JP2010196663A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機の内部で生じる熱を良好に放出することができ、またさらなる小型化、大容量化を実現することのできる圧縮機を提供する。
【解決手段】旋回スクロール２０Ｘ、固定スクロール３０Ｘにおいて、端板２１の両面に、ラップ壁２２Ａ、２２Ｂ、３２Ａ、３２Ｂを設け、端板２１の両面側に圧縮空間５０Ａ、５０Ｂを形成する。旋回スクロール２０Ｘの端板２１の主軸１２側に形成した凹部２３に、主軸１２のボス１８をドライブブッシュ２４を介して挿入し、凹部２３とドライブブッシュ２４との間を冷媒中に含まれる潤滑油によって潤滑し、旋回スクロール２０Ｘの中心部に溜まる熱を、この潤滑油を介して外部に放出する。また、旋回スクロール２０Ｘと固定スクロール３０Ｘのラップ高さを外周側から内周側に向けて漸次縮小する。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和機等に用いられるスクロール型の圧縮機に関する。

空気調和機等に用いられるスクロール型の圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールとを備える。固定スクロール、旋回スクロールは、それぞれ円板状の端板の一面側に、渦巻状のラップ壁が一体に形成されたものである。このような固定スクロールと旋回スクロールを、ラップ壁を噛み合わせた状態で対向させて固定スクロールに対して旋回スクロールを公転旋回運動させ、双方のラップ壁の間に形成される圧縮空間を外周側から内周側に移動させつつその容積を減少させることで、圧縮空間内の流体の圧縮を行う。

圧縮機において、スクロール型の圧縮機の小型化、大容量化が常に要求される。圧縮機の小型化、大容量化を図ろうとした場合、固定スクロール、旋回スクロールのラップ壁を高くすることが考えられる。
しかし、ラップ壁を過度に高くすると、ラップ壁の強度信頼性が低下するという問題が生じる。これに対し、ラップ壁の剛性を高めると、圧縮機の大型化、重量増大につながり、好ましくない。

そこで、旋回スクロールの端板の両面にラップ壁を形成するとともに、固定スクロール側には、旋回スクロールの端板の両面のラップ壁のそれぞれに対向するラップ壁を２組設けることで、ラップ壁の高さを抑えつつ、圧縮空間容積を増大させることが行われている（例えば、特許文献１参照。）。

特開昭５９−１５６９０号公報

スクロール式の圧縮機においては、前述したように、固定スクロールに対して旋回スクロールを公転旋回運動させることで、固定スクロールと旋回スクロールの間に形成された圧縮空間を外周側から内周側に向けて旋回移動させつつ、その容積を減少させていく。このとき、圧縮空間の容積が減少し、圧縮空間内の冷媒の圧力が高まるにともなって冷媒温度が上昇する。その結果、この冷媒の熱により、固定スクロール、旋回スクロールの温度が中心部ほど高くなる。
特に、特許文献１に記載された技術のように、旋回スクロールの端板の両側にラップ壁が設けられた場合、固定スクロール、旋回スクロールの中心部に蓄積される熱が放出されにくくなっており、耐久性、信頼性等の観点で好ましくない。

さらに、圧縮機のさらなる小型化、大容量化が常に要求されており、この点においても改善の必要がある。

本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、圧縮機の内部で生じる熱を良好に放出することができ、またさらなる小型化、大容量化を実現することのできる圧縮機を提供することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、スクロール型の圧縮機であって、外殻を形成するハウジング内に回転自在に支持された主軸と、主軸の中心に対してオフセットした位置に回転自在に連結された旋回スクロールと、ハウジングに固定され、旋回スクロールと対向することで冷媒を圧縮する圧縮空間を形成する固定スクロールと、を備える。旋回スクロールは、円板状の端板の両面にそれぞれ渦巻き状の旋回スクロール側ラップ壁が形成され、固定スクロールは、旋回スクロールの端板の両面に形成された旋回スクロール側ラップ壁のそれぞれに対向する一対の固定スクロール側ラップ壁が形成される。そして、旋回スクロールの端板の一面側の中央部に凹部が形成され、主軸の先端部に主軸の中心軸から偏心して設けられた偏心ボスが、凹部内に軸受を介して挿入されていることを特徴とする。
このように、旋回スクロールの端板の両面に旋回スクロール側ラップ壁が形成され、それぞれの旋回スクロール側ラップ壁に対向する固定スクロール側ラップ壁が形成されることで、端板の両面においてそれぞれ冷媒が圧縮される。
このような構成において、旋回スクロールの端板の一面側の中央部に形成された凹部と、主軸の中心から偏心して設けられた偏心ボスとの間は、潤滑油によって潤滑されている。この潤滑油によって、固定スクロールおよび旋回スクロールの中央部の熱を放出することができる。

