特開 2024-120414 スクロール流体機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024120414

(43)【公開日】2024-09-05

(54)【発明の名称】スクロール流体機械

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/02 20060101AFI20240829BHJP

【ＦＩ】

F04C18/02 311U

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023027198

(22)【出願日】2023-02-24

(71)【出願人】

【識別番号】390028495

【氏名又は名称】アネスト岩田株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100170818

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 秀輝

(72)【発明者】

【氏名】落合 徹也

(72)【発明者】

【氏名】大渕 佑真

(72)【発明者】

【氏名】武田 和樹

【テーマコード（参考）】

3H039

【Ｆターム（参考）】

3H039AA02

3H039AA12

3H039BB28

3H039CC02

3H039CC03

3H039CC08

3H039CC28

(57)【要約】      （修正有）

【課題】スクロール流体機械の効率を向上する。
【解決手段】スクロール流体機械は、渦巻き状の固定ラップが設けられた固定スクロールと、旋回ラップが設けられた旋回スクロールと、を備える。固定主面５２のうち、固定ラップにおいて最も外側に位置する固定ラップ最外周面５３ｓより外側の領域５２ｓには、旋回ラップの旋回ラップ端面が接する摺動面部と、摺動面部に対して窪むと共に旋回ラップを超えて作動流体を流すための中間短絡流路部５６と、固定取込口５４と、が設けられている。旋回ラップの旋回ラップ先端部が固定ラップ最外周面５３ｓに接触しない期間は、旋回ラップが中間短絡流路部５６に重複することにより、旋回ラップを超えて作動流体が流れる期間を含む。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定主面から起立する渦巻き状の固定ラップ及び作動流体の固定取込口が設けられた固定スクロールと、
前記固定スクロールに対して旋回運動する旋回スクロールであって、前記固定ラップが摺動可能である旋回主面から起立すると共に前記固定主面に対して摺動可能な渦巻き状の旋回ラップが設けられた前記旋回スクロールと、を備え、
前記固定主面のうち、前記固定ラップにおいて最も外側に位置する固定ラップ最外周面より外側には、前記旋回ラップの旋回ラップ端面が接する摺動面部と、前記摺動面部に対して窪むと共に前記旋回ラップを超えて前記作動流体を流すための短絡流路部と、前記固定取込口と、が設けられており、
前記旋回ラップの旋回ラップ先端部が前記固定ラップ最外周面に接触しない期間は、前記旋回ラップが前記短絡流路部に重複することにより、前記旋回ラップを超えて前記作動流体が流れる期間を含む、スクロール流体機械。

【請求項2】

前記旋回ラップ先端部が前記固定ラップ最外周面に接触する期間は、前記旋回ラップが前記短絡流路部に重複することにより、前記旋回ラップを超えて前記作動流体が流れる期間を含まない、請求項１に記載のスクロール流体機械。

【請求項3】

前記固定ラップは、前記旋回ラップ先端部が接触可能な固定ラップ外側基点部と、前記旋回ラップ先端部が前記固定ラップ外側基点部に接触したときに、前記固定ラップ最外周面において前記旋回ラップ先端部とは別の部位が接触可能な固定ラップ内側基点部と、を含み、
前記旋回ラップは、前記固定ラップ内側基点部に接触可能な旋回ラップ接触部と、前記旋回ラップ接触部から前記旋回ラップ先端部の間に延びる旋回ラップ外周円弧部と、を含み、
前記旋回ラップ先端部が前記固定ラップ最外周面に接触しない期間は、前記旋回ラップ外周円弧部が前記短絡流路部に重複することにより、前記旋回ラップを超えて前記作動流体が流れる期間を含む、請求項１に記載のスクロール流体機械。

【請求項4】

前記短絡流路部は、前記固定取込口とつながっている、請求項１に記載のスクロール流体機械。

【請求項5】

前記旋回ラップ先端部が前記固定ラップ最外周面に接触しない期間は、前記旋回ラップ先端部が前記短絡流路部に重複することにより、前記旋回ラップを超えて前記作動流体が流れる期間を含む、請求項１に記載のスクロール流体機械。

【請求項6】

前記旋回ラップ先端部が前記固定ラップ最外周面に接触しない期間は、前記旋回ラップ先端部が前記固定ラップ最外周面から離間する方向に移動する期間と、前記旋回ラップ先端部が前記固定ラップ最外周面へ近づく方向に移動する期間と、を含み、
前記離間する方向に移動する期間は、前記旋回ラップ先端部が前記短絡流路部に重複することにより、前記旋回ラップを超えて前記作動流体が流れる期間を含む、請求項５に記載のスクロール流体機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スクロール流体機械に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載のスクロール流体機械は、第１固定スクロールと揺動固定スクロールとにより構成されたサブ圧縮機構を備えている。このスクロール流体機械は、揺動スクロールの１回転中のポート開口面積の変動を抑制することによって、効率の向上を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２００９／１２５６０８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

スクロール流体機械の効率を示す指標として、スクロール流体機械に与えたエネルギに対して出力される作動流体の量が挙げられる。この指標によれば、効率の向上とは、与えたエネルギに対して出力される作動流体の量を増加させることであると言える。

【0005】

例えば、出力可能な作動流体の量は、スクロール流体機械に取り込んだ作動流体の状態に依存する。作動流体の状態として、圧縮前の作動流体の密度が例示できる。このような作動流体の状態に関する要因などを解決することによって、効率の向上が可能なスクロール流体機械が望まれていた。

【0006】

本発明は、効率の向上が可能なスクロール流体機械を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一形態のスクロール流体機械は、固定主面から起立する渦巻き状の固定ラップ及び作動流体の固定取込口が設けられた固定スクロールと、固定スクロールに対して旋回運動する旋回スクロールであって、固定ラップが摺動可能である旋回主面から起立すると共に固定主面に対して摺動可能な渦巻き状の旋回ラップが設けられた旋回スクロールと、を備え、固定主面のうち、固定ラップにおいて最も外側に位置する固定ラップ最外周面より外側には、旋回ラップの旋回ラップ端面が接する摺動面部と、摺動面部に対して窪むと共に旋回ラップを超えて作動流体を流すための短絡流路部と、固定取込口と、が設けられており、旋回ラップの旋回ラップ先端部が固定ラップ最外周面に接触しない期間は、旋回ラップが短絡流路部に重複することにより、旋回ラップを超えて作動流体が流れる期間を含む。

【0008】

固定主面のうち、固定ラップ最外周面よりも外側の領域には、固定主面に摺動可能な摺動面部に対して窪む短絡流路部と、固定取込口とが設けられている。これにより、固定取込口から固定ラップ最外周面より外側に作動流体が流れ込む。また、旋回ラップ先端部が固定ラップ最外周面に接触しないとき、旋回ラップは短絡流路部に重複する期間を含む。旋回ラップが短絡流路部に重複する期間においては、流れ込んだ作動流体の一部は短絡流路部を経由することによって、旋回ラップを超えて、固定ラップ最外周面と旋回ラップとの間に流れ込む。この場合、作動流体の一部は、短絡流路部を経由する経路を流れることによって、旋回ラップ先端部を通過する経路よりも短い経路を経て、固定ラップ最外周面と旋回ラップとの間に移動する。これにより、作動流体の全部が固定主面上を流れ、旋回ラップ先端部を通過して、固定ラップ最外周面と旋回ラップとの間に移動する場合と比較して、スクロール流体機械の効率が向上する。その結果、スクロール流体機械の効率を向上することができる。

【0009】

上記のスクロール流体機械において、旋回ラップ先端部が固定ラップ最外周面に接触する期間は、旋回ラップが短絡流路部に重複することにより、旋回ラップを超えて作動流体が流れる期間を含まなくてよい。この構成によっても、スクロール流体機械の効率を向上することができる。

