スクロール形流体機械
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に空調機や冷凍機の冷媒圧縮機として用いられるスクロール形流体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、一対のスクロールの渦巻体間に画成する流体作動室に液冷媒が寝込んだ状態で起動したり、過渡運転時に液冷媒が多量に流体作動室に戻ってきた場合など、流体作動室内に非圧縮性流体である液体が満たされた状態で運転すると、内部圧力が異常上昇し、渦巻体の破損や過負荷によるモータ損傷を招くことから、特公平２−２４７７号や特開平４−２５５５８６号等で知られているのように、一対のスクロールの渦巻体端面にチップシールは介装せず、これらスクロール間を軸方向に移動可能に支持し、常時は一方のスクロールに背圧を与えて他方側に付勢し、液圧縮による異常圧力上昇時には、スクロール間を軸方向に変位させて渦巻体の端面部に微少な隙間を空け、異常圧力を逃がし得る構造にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のものでは、液圧縮時、渦巻体の端面に微少な隙間を空けるものであるから、ある程度の異常圧力を逃がすことはできるが、流体作動室に液体が多量に満たされた場合、異常圧力上昇は回避困難である。これを解消すべく、渦巻体の端面に確保する圧逃がし用の隙間を大きくとると、正常時の、すなわち、流体作動室にガスが満たされた状態で起動したとき、ガス圧縮動作が阻害され、圧縮作用をせずに空回りになる問題がある。従って、液圧縮を回避しつつ、良好なガス圧縮動作を確保する逃げ隙間を設定することは実際には不可能であり、液冷媒を回収する大形のサクションアキュムレータを必要としたり、必要冷媒量に至らない少ない冷媒量しか充填できない弊害が生じていた。
【０００４】本発明の主目的は、流体作動室内に溜る液体の速やかな排出を可能にして液圧縮を回避しつつ、ガス圧縮動作をも良好ならして高効率が得られるスクロール形流体機械を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、一回転中常時、液体の連続的な排出を可能にして、上記主目的を効果的に達成するため、図１に示すように、各渦巻体の端面にチップシール３，４を介装した第１および第２スクロール１，２を備え、これらスクロール１，２の少なくとも一方を他方に付勢する付勢手段５を設け、渦巻外方側の低圧ポート６と渦巻中心側の高圧ポート７との間で作動流体を給排するスクロール形流体機械において、図２又は図３に示すように、各チップシール３，４の介装範囲（図中黒塗りした部分）を、次の関係、すなわち、第１および第２スクロール（１，２）の渦巻体間に画成される中間作動室（Ｍ）は、低圧側のチップシール非介装範囲内にある渦巻体の端面を横切って低圧ポート（６）へ連通する状態が遮断された直後に、高圧側のチップシール非介装範囲内にある渦巻体の端面を横切って高圧ポート（７）のみに連通する関係となるように、設定した。
【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、その具体化のための一般式を提供するものであって、図２に示すように、一方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα１［ｒａｄ］〜β１［ｒａｄ］、他方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα２［ｒａｄ］〜β２［ｒａｄ］にわたり各々介装され、α１，β１，α２，β２の間には、次のａ，ｂ，ｃの関係式が成立するものとした。
β１−α２＝３π ・・・・ａ β２−α１＝３π ・・・・ｂ ２π≦β１−α１≦３π（但し、α１，β１は介装範囲角度が小さい方のチップシール）・・・・ｃ請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、製作性を向上すると共にスクロール間に画成する対称な２系統の流体作動室の負荷バランスをも良くするため、図３に示すように、各チップシール３，４は、ともに渦巻体に沿う巻角で３π［ｒａｄ］にわたり介装され、これらチップシール３，４の巻角範囲をほぼ一致させている構成にした。
【０００７】請求項４記載の発明は、一回転中一時的ではあるが液体の強制的な排出を可能にして、上記主目的を達成するため、図４又は図１０に示すように、各渦巻体の端面にチップシール３，４を介装した第１および第２スクロール１，２を備え、これらスクロール１，２の少なくとも一方を他方に付勢する付勢手段５を設け、渦巻外方側の低圧ポート６と渦巻中心側の高圧ポート７との間で作動流体を給排するスクロール形流体機械において、図５〜図９に示すように、各チップシール３，４の介装範囲（図中黒塗りした部分）を、チップシール介装範囲内の渦巻体間に、チップシール非介装範囲内の渦巻体の端面を横切った低圧ポート６への連通が遮断された状態で、高圧ポート７を内方に見込む中心側単一閉領域Ｈを画成する関係に設定していると共に、図４又は図１０R>０に示すように、流体機械内部に、作動流体の逆流阻止機構８を設けている構成にした。
【０００８】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、その具体化のための一つの関係式を提供するものであって、図５又は図６に示すように、一方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα１［ｒａｄ］〜β１［ｒａｄ］、他方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα２［ｒａｄ］〜β２［ｒａｄ］にわたり各々介装され、α１，β１，α２，β２の間には、次のｄ，ｅ，ｆ，ｇの関係式が成立するものとした。
β１−α２≧π ・・・・ｄβ２−α１≧π ・・・・ｅβ１−α１≧π ・・・・ｆπ≦β２−α２≦２π・・・・ｇ請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、可動スクロールを固定スクロールに押付ける構造の採用時、可動スクロールの渦巻体端面の初期隙間を固定スクロール側よりも大きく設定することが多い実情に鑑み、可動スクロール先端側でのガス漏れを極小化するため、図５に示すように、第１スクロール１は可動スクロールを構成し、且つ、第２スクロール２は固定スクロールを構成し、付勢手段５は可動側の第１スクロール１を固定側の第２スクロール２に付勢する構成としており、可動側の第１スクロール１のチップシールを、渦巻体のほぼ全域に設けている構成にした。
【０００９】請求項７記載の発明は、請求項５記載の発明において、液体の排出機能に必要最小のチップシール長さに近付け、低コスト化を図るため、図６に示すように、各チップシール３，４は、ともに渦巻体に沿う巻角で２π［ｒａｄ］以下の長さにしている構成にした。
【００１０】請求項８記載の発明は、請求項４記載の発明において、その具体化のために、請求項５とは異なる別の関係式を提供するものであって、図７に示すように、一方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα１［ｒａｄ］〜β１［ｒａｄ］、他方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα２［ｒａｄ］〜β２［ｒａｄ］にわたり各々介装され、α１，β１，α２，β２の間には、次のｈ，ｉ，ｊ，ｋの関係式が成立するものとした。