旋回スクロールと固定スクロールとの間に形成される圧縮空間は、外周側から内周側に向けてその断面積が漸次縮小するが、本発明においては、さらに、旋回スクロール側ラップ壁と固定スクロール側ラップ壁とのラップ高さが、外周側から内周側に向けて漸次縮小する。
これにより、圧縮機の圧縮比をさらに高めることができる。

ところで、旋回スクロールの端板の一面側の中央部に、偏心ボスを挿入するための凹部が形成されているため、旋回スクロールの端板の一面側においては、圧縮室の面積が、旋回スクロールの端板の他面側よりも小さくなり、旋回スクロールの端板の一面側と他面側とで圧力バランスが崩れる。そこで、旋回スクロールおよび固定スクロールにおいて、端板の一方の側に形成された旋回スクロール側ラップ壁および固定スクロール側ラップ壁のラップ高さと、端板の他方の側に形成された旋回スクロール側ラップ壁および固定スクロール側ラップ壁のラップ高さとを、互いに異ならせるのが好ましい。
これにより、旋回スクロールの端板の一面側と他面側とで圧力バランスを取ることが可能となる。

旋回スクロールおよび固定スクロールにおいて、端板の一方の側に形成された旋回スクロール側ラップ壁および固定スクロール側ラップ壁と、端板の他方の側に形成された旋回スクロール側ラップ壁および固定スクロール側ラップ壁とを、互いに異なる方向に巻く渦巻き状とすることもできる。これにより、端板の一方の側と他方の側とで、冷媒の圧縮空間で生じる圧縮力の方向を、主軸の軸線を挟んで対向する方向とすることができる。

また、本発明は、スクロール型の圧縮機であって、外殻を形成するハウジング内に回転自在に支持された主軸と、主軸の中心に対してオフセットした位置に回転自在に連結された旋回スクロールと、ハウジングに固定され、旋回スクロールと対向することで冷媒を圧縮する圧縮空間を形成する固定スクロールと、を備え、旋回スクロールは、円板状の端板の両面にそれぞれ渦巻き状の旋回スクロール側ラップ壁が形成され、固定スクロールは、旋回スクロールの端板の両面に形成された旋回スクロール側ラップ壁のそれぞれに対向する一対の固定スクロール側ラップ壁が形成され、旋回スクロールと固定スクロールとの間に形成される圧縮空間は、外周側から内周側に向けてその断面積が漸次縮小し、旋回スクロール側ラップ壁と固定スクロール側ラップ壁とのラップ高さが、外周側から内周側に向けて漸次縮小することを特徴とすることもできる。
さらに、旋回スクロールおよび固定スクロールにおいて、端板の一方の側に形成された旋回スクロール側ラップ壁および固定スクロール側ラップ壁と、端板の他方の側に形成された旋回スクロール側ラップ壁および固定スクロール側ラップ壁とを、互いに異なる方向に巻く渦巻き状とすることもできる。

本発明によれば、旋回スクロールの端板の両面に旋回スクロール側ラップ壁が形成され、それぞれの旋回スクロール側ラップ壁に対向する固定スクロール側ラップ壁が形成されることで、端板の両面においてそれぞれ冷媒が圧縮され、圧縮機の圧縮能力を高めることができる。このような構成において、旋回スクロールの端板の一面側の中央部に形成された凹部と、主軸の中心から偏心して設けられた偏心ボスとの間は、潤滑油によって潤滑されるので、旋回スクロールの中央部の熱を放出することができ、圧縮機の内部で生じる熱を良好に放出することができる。

また、旋回スクロール側ラップ壁および固定スクロール側ラップ壁の高さが、外周側から内周側に向けて漸次縮小するようにすることで、圧縮機の圧縮比をさらに高めることができ、さらなる小型化、大容量化を実現することができる。

第一の実施の形態におけるスクロール型の圧縮機の断面図である。 図１の圧縮機の固定スクロール、旋回スクロールを示す断面図である。 第二の実施の形態における圧縮機の固定スクロール、旋回スクロールを示す断面図である。 第三の実施の形態における圧縮機の固定スクロール、旋回スクロールを示す断面図である。 図４の圧縮機において、旋回スクロールの端板の一方の側の圧縮空間を形成する固定スクロールおよび旋回スクロールと、他方の側の圧縮空間を形成する固定スクロールおよび旋回スクロールとを示す図であり、(ａ)は旋回スクロールの旋回角が３６０°、(ｂ)は旋回角が２７０°の状態を示す図である。 図４の圧縮機において、旋回スクロールの端板の一方の側の圧縮空間を形成する固定スクロールおよび旋回スクロールと、他方の側の圧縮空間を形成する固定スクロールおよび旋回スクロールとを示す図であり、(ｃ)は旋回スクロールの旋回角が１８０°、(ｄ)は旋回角が９０°の状態を示す図である。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
［第一の実施の形態］
図１は、本実施の形態における圧縮機の構成を説明するための断面図である。
この図１に示すように、圧縮機１０Ｘは、縦型のスクロール型で、ハウジング１１内に、主軸１２と、主軸１２とともに回転する旋回スクロール２０Ｘと、ハウジング１１に固定された固定スクロール３０Ｘと、を備える。
このような圧縮機１０Ｘにおいては、ハウジング１１の一端側に形成された冷媒導入ポートＰ１からハウジング１１内に冷媒が導入され、旋回スクロール２０Ｘと固定スクロール３０Ｘとの間に形成された圧縮空間において冷媒が圧縮される。そして、圧縮された冷媒は、ハウジング１１の他端側に形成された冷媒吐出ポートＰ２から吐出される。

