JP6195466B2

JP6195466B2 - スクロール圧縮機

Info

Publication number: JP6195466B2
Application number: JP2013098577A
Authority: JP
Inventors: 哲仁 ▲高▼井; 石園　文彦; 文彦石園
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2013-05-08
Publication date: 2017-09-13
Anticipated expiration: 2033-05-08
Also published as: JP2014218934A

Description

本発明は、例えば空気調和装置や冷凍装置に採用される冷凍サイクルの一構成要素として使用されるスクロール圧縮機に関するものである。

一般的に、スクロール圧縮機は、固定スクロールと、固定スクロールの中心に対して偏心した回転中心を有する揺動スクロールと、電動機構部を構成するステータ及びロータと、電動機構部により回転駆動される主軸と、主軸に対して偏心するように主軸の上部に設置された偏心軸部と、固定スクロールや揺動スクロール等からなる圧縮部および電動機構部を収容する密閉形のシェルと、揺動スクロール及び主軸を支承し、固定スクロールに対してボルト等で固定されたフレームと、圧縮機下部で主軸を回転自在に支えるサブフレームと、を有している。そして、シェルには、外部よりシェル内に冷媒ガスを導入するための吸入管と、圧縮部で圧縮された冷媒ガスを外部に吐出するための吐出管と、が接続されている（例えば、特許文献１、２参照）。

スクロール圧縮機の圧縮部で圧縮された高圧の冷媒は、固定スクロール背面の空間に吐出された後に圧縮機外に吐出されるようになっている。そのため、スクロール圧縮機内の固定スクロール背面の空間は、吐出圧力の高圧空間となっている。
一方、フレーム側面の空間は、吸入圧力の低圧空間となっている。

特開昭５８−６７９０２号公報（図１等参照）特開２００２−５４５８４号公報（図１等参照）

スクロール圧縮機では、吐出温度が高くなりやすい高圧縮比条件において、吐出圧力とスクロール内部の圧力との差圧によって、固定スクロールの台板が揺動スクロール側へ撓む。また、そのような条件では、圧縮室内が高温であるため固定スクロール及び揺動スクロールの渦巻歯が熱膨張する。そのため、固定スクロールの歯先と揺動スクロール台板との間の歯先隙間、揺動スクロールの歯先と固定スクロール台板との間の歯先隙間が、熱膨張と撓みの両方によって縮小することになる。

この歯先隙間の縮小によってそれぞれのスクロールの歯先と台板が接触することを避けるために、固定スクロールの歯先と揺動スクロール台板との間の歯先隙間、揺動スクロールの歯先と固定スクロール台板との間の歯先隙間を、あらかじめ台板の撓みと熱膨張を考慮して広めに設定しておかなければならない。

そこで、特許文献１、２に記載のスクロール圧縮機では、スクロール中央部の歯先隙間、スクロール外周の歯先隙間を調整することで、歯先接触を回避するようにしている。しかしながら、固定スクロールの歯先と揺動スクロール台板との間の歯先隙間、揺動スクロールの歯先と固定スクロール台板との間の歯先隙間が存在すると、歯先が接触する心配のある高圧縮比条件以外の条件では、歯先隙間から圧縮途中の冷媒が漏れてしまう。そのため、広範囲な圧縮比で運転される可能性があるスクロール圧縮機の効率が低下するという課題がある。

また、吐出温度の上昇しやすいＲ３２などの冷媒を使用した場合、歯先隙間をさらに拡大する必要があり、スクロール圧縮機の効率が更に低下してしまうことになる。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、高圧縮比条件、低圧縮比条件のいずれの運転条件であっても、冷媒漏れによる損失を低減することができ、性能向上できるスクロール圧縮機を提供することを目的としている。