β１−α２≦３π ・・・・ｈβ２−α１≦３π ・・・・ｉ２π≦β１−α１≦３π・・・・ｊβ２−α２≧２π・・・・ｋ請求項９記載の発明は、請求項４記載の発明において、その具体化のために、請求項５，８とは異なる別の関係式を提供するものであって、図８に示すように、一方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα１［ｒａｄ］〜β１［ｒａｄ］、他方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα２［ｒａｄ］〜β２［ｒａｄ］にわたり各々介装され、α１，β１，α２，β２の間には、次のｌ，ｍ，ｎの関係式が成立するものとした。
β１−α２＝π ・・・・ｌβ１−α１≧２π・・・・ｍβ２−α２≧２π・・・・ｎ請求項１０記載の発明は、請求項４記載の発明において、製作性を向上すると共にスクロール間に画成する対称な２系統の流体作動室の負荷バランスをも良くするため、図９に示すように、各チップシール３，４は、ともに渦巻体に沿う巻角でπ［ｒａｄ］〜３π［ｒａｄ］にわたり介装され、これらチップシール３，４の巻角範囲をほぼ一致させている構成にした。
【００１１】請求項１１記載の発明は、請求項１〜請求項１０何れか一記載の発明において、液体の排出動作からガス圧縮動作への移行を円滑に行わせるため、図１又は図４に示すように、付勢手段５は、スクロールの裏面に区画形成する背圧室５０に高圧側作動流体を導く機構から成る構成とした。
【００１２】請求項１２記載の発明は、請求項１〜請求項１０何れか一記載の発明において、スクロールの摺動部の潤滑を円滑に行うため、付勢手段５は、スクロールの裏面に区画形成する背圧室５０に高圧の潤滑油を導く機構から成る構成にした。
【００１３】請求項１３記載の発明は、請求項１１記載の発明において、更に、スクロールの摺動部の潤滑を円滑に行うため、図１又は図４に示すように、背圧室５０に高圧の潤滑油を併せて導くこととした。
【００１４】請求項１４記載の発明は、請求項１１〜請求項１３何れか一記載の発明において、高圧と低圧とのシールを確実にするため、図１又は図４に示すように、背圧室５０に臨むスクロールの裏面に、バネ５５による付勢力を加算させている構成にした。
【００１５】請求項１５記載の発明は、請求項４〜請求項１０何れか一記載の発明において、逆流阻止機構８を簡易に形成するため、該逆流阻止機構８は、高圧ポート７の下流に配設する吐出弁であるものとした。
【００１６】
【発明の作用効果】請求項１記載の発明では、図２又は図３に示すように、図中斜線を施した中間作動室Ｍは、チップシール非介装範囲内の渦巻体の端面を幅方向に横切った低圧ポート６への連通が遮断された直後に、すなわち図２のものでは回転角が９０゜を越えたとき並びに回転角が１８０゜を越えたとき、図３のものでは、回転角が９０゜を越えたときに、チップシール非介装範囲内の渦巻体の端面を幅方向に横切って高圧ポート７のみに連通する（低圧ポート６の連通はない）。このため、中間作動室Ｍ内の液体は圧縮されることなく、高圧ポート７に強制的に排出されることになる。スクロール１，２の渦巻体間には、その外周部から中心部にかけて複数の流体作動室が形成されているから、結局、図中、点を打った中心側領域で常時液体の排出が行われることになる。このため、液体の速やかな排出が可能となり、液圧縮を速やかに回避できる。一方、ガス圧縮の初期時にも、中間作動室Ｍが低圧ポート６に対して遮断された後は、チップシール３，４の介在により低圧ポート６にガスが漏れることはなく、高圧ポートへのガスの排出が可能であり、このガス排出により圧力の上昇を促すことができるため、正常な定常運転への立ち上げもスムーズに行える。そして、定常時には、付勢手段５により、スクロール１，２は互いに密着されるため、低圧ポート６から高圧ポート７にかけて全域にわたり、ガスの圧縮が行える。このため、ガス圧縮動作をも良好にできて、高効率の運転が確保できる。
【００１７】請求項２記載の発明では、図２に示すように、スクロール１，２の渦巻体間に画成される２系統の流体作動室のうち、チップシール３，４の介装部分のものが低圧ポート６に対し遮断されて閉じた室になるタイミングが系統間でずれていても、すなわち、図２のものでは、一方の系統の中間作動室Ｍは回転角が９０゜に達したときに、他方の系統の中間作動室Ｍは回転角が１８０゜に達したときに、それぞれチップシール３，４により低圧ポート６に遮断されることになるが、上記関係式ａ，ｂ，ｃを全て満足しているから、何れの中間作動室Ｍもその容積が縮小されようとしたときには高圧ポート７に連通し、内部に閉じ込めた液体は圧縮されることはなく、高圧ポート７へ排出される。従って、上記関係式ａ，ｂ，ｃを全て満足する限りにおいて、所期の目的を達成することができる。
【００１８】請求項３記載の発明では、図３に示すように、各チップシール３，４の形状がほぼ同一になり、これを介装するスクロール１，２の介装部分の形状もほぼ同一となるため、製作性を向上することができる。又、２系統の中間作動室Ｍ，Ｍは何れも同時にチップシール３，４によって低圧ポート６に対し遮断され（回転角が９０゜のとき）、その直後（回転角が９０゜を越えたとき）に高圧ポート７に連通することになるため、対称な２系統の流体作動室の負荷バランスを良くすることができる。
【００１９】請求項４記載の発明では、図５〜図９に示すように、図中斜線を施した中心側単一閉領域Ｈは、チップシール非介装範囲内の渦巻体の端面を幅方向に横切った低圧ポート６への連通が遮断された状態で、即ち、図５では１８０゜、図６では９０゜、図７では０゜，９０゜，２７０゜、図８では２７０゜、図９では０゜，９０゜，１８０゜の時、高圧ポート７を内方に見込む単一で且つ閉じた領域となるため、この領域Ｈ内の液体を高圧ポート７に排出することができる。この中心側単一閉領域Ｈは、一回転中、特定の回転角あるいは特定の回転角範囲にあるときに形成され、他の回転角のときには、流体作動室の中心側領域と外周側領域とは、チップシール非介装範囲内の渦巻体の端面を幅方向に横切って連通し、高圧ポート７と低圧ポート６とが連通することになるが、一旦、中心側単一閉領域Ｈが形成されて、この領域Ｈから高圧ポート７に液体が排出されると、逆流阻止機構８により、この排出された液体の逆流は阻止されるため、強制的な液体の排出が確保される。こうして、一回転中一時的ではあるが液体の強制的な排出が可能となり、液圧縮を速やかに回避できる。一方、ガス圧縮の初期時にも、中心側単一閉領域Ｈが形成されたとき、チップシール３，４の介在により低圧ポート６にガスが漏れることはなく、高圧ポート７へのガスの排出が可能であり、このガス排出により圧力の上昇を促すことができるため、正常な定常運転への立ち上げもスムーズに行える。そして、定常時には、付勢手段５により、スクロール１，２は互いに密着されるため、低圧ポート６から高圧ポート７にかけて全域にわたり、ガスの圧縮が行える。このため、ガス圧縮動作をも良好にできて、高効率の運転が確保できる。
【００２０】請求項５記載の発明では、図５又は図６に示すように、中心側単一閉領域Ｈは特定の回転角のときに一瞬だけあるいはある狭い回転範囲に対応する時だけ形成されるのみであるが、逆流阻止機構８により、少量ずつではあるが、確実に流体を排出してゆく。こうして、上記関係式ｄ，ｅ，ｆ，ｇを全て満足する限りにおいて、所期の目的を達成することができる。