図２に示すように、旋回スクロール２０Ｘは、円板状の端板２１の両面側に、それぞれ渦巻き状で所定の高さを有したラップ壁（旋回スクロール側ラップ壁）２２Ａ、２２Ｂが一体に形成されている。
一方、固定スクロール３０Ｘは、旋回スクロール２０Ｘを挟んで対向する一対の端板３１Ａ、３１Ｂを有し、端板３１Ａ、３１Ｂには、それぞれ旋回スクロール２０Ｘのラップ壁２２Ａ、２２Ｂに対向して噛み合う渦巻き状のラップ壁（固定スクロール側ラップ壁）３２Ａ、３２Ｂが形成されている。ここで、固定スクロール３０Ｘは、旋回スクロール２０Ｘを挟んだ一方の側に位置する前記の端板３１Ａおよびラップ壁３２Ａからなる上部固定スクロール部材３３Ａと、他方の側に位置する端板３１Ｂおよびラップ壁３２Ｂからなる下部固定スクロール部材３３Ｂと、から構成されている。図１に示したように、上部固定スクロール部材３３Ａと下部固定スクロール部材３３Ｂとは、旋回スクロール２０Ｘの外周側において、複数本のボルト３４により一体に締結されている。

このようにして、旋回スクロール２０Ｘと固定スクロール３０Ｘは、旋回スクロール２０Ｘの端板２１の一方の側においてラップ壁２２Ａとラップ壁３２Ａを互いに組み合わせるとともに、端板２１の他方の側においてラップ壁２２Ｂとラップ壁３２Ｂを互いに組み合わせている。これにより、旋回スクロール２０Ｘと固定スクロール３０Ｘとは、旋回スクロール２０Ｘの両面側においてそれぞれ圧縮空間５０Ａ、５０Ｂを形成している。
そして、旋回スクロール２０Ｘの主軸１２側に形成された圧縮空間５０Ａと、他面側に形成された圧縮空間５０Ｂとは、端板２１に形成された連通孔２５を介して連通している。
これにより、外周部の吸入孔５１から上下の圧縮空間５０Ａ、５０Ｂに導入された冷媒は、固定スクロール３０Ｘに対する旋回スクロール２０Ｘの公転により、外周側から内周側に順次送られて圧縮される。圧縮空間５０Ａで圧縮された冷媒は、連通孔２５を通って他面側の圧縮空間５０Ｂで圧縮された冷媒と合流する。合流した冷媒は、図１に示したように、固定スクロール３０Ｘの上部に形成された吐出孔３７、吐出孔３７に設けられたリード弁３８、固定スクロール３０Ｘの上方に固定スクロール３０Ｘを覆うように設けられた上部カバー３９に設けられたリード弁４０を介し、ハウジング１１の他端側に形成された冷媒吐出ポートＰ２から吐出される。

主軸１２は、その両端部が、ハウジング１１に軸受１３、１４を介して回転自在に支持されている。主軸１２は、ハウジング１１内面に固定された固定子１５と、主軸１２の外周面に固定され、固定子１５と対向する回転子１６とからなるモータ１７によって回転駆動される。なお、主軸１２は、一端をハウジング１１を貫通して外部に突出させ、エンジンや外部に設けられたモータ等の図示しない駆動源が主軸１２の一端に連結されることで回転駆動される構成とすることもできる。

図２に示したように、主軸１２の他端部には、主軸１２の中心軸から予め定められた寸法だけ偏心した位置に、ボス１８が突出形成されている。旋回スクロール２０Ｘの主軸１２側には、ボス１８を収容する凹部２３が形成されている。ボス１８が、凹部２３にドライブブッシュ（軸受）２４を介して挿入されることで、このボス１８に、旋回スクロール２０Ｘが回転自在に保持されている。これにより、旋回スクロール２０Ｘは、主軸１２の中心に対し、予め定められた寸法だけ偏心して設けられ、主軸１２がその軸線周りに回転すると、旋回スクロール２０Ｘは、主軸１２の中心に対して偏心した寸法を半径とした回転（公転）を行う。なお、旋回スクロール２０Ｘが公転しつつも自転はしないよう、旋回スクロール２０Ｘと主軸１２との間には、オルダムリング１９が介在している。
また、主軸１２には、ハウジング１１の底部のオイル溜りから吸い上げた潤滑油を主軸１２の上端部から主軸１２と凹部２３との間のドライブブッシュ２４に供給するための潤滑油流路１２ａが形成されている。

