ４２が接触固定されている。偏心軸部６２は、その中心軸が主軸部６１の中心軸に対して偏心するように主軸部６１の一端側Ｕに設けられている。主軸部６１には、通油路６３が設けられている。通油路６３は、主軸部６１および偏心軸部６２の内部に上下に貫通して設けられている。
【００３０】
このクランクシャフト６は、主軸部６１の一端側Ｕがメインフレーム２の主軸受部２２内に挿入され、他端側Ｌがサブフレーム５の副軸受部５１に挿入固定される。これにより、偏心軸部６２は筒状部３２３の筒内に配置され、ロータ４２は、その外周面がステータ４１の内周面と所定の隙間を保って配置される。また、主軸部６１の一端側Ｕには第１バランサ６４、他端側Ｌには第２バランサ６５が、揺動スクロール３２の搖動によるアンバランスを相殺するために設けられている。
【００３１】
ブッシュ７は、鉄等の金属からなり、揺動スクロール３２とクランクシャフト６を接続する接続部材である。ブッシュ７は、この実施の形態では２パーツで構成され、スライダ７１と、バランスウエイト７２と、を備える。スライダ７１は、鍔が形成された筒状の部材であり、偏心軸部６２および筒状部３２３のそれぞれに嵌入されている。バランスウエイト７２は、図２に示すように一端側Ｕから見た形状が略Ｃ状を呈するウエイト部７２１を備えたドーナツ状の部材であり、揺動スクロール３２の遠心力を相殺するために、回転中心に対して偏芯して設けられている。バランスウエイト７２は、例えばスライダ７１の鍔に焼嵌め等の方法により、嵌合されている。
【００３２】
給電部８は、スクロール圧縮機に給電する給電部材であり、シェル１のメインシェル１１の外周面に形成されている。給電部８は、カバー８１と、給電端子８２と、配線８３と、を備えている。カバー８１は、有底開口のカバー部材である。給電端子８２は、金属部材からなり、一方がカバー８１の内部に設けられ、他方がシェル１の内部に設けられている。配線８３は、一方が給電端子８２と接続され、他方がステータ４１と接続されている。
【００３３】
次に、スクロール圧縮機の動作について説明する。給電部８の給電端子８２に通電すると、ステータ４１とロータ４２とにトルクが発生し、これに伴ってクランクシャフト６が回転する。クランクシャフト６の回転は、偏心軸部６２およびブッシュ７を介して揺動スクロール３２に伝えられる。回転駆動力が伝達された揺動スクロール３２は、オルダムリング３３により自転を規制され、固定スクロール３１に対して偏心公転運動する。その際、揺動スクロール３２の他方の面が、スラストプレート２４と摺動する。
【００３４】
揺動スクロール３２の揺動運動に伴い、吸入管１４からシェル１の内部に吸入された冷媒は、メインフレーム２の吸入ポート２１３を通って冷媒取込空間３７に到達し、固定スクロール３１と揺動スクロール３２とで形成される圧縮室３４に取り込まれる。そして、冷媒は、揺動スクロール３２の偏心公転運動に伴い、外周部から中心方向に移動しながら体積を減じられて圧縮される。揺動スクロール３２の偏心公転運転時、揺動スクロール３２は自身の遠心力により、ブッシュ７とともに径方向に移動し、第２渦巻歯３２２と第１渦巻歯３１２の側壁面同士が密接する。圧縮された冷媒は、固定スクロール３１の吐出ポート３１３から固定スクロール３１の吐出孔３５１に至り、吐出弁３６に逆らってシェル１の外部に吐出される。
【００３５】
ところで、実施の形態１におけるスクロール圧縮機では、固定スクロール３１を、メインシェル１１の内壁１１３に焼嵌めによって固定する構造であるため、焼嵌めの際、固定スクロール３１が変形する。この変形の様子について次の図５を参照して説明する。
【００３６】
図５および図６は、この実施の形態１に係るスクロール圧縮機における焼嵌め後の固定スクロールの変形の説明図である。図５は、固定スクロール３１が第１基板３１１側に凸（以下、上に凸という）に変形する場合、図６は、固定スクロール３１が第１渦巻歯３１２側に凸（以下、下に凸という）の場合を示している。図５および図６において、点線は固定スクロール３１が変形しない場合の位置を示している。なお、図５および図６は説明図であって、渦巻歯の巻数など、図１とは厳密には対応していない。
【００３７】
固定スクロール３１は、メインシェル１１に焼嵌め固定される際、図５に示すように上に凸または図６に示すように下に凸に変形する。図示は省略するが、固定スクロール３１は、このような単純な変形のみならず凹凸面状に変形する場合もある。固定スクロール３１が上に凸、下に凸、凹凸面状に変形するかといった変形モードと、その変形量とは、一様に定まるものではなく、各種条件によって変わる。具体的には、第１基板３１１の構造、メインシェル１１内での軸方向の焼嵌め位置、固定スクロール３１の材料、第１基板３１１の厚み、および、メインシェル１１と固定スクロール３１との焼嵌め代等によって、変形モードと、その変形量とは変わる。