【００２１】請求項６記載の発明では、図５に示すように、可動側の第１スクロール１の渦巻体のほぼ全域にチップシールを設けているため、可動側の第１スクロール１を固定側の第２スクロール２に付勢する構成とし、可動側の第１スクロール１の渦巻体端面の初期隙間を固定側の第２スクロール２側よりも大きく設定することとした場合にも、通常ガス圧縮運転時において可動側の第１スクロール１の渦巻先端側でのガス漏れを極小化することができる。
【００２２】請求項７記載の発明では、図６に示すように、各チップシール３，４は、ともに渦巻体に沿う巻角で２π［ｒａｄ］以下の長さであるから、液体の排出機能に必要最小のチップシール長さに近くすることができ、それだけ低コスト化を図ることができる。
【００２３】請求項８記載の発明では、図７に示すように、中心側単一閉領域Ｈは一回転中に一瞬だけではなくある回転角の範囲内において形成される。図７のものでは、０゜〜９０゜，２７０゜〜０゜の範囲、つまり、２７０゜〜９０゜の１８０゜の回転角範囲内において形成されることになる。この中心側単一閉領域Ｈが形成されているときには、この領域Ｈは高圧ポート７に連通しているから、液圧縮することなく、その領域内の容積縮小により液体を積極的に押出して排出することができる。こうして、上記関係式ｈ，ｉ，ｊ，ｋを全て満足する限りにおいて、良好に所期の目的を達成することができる。
【００２４】請求項９記載の発明では、図８に示すように、ある特定の回転角のとき、図８のものでは９０゜のときに中間の流体作動室ｍが一瞬だけ閉鎖領域になることがあるが、その次の瞬間にはその閉鎖が破られ、低圧ポート６側にも連通するから液圧縮することはなく、他の特定の回転角（図示のものでは２７０゜）のときに、中心側単一閉領域Ｈが形成されて、液体の排出が可能になる。こうして、上記関係式ｌ，ｍ，ｎを全て満足する限りにおいて、良好に所期の目的を達成することができる。
【００２５】請求項１０記載の発明では、図９に示すように、各チップシール３，４の形状がほぼ同一になり、これを介装するスクロール１，２の介装部分の形状もほぼ同一となるため、製作性を向上することができる。又、中心側単一閉領域Ｈは、一回転中に、０゜〜９０゜，９０゜〜１８０゜の範囲、つまり、０゜〜１８０゜の回転角範囲内において形成され、容積縮小による積極的な液体の排出が可能になると共に、この中心側単一閉領域Ｈは、回転角の変化に対して常に中心に対し点対称なの関係に形成されるため、対称な２系統の流体作動室の負荷バランスを良くすることができる。
【００２６】請求項１１記載の発明では、図１又は図４に示すように、付勢手段５は、スクロールの裏面に区画形成する背圧室５０に高圧側作動流体を導く機構としているから、液体の排出中は、高圧側作動流体の圧力上昇も遅く、スクロール１，２間を軸方向に離反させて、液圧縮を回避した状態で効果的に液の排出が行えると共に、ガス圧縮動作に移行したときには、高圧側作動流体の圧力上昇に伴い背圧室５０からの付勢力を増すことができ、スクロール１，２間の軸方向隙間を小さくして良好なガス圧縮動作が確保される。このため、液圧縮の回避動作から定常運転への移行を円滑に行わせることができる。
【００２７】請求項１２記載の発明では、上記請求項１１の高圧側作動流体に代えて高圧の潤滑油を背圧室５０に導くこととしているため、スクロール裏面の摺動部の潤滑をも円滑に行うことができる。
【００２８】請求項１３記載の発明では、背圧室５０に高圧側作動流体を導く請求項１１記載の発明において、更に、背圧室５０に高圧の潤滑油を併せて導くこととしているため、スクロール裏面の摺動部の潤滑をも円滑に行うことができる。
【００２９】請求項１４記載の発明では、請求項１１〜請求項１３何れか一記載の発明において、図１又は図４に示すように、背圧室５０に臨むスクロールの裏面に、バネ５５による付勢力を加算させているから、このバネ５５により、ガス圧縮動作に移行した初期時において、スクロール１，２間の軸方向隙間を小さくする予圧力を付与でき、ガス圧縮動作への移行をスムーズにできると共に、定常運転時、スクロール１，２間の付勢力を増すことができ、流体作動室内の機密性を高めることができるため、高圧側と低圧側との漏れを少なくでき、そのシール性を確実にすることができる。
【００３０】請求項１５記載の発明では、請求項４〜請求項１０何れか一記載の発明において、逆流阻止機構８は、高圧ポート７の下流に配設する吐出弁と兼用しているから、それだけ構成を簡易化することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】図１に示すスクロール形流体機械は、冷凍機や空調機の冷媒圧縮機に用いるものであって、密閉ケーシング９の内部上部に、ハウジング９０を介して、各鏡板１１，２１にインボリュート曲線に合致する渦巻体１２，２２を突設した第１及び第２スクロール１，２を配設している。各渦巻体１２，２２の端面には、渦巻に沿う凹溝３０，４０を設けており、各凹溝３０，４０に、軸方向に移動自由としたチップシール３，４を介装している。第１スクロール１は、内蔵モータで駆動するクランク軸９１の偏心孔９２に中心部ボス筒１３を嵌合し、可動スクロールを構成している。第２スクロール２は、ハウジング９０にボルト等で固定し、固定スクロールを構成している。第２スクロール２の外周部には、低圧側作動流体たる吸入ガスを導く吸入管９３に通じる低圧ポート６を、第１スクロールの中心部には、圧縮後の高圧側作動流体たる吐出ガスをケーシング９の下部空間９４に排出する高圧ポート７を各々設けている。第２スクロール２の中心部には、吐出座ぐり部７０を設けている。
【００３２】可動側の第１スクロール１の背面には、リング部材５１の内方に背圧室５０を区画形成しており、この背圧室５０からの押圧力により、第１スクロール１を第２スクロール２に付勢する付勢手段５を構成している。背圧室５０には、連通孔９５，９６を介して、下部空間９４の吐出ガス及び主軸受９７に供給後の高圧潤滑油を導くと共に、ボス部軸受９８からにじみ出る高圧潤滑油を導いている。更に、リング部材５１の背面には板バネ等のバネ５５を介装している。
【００３３】尚、図１中、９９は吐出管、１００は低圧側上部空間、１０１は第１スクロールの自転防止機構を構成するオルダムリングである。
【００３４】以上の構成で、各チップシール３，４の介装範囲を、表１並びに図２又は図３に示すようにした。尚、巻角とは、各スクロール１，２の渦巻体１２，２２を構成するインボリュートの基礎円の伸開角を意味する。図中、黒色帯で示した範囲がチップシール３，４の介装範囲となるが、実際のチップシール３，４は、上述した通り、渦巻体１２，２２の端面に設けた凹溝３０，４０の内部に介装されるのであり、チップシール３，４の幅は、黒色帯の幅よりも短い。
【００３５】
【表１】
【００３６】図４に示すものは、固定側の第２スクロール２の外周壁に吸入管９３を直結すると共に、第２スクロール２の中心部に高圧ポート７を開口し、高圧側上部空間１０２と下部空間９４とを高圧連通孔１０３で連結する一方、リング体５１の外周部低圧室１０４と低圧ポート６とを低圧連通孔１０５で連結している。更に、高圧ポート７には、逆流阻止機構８を構成する板状逆止弁を介装している。尚、この逆流阻止機構８は、常時閉側に弾性的に付勢するカンチレバー式弁やポペット式弁等の通常の吐出弁で兼用させてもよい。こうして、図４に対応する実施形態として、各チップシール３，４の介装範囲を、表２並びに図５〜図９に示すようにした。
【００３７】
【表２】