さて、ここで、旋回スクロール２０Ｘと固定スクロール３０Ｘとの間に形成される圧縮空間５０Ａ、５０Ｂの断面積が、外周側から内周側に向けて漸次縮小する度合いを高めるため、旋回スクロール２０Ｘの端板２１の両面側において、旋回スクロール２０Ｘと固定スクロール３０Ｘのラップ高さが外周側から内周側に向けて漸次縮小するようにする。これには、旋回スクロール２０Ｘのラップ壁２２Ａ、２２Ｂ、固定スクロール３０Ｘのラップ壁３２Ａ、３２Ｂの高さが、外周側から内周側に漸次縮小されるように形成する。ラップ壁２２Ａ、２２Ｂ、３２Ａ、３２Ｂの高さは、固定スクロール３０Ｘの外周側から内周側に向けて漸次段階的に（階段状に）高くしても良いし、連続的に高くして螺旋状に形成しても良い。

図２の例においては、旋回スクロール２０Ｘの端板２１の厚さ方向の仮想中心線Ｃに対し、ラップ壁２２Ａ、２２Ｂの先端部までの寸法が、最外周部の寸法Ｈ１に対し内周側の寸法Ｈ２が漸次小さくなるよう形成されている。また、旋回スクロールの端板２１は、その厚さ方向の仮想中心線Ｃに対し、外周部の厚さＴ３に対し内周部の厚さＴ４、Ｔ５が大きくなるように形成されている。
一方、固定スクロール３０Ｘの端板３１Ａ、３１Ｂは、ラップ壁２２Ａ、２２Ｂの先端部に所定の微小クリアランスで対向するよう、外周部の厚さＴ１に対し内周部の厚さＴ２が大きくなるように形成されている。これに伴い、固定スクロール３０Ｘのラップ壁３２Ａ、３２Ｂの先端部までの高さが、旋回スクロール２０Ｘのラップ壁２２Ａ、２２Ｂに対応して、最外周部の寸法Ｈ１に対し内周側の寸法Ｈ２が小さくなるよう形成されている。
このようにして、旋回スクロール２０Ｘの端板２１の両面側において、旋回スクロール２０Ｘと固定スクロール３０Ｘのラップ高さＬ１、Ｌ２が外周側から内周側に向けて漸次縮小している。

また、図２の例では、旋回スクロール２０Ｘおよび固定スクロール３０Ｘにおいて、旋回スクロール２０Ｘの端板２１の一方の側に形成されたラップ壁２２Ａ、３２Ａのラップ高さと、端板２１の他方の側に形成されたラップ壁２２Ｂ、３２Ｂのラップ高さとが、互いに異なっている。具体的には、主軸１２側の、ボス１８を収容する凹部２３が形成されている側のラップ壁２２Ａ、３２Ａのラップ高さが、他方の側のラップ壁２２Ｂ、３２Ｂのラップ高さよりも高く設定されている。

上述したような構成によれば、旋回スクロール２０Ｘの主軸１２側には、ボス１８を収容する凹部２３が形成され、この凹部２３にボス１８がドライブブッシュ２４を介して挿入されている。このような凹部２３とドライブブッシュ２４との間は、冷媒中に含まれる潤滑油によって潤滑される。これにより、旋回スクロール２０Ｘの中心部に溜まる熱を、この潤滑油を介して外部に放出することができ、耐久性、信頼性を向上させることができる。

しかも、圧縮機１０Ｘは、旋回スクロール２０Ｘと固定スクロール３０Ｘのラップ高さが外周側から内周側に向けて漸次縮小するようにしたので、旋回スクロール２０Ｘと固定スクロール３０Ｘとの間に形成される圧縮空間の断面が、径方向だけでなく高さ方向にも縮小されることになる。その結果、圧縮機１０Ｘの圧縮比を高めることができる。また、旋回スクロール２０Ｘ、固定スクロール３０Ｘにおいて、外周部のラップ壁２２Ａ、２２Ｂ、３２Ａ、３２Ｂの高さを大きくすることで、旋回スクロール２０Ｘ、固定スクロール３０Ｘの外径を大きくすることなく、容量の増加が可能となる。これにより、圧縮機１０Ｘのさらなる小型化、大容量化を図ることができる。
しかも、旋回スクロール２０Ｘ、固定スクロール３０Ｘにおいて、圧縮による負荷荷重が大きな中央部のラップ壁２２Ａ、２２Ｂ、３２Ａ、３２Ｂの高さを抑えることができるので、旋回スクロール２０Ｘ、固定スクロール３０Ｘの強度が向上し、高い信頼性を得ることができる。
また、旋回スクロール２０Ｘの端板２１の両面側に圧縮空間が形成されることで、圧縮機１０Ｘの主軸１２の軸線方向（スラスト方向）における圧縮荷重を釣り合わせることができ、スラスト荷重による損失を抑えることができる。

