JPH1018978A

JPH1018978A - スクロール型流体機械

Info

Publication number: JPH1018978A
Application number: JP17232796A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Sato; 和弘佐藤; Katsumi Hirooka; 勝実広岡
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-07-02
Filing date: 1996-07-02
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、スクロール型流体機械に於いて、接
触不連続で発生する騒音、振動を防止すると同時に、旋
回スクロールに正逆のトルクが交互に作用することによ
る衝撃騒音低減、高効率維持を実現することを課題とす
る。【解決手段】旋回スクロール２を固定スクロール１の回
りに旋回駆動したとき、前記スクロール対が対形成する
圧縮室３、４の容積変化を利用して流体を圧送又はポン
プするスクロール型流体機械に於いて、前記旋回スクロ
ールと固定スクロールのラップ終端部の腹側に、旋回ス
クロールの旋回角が増加するに従い漸減する噛み合い隙
間を設け、同隙間を旋回スクロールの背側と腹側に対形
成される圧縮室の吸入締め切り時期に関して背側圧縮室
の吸入締め切り時期を遅らせ、旋回スクロールの背側圧
縮室の閉じ込み容積を減少可能に形成してなることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機、又はポン
プ装置として使用されるスクロール型流体機械に関し、
旋回スクロールの旋回運動による相手スクロールとの噛
み合い開始時期の衝突の緩和と、圧縮室の流体圧力によ
り旋回スクロールに使用する逆転トルクに依る相手スク
ロールとの衝突防止等、衝突による騒音や信頼性低下の
防止を図ったスクロール型流体機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】渦巻き状のラップを有する一対のスクロ
ールを組み合わせて構成されたスクロール型流体機械
は、例えば空調用および冷凍用の圧縮機として、高効率
かつ低騒音で稼働できる能力を有する圧縮機であること
を主な理由として、ますます多く使用されるようになっ
てきている。

【０００３】これらスクロール型流体機械は、一般に、
端板とその内面に立設された渦巻き状ラップからなる一
対のスクロールが互いに噛み合わされて構成されてい
る。この種スクロール型流体機械の一対のスクロールの
構造を図１７及び図１８に示す。

【０００４】図１７は上記一対のスクロールのうち、固
定スクロールの構造を示す斜視図である。固定スクロー
ル０１は、端板０１１に、高さ及び厚みを一定にしたイ
ンボリュート曲線で形成された渦巻き状の固定スクロー
ル側ラップ０１２を一体にして直立させた構成をなす。

【０００５】図１８は上記一対のスクロールのうち、旋
回スクロールの構造を示す斜視図である。旋回スクロー
ル０２は、円盤形をした端板０２１に、高さおよび厚み
を一定にした、インボリュート曲線で形成された、渦巻
き状の旋回スクロール側ラップ０２２を一体にして直立
させた構造をなす。

【０００６】上記固定スクロール０１と旋回スクロール
０２とは、上記固定スクロール側ラップ０１２と旋回ス
クロール側ラップ０２２とを向かい合せにして噛み合っ
ている。

【０００７】図１６は上述のようにして互いに噛み合わ
された、固定スクロール０１と旋回スクロール０２とを
旋回スクロール側から見た、断面で示した、圧縮作用の
説明図である。

【０００８】図１６に於いて、旋回スクロール０２を固
定スクロール０１に対して自転しないように旋回運動さ
せて、旋回スクロールのラップ０２２を固定スクロール
０１のラップ０１２に対して、「（ａ）→（ｂ）→
（ｃ）→（ｄ）→（ａ）→…」の順に旋回運動させる。

【０００９】図中、０３ａ〜０３ｄ、０４ａ〜０４ｄ
は、それぞれ密閉空間、即ち圧縮室であり、吸入口（図
示せず）から中心の吐出口５にかけて移動する間に次第
に容積を減少し、圧縮仕事をする。

【００１０】上記スクロール圧縮機の低騒音化を目的と
してスクロールの以下のプロファイルを変形する技術が
知られている。［１］不連続点でのスクロールラップ衝撃の低減上記スクロール圧縮機に於いて、図１６に於ける、
「（ｄ）→（ａ）」に旋回スクロール０２の旋回運動が
進むと、それまで開いていた旋回スクロール０２のラッ
プ０２２の腹側（内面）インボリュート終点と固定スク
ロール０１のラップ０１２の背側（外側）が接触する。

【００１１】以下、この接触点を吸入締切点と呼ぶこと
にする。この吸入締切点に於いて、上記両ラップは圧接
状態となり、吸入冷媒ガスの流入が締め切られて、密閉
空間による圧縮室０３ａが形成される。

【００１２】同時に、固定スクロール０１のラップ０１
２の腹側インボリュート終点と旋回スクロール０２のラ
ップ０２２の背側が接触し、その接触点が吸入締切点と
なり、同様に密閉空間による圧縮室０４ａが形成され
る。

【００１３】以降、「（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）
→（ａ）→…］の順に旋回スクロール０２のラップ０２
２の旋回運動が進むが、その間、上記２ヵ所の接触点は
離れず、接触状態を保ちながら、圧縮室０３，０４は徐
々に容積を減少しながら中心に移動し、冷媒ガスが圧縮
される。

【００１４】上記したように、両ラップ０１２，０２２
の噛み合い吸入締切点のような不連続になる点が存在す
る。これらの不連続点では、両ラップ面間の接触点が不
連続に急変するので、騒音、振動が大きくなるという問
題があった。

【００１５】更に、機械加工時の加工誤差により、この
吸入締切点が接触する側に出ていたりすると、接触は急
激となり、衝撃的な振動及び騒音を発生する。この問題
を解決するために、下記の改善構造が提案されている。

【００１６】（ア）．特開平１−１６３４０１号では、
図１９に示すように、固定スクロール０１のラップ０１
２、または旋回スクロール０２のラップ０２２の最外周
部の接触開始点付近のラップ外面曲線を基準曲線から内
側に研削した構造を提案している。

【００１７】（イ）．特開平３−１４０３８６号では、
図２０及び図２１に示すように、固定スクロール０１の
ラップ０１２、または旋回スクロール０２のラップ０２
２の最外周部の接触開始点付近のラップ内面曲線を基準
曲線から外側に研削した構造を提案している。

【００１８】（ウ）．特願平６−１２５９８号では、図
２２乃至図２５に示すように、固定スクロール０１のラ
ップ０１２、または旋回スクロール０２のラップ０２２
の最外周部の接触開始点付近のラップ内面曲線に関し
て、インボリュート終点からインボリュート巻き戻し方
向Ａまでそれぞれ斜めの辺を有する切欠き０１４，０２
４をもつ構造を提案している。［２］旋回スクロールの正逆のトルクが交互に作用する
ことによる衝撃の低減上記したスクロール圧縮機に於いて、図１６に於ける圧
縮行程で、固定・旋回の両ラップは圧接状態となり、固
定スクロール外面曲線と旋回スクロール内面曲線で囲ま
れる圧縮室０３ａ〜０３ｄが形成される。

【００１９】同時に、固定スクロール外面曲線と旋回ス
クロール内面曲線で囲まれる圧縮室０４ａ〜０４ｄが形
成される。本来、効率のために旋回スクロールを固定ス
クロールに押しつけるように、図中、時計方向のトルク
（これを以降、正トルクと称す）が作用するように設計
している。

【００２０】しかし、これら対称な圧縮室に於いて、隙
間等により圧力の非対称が発生し、固定スクロール外面
曲線と旋回スクロール内面曲線で囲まれる圧縮室０３ａ
〜０３ｄにより固定スクロール外面曲線と旋回スクロー
ル外面曲線で囲まれる圧縮室０４ａ〜０４ｄの圧力が高
くなると、旋回スクロールを固定スクロールから引き離
す方向の逆トルクとして作用する。

【００２１】そして、吐出ポート０５との連通で本来の
正トルクに戻るので、正逆のトルクが交互に作用する現
象が生じ、ラップ離脱、衝突を繰り返し、騒音となる場
合がある。

【００２２】また、漏れ増大による効率低下に至る場合
もある。（エ）特開平６−１４７１４７号は、この問題を解決す
る次の技術を開示している。これを、図２６により説明
する。