【００３８】ところで、逆流阻止機構８は、高圧ポート７に設ける他、図１０に示すように低圧ポート６に設けて、該低圧ポート６側からの吸引による逆流を阻止するようにしてもよい。すなわち、吸入管９３の開口部に板弁式の逆止弁８１とこれを常時閉側に付勢するコイルバネから成る付勢体８２とで逆流阻止機構８を構成している。尚、付勢体８２の受体８３には、ガス圧縮時に吸入ガスを導く通路８４を開口している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるスクロール形流体機械の上部断面図。
【図２】実施形態１の説明図。
【図３】実施形態２の説明図。
【図４】別形態のスクロール形流体機械の上部断面図。
【図５】実施形態３の説明図。
【図６】実施形態４の説明図。
【図７】実施形態５の説明図。
【図８】実施形態６の説明図。
【図９】実施形態７の説明図。
【図１０】その他の別形態のスクロール形流体機械の上部断面図。
【符号の説明】
１；第１スクロール、２；第２スクロール、３，４；チップシール、５；付勢手段、５０；背圧室、５５；バネ、６；低圧ポート、７；高圧ポート、８；逆流阻止機構、Ｍ；中間作動室、Ｈ；中心側単一閉領域
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に空調機や冷凍機の冷媒圧縮機として用いられるスクロール形流体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、一対のスクロールの渦巻体間に画成する流体作動室に液冷媒が寝込んだ状態で起動したり、過渡運転時に液冷媒が多量に流体作動室に戻ってきた場合など、流体作動室内に非圧縮性流体である液体が満たされた状態で運転すると、内部圧力が異常上昇し、渦巻体の破損や過負荷によるモータ損傷を招くことから、特公平２−２４７７号や特開平４−２５５５８６号等で知られているのように、一対のスクロールの渦巻体端面にチップシールは介装せず、これらスクロール間を軸方向に移動可能に支持し、常時は一方のスクロールに背圧を与えて他方側に付勢し、液圧縮による異常圧力上昇時には、スクロール間を軸方向に変位させて渦巻体の端面部に微少な隙間を空け、異常圧力を逃がし得る構造にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のものでは、液圧縮時、渦巻体の端面に微少な隙間を空けるものであるから、ある程度の異常圧力を逃がすことはできるが、流体作動室に液体が多量に満たされた場合、異常圧力上昇は回避困難である。これを解消すべく、渦巻体の端面に確保する圧逃がし用の隙間を大きくとると、正常時の、すなわち、流体作動室にガスが満たされた状態で起動したとき、ガス圧縮動作が阻害され、圧縮作用をせずに空回りになる問題がある。従って、液圧縮を回避しつつ、良好なガス圧縮動作を確保する逃げ隙間を設定することは実際には不可能であり、液冷媒を回収する大形のサクションアキュムレータを必要としたり、必要冷媒量に至らない少ない冷媒量しか充填できない弊害が生じていた。
【０００４】本発明の主目的は、流体作動室内に溜る液体の速やかな排出を可能にして液圧縮を回避しつつ、ガス圧縮動作をも良好ならして高効率が得られるスクロール形流体機械を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、一回転中常時、液体の連続的な排出を可能にして、上記主目的を効果的に達成するため、図１に示すように、各渦巻体の端面にチップシール３，４を介装した第１および第２スクロール１，２を備え、これらスクロール１，２の少なくとも一方を他方に付勢する付勢手段５を設け、渦巻外方側の低圧ポート６と渦巻中心側の高圧ポート７との間で作動流体を給排するスクロール形流体機械において、図２又は図３に示すように、各チップシール３，４の介装範囲（図中黒塗りした部分）を、次の関係、すなわち、第１および第２スクロール（１，２）の渦巻体間に画成される中間作動室（Ｍ）は、低圧側のチップシール非介装範囲内にある渦巻体の端面を横切って低圧ポート（６）へ連通する状態が遮断された直後に、高圧側のチップシール非介装範囲内にある渦巻体の端面を横切って高圧ポート（７）のみに連通する関係となるように、設定した。
【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、その具体化のための一般式を提供するものであって、図２に示すように、一方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα１［ｒａｄ］〜β１［ｒａｄ］、他方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα２［ｒａｄ］〜β２［ｒａｄ］にわたり各々介装され、α１，β１，α２，β２の間には、次のａ，ｂ，ｃの関係式が成立するものとした。
β１−α２＝３π ・・・・ａ β２−α１＝３π ・・・・ｂ ２π≦β１−α１≦３π（但し、α１，β１は介装範囲角度が小さい方のチップシール）・・・・ｃ請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、製作性を向上すると共にスクロール間に画成する対称な２系統の流体作動室の負荷バランスをも良くするため、図３に示すように、各チップシール３，４は、ともに渦巻体に沿う巻角で３π［ｒａｄ］にわたり介装され、これらチップシール３，４の巻角範囲をほぼ一致させている構成にした。
【０００７】請求項４記載の発明は、一回転中一時的ではあるが液体の強制的な排出を可能にして、上記主目的を達成するため、図４又は図１０に示すように、各渦巻体の端面にチップシール３，４を介装した第１および第２スクロール１，２を備え、これらスクロール１，２の少なくとも一方を他方に付勢する付勢手段５を設け、渦巻外方側の低圧ポート６と渦巻中心側の高圧ポート７との間で作動流体を給排するスクロール形流体機械において、図５〜図９に示すように、各チップシール３，４の介装範囲（図中黒塗りした部分）を、チップシール介装範囲内の渦巻体間に、チップシール非介装範囲内の渦巻体の端面を横切った低圧ポート６への連通が遮断された状態で、高圧ポート７を内方に見込む中心側単一閉領域Ｈを画成する関係に設定していると共に、図４又は図１０R>０に示すように、流体機械内部に、作動流体の逆流阻止機構８を設けている構成にした。
【０００８】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、その具体化のための一つの関係式を提供するものであって、図５又は図６に示すように、一方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα１［ｒａｄ］〜β１［ｒａｄ］、他方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα２［ｒａｄ］〜β２［ｒａｄ］にわたり各々介装され、α１，β１，α２，β２の間には、次のｄ，ｅ，ｆ，ｇの関係式が成立するものとした。
β１−α２≧π ・・・・ｄβ２−α１≧π ・・・・ｅβ１−α１≧π ・・・・ｆπ≦β２−α２≦２π・・・・ｇ請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、可動スクロールを固定スクロールに押付ける構造の採用時、可動スクロールの渦巻体端面の初期隙間を固定スクロール側よりも大きく設定することが多い実情に鑑み、可動スクロール先端側でのガス漏れを極小化するため、図５に示すように、第１スクロール１は可動スクロールを構成し、且つ、第２スクロール２は固定スクロールを構成し、付勢手段５は可動側の第１スクロール１を固定側の第２スクロール２に付勢する構成としており、可動側の第１スクロール１のチップシールを、渦巻体のほぼ全域に設けている構成にした。