加えて、旋回スクロール２０Ｘの端板２１の一方の側に形成されたラップ壁２２Ａ、３２Ａのラップ高さと、端板２１の他方の側に形成されたラップ壁２２Ｂ、３２Ｂのラップ高さとが、互いに異ならせるようにした。これにより、凹部２３を形成することによる旋回スクロール２０Ｘの端板２１の一方側と他方の側とで圧縮空間の断面積が異なっていても、旋回スクロール２０Ｘの端板２１の両側で圧力バランスを取ることが可能となる。

［第二の実施の形態］
次に、本発明にかかる圧縮機の第二の実施の形態を示す。
以下においては、上記第一の実施の形態で示した構成と異なる点のみについて説明し、上記第一の実施の形態と共通する構成については同符号を付してその説明を省略する。
ここで、上記第一の実施の形態で示した圧縮機１０Ｘの旋回スクロール２０Ｘが、旋回スクロール２０Ｘの中心部に主軸１２のボス１８が挿入されることで回転駆動されていたが、図３に示すように、以下に説明する圧縮機１０Ｙは、例えば特開昭５９−１５６９０号公報に記載された技術のように、旋回スクロール２０Ｙが、２本のクランク軸によって回転駆動される点が異なる。

すなわち、図３に示すように、圧縮機１０Ｙは、図１と同様にハウジング１１内で旋回自在に設けられた旋回スクロール２０Ｙと、ハウジング１１に固定された固定スクロール３０Ｙと、を備える。
旋回スクロール２０Ｙは、円板状の端板２１の両面側に、それぞれ渦巻き状で所定の高さを有したラップ壁（旋回スクロール側ラップ壁）２２Ｃ、２２Ｄが一体に形成されている。
一方、固定スクロール３０Ｙは、旋回スクロール２０Ｙを挟んで対向する一対の端板３１Ｃ、３１Ｄを有し、端板３１Ｃ、３１Ｄには、それぞれ旋回スクロール２０Ｙのラップ壁２２Ｃ、２２Ｄに対向して噛み合う渦巻き状のラップ壁（固定スクロール側ラップ壁）３２Ｃ、３２Ｄが形成されている。

ここで、旋回スクロール２０Ｙは、特開昭５９−１５６９０号公報の第７図に記載された構成と同様、旋回スクロール２０Ｙの外周部に配置された一対のクランク軸６１、６１によって、固定スクロール３０Ｙの中心に対して、予め定められた寸法だけ偏心した寸法を半径とした回転（公転）を行う。すなわち、一対のクランク軸６１、６１は、それぞれ従動歯車６２を有し、主軸１２に設けられた駆動歯車６３に噛み合っており、主軸１２がモータ等により回転すると、クランク軸６１、６１が回転駆動される。各クランク軸６１には、その中心に対して偏心した偏心ボス６４が設けられており、この偏心ボス６４が、旋回スクロール２０Ｙの端板２１に形成された凹部６５に図示しない軸受等を介して挿入されている。
これにより、クランク軸６１が回転すると、旋回スクロール２０Ｙは、偏心ボス６４の旋回に伴い、固定スクロール３０Ｙの中心に対して公転する。

旋回スクロール２０Ｙと固定スクロール３０Ｙは、旋回スクロール２０Ｙの端板２１の一方の側においてラップ壁２２Ｃとラップ壁３２Ｃを互いに組み合わせるとともに、端板２１の他方の側においてラップ壁２２Ｄとラップ壁３２Ｄを互いに組み合わせている。これにより、旋回スクロール２０Ｙと固定スクロール３０Ｙとは、旋回スクロール２０Ｙの両面側においてそれぞれ圧縮空間５０Ｃ、５０Ｄを形成している。
旋回スクロール２０Ｙの主軸１２側に形成された圧縮空間５０Ｃと、他面側に形成された圧縮空間５０Ｄとは、端板２１に形成された連通孔２６を介して連通している。
これにより、外周部の吸入孔５１から上下の圧縮空間５０Ｃ、５０Ｄに導入された冷媒は、固定スクロール３０Ｙに対する旋回スクロール２０Ｙの公転により、外周側から内周側に順次送られて圧縮される。圧縮空間５０Ｃで圧縮された冷媒は、連通孔２６を通って他面側の圧縮空間５０Ｄで圧縮された冷媒と合流する。合流した冷媒は、固定スクロール３０Ｙの上部に形成された吐出孔３７、さらに、図１に示したように、吐出孔３７に設けられたリード弁３８、上部カバー３９に設けられたリード弁４０を介し、ハウジング１１の他端側に形成された冷媒吐出ポートＰ２から吐出される。