本発明に係るスクロール圧縮機は、台板及び前記台板に形成されたラップ部を備えた固定スクロールと、台板及び前記台板に形成されたラップ部を備えた揺動スクロールと、前記揺動スクロールと前記固定スクロールとが互いのラップ部を互いに噛みあうように組み合わせた状態で実装されるフレームと、前記フレームが固定される容器と、を有し、前記固定スクロールは、前記フレームの上部に固定され、前記揺動スクロールは、スラスト軸受を介して前記フレームに支持されており、前記フレームは、前記外周壁面の一部に形成されている凸部によって前記容器の内周壁面に固定され、前記凸部は、前記スラスト軸受よりも下側に形成され、前記固定スクロールの外周壁面と前記容器の内周壁面との間には第１クリアランスが形成され、前記フレームの外周壁面の前記凸部よりも上の部分と前記容器の内周壁面との間には第２クリアランスが形成されており、前記フレームの外周壁面の前記凸部よりも下の部分と前記容器の内周壁面との間には第３クリアランスが形成されており、前記第１クリアランス及び前記第２クリアランスによって、前記フレームの前記凸部よりも上の外周壁面が、圧縮された冷媒が吐出される前記容器内の吐出空間に曝され、前記第３クリアランスによって、前記フレームの前記凸部よりも下の外周壁面が、前記容器の低圧空間に曝され、前記固定スクロール、前記揺動スクロール、及び、前記フレームは、（前記ラップ部の熱膨張後の高さ）＋（前記揺動スクロールの台板の熱膨張後の厚み）＋（前記固定スクロールの台板の変形量）≦（停止時の歯先隙間）＋（前記揺動スクロールの台板の変形量）＋（前記フレームの熱膨張後の深さ）を満たす寸法で構成され、吐出圧力が３．０ＭＰａ以上、吸入圧力が０．３ＭＰａ以下の圧力条件下で、前記固定スクロール及び前記揺動スクロールのラップ部への吸入温度と吐出温度との差が１００度以上となるものである。

これにより、本発明に係るスクロール圧縮機では、フレームの外周壁面を吐出空間に配置しているので、高圧縮比条件においては、歯先隙間を停止時の歯先隙間と同等にでき、ラップ部と相手側の台板とが接触しにくくなり、低圧縮比条件においては、歯先隙間を縮小することができ、いずれの条件であっても損失を低減でき、性能向上を図ることが可能になる。

本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の概略構成を示す縦断面図である。本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の上部を拡大して示す概略拡大断面図である。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の概略構成を示す縦断面図である。図２は、スクロール圧縮機１００の上部を拡大して示す概略拡大断面図である。図１及び図２に基づいて、スクロール圧縮機１００の構成及び動作について説明する。このスクロール圧縮機１００は、たとえば冷蔵庫や冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器等の各種産業機械に用いられる冷凍サイクルの構成要素の一つとなるものである。

［スクロール圧縮機１００の概略構成］
スクロール圧縮機１００は、冷凍サイクルを循環する冷媒を吸入し、圧縮して高温高圧の状態として吐出させるものである。このスクロール圧縮機１００は、固定スクロール９及び揺動スクロール１０等からなる圧縮部と、電動回転機械７等からなる駆動部と、を有している。圧縮部及び駆動部は、容器１内に収納されている。

この容器１は、中間部容器１ａの上部に上部容器１ｃ、中間部容器１ａの下部に下部容器１ｂが設けられた密閉容器となっている。下部容器１ｂは、潤滑油を貯留する油溜め２３となっている。中間部容器１ａには、冷媒回路と接続され、冷媒回路からの冷媒ガスを吸入するための吸入管２４が接続されている。上部容器１ｃには、冷媒回路と接続され、冷媒回路に冷媒ガスを吐出するための吐出管２５が接続されている。なお、中間部容器１ａ内部は低圧空間３４に、上部容器１ｃ内部は高圧空間である吐出空間３３になっている。

圧縮部は、揺動スクロール１０、固定スクロール９、及びフレーム１１等で構成されている。図１に示すように、揺動スクロール１０は下側に、固定スクロール９は上側に配置されるようになっている。また、揺動スクロール１０とフレーム１１との間には、揺動スクロール１０を支承するスラストプレート１４（図２参照）が設けられている。揺動スクロール１０とスラストプレート１４が、潤滑油を介して密着することにより、スラスト軸受を構成する。こうすることで、揺動スクロール１０は、スラスト軸受を介してフレーム１１に支持されるようになっている。

固定スクロール９は、台板９ｂと、台板９ｂの一方の面に立設された渦巻状突起であるラップ部９ａと、を有している。また、揺動スクロール１０は、台板１０ｂと、台板１０ｂの一方の面に立設され、ラップ部９ａと実質的に同一形状の渦巻状突起であるラップ部１０ａと、を有している。そして、揺動スクロール１０及び固定スクロール９は、ラップ部１０ａとラップ部９ａとを互いに組み合わせ、フレーム１１を介して容器１内に装着されている。揺動スクロール１０及び固定スクロール９が組み合わされた状態では、ラップ部９ａとラップ部１０ａの巻方向が互いに逆となる。