【００２３】図２６に於いて、旋回スクロール０２の中
央プロファイル部付近に漏らし通路を設けて、固定スク
ロール外面曲線と旋回スクロール内面曲線で囲まれる圧
縮室０３ａ〜０３ｄを固定スクロール内面曲線と旋回ス
クロール外面曲線で囲まれる圧縮室０４ａ〜０４ｄの圧
力より高くする構造を提案している。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】上記［１］に関して
は、これらの構造で上記不連続点でのスクロールラップ
衝撃の低減という課題解決には一応の効果を発揮する
が、工作誤差、組立誤差等で固定スクロールのラップの
内面曲線及び旋回スクロールのラップ外面曲線の逃げ部
または切欠き加工寸法が固定スクロールのラップ外面曲
線及び旋回スクロールのラップ内面曲線の逃げ部または
切り欠き加工寸法より小さくなった場合、固定スクロー
ル内面曲線と旋回スクロール外面曲線で囲まれる圧縮室
の圧力が、固定スクロールの外面曲線と旋回スクロール
内面曲線で囲まれる圧縮室の圧力より高くなる。

【００２５】これにより、上記［２］の問題が発生し、
騒音増大または漏れ増大による効率低下を招くという不
具合がある。一方、［２］に関しては、旋回スクロール
の正逆のトルクが交互に作用することによる衝撃の低減
及び効率低下防止という課題解決には効果を一応発揮す
るが、上記［１］の問題が発生し、騒音増大を招くとい
う不具合がある。

【００２６】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
上記した各問題点を同時に解消し、接触不連続で発生す
る騒音、振動を防止するとともに、旋回スクロールに正
逆のトルクが交互に作用することによる衝撃騒音の低減
並びに高効率の維持を実現できるスクロール型流体機械
を提供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
技術の問題点を解消し、接触不連続で発生する騒音、振
動を防止すると同時に、旋回スクロールに正逆のトルク
が交互に作用することによる衝撃騒音低減、高効率維持
を実現しようとするもので、以下の構成を特徴とする。

【００２８】即ち、第１の発明は、図１乃至図５に示す
ように、端板１１に渦巻き状のラップ１２を具備し、相
手スクロールに対し角運動に関して相対的に静止した固
定スクロール１と、端板２１に渦巻き状のラップ２２を
具備する旋回スクロール２とを備え、互いのラップを向
かい合せて噛み合わせ、自動防止装置と回転駆動装置か
ら成る旋回駆動装置を介して、旋回スクロール２を固定
スクロール１の回りに旋回駆動したとき、前記スクロー
ル対が対形成する圧縮室３、４の容積変化を利用して流
体を圧送又はポンプするスクロール型流体機械に於い
て、前記旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端
部の腹側に、旋回スクロールの旋回角が増加するに従い
漸減する噛み合い隙間を設け、同隙間を旋回スクロール
の背側と腹側に対形成される圧縮室の吸入締め切り時期
に関して背側圧縮室の吸入締め切り時期を遅らせ、旋回
スクロールの背側圧縮室の閉じ込み容積を減少可能に形
成してなることを特徴とする。

【００２９】又、第２の発明は、図６及び図７に示すよ
うに、端板１１に渦巻き状のラップ１２を具備し、相手
スクロールに対し角運動に関して相対的に静止した固定
スクロール１と、端板２１に渦巻き状のラップ２２を具
備する旋回スクロール２とを備え、互いのラップを向か
い合せて噛み合わせ、自動防止装置と回転駆動装置から
成る旋回駆動装置を介して、旋回スクロール２を固定ス
クロール１の回りに旋回駆動したとき、前記スクロール
対が対形成する圧縮室３、４の容積変化を利用して流体
を圧送又はポンプするスクロール型流体機械に於いて、
前記旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端部の
腹側に対応する、相手スクロールの背側に、旋回スクロ
ールの旋回角が増加するに従い漸減する噛み合い隙間を
設け、同隙間を旋回スクロールの背側と腹側に対形成さ
れる圧縮室の吸入締め切り時期に関して背側圧縮室の吸
入締め切り時期を遅らせ、旋回スクロールの背側圧縮室
の閉じ込み容積を減少可能に形成してなることを特徴と
する。

【００３０】又、第３の発明は、図８及び図９に示すよ
うに、端板１１に渦巻き状のラップ１２を具備し、相手
スクロールに対し角運動に関して相対的に静止した固定
スクロール１と、端板２１に渦巻き状のラップ２２を具
備する旋回スクロール２とを備え、互いのラップを向か
い合せて噛み合わせ、自動防止装置と回転駆動装置から
成る旋回駆動装置を介して、旋回スクロール２を固定ス
クロール１の回りに旋回駆動したとき、前記スクロール
対が対形成する圧縮室３、４の容積変化を利用して流体
を圧送又はポンプするスクロール型流体機械に於いて、
前記旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端部の
腹側に、旋回スクロールの旋回角が増加するに従い漸減
する噛み合い隙間を設けるとともに、旋回スクロールと
固定スクロールのラップ終端部の腹側に対応する、相手
スクロールの背側に旋回スクロールの旋回角が増加する
に従い漸減する噛み合い隙間を設け、これら隙間によ
り、旋回スクロール旋回角が増加するに従い漸減する噛
み合い合成隙間を設け、同合成隙間を旋回スクロールの
背側と腹側に対形成される圧縮室の吸入締め切り時期に
関して背側圧縮室の吸入締め切り時期を遅らせ、旋回ス
クロールの背側圧縮室の閉じ込み容積を減少可能に形成
してなることを特徴とする。

【００３１】又、第４の発明は、図１０及び図１１に示
すように、前記第１，第２，第３の発明によるスクロー
ル型流体機械に於いて、前記隙間又は合成隙間の終了点
を、ラップの歯丈方向ｈと旋回角Φの２変数に対し「Φ
＝一定」の線上（即ち矩形状）に形成したことを特徴と
する。

【００３２】又、第５の発明は、図１２及び図１３に示
すように、前記第１，第２，第３の発明によるスクロー
ル型流体機械に於いて、前記隙間の終了点を、ラップの
歯丈方向ｈと旋回角Φの２変数に対し「Φ＝Φ（ｈ）」
の線上（即ち台形乃至多変形状）に設け、ラップ先端か
ら根元に向け早まる関係で形成したことを特徴とする。

【００３３】又、第６の発明は、図１４及び図１５に示
すように、前記第１，第２，第３，第４，第５の発明に
よるスクロール型流体機械に於いて、前記隙間の終了点
を、渦巻き長さの１／１２（３０°）程度にしたことを
特徴とする。

【００３４】

【作用】

第１の発明に於ける作用端板１１に渦巻き状のラップ１２を具備し、相手スクロ
ールに対して角運動に関して相対的に静止した固定スク
ロール１と、端板２１に渦巻き状のラップ２２を具備す
る旋回スクロール２を備え、互いのラップを向かい合せ
て噛み合わせ、自動防止装置と回転駆動装置から成る旋
回駆動装置を介して、旋回スクロール２を固定スクロー
ル１の回りに、旋回駆動した時、前記スクロール対が対
形成する圧縮室３、４の容積変化を利用して流体をポン
プするポンプ装置、又は回転駆動装置を回転従動装置と
し、圧縮室に注入した高圧流体の膨張を利用して動力を
取り出す膨張機等スクロール型流体機械に於いて、１）旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端部の
腹側に、２）旋回スクロールの旋回角が増加するに従い漸減する
噛み合い隙間を設けて、３）旋回スクロールの背側と腹側に対形成される圧縮室
の吸入締め切り時期に関して背側圧縮室の吸入締め切り
時期を遅らせ、４）旋回スクロールの背側圧縮室の閉じ込み容積を減少
可能に形成してなる構成とした。

【００３５】ａ）．噛み合い隙間Ｃ＝０の理論曲線の場
合には、旋回スクロール２と相手スクロール１との噛み
合いは次の点から始まる。ａ１）．旋回スクロール２の背側相手スクロール１ではラップ１２の腹側終端部Ｐｆｉか
ら、旋回スクロール２では背側対応点Ｑｍｏから開始す
る。