さて、ここで、旋回スクロール２０Ｙと固定スクロール３０Ｙとの間に形成される圧縮空間５０Ｃ、５０Ｄの断面積が、外周側から内周側に向けて漸次縮小する度合いを高めるため、図２に示した構成と同様にして、旋回スクロール２０Ｙの端板２１の両面側において、旋回スクロール２０Ｙと固定スクロール３０Ｙのラップ高さＬ１、Ｌ２が外周側から内周側に向けて漸次縮小するようにする。これには、旋回スクロール２０Ｙのラップ壁２２Ｃ、２２Ｄ、固定スクロール３０Ｙのラップ壁３２Ｃ、３２Ｄの高さが、外周側から内周側に漸次縮小されるように形成する。ラップ壁２２Ｃ、２２Ｄ、３２Ｃ、３２Ｄの高さは、固定スクロール３０Ｙの外周側から内周側に向けて漸次段階的に（階段状に）高くしても良いし、連続的に高くして螺旋状に形成しても良い。
ここで、ラップ壁２２Ｃと２２Ｄ、３２Ｃと３２Ｄは、端板２１の上下で同形状、同位相とされている。

上述したような構成によれば、圧縮機１０Ｙは、旋回スクロール２０Ｙと固定スクロール３０Ｙのラップ高さが外周側から内周側に向けて漸次縮小するようにしたので、旋回スクロール２０Ｙと固定スクロール３０Ｙとの間に形成される圧縮空間の断面が、径方向だけでなく高さ方向にも縮小されることになる。その結果、圧縮機１０Ｙの圧縮比を高めることができる。また、旋回スクロール２０Ｙ、固定スクロール３０Ｙにおいて、外周部のラップ壁２２Ｃ、２２Ｄ、３２Ｃ、３２Ｄの高さを大きくすることで、旋回スクロール２０Ｙ、固定スクロール３０Ｙの外径を大きくすることなく、容量の増加が可能となる。これにより、圧縮機１０Ｙのさらなる小型化、大容量化を図ることができる。
しかも、旋回スクロール２０Ｙ、固定スクロール３０Ｙにおいて、圧縮による負荷荷重が大きな中央部のラップ壁２２Ｃ、２２Ｄ、３２Ｃ、３２Ｄの高さを抑えることができるので、旋回スクロール２０Ｙ、固定スクロール３０Ｙの強度が向上し、高い信頼性を得ることができる。
また、旋回スクロール２０Ｙの端板２１の両面側に圧縮空間５０Ｃ、５０Ｄが形成されることで、圧縮機１０Ｙの主軸１２の軸線方向（スラスト方向）における圧縮荷重を釣り合わせることができ、スラスト荷重による損失を抑えることができる。

［第三の実施の形態］
次に、本発明に係る第三の実施の形態について説明する。
以下において、上記第二の実施の形態で示した構成と異なる点のみについて説明し、上記第二の実施の形態と共通する構成については同符号を付してその説明を省略する。
ここで、本実施の形態で示す圧縮機１０Ｚは、上記第二の実施の形態で示した圧縮機１０Ｙに対し、旋回スクロール２０Ｚ、固定スクロール３０Ｚのラップ壁（旋回スクロール側ラップ壁）２２Ｅ、２２Ｆ、ラップ壁（固定スクロール側ラップ壁）３２Ｅ、３２Ｆが、端板２１、３１の一方の側と他方の側とで互いに異なる方向に渦巻き状に形成されている点のみが異なる。

すなわち、図４に示すように、圧縮機１０Ｚは、ハウジング１１内で旋回自在に設けられた旋回スクロール２０Ｚと、ハウジング１１に固定された固定スクロール３０Ｚと、を備える。
旋回スクロール２０Ｚは、円板状の端板２１の両面側に、それぞれ渦巻き状で所定の高さを有したラップ壁２２Ｅ、２２Ｆが一体に形成されている。
一方、固定スクロール３０Ｚは、旋回スクロール２０Ｚを挟んで対向する一対の端板３１Ｅ、３１Ｆを有し、端板３１Ｅ、３１Ｆには、それぞれ旋回スクロール２０Ｚのラップ壁２２Ｅ、２２Ｆに対向して噛み合う渦巻き状のラップ壁３２Ｅ、３２Ｆが形成されている。

ここで、図５、図６に示すように、旋回スクロール２０Ｚにおいて、端板２１の一方の側に設けられたラップ壁２２Ｅと他方の側に設けられたラップ壁２２Ｆとは、渦巻き状の巻き方向が互いに異なり、その位相が線対称とされている。また、固定スクロール３０Ｚも、一方のラップ壁３２Ｅと他方の３２Ｆとは、渦巻き状の巻き方向が互いに異なり、その位相が線対称とされている。