揺動スクロール１０及び固定スクロール９が組み合わされた状態において、ラップ部１０ａとラップ部９ａとの間には、相対的に容積が変化する圧縮室２６が形成される。なお、固定スクロール９及び揺動スクロール１０には、ラップ部９ａ及びラップ部１０ａの先端面からの冷媒漏れを低減するため、ラップ部９ａ及びラップ部１０ａの先端面にシール２７、シール２８を配設されている。

固定スクロール９は、フレーム１１に図示省略のボルト等によって固定されている。固定スクロール９の台板９ｂの中央部には、圧縮され、高圧となった冷媒ガスを吐出する吐出ポート９ｃが形成されている。そして、圧縮され、高圧となった冷媒ガスは、固定スクロール９の上部に設けられている吐出空間３３に排出されるようになっている。吐出空間３３に排出された冷媒ガスは、吐出管２５を介して冷凍サイクルに吐出されることになる。なお、吐出ポート９ｃには、吐出空間３３から吐出ポート９ｃ側への冷媒の逆流を防止する吐出弁２９が設けられている。

揺動スクロール１０は、自転運動を阻止するためのオルダムリング１５により、固定スクロール９に対して自転運動することなく公転旋回運動（揺動運動）を行うようになっている。また、揺動スクロール１０のラップ部１０ａ形成面とは反対側の面（以下、スラスト面と称する）の略中心部には、中空円筒形状の揺動軸受１３が形成されている。この揺動軸受１３には、スライダー１６が回転自在に挿入され、このスライダー１６のスライド面には主軸４の上端に設けられた偏心軸部４ａが挿入されている。揺動軸受１３の内周部とスライダー１６の外周部とが潤滑油を介して密着し、揺動軸受部を構成する。

駆動部は、主軸４に固定されたロータ３、ステータ２、及び回転軸である主軸４等で構成されている。ロータ３は、主軸４に焼き嵌め等で固定され、ステータ２への通電が開始することにより回転駆動し、主軸４を回転させるようになっている。すなわち、ステータ２及びロータ３で電動回転機械７を構成している。ロータ３は、中間部容器１ａの中間部の内面に焼き嵌め固定されたステータ２とともに主軸４に固定されている第１バランサ１８の下部に配置されている。なお、ステータ２には、中間部容器１ａに設けられた図示省略の電源端子を介して電力が供給されるようになっている。

主軸４は、ロータ３の回転に伴って回転し、揺動スクロール１０を旋回させるようになっている。この主軸４の上部（偏心軸部４ａ近傍）は、フレーム１１の中央部に設けられた主軸受１２によって回転自在に支持されている。この主軸受１２と主軸４との間には、主軸４を円滑に回転運動させるためのスリーブ１７が設けられている。一方、主軸４の下部は、ボールベアリング２１によって回転自在に支持されている。このボールベアリング２１は、容器１の下部に設けられたサブフレーム２０の中央部に形成された軸受収納部２０ａに圧入固定されている。

また、サブフレーム２０には、容積型のオイルポンプ２２が設けられている。このオイルポンプ２２に回転力を伝達するポンプ軸４ｂは主軸４と一体的に形成されている。オイルポンプ２２で吸引された潤滑油は、主軸４の内部に形成された油穴４ｃ等を介して各摺動部に送られる。

なお、主軸４の上部には、揺動スクロール１０が偏心軸部４ａに装着されて揺動することにより生じる主軸４の回転中心に対してのアンバランスを相殺するため、第１バランサ１８が設けられている。ロータ３の下部には、揺動スクロール１０が偏心軸部４ａに装着されて揺動することにより生じる主軸４の回転中心に対してのアンバランスを相殺するため、第２バランサ１９が設けられている。第１バランサ１８は主軸４の上部に焼き嵌めによって固定され、第２バランサ１９はロータ３の下部にロータ３と一体的に固定される。第２バランサ１９は、第２バランサカバー８によって覆われた状態でロータ３の下部に設けられている。

オルダムリング１５は、例えば、上方に向かって突出させたオルダム爪が揺動スクロール１０の揺動スクロールスラスト軸受面に形成されたオルダム溝に、下方に向かって突出させたオルダム爪がフレーム１１に形成されたオルダムキー溝に、それぞれ摺動可能に収納されるように設置されている。なお、オルダムリング１５は、台板１０ｂの揺動スクロール１０のラップ部１０ａ形成面側に設置するようにしてもよい。

