JP3231128B2 - スクロール流体装置 - Google Patents
スクロール流体装置Info
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- JP3231128B2 JP3231128B2 JP05957293A JP5957293A JP3231128B2 JP 3231128 B2 JP3231128 B2 JP 3231128B2 JP 05957293 A JP05957293 A JP 05957293A JP 5957293 A JP5957293 A JP 5957293A JP 3231128 B2 JP3231128 B2 JP 3231128B2
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- drive
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/023—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where both members are moving
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、スクロール流体機械
のスクロール連結機構の改良に関するものである。
のスクロール連結機構の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は、例えば特開平2−81983号
公報に記載された従来のスクロール流体装置を示す断面
図である。図において、11は駆動用のモータで、その
下方には回転軸11aが突出している。12はこの駆動
用モータ11の下方に結合され、内部が排気室Bを構成
する上部ケーシングであり、上部外側の一方に排気口1
3が装着されるとともに他方に真空容器14と連結する
吸気口15が装着されている。12aは上部ケーシング
12内の軸受支え12bと仕切られて上端が吸気口15
と連通すると共に下方が開口した垂直状の吸気通路、1
6は上部ケーシング12の下部に結合された下部ケーシ
ング、16aはこの下部ケーシング16上端に形成され
た軸受支え、17は下部ケーシング16の下部に結合さ
れた下部カバーである。18は下部ケーシング16内に
配置される駆動スクロールであり、その軸部18aが下
部ケーシング16と上部ケーシング12に軸受20,2
3を介して回転自在に支承されている。21は駆動スク
ロール18と協働して圧縮室Aを構成する従動スクロー
ルであり、その軸部21aが下部カバー17に軸受22
を介し、駆動スクロール18の軸心に対して偏心した位
置に回転自在に支承されている。24は駆動スクロール
18と従動スクロール21とを互いに旋回自在に連結す
るオルダム継手で、駆動スクロール18に結合されたオ
ルダムアーム24aと従動スクロール21に装着された
オルダムリング24b及びオルダムキー24cとで構成
されている。25は駆動用モータの回転軸11aと駆動
スクロールの軸部18aとを連結するカップリングであ
り、ファン25aを兼用している。29は駆動用スクロ
ールの軸部18aに形成された排気通路であり、潤滑油
30の油面の上部に開口している。33は軸受支え16
aに結合されたベーンポンプであり、軸部18aの給油
路18b、軸受支えの給油路16cに連通する給油路3
3aを有している。
公報に記載された従来のスクロール流体装置を示す断面
図である。図において、11は駆動用のモータで、その
下方には回転軸11aが突出している。12はこの駆動
用モータ11の下方に結合され、内部が排気室Bを構成
する上部ケーシングであり、上部外側の一方に排気口1
3が装着されるとともに他方に真空容器14と連結する
吸気口15が装着されている。12aは上部ケーシング
12内の軸受支え12bと仕切られて上端が吸気口15
と連通すると共に下方が開口した垂直状の吸気通路、1
6は上部ケーシング12の下部に結合された下部ケーシ
ング、16aはこの下部ケーシング16上端に形成され
た軸受支え、17は下部ケーシング16の下部に結合さ
れた下部カバーである。18は下部ケーシング16内に
配置される駆動スクロールであり、その軸部18aが下
部ケーシング16と上部ケーシング12に軸受20,2
3を介して回転自在に支承されている。21は駆動スク
ロール18と協働して圧縮室Aを構成する従動スクロー
ルであり、その軸部21aが下部カバー17に軸受22
を介し、駆動スクロール18の軸心に対して偏心した位
置に回転自在に支承されている。24は駆動スクロール
18と従動スクロール21とを互いに旋回自在に連結す
るオルダム継手で、駆動スクロール18に結合されたオ
ルダムアーム24aと従動スクロール21に装着された
オルダムリング24b及びオルダムキー24cとで構成
されている。25は駆動用モータの回転軸11aと駆動
スクロールの軸部18aとを連結するカップリングであ
り、ファン25aを兼用している。29は駆動用スクロ
ールの軸部18aに形成された排気通路であり、潤滑油