【００３８】
固定スクロール３１が変形することで、第１基板３１１の高さ位置は、変形しない場合の位置から変化する。このため、揺動スクロール３２の第２渦巻歯３２２が、巻き始めから巻き終わりにかけて同じ歯高で構成された場合、図５に示した上に凸の変形の場合には、巻き始め部分において、歯先隙間が大きくなる。歯先隙間は冷媒ガスの漏れ流路となることから、歯先隙間が必要以上に大きいと、歯先隙間からの冷媒ガスの漏れによって圧縮効率が低下する。一方、図６に示した下に凸の変形の場合には、揺動スクロール３２の第２渦巻歯３２２が、巻き始めから巻き終わりにかけて同じ歯高で構成された場合、巻き始め部分において、歯先隙間が狭くなり、運転時に歯先接触が生じる可能性がある。
【００３９】
そこで、この実施の形態１では、固定スクロール３１の第１渦巻歯３１２および揺動スクロール３２の第２渦巻歯３２２の一方を、焼嵌めによる固定スクロール３１の変形を見越した変形を有する構成とした点を特徴とする。具体的には、固定スクロール３１の第１渦巻歯３１２の歯高および揺動スクロール３２の第２渦巻歯３２２の歯高の一方を、焼嵌め時の固定スクロール３１の変形量を補償する歯高に設定する。つまり、焼嵌めによって変形した固定スクロール３１と揺動スクロール３２との歯先隙間が、巻き終わりから巻き始めにかけて、最適な隙間で均一となるように、固定スクロール３１の第１渦巻歯３１２および揺動スクロール３２の第２渦巻歯３２２の一方の歯高を、伸開角に応じて設定する。
【００４０】
最適な隙間は、運転中の歯先接触を防止しつつ冷媒ガスの漏れを抑制できる隙間に相当し、運転条件および圧力条件などに基づいて設定すればよい。ここで、固定スクロール３１の第１渦巻歯３１２の歯高とは、第１渦巻歯３１２の歯底３１６から第１渦巻歯３１２の歯先３１７までの長さである。揺動スクロール３２の第２渦巻歯３２２の歯高とは、揺動スクロール３２のスラスト摺動面３２１３から第２渦巻歯３２２の歯先３２５までの長さである。
【００４１】
図７は、図５に示した上に凸の変形による変形量を補償するための渦巻歯の伸開角と、その伸開角での歯高との関係を示す図である。図７において横軸が伸開角（ｒａｄ）、縦軸が歯高（ｍｍ）である。なお、図７のように歯高を変化させるのは、第１渦巻歯３１２および第２渦巻歯３２２のどちらでも良いため、以下の説明では、単に「渦巻歯」とする。
図７において、伸開角が大きい側は渦巻歯の巻き終わり側であり、伸開角が小さい側は渦巻歯の巻き始め側である。図７において、点線は、焼嵌め時に固定スクロール３１が変形しない場合の渦巻歯の基準歯高ｈ０である。基準歯高ｈ０は、巻き終わり部の歯高でもある。図８は、図５に示した上に凸の変形による変形量を、固定スクロールの第１渦巻歯の歯高によって補償した例を示す固定スクロールの側面図である。図９は、図５に示した上に凸の変形による変形量を、揺動スクロールの第２渦巻歯の歯高によって補償した例を示す揺動スクロールの側面図である。
【００４２】
図７に示すように、固定スクロール３１の変形量を補償するための渦巻歯は、歯高が一定ではなく、伸開角に応じて歯高が変化する部分を有する。図５の変形は、上に凸の変形であるため、歯先隙間が広がる方向の変形である。このような歯先隙間が広がる方向の変形による変形量を補償するには、変形量を超えない高さ分、渦巻歯の歯高を基準歯高ｈ０から長くすればよい。
【００４３】
つまり、固定スクロール３１の変形量をα０としたとき、この変形に対応する伸開角部分の渦巻歯の歯高ｈ１は、以下のようになる。
ｈ１＝ｈ０＋α１
但し、α１＜α０
【００４４】
以上の式を用いて、固定スクロール３１の変形量に基づいて、渦巻歯の全体の伸開角の範囲で渦巻歯の歯高を設定する。
【００４５】
この例では、第１基板３１１の変形量は、径方向外側から径方向中心部に向かうに連れて大きくなるため、図７に示すように伸開角が大きい方の巻き終わりから、伸開角が小さい方の巻き始めに向かうに連れて渦巻歯の歯高を長くする。
【００４６】
このように、歯先隙間が広がる方向の変形量を補償する歯高とは、変形量を超えない高さ分、基準歯高ｈ０から長くした歯高である。基準歯高ｈ０は、スクロールに作用する圧力等を考慮して、必要な剛性が得られる高さ等とすればよい。
【００４７】
なお、図７では、巻き始め部と巻き終わり部において、歯高を変化させない平坦部を有する例を示しているが、平坦部を設けず、巻き終わりから巻き始めにかけて歯高が連続して長くなるようにしてもよい。また、図７では、巻き終わりの平坦部から巻き始めの平坦部にかけて、歯高が一定の傾きで長くなる例を示しているが、これはあくまでも一例であって、傾きが途中で変化してもよいし、傾きの途中で歯高が一定となる平坦部があってもよい。伸開角に応じて歯高をどのように設定するかは、固定スクロール３１の変形次第であり、要するに、渦巻歯の歯高は、固定スクロール３１の変形量を補償する歯高となっていればよい。