【０００９】請求項７記載の発明は、請求項５記載の発明において、液体の排出機能に必要最小のチップシール長さに近付け、低コスト化を図るため、図６に示すように、各チップシール３，４は、ともに渦巻体に沿う巻角で２π［ｒａｄ］以下の長さにしている構成にした。
【００１０】請求項８記載の発明は、請求項４記載の発明において、その具体化のために、請求項５とは異なる別の関係式を提供するものであって、図７に示すように、一方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα１［ｒａｄ］〜β１［ｒａｄ］、他方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα２［ｒａｄ］〜β２［ｒａｄ］にわたり各々介装され、α１，β１，α２，β２の間には、次のｈ，ｉ，ｊ，ｋの関係式が成立するものとした。
β１−α２≦３π ・・・・ｈβ２−α１≦３π ・・・・ｉ２π≦β１−α１≦３π・・・・ｊβ２−α２≧２π・・・・ｋ請求項９記載の発明は、請求項４記載の発明において、その具体化のために、請求項５，８とは異なる別の関係式を提供するものであって、図８に示すように、一方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα１［ｒａｄ］〜β１［ｒａｄ］、他方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα２［ｒａｄ］〜β２［ｒａｄ］にわたり各々介装され、α１，β１，α２，β２の間には、次のｌ，ｍ，ｎの関係式が成立するものとした。
β１−α２＝π ・・・・ｌβ１−α１≧２π・・・・ｍβ２−α２≧２π・・・・ｎ請求項１０記載の発明は、請求項４記載の発明において、製作性を向上すると共にスクロール間に画成する対称な２系統の流体作動室の負荷バランスをも良くするため、図９に示すように、各チップシール３，４は、ともに渦巻体に沿う巻角でπ［ｒａｄ］〜３π［ｒａｄ］にわたり介装され、これらチップシール３，４の巻角範囲をほぼ一致させている構成にした。
【００１１】請求項１１記載の発明は、請求項１〜請求項１０何れか一記載の発明において、液体の排出動作からガス圧縮動作への移行を円滑に行わせるため、図１又は図４に示すように、付勢手段５は、スクロールの裏面に区画形成する背圧室５０に高圧側作動流体を導く機構から成る構成とした。
【００１２】請求項１２記載の発明は、請求項１〜請求項１０何れか一記載の発明において、スクロールの摺動部の潤滑を円滑に行うため、付勢手段５は、スクロールの裏面に区画形成する背圧室５０に高圧の潤滑油を導く機構から成る構成にした。
【００１３】請求項１３記載の発明は、請求項１１記載の発明において、更に、スクロールの摺動部の潤滑を円滑に行うため、図１又は図４に示すように、背圧室５０に高圧の潤滑油を併せて導くこととした。
【００１４】請求項１４記載の発明は、請求項１１〜請求項１３何れか一記載の発明において、高圧と低圧とのシールを確実にするため、図１又は図４に示すように、背圧室５０に臨むスクロールの裏面に、バネ５５による付勢力を加算させている構成にした。
【００１５】請求項１５記載の発明は、請求項４〜請求項１０何れか一記載の発明において、逆流阻止機構８を簡易に形成するため、該逆流阻止機構８は、高圧ポート７の下流に配設する吐出弁であるものとした。
【００１６】
【発明の作用効果】請求項１記載の発明では、図２又は図３に示すように、図中斜線を施した中間作動室Ｍは、チップシール非介装範囲内の渦巻体の端面を幅方向に横切った低圧ポート６への連通が遮断された直後に、すなわち図２のものでは回転角が９０゜を越えたとき並びに回転角が１８０゜を越えたとき、図３のものでは、回転角が９０゜を越えたときに、チップシール非介装範囲内の渦巻体の端面を幅方向に横切って高圧ポート７のみに連通する（低圧ポート６の連通はない）。このため、中間作動室Ｍ内の液体は圧縮されることなく、高圧ポート７に強制的に排出されることになる。スクロール１，２の渦巻体間には、その外周部から中心部にかけて複数の流体作動室が形成されているから、結局、図中、点を打った中心側領域で常時液体の排出が行われることになる。このため、液体の速やかな排出が可能となり、液圧縮を速やかに回避できる。一方、ガス圧縮の初期時にも、中間作動室Ｍが低圧ポート６に対して遮断された後は、チップシール３，４の介在により低圧ポート６にガスが漏れることはなく、高圧ポートへのガスの排出が可能であり、このガス排出により圧力の上昇を促すことができるため、正常な定常運転への立ち上げもスムーズに行える。そして、定常時には、付勢手段５により、スクロール１，２は互いに密着されるため、低圧ポート６から高圧ポート７にかけて全域にわたり、ガスの圧縮が行える。このため、ガス圧縮動作をも良好にできて、高効率の運転が確保できる。
【００１７】請求項２記載の発明では、図２に示すように、スクロール１，２の渦巻体間に画成される２系統の流体作動室のうち、チップシール３，４の介装部分のものが低圧ポート６に対し遮断されて閉じた室になるタイミングが系統間でずれていても、すなわち、図２のものでは、一方の系統の中間作動室Ｍは回転角が９０゜に達したときに、他方の系統の中間作動室Ｍは回転角が１８０゜に達したときに、それぞれチップシール３，４により低圧ポート６に遮断されることになるが、上記関係式ａ，ｂ，ｃを全て満足しているから、何れの中間作動室Ｍもその容積が縮小されようとしたときには高圧ポート７に連通し、内部に閉じ込めた液体は圧縮されることはなく、高圧ポート７へ排出される。従って、上記関係式ａ，ｂ，ｃを全て満足する限りにおいて、所期の目的を達成することができる。
【００１８】請求項３記載の発明では、図３に示すように、各チップシール３，４の形状がほぼ同一になり、これを介装するスクロール１，２の介装部分の形状もほぼ同一となるため、製作性を向上することができる。又、２系統の中間作動室Ｍ，Ｍは何れも同時にチップシール３，４によって低圧ポート６に対し遮断され（回転角が９０゜のとき）、その直後（回転角が９０゜を越えたとき）に高圧ポート７に連通することになるため、対称な２系統の流体作動室の負荷バランスを良くすることができる。
【００１９】請求項４記載の発明では、図５〜図９に示すように、図中斜線を施した中心側単一閉領域Ｈは、チップシール非介装範囲内の渦巻体の端面を幅方向に横切った低圧ポート６への連通が遮断された状態で、即ち、図５では１８０゜、図６では９０゜、図７では０゜，９０゜，２７０゜、図８では２７０゜、図９では０゜，９０゜，１８０゜の時、高圧ポート７を内方に見込む単一で且つ閉じた領域となるため、この領域Ｈ内の液体を高圧ポート７に排出することができる。この中心側単一閉領域Ｈは、一回転中、特定の回転角あるいは特定の回転角範囲にあるときに形成され、他の回転角のときには、流体作動室の中心側領域と外周側領域とは、チップシール非介装範囲内の渦巻体の端面を幅方向に横切って連通し、高圧ポート７と低圧ポート６とが連通することになるが、一旦、中心側単一閉領域Ｈが形成されて、この領域Ｈから高圧ポート７に液体が排出されると、逆流阻止機構８により、この排出された液体の逆流は阻止されるため、強制的な液体の排出が確保される。こうして、一回転中一時的ではあるが液体の強制的な排出が可能となり、液圧縮を速やかに回避できる。一方、ガス圧縮の初期時にも、中心側単一閉領域Ｈが形成されたとき、チップシール３，４の介在により低圧ポート６にガスが漏れることはなく、高圧ポート７へのガスの排出が可能であり、このガス排出により圧力の上昇を促すことができるため、正常な定常運転への立ち上げもスムーズに行える。そして、定常時には、付勢手段５により、スクロール１，２は互いに密着されるため、低圧ポート６から高圧ポート７にかけて全域にわたり、ガスの圧縮が行える。このため、ガス圧縮動作をも良好にできて、高効率の運転が確保できる。