フレーム１１は、揺動スクロール１０及び固定スクロール９を支持するものであり、容器１内（中間部容器１ａの上部の内面）に固着されるようになっている。たとえば、フレーム１１は、焼きばめや溶接等によって外周面が容器１の内周面に固着されている。また、フレーム１１の中心開口部には、駆動部（特に主軸４）の回転を支持するための主軸受１２が設けられている。

［スクロール圧縮機１００の冷媒圧縮動作］
スクロール圧縮機１００の冷媒圧縮動作について説明する。
電動回転機械７に電圧が印加されると、ステータ２の電線部に電流が流れて磁界が発生する。この磁界はロータ３を回転させるように働く。つまり、ステータ２とロータ３とにトルクが発生し、ロータ３が回転する。ロータ３が回転すると、それに伴い主軸４が回転駆動される。主軸４が回転駆動されると、偏心軸部４ａを介してスライダー１６も揺動軸受１３内で回転する。

そして、オルダムリング１５により自転を抑制された揺動スクロール１０は、揺動運動を行う。これにより、冷媒ガスの一部はフレーム１１の吸入ポート（図示せず）を介して圧縮室２６内へ流れ、吸入過程が開始される。また、冷媒ガスの残りの一部は、ステータ２の鋼板の切り欠きを通って、電動回転機械７と潤滑油を冷却する。なお、ロータ３が回転するとき、主軸４の上部に固定されている第１バランサ１８と、ロータ３の下部に固定されている第２バランサ１９と、で揺動スクロール１０の偏心公転運動に対する静的及び動的バランスを保っている。

圧縮室２６は、揺動スクロール１０の揺動運動により揺動スクロール１０の中心へ移動し、さらに体積が縮小される。この工程により、圧縮室２６に吸入された冷媒ガスは圧縮されていく。このとき、圧縮される冷媒ガスにより固定スクロール９と揺動スクロール１０は軸方向に離れようとする荷重が働くが、この荷重はスラストプレート１４（スラスト軸受）で支持される。圧縮された冷媒は、固定スクロール９の吐出ポート９ｃを通り、吐出弁２９を押し開けて吐出空間３３に流入する。そして、吐出管２５を介して容器１から吐出される。

なお、主軸４が回転することで第１バランサ１８と第２バランサ１９に生じる遠心力及び冷媒ガス荷重は、主軸受１２及びボールベアリング２１で受けている。また、低圧空間３４内の低圧冷媒ガスと吐出空間３３内の高圧冷媒ガスとは、固定スクロール９、フレーム１１により仕切られ、気密が保たれる。ステータ２への通電を止めると、スクロール圧縮機１００が運転を停止する。

［圧縮部の詳細構成］
固定スクロール９の外周壁面と容器１の内周壁面との間には、所定寸法のクリアランス５０が形成されている。また、フレーム１１の外周壁面１１ａと容器１の内周壁面との間にも、所定寸法のクリアランス５１が形成されている。上述したように、フレーム１１は、容器１内に固着されるようになっているが、フレーム１１の外周壁面１１ａの下部に形成されている凸部１１ｂの外周面が容器１の内周壁面に当接することで、フレーム１１は、容器１内に固着される。そして、固定スクロール９は、台板９ｂの外周部の下面がフレーム１１の外周部の上端面に当接した状態で固定される。

凸部１１ｂは、フレーム１１の外周壁面１１ａの下部の一部を外周方向に向かって突出させて構成されている。詳しくは、凸部１１ｂは、フレーム１１の外周壁面１１ａのスラスト軸受よりも下に形成されている。

このような構成とすることで、フレーム１１の外周壁面１１ａの凸部１１ｂよりも上の部分、特にフレーム１１のスラスト軸受より上の部分を吐出空間３３に配置することができる。これによって、吐出温度の高い条件でフレーム１１の深さｌの寸法を熱膨張により拡大させることができ、ラップ部（ラップ部９ａ、ラップ部１０ａ）の歯先が、相手側のスクロールの台板により接触しにくい方向にフレーム１１を変形させることが可能になる。なお、凸部１１ｂは、フレーム１１の外周壁面１１ａのスラスト軸受より上の部分が吐出空間３３に配置される位置に形成されていればよい。