30の油面の上部に開口している。33は軸受支え16
aに結合されたベーンポンプであり、軸部18aの給油
路18b、軸受支えの給油路16cに連通する給油路3
3aを有している。
【0003】図8(a),(b)は上記オルダム継手に使用
されるオルダムリング24bの平面図及び側面図を示し
たものであり、60はオルダムアーム24a、オルダム
キー24cを連結するツメ、58はツメ60を支持する
円形状のリング部である。
されるオルダムリング24bの平面図及び側面図を示し
たものであり、60はオルダムアーム24a、オルダム
キー24cを連結するツメ、58はツメ60を支持する
円形状のリング部である。
【0004】次に、上記スクロール流体装置の動作につ
いて説明する。吸気口15を真空容器14に接続し、モ
ータ11を駆動させると、回転軸11a、軸部18aを
介して駆動スクロール18が回転するとともに、オルダ
ム継手24を介して従動スクロール21が偏心回転す
る。そして、各スクロール18、21の回転により圧縮
室Aで圧縮された気体は排気通路29を介して上部ケー
シング12内に排出される。一方、上記ポンプ作用によ
り真空容器14内の気体は吸気口15→吸気通路12a
→下部ケーシング16を経て、各スクロール18、21
間の圧縮室A内へと吸込まれ、上記した様に上部ケーシ
ング12内へ排出される。また、上部ケーシング12内
の気体は排気口13を介して機体外へと排気される。
いて説明する。吸気口15を真空容器14に接続し、モ
ータ11を駆動させると、回転軸11a、軸部18aを
介して駆動スクロール18が回転するとともに、オルダ
ム継手24を介して従動スクロール21が偏心回転す
る。そして、各スクロール18、21の回転により圧縮
室Aで圧縮された気体は排気通路29を介して上部ケー
シング12内に排出される。一方、上記ポンプ作用によ
り真空容器14内の気体は吸気口15→吸気通路12a
→下部ケーシング16を経て、各スクロール18、21
間の圧縮室A内へと吸込まれ、上記した様に上部ケーシ
ング12内へ排出される。また、上部ケーシング12内
の気体は排気口13を介して機体外へと排気される。
【0005】図9はオルダム継手24の回転動作を説明
したものである。駆動スクロール18が回転するとそれ
に連結されたオルダムアーム24aを介してオルダムリ
ング24bへ動力が伝達され、オルダムリング24bよ
りオルダムキー24cが連結された従動スクロール21
に回転力が伝達される。なお、図9では各スクロール1
8、21が0度から180度まで回転する様子を表わし
ている。以上のような回転運動の際、オルダムリング2
4bのツメ60には、オルダムアーム24aから動力伝
達によるモータトルク荷重が働き、オルダムキー24c
からは回転駆動に対する反力が働く。
したものである。駆動スクロール18が回転するとそれ
に連結されたオルダムアーム24aを介してオルダムリ
ング24bへ動力が伝達され、オルダムリング24bよ
りオルダムキー24cが連結された従動スクロール21
に回転力が伝達される。なお、図9では各スクロール1
8、21が0度から180度まで回転する様子を表わし
ている。以上のような回転運動の際、オルダムリング2
4bのツメ60には、オルダムアーム24aから動力伝
達によるモータトルク荷重が働き、オルダムキー24c
からは回転駆動に対する反力が働く。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のスクロール流体
装置は以上のように構成されているので、駆動スクロー
ル18、従動スクロール21が回転する際に、オルダム
リング24bのツメ60には、回転トルク伝達のための
オルダムアーム24aが摺動するため、円滑な動力伝達
のためには潤滑油等が必要となっていた。また、オルダ
ムリングのツメ60には、従動スクロール側と連結する
ためのオルダムキー24cがはめ込まれており、このキ
ー24cより反力が働くため、リング、キー等継手の構
成部品にある程度の強度が必要とされていた。
装置は以上のように構成されているので、駆動スクロー
ル18、従動スクロール21が回転する際に、オルダム
リング24bのツメ60には、回転トルク伝達のための
オルダムアーム24aが摺動するため、円滑な動力伝達
のためには潤滑油等が必要となっていた。また、オルダ
ムリングのツメ60には、従動スクロール側と連結する
ためのオルダムキー24cがはめ込まれており、このキ
ー24cより反力が働くため、リング、キー等継手の構
成部品にある程度の強度が必要とされていた。
【0007】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたものでオルダム継手のトルク伝達を磁
性体で構成されたプレートの反発力で行い、非接触の同
期回転を得ることを目的としている。
るためになされたものでオルダム継手のトルク伝達を磁
性体で構成されたプレートの反発力で行い、非接触の同
期回転を得ることを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係るスクロー