【００４８】
このようにスクロールの渦巻歯の歯高を、固定スクロール３１の変形量を補償する高さにすることで、焼嵌め固定によって生じる固定スクロール３１の変形による歯先隙間への影響を相殺でき、最適な歯先隙間を得ることができる。
【００４９】
ここでは、上に凸の変形の場合を説明したが、下に凸の変形による変形量を補償するための歯高の伸開角と歯高との関係は次の図のようになる。
【００５０】
図１０は、図６に示した下に凸の変形による変形量を補償するための歯高の伸開角と、その伸開角での歯高との関係を示す図である。図１０において横軸が伸開角（ｒａｄ）、縦軸が歯高（ｍｍ）である。なお、図７のように歯高を変化させるのは、第１渦巻歯３１２および第２渦巻歯３２２のどちらでも良いため、以下の説明では、単に「渦巻歯」とする。図１０において、伸開角が大きい側は渦巻歯の巻き終わり側であり、伸開角が小さい側は渦巻歯の巻き始め側である。図１０において、点線は、焼嵌め時に固定スクロール３１が変形しない場合の第１渦巻歯３１２の基準歯高ｈ０である。基準歯高ｈ０は、巻き終わり部の歯高でもある。図１１は、図６に示した下に凸の変形による変形量を、固定スクロールの第１渦巻歯３１２の歯高によって補償した例を示す固定スクロールの側面図である。図１２は、図６に示した下に凸の変形による変形量を、揺動スクロールの第２渦巻歯３２２の歯高によって補償した例を示す揺動スクロールの側面図である。
【００５１】
図６に示したように下に凸の変形は、歯先隙間が狭まる方向の変形である。このような歯先隙間が狭まる方向の変形による変形量を補償するには、少なくとも変形量分、渦巻歯の歯高を、基準歯高ｈ０から短くすればよい。
【００５２】
つまり、固定スクロール３１の変形量をα０としたとき、その変形を補償する渦巻歯の巻き始めの歯高ｈ１は、以下のようになる。
ｈ１＝ｈ０−α１
但し、α１＞α０
【００５３】
以上の式を用いて、固定スクロール３１の変形量に基づいて、渦巻歯の全体の伸開角の範囲で渦巻歯の歯高を設定する。
【００５４】
この例では、第１基板３１１の変形量は、径方向外側から径方向中心部に向かうに連れて大きくなるため、図１０に示すように伸開角が大きい方の巻き終わりから、伸開角が小さい方の巻き始めに向かうに連れて歯高を短くする。
【００５５】
このように、歯先隙間が狭まる方向の変形量を補償する歯高とは、少なくとも変形量分、基準歯高ｈ０から短くした歯高である。
【００５６】
なお、図１０では、巻き始め部と巻き終わり部において、歯高を変化させない平坦部を有する例を示しているが、平坦部を設けず、巻き始めから巻き終わりにかけて歯高が連続して短くなるようにしてもよい。また、図１０では、巻き終わりの平坦部から巻き始めの平坦部にかけて、歯高が一定の傾きで短くなる例を示しているが、これはあくまでも一例であって、傾きが途中で変化してもよいし、傾きの途中で歯高が一定となる平坦部があってもよい。伸開角に応じて歯高をどのように設定するかは、固定スクロール３１の変形次第であり、要するに、渦巻歯の歯高は、固定スクロール３１の変形量を補償する歯高となっていればよい。
【００５７】
以上、焼嵌め固定によって生じる固定スクロール３１の変形を補償した渦巻歯の歯高の変化について説明したが、圧縮機運転中は、固定スクロール３１および揺動スクロール３２に対してガス圧および温度が作用し、これらによる変形も生じる。以下、ガス圧による固定スクロール３１および揺動スクロール３２の変形を補償する渦巻歯の歯高と、温度による固定スクロール３１および揺動スクロール３２の変形を補償する歯高と、について順に説明する。
【００５８】
＜ガス圧による変形の補償＞
固定スクロール３１の第１基板３１１には、圧縮機運転中に、第１渦巻歯３１２と第２渦巻歯３２２とによって形成される圧縮室３４の中間圧のガス圧と、固定スクロール３１の背面側の空間の吐出圧のガス圧とが作用する。これらの圧力の差圧により固定スクロール３１は下に凸に変形する。
【００５９】
一方、揺動スクロール３２の第２基板３２１には、圧縮機運転中に圧縮室３４の中間圧のガス圧と、揺動スクロール３２の背面側の空間の吸入圧のガス圧とが作用し、これらの圧力の差圧により下に凸に変形する。
【００６０】
このように、ガス圧によって固定スクロール３１および揺動スクロール３２は共に下に凸に変形する。したがって、この変形に起因した歯先隙間の変化も考慮して、渦巻歯の歯高を設定してもよい。以下、具体的に説明する。
【００６１】