【００３６】ａ２）．旋回スクロール２の腹側旋回スクロール２ではラップ２２の腹側終端部Ｑｍｉか
ら、相手スクロール１ではラップ１２の背側の対応点Ｐ
ｆｏから開始する。

【００３７】ａ３）．ＰｆｉとＱｍｏ及びＰＦｏとＱｍ
ｉが噛み合いを開始すると、それぞれ旋回スクロール２
のラップ２２の背側と腹側に圧縮室が対形成される。ｂ）．上記１）により、それぞれのラップ終端部Ｐｆ
ｉ、Ｑｍｉから渦巻体に添って、上記２）により、噛み
合い方向の隙間Ｃが設けられているから、ラップ２２は
相手スクロールラップ１２に急激に衝突しない。

【００３８】ｃ）．噛み合い方向の隙間Ｃは、渦巻き体
の長さ方向の距離をｓとすると、Ｃはｓの関数であり次
のように示される。ｃ１）．旋回スクロール２の背側の圧縮室に対して（Ｃ
ｏ）、Ｃｏ＝Ｃｆｉ（ｓｆｉ）＋Ｃｍｏ（ｓｍｏ）・・・（１）ここに、Ｃｆｉ：固定スクロールの腹側の噛み合い方向隙間ｓｆｉ：Ｐｆｉから固定スクロールのラップに沿う曲線
の長さＣｍｏ：旋回スクロールの背側の噛み合い方向隙間ｓｍｏ：Ｑｍｏから旋回スクロールのラップに沿う曲線
の長さ。

【００３９】ｃ２）．旋回スクロール２の腹側の圧縮室
に対して（Ｃｉ）Ｃｏ＝Ｃｆｏ（ｓｆｏ）＋Ｃｍｉ（ｓｍｉ）・・・（２）ここに、Ｃｆｏ：固定スクロールの背側の噛み合い方向隙間ｓｆｏ：Ｐｆｏから固定スクロールのラップに沿う曲線
の長さＣｍｉ：旋回スクロールの腹側の噛み合い方向隙間ｓｍｉ：Ｑｍｉから旋回スクロールのラップに沿う曲線
の長さ。

【００４０】ｃ３）．Ｃ＝０は圧縮室の閉込み完了（吸
入締め切り）を意味し、この位置は渦巻き体の旋回角と
対応しているｓｊｌで決まる。ただし、ｊ＝ｆ、ｍ、ｌ
＝ｉ、ｏＣｆｉ、Ｃｍｏ、Ｃｆｏ、Ｃｍｉに対してＣｉ＝０、Ｃ
ｍ＝０を満たす旋回角位置は、ｓｆｉ、ｓｍｏ、ｓｆ
ｏ、ｓｍｉを調整して任意に設定可能である。

【００４１】また、［ｓｆｉ、ｓｍｏ］＞［ｓｆｏ、ｓｍｉ］・・・（３）ただし、［ｘ、ｙ］はｘ、ｙのうち大きい方の値とすれ
ば、旋回スクロールの背側の吸入締め切り時期が遅れ
る。

【００４２】このとき次の関係が成立する。Ｃｏ＞Ｃｉ・・・（４）ｃ４）．これにより、上記３）を満たす。

【００４３】ｄ１）．また断面積をａとするとｖ＝∫ａ＊Ｃ＊ｄｓ・・・（５）これは圧縮室の閉じ込み容積の減少体積を意味する。

【００４４】旋回スクロールの背側圧縮室と腹側圧縮室
のｖをそれぞれｖｏ、ｖｉとすれば上記式（４），
（５）より（６）を得る。ｖｏ＞ｖｉ・・・（６）これにより、旋回スクロールの背側圧縮室の閉じ込み容
積（Ｖｍｏ）を腹側のもの（Ｖｍｉ）より減少すること
が可能である。

【００４５】ｄ２）．任意旋回角位置で対形成される圧
縮室の容積Ｖｓは等しい。一方、Ｖｍｏ、Ｖｍｉは次の
様に決まる。Ｐｓ：吸入圧力Ｖｏ：旋回スクロールの形成する圧縮室の閉じ込み容積Ｖｓ：旋回角θの時の圧縮室の容積Ｐｃ：圧縮室の圧縮行程の圧力添え字ｏ：背側、ｉ：腹側とすると、Ｖｍｏ＝Ｖｏ−ｖｏ・・・（７）Ｖｍｉ＝Ｖｏ−ｖｉ・・・（８）Ｐｃｏ＝Ｐｓ＊ｆ（Ｖｍｏ／Ｖｓ）・・・（９）Ｐｃｉ＝Ｐｓ＊ｆ（Ｖｍｉ／Ｖｓ）・・・（１０）ここにｆ（ｘ）はｆ（ｘ）−Ｘ^n/(n-1) ・・・（１１）なる単調増加関数である。

【００４６】従って、Ｖｍｏ＜Ｖｍｉのとき、Ｐｃｏ＜ｐｃｉ・・・（１２）Ｐｃｏ＜Ｐｃｉのとき、旋回スクロールには旋回方向のトルクが作用する・・・（１３）ことが通常知られている。

【００４７】これにより上記４）を満たす。ｅ）以上の議論はＣｆｉ≠０、Ｃｍｉ≠０、かつＣｍｏ＝０、Ｃｆｏ＝０・・・（１４）Ｃｍｏ≠０、Ｃｆｏ≠０、かつＣｆｉ＝０、Ｃｍｉ＝０・・・（１５）Ｃｆｉ≠０、Ｃｍｉ≠０、かつＣｍｏ≠０、Ｃｆｏ≠０・・・（１６）の場合も成立させることができるから、１）、２）、
３）は４）を可能にし、５）と６）を同時に満たす。

【００４８】第２の発明に於ける作用端板１１に渦巻き状のラップ１２を具備し、相手スクロ
ールに対して角運動に関して相対的に静止した固定スク
ロール１と、端板２１に渦巻き状のラップ２２を具備す
る旋回スクロール２を備え、互いのラップを向かい合せ
て噛み合わせ、自動防止装置と回転駆動装置から成る旋
回駆動装置を介して、旋回スクロール２を固定スクロー
ル１の回りに、旋回駆動した時、前記スクロール対が対
形成する圧縮室３、４の容積変化を利用して流体をポン
プするポンプ装置、又は回転駆動装置を回転従動装置と
し、圧縮室に注入した高圧流体の膨張を利用して動力を
取り出す膨張機等スクロール型流体機械に於いて、１）旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端部の
腹側に対応する、相手スクロールの背側に、２）旋回スクロールの旋回角が増加するに従い漸減する
噛み合い隙間を設けて、３）旋回スクロールの背側と腹側に対形成される圧縮室
の吸入締め切り時期に関して背側圧縮室の吸入締め切り
時期を遅らせ、４）旋回スクロールの背側圧縮室の閉じ込み容積を減少
可能に形成してなる構成とした。

【００４９】このとき、上記第１の発明による議論は、
上記（１５）以外にも、（１４），（１６）の場合にも
成立させることができるから、上記１）、２）、３）
は、４）を可能にし、５）と６）を同時に満たす。

【００５０】第３の発明に於ける作用端板１１に渦巻き状のラップ１２を具備し、相手スクロ
ールに対して角運動に関して相対的に静止した固定スク
ロール１と、端板２１に渦巻き状のラップ２２を具備す
る旋回スクロール２を備え、互いのラップを向かい合せ
て噛み合わせ、自動防止装置と回転駆動装置から成る旋
回駆動装置を介して、旋回スクロール２を固定スクロー
ル１の回りに、旋回駆動した時、前記スクロール対が対
形成する圧縮室３、４の容積変化を利用して流体をポン
プするポンプ装置、又は回転駆動装置を回転従動装置と
し、圧縮室に注入した高圧流体の膨張を利用して動力を
取り出す膨張機等スクロール型流体機械に於いて、１）旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端部の
腹側に、旋回スクロールの旋回角が増加するに従い漸減
する噛み合い隙間を設けるとともに、２）旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端部の
腹側に対応する、相手スクロールの背側に、旋回スクロ
ールの旋回角が増加するに従い漸減する噛み合い隙間を
設けて、３）旋回スクロールの旋回角が増加するに従い漸減する
噛み合い合成隙間を設け、４）合成隙間を旋回スクロールの背側と腹側に対形成さ
れる圧縮室の吸入締め切り時期に関して背側圧縮室の吸
入締め切り時期を遅らせ、旋回スクロールの背側圧縮室
の閉じ込み容積を減少可能に形成してなる構成とした。