【0010】

上記のスクロール流体機械において、固定ラップは、旋回ラップ先端部が接触可能な固定ラップ外側基点部と、旋回ラップ先端部が固定ラップ外側基点部に接触したときに、固定ラップ最外周面において旋回ラップ先端部とは別の部位が接触可能な固定ラップ内側基点部と、を含み、旋回ラップは、固定ラップ内側基点部に接触可能な旋回ラップ接触部と、旋回ラップ接触部から旋回ラップ先端部の間に延びる旋回ラップ外周円弧部と、を含み、旋回ラップ先端部が固定ラップ最外周面に接触しない期間は、旋回ラップ外周円弧部が短絡流路部に重複することにより、旋回ラップを超えて作動流体が流れる期間を含んでよい。この構成によれば、作動流体が固定取込口から取り入れられてから圧縮が開始されるまでの間に、作動流体の温度が上昇することを抑制できる。その結果、スクロール流体機械に取り込んだ作動流体の状態を所望の状態とすることが可能であるので、スクロール流体機械の効率を向上することができる。

【0011】

上記のスクロール流体機械において、短絡流路部は、固定取込口とつながってもよい。この構成によっても、作動流体の温度の上昇を抑制することが可能であるので、スクロール流体機械の効率を向上することができる。

【0012】

上記のスクロール流体機械において、旋回ラップ先端部が固定ラップ最外周面に接触しない期間は、旋回ラップ先端部が短絡流路部に重複することにより、旋回ラップを超えて作動流体が流れる期間を含んでよい。この構成によれば、旋回ラップと固定ラップとの間に形成される流路の拡大に対応するように、十分な量の作動流体を流路に移動させることができる。その結果、拡大する流路における圧力の低下が抑制されるので、スクロール流体機械の効率を向上することができる。

【0013】

上記のスクロール流体機械において、旋回ラップ先端部が固定ラップ最外周面に接触しない期間は、旋回ラップ先端部が固定ラップ最外周面から離間する方向に移動する期間と、旋回ラップ先端部が固定ラップ最外周面へ近づく方向に移動する期間と、を含み、離間する方向に移動する期間は、旋回ラップ先端部が短絡流路部に重複することにより、旋回ラップを超えて作動流体が流れる期間を含んでよい。この構成によっても、十分な量の作動流体を流路に移動させることが可能であるので、スクロール流体機械の効率を向上することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明のスクロール流体機械は、効率の向上が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、スクロール流体機械の斜視図である。

【図2】図２は、実施形態に係る固定スクロールモジュールの平面図である。

【図3】図３は、旋回スクロールモジュールの平面図である。

【図4】図４は、中間短絡流路部を拡大して示す平面図である。

【図5】図５（ａ）は、図２のＶａ－Ｖａ断面を示す図である。図５（ｂ）は、図２において接触状態であるときのＶｂ－Ｖｂ断面を示す図である。図５（ｃ）は、図２において非接触状態であるときのＶｂ－Ｖｂ断面を示す図である。

【図6】図６（ａ）は、図２のＶＩａ－ＶＩａ断面を示す図である。図６（ｂ）は、図２のＶＩｂ－ＶＩｂ断面を示す図である。

【図7】図７（ａ）は、第１状態であるときの旋回ラップと固定ラップとを模式的に示す図である。図７（ｂ）は、第２状態であるときの旋回ラップと固定ラップとを模式的に示す図である。

【図8】図８（ａ）は、第３状態であるときの旋回ラップと固定ラップとを模式的に示す図である。図８（ｂ）は、第４状態であるときの旋回ラップと固定ラップとを模式的に示す図である。

【図9】図９（ａ）は、第５状態であるときの旋回ラップと固定ラップとを模式的に示す図である。図９（ｂ）は、第６状態であるときの旋回ラップと固定ラップとを模式的に示す図である。

【図10】図１０（ａ）は、第７状態であるときの旋回ラップと固定ラップとを模式的に示す図である。図１０（ｂ）は、第８状態であるときの旋回ラップと固定ラップとを模式的に示す図である。

【図11】図１１は、第１状態であるときの旋回ラップと固定ラップとを示す図である。

【図12】図１２は、第３状態であるときの旋回ラップと固定ラップとを示す図である。

【図13】図１３は、第８状態であるときの旋回ラップと固定ラップとを示す図である。

【図14】図１４は、変形例１に係る固定スクロールの平面図である。

【図15】図１５は、変形例２に係る固定スクロールの平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付図面を参照して、実施形態に係るスクロール流体機械を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0017】

図１に示されるスクロール流体機械１は、作動流体を圧縮し、圧縮された作動流体を吐出する。作動流体は、例えば、空気である。図１に示すように、スクロール流体機械１は、フィルタ部２と、動力伝達部３と、圧縮部４とを備える。

【0018】

フィルタ部２は、スクロール流体機械１の外界に存在する作動流体を取り込む。フィルタ部２は、フィルタハウジング２１を有する。フィルタハウジング２１は、円筒状の形状を有する。フィルタハウジング２１の内部には、フィルタが収容されている。フィルタハウジング２１の内部に取り込まれた作動流体は、フィルタによって浄化される。フィルタハウジング２１は、後述の固定取込口５４と空間的に接続されている。浄化された作動流体は、固定取込口５４（図２参照）を経由して圧縮部４に送り込まれる。

【0019】

動力伝達部３は、動力源が生み出す動力を圧縮部４に伝達する。動力伝達部３が動力を伝達することによって、後述する圧縮部４の旋回スクロールモジュール６（図３参照）を旋回させる。

【0020】

圧縮部４は、作動流体を圧縮する。圧縮部４は、圧縮ハウジング４ａを備える。圧縮ハウジング４ａは、フィルタハウジング２１と連結されている。圧縮ハウジング４ａは、作動流体を圧縮するための圧縮室を収容する。圧縮部４は、固定スクロールモジュール５と旋回スクロールモジュール６とを備える。圧縮室は、主に固定スクロールモジュール５と、旋回スクロールモジュール６とによって構成される。

【0021】

＜固定スクロール＞
図２を参照して、固定スクロールモジュール５を詳細に説明する。固定スクロールモジュール５は、圧縮ハウジング４ａに固定された状態で、圧縮ハウジング４ａに収容されている。固定スクロールモジュール５は、固定スクロール５Ｓと、固定スクロールフランジ５Ｆとを有する。固定スクロールフランジ５Ｆは、圧縮ハウジング４ａに固定するための部分である。固定スクロールモジュール５は、４個の固定スクロールフランジ５Ｆを有する。４個の固定スクロールフランジ５Ｆは、固定スクロール５Ｓの第２方向Ｄ２における両側のそれぞれ、及び固定スクロール５Ｓの第３方向Ｄ３における両側のそれぞれに設けられている。

【0022】

固定スクロール５Ｓは、固定スクロール周壁５１と、周壁チップシール５１１とを備える。固定スクロール周壁５１は、第１方向Ｄ１に向かって起立すると共に、固定スクロール５Ｓの中心軸線のまわりに一周するように延在している。固定スクロール周壁５１の形状は、第１方向Ｄ１から見て円環である。

【0023】

周壁チップシール５１１は、圧縮室を気密に保つ。周壁チップシール５１１は、固定スクロール周壁５１の固定周壁端面５１ｔに設けられている。具体的には、周壁チップシール５１１は、固定周壁端面５１ｔに設けられた凹部に収容されている。周壁チップシール５１１は、固定スクロール周壁５１の中心軸線のまわりに一周するように延在している。周壁チップシール５１１の長さは、固定スクロール周壁５１の中心軸線のまわりの一周分よりも僅かに長い。よって、周壁チップシール５１１の一端を含む周壁チップシール５１１の一部と、周壁チップシール５１１の他端を含む周壁チップシール５１１の一部とは、固定スクロール周壁５１の周方向において重なる。周方向は、固定スクロール５Ｓの中心軸線回りに沿った方向である。固定スクロール周壁５１の周方向において重なる周壁チップシール５１１の部分同士は、連結されてもよい。