（焼嵌めによる固定スクロール３１の変形が上に凸である場合）
焼嵌めによる固定スクロール３１の変形が上に凸である場合は、ガス圧による固定スクロール３１は下に凸であるため逆向きである。ガス圧による下に凸の変形量は、焼嵌めによる上に凸の変形量よりも小さい。したがって、焼嵌めとガス圧との両方による固定スクロール３１の変形量は、焼嵌めによる固定スクロール３１の変形量から、ガス圧による固定スクロール３１の変形量分だけ相殺されて短くなるものの、上に凸の変形である。また、ガス圧によって揺動スクロール３２は下に凸に変形する。これらの両方のスクロールの変形は、歯先隙間が広がる方向の変形であるため、両方の変形量の合計変形量を超えない高さ分、渦巻歯の歯高を、基準歯高ｈ０から長くすればよい。
【００６２】
（焼嵌めによる固定スクロール３１の変形が下に凸である場合）
焼嵌めによる固定スクロール３１の変形が下に凸である場合は、ガス圧による固定スクロール３１の変形も下に凸であるため同じ向きである。したがって、焼嵌めとガス圧との両方による固定スクロール３１の変形は、歯先隙間が狭まる方向の変形であって、その変形量は、焼嵌めによる固定スクロール３１の変形量に加えて更にガス圧による固定スクロール３１の変形量も加えた長さとなる。
【００６３】
揺動スクロール３２はガス圧によって下に凸に変形するため、歯先隙間が広がる方向の変形である。ここで、焼嵌めとガス圧との両方による固定スクロール３１の変形量の方が、ガス圧による揺動スクロール３２の変形量よりも大きくなる。このため、渦巻歯の歯高は、少なくとも固定スクロール３１の変形量と揺動スクロール３２の変形量との差分量分、基準歯高ｈ０から短くすればよい。
【００６４】
このように運転中のガス圧も考慮して歯高を設定することにより、運転中に、渦巻歯の歯先が、対向する相手側のスクロールの歯底に接触または干渉するといった歯先接触を、より確実に防止することができる。
【００６５】
＜温度による変形の補償＞
圧縮機運転中には、圧縮機構部３の圧縮室３４の温度は、径方向外側から径方向中心側に向かうにつれて高くなる。したがって、固定スクロール３１および揺動スクロール３２のそれぞれには、巻き終わり側から巻き始め側に向かうに従い、温度が高くなるような温度勾配が生じる。このような温度上昇の影響により、固定スクロール３１および揺動スクロール３２のそれぞれの巻き始め側の渦巻歯の伸長量は、巻き終わり側より大きくなる。したがって、巻き始め側の歯先隙間は巻き終わり側より短くなる。
【００６６】
ここで、揺動スクロール３２はアルミニウムで構成されているが、アルミニウムは線膨張係数が大きい材料であるため、第２渦巻歯３２２の伸張量は第１渦巻歯３１２に比べて大きい。
【００６７】
このように、温度上昇の影響により固定スクロール３１および揺動スクロール３２が熱膨張して変形するため、この変形に起因した歯先隙間の変化も考慮して、渦巻歯の歯高を設定してもよい。以下、具体的に説明する。
【００６８】
（焼嵌めによる固定スクロール３１の変形が上に凸である場合）
温度上昇による固定スクロール３１の変形は、第１渦巻歯３１２の中心部が外周部に比べて下に延びる変形であっていわば下に凸の変形である。よって、温度上昇による固定スクロール３１の変形は、焼嵌めによる固定スクロール３１の変形方向と、逆向きである。ここでは、焼嵌めによる上に凸の変形量の方が、温度上昇による固定スクロール３１の下に凸の変形量よりも大きいとする。この場合、焼嵌めと温度上昇との両方による固定スクロール３１の変形量は、焼嵌めによる固定スクロール３１の変形量から、温度上昇による固定スクロール３１の変形量分だけ相殺されて短くなるものの、上に凸の変形である。つまり、焼嵌めと温度上昇との両方による固定スクロール３１の変形は、歯先隙間が広がる方向の変形である。
【００６９】
揺動スクロール３２は、温度上昇によって、第２渦巻歯３２２の中心部が外周部に比べて上に延びる変形であって、いわば上に凸の変形となる。つまり歯先隙間が狭まる方向の変形である。
【００７０】
したがって、焼嵌めと温度上昇との両方による固定スクロール３１の変形量と、温度上昇による揺動スクロール３２の変形量との差分量分、変形が優位な方に合わせて基準歯高ｈ０から長くまたは短くすればよい。
【００７１】
（焼嵌めによる固定スクロール３１の変形が下に凸である場合）