【００５１】このとき、上記第１の発明による議論の
（１６）が成立する。第４の発明に於ける作用１）前記隙間又は合成隙間の終了点を、ラップの歯丈方
向ｈと旋回角Φの２変数に対しΦ＝一定の線上、即ち、
Ｃ＝Ｃ（ｓ）に於いて、ｓ＝ｃｏｎｓｔ（≠０）、Ｃ＝０とすれば、ｓは旋回角Φに無関係で歯丈方向ｈに対して
は矩形状になる。

【００５２】上記式（３）の関係を満たすようにｓを決
めることは可能であるから、上記した第１の発明に於け
る効果と同様の作用が成立する。第５の発明に於ける作用１）前記隙間の終了点を、ラップの歯丈方向ｈと旋回角
Φの２変数に対し、２）Φ＝Φ（ｈ）の線上（即ち台形乃至多辺形状）に設
け、ラップ先端から根本に向けて早まる関係で成立し
た。

【００５３】即ち、Ｃｊｌ＝Ｃｊｌ（ｓ）に於いて、ｓｊｌ＝ｓｊｌ（Φ）、Ｃｊｌ＝０ｊ＝ｆ，ｍ、ｌ＝ｏ，ｉとすれば、締め切り点は歯丈方向ｈに対して任意の多辺
形状に分布する。

【００５４】ｄｓｊｌ／ｄΦ＝−ｋｊｌとすれば、加工容易な台形形状になり、歯先から根元に
向かい締め切り点が早まる。

【００５５】また途中でｋｊｌをかえれば、ｓｊｌの終
点の軌跡は任意形状になる。上記式（３）の関係を満た
すように、ｓまたはΦを決定すれば、上記した第１の発
明に於ける効果と同様の作用が成立する。

【００５６】第６の発明に於ける作用１）前記隙間の終了点を、２）渦巻き長さの１／１２（３０°）程度にすれば、ａ）図２７に示す実験結果に基づき、最大の騒音低下の
効果を得ることが分かる。

【００５７】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。先ず図１乃至図３を参照して本発明
の実施形態に於ける概要を説明する。図１は本発明の実
施形態に於ける、一対のスクロールの噛み合いの関係を
説明するための構成説明図である。

【００５８】図２は上記実施形態に於ける旋回スクロー
ルの背側の隙間形成の関係を説明するための構成説明図
である。図３は上記実施形態に於ける旋回スクロールの
腹側の隙間形成の関係を説明するための構成説明図であ
る。

【００５９】図１に於いて、記号Ｐｆｉ，Ｐｆｏ，Ｑｍ
ｉ，Ｑｍｏを以下に定義する。Ｐｆｉ：固定スクロール１のラップ１２の腹側終端点。Ｐｆｏ：Ｑｍｉに対応する固定スクロール１のラップ１
２の背側対応点。

【００６０】Ｑｍｉ：旋回スクロール２のラップ２２の
腹側終端点。Ｑｍｏ：Ｐｆｉに対応する旋回スクロール２のラップ２
２の背側対応点。噛み合い隙間Ｃ＝０（ｓ≧０）の理論
曲線の場合には、旋回スクロール２と固定スクロール１
との噛み合いは次の点から始まる。

【００６１】旋回スクロール２の背側側では、固定スク
ロール１のラップ１２の腹側曲線１２ｉと旋回スクロー
ル２の背側曲線１２ｏが滑り接触する。腹側曲線１２ｉ
の終端部Ｐｆｉと、背側曲線２２ｏのこれに対応する対
応点Ｑｍｉが接触開始点であり、吸入締め切り点であ
る。

【００６２】吸入締め切り点以降の接触で圧縮室が形成
され、以後連続的に接触を継続する。旋回スクロール２
の腹側では、固定スクロール旋回スクロール２のラップ
２２の腹側曲線２２ｉと固定スクロール１の背側曲線１
２ｏが滑り接触する。

【００６３】腹側曲線２２ｉの終端部Ｑｍｉと、背側曲
線２２ｏのこれに対応する対応点Ｐｆｏが接触開始点で
あり、吸入締め切り点である。吸入締め切り点以降の接
触で圧縮室が形成され、以後、連続的に接触を継続す
る。これにより、ＰｆｉとＱｍｏ及びＰｆｏとＱｍｉの
噛み合いを開始すると、それぞれ旋回スクロール２のラ
ップ２２の背側と腹側に圧縮室４，３が形成される。

【００６４】図２に於いて、接触開始点から測った滑り
長さをｓとし、ｓに沿う旋回スクロール２の背側の圧縮
室の隙間をＣｏ、旋回スクロール２の腹側の圧縮室の隙
間をＣｉ、とすると、Ｃｏ＝Ｃｆｉ（ｓ）＋Ｃｍｏ（ｓ）・・・（１）ここに、Ｃｆｉ：固定スクロールの腹側の噛み合い方向隙間Ｃｍｏ：旋回スクロールの背側の噛み合い方向隙間Ｃｏ＝Ｃｆｏ（ｓｆｏ）＋Ｃｍｉ（ｓｍｉ）・・・（２）ここに、Ｃｆｏ：固定スクロールの背側の噛み合い方向隙間Ｃｍｉ：旋回スクロールの腹側の噛み合い方向隙間Ｃｆｉは図２（ａ）、Ｃｍｏは図２（ｂ）、Ｃｏは図２
（ｃ）に示す。

【００６５】Ｃｆｏは図３（ａ）、Ｃｍｉは図３
（ｂ）、Ｃｉは図３（ｃ）に示す。Ｃｆｉ，Ｃｆｏ等は
それぞれの成分を合成して得られた合成隙間である。こ
こで、ｓ≧［ｓｆｉ、ｓｍｏ］のとき、Ｃｏ＝０とな
る。

【００６６】ｓ≧［ｓｆｏ、ｓｍｉ］のとき、Ｃｉ＝０
となる。ここに、［ｓｆｉ、ｓｍｏ］等は大きい方の値
をとることを意味する。逆にＣｏ≠０、Ｃｉ≠０、は圧
縮室が締め切られていないことを意味する。

【００６７】さらに、［ｓｆｉ、ｓｍｏ］＞［ｓｆｏ、ｓｍｉ］・・・（３）とすれば、Ｃｏ＞Ｃｉ・・・（４）となる。

【００６８】また、Ｃｆｉ（ｓ）＊ｄｓ等に対応する断
面積をａとすれば、ｖ＝∫ａ＊Ｃ＊ｄｓ・・・（５）これは圧縮室の閉じ込み容積の減少体積ｖを意味する。

【００６９】旋回スクロールの背側圧縮室と腹側圧縮室
のｖをそれぞれｖｏ，ｖｉとすれば、上記（４），
（５）より下記（６）を得る。ｖｏ＞ｖｉ・・・（６）これにより、旋回スクロールの背側圧縮室の閉じ込み容
積（Ｖｍｏ）を腹側のもの（Ｖｍｉ）より減少すること
が可能である。

【００７０】任意旋回角位置で対形成される圧縮室の容
積Ｖｓは等しい。一方、Ｖｍｏ、Ｖｍｉは次のように決
まる。Ｐｓ：吸入圧力Ｖｏ：旋回スクロールの形成する圧縮室の閉じ込み容積Ｖｓ：旋回角θの時の圧縮室の容積Ｐｃ：圧縮室の圧縮行程の圧力ｎ：ポリトロープ指数添え字ｏ：背側、ｉ：腹側とすると、Ｖｍｏ＝Ｖｏ−ｖｏ・・・（７）Ｖｍｉ＝Ｖｏ−ｖｉ・・・（８）Ｐｃｏ＝Ｐｓ＊ｆ（Ｖｍｏ／Ｖｓ）・・・（９）Ｐｃｉ＝Ｐｓ＊ｆ（Ｖｍｉ／Ｖｓ）・・・（１０）ここにｆ（ｘ）は、ｆ（ｘ）−Ｘ^n/(n-1) ・・・（１１）単調増加関数である。