このような圧縮機１０Ｚにおいては、旋回スクロール２０Ｚと固定スクロール３０Ｚは、旋回スクロール２０Ｚの端板２１の一方の側においてラップ壁２２Ｅとラップ壁３２Ｅを互いに組み合わせるとともに、端板２１の他方の側においてラップ壁２２Ｆとラップ壁３２Ｆを互いに組み合わせている。これにより、旋回スクロール２０Ｚと固定スクロール３０Ｚとは、旋回スクロール２０Ｚの両面側においてそれぞれ圧縮空間５０Ｅ、５０Ｆを形成している。
外周部の吸入孔５１から上下の圧縮空間５０Ｅ、５０Ｆに導入された冷媒は、固定スクロール３０Ｚに対する旋回スクロール２０Ｚの公転により、外周側から内周側に順次送られて圧縮される。圧縮空間５０Ｅで圧縮された冷媒は、連通孔２６を通って他面側の圧縮空間５０Ｆで圧縮された冷媒と合流する。合流した冷媒は、固定スクロール３０Ｚの上部に形成された吐出孔３７、さらに図１に示したように、吐出孔３７に設けられたリード弁３８、上部カバー３９に設けられたリード弁４０を介し、ハウジング１１の他端側に形成された冷媒吐出ポートＰ２から吐出される。

さて、ここで、旋回スクロール２０Ｚと固定スクロール３０Ｚとの間に形成される圧縮空間５０Ｅ、５０Ｆの断面積が、外周側から内周側に向けて漸次縮小する度合いを高めるため、固定スクロール３０Ｚの端板２１の両面側において、旋回スクロール２０Ｚと固定スクロール３０Ｚのラップ高さＬ１、Ｌ２が外周側から内周側に向けて漸次縮小するようにする。これには、旋回スクロール２０Ｚのラップ壁２２Ｅ、２２Ｆ、固定スクロール３０Ｚのラップ壁３２Ｅ、３２Ｆの高さが、外周側から内周側に漸次縮小されるように形成する。ラップ壁２２Ｅ、２２Ｆ、３２Ｅ、３２Ｆの高さは、固定スクロール３０Ｚの外周側から内周側に向けて漸次段階的に（階段状に）高くしても良いし、連続的に高くして螺旋状に形成しても良い。

上述したような構成によれば、圧縮機１０Ｚは、旋回スクロール２０Ｚと固定スクロール３０Ｚのラップ高さＬ１、Ｌ２が外周側から内周側に向けて漸次縮小するようにしたので、旋回スクロール２０Ｚと固定スクロール３０Ｚとの間に形成される圧縮空間の断面が、径方向だけでなく高さ方向にも縮小されることになる。その結果、圧縮機１０Ｚの圧縮比を高めることができる。また、旋回スクロール２０Ｚ、固定スクロール３０Ｚにおいて、外周部のラップ壁２２Ｅ、２２Ｆ、３２Ｅ、３２Ｆの高さを大きくすることで、旋回スクロール２０Ｚ、固定スクロール３０Ｚの外径を大きくすることなく、容量の増加が可能となる。これにより、圧縮機１０Ｚのさらなる小型化、大容量化を図ることができる。
しかも、旋回スクロール２０Ｚ、固定スクロール３０Ｚにおいて、圧縮による負荷荷重が大きな中央部のラップ壁２２Ｅ、２２Ｆ、３２Ｅ、３２Ｆの高さを抑えることができるので、旋回スクロール２０Ｚ、固定スクロール３０Ｚの強度が向上し、高い信頼性を得ることができる。

また、旋回スクロール２０Ｚの端板２１の両面側に圧縮空間が形成されることで、圧縮機１０Ｚの主軸１２の軸線方向（スラスト方向）における圧縮荷重を釣り合わせることができ、スラスト荷重による損失を抑えることができる。

加えて、旋回スクロール２０Ｚの端板２１の一方の側のラップ壁２２Ｅと他方の側のラップ壁２２Ｆ、固定スクロール３０Ｚの、一方のラップ壁３２Ｅと他方の３２Ｆは、渦巻き状の巻き方向が互いに異なり、その位相が線対称とされているので、一方の圧縮空間５０Ｅと他方の圧縮空間５０Ｆで冷媒を圧縮するときに主軸１２の軸線に直交する方向の圧縮力は互いに反対方向となる。一方の圧縮空間５０Ｅと他方の圧縮空間５０Ｆで冷媒を圧縮するときに主軸１２の軸線に直交する方向の圧縮力が同じ方向であると、特に圧縮比の高くなる本発明においては、ラップ壁２２Ｅ、２２Ｆとラップ壁３２Ｅ、３２Ｆの歯面荷重が増加しやすく、これに抗するために各部強度を高める必要が生じる。これに対し、本実施の形態においては、一方の圧縮空間５０Ｅと他方の圧縮空間５０Ｆで冷媒を圧縮するときに主軸１２の軸線に直交する方向の圧縮力は互いに反対方向とすることで、ラップ壁２２Ｅ、２２Ｆとラップ壁３２Ｅ、３２Ｆの歯面荷重が増加するのを回避することができる。