また、固定スクロール９の台板９ｂの厚さｔ_２を、台板９ｂが吐出圧力と渦巻内圧との差圧によって押され、揺動スクロール１０の方向にたわむことによる変形量が小さくなるように、厚く構成する。
さらに、揺動スクロール１０の台板１０ｂの厚さｔ_１を、台板１０ｂが渦巻内圧と吸入圧力との差圧によって軸方向に押され、軸方向へのたわみによる変形量が大きくなるように、薄く構成する。

固定スクロール９、揺動スクロール１０、フレーム１１は、鋳鉄材で構成されている場合が多く、鋳鉄材の線膨張係数は１１．５×１０＾（−６）、ヤング率は１．７５×１０＾５程度である。

例えば、ラップ部の歯高ｈが３５．０００ｍｍ、揺動スクロール１０の台板１０ｂの厚さｔ_１が５．０００ｍｍ、フレーム１１の深さｌが４０．０１０ｍｍとすると、運転停止時の歯先隙間δは４０．０１０−３５．０００−５．０００＝０．０１０ｍｍとなる。

ここで、吐出温度が高くなりやすい高圧縮比条件（例えば、吐出圧力３．０ＭＰａ、吸入圧力０．３ＭＰａ）での運転時で、冷媒吐出温度が１４０℃、ラップ部への冷媒吸入温度が０℃、圧縮機停止時の冷媒温度が２０℃である場合を検討する。このような場合、ラップ部の中心部の温度は、吐出温度と同等であるため、ラップ部の中心部の歯高ｈは熱膨張により０．０４８ｍｍ膨張し、台板１０ｂの厚さｔ_１は中心部において０．００７ｍｍ膨張する。

熱膨張後の歯高ｈ’は、熱膨張後の歯高ｈ’＝ｈ＋ｈ×温度差×線膨張係数で算出できる。
ｈ’＝３５．０００＋３５．０００×（１４０−２０）×１１．５×１０＾（−６）
＝３５．０４８３
≒３５．０４８
熱膨張後の厚さｔ_１’は、熱膨張後の厚さｔ_１’＝ｔ_１＋ｔ_１×温度差×線膨張係数で算出できる。
ｔ_１’＝５．０００＋５．０００×（１４０−２０）×１１．５×１０＾（−６）
＝５．００６９
≒５．００７
熱膨張後の深さｌ’は、熱膨張後の深さｌ’＝ｌ＋ｌ×温度差×線膨張係数で算出できる。
ｌ’＝４０．０１０＋４０．０１０×（７０−２０）×１１．５×１０＾（−６）
＝４０．０３３００５７５
≒４０．０３３

よって、ラップ部の熱膨張によって歯先隙間δが０．０４８＋０．００７＝０．０５５ｍｍ縮小され、揺動スクロール１０のラップ部１０ａの歯先と固定スクロール９の台板９ｂとが、及び、固定スクロール９のラップ部９ａの歯先と揺動スクロール１０の台板１０ｂとが、接触する可能性が発生する。つまり、この時点で、歯先隙間δは、０．０１０−０．０５５＝−０．０４５となる。

しかしここで、フレーム１１の外周壁面１１ａが吐出空間３３に配置されているため、フレーム１１の外周壁面１１ａの温度は吐出温度によって加熱される。そのため、フレーム１１の外周壁面１１ａの温度は、冷媒吐出温度とラップ部への吸入温度との中間程度（７０℃）になる。よって、フレーム１１の深さｌは０．０２３ｍｍ膨張するため、ラップ部の熱膨張によるラップ部と台板との接触を軽減することができる。すなわち、歯先隙間δは、−０．０４５＋０．０２３＝−０．０２２となる。

高圧縮比の条件において、固定スクロール９の台板９ｂの上部の高圧空間（吐出空間３３）と、固定スクロール９の台板９ｂの下部（ラップ部側）の空間の圧力との差圧により、固定スクロール９の台板９ｂが揺動スクロール１０の方向にたわむ。固定スクロール９の台板９ｂの下部の空間は、ラップ部によって形成される圧縮室２６と、圧縮室２６以外の空間とに分けられる。圧縮室２６は、吸入圧力から吐出圧力に圧縮される過程の中間的な圧力になっており、圧縮室２６以外の空間は、吸入圧になっている（図２参照）。