【0024】

固定スクロール５Ｓは、固定主面５２と、固定ラップ５３と、固定ラップチップシール５３１と、固定取込口５４と、固定吐出口５５と、さらに備える。固定取込口５４から受け入れられた作動流体は、固定主面５２及び固定ラップ５３により構成される流路を通過して、固定吐出口５５に至る。以下の説明において、「時計回り」及び「反時計回り」の用語を用いることがある。「時計回り」及び「反時計回り」は、図２に示すように、旋回スクロール６Ｓ側から固定スクロール５Ｓを見た場合を基準とする。

【0025】

固定主面５２は、後述する旋回スクロールモジュール６が摺動する。固定主面５２は、固定スクロール周壁５１によって囲まれる。固定主面５２は、例えば、鏡面加工された鏡面であってもよい。

【0026】

固定ラップ５３は、旋回ラップ６３と協働して密閉空間を形成することができる。固定ラップ５３は、固定主面５２から起立している。固定ラップ５３は、第１方向Ｄ１から見て渦巻き状の形状を有する。より詳細には、固定ラップ５３は、第１方向Ｄ１から見てインボリュート曲線の形状を有する。固定ラップ５３は、固定ラップ先端部５３ａと、固定ラップ基端部５３ｂとを有する。固定ラップ先端部５３ａは、固定ラップ５３の延在方向における両端のうち中心軸線により近い一端部である。固定ラップ基端部５３ｂは、上記一端部と反対側の他端部である。固定ラップ基端部５３ｂは、固定スクロール周壁５１と連結されている。固定ラップ５３は、固定ラップ先端部５３ａから固定ラップ基端部５３ｂに向かって時計回りに巻かれている。

【0027】

固定ラップ５３は、固定ラップ最外周面５３ｓを有する。固定ラップ最外周面５３ｓは、固定スクロール５Ｓの中心から最も遠い面である。より詳細には、固定ラップ最外周面５３ｓは、固定ラップ５３のうち交差部５３ｔから固定ラップ基端部５３ｂまで延在している部分である。交差部５３ｔは、固定ラップ基端部５３ｂから固定スクロール５Ｓの中心に向かって延びる仮想線Ｌと交差する固定ラップ５３の部分のうち、固定ラップ基端部５３ｂの次に固定スクロール５Ｓの中心から遠い部分である。

【0028】

固定ラップチップシール５３１は、固定ラップ５３と旋回ラップ６３とによって形成される空間を気密に保つ。固定ラップチップシール５３１は、固定ラップ５３の第１方向Ｄ１における固定ラップ端面５３ｅに設けられている。具体的には、固定ラップチップシール５３１は、固定ラップ端面５３ｅに設けられた凹部に収容されている。固定ラップチップシール５３１の一部は、固定周壁端面５１ｔにも設けられている。固定ラップチップシール５３１は、固定ラップ先端部５３ａから固定ラップ５３に沿って固定ラップ基端部５３ｂまで延在する。さらに、固定ラップチップシール５３１は、固定ラップ基端部５３ｂからさらに固定スクロール周壁５１に沿って延在している。

【0029】

固定取込口５４は、作動流体を取り込むための開口である。固定取込口５４は、フィルタハウジング２１の内部空間と接続されている。固定取込口５４は、固定主面５２のうち、固定ラップ最外周面５３ｓよりも外側の領域５２ｓに設けられている。固定取込口５４は、平面視して固定スクロール周壁５１に隣接している。

【0030】

固定吐出口５５は、圧縮された作動流体を吐出するための開口である。固定吐出口５５は、高圧タンクに接続されていてもよい。固定吐出口５５は、固定スクロール５Ｓの中心に設けられている。固定ラップ５３のうち、固定ラップ先端部５３ａを含む一部は、固定吐出口５５の外周に沿って延在している。

【0031】

＜旋回スクロール＞
図３を参照して、旋回スクロールモジュール６を詳細に説明する。旋回スクロールモジュール６は、固定スクロールモジュール５に対して旋回運動することが可能な状態で、圧縮ハウジング４ａに収容されている。旋回スクロールモジュール６は、動力伝達部３から動力を伝達されることによって旋回する。旋回スクロールモジュール６は、旋回スクロール６Ｓを有する。そして、旋回スクロール６Ｓは、旋回主面６２と、旋回ラップ６３と、旋回ラップチップシール６３Ｃとを備える。

【0032】

旋回主面６２には、固定ラップ５３が摺動可能に当接する。旋回主面６２は、例えば、鏡面加工された鏡面であってもよい。

【0033】

旋回ラップ６３は、密閉空間を形成するために用いられる部材である。旋回ラップ６３は、固定主面５２に対して摺動することが可能である。旋回ラップ６３は、旋回主面６２から起立している。旋回ラップ６３は、第１方向Ｄ１から見て渦巻き状の形状を有する。より詳細には、旋回ラップ６３は、第１方向Ｄ１から見てインボリュート曲線の形状を有する。旋回ラップ６３は、旋回ラップ６３の延在方向における両端のうち中心軸線により近い一端部である旋回ラップ内端部６３１と、上記一端部と反対側の他端部である旋回ラップ先端部６３２とを有する。旋回ラップ６３は、平面視で旋回ラップ内端部６３１から、旋回ラップ先端部６３２に向かって反時計回りに巻かれている。

【0034】

旋回スクロールモジュール６は、固定スクロールモジュール５に対向して配置されている。旋回スクロールモジュール６が固定スクロールモジュール５に対向して配置された状態において、中心軸線から外側に向かって固定ラップ５３と旋回ラップ６３とが交互に配置されている。

【0035】

旋回ラップチップシール６３Ｃは、固定ラップ５３と旋回ラップ６３とによって取り囲まれる空間を気密に保つ。旋回ラップチップシール６３Ｃは、旋回ラップ６３の第１方向Ｄ１における旋回ラップ端面６３ｔに設けられている。旋回ラップチップシール６３Ｃは、旋回ラップ内端部６３１から旋回ラップ先端部６３２まで延在している。旋回ラップチップシール６３Ｃは、旋回ラップ端面６３ｔに設けられた凹部に収容されている。

【0036】

次に、再び図２を参照しながら、固定スクロールモジュール５が備える２つの短絡流路部５６、５７について、一方を中間短絡流路部５６、他方を先端短絡流路部５７として詳細に説明する。図２に示すように、固定スクロールモジュール５の固定主面５２は、旋回ラップ６３が摺動可能な摺動面部５２１と、摺動面部５２１に対して窪んでいる中間短絡流路部５６及び先端短絡流路部５７を有する。

【0037】

＜中間短絡流路部＞
中間短絡流路部５６は、固定主面５２のうち、固定ラップ最外周面５３ｓよりも外側の領域５２ｓに設けられている。領域５２ｓは、固定スクロール周壁５１の内周面５１ｓと固定ラップ最外周面５３ｓとの間の領域である。

【0038】

図４に示すように、中間短絡流路部５６は、第１流路溝５６１と、第２流路溝５６２と、を含む。第１流路溝５６１及び第２流路溝５６２は、固定取込口５４に連結されている。第１流路溝５６１及び第２流路溝５６２は、周方向に沿って固定取込口５４を挟む。

【0039】

第１流路溝５６１は、固定取込口５４から時計回りの方向に延在している。第１流路溝５６１は、湾曲した矩形状の形状を有する。第１流路溝５６１は、第１溝端面５６１ａと、第１溝内面５６１ｂと、第１溝外面５６１ｃと、第１溝底面５６１ｄと、に囲まれた領域である。第１溝内面５６１ｂは、固定スクロール５Ｓの径方向における縁のうち、固定スクロール５Ｓの中心により近い縁である。径方向は、固定スクロール５Ｓの中心軸線から遠ざかる方向である。第１溝内面５６１ｂは、外側に向かって湾曲している。第１溝外面５６１ｃは、固定スクロール５Ｓの径方向における縁のうち、固定スクロール５Ｓの中心からより遠い縁である。