焼嵌めによる固定スクロール３１の変形が下に凸である場合は、温度上昇による固定スクロール３１の変形も下に凸であるため同じ向きである。したがって、焼嵌めと温度上昇との両方による固定スクロール３１の変形は、歯先隙間が狭まる方向の変形であって、その変形量は、焼嵌めによる固定スクロール３１の変形量に加えて更に温度上昇による固定スクロール３１の変形量も加えた長さとなる。揺動スクロール３２は、温度上昇によって、第２渦巻歯３２２の中心部が外周部に比べて上に延びる変形であって、いわば上に凸の変形となる。よって、温度上昇による揺動スクロール３２の変形は、歯先隙間が狭まる方向の変形である。したがって、これらの両方のスクロールの変形は、歯先隙間が狭まる方向の変形であるため、渦巻歯の歯高は、少なくとも両方の変形量の合計変形量分、基準歯高ｈ０から短くすればよい。
【００７２】
このように運転中の温度変化も考慮して歯高を設定することより、運転中の歯先接触を、より確実に防止することができる。
【００７３】
なお、温度変化による歯先隙間の伸縮変化を最小限にするため、メインシェル１１を、線膨張係数が小さい金属、具体的には１１．５〜１２．０［×１０−６／℃］未満の金属を用いて構成してもよい。
【００７４】
ここでは、焼嵌めによる変形と、焼嵌めおよびガス圧による変形と、焼嵌めおよび温度上昇による変形と、の場合における歯高の設定について説明したが、焼嵌め、圧力および温度上昇の全ての変形を補償する歯高としてもよい。
【００７５】
以上説明したように、この実施の形態１のスクロール圧縮機は、シェル１と、第１基板３１１および第１基板３１１上に設けられた第１渦巻歯３１２を有し、シェル１の内壁に固定された固定スクロール３１と、第２基板３２１および第２基板３２１上に設けられた第２渦巻歯３２２を有し、第２渦巻歯３２２が第１渦巻歯３１２と噛み合うようにして配置された揺動スクロール３２と、シェル１の内壁に固定され、揺動スクロール３２を支持するメインフレーム２とを備える。固定スクロール３１の第１渦巻歯３１２および揺動スクロール３２の第２渦巻歯３２２の一方は、固定スクロール３１をシェル１へ焼嵌め固定することで生じる固定スクロール３１の第１基板３１１の変形量を補償する歯高を有する。
【００７６】
これにより、固定スクロール３１をシェル１の内壁に焼嵌める際の変形に起因して生じる圧縮効率の低下の抑制および信頼性の向上が可能である。
【００７７】
ところで、固定スクロール３１の第１基板３１１の厚みを厚くすれば、焼嵌めによる変形を抑制でき、圧縮効率の低下の抑制および信頼性の向上に繋がる。しかし、この方法では、スクロール圧縮機の重量化および高コスト化の課題がある。これに対し、実施の形態１のスクロール圧縮機によれば、固定スクロール３１の第１基板３１１の厚みを厚くしなくてもよいため、固定スクロール３１の第１基板３１１の厚みを厚くする構造に比べて、圧縮機の軽量化および低コスト化が可能である。
【００７８】
この実施の形態１のスクロール圧縮機は、固定スクロール３１の第１渦巻歯３１２および揺動スクロール３２の第２渦巻歯３２２の一方が、巻き終わりから巻き始めにかけて、伸開角に応じて歯高が変化する部分を有する。
【００７９】
このように、固定スクロール３１の第１渦巻歯３１２および揺動スクロール３２の第２渦巻歯３２２の一方が、伸開角に応じて歯高が変化する部分を有することで、固定スクロール３１の第１基板３１１の変形量を補償できる。
【００８０】
この実施の形態１は、固定スクロール３１の第１渦巻歯３１２および揺動スクロール３２の第２渦巻歯３２２の一方は、圧縮機運転中に固定スクロール３１および揺動スクロール３２に作用するガス圧による、固定スクロール３１および揺動スクロール３２のそれぞれの変形量を更に補償する歯高を有する。
【００８１】
これにより、ガス圧による変形も見越した渦巻歯の歯高を設定でき、圧縮効率の低下抑制および信頼性の向上効果をより高めることができる。
【００８２】
この実施の形態１のスクロール圧縮機は、固定スクロール３１の第１渦巻歯３１２および揺動スクロール３２の第２渦巻歯３２２の一方は、圧縮機運転中に固定スクロール３１および揺動スクロール３２に生じる温度上昇による、固定スクロール３１および揺動スクロール３２のそれぞれの変形量を更に補償する歯高を有する。
【００８３】
これにより、温度上昇による変形も見越した渦巻歯の歯高を設定でき、圧縮効率の低下抑制および信頼性の向上効果をより高めることができる。
【００８４】
この実施の形態１では、渦巻歯の巻き終わり部の歯高を基準歯高とし、固定スクロール３１および揺動スクロール３２の一方の渦巻歯と他方の基板との隙間を歯先隙間と定義する。変形量を補償する歯高とは、変形量が歯先隙間を広げる方向の変形量である場合、変形量を超えない高さ分、基準歯高から長くした歯高である。変形量を補償する歯高とは、変形量が歯先隙間を狭める方向の変形量である場合、少なくとも変形量分、基準歯高から短くした歯高である。
【００８５】
このようにして、変形量を補償する歯高を設定できる。
【００８６】
この実施の形態１によれば、シェル１は鉄鋼で構成されている。
【００８７】