ル流体機械は、双方が共働して圧縮室を形成する互いに
偏心して同期回転をする一対のスクロール、上記圧縮室
の上部に位置し回転軸を介して上記スクロールのうち一
方を駆動するモータを備えたものにおいて、スクロール
を同期駆動するために、上記スクロールのうち一方に磁
性体で構成された駆動プレートともう一方のスクロール
に磁性体で構成された従動プレートからなる磁気継手を
取り付け、上記駆動プレートと従動プレートの同極部分
を相対向させて、駆動プレートと従動プレート間の磁気
反発力によりスクロールを同期回転させるようにした。
ル流体機械は、双方が共働して圧縮室を形成する互いに
偏心して同期回転をする一対のスクロール、上記圧縮室
の上部に位置し回転軸を介して上記スクロールのうち一
方を駆動するモータを備えたものにおいて、スクロール
を同期駆動するために、上記スクロールのうち一方に磁
性体で構成された駆動プレートともう一方のスクロール
に磁性体で構成された従動プレートからなる磁気継手を
取り付け、上記駆動プレートと従動プレートの同極部分
を相対向させて、駆動プレートと従動プレート間の磁気
反発力によりスクロールを同期回転させるようにした。
【0009】また、回転位置による駆動プレートと従動
プレートの反発面を広くするため、駆動プレートの幅を
従動プレートの幅より広くしたものである。
プレートの反発面を広くするため、駆動プレートの幅を
従動プレートの幅より広くしたものである。
【0010】
【作用】この発明におけるスクロール流体装置は、偏心
回転トルク伝達を磁性体で構成された一対のプレートの
反発力で行うようにしたので、無潤滑で運転することが
でき、また継手構造の簡略化、強度化を図ることができ
る。
回転トルク伝達を磁性体で構成された一対のプレートの
反発力で行うようにしたので、無潤滑で運転することが
でき、また継手構造の簡略化、強度化を図ることができ
る。
【0011】
実施例1.図1はこの発明の実施例1に係るスクロール
流体装置を示す全体図である。図において、11は駆動
用のモータ、11aはモータの回転軸、12は上部ケー
シングであり、内部に排気室Bが構成され、上側一方に
排気口13が他方に真空容器14と連結する吸気口15
が装着されている。12aは上端が吸気口15と連通す
る吸気通路、12bは上部ケーシング12内の軸受支
え、16は上部ケーシング12の下部に結合された下部
ケーシング、16aは下部ケーシング16上端に形成さ
れた軸受支え、17は下部カバーである。18は下部ケ
ーシング16内に配置される駆動スクロールで、その軸
部18aが下部ケーシング16及び上部ケーシング12
に軸受20,23を介して回転自在に支承されている。
また、21は駆動スクロール18と協働して圧縮室Aを
構成する従動スクロールで、その軸部21aが下部カバ
ー17に軸受22を介し、駆動スクロール18の軸心に
対して偏心した位置に回転自在に支承されている。な
お、25はカップリング、25aはファン、29は排気
通路、30は潤滑油、33はベーンポンプである。
流体装置を示す全体図である。図において、11は駆動
用のモータ、11aはモータの回転軸、12は上部ケー
シングであり、内部に排気室Bが構成され、上側一方に
排気口13が他方に真空容器14と連結する吸気口15
が装着されている。12aは上端が吸気口15と連通す
る吸気通路、12bは上部ケーシング12内の軸受支
え、16は上部ケーシング12の下部に結合された下部
ケーシング、16aは下部ケーシング16上端に形成さ
れた軸受支え、17は下部カバーである。18は下部ケ
ーシング16内に配置される駆動スクロールで、その軸
部18aが下部ケーシング16及び上部ケーシング12
に軸受20,23を介して回転自在に支承されている。
また、21は駆動スクロール18と協働して圧縮室Aを
構成する従動スクロールで、その軸部21aが下部カバ
ー17に軸受22を介し、駆動スクロール18の軸心に
対して偏心した位置に回転自在に支承されている。な
お、25はカップリング、25aはファン、29は排気
通路、30は潤滑油、33はベーンポンプである。
【0012】本実施例では、図4に示すように、上記駆
動スクロール18において、スクロール台板18bに駆
動スクロール板18sが固定されると共に、このスクロ
ール板18sの外周4ヵ所に磁性体で構成される駆動プ
レート70が設置されている。同様に、従動スクロール
21側には、スクロール台板21bに従動スクロール板
21sが固定されていると共に、上記駆動プレート70
に平行に対向した一対の従動プレート71が設けられ、
この従動プレート71は駆動プレート70と同じ着磁パ
ターンの磁性体で構成されている。また図4(a)(b)に
は、駆動プレート70と従動プレート71の着磁パター
ンの例が示され、各プレート70,71は上下方向に2
分割以上に構成し、駆動プレート70と従動プレート7
1の対向する部分を同一極に構成する。図4(a)は各プ
レートを上下二分割構成にして上部をN極、下部をS極
としたものであり、図4bは三分割構成にして上部から
S極、N極、S極に着磁したものである。
動スクロール18において、スクロール台板18bに駆