【0040】

第１流路溝５６１の機能について説明する。

【0041】

図５（ａ）は、図２のＶａ－Ｖａ断面の拡大図である。Ｖａ－Ｖａ断面においては、第１流路溝５６１は、固定主面５２に設けられていない。旋回スクロール６Ｓの旋回に伴って、旋回ラップ６３が矢印ＤＲの方向に往復移動する。しかし、旋回ラップ端面６３ｔは、常に摺動面部５２１に接しているから、作動流体は、この断面において、旋回ラップ６３を超えて流路部Ｆ１から流路部Ｆ２に移動することはない。

【0042】

図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、図２のＶｂ－Ｖｂ断面の拡大図である。Ｖｂ－Ｖｂ断面においては、第１流路溝５６１は、固定主面５２に設けられている。旋回スクロール６Ｓの旋回に伴って旋回ラップ６３が矢印ＤＲの方向に往復移動する。その結果、旋回ラップ端面６３ｔが摺動面部５２１に接する接触状態ＳＡ１（図５（ｂ）参照）と、旋回ラップ端面６３ｔが摺動面部５２１に接しない非接触状態ＳＢ１（図５（ｃ）参照）と、が選択的に構成される。摺動面部５２１に接しない非接触状態ＳＢ１とは、つまり、旋回ラップ６３が第１流路溝５６１に重複したときに形成される。非接触状態ＳＢ１であるとき、旋回ラップ端面６３ｔと第１流路溝５６１の第１溝底面５６１ｄとの間に隙間が形成される。非接触状態ＳＢ１であるとき、固定取込口５４につながっている流路部Ｆ１は、第１流路溝５６１を介して流路部Ｆ２とつながっている。したがって、作動流体Ｗは、この断面において、非接触状態ＳＢ１であるときに流路部Ｆ１から流路部Ｆ２に第１流路溝５６１を経由して移動することができる。つまり、中間短絡流路部５６は、非接触状態ＳＢ１であるときに、流路部Ｆ１を流路部Ｆ２に短絡する機能を発揮する。

【0043】

第１流路溝５６１によれば、周方向に直交するある断面において、流路部Ｆ１から流路部Ｆ２への作動流体Ｗの移動を禁止する接触状態ＳＡ１と、流路部Ｆ１から流路部Ｆ２への作動流体Ｗの移動を許可する非接触状態ＳＢ１と、を交互に切り替えることができる。接触状態ＳＡ１と非接触状態ＳＢ１との切り替えは、旋回ラップ６３の運動において、径方向の成分の移動を利用したものであると言える。なぜならば、第１流路溝５６１は、径方向において、固定ラップ最外周面５３ｓと固定スクロール周壁５１の内周面５１ｓとの間の流路の一部に設けられているためである。つまり、固定主面５２の領域５２ｓは、第１流路溝５６１が設けられた部分５２ｓ１と、設けられていない摺動領域５２ｓ２と、を含む。

【0044】

図４に示すように、第２流路溝５６２は、固定取込口５４から反時計回りの方向に延在している。第２流路溝５６２は、湾曲した矩形状の形状を有する。第２流路溝５６２の周方向における長さは、第１流路溝５６１の周方向における長さよりも短い。第２流路溝５６２の幅は、第１流路溝５６１の幅よりも短い。すなわち、第２流路溝５６２の径方向における長さは、第１流路溝５６１の径方向における長さよりも短い。

【0045】

第２流路溝５６２は、第２溝端面５６２ａと、第２溝内面５６２ｂと、第２溝外面５６２ｃと、第２溝底面５６２ｄと、に囲まれた領域である。第２溝内面５６２ｂは、固定スクロール５Ｓの径方向における縁のうち、固定スクロール５Ｓの中心により近い縁である。第２溝内面５６２ｂは、外側に向かって湾曲している。第２溝外面５６２ｃは、固定スクロール５Ｓの径方向における縁のうち、固定スクロール５Ｓの中心からより遠い縁である。第２溝底面５６２ｄは、後述する旋回ラップ端面６３ｔから遠ざかるように窪んでいる。

【0046】

第２流路溝５６２も、第１流路溝５６１と同様に、周方向に直交するある断面において、流路部Ｆ１から流路部Ｆ２への作動流体Ｗの移動を禁止する接触状態ＳＡ１と、流路部Ｆ１から流路部Ｆ２への作動流体Ｗの移動を許可する非接触状態ＳＢ１と、を交互に切り替えることができる。

【0047】

＜固定取込口＞
固定取込口５４は、第１取込口端５４ａと、第２取込口端５４ｓと、取込口内面５４ｂと、取込口外面５４ｃと、に囲まれた領域である。固定取込口５４は、貫通穴であるから、底面は有していない。第２取込口端５４ｓは、第１流路溝５６１の反時計回り側の端を規定する。第１取込口端５４ａは、第２流路溝５６２の時計回り側の端を規定する。第１溝内面５６１ｂ、第２溝内面５６２ｂ及び取込口内面５４ｂは、なめらかにつながっている。第１溝外面５６１ｃ、第２溝外面５６２ｃ及び取込口外面５４ｃは、なめらかにつながっている。

【0048】

＜先端短絡流路部＞
図２に示すように、先端短絡流路部５７は、固定取込口５４に対して時計回りに所定角度だけずれた位置に設けられている。例えば、図２では、先端短絡流路部５７は、固定取込口５４に対して時計回りに約９０度ずれた位置に設けられている。先端短絡流路部５７は、第３流路溝５７１を含む。第３流路溝５７１は、平面視して半円の形状を有する。第３流路溝５７１は、第３溝端部５７１ｓと、第３溝円弧部５７１ａと、第３溝底面５７１ｄと、を有する。第３溝端部５７１ｓは、固定ラップ最外周面５３ｓから固定スクロール周壁５１に向かって延在している。第３溝円弧部５７１ａは、第３溝端部５７１ｓから時計回りの向きに向かって湾曲した形状を有する。先端短絡流路部５７は、後述する旋回ラップ端面６３ｔから遠ざかるように窪んでいる。より詳細には、第３溝底面５７１ｄは、後述する旋回ラップ端面６３ｔから遠ざかるように窪んでいる。先端短絡流路部５７は、固定主面５２における固定ラップ最外周面５３ｓと固定スクロール周壁５１の内周面５１ｓとの間の領域において、径方向における大部分に設けられている。

【0049】

先端短絡流路部５７の機能について説明する。

【0050】

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、中間短絡流路部５６と同様に、先端短絡流路部５７も旋回ラップ６３と協働して、接触状態ＳＡ２（図６（ａ）参照）と、非接触状態ＳＢ２（図６（ｂ）参照）と、を交互に切り替える。

【0051】

図６（ａ）は、図２のＶＩａ－ＶＩａ断面の拡大図である。図６（ａ）は、接触状態ＳＡ２を示す。接触状態ＳＡ２であるとき、旋回ラップ端面６３ｔは、摺動面部５２１に接する。接触状態ＳＡ２であるとき、作動流体Ｗは、旋回ラップ先端部６３２を回り込んで流路部Ｆ１から流路部Ｆ２へ移動するもの（Ｗ５７ａ）だけであり、先端短絡流路部５７を経由して流路部Ｆ１から流路部Ｆ２へ移動するもの（Ｗ５７ｂ）を含まない。

【0052】

図６（ｂ）は、図２のＶＩｂ－ＶＩｂ断面の拡大図である。図６（ｂ）は、非接触状態ＳＢ２を示す。非接触状態ＳＢ２であるとき、平面視して先端短絡流路部５７に重複する旋回ラップ６３の一部において、当該一部分に対応する旋回ラップ端面６３ｔは、摺動面部５２１に接しない。つまり、旋回ラップ端面６３ｔと先端短絡流路部５７の第３溝底面５７１ｄとの間には、隙間が形成される。非接触状態ＳＢ２であるとき、作動流体Ｗは、旋回ラップ先端部６３２を回り込んで流路部Ｆ１から流路部Ｆ２へ移動するもの（Ｗ５７ａ）と、先端短絡流路部５７を経由して流路部Ｆ１から流路部Ｆ２へ移動するもの（Ｗ５７ｂ）とを含む。