【００７１】従って、Ｖｍｏ＜Ｖｍｉのとき、Ｐｃｏ＜ｐｃｉ・・・（１２）Ｐｃｏ＜Ｐｃｉのとき、旋回スクロールには旋回方向のトルクが作用する・・（１３）ことは通常知られている。

【００７２】従って、上記（３）により（１３）を満た
すことが分かる。次に、本発明の各実施形態について説
明する。図４及び図５はそれぞれ本発明の第１実施形態
に於ける要部の構成を示す斜視図である。

【００７３】ここで図４は固定スクロールの要部斜視図
及び要部拡大図であり、図５は旋回スクロールの要部斜
視図及び要部拡大図である。図４に於いて、固定スクロ
ール１の端板１１に、固定スクロール１のラップ１２が
立設されている。

【００７４】ここで、「ｓ＝ｓｆｉ」から上記固定スク
ロール１のラップ１２の腹側インボリュートの終点Ｐｆ
ｉまで、外側に滑らかに逃げる曲線状のラップ１３が形
成されている。

【００７５】図５に於いて、旋回スクロール２の端板２
１に旋回スクロールのラップ２２が立設されている。こ
こで、「ｓ＝ｓｍｉ」から上記旋回スクロール２のラッ
プ２２の腹側インボリュートの終点Ｑｍｉまで、外側に
滑らかに逃げる曲線状のラップ２３が形成されている。

【００７６】ここで、「ｓｆｉ＞ｓｍｉ」に設定してあ
る。上記した実施形態の構成をとることにより、噛み合
い開始点では大きな隙間で、これ以後は漸減する隙間を
介して噛み合いが徐々に進行するから、噛み合い開始に
基づく衝撃力を緩和し、これによる異常摩耗を低減する
ことができると同時に、旋回スクロールに逆転トルクが
作用するのを防止可能であるから、逆転トルクによる歯
面の衝突による振動、騒音、強いては異常摩耗の低減を
同時に実現できる。また、逆転トルクによる歯面の運動
による気密不良防止が可能であるから、吸入効率を高効
率に維持することができる。

【００７７】図６及び図７はそれぞれ本発明の第２実施
形態に於ける要部の構成を示す斜視図である。図６は固
定スクロールの要部斜視図であり、図７は旋回スクロー
ルの要部斜視図及び要部拡大斜視図である。

【００７８】図６に於いて、固定スクロール１の端板１
１に固定スクロールのラップ１２が立設されている。ラ
ップ１２の背側終端Ｐｆｏ（旋回スクロール２の腹側終
端Ｑｍｉの対応点）から「ｓ＝ｓｆｏ」までは、固定ス
クロールのラップ１２の背側曲線１２ｏから内側に滑ら
かに逃げる曲線状のラップ１３Ａで隙間が形成されてい
る。

【００７９】図７に於いて、旋回スクロール２の端板２
１に旋回スクロールのラップ２２が同様に立設されてい
る。ラップ１２の腹側終端Ｐｆｉに対応するラップ２２
の背側終端Ｑｍｏから「ｓ＝ｓｍｏ」までは、旋回スク
ロールのラップ２２の外側曲線から内側に滑らかに逃げ
る曲線状のラップ２３Ａで隙間が形成されている。

【００８０】ここで、「ｓｍｏ＞ｓｆｏ」とする。図８
及び図９はそれぞれ本発明の第３実施形態に於ける要部
の構成を示す斜視図である。

【００８１】図８は固定スクロールの構成を示す斜視図
であり、図９は旋回スクロールの構成を示す斜視図であ
る。図８に於いて、固定スクロール１の端板１１に、固
定スクロールのラップ１２が立設されている。

【００８２】固定スクロールのラップ１２には、Ｐｆｉ
から「ｓ＝ｓｆｉ」にわたり、内面曲線から外側に滑ら
かに逃げる曲線状のラップ１３と、Ｐｆｏから「ｓ＝ｓ
ｆｏ」にわたり、外側曲線から内側に滑らかに逃げる曲
線状のラップ１３Ａが形成されている。

【００８３】ここで、内面曲線の逃がし１３の長さＬ
（ｓｆｉ）を外側曲線の逃がし１３Ａの長さＬ´（ｓｆ
ｏ）より大きく設定してある。即ち、「ｓｆｉ＞ｓｆ
ｏ」とする。

【００８４】図９に於いて、旋回スクロール２の端板２
１に、旋回スクロールのラップ２２が同様に立設されて
いる。旋回スクロールのラップ２２には、Ｑｍｉから
「ｓ−ｓｍｉ」にわたり、内面曲線から外側に滑らかに
逃げる曲線状のラップ２３と、Ｑｍｏから「ｓ−ｓｍ
ｏ」にわたり、外側曲線から内側に滑らかに逃げる曲線
状のラップ２３Ａが形成されている。

【００８５】ここで、外側曲線の逃がし２３Ａの長さｌ
´（ｓｍｏ）を内面曲線の逃がし２３の長さｌ（ｓｍ
ｉ）より大きく設定してある。即ち、「ｓｍｏ＞ｓｍ
ｉ」とする。

【００８６】更に、「ｓｆｉ＞ｓｍｏ」にとれば、
「［ｓｆｉ、ｓｍｏ］＞［ｓｆｏ、ｓｍｉ］」が成立す
る。固定スクロール及び旋回スクロールの両方に関し
て、最外周部の接触開始点では急激な接触をせず、徐々
に接触するように、最外周部の接触開始点付近のラップ
内面曲線を基準曲線から内側に滑らかに逃げる曲線で形
成するとともに、相手側スクロールの最外周部ラップ内
面と接触するラップ外面にて接触開始点付近のラップ外
面曲線を基準曲線から内側に滑らかに逃げる曲線で形成
した構造で、固定スクロールの最外周部の接触開始点付
近の両ラップにおける逃がしを旋回スクロールの最外周
部の接触開始点付近の両ラップにおける逃がしより大き
く設定したものである。

【００８７】一般には、「［ｓｆｉ、ｓｍｏ］＞［ｓｆ
ｏ、ｓｍｉ］」とすれば、旋回スクロールの背側の圧縮
室の締め切り時期を最も遅くできるから、この圧縮室の
圧力を低下できて、旋回スクロールに逆転トルクが作用
するのを防止できる。

【００８８】図１０及び図１１はそれぞれ本発明の第４
実施形態に於ける要部の構成を示す斜視図である。図１
０は固定スクロールの構成を示す斜視図であり、図１１
は旋回スクロールの構成を示す斜視図である。

【００８９】図１０に於いて、固定スクロール１の端板
１１に、固定スクロールのラップ１２が立設されてお
り、上記固定スクロール１の最外周部の接触開始点付近
のラップ内面曲線に斜めの辺を有する切り欠きが形成さ
れている。

【００９０】図１１に於いて、旋回スクロール２の端板
２１に、旋回スクロールのラップ２２が同様に立設され
おり、上記旋回スクロール２の最外周部の接触開始点付
近のラップ内面曲線に斜めの辺を有する切り欠き２４が
形成されている。

【００９１】Ｃ＝０なるｓは、ラップの先端ｈ＝０で最
大となるｓに対して、上記固定スクロールのラップ１２
の切り欠き１４の長さＬ（ｓｆｉ）と、上記旋回スクロ
ールのラップ２２の切り欠き２４の長さｌ（ｓｍｉ）を
「ｓｆｉ＞ｓｍｉ」に設定してある。

【００９２】この斜辺は、ラップ先端を基準にして、根
元に向け、「Ｃ＝Ｃｏ，Ｃｉ」に対し「Ｃ＝０」を満足
するｓとΦに対して、「ｄｓ／ｄΦ＝−ｋ（ｋ＝ｃｏｎ
ｓｔ）」の関係にあることを意味する。

