JPH0359355A - Scroll type fluid device and air conditioner - Google Patents
Scroll type fluid device and air conditionerInfo
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- JPH0359355A JPH0359355A JP19715489A JP19715489A JPH0359355A JP H0359355 A JPH0359355 A JP H0359355A JP 19715489 A JP19715489 A JP 19715489A JP 19715489 A JP19715489 A JP 19715489A JP H0359355 A JPH0359355 A JP H0359355A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、両歯スクロールを備えたスクロール型流体装
置及び該スクロール型流体装置を用いたエアーサイクル
式の空気調和装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a scroll-type fluid device equipped with a double-toothed scroll and an air cycle type air conditioner using the scroll-type fluid device.
(従来の技術)
従来、空気調和装置は冷媒を圧縮及び膨張させて冷凍サ
イクルを構成し、該冷媒と空気とを熱交換して空気調和
を行っていたが、近年、冷媒を用いずに空気を直接圧縮
及び膨張させて冷凍サイクルを構成するエアーサイクル
式の空気調和装置が開発されている。(Prior art) Conventionally, air conditioners compress and expand a refrigerant to form a refrigeration cycle, and perform air conditioning by exchanging heat between the refrigerant and air. An air cycle type air conditioner has been developed that directly compresses and expands the air to form a refrigeration cycle.
このエアーサイクル式の空気調和装置には、“エアコン
ビジネス” (1979年2月15日号)“省エネ時代
の命題”に開示されているように、ケーシング内に複数
のベーンを備えたロータを収納して成るロータリベーン
式流体装置を用い、該ロータリベーン式流体装置に熱交
換器を接続したものがある。そして、上記ロータリベー
ン式流体装置はロータの1回転中における略可半部が圧
縮機構に、他の略可半部が膨張機構に構成されており、
上記ロータを回転させて室内空気を圧縮機構に吸込み、
高温高圧空気に圧縮した後、熱交換器に流して熱交換し
、低温の高圧空気にして膨張機構に導き、膨張させて低
温低圧の空調空気にして室内に吹出すようにしている。This air cycle type air conditioner has a rotor with multiple vanes housed in the casing, as disclosed in "Air Conditioner Business" (February 15, 1979 issue), "Propositions for the Energy Saving Era". There is a rotary vane type fluid device using a rotary vane type fluid device, and a heat exchanger is connected to the rotary vane type fluid device. In the rotary vane type fluid device, an approximately half portion of the rotor during one rotation is configured as a compression mechanism, and the other approximately half portion is configured as an expansion mechanism,
Rotate the rotor to draw indoor air into the compression mechanism.
After it is compressed into high-temperature, high-pressure air, it is passed through a heat exchanger for heat exchange, converted into low-temperature high-pressure air, and introduced into an expansion mechanism, where it is expanded to become low-temperature, low-pressure conditioned air and blown into the room.
(発明が解決しようとする課題)
上述したエアーサイクル式の空気調和装置においては、
ロータリベーン式流体装置を用いているために、ベーン
の先端面がケーシング内周面を常時摺接して移動するこ
とになる。(Problem to be solved by the invention) In the air cycle type air conditioner described above,
Since a rotary vane type fluid device is used, the tip end surface of the vane always moves in sliding contact with the inner circumferential surface of the casing.
しかしながら、これではベーンの先端が摩耗し易く、特
に、潤滑が困難であるため、ベーンの寿命が短いという
問題がある。従って、メンテナンスを頻繁に行う必要が
あり、実用面で問題があった。However, this has the problem that the tip of the vane is easily worn out, and in particular, the life of the vane is short because lubrication is difficult. Therefore, frequent maintenance is required, which poses a practical problem.
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、摺接力を
小さくすることにより、長期間メンテナンスを不要とし
、実用上の問題を解消することを目的とするものである
。The present invention has been made in view of the above, and aims to eliminate the need for long-term maintenance and solve practical problems by reducing the sliding contact force.
(課題を解決するための手段)
上記目的を遠戚するために、本発明が講じた手段は、両
歯スクロールを用いて圧縮手段と膨張手段を構成するこ
とにより、スラス、ト方向力をバランスさせて摺接力を
小さくするようにしたものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the means taken by the present invention is to balance thrust and direction forces by configuring compression means and expansion means using double-toothed scrolls. This is to reduce the sliding contact force.