動スクロール板18sが固定されると共に、このスクロ
ール板18sの外周4ヵ所に磁性体で構成される駆動プ
レート70が設置されている。同様に、従動スクロール
21側には、スクロール台板21bに従動スクロール板
21sが固定されていると共に、上記駆動プレート70
に平行に対向した一対の従動プレート71が設けられ、
この従動プレート71は駆動プレート70と同じ着磁パ
ターンの磁性体で構成されている。また図4(a)(b)に
は、駆動プレート70と従動プレート71の着磁パター
ンの例が示され、各プレート70,71は上下方向に2
分割以上に構成し、駆動プレート70と従動プレート7
1の対向する部分を同一極に構成する。図4(a)は各プ
レートを上下二分割構成にして上部をN極、下部をS極
としたものであり、図4bは三分割構成にして上部から
S極、N極、S極に着磁したものである。
【0013】上記のように構成されたスクロール流体装
置の磁気継手の動作を図2について説明する。駆動モー
タ11の回転力が回転軸11a及び駆動軸18bを介し
て駆動スクロール18に伝達されると、図2の矢印R方
向に駆動プレート70が回転する。そして、駆動プレー
ト70と従動プレート71間で発生する磁気反発力によ
り、駆動プレート70から従動プレート71に力が加わ
り従動プレート71も同じR方向に回転する。その結
果、駆動スクロール18から従動スクロール21に同期
回転トルクが伝達される。
置の磁気継手の動作を図2について説明する。駆動モー
タ11の回転力が回転軸11a及び駆動軸18bを介し
て駆動スクロール18に伝達されると、図2の矢印R方
向に駆動プレート70が回転する。そして、駆動プレー
ト70と従動プレート71間で発生する磁気反発力によ
り、駆動プレート70から従動プレート71に力が加わ
り従動プレート71も同じR方向に回転する。その結
果、駆動スクロール18から従動スクロール21に同期
回転トルクが伝達される。
【0014】更に、図3の拡大図について詳細を説明す
る。図3(a)の位置において、駆動プレート70a及び
従動プレート71aの相対向する面M,Nが接近するこ
とにより、この対向面M,N間に磁気反発力が発生し、
駆動プレート70aが矢印R方向に回転すると従動プレ
ート71aも駆動プレート70aに押されて矢印R方向
に回転する。なお図3(a)の回転位置では、駆動プレー
ト70aと従動プレート71aの対向面M,Nがほぼ重
なり合っているので約100%の反発力が発生する。ま
た、回転伝達部の反対側のプレート70c,71c間で
も同じ反発力が発生し、これらの力の釣合により駆動プ
レート70及び従動プレート71を安定した状態に保持
する。図3(b)は更に回転した状態を示す。この回転位
置では駆動プレート70aと従動プレート71aの対向
面M,N間にズレが発生し、磁気反発力は図5に示す均
等プレートの線X(一点鎖線)の様に変化する。更に回転
して図3(c)に示す回転位置にくると、次に近接する駆
動プレート70b,71bにより回転トルクが伝達され
る。以上のようにして、駆動スクロール18から従動ス
クロール21へ同期回転トルクが伝達されるのである。
る。図3(a)の位置において、駆動プレート70a及び
従動プレート71aの相対向する面M,Nが接近するこ
とにより、この対向面M,N間に磁気反発力が発生し、
駆動プレート70aが矢印R方向に回転すると従動プレ
ート71aも駆動プレート70aに押されて矢印R方向
に回転する。なお図3(a)の回転位置では、駆動プレー
ト70aと従動プレート71aの対向面M,Nがほぼ重
なり合っているので約100%の反発力が発生する。ま
た、回転伝達部の反対側のプレート70c,71c間で
も同じ反発力が発生し、これらの力の釣合により駆動プ
レート70及び従動プレート71を安定した状態に保持
する。図3(b)は更に回転した状態を示す。この回転位
置では駆動プレート70aと従動プレート71aの対向
面M,N間にズレが発生し、磁気反発力は図5に示す均
等プレートの線X(一点鎖線)の様に変化する。更に回転
して図3(c)に示す回転位置にくると、次に近接する駆
動プレート70b,71bにより回転トルクが伝達され
る。以上のようにして、駆動スクロール18から従動ス
クロール21へ同期回転トルクが伝達されるのである。
【0015】実施例2.上記実施例1では、駆動側と従
動側が均等な形状のプレートで構成されているため、図
5の均等プレートの反発力線Xに示したように、回転位
置によってプレート間の磁気反発力が減少する。そこ
で、本実施例2ではこの反発力の減少を抑えるため、図
6に示すように駆動プレート80の径方向長さを従動プ
レート81よりも大きくする。この様に構成すると、図
3(c)に示した次のプレートの近接位置まで、駆動プレ
ート80と従動プレート81の対向面積が減少すること
なく、図5の駆動プレート長さを増加した反発力線Y
(実線)に示すように、反発力の減少を抑えることがで
き、安定した同期回転トルクを得られるようになる。
動側が均等な形状のプレートで構成されているため、図
5の均等プレートの反発力線Xに示したように、回転位