【0053】

＜動作＞
図７～図１３を参照して、旋回スクロールモジュール６が固定スクロールモジュール５に対して旋回するときの作動流体Ｗの流れを詳細に説明する。旋回ラップ６３は、旋回ラップ内端部６３１が固定吐出口５５の外周に沿って移動するように旋回する。

【0054】

図７（ａ）及び図１１は、初期状態としての第１状態Ｓ１を示す。第１状態Ｓ１であるとき、旋回ラップ先端部６３２は、固定ラップ外側基点部５３ｐに接触している。さらに、旋回ラップ６３の固定ラップ内側基点部５３ｒは、旋回ラップ接触部６３ｕに接触している。この状態であるとき、旋回ラップ先端部６３２から旋回ラップ接触部６３ｕまでの間が、旋回ラップ外周円弧部６３ｒとして定義できる。さらに、この状態であるとき、固定ラップ５３及び旋回ラップ６３は、閉鎖されたポケットＰ１を形成する。閉鎖されたポケットＰ１は、作動流体Ｗを受け入れない。

【0055】

第１状態Ｓ１であるとき、旋回ラップ６３は、中間短絡流路部５６及び固定取込口５４に重複しない。つまり、第１状態Ｓ１であるとき、旋回ラップ６３は、接触状態ＳＡ１（図５（ｂ）参照）である。また、第１状態Ｓ１であるとき、旋回ラップ６３は、先端短絡流路部５７にも重複しない。つまり、第１状態Ｓ１であるとき、旋回ラップ６３は、接触状態ＳＡ２（図６（ａ）参照）である。

【0056】

図７（ｂ）は、第２状態Ｓ２を示す。第２状態Ｓ２は、第１状態Ｓ１から旋回ラップ６３が反時計回りに４５度だけ旋回した状態である。第１状態Ｓ１を基準とすると、回転角度は４５度である。

【0057】

第２状態Ｓ２であるとき、旋回ラップ先端部６３２は、固定ラップ外側基点部５３ｐから離間する。第２状態Ｓ２から第８状態Ｓ８までの期間は「旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ最外周面５３ｓに接触しない期間」に対応する。その一方で、固定ラップ５３と旋回ラップ６３との接触点ＰＳは、反時計回りに移動する。その結果、旋回ラップ先端部６３２から接触点ＰＳまでの間には新たな流路部Ｆ２が形成され始める。この流路部Ｆ２は、後に閉鎖されたポケットとなり得る。接触点ＰＳは、固定ラップ５３に沿う反時計まわりの移動を継続する。接触点ＰＳの移動に伴って、流路部Ｆ２が拡大していく。

【0058】

第２状態Ｓ２であるとき、旋回ラップ６３の旋回ラップ外周円弧部６３ｒは、中間短絡流路部５６に重複しない。つまり、第２状態Ｓ２であるときも、旋回ラップ６３は、接触状態ＳＡ１（図５（ｂ）参照）である。一方、第２状態Ｓ２であるとき、旋回ラップ先端部６３２は、先端短絡流路部５７に重複する。つまり、第２状態Ｓ２であるとき、旋回ラップ６３は、非接触状態ＳＢ２（図６（ｂ）参照）である。そして、第２状態Ｓ２から第５状態Ｓ５までの期間は「旋回ラップ先端部６３２が先端短絡流路部５７に重複する期間」に対応する。さらに、第２状態Ｓ２から第５状態Ｓ５までの期間は「旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ最外周面５３ｓから離間する方向に移動する期間」に対応する。

【0059】

ところで、第２状態Ｓ２であるときには、流路部Ｆ２が形成されることはすでに述べた。第１状態Ｓ１であるときには、旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ外側基点部５３ｐに接触しているから、厳密に言えば流路部Ｆ２は存在していない。換言すると、第１状態Ｓ１であるとき、流路部Ｆ２の体積はゼロである。このような状態から、旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ外側基点部５３ｐから離間した場合には、離間して形成された空間に、作動流体Ｗが流入することによって、新たに形成された流路部Ｆ２の圧力が維持される。流路部Ｆ２が拡大する速度に対して、流路部Ｆ２へ移動する作動流体Ｗの体積が少ない場合には、流路部Ｆ２において圧力の低下が生じる可能性がある。

【0060】

先端短絡流路部５７は、拡大する流路部Ｆ２に対して十分な作動流体Ｗを移動させる機能を奏する。仮に、先端短絡流路部５７が存在しない場合には、流路部Ｆ２に移動する作動流体Ｗは、流路部Ｆ１から旋回ラップ先端部６３２を回り込んで流路部Ｆ２に移動するもの（Ｗ５７ａ）に限定される。一方、固定スクロールモジュール５には先端短絡流路部５７が設けられているので、流路部Ｆ２に移動する作動流体Ｗは、旋回ラップ先端部６３２を回り込んで流路部Ｆ２に移動するもの（Ｗ５７ａ）に加えて、さらに、先端短絡流路部５７を経由して流路部Ｆ２に移動するもの（Ｗ５７ｂ）が存在する。したがって、流路部Ｆ２が拡大する速度に対して、流路部Ｆ２へ十分な体積の作動流体Ｗを移動させることができる。その結果、流路部Ｆ２の拡大に伴う流路部Ｆ２の圧力低下を抑制できる。

【0061】

図８（ａ）及び図１２は、第３状態Ｓ３を示す。第３状態Ｓ３は、第２状態Ｓ２から旋回ラップ６３が反時計回りにさらに４５度だけ旋回した状態である。第１状態Ｓ１を基準とすると、回転角度は９０度である。

【0062】

第３状態Ｓ３であるとき、旋回ラップ先端部６３２は、固定ラップ外側基点部５３ｐからさらに離間する。第３状態Ｓ３であるとき、旋回ラップ６３の旋回ラップ外周円弧部６３ｒは、中間短絡流路部５６に重複しない。つまり、第３状態Ｓ３であるときも、旋回ラップ６３は、接触状態ＳＡ１（図５（ｂ）参照）である。一方、第３状態Ｓ３であるとき、旋回ラップ先端部６３２は、先端短絡流路部５７に依然として重複する。つまり、第３状態Ｓ３であるとき、旋回ラップ６３は、非接触状態ＳＢ２（図６（ｂ）参照）である。その結果、流路部Ｆ２（ポケット）には、旋回ラップ先端部６３２を回り込んで移動する作動流体Ｗ５７ａと、先端短絡流路部５７を経由して移動する作動流体Ｗ５７ｂと、が流入する。

【0063】

なお、旋回ラップ６３には、旋回ラップチップシール６３Ｃが取り付けられている。より厳密には、旋回ラップ６３は、旋回ラップチップシール６３Ｃが取り付けられていない領域も含む。例えば、旋回ラップ先端部６３２には旋回ラップチップシール６３Ｃが設けられていなくてもよい。換言すると、旋回ラップ先端部６３２は、旋回ラップ６３において旋回ラップチップシール６３Ｃが設けられていない部分として定義してもよい。旋回ラップ先端部６３２が先端短絡流路部５７に重複すると、旋回ラップ端面６３ｔと第３溝底面５７１ｄとの間に隙間が生じる。仮に、旋回ラップ端面６３ｔに旋回ラップチップシール６３Ｃが設けられていると、第３状態Ｓ３であるときには旋回ラップチップシール６３Ｃが支持されない状態となってしまう。しかし、先端短絡流路部５７と重複する旋回ラップ先端部６３２には旋回ラップチップシール６３Ｃが設けられていないので、旋回ラップチップシール６３Ｃの脱落を生じさせることはない。

【0064】

図８（ｂ）は、第４状態Ｓ４を示す。第４状態Ｓ４は、第３状態Ｓ３から旋回ラップ６３が反時計回りにさらに４５度だけ旋回した状態である。第１状態Ｓ１を基準とすると、回転角度は１３５度である。