【００９３】或いは、ｓ−ｈ展開面上でｓの軌跡が「ｄ
ｓ／ｄΦ＝−ｋ（ｋ＝ｃｏｎｓｔ）」で傾斜しているこ
とを意味する。作用と効果は前記した実施形態と同様で
ある。

【００９４】図１２及び図１３はそれぞれ本発明の第５
実施形態に於ける要部の構成を示す斜視図である。図１
２は固定スクロールの構成を示す斜視図であり、図１３
は旋回スクロールの構成を示す斜視図である。

【００９５】図１２に於いて、固定スクロール１の端板
１１に、固定スクロールのラップ１２が立設されてお
り、上記固定スクロールの最外周部の接触開始点付近の
ラップ外面曲線に斜めの辺を有する切り欠き１４Ａが形
成されている。

【００９６】図１３に於いて、旋回スクロール２の端板
２１に、旋回スクロールのラップ２２が同様に立設され
おり、上記旋回スクロール２の最外周部の接触開始点付
近のラップ外面曲線に斜めの辺を有する切り欠き２４Ａ
が形成されている。

【００９７】それぞれ「Ｃ＝０」となるｓは「ｈ＝０」
上で最大値となるように決めてある。ここで、旋回スク
ロールのラップ２２の切り欠き２４Ａの長さｌ´（ｓｍ
ｉ）と、固定スクロールのラップ１２の切り欠き１４Ａ
の長さＬ´（ｓｆｏ）の関係は「ｓｍｉ＞ｓｆｉ」に設
定してある。

【００９８】斜辺についての関係と作用効果は、前記し
た実施形態と同様である。図１４及び図１５はそれぞれ
本発明の第６実施形態に於ける要部の構成を示す斜視図
である。

【００９９】図１４は固定スクロールの構成を示す斜視
図であり、図１５は旋回スクロールの構成を示す斜視図
である。図１４に於いて、固定スクロール１の端板１１
に、固定スクロールのラップ１２が立設されている。上
記固定スクロール１の最外周部の接触開始点付近のラッ
プ内面曲線に斜めの辺を有する切り欠き１４、及び接触
開始点付近のラップ外面曲線に斜めの辺を有する切り欠
き１４Ａが形成されている。

【０１００】ここで、内面曲線の切り欠き１４の長さＬ
（ｓｆｉ）を外面曲線の切り欠き１４Ａの長さＬ´（ｓ
ｆｏ）より大きく設定してある。即ち、「（ｓｆｉ）＞
（ｓｆｏ）」とする。

【０１０１】図１５に於いて、旋回スクロール２の端板
２１に、旋回スクロールのラップ２２が立設されてい
る。上記旋回スクロール２の最外周部の接触開始点付近
のラップ内面曲線に斜めの辺を有する切り欠き２４、及
び接触開始点付近のラップ外面曲線に斜めの辺を有する
切り欠き２４Ａが形成されている。

【０１０２】ここで、外面曲線の切り欠き２４の長さＬ
´（ｓｍｏ）を内面曲線の切り欠き２４の長さｌ（ｓｍ
ｉ）より大きく設定してある。即ち、「（ｓｍｏ）＞
（ｓｍｉ）」とする。

【０１０３】「［ｓｆｉ、ｓｍｏ］＞［ｓｍｉ、ｓｆ
ｏ］」とすれば、前記下実施形態と同様の作用と効果を
得る。図２７は本発明の第６実施形態ｉ於ける効果の特
性曲線を示す図である。

【０１０４】固定スクロール１及び旋回スクロール２の
ラップ曲線を基準曲線から滑らかに逃げる曲線及び切り
欠きの長さは、騒音低減効果を調査した実験より、最外
周部の接触開始点から少なくとも「１／１２」周分形成
することで著しい効果が得られることが確認できる。

【０１０５】上述した実施形態によれば、理論的噛み合
い開始点では大隙間で、これ以後は漸減する隙間を介し
て噛み合いが徐々に進行するから、噛み合い開始に基づ
く衝撃力を緩和し、これによる異常摩耗を低減すること
ができると同時に、旋回スクロールに逆転トルクが作用
するのを防止可能であるから、逆転トルクによる歯面の
衝突による振動、騒音、強いては異常摩耗の低減を同時
に実現できる。

【０１０６】また、逆転トルクによる歯面の運動による
気密不良防止が可能であるから、吸入効率を高効率に維
持することができる。また、固定スクロールと旋回スク
ロールの双方に按分して隙間を設けるから、ラップの肉
厚減少による強度低下を来さず、上記した各効果を奏す
るスクロール型流体機械が実現できる。

【０１０７】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、端
板に渦巻き状のラップを具備し、相手スクロールに対し
角運動に関して相対的に静止した固定スクロールと、端
板に渦巻き状のラップを具備する旋回スクロールとを備
え、互いのラップを向かい合せて噛み合わせ、旋回駆動
装置を介して、旋回スクロールを固定スクロールの回り
に旋回駆動したとき、前記スクロール対が対形成する圧
縮室各々の容積変化を利用して流体を圧送又はポンプす
るスクロール型流体機械に於いて、理論的噛み合い開始
点では大隙間で、これ以後は漸減する隙間を介して噛み
合いが徐々に進行するから、噛み合い開始に基づく衝撃
力を緩和し、これによる異常摩耗を低減することができ
ると同時に、旋回スクロールに逆転トルクが作用するの
を防止可能であるから、逆転トルクによる歯面の衝突に
よる振動・騒音、強いては異常摩耗の低減を同時に実現
できる。また、逆転トルクによる歯面の運動による気密
不良防止が可能であるから、吸入効率を高効率に維持す
ることができる。また、固定スクロールと旋回スクロー
ルの双方に按分して隙間を設けるから、ラップの肉厚減
少による強度低下を来さず、上記した各効果を奏する機
械が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に於ける、一対のスクロール
の噛み合いの関係を説明するための構成説明図。