このように、シェル１を線膨張係数の小さい鉄鋼で構成することで、温度変化による歯先隙間の伸縮変化を最小限にできる。
【００８８】
なお、上記では、焼嵌めによる固定スクロール３１の変形が、上に凸または下に凸といった単純な変形の場合を説明したが、凹凸面状に変形する場合もある。凹凸面状に変形する場合は、上に凸と下に凸との組み合わせであるため、上記に説明した、それぞれにおける歯高の設定方法の考え方を適用して歯高を設定すればよい。
【００８９】
実施の形態２．
実施の形態２は、固定スクロール３１の構造を変更することにより、シェル１への焼嵌めによる固定スクロール３１の変形が上に凸になるようにしている。以下、実施の形態２が、実施の形態１と異なる点を中心に説明するものとし、この実施の形態２で説明されていない構成は実施の形態１と同様である。
【００９０】
図１３は、この実施の形態２のスクロール圧縮機の固定スクロールを示す概略図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図ある。図１４は、この実施の形態２のスクロール圧縮機の固定スクロールの変形例１を示す概略断面図である。図１５は、この実施の形態２のスクロール圧縮機の固定スクロールの変形例２を示す概略断面図である。
図１３に示すように、実施の形態２の固定スクロール３１は、第１基板３１１の背面側にリング状の溝３１４が設けられている。第１基板３１１の背面側にリング状の溝３１４を設けることで、固定スクロール３１のシェル１への焼嵌め時の第１基板３１１の変形を、強制的に上に凸にできる。
【００９１】
溝３１４を設ける位置は、第１基板３１１の背面側であればよく、図１３に示すように第１基板３１１において中心部よりも厚みの薄い外周部でもよいし、図１４に示すように厚みが厚い中心部でもよい。また、溝３１４は、図１３および図１４に示すように連続した溝としてもよいし、図１５に示すように分割された溝としてもよい。
【００９２】
実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、固定スクロール３１の第１基板３１１の背面側にリング状の溝３１４を設けたことで、固定スクロール３１のシェル１への焼嵌め時の第１基板３１１の変形を上に凸にできる。このように、第１基板３１１の変形モードを制御できることで、変形形状がばらつく不都合を抑制でき、結果として、圧縮効率の向上および信頼性の向上に寄与できる。
【００９３】
実施の形態３．
実施の形態３は、実施の形態１または実施の形態２に、更に放熱部材を設けた構成に関する。以下、実施の形態３が実施の形態１および実施の形態２と異なる点を中心に説明するものとし、この実施の形態３で説明されていない構成は実施の形態１および実施の形態２と同様である。
【００９４】
図１６は、この実施の形態３のスクロール圧縮機を示す概略断面図である。
実施の形態３のスクロール圧縮機は、シェル１の外表面側において、固定スクロール３１とメインフレーム２との間に対応する部分に、シェル１の外表面の温度を低下させる冷却装置９０を備える。冷却装置９０は、放熱板等の放熱部材で構成されている。放熱部材は、メインフレーム２の外周全体を囲む連続したリング状に構成してもよいし、複数箇所にて分割されたリング状に構成してもよい。
【００９５】
圧縮機運転中、シェル１の外表面において、固定スクロール３１とメインフレーム２との間に対応する部分の温度は、運転条件によるが、例えば約４０℃から約８０℃であり、外気温度より高くなる。このようにシェル１の温度が外気温度より高くなると、シェル１がクランクシャフト６の軸方向に膨張することで、歯先隙間が圧縮機停止時より伸長する。
【００９６】
そこで、この実施の形態３では、冷却装置９０により、シェル１の外表面において、固定スクロール３１とメインフレーム２との間に対応する部分の熱を外気に逃がしてシェル１の温度上昇を抑制する。これにより、歯先隙間の伸長を緩和することができる。
【００９７】
図１６には、冷却装置９０が放熱部材で構成された例を示したが、次の図１７のように構成してもよい。
【００９８】
図１７は、この実施の形態３のスクロール圧縮機の変形例の概略断面図である。
この変形例では、冷却装置９０が、シェル１に送風するファン９１で構成されている。また、この変形例のスクロール圧縮機は、温度センサ９２と、制御装置９３とを更に備えている。温度センサ９２は、シェル１の外表面において、固定スクロール３１とメインフレーム２との間に対応する部分に配置され、その外表面の温度を測定する。温度センサ９２の測定温度は制御装置９３に入力される。
【００９９】