また、固定スクロール９の台板９ｂの厚さｔ_２を３０．０００ｍｍ、揺動スクロール１０の台板１０ｂの厚さｔ_１を５．０００ｍｍとし、揺動スクロール１０の台板１０ｂに対し固定スクロール９の台板９ｂの厚さ寸法を大きくする。例えば、高圧縮比条件の場合、差圧による固定スクロール９の台板９ｂのたわみ変形量は０．００４ｍｍ程度であり、揺動スクロール１０の台板１０ｂが渦巻内圧と吸入圧力との差圧によって軸方向に押され、軸方向へたわむことによる変形量は０．０３ｍｍ程度となる。

この揺動スクロール１０の台板１０ｂの変形量と、固定スクロール９の台板９ｂの変形量の差は０．０２６ｍｍ（０．０３−０．００４）であり、ラップ部の熱膨張によるラップ部と台板との接触を軽減できる。ここで、歯先隙間δは、−０．０２２＋０．０２６＝０．００４となる。

以上から、吐出温度が高くなりやすい高圧縮比条件（例えば、吐出圧力３．０ＭＰａ、吸入圧力０．３ＭＰａ）での運転時において、吐出温度が１４０℃、ラップ部への吸入温度を０℃、圧縮機停止時の温度を２０℃とした場合においても、（停止時の歯先隙間）−（渦巻熱膨張）＋（フレーム熱膨張）＋（揺動スクロール台板のたわみ）−（固定スクロール台板のたわみ）＝０．００４ｍｍの歯先隙間δが確保されるため、ラップ部と台板との接触には至らない。

また、スクロール圧縮機１００の運転停止時の歯先隙間δ０．０１０ｍｍに対し、高圧縮比条件での歯先隙間０．００４が０．００６ｍｍの差でしかないため、運転停止時の歯先隙間を最小で０．００６ｍｍまで縮小することができる。

まとめると、スクロール圧縮機１００は、固定スクロール９の台板９ｂの厚さを厚くし、揺動スクロール１０方向へのたわみによる変形量を小さくし、また揺動スクロール１０の台板１０ｂの厚さを薄くし、軸方向へのたわみによる変形量を大きくしている。なお、固定スクロール９の台板９ｂの厚さの寸法と、揺動スクロール１０の台板１０ｂの厚さの寸法と、を特に限定するものではないが、固定スクロール９の台板９ｂの厚さの寸法を揺動スクロール１０の台板１０ｂの厚さの寸法の５倍以上に設定するとよい。ただし、容器１の寸法や、使用する冷媒の種類、圧縮部（固定スクロール９、揺動スクロール１０、フレーム１１）の構成材料によって寸法は適宜設定される。

加えて、スクロール圧縮機１００は、（ラップ部の熱膨張）＋（揺動スクロール１０の台板１０ｂの熱膨張）＋（固定スクロール９の台板９ｂの変形量）≦（停止時の歯先隙間）＋（揺動スクロール１０の台板１０ｂの変形量）＋（フレーム１１の熱膨張量）を満たす寸法で固定スクロール９、揺動スクロール１０、フレーム１１を構成している。上記で例示した数値を当てはめると、０．０４８ｍｍ＋０．００７ｍｍ＋０．００４ｍｍ≦０．０１０＋０．０３ｍｍ＋０．０２３ｍｍとなり、０．０５９≦０．０６３となって、固定スクロール９、揺動スクロール１０、フレーム１１が上記式を満たして構成されていることがわかる。

こうすることによって、スクロール圧縮機１００では、吐出温度が高くなりやすい高圧縮比条件においても、歯先隙間を停止時の歯先隙間と同等にすることができ、吐出温度が上がりにくい低圧縮比条件においても、歯先隙間を最小することができる。したがって、スクロール圧縮機１００によれば、高圧縮比条件、低圧縮比条件のいずれの運転条件であっても、冷媒漏れによる損失を低減することができ、性能向上することが可能になる。

特に、従来使用されているＲ４１０Ａ冷媒や、吐出温度の上がりやすいＲ３２冷媒やＲ３２の混合冷媒、低圧冷媒のＨＦＯ−１２３４ｙｆを用いた高圧縮比条件での運転であっても、スクロール圧縮機１００によれば、ラップ部の歯先と台板との接触が起こりにくいものとすることができる。

なお、実施の形態で示した数値はあくまでも一例であり、本発明の範囲がその数値で示された内容に限定されるものではない。また、クリアランス５０、クリアランス５１については、フレーム１１の外周壁面１１ａのスラスト軸受よりも上の部分を吐出空間３３に曝すことができればよく、数値を特に限定するものではない。フレーム１１、固定スクロール９の構成材料や強度に応じて適宜決定すればよい。