【図２】上記実施形態に於ける旋回スクロールの背側の
隙間形成の関係を説明するための構成説明図。

【図３】上記実施形態に於ける旋回スクロールの腹側の
隙間形成の関係を説明するための構成説明図。

【図４】本発明の第１の実施形態に係る固定スクロール
の要部の構成を示す斜視図。

【図５】本発明の第１の実施形態に係る旋回スクロール
の要部の構成を示す斜視図。

【図６】本発明の第２の実施形態に係る固定スクロール
の要部の構成を示す斜視図。

【図７】本発明の第２の実施形態に係る旋回スクロール
の要部の構成を示す斜視図。

【図８】本発明の第３の実施形態に係る固定スクロール
の要部の構成を示す斜視図。

【図９】本発明の第３の実施形態に係る旋回スクロール
の要部の構成を示す斜視図。

【図１０】本発明の第４の実施形態に係る固定スクロー
ルの要部の構成を示す斜視図。

【図１１】本発明の第４の実施形態に係る旋回スクロー
ルの要部の構成を示す斜視図。

【図１２】本発明の第５の実施形態に係る固定スクロー
ルの要部の構成を示す斜視図。

【図１３】本発明の第５の実施形態に係る旋回スクロー
ルの要部の構成を示す斜視図。

【図１４】本発明の第６の実施形態に係る固定スクロー
ルの要部の構成を示す斜視図。

【図１５】本発明の第６の実施形態に係る旋回スクロー
ルの要部の構成を示す斜視図。

【図１６】従来技術に於けるラップの水平断面図。

【図１７】従来技術に於ける固定スクロールの斜視図。

【図１８】従来技術に於ける旋回スクロールの斜視図。

【図１９】従来の改善された第１例に係るスクロールの
断面図。

【図２０】従来の改善された第２例に係る固定スクロー
ルの要部断面図。

【図２１】従来の改善された第２例に係る旋回スクロー
ルの要部断面図。

【図２２】従来の改善された第３例に係る固定スクロー
ルの斜視図。

【図２３】従来の改善された第３例に係る固定スクロー
ルの要部斜視図。

【図２４】従来の改善された第３例に係る旋回スクロー
ルの斜視図。

【図２５】従来の改善された第３例に係る旋回スクロー
ルの要部斜視図。

【図２６】従来の改善された第４例に係る旋回スクロー
ルの要部斜視図。

【図２７】本発明の第６の実施の形態に係わる効果の特
性曲線を示す図。

【符号の説明】

１…固定スクロール、２…旋回スクロール、３…旋回スクロールの腹側の圧縮室、４…旋回スクロールの背側の圧縮室、５…吐出口、１１…端板、１２…固定スクロールのラップ、１２ｏ…背側曲線、１２ｉ…腹側曲線、１３…滑らかな逃げ曲線、１３Ａ…滑らかな逃げ曲線、１４…傾斜逃げ曲線、１４Ａ…傾斜逃げ曲線、２１…端板、２２…旋回スクロールのラップ、２２ｏ…背側曲線、２２ｉ…腹側曲線、２３…滑らかな逃げ曲線、２３Ａ…滑らかな逃げ曲線、２４…傾斜逃げ曲線、２４Ａ…傾斜逃げ曲線、Ｐｆｉ…旋回スクロール２のラップ２２の腹側終端点、Ｐｆｏ…Ｑｍｉに対応する旋回スクロール２のラップ２
２の背側対応点、Ｑｍｉ…固定スクロール１のラップ１２の腹側終端点、Ｑｆｏ…Ｐｆｉに対応する固定スクロール１のラップ１
２の背側対応点、ｓ…渦巻き体に沿う距離、ｈ…ラップ歯丈変数、 Φ…旋回角、Ｃｏ…固定スクロール１の背側の圧縮室の隙間、Ｃｉ…固定スクロール１の腹側の圧縮室の隙間、Ｃｆｉ…固定スクロール１の腹側の噛み合い方向隙間、Ｃｍｏ…旋回スクロール２の背側の噛み合い方向隙間、Ｃｆｏ…旋回スクロール２の背側の噛み合い方向隙間、Ｃｍｉ…旋回スクロール２の腹側の噛み合い方向隙間、Ｖｏ…理論曲線の時の閉じ込み容積、Ｖｓ…圧縮工程中の圧縮室の容積、［ｘ、ｙ］…ｘ、ｙの内大きい方の値をとる関数。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年９月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】しかし、これら対称な圧縮室に於いて、隙
間等により圧力の非対称が発生し、固定スクロール外面
曲線と旋回スクロール内面曲線で囲まれる圧縮室０３ａ
〜０３ｄにより固定スクロール内面曲線と旋回スクロー
ル外面曲線で囲まれる圧縮室０４ａ〜０４ｄの圧力が高
くなると、旋回スクロールを固定スクロールから引き離
す方向の逆トルクとして作用する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】即ち、第１の発明は、図１乃至図５に示す
ように、端板１１に渦巻き状のラップ１２を具備し、相
手スクロールに対し角運動に関して相対的に静止した固
定スクロール１と、端板２１に渦巻き状のラップ２２を
具備する旋回スクロール２とを備え、互いのラップを向
かい合せて噛み合わせ、自転防止装置と回転駆動装置か
ら成る旋回駆動装置を介して、旋回スクロール２を固定
スクロール１の回りに旋回駆動したとき、前記スクロー
ル対が対形成する圧縮室３、４の容積変化を利用して流
体を圧送又はポンプするスクロール型流体機械に於い
て、前記旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端
部の腹側に、旋回スクロールの旋回角が増加するに従い
漸減する噛み合い隙間を設け、同隙間を旋回スクロール
の背側と腹側に対形成される圧縮室の吸入締め切り時期
に関して背側圧縮室の吸入締め切り時期を遅らせ、旋回
スクロールの背側圧縮室の閉じ込み容積を減少可能に形
成してなることを特徴とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】又、第２の発明は、図６及び図７に示すよ
うに、端板１１に渦巻き状のラップ１２を具備し、相手
スクロールに対し角運動に関して相対的に静止した固定
スクロール１と、端板２１に渦巻き状のラップ２２を具
備する旋回スクロール２とを備え、互いのラップを向か
い合せて噛み合わせ、自転防止装置と回転駆動装置から
成る旋回駆動装置を介して、旋回スクロール２を固定ス
クロール１の回りに旋回駆動したとき、前記スクロール
対が対形成する圧縮室３、４の容積変化を利用して流体
を圧送又はポンプするスクロール型流体機械に於いて、
前記旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端部の
腹側に対応する、相手スクロールの背側に、旋回スクロ
ールの旋回角が増加するに従い漸減する噛み合い隙間を
設け、同隙間を旋回スクロールの背側と腹側に対形成さ
れる圧縮室の吸入締め切り時期に関して背側圧縮室の吸
入締め切り時期を遅らせ、旋回スクロールの背側圧縮室
の閉じ込み容積を減少可能に形成してなることを特徴と
する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】又、第３の発明は、図８及び図９に示すよ
うに、端板１１に渦巻き状のラップ１２を具備し、相手
スクロールに対し角運動に関して相対的に静止した固定
スクロール１と、端板２１に渦巻き状のラップ２２を具
備する旋回スクロール２とを備え、互いのラップを向か
い合せて噛み合わせ、自転動防止装置と回転駆動装置か
ら成る旋回駆動装置を介して、旋回スクロール２を固定
スクロール１の回りに旋回駆動したとき、前記スクロー
ル対が対形成する圧縮室３、４の容積変化を利用して流
体を圧送又はポンプするスクロール型流体機械に於い
て、前記旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端
部の腹側に、旋回スクロールの旋回角が増加するに従い
漸減する噛み合い隙間を設けるとともに、旋回スクロー
ルと固定スクロールのラップ終端部の腹側に対応する、
相手スクロールの背側に旋回スクロールの旋回角が増加
するに従い漸減する噛み合い隙間を設け、これら隙間に
より、旋回スクロール旋回角が増加するに従い漸減する
噛み合い合成隙間を設け、同合成隙間を旋回スクロール
の背側と腹側に対形成される圧縮室の吸入締め切り時期
に関して背側圧縮室の吸入締め切り時期を遅らせ、旋回
スクロールの背側圧縮室の閉じ込み容積を減少可能に形
成してなることを特徴とする。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】