なお、上記第三の実施の形態で示した構成は、上記第一の実施の形態と組み合わせることも可能である。

なお、上記各実施の形態においては、圧縮機１０Ｘ、１０Ｙ、１０Ｚを、縦型としたが、これを横型とする場合においても本発明を同様に適用することができる。
また、圧縮機１０Ｘ、１０Ｙ、１０Ｚの各部の詳細な構造については、本発明の主旨を逸脱しない限り適宜変更することが可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

１０Ｘ、１０Ｙ、１０Ｚ…圧縮機、１１…ハウジング、１２…主軸、１２ａ…潤滑油流路、１３…軸受、２０Ｘ、２０Ｙ、２０Ｚ…旋回スクロール、２１…端板、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ、２２Ｆ…ラップ壁（旋回スクロール側ラップ壁）、２３…凹部、２４…ドライブブッシュ（軸受）、３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚ…固定スクロール、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｅ…端板、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｅ、３２Ｆ…ラップ壁（固定スクロール側ラップ壁）、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆ…圧縮空間

Claims (6)

1. スクロール型の圧縮機であって、
   外殻を形成するハウジング内に回転自在に支持された主軸と、
   前記主軸の中心に対してオフセットした位置に回転自在に連結された旋回スクロールと、
   前記ハウジングに固定され、前記旋回スクロールと対向することで冷媒を圧縮する圧縮空間を形成する固定スクロールと、を備え、
   前記旋回スクロールは、円板状の端板の両面にそれぞれ渦巻き状の旋回スクロール側ラップ壁が形成され、前記固定スクロールは、前記旋回スクロールの前記端板の両面に形成された前記旋回スクロール側ラップ壁のそれぞれに対向する一対の固定スクロール側ラップ壁が形成され、
   前記旋回スクロールの前記端板の一面側の中央部に凹部が形成され、前記主軸の先端部に前記主軸の中心軸から偏心して設けられた偏心ボスが、前記凹部内に軸受を介して挿入されていることを特徴とする圧縮機。
2. 前記旋回スクロールと前記固定スクロールとの間に形成される前記圧縮空間は、外周側から内周側に向けてその断面積が漸次縮小し、
   前記旋回スクロール側ラップ壁と前記固定スクロール側ラップ壁とのラップ高さが、外周側から内周側に向けて漸次縮小することを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記旋回スクロールおよび前記固定スクロールにおいて、前記端板の一方の側に形成された前記旋回スクロール側ラップ壁および前記固定スクロール側ラップ壁のラップ高さと、前記端板の他方の側に形成された前記旋回スクロール側ラップ壁および前記固定スクロール側ラップ壁のラップ高さとが、互いに異なることを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機。
4. 前記旋回スクロールおよび前記固定スクロールにおいて、前記端板の一方の側に形成された前記旋回スクロール側ラップ壁および前記固定スクロール側ラップ壁と、前記端板の他方の側に形成された前記旋回スクロール側ラップ壁および前記固定スクロール側ラップ壁とが、互いに異なる方向に巻く渦巻き状とされていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の圧縮機。
5. スクロール型の圧縮機であって、
   外殻を形成するハウジング内に回転自在に支持された主軸と、
   前記主軸の中心に対してオフセットした位置に回転自在に連結された旋回スクロールと、
   前記ハウジングに固定され、前記旋回スクロールと対向することで冷媒を圧縮する圧縮空間を形成する固定スクロールと、を備え、
   前記旋回スクロールは、円板状の端板の両面にそれぞれ渦巻き状の旋回スクロール側ラップ壁が形成され、前記固定スクロールは、前記旋回スクロールの前記端板の両面に形成された前記旋回スクロール側ラップ壁のそれぞれに対向する一対の固定スクロール側ラップ壁が形成され、
   前記旋回スクロールと前記固定スクロールとの間に形成される前記圧縮空間は、外周側から内周側に向けてその断面積が漸次縮小し、
   前記旋回スクロール側ラップ壁と前記固定スクロール側ラップ壁とのラップ高さが、外周側から内周側に向けて漸次縮小することを特徴とする圧縮機。
6. 前記旋回スクロールおよび前記固定スクロールにおいて、前記端板の一方の側に形成された前記旋回スクロール側ラップ壁および前記固定スクロール側ラップ壁と、前記端板の他方の側に形成された前記旋回スクロール側ラップ壁および前記固定スクロール側ラップ壁とが、互いに異なる方向に巻く渦巻き状とされていることを特徴とする請求項５に記載の圧縮機。

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