【００２０】請求項５記載の発明では、図５又は図６に示すように、中心側単一閉領域Ｈは特定の回転角のときに一瞬だけあるいはある狭い回転範囲に対応する時だけ形成されるのみであるが、逆流阻止機構８により、少量ずつではあるが、確実に流体を排出してゆく。こうして、上記関係式ｄ，ｅ，ｆ，ｇを全て満足する限りにおいて、所期の目的を達成することができる。
【００２１】請求項６記載の発明では、図５に示すように、可動側の第１スクロール１の渦巻体のほぼ全域にチップシールを設けているため、可動側の第１スクロール１を固定側の第２スクロール２に付勢する構成とし、可動側の第１スクロール１の渦巻体端面の初期隙間を固定側の第２スクロール２側よりも大きく設定することとした場合にも、通常ガス圧縮運転時において可動側の第１スクロール１の渦巻先端側でのガス漏れを極小化することができる。
【００２２】請求項７記載の発明では、図６に示すように、各チップシール３，４は、ともに渦巻体に沿う巻角で２π［ｒａｄ］以下の長さであるから、液体の排出機能に必要最小のチップシール長さに近くすることができ、それだけ低コスト化を図ることができる。
【００２３】請求項８記載の発明では、図７に示すように、中心側単一閉領域Ｈは一回転中に一瞬だけではなくある回転角の範囲内において形成される。図７のものでは、０゜〜９０゜，２７０゜〜０゜の範囲、つまり、２７０゜〜９０゜の１８０゜の回転角範囲内において形成されることになる。この中心側単一閉領域Ｈが形成されているときには、この領域Ｈは高圧ポート７に連通しているから、液圧縮することなく、その領域内の容積縮小により液体を積極的に押出して排出することができる。こうして、上記関係式ｈ，ｉ，ｊ，ｋを全て満足する限りにおいて、良好に所期の目的を達成することができる。
【００２４】請求項９記載の発明では、図８に示すように、ある特定の回転角のとき、図８のものでは９０゜のときに中間の流体作動室ｍが一瞬だけ閉鎖領域になることがあるが、その次の瞬間にはその閉鎖が破られ、低圧ポート６側にも連通するから液圧縮することはなく、他の特定の回転角（図示のものでは２７０゜）のときに、中心側単一閉領域Ｈが形成されて、液体の排出が可能になる。こうして、上記関係式ｌ，ｍ，ｎを全て満足する限りにおいて、良好に所期の目的を達成することができる。
【００２５】請求項１０記載の発明では、図９に示すように、各チップシール３，４の形状がほぼ同一になり、これを介装するスクロール１，２の介装部分の形状もほぼ同一となるため、製作性を向上することができる。又、中心側単一閉領域Ｈは、一回転中に、０゜〜９０゜，９０゜〜１８０゜の範囲、つまり、０゜〜１８０゜の回転角範囲内において形成され、容積縮小による積極的な液体の排出が可能になると共に、この中心側単一閉領域Ｈは、回転角の変化に対して常に中心に対し点対称なの関係に形成されるため、対称な２系統の流体作動室の負荷バランスを良くすることができる。
【００２６】請求項１１記載の発明では、図１又は図４に示すように、付勢手段５は、スクロールの裏面に区画形成する背圧室５０に高圧側作動流体を導く機構としているから、液体の排出中は、高圧側作動流体の圧力上昇も遅く、スクロール１，２間を軸方向に離反させて、液圧縮を回避した状態で効果的に液の排出が行えると共に、ガス圧縮動作に移行したときには、高圧側作動流体の圧力上昇に伴い背圧室５０からの付勢力を増すことができ、スクロール１，２間の軸方向隙間を小さくして良好なガス圧縮動作が確保される。このため、液圧縮の回避動作から定常運転への移行を円滑に行わせることができる。
【００２７】請求項１２記載の発明では、上記請求項１１の高圧側作動流体に代えて高圧の潤滑油を背圧室５０に導くこととしているため、スクロール裏面の摺動部の潤滑をも円滑に行うことができる。
【００２８】請求項１３記載の発明では、背圧室５０に高圧側作動流体を導く請求項１１記載の発明において、更に、背圧室５０に高圧の潤滑油を併せて導くこととしているため、スクロール裏面の摺動部の潤滑をも円滑に行うことができる。
【００２９】請求項１４記載の発明では、請求項１１〜請求項１３何れか一記載の発明において、図１又は図４に示すように、背圧室５０に臨むスクロールの裏面に、バネ５５による付勢力を加算させているから、このバネ５５により、ガス圧縮動作に移行した初期時において、スクロール１，２間の軸方向隙間を小さくする予圧力を付与でき、ガス圧縮動作への移行をスムーズにできると共に、定常運転時、スクロール１，２間の付勢力を増すことができ、流体作動室内の機密性を高めることができるため、高圧側と低圧側との漏れを少なくでき、そのシール性を確実にすることができる。
【００３０】請求項１５記載の発明では、請求項４〜請求項１０何れか一記載の発明において、逆流阻止機構８は、高圧ポート７の下流に配設する吐出弁と兼用しているから、それだけ構成を簡易化することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】図１に示すスクロール形流体機械は、冷凍機や空調機の冷媒圧縮機に用いるものであって、密閉ケーシング９の内部上部に、ハウジング９０を介して、各鏡板１１，２１にインボリュート曲線に合致する渦巻体１２，２２を突設した第１及び第２スクロール１，２を配設している。各渦巻体１２，２２の端面には、渦巻に沿う凹溝３０，４０を設けており、各凹溝３０，４０に、軸方向に移動自由としたチップシール３，４を介装している。第１スクロール１は、内蔵モータで駆動するクランク軸９１の偏心孔９２に中心部ボス筒１３を嵌合し、可動スクロールを構成している。第２スクロール２は、ハウジング９０にボルト等で固定し、固定スクロールを構成している。第２スクロール２の外周部には、低圧側作動流体たる吸入ガスを導く吸入管９３に通じる低圧ポート６を、第１スクロールの中心部には、圧縮後の高圧側作動流体たる吐出ガスをケーシング９の下部空間９４に排出する高圧ポート７を各々設けている。第２スクロール２の中心部には、吐出座ぐり部７０を設けている。
【００３２】可動側の第１スクロール１の背面には、リング部材５１の内方に背圧室５０を区画形成しており、この背圧室５０からの押圧力により、第１スクロール１を第２スクロール２に付勢する付勢手段５を構成している。背圧室５０には、連通孔９５，９６を介して、下部空間９４の吐出ガス及び主軸受９７に供給後の高圧潤滑油を導くと共に、ボス部軸受９８からにじみ出る高圧潤滑油を導いている。更に、リング部材５１の背面には板バネ等のバネ５５を介装している。
【００３３】尚、図１中、９９は吐出管、１００は低圧側上部空間、１０１は第１スクロールの自転防止機構を構成するオルダムリングである。
【００３４】以上の構成で、各チップシール３，４の介装範囲を、表１並びに図２又は図３に示すようにした。尚、巻角とは、各スクロール１，２の渦巻体１２，２２を構成するインボリュートの基礎円の伸開角を意味する。図中、黒色帯で示した範囲がチップシール３，４の介装範囲となるが、実際のチップシール３，４は、上述した通り、渦巻体１２，２２の端面に設けた凹溝３０，４０の内部に介装されるのであり、チップシール３，４の幅は、黒色帯の幅よりも短い。
【００３５】
【表１】