【0065】

第４状態Ｓ４であるとき、旋回ラップ６３と中間短絡流路部５６との関係は、第３状態Ｓ３と同じである。つまり、第４状態Ｓ４であるときも、旋回ラップ６３は、接触状態ＳＡ１（図５（ｂ）参照）である。第４状態Ｓ４であるとき、旋回ラップ６３と先端短絡流路部５７との関係も、第３状態Ｓ３と同じである。つまり、第４状態Ｓ４であるとき、旋回ラップ６３は、非接触状態ＳＢ２（図６（ｂ）参照）である。したがって、流路部Ｆ２には、旋回ラップ先端部６３２を回り込んで移動する作動流体Ｗ５７ａと、先端短絡流路部５７を経由して移動する作動流体Ｗ５７ｂと、が流入する。

【0066】

図９（ａ）は、第５状態Ｓ５を示す。第５状態Ｓ５は、第４状態Ｓ４から旋回ラップ６３が反時計回りにさらに４５度だけ旋回した状態である。第１状態Ｓ１を基準とすると、回転角度は１８０度である。

【0067】

第５状態Ｓ５であるとき、旋回ラップ先端部６３２は、固定ラップ外側基点部５３ｐから最も離間する。その一方で、固定ラップ５３と旋回ラップ６３との接触点ＰＳは、反時計回りにさらに移動する。その結果、流路部Ｆ２の領域がさらに拡大する。第５状態Ｓ５から第８状態Ｓ８までの期間は「旋回ラップ外周円弧部６３ｒが中間短絡流路部５６に重複する期間」に対応する。

【0068】

第５状態Ｓ５であるとき、旋回ラップ６３の旋回ラップ外周円弧部６３ｒは、中間短絡流路部５６に重複する。具体的には、旋回ラップ外周円弧部６３ｒは、第１流路溝５６１に重複する。つまり、第５状態Ｓ５であるときに、旋回ラップ６３は、非接触状態ＳＢ１（図５（ｃ）参照）である。つまり、旋回ラップ６３の旋回ラップ外周円弧部６３ｒは、第１流路溝５６１に重複するという状態は、旋回ラップ６３と固定ラップ５３との間に形成される流路部Ｆ２に第１流路溝５６１が重複する状態であるとも言える。

【0069】

一方、第５状態Ｓ５であるとき、旋回ラップ先端部６３２は、先端短絡流路部５７と重複しない。第５状態Ｓ５であるとき、旋回ラップ６３と先端短絡流路部５７との関係は、第１状態Ｓ１と同じである。つまり、第５状態Ｓ５であるとき、旋回ラップ６３は、接触状態ＳＡ２（図６（ａ）参照）である。

【0070】

その結果、第５状態Ｓ５では、流路部Ｆ２には、中間短絡流路部５６を経由する作動流体Ｗ５６と、旋回ラップ先端部６３２を通過する作動流体Ｗ５７と、が流入する。「旋回ラップ先端部６３２を通過する」とは、作動流体Ｗが旋回ラップ先端部６３２を回り込んで移動することと、作動流体Ｗが先端短絡流路部５７を経由して移動することとの双方を含む。よって、作動流体Ｗ５７は、作動流体Ｗ５７ａ及び作動流体Ｗ５７ｂを含む。

【0071】

ここで、第５状態Ｓ５であるときは、旋回ラップ６３は、固定取込口５４には重複しない。つまり、固定取込口５４から直接に流路部Ｆ２に作動流体Ｗが移動することはない。作動流体Ｗは、第１流路溝５６１を経由して流路部Ｆ２に移動する。そうすると、第１流路溝５６１は、旋回ラップ６３が固定取込口５４に重複するよりも前に、旋回ラップ６３と重複する。したがって、第１流路溝５６１は、作動流体Ｗが流路部Ｆ２に直接に移動するタイミングを早めるものであるとも言える。この「作動流体Ｗが流路部Ｆ２に直接に移動する」とは、旋回ラップ先端部６３２を通過することなく、流路部Ｆ２に移動することを意味する。

【0072】

固定スクロール５Ｓ及び旋回スクロール６Ｓは、作動流体Ｗを圧縮する。圧縮された作動流体Ｗは、シャルルの法則に従って温度が上昇する。その結果、固定スクロール５Ｓ及び旋回スクロール６Ｓの温度も上昇する。この固定スクロール５Ｓ及び旋回スクロール６Ｓの温度の上昇は、取り入れた作動流体Ｗの温度を上昇させ、ひいては作動流体Ｗの体積を増加（膨張）させてしまう可能性がある。このような現象は、スクロール流体機械１の性能低下の原因となり得る。

【0073】

そうすると、圧縮がなされるポケット（流路部Ｆ２）には、取り入れたときの温度が維持された作動流体Ｗを取り入れることが望まれる。固定取込口５４から流路部Ｆ２へ至る経路が長くなるほど、温度が上昇した固定スクロール５Ｓ及び旋回スクロール６Ｓと作動流体Ｗとが接する接触時間が長くなる。接触時間は、固定取込口５４から流路部Ｆ２に至る経路による。例えば、経路として、固定取込口５４から流路部Ｆ１を経由し、さらに、旋回ラップ先端部６３２を通過したのちに、流路部Ｆ２に至る経路が挙げられる。この経路によれば、この間に作動流体Ｗは、温度が上昇した固定スクロール５Ｓ及び旋回スクロール６Ｓに一定の期間だけさらされてしまう。

【0074】

一方、非接触状態ＳＢ１によれば、作動流体Ｗは、流路部Ｆ１を経由することなく、固定取込口５４から流路部Ｆ２に直接に移動できる。したがって、温度が上昇した固定スクロール５Ｓ及び旋回スクロール６Ｓに作動流体Ｗが接しないので、作動流体Ｗの温度の上昇が抑制される。その結果、スクロール流体機械１の性能低下を抑制することができる。

【0075】

さて、旋回ラップ６３が先端短絡流路部５７に重複する状態は、旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ５３から離れていく動きをするときに効果を発揮する。つまり、旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ５３から離れていく第１状態Ｓ１から第５状態Ｓ５であるときに効果を発揮する。したがって、旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ５３に近づいていく動きをするときには効果を発揮する必要がない。つまり、旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ５３に近づいていく第５状態Ｓ５から第８状態Ｓ８に至る期間は、先端短絡流路部５７の効果を発揮する必要がない。

【0076】

図９（ｂ）は、第６状態Ｓ６を示す。第６状態Ｓ６は、第５状態Ｓ５から旋回ラップ６３が反時計回りにさらに４５度だけ旋回した状態である。第１状態Ｓ１を基準とすると、回転角度は２２５度である。第５状態Ｓ５から第６状態Ｓ６に移行するとき、旋回ラップ先端部６３２は、固定ラップ外側基点部５３ｐに近づき始める。従って、第５状態Ｓ５から第８状態Ｓ８までの期間は「旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ最外周面５３ｓへ近づく方向に移動する期間」に対応する。

【0077】

第６状態Ｓ６であるとき、旋回ラップ６３の旋回ラップ外周円弧部６３ｒは、中間短絡流路部５６及び固定取込口５４に重複する。具体的には、旋回ラップ外周円弧部６３ｒは、第１流路溝５６１、第２流路溝５６２及び固定取込口５４に重複する。つまり、第６状態Ｓ６であるときも、旋回ラップ６３は、非接触状態ＳＢ１（図５（ｃ）参照）である。

【0078】

一方、第６状態Ｓ６であるとき、旋回ラップ先端部６３２は、先端短絡流路部５７に重複しない。そうすると、第６状態Ｓ６であるとき、旋回ラップ６３と先端短絡流路部５７との関係は、第１状態Ｓ１と同じである。つまり、第６状態Ｓ６であるとき、旋回ラップ６３は、接触状態ＳＡ２（図６（ａ）参照）である。

【0079】

その結果、第５状態Ｓ５のときと同様に、流路部Ｆ２には、旋回ラップ先端部６３２を回り込んで移動する作動流体Ｗ５７と、中間短絡流路部５６を経由して移動する作動流体Ｗ５６と、が流入する。