制御装置９３は、温度センサ９２で測定された測定温度に基づいてファン９１を制御する。制御装置９３は、温度センサ９２で測定された測定温度が予め設定された目標温度範囲となるようにファン９１のＯＮＯＦＦまたは風量を制御する。歯先隙間は、シェル１の側面の表面温度が高くなると拡大し、表面温度が低くなると縮小する。このようにシェル１の側面の表面温度と歯先隙間とには相関関係があることから、シェル１の側面の表面温度が目標温度範囲となるようにファン９１を制御することで、歯先隙間の伸張を緩和できる。
【０１００】
制御装置９３は、例えば、マイクロプロセッサユニット等で構成されるものである。なお、制御装置９３の構成については、これに限定するものではない。例えば、制御装置９３は、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよい。また、制御装置９３は、プログラムモジュールであって、図示しないＣＰＵ等からの指令により、実行されるものであってもよい。
【０１０１】
実施の形態３によれば、実施の形態１および実施の形態２と同様の効果が得られるとともに、シェル１の外表面側において、固定スクロール３１とフレームとの間に対応する部分を冷却する冷却装置９０を備えたので、歯先隙間の伸長を緩和できる。冷却装置９０としては、放熱部材またはファン９１を用いることができる。
【０１０２】
この実施の形態３のスクロール圧縮機によれば、シェル１の外表面側において、固定スクロール３１とメインフレーム２との間に対応する部分の温度を測定する温度センサ９２と、温度センサ９２の計測温度に基づいてファン９１のＯＮＯＦＦまたは風量を制御する制御装置９３と、を備えた。
【０１０３】
これにより、歯先隙間の伸張を緩和できる。
【符号の説明】
【０１０４】
１  シェル、２  メインフレーム、３  圧縮機構部、４  駆動機構部、５  サブフレーム、６  クランクシャフト、７  ブッシュ、８  給電部、１１  メインシェル、１２  アッパーシェル、１３  ロアシェル、１４  吸入管、１５  吐出管、１６  連結シェル、１７  固定台、２１  本体部、２２  主軸受部、２３  返油管、２４  スラストプレート、３１  固定スクロール、３２  揺動スクロール、３３  オルダムリング、３４  圧縮室、３５  マフラー、３６  吐出弁、３７  冷媒取込空間、４１  ステータ、４２  ロータ、５１  副軸受部、５２  オイルポンプ、６１  主軸部、６２  偏心軸部、６３  通油路、６４  第１バランサ、６５  第２バランサ、７１  スライダ、７２  バランスウエイト、８１  カバー、８２  給電端子、８３  配線、９０  冷却装置、９１  ファン、９２  温度センサ、９３  制御装置、１１３  内壁、１１４  段差、２１１  収容空間、２１２  平坦面、２１３  吸入ポート、２１４  オルダム収容部、２１５  第１オルダム溝、２２１  軸孔、３１１  第１基板、３１２  第１渦巻歯、３１３  吐出ポート、３１４  溝、３１６  歯底、３１７  歯先、３２１  第２基板、３２２  第２渦巻歯、３２３  筒状部、３２４  第２オルダム溝、３２５  歯先、３３１  リング部、３３２  第１キー部、３３３  第２キー部、３５１  吐出孔、７２１  ウエイト部、３２１１  摺動面、３２１２  側面、３２１３  スラスト摺動面。
【図１】
2020234988.tif 000003
【図２】
2020234988.tif 000004
【図３】
2020234988.tif 000005
【図４】
2020234988.tif 000006
【図５】
2020234988.tif 000007
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年6月2日(2021.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この発明に係るスクロール圧縮機は、シェルと、第１基板および第１基板上に設けられた第１渦巻歯を有し、シェルの内壁に固定された固定スクロールと、第２基板および第２基板上に設けられた第２渦巻歯を有し、第２渦巻歯が第１渦巻歯と噛み合うようにして配置された揺動スクロールと、シェルの内壁に固定され、揺動スクロールを支持するフレームとを備え、固定スクロールの第１渦巻歯および揺動スクロールの第２渦巻歯の一方が、固定スクロールをシェルへ焼嵌め固定することで生じる固定スクロールの第１基板の変形量を補償する歯高を有し、固定スクロールの第１基板は、第１基板において第１渦巻歯が形成された面とは反対側の背面に、リング状の溝を有するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェルと、
第１基板および前記第１基板上に設けられた第１渦巻歯を有し、前記シェルの内壁に固定された固定スクロールと、