【００３６】図４に示すものは、固定側の第２スクロール２の外周壁に吸入管９３を直結すると共に、第２スクロール２の中心部に高圧ポート７を開口し、高圧側上部空間１０２と下部空間９４とを高圧連通孔１０３で連結する一方、リング体５１の外周部低圧室１０４と低圧ポート６とを低圧連通孔１０５で連結している。更に、高圧ポート７には、逆流阻止機構８を構成する板状逆止弁を介装している。尚、この逆流阻止機構８は、常時閉側に弾性的に付勢するカンチレバー式弁やポペット式弁等の通常の吐出弁で兼用させてもよい。こうして、図４に対応する実施形態として、各チップシール３，４の介装範囲を、表２並びに図５〜図９に示すようにした。
【００３７】
【表２】
【００３８】ところで、逆流阻止機構８は、高圧ポート７に設ける他、図１０に示すように低圧ポート６に設けて、該低圧ポート６側からの吸引による逆流を阻止するようにしてもよい。すなわち、吸入管９３の開口部に板弁式の逆止弁８１とこれを常時閉側に付勢するコイルバネから成る付勢体８２とで逆流阻止機構８を構成している。尚、付勢体８２の受体８３には、ガス圧縮時に吸入ガスを導く通路８４を開口している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるスクロール形流体機械の上部断面図。
【図２】実施形態１の説明図。
【図３】実施形態２の説明図。
【図４】別形態のスクロール形流体機械の上部断面図。
【図５】実施形態３の説明図。
【図６】実施形態４の説明図。
【図７】実施形態５の説明図。
【図８】実施形態６の説明図。
【図９】実施形態７の説明図。
【図１０】その他の別形態のスクロール形流体機械の上部断面図。
【符号の説明】
１；第１スクロール、２；第２スクロール、３，４；チップシール、５；付勢手段、５０；背圧室、５５；バネ、６；低圧ポート、７；高圧ポート、８；逆流阻止機構、Ｍ；中間作動室、Ｈ；中心側単一閉領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】 各渦巻体の端面にチップシール（３，４）を介装した第１および第２スクロール（１，２）を備え、これらスクロール（１，２）の少なくとも一方を他方に付勢する付勢手段（５）を設け、渦巻外方側の低圧ポート（６）と渦巻中心側の高圧ポート（７）との間で作動流体を給排するスクロール形流体機械において、各チップシール（３，４）の介装範囲を、次の関係、すなわち、第１および第２スクロール（１，２）の渦巻体間に画成される中間作動室（Ｍ）は、低圧側のチップシール非介装範囲内にある渦巻体の端面を横切って低圧ポート（６）へ連通する状態が遮断された直後に、高圧側のチップシール非介装範囲内にある渦巻体の端面を横切って高圧ポート（７）のみに連通する関係となるように、設定していることを特徴とするスクロール形流体機械。
【請求項２】 一方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα１［ｒａｄ］〜β１［ｒａｄ］、他方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα２［ｒａｄ］〜β２［ｒａｄ］にわたり各々介装され、α１，β１，α２，β２の間には、次のａ，ｂ，ｃの関係式が成立する請求項１記載のスクロール形流体機械。
β１−α２＝３π ・・・・ａ β２−α１＝３π ・・・・ｂ ２π≦β１−α１≦３π（但し、α１，β１は介装範囲角度が小さい方のチップシール）・・・・ｃ
【請求項３】 各チップシール（３，４）は、ともに渦巻体に沿う巻角で３π［ｒａｄ］にわたり介装され、これらチップシール（３，４）の巻角範囲をほぼ一致させている請求項１記載のスクロール形流体機械。
【請求項４】 各渦巻体の端面にチップシール（３，４）を介装した第１および第２スクロール（１，２）を備え、これらスクロール（１，２）の少なくとも一方を他方に付勢する付勢手段（５）を設け、渦巻外方側の低圧ポート（６）と渦巻中心側の高圧ポート（７）との間で作動流体を給排するスクロール形流体機械において、各チップシール（３，４）の介装範囲を、チップシール介装範囲内の渦巻体間に、チップシール非介装範囲内の渦巻体の端面を横切った低圧ポート（６）への連通が遮断された状態で、高圧ポート（７）を内方に見込む中心側単一閉領域（Ｈ）を画成する関係に設定していると共に、流体機械内部に、作動流体の逆流阻止機構（８）を設けていることを特徴とするスクロール形流体機械。
【請求項５】 一方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα１［ｒａｄ］〜β１［ｒａｄ］、他方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα２［ｒａｄ］〜β２［ｒａｄ］にわたり各々介装され、α１，β１，α２，β２の間には、次のｄ，ｅ，ｆ，ｇの関係式が成立する請求項４記載のスクロール形流体機械。
β１−α２≧π ・・・・ｄβ２−α１≧π ・・・・ｅβ１−α１≧π ・・・・ｆπ≦β２−α２≦２π・・・・ｇ
【請求項６】 第１スクロール（１）は可動スクロールを構成し、且つ、第２スクロール（２）は固定スクロールを構成し、付勢手段（５）は可動側の第１スクロール（１）を固定側の第２スクロール（２）に付勢する構成としており、可動側の第１スクロール（１）のチップシールを、渦巻体のほぼ全域に設けている請求項５記載のスクロール形流体機械。
【請求項７】 各チップシール（３，４）は、ともに渦巻体に沿う巻角で２π［ｒａｄ］以下の長さにしている請求項５記載のスクロール形流体機械。
【請求項８】 一方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα１［ｒａｄ］〜β１［ｒａｄ］、他方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα２［ｒａｄ］〜β２［ｒａｄ］にわたり各々介装され、α１，β１，α２，β２の間には、次のｈ，ｉ，ｊ，ｋの関係式が成立する請求項４記載のスクロール形流体機械。
β１−α２≦３π ・・・・ｈβ２−α１≦３π ・・・・ｉ２π≦β１−α１≦３π・・・・ｊβ２−α２≧２π・・・・ｋ
【請求項９】 一方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα１［ｒａｄ］〜β１［ｒａｄ］、他方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα２［ｒａｄ］〜β２［ｒａｄ］にわたり各々介装され、α１，β１，α２，β２の間には、次のｌ，ｍ，ｎの関係式が成立する請求項４記載のスクロール形流体機械。
β１−α２＝π ・・・・ｌβ１−α１≧２π・・・・ｍβ２−α２≧２π・・・・ｎ
【請求項１０】 各チップシール（３，４）は、ともに渦巻体に沿う巻角でπ［ｒａｄ］〜３π［ｒａｄ］にわたり介装され、これらチップシール（３，４）の巻角範囲をほぼ一致させている請求項４記載のスクロール形流体機械。
【請求項１１】 付勢手段（５）は、スクロールの裏面に区画形成する背圧室（５０）に高圧側作動流体を導く機構から成る請求項１〜請求項１０何れか一記載のスクロール形流体機械。
【請求項１２】 付勢手段（５）は、スクロールの裏面に区画形成する背圧室（５０）に高圧の潤滑油を導く機構から成る請求項１〜請求項１０何れか一記載のスクロール形流体機械。
【請求項１３】 背圧室（５０）に高圧の潤滑油を併せて導くこととしている請求項１１記載のスクロール形流体機械。
【請求項１４】 背圧室（５０）に臨むスクロールの裏面に、バネ（５５）による付勢力を加算させている請求項１１〜請求項１３何れか一記載のスクロール形流体機械。