【0080】

図１０（ａ）は、第７状態Ｓ７を示す。第７状態Ｓ７は、第６状態Ｓ６から旋回ラップ６３が反時計回りにさらに４５度だけ旋回した状態である。第１状態Ｓ１を基準とすると、回転角度は２７０度である。第６状態Ｓ６から第７状態Ｓ７に移行するとき、旋回ラップ先端部６３２は、固定ラップ外側基点部５３ｐにさらに近づく。

【0081】

第７状態Ｓ７であるとき、旋回ラップ６３の旋回ラップ外周円弧部６３ｒは、中間短絡流路部５６の第１溝外面５６１ｃ、取込口外面５４ｃ及びの第２溝外面５６２ｃに重複する。この状態では、旋回ラップ外周円弧部６３ｒは、中間短絡流路部５６及び固定取込口５４に重複しているとは言えない。換言すると、旋回ラップ外周円弧部６３ｒは、第１溝底面５６１ｄ及び第２溝底面５６２ｄに重複しているとは言えない。しかし、中間短絡流路部５６の全体及び固定取込口５４の全体は、流路部Ｆ２に重複している。つまり、第７状態Ｓ７であるときも、旋回ラップ６３は、非接触状態ＳＢ１（図５（ｃ）参照）と同様の効果を奏する状態である。

【0082】

一方、第７状態Ｓ７であるとき、旋回ラップ先端部６３２は、第６状態Ｓ６と同様に、先端短絡流路部５７に重複しない。そうすると、第７状態Ｓ７であるときも、旋回ラップ６３と先端短絡流路部５７との関係は、第１状態Ｓ１と同じである。つまり、第７状態Ｓ７であるとき、旋回ラップ６３は、接触状態ＳＡ２（図６（ａ）参照）である。

【0083】

その結果、内側ポケットである流路部Ｆ２には、旋回ラップ先端部６３２を回り込んで移動する作動流体Ｗ５７と、中間短絡流路部５６を経由して移動する作動流体Ｗ５６と、固定取込口５４から直接に移動する作動流体と、が流入する。

【0084】

図１０（ｂ）及び図１３は、第８状態Ｓ８を示す。第８状態Ｓ８は、第７状態Ｓ７から旋回ラップ６３が反時計回りにさらに４５度だけ旋回した状態である。第１状態Ｓ１を基準とすると、回転角度は３１５度である。第７状態Ｓ７から第８状態Ｓ８に移行するとき、旋回ラップ先端部６３２は、固定ラップ外側基点部５３ｐにさらに近づく。

【0085】

第７状態Ｓ７であるとき、旋回ラップ６３の旋回ラップ外周円弧部６３ｒは、中間短絡流路部５６及び固定取込口５４に重複する。つまり、中間短絡流路部５６の一部及び固定取込口５４の一部は、流路部Ｆ２に重複する。つまり、第８状態Ｓ８であるときも、旋回ラップ６３は、非接触状態ＳＢ１（図５（ｃ）参照）である。

【0086】

一方、第８状態Ｓ８であるとき、旋回ラップ先端部６３２は、先端短絡流路部５７に依然として重複しない。そうすると、第８状態Ｓ８であるときも、旋回ラップ６３と先端短絡流路部５７との関係は、第１状態Ｓ１と同じである。つまり、第８状態Ｓ８であるとき、旋回ラップ６３は、接触状態ＳＡ２（図６（ａ）参照）である。

【0087】

第８状態Ｓ８から旋回ラップ６３が反時計回りにさらに４５度だけ旋回すると、第１状態Ｓ１に戻る。

【0088】

スクロール流体機械１は、固定主面５２から起立する渦巻き状の固定ラップ５３及び作動流体Ｗの固定取込口５４が設けられた固定スクロール５Ｓと、固定スクロール５Ｓに対して旋回運動する旋回スクロール６Ｓであって、固定ラップ５３が摺動可能である旋回主面６２から起立すると共に固定主面５２に対して摺動可能な渦巻き状の旋回ラップ６３が設けられた旋回スクロール６Ｓと、を備える。固定主面５２のうち、固定ラップ５３において最も外側に位置する固定ラップ最外周面５３ｓより外側の領域５２ｓには、旋回ラップ６３の旋回ラップ端面６３ｔが接する摺動面部と、摺動面部５２１に対して窪むと共に旋回ラップ６３を超えて作動流体Ｗを流すための中間短絡流路部５６と、固定取込口５４と、が設けられている。旋回ラップ６３の旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ最外周面５３ｓに接触しない期間は、旋回ラップ６３が中間短絡流路部５６に重複することにより、旋回ラップ６３を超えて作動流体Ｗが流れる期間を含む。

【0089】

旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ最外周面５３ｓに接触する期間は、旋回ラップ６３が中間短絡流路部５６に重複することにより、旋回ラップ６３を超えて作動流体Ｗが流れる期間を含まない。

【0090】

固定ラップ５３は、旋回ラップ先端部６３２が接触可能な固定ラップ外側基点部５３ｐと、旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ外側基点部５３ｐに接触したときに、固定ラップ最外周面５３ｓにおいて旋回ラップ先端部６３２とは別の部位が接触可能な固定ラップ内側基点部５３ｒと、を含む。旋回ラップ６３は、固定ラップ内側基点部５３ｒに接触可能な旋回ラップ接触部６３ｕと、旋回ラップ接触部６３ｕから旋回ラップ先端部６３２の間に延びる旋回ラップ外周円弧部６３ｒと、を含む。旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ最外周面５３ｓに接触しない期間は、旋回ラップ外周円弧部６３ｒが中間短絡流路部５６に重複することにより、旋回ラップ６３を超えて作動流体Ｗが流れる期間を含む。

【0091】

中間短絡流路部５６は、固定取込口５４とつながっている。

【0092】

上記の構成を備えるスクロール流体機械１は、固定主面５２のうち、固定ラップ最外周面５３ｓよりも外側の領域５２ｓには、中間短絡流路部５６と、固定取込口５４とが設けられている。これにより、固定取込口５４から固定ラップ最外周面５３ｓよりも外側の領域５２ｓに作動流体Ｗが流れ込む。また、旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ最外周面５３ｓに接触しないとき、旋回ラップ６３の回転軸線方向から見て旋回ラップ６３は中間短絡流路部５６に重複する期間を含む。旋回ラップ６３の回転軸線方向から見て旋回ラップ６３が中間短絡流路部５６に重複する期間に、流れ込んだ作動流体Ｗの一部は中間短絡流路部５６と旋回ラップ６３との間を通過し、固定ラップ最外周面５３ｓと旋回ラップ６３との間の流路部Ｆ２に流れ込む。この場合、作動流体Ｗの一部は、短絡流路部５６を経由する経路を流れることによって、旋回ラップ先端部６３２を通過する経路よりも短い経路を経て、固定ラップ最外周面５３ｓと旋回ラップ６３との間に移動する。これにより、作動流体Ｗの全部が固定主面上を流れ、旋回ラップ先端部６３２を通過して、固定ラップ最外周面５３ｓと旋回ラップ６３との間に移動する場合と比較して、スクロール流体機械１の効率が向上する。その結果、スクロール流体機械の効率を向上することができる。

【0093】

さらに、スクロール流体機械１は、固定主面５２から起立する渦巻き状の固定ラップ５３及び作動流体Ｗの固定取込口５４が設けられた固定スクロール５Ｓと、固定スクロール５Ｓに対して旋回運動する旋回スクロール６Ｓであって、固定ラップ５３が摺動可能である旋回主面６２から起立すると共に固定主面５２に対して摺動可能な渦巻き状の旋回ラップ６３が設けられた旋回スクロール６Ｓと、を備える。固定主面５２のうち、固定ラップ５３において最も外側に位置する固定ラップ最外周面５３ｓより外側の領域５２ｓには、旋回ラップ６３の旋回ラップ端面６３ｔが接する摺動面部と、摺動面部５２１に対して窪むと共に旋回ラップ６３を超えて作動流体Ｗを流すための先端短絡流路部５７と、固定取込口５４と、が設けられている。旋回ラップ６３の旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ最外周面５３ｓに接触しない期間は、旋回ラップ６３が先端短絡流路部５７に重複することにより、旋回ラップ６３を超えて作動流体Ｗが流れる期間を含む。