【作用】第１の発明に於ける作用端板１１に渦巻き状のラップ１２を具備し、相手スクロ
ールに対して角運動に関して相対的に静止した固定スク
ロール１と、端板２１に渦巻き状のラップ２２を具備す
る旋回スクロール２を備え、互いのラップを向かい合せ
て噛み合わせ、自転防止装置と回転駆動装置から成る旋
回駆動装置を介して、旋回スクロール２を固定スクロー
ル１の回りに、旋回駆動した時、前記スクロール対が対
形成する圧縮室３、４の容積変化を利用して流体をポン
プするポンプ装置、又は回転駆動装置を回転従動装置と
し、圧縮室に注入した高圧流体の膨張を利用して動力を
取り出す膨張機等スクロール型流体機械に於いて、１）旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端部の
腹側に、２）旋回スクロールの旋回角が増加するに従い漸減する
噛み合い隙間を設けて、３）旋回スクロールの背側と腹側に対形成される圧縮室
の吸入締め切り時期に関して背側圧縮室の吸入締め切り
時期を遅らせ、４）旋回スクロールの背側圧縮室の閉じ込み容積を減少
可能に形成してなる構成とした。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４８】第２の発明に於ける作用端板１１に渦巻き状のラップ１２を具備し、相手スクロ
ールに対して角運動に関して相対的に静止した固定スク
ロール１と、端板２１に渦巻き状のラップ２２を具備す
る旋回スクロール２を備え、互いのラップを向かい合せ
て噛み合わせ、自転防止装置と回転駆動装置から成る旋
回駆動装置を介して、旋回スクロール２を固定スクロー
ル１の回りに、旋回駆動した時、前記スクロール対が対
形成する圧縮室３、４の容積変化を利用して流体をポン
プするポンプ装置、又は回転駆動装置を回転従動装置と
し、圧縮室に注入した高圧流体の膨張を利用して動力を
取り出す膨張機等スクロール型流体機械に於いて、１）旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端部の
腹側に対応する、相手スクロールの背側に、２）旋回スクロールの旋回角が増加するに従い漸減する
噛み合い隙間を設けて、３）旋回スクロールの背側と腹側に対形成される圧縮室
の吸入締め切り時期に関して背側圧縮室の吸入締め切り
時期を遅らせ、４）旋回スクロールの背側圧縮室の閉じ込み容積を減少
可能に形成してなる構成とした。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５０】第３の発明に於ける作用端板１１に渦巻き状のラップ１２を具備し、相手スクロ
ールに対して角運動に関して相対的に静止した固定スク
ロール１と、端板２１に渦巻き状のラップ２２を具備す
る旋回スクロール２を備え、互いのラップを向かい合せ
て噛み合わせ、自転防止装置と回転駆動装置から成る旋
回駆動装置を介して、旋回スクロール２を固定スクロー
ル１の回りに、旋回駆動した時、前記スクロール対が対
形成する圧縮室３、４の容積変化を利用して流体をポン
プするポンプ装置、又は回転駆動装置を回転従動装置と
し、圧縮室に注入した高圧流体の膨張を利用して動力を
取り出す膨張機等スクロール型流体機械に於いて、１）旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端部の
腹側に、旋回スクロールの旋回角が増加するに従い漸減
する噛み合い隙間を設けるとともに、２）旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端部の
腹側に対応する、相手スクロールの背側に、旋回スクロ
ールの旋回角が増加するに従い漸減する噛み合い隙間を
設けて、３）旋回スクロールの旋回角が増加するに従い漸減する
噛み合い合成隙間を設け、４）合成隙間を旋回スクロールの背側と腹側に対形成さ
れる圧縮室の吸入締め切り時期に関して背側圧縮室の吸
入締め切り時期を遅らせ、旋回スクロールの背側圧縮室
の閉じ込み容積を減少可能に形成してなる構成とした。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６１】旋回スクロール２の背側側では、固定スク
ロール１のラップ１２の腹側曲線１２ｉと旋回スクロー
ル２の背側曲線２２ｏが滑り接触する。腹側曲線１２ｉ
の終端部Ｐｆｉと、背側曲線２２ｏのこれに対応する対
応点Ｑｍｉが接触開始点であり、吸入締め切り点であ
る。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】１…固定スクロール、２…旋回スクロール、３…旋回スクロールの腹側の圧縮室、４…旋回スクロールの背側の圧縮室、５…吐出口、１１…端板、１２…固定スクロールのラップ、１２ｏ…背側曲線、１２ｉ…腹側曲線、１３…滑らかな逃げ曲線、１３Ａ…滑らかな逃げ曲線、１４…傾斜逃げ曲線、１４Ａ…傾斜逃げ曲線、２１…端板、２２…旋回スクロールのラップ、２２ｏ…背側曲線、２２ｉ…腹側曲線、２３…滑らかな逃げ曲線、２３Ａ…滑らかな逃げ曲線、２４…傾斜逃げ曲線、２４Ａ…傾斜逃げ曲線、Ｐｆｉ…固定スクロール１のラップ１２の腹側終端点、Ｐｆｏ…Ｑｍｉに対応する固定スクロール１のラップ１
２の背側対応点、Ｑｍｉ…旋回スクロール２のラップ２２の腹側終端点、Ｑｍｏ…Ｐｆｉに対応する旋回スクロール２のラップ２
２の背側対応点、ｓ…渦巻き体に沿う距離、ｈ…ラップ歯丈変数、 Φ…旋回角、Ｃｏ…固定スクロール１の背側の圧縮室の隙間、Ｃｉ…固定スクロール１の腹側の圧縮室の隙間、Ｃｆｉ…固定スクロール１の腹側の噛み合い方向隙間、Ｃｍｏ…旋回スクロール２の背側の噛み合い方向隙間、Ｃｆｏ…固定スクロール１の背側の噛み合い方向隙間、Ｃｍｉ…旋回スクロール２の腹側の噛み合い方向隙間、Ｖｏ…理論曲線の時の閉じ込み容積、Ｖｓ…圧縮工程中の圧縮室の容積、［ｘ、ｙ］…ｘ、ｙの内大きい方の値をとる関数。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正１４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正１５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正１６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正１７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３】

【手続補正１８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】端板に渦巻き状のラップを具備し、相手
スクロールに対し角運動に関して相対的に静止した固定
スクロールと、端板に渦巻き状のラップを具備する旋回
スクロールとを備え、互いのラップを向かい合せて噛み
合わせ、旋回駆動装置を介して、旋回スクロールを固定
スクロールの回りに旋回駆動したとき、前記スクロール
対が対形成する圧縮室各々の容積変化を利用して流体を
圧送又はポンプするスクロール型流体機械に於いて、前記旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端部の
腹側に、旋回スクロールの旋回角が増加するに従い漸減
する噛み合い隙間を設け、同隙間を旋回スクロールの背側と腹側に対形成される圧
縮室の吸入締め切り時期に関して背側圧縮室の吸入締め
切り時期を遅らせ、旋回スクロールの背側圧縮室の閉じ
込み容積を減少可能に形成してなることを特徴とするス
クロール型流体機械。
【請求項２】端板に渦巻き状のラップを具備し、相手
スクロールに対し角運動に関して相対的に静止した固定
スクロールと、端板に渦巻き状のラップを具備する旋回
スクロールとを備え、互いのラップを向かい合せて噛み
合わせ、旋回駆動装置を介して、旋回スクロールを固定
スクロールの回りに旋回駆動したとき、前記スクロール
対が対形成する圧縮室各々の容積変化を利用して流体を
圧送又はポンプするスクロール型流体機械に於いて、前記旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端部の
腹側に対応する、相手スクロールの背側に、旋回スクロ
ールの旋回角が増加するに従い漸減する噛み合い隙間を
設け、同隙間を旋回スクロールの背側と腹側に対形成される圧
縮室の吸入締め切り時期に関して背側圧縮室の吸入締め
切り時期を遅らせ、旋回スクロールの背側圧縮室の閉じ
込み容積を減少可能に形成してなることを特徴とするス
クロール型流体機械。
【請求項３】端板に渦巻き状のラップを具備し、相手
スクロールに対し角運動に関して相対的に静止した固定
スクロールと、端板に渦巻き状のラップを具備する旋回
スクロールとを備え、互いのラップを向かい合せて噛み
合わせ、旋回駆動装置を介して、旋回スクロールを固定
スクロールの回りに旋回駆動したとき、前記スクロール
対が対形成する圧縮室各々の容積変化を利用して流体を
圧送又はポンプするスクロール型流体機械に於いて、前記旋回スクロールと固定スクロールのラップ終端部の
腹側に、旋回スクロールの旋回角が増加するに従い漸減
する噛み合い隙間を設けるとともに、旋回スクロールと
固定スクロールのラップ終端部の腹側に対応する、相手
スクロールの背側に旋回スクロールの旋回角が増加する
に従い漸減する噛み合い隙間を設け、これら隙間により、旋回スクロール旋回角が増加するに
従い漸減する噛み合い合成隙間を設け、同合成隙間を旋回スクロールの背側と腹側に対形成され
る圧縮室の吸入締め切り時期に関して背側圧縮室の吸入
締め切り時期を遅らせ、旋回スクロールの背側圧縮室の
閉じ込み容積を減少可能に形成してなることを特徴とす
るスクロール型流体機械。
【請求項４】前記隙間又は合成隙間の終了点を、ラッ
プの歯丈方向ｈと旋回角Φの２変数に対し「Φ＝一定」
の線上に形成した請求項１又は２又は３記載のスクロー
ル型流体機械。
【請求項５】前記隙間の終了点を、ラップの歯丈方向
ｈと旋回角Φの２変数に対し「Φ＝Φ（ｈ）」の線上に
設け、ラップ先端から根元に向け早まる関係で形成した
請求項１又は２又は３記載のスクロール型流体機械。
【請求項６】前記隙間の終了点を、渦巻き長さの１／
１２程度にした請求項１又は２又は３又は４又は５記載
のスクロール型流体機械。