【請求項１５】 逆流阻止機構（８）は、高圧ポート（７）の下流に配設する吐出弁である請求項４〜請求項１０何れか一記載のスクロール形流体機械。
【請求項１】 各渦巻体の端面にチップシール（３，４）を介装した第１および第２スクロール（１，２）を備え、これらスクロール（１，２）の少なくとも一方を他方に付勢する付勢手段（５）を設け、渦巻外方側の低圧ポート（６）と渦巻中心側の高圧ポート（７）との間で作動流体を給排するスクロール形流体機械において、各チップシール（３，４）の介装範囲を、次の関係、すなわち、第１および第２スクロール（１，２）の渦巻体間に画成される中間作動室（Ｍ）は、低圧側のチップシール非介装範囲内にある渦巻体の端面を横切って低圧ポート（６）へ連通する状態が遮断された直後に、高圧側のチップシール非介装範囲内にある渦巻体の端面を横切って高圧ポート（７）のみに連通する関係となるように、設定していることを特徴とするスクロール形流体機械。
【請求項２】 一方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα１［ｒａｄ］〜β１［ｒａｄ］、他方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα２［ｒａｄ］〜β２［ｒａｄ］にわたり各々介装され、α１，β１，α２，β２の間には、次のａ，ｂ，ｃの関係式が成立する請求項１記載のスクロール形流体機械。
β１−α２＝３π ・・・・ａ β２−α１＝３π ・・・・ｂ ２π≦β１−α１≦３π（但し、α１，β１は介装範囲角度が小さい方のチップシール）・・・・ｃ
【請求項３】 各チップシール（３，４）は、ともに渦巻体に沿う巻角で３π［ｒａｄ］にわたり介装され、これらチップシール（３，４）の巻角範囲をほぼ一致させている請求項１記載のスクロール形流体機械。
【請求項４】 各渦巻体の端面にチップシール（３，４）を介装した第１および第２スクロール（１，２）を備え、これらスクロール（１，２）の少なくとも一方を他方に付勢する付勢手段（５）を設け、渦巻外方側の低圧ポート（６）と渦巻中心側の高圧ポート（７）との間で作動流体を給排するスクロール形流体機械において、各チップシール（３，４）の介装範囲を、チップシール介装範囲内の渦巻体間に、チップシール非介装範囲内の渦巻体の端面を横切った低圧ポート（６）への連通が遮断された状態で、高圧ポート（７）を内方に見込む中心側単一閉領域（Ｈ）を画成する関係に設定していると共に、流体機械内部に、作動流体の逆流阻止機構（８）を設けていることを特徴とするスクロール形流体機械。
【請求項５】 一方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα１［ｒａｄ］〜β１［ｒａｄ］、他方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα２［ｒａｄ］〜β２［ｒａｄ］にわたり各々介装され、α１，β１，α２，β２の間には、次のｄ，ｅ，ｆ，ｇの関係式が成立する請求項４記載のスクロール形流体機械。
β１−α２≧π ・・・・ｄβ２−α１≧π ・・・・ｅβ１−α１≧π ・・・・ｆπ≦β２−α２≦２π・・・・ｇ
【請求項６】 第１スクロール（１）は可動スクロールを構成し、且つ、第２スクロール（２）は固定スクロールを構成し、付勢手段（５）は可動側の第１スクロール（１）を固定側の第２スクロール（２）に付勢する構成としており、可動側の第１スクロール（１）のチップシールを、渦巻体のほぼ全域に設けている請求項５記載のスクロール形流体機械。
【請求項７】 各チップシール（３，４）は、ともに渦巻体に沿う巻角で２π［ｒａｄ］以下の長さにしている請求項５記載のスクロール形流体機械。
【請求項８】 一方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα１［ｒａｄ］〜β１［ｒａｄ］、他方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα２［ｒａｄ］〜β２［ｒａｄ］にわたり各々介装され、α１，β１，α２，β２の間には、次のｈ，ｉ，ｊ，ｋの関係式が成立する請求項４記載のスクロール形流体機械。
β１−α２≦３π ・・・・ｈβ２−α１≦３π ・・・・ｉ２π≦β１−α１≦３π・・・・ｊβ２−α２≧２π・・・・ｋ
【請求項９】 一方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα１［ｒａｄ］〜β１［ｒａｄ］、他方側チップシールは、渦巻体に沿う巻角でα２［ｒａｄ］〜β２［ｒａｄ］にわたり各々介装され、α１，β１，α２，β２の間には、次のｌ，ｍ，ｎの関係式が成立する請求項４記載のスクロール形流体機械。
β１−α２＝π ・・・・ｌβ１−α１≧２π・・・・ｍβ２−α２≧２π・・・・ｎ
【請求項１０】 各チップシール（３，４）は、ともに渦巻体に沿う巻角でπ［ｒａｄ］〜３π［ｒａｄ］にわたり介装され、これらチップシール（３，４）の巻角範囲をほぼ一致させている請求項４記載のスクロール形流体機械。
【請求項１１】 付勢手段（５）は、スクロールの裏面に区画形成する背圧室（５０）に高圧側作動流体を導く機構から成る請求項１〜請求項１０何れか一記載のスクロール形流体機械。
【請求項１２】 付勢手段（５）は、スクロールの裏面に区画形成する背圧室（５０）に高圧の潤滑油を導く機構から成る請求項１〜請求項１０何れか一記載のスクロール形流体機械。
【請求項１３】 背圧室（５０）に高圧の潤滑油を併せて導くこととしている請求項１１記載のスクロール形流体機械。
【請求項１４】 背圧室（５０）に臨むスクロールの裏面に、バネ（５５）による付勢力を加算させている請求項１１〜請求項１３何れか一記載のスクロール形流体機械。
【請求項１５】 逆流阻止機構（８）は、高圧ポート（７）の下流に配設する吐出弁である請求項４〜請求項１０何れか一記載のスクロール形流体機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１０】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１０】
【図７】
【図８】
【図９】
【特許番号】特許第３１８９６４４号（Ｐ３１８９６４４）
【登録日】平成１３年５月１８日（２００１．５．１８）
【発行日】平成１３年７月１６日（２００１．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平７−２６８３８５
【出願日】平成７年１０月１７日（１９９５．１０．１７）
【公開番号】特開平９−１１２４５５
【公開日】平成９年５月２日（１９９７．５．２）
【審査請求日】平成１１年８月３１日（１９９９．８．３１）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【登録日】平成１３年５月１８日（２００１．５．１８）
【発行日】平成１３年７月１６日（２００１．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成７年１０月１７日（１９９５．１０．１７）
【公開番号】特開平９−１１２４５５
【公開日】平成９年５月２日（１９９７．５．２）
【審査請求日】平成１１年８月３１日（１９９９．８．３１）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
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