第２基板および前記第２基板上に設けられた第２渦巻歯を有し、前記第２渦巻歯が前記第１渦巻歯と噛み合うようにして配置された揺動スクロールと、
前記シェルの内壁に固定され、前記揺動スクロールを支持するフレームとを備え、
前記固定スクロールの前記第１渦巻歯および前記揺動スクロールの前記第２渦巻歯の一方が、前記固定スクロールを前記シェルへ焼嵌め固定することで生じる前記固定スクロールの前記第１基板の変形量を補償する歯高を有し、
前記固定スクロールの前記第１基板は、前記第１基板において前記第１渦巻歯が形成された面とは反対側の背面に、リング状の溝を有するスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記シェルの外表面側において、前記固定スクロールと前記フレームとの間に対応する部分を冷却する冷却装置を備えた請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記冷却装置は、放熱部材である請求項２記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記冷却装置は、ファンである請求項２記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記シェルの外表面側において、前記固定スクロールと前記フレームとの間に対応する部分の温度を測定する温度センサと、前記温度センサの計測温度に基づいて前記ファンのＯＮＯＦＦまたは風量を制御する制御装置と、を備えた請求項４記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
シェルと、
第１基板および前記第１基板上に設けられた第１渦巻歯を有し、前記シェルの内壁に固定された固定スクロールと、
第２基板および前記第２基板上に設けられた第２渦巻歯を有し、前記第２渦巻歯が前記第１渦巻歯と噛み合うようにして配置された揺動スクロールと、
前記シェルの内壁に固定され、前記揺動スクロールを支持するフレームとを備え、
前記固定スクロールの前記第１渦巻歯および前記揺動スクロールの前記第２渦巻歯の一方が、前記固定スクロールを前記シェルへ焼嵌め固定することで生じる前記固定スクロールの前記第１基板の変形量を補償する歯高を有し、
前記シェルの外表面側において、前記固定スクロールと前記フレームとの間に対応する部分を冷却する、放熱部材で構成された冷却装置を備えたスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記固定スクロールの前記第１渦巻歯および前記揺動スクロールの前記第２渦巻歯の一方は、巻き終わりから巻き始めにかけて、伸開角に応じて歯高が変化する部分を有する請求項１〜請求項６の何れか一項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
前記固定スクロールの前記第１渦巻歯および前記揺動スクロールの前記第２渦巻歯の一方は、圧縮機運転中に前記固定スクロールおよび前記揺動スクロールに作用するガス圧による、前記固定スクロールおよび前記揺動スクロールのそれぞれの変形量を更に補償する歯高を有する請求項１〜請求項７の何れか一項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項９】
前記固定スクロールの前記第１渦巻歯および前記揺動スクロールの前記第２渦巻歯の一方は、圧縮機運転中に前記固定スクロールおよび前記揺動スクロールに生じる温度上昇による、前記固定スクロールおよび前記揺動スクロールのそれぞれの変形量を更に補償する歯高を有する請求項１〜請求項８の何れか一項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１０】
前記渦巻歯の巻き終わり部の歯高を基準歯高とし、
前記固定スクロールおよび前記揺動スクロールの一方の前記渦巻歯と他方の前記基板との隙間を歯先隙間と定義するとき、
前記変形量を補償する歯高とは、
前記変形量が前記歯先隙間を広げる方向の変形量である場合、前記変形量を超えない高さ分、前記基準歯高から長くした歯高であり、
前記変形量が前記歯先隙間を狭める方向の変形量である場合、少なくとも前記変形量分、前記基準歯高から短くした歯高である請求項１〜請求項９の何れか一項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１１】
前記シェルは鉄鋼で構成されている請求項１〜請求項１０の何れか一項に記載のスクロール圧縮機。
【国際調査報告】
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