また、使用する冷媒については特に限定するものではなく、一般的に使用されているオゾン層破壊係数がゼロであるＨＦＣ冷媒であるＲ４１０ＡやＲ４０７Ｃ、Ｒ４０４Ａ等を冷媒として使用することができる。また、最近では、地球温暖化係数の小さいＲ３２、それを含む混合冷媒を使用してもよい。さらに、フロン系低ＧＷＰ冷媒と呼ばれているＨＦＯ１２３４ｙｆやＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＨＦＯ１２４３ｚｆなどの組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素や、自然冷媒であるプロパンやプロピレンなどの炭化水素、若しくはそれらを含む混合物を冷媒として使用してもよい。

１容器、１ａ中間部容器、１ｂ下部容器、１ｃ上部容器、２ステータ、３ロータ、４主軸、４ａ偏心軸部、４ｂポンプ軸、４ｃ油穴、７電動回転機械、８第２バランサカバー、９固定スクロール、９ａラップ部、９ｂ台板、９ｃ吐出ポート、１０揺動スクロール、１０ａラップ部、１０ｂ台板、１１フレーム、１１ａ外周壁面、１１ｂ凸部、１２主軸受、１３揺動軸受、１４スラストプレート、１５オルダムリング、１６スライダー、１７スリーブ、１８第１バランサ、１９第２バランサ、２０サブフレーム、２０ａ軸受収納部、２１ボールベアリング、２２オイルポンプ、２３油溜め、２４吸入管、２５吐出管、２６圧縮室、２７シール、２８シール、２９吐出弁、３３吐出空間、３４低圧空間、５０クリアランス（第１クリアランス）、５１クリアランス（第２クリアランス）、１００スクロール圧縮機。

Claims

台板及び前記台板に形成されたラップ部を備えた固定スクロールと、
台板及び前記台板に形成されたラップ部を備えた揺動スクロールと、
前記揺動スクロールと前記固定スクロールとが互いのラップ部を互いに噛みあうように組み合わせた状態で実装されるフレームと、
前記フレームが固定される容器と、を有し、
前記固定スクロールは、前記フレームの上部に固定され、
前記揺動スクロールは、スラスト軸受を介して前記フレームに支持されており、
前記フレームは、前記外周壁面の一部に形成されている凸部によって前記容器の内周壁面に固定され、
前記凸部は、前記スラスト軸受よりも下側に形成され、
前記固定スクロールの外周壁面と前記容器の内周壁面との間には第１クリアランスが形成され、
前記フレームの外周壁面の前記凸部よりも上の部分と前記容器の内周壁面との間には第２クリアランスが形成されており、
前記フレームの外周壁面の前記凸部よりも下の部分と前記容器の内周壁面との間には第３クリアランスが形成されており、
前記第１クリアランス及び前記第２クリアランスによって、前記フレームの前記凸部よりも上の外周壁面が、圧縮された冷媒が吐出される前記容器内の吐出空間に曝され、
前記第３クリアランスによって、前記フレームの前記凸部よりも下の外周壁面が、前記容器の低圧空間に曝され、
前記固定スクロール、前記揺動スクロール、及び、前記フレームは、
（前記ラップ部の熱膨張後の高さ）＋（前記揺動スクロールの台板の熱膨張後の厚み）＋（前記固定スクロールの台板の変形量）≦（停止時の歯先隙間）＋（前記揺動スクロールの台板の変形量）＋（前記フレームの熱膨張後の深さ）を満たす寸法で構成され、
吐出圧力が３．０ＭＰａ以上、吸入圧力が０．３ＭＰａ以下の圧力条件下で、前記固定スクロール及び前記揺動スクロールのラップ部への吸入温度と吐出温度との差が１００度以上となる
スクロール圧縮機。
前記固定スクロールの台板の厚さを、前記揺動スクロールの台板の厚さよりも厚くしている
ことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
前記固定スクロールの台板の厚さを、前記揺動スクロールの台板の厚さの５倍以上の厚さとしている
ことを特徴とする請求項２に記載のスクロール圧縮機。
圧縮する冷媒としてＨＦＯ１２３４ｙｆを含んでいるものを用いた
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
圧縮する冷媒としてＲ３２を含んでいるものを用いた
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。