【0094】

旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ最外周面５３ｓに接触しない期間は、旋回ラップ先端部６３２が先端短絡流路部５７に重複する期間を含む。

【0095】

旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ最外周面５３ｓに接触しない期間は、旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ最外周面５３ｓから離間する方向に移動する期間と、旋回ラップ先端部が固定ラップ最外周面５３ｓへ近づく方向に移動する期間と、を含む。離間する方向に移動する期間は、旋回ラップ先端部６３２が先端短絡流路部５７に重複する期間を含む。

【0096】

この構成によれば、旋回ラップ６３と固定ラップ５３との間に形成される流路部Ｆ２の拡大に対応するように、十分な量の作動流体Ｗを流路部Ｆ２に移動させることができる。その結果、拡大する流路部Ｆ２における圧力の低下が抑制されるので、スクロール流体機械１の効率を向上することができる。

【0097】

本発明の一形態であるスクロール流体機械１は、前述した第１実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。

【0098】

第１実施形態のスクロール流体機械１は、中間短絡流路部５６と、先端短絡流路部５７と、を備えていた。そして、中間短絡流路部５６は、流路部Ｆ２への経路を短縮する。その結果、中間短絡流路部５６は、作動流体Ｗの温度上昇に起因する密度変化を抑制するという効果を奏した。さらに、先端短絡流路部５７は、旋回ラップ先端部６３２が固定ラップ外側基点部５３ｐから離間するときに、新たに形成される流路部Ｆ２に対して十分な量の作動流体Ｗを与える。その結果、先端短絡流路部５７は、流路部Ｆ２の拡大に起因する圧力低下を抑制する効果を奏した。

【0099】

中間短絡流路部５６の効果と、先端短絡流路部５７の効果とは、それぞれ独立して奏することによっても、スクロール流体機械１の効率の向上に寄与する。つまり、スクロール流体機械は、中間短絡流路部５６及び先端短絡流路部５７を両方備えていてもよいし、中間短絡流路部５６のみを備え、先端短絡流路部５７を備えていなくてもよいし、中間短絡流路部５６を備えておらず先端短絡流路部５７のみを備えていてもよい。

【0100】

図１４に示すように、変形例１のスクロール流体機械１Ａの固定スクロールモジュール５Ａは、中間短絡流路部５６のみを備え、先端短絡流路部５７を備えていない。変形例１のスクロール流体機械１Ａによれば、流路部Ｆ２への経路を短縮することによって、作動流体Ｗの温度上昇に起因する密度変化を抑制するという効果を奏することができる。

【0101】

なお、実施形態及び変形例１に係るスクロール流体機械１、１Ａでは、固定スクロールモジュール５、５Ａは、第１流路溝５６１及び第２流路溝５６２を有していたが、例えば、第１流路溝５６１及び第２流路溝５６２のうちの一方を有していてもよい。

【0102】

また、第１流路溝５６１は、固定取込口５４と連結されていたが、固定取込口５４と離間していてもよい。

【0103】

図１５に示すように、変形例２のスクロール流体機械１Ｂの固定スクロールモジュール５Ｂは、先端短絡流路部５７のみを備え、中間短絡流路部５６を備えていない。変形例２のスクロール流体機械１Ｂによれば、新たに形成される流路部Ｆ２に対して十分な量の作動流体Ｗを与えることによって、流路部Ｆ２の拡大に起因する圧力低下を抑制するという効果を奏することができる。

【0104】

上記の実施形態及び各変形例では、固定スクロール５Ｓは、固定取込口５４を１つ備えるが、固定取込口５４を複数備えてもよい。なお、上記の実施形態及び各変形例のように、固定スクロール５Ｓが固定取込口５４を1つ備えることで、固定取込口５４を複数備える場合よりもコストを低減しつつ、中間短絡流路部５６及び／又は先端短絡流路部５７によってスクロール流体機械１の効率を向上させることができる。

【0105】

〔付記〕
本開示は、以下の構成を含む。

【0106】

本開示は、［１］「固定主面から起立する渦巻き状の固定ラップ及び作動流体の固定取込口が設けられた固定スクロールと、
前記固定スクロールに対して旋回運動する旋回スクロールであって、前記固定ラップが摺動可能である旋回主面から起立すると共に前記固定主面に対して摺動可能な渦巻き状の旋回ラップが設けられた前記旋回スクロールと、を備え、
前記固定主面のうち、前記固定ラップにおいて最も外側に位置する固定ラップ最外周面より外側には、前記旋回ラップの旋回ラップ端面が接する摺動面部と、前記摺動面部に対して窪むと共に前記旋回ラップを超えて前記作動流体を流すための短絡流路部と、前記固定取込口と、が設けられており、
前記旋回ラップの旋回ラップ先端部が前記固定ラップ最外周面に接触しない期間は、前記旋回ラップが前記短絡流路部に重複することにより、前記旋回ラップを超えて前記作動流体が流れる期間を含む、スクロール流体機械。」である。

【0107】

本開示は、［２］「前記旋回ラップ先端部が前記固定ラップ最外周面に接触する期間は、前記旋回ラップが前記短絡流路部に重複することにより、前記旋回ラップを超えて前記作動流体が流れる期間を含まない、上記［１］に記載のスクロール流体機械。」である。

【0108】

本開示は、［３］「前記固定ラップは、前記旋回ラップ先端部が接触可能な固定ラップ外側基点部と、前記旋回ラップ先端部が前記固定ラップ外側基点部に接触したときに、前記固定ラップ最外周面において前記旋回ラップ先端部とは別の部位が接触可能な固定ラップ内側基点部と、を含み、
前記旋回ラップは、前記固定ラップ内側基点部に接触可能な旋回ラップ接触部と、前記旋回ラップ接触部から前記旋回ラップ先端部の間に延びる旋回ラップ外周円弧部と、を含み、
前記旋回ラップ先端部が前記固定ラップ最外周面に接触しない期間は、前記旋回ラップ外周円弧部が前記短絡流路部に重複することにより、前記旋回ラップを超えて前記作動流体が流れる期間を含む、上記［１］又は［２］に記載のスクロール流体機械。」である。

【0109】

本開示は、［４］「前記短絡流路部は、前記固定取込口とつながっている、上記［１］～［３］の何れか一項に記載のスクロール流体機械。」である。

【0110】

本開示は、［５］「前記旋回ラップ先端部が前記固定ラップ最外周面に接触しない期間は、前記旋回ラップ先端部が前記短絡流路部に重複することにより、前記旋回ラップを超えて前記作動流体が流れる期間を含む、上記［１］に記載のスクロール流体機械。」である。

【0111】

本開示は、［６］「前記旋回ラップ先端部が前記固定ラップ最外周面に接触しない期間は、前記旋回ラップ先端部が前記固定ラップ最外周面から離間する方向に移動する期間と、前記旋回ラップ先端部が前記固定ラップ最外周面へ近づく方向に移動する期間と、を含み、
前記離間する方向に移動する期間は、前記旋回ラップ先端部が前記短絡流路部に重複することにより、前記旋回ラップを超えて前記作動流体が流れる期間を含む、上記［５］に記載のスクロール流体機械。
」である。

【符号の説明】

【0112】

１，１Ａ，１Ｂ…スクロール流体機械、５Ｓ…固定スクロール、５２…固定主面、５２１…摺動面部、５２ｓ…固定ラップ最外周面よりも外側の領域、５３…固定ラップ、５３ｐ…固定ラップ外側基点部、５３ｒ…固定ラップ内側基点部、５３ｓ…固定ラップ最外周面、５４…固定取込口、５６…中間短絡流路部、５７…先端短絡流路部、６Ｓ…旋回スクロール、６２…旋回主面、６３…旋回ラップ、６３ｒ…旋回ラップ外周円弧部、６３ｔ…旋回ラップ端面、６３２…旋回ラップ先端部、Ｗ…作動流体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】