置によってプレート間の磁気反発力が減少する。そこ
で、本実施例2ではこの反発力の減少を抑えるため、図
6に示すように駆動プレート80の径方向長さを従動プ
レート81よりも大きくする。この様に構成すると、図
3(c)に示した次のプレートの近接位置まで、駆動プレ
ート80と従動プレート81の対向面積が減少すること
なく、図5の駆動プレート長さを増加した反発力線Y
(実線)に示すように、反発力の減少を抑えることがで
き、安定した同期回転トルクを得られるようになる。
【0016】上記実施例では駆動プレート及び従動プレ
ートで構成される磁気継手を4ヵ所に配置した場合を示
したが、3ヵ所以上に配置すれば同一の効果が得られ
る。なお、磁気継手の数を増やすことにより、1ヵ所の
磁気継手がトルクを伝達する回転範囲が減少してスムー
ズな同期回転が得られる。
ートで構成される磁気継手を4ヵ所に配置した場合を示
したが、3ヵ所以上に配置すれば同一の効果が得られ
る。なお、磁気継手の数を増やすことにより、1ヵ所の
磁気継手がトルクを伝達する回転範囲が減少してスムー
ズな同期回転が得られる。
【0017】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば駆動側
スクロールに磁性体で構成された駆動プレートと、従動
側スクロールにそれに対向して同じく磁性体で構成され
た従動プレートを備え、この駆動プレート及び従動プレ
ートにより磁気継手の役割を果すことにより、オルダム
継手部を無潤滑で運転できるという効果がある。
スクロールに磁性体で構成された駆動プレートと、従動
側スクロールにそれに対向して同じく磁性体で構成され
た従動プレートを備え、この駆動プレート及び従動プレ
ートにより磁気継手の役割を果すことにより、オルダム
継手部を無潤滑で運転できるという効果がある。
【図1】この発明の実施例1に係るスクロール流体装置
を示す部分断面図である。
を示す部分断面図である。
【図2】実施例1に係る磁気継手の動作を示す平面図で
ある。
ある。
【図3】実施例1に係る磁気継手の詳細な動作を示す拡
大平面図である。
大平面図である。
【図4】磁気継手を構成する駆動、従動プレートの着磁
パターンを示す部分断面図である。
パターンを示す部分断面図である。
【図5】プレート間の回転による反発力の変化を示す図
である。
である。
【図6】実施例2に係る磁気継手の動作を示す平面図で
ある。
ある。
【図7】従来のスクロール流体装置の断面図である。
【図8】従来のオルダム継手のリングを示す平面図及び
断面図である。
断面図である。
【図9】従来のオルダム継手の回転動作を示す平面図で
ある。
ある。
11 駆動モータ 11a 回転軸 18 駆動スクロール 21 従動スクロール 70 駆動プレート 71 従動プレート 80 駆動プレート 81 従動プレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04C 18/02 311
Claims (2)
- 【請求項1】 双方が協働して圧縮室を形成し互いに偏
心して同期回転を行う一対のスクロール、上記スクロー
ルのうち一方を回転駆動するモータを有するスクロール
流体装置において、上記駆動側スクロールに磁性体で構
成された駆動プレートを、従動側のスクロールに同じく
磁性体で構成された従動プレートを設置し、上記駆動プ
レートと従動プレートの同極部分を相対向させて、駆動
プレートと従動プレート間の磁気反発力によりスクロー
ルを同期回転させるスクロール流体装置。 - 【請求項2】 駆動プレートの径方向幅が従動プレート
より広くなるように磁気継手を形成し、駆動プレートと
従動プレートの反発面を広くしたことを特徴とする請求
項1記載のスクロール流体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05957293A JP3231128B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | スクロール流体装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP05957293A JP3231128B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | スクロール流体装置 |
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Family Applications (1)
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1993
- 1993-02-23 JP JP05957293A patent/JP3231128B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH06249162A (ja) | 1994-09-06 |
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