具体的に、第1図に示すように、請求項(1)に係る発
明が講じた手段は、先ず、基板(31)の前面に渦巻状
の第1固定ラップ(32)が立設されて成る第1固定ス
クロール(3)と基板(41)の前面に渦巻状の第2固
定ラップ(42)が立設されて成る第2固定スクロール
(4)とが所定間隔を存して互いに前面を対面させて並
設される一方、基板(51)の両面に渦巻状の第1可動
ラップ(52)と第2可動ラップ(53)とが立設され
て成る可動スクロール(5)が上記両固定スクロール(
3)、(4)間に第1可動ラップ(52)を第1固定ラ
ップ(32)に、第2可動ラップ(53)を第2固定ラ
ップ(42)にそれぞれ鴎合して並設されている。そし
て、上記可動スクロール(5)の中心が両固定スクロー
ル(3)。Specifically, as shown in FIG. 1, the means taken by the invention according to claim (1) is that first, a spiral first fixing wrap (32) is erected on the front surface of the substrate (31). A first fixed scroll (3) consisting of a substrate (41) and a second fixed scroll (4) consisting of a spiral second fixed wrap (42) erected on the front surface of a substrate (41) are spaced apart from each other by a predetermined distance. A movable scroll (5) is provided with a first movable wrap (52) and a second movable wrap (53) in a spiral shape on both sides of a substrate (51), which are arranged in parallel and facing each other. scroll(
Between 3) and (4), the first movable wrap (52) is attached to the first fixed wrap (32), and the second movable wrap (53) is attached to the second fixed wrap (42) and arranged in parallel. There is. The center of the movable scroll (5) is both fixed scrolls (3).
(4)の中心より偏心し且つ可動スクロール(5)が自
転することなく公転するように該可動スクロール(5)
を支持する支持手段(6)が設けられると共に、上記可
動スクロール(5)を公転駆動させる駆動手段(7)が
設けられている。更に、上記第1固定スクロール(3)
と可動スクロール(5)との間には、両ラップ(32)
、 (52)の外側に吸込口(25)が、中央部に吐
出口(26)がそれぞれ開口されて該吸込口(25)よ
り流入した流体を両ラップ(32)、 (52)間で
圧縮する圧縮手段(21)が構成されている。加えて、
上記第2固定スクロール(4)と可動スクロール(5)
との間には、両ラップ(42)。The movable scroll (5) is eccentric from the center of (4) and so that the movable scroll (5) revolves without rotating.
A support means (6) for supporting the movable scroll (5) is provided, and a drive means (7) for revolving the movable scroll (5) is provided. Furthermore, the first fixed scroll (3)
There are both wraps (32) between the and the movable scroll (5).
A suction port (25) is opened on the outside of (52), and a discharge port (26) is opened in the center, and the fluid flowing in from the suction port (25) is compressed between both wraps (32) and (52). Compression means (21) is configured. In addition,
The second fixed scroll (4) and the movable scroll (5)
Between them are both wraps (42).
(53)の中央部に吸込口(27)が、外側に吐出口(
28)がそれぞれ開口されて該吸込口(27)より流入
した流体を両ラップ(42)、 (53)間で膨張さ
せる膨張手段(22)が構成されたスクロール型流体装
置である。(53) has a suction port (27) in the center and a discharge port (27) on the outside.
28) are opened, and an expansion means (22) is configured to expand the fluid flowing in from the suction port (27) between the wraps (42) and (53).
また、請求項(2)に係る発明が講じた手段は、上記請
求項(1)記載のスクロール型流体装置における圧縮手
段(21)の吸込口(25)及び膨張手段(22)の吐
出口(28)がそれぞれ室内に連通される一方、圧縮手
段(21)の吐出口(26)及び膨張手段(22)の吸
込口(27)にそれぞれエアー配管(13)、(13)
の一端が接続され、該両エアー配管(13)、(13)
の他端がそれぞれ熱交換器(12)に接続されて構成し
た空気調和装置である。Further, the means taken by the invention according to claim (2) are the suction port (25) of the compression means (21) and the discharge port ( 28) are connected to the room, while air pipes (13) and (13) are connected to the discharge port (26) of the compression means (21) and the suction port (27) of the expansion means (22), respectively.
One end of the air pipes (13) and (13) are connected to each other.
The air conditioner is constructed such that the other end thereof is connected to a heat exchanger (12).
(作用)
上記構成により、請求項(1)に係る発明では、駆動手
段(7)を駆動すると、可動スクロール(5)は支持手
段(6)によって両固定スクロール(3)(4)の中心
より偏心して支持されると共に、自転が阻止されている
ので、該可動スクロール(5)は両固定スクロール(3
)、 (4)に対して該固定スクロール(3)、
(4)の中心を中心して公転運動のみを行う。(Function) With the above configuration, in the invention according to claim (1), when the driving means (7) is driven, the movable scroll (5) is moved from the center of both fixed scrolls (3) and (4) by the supporting means (6). Since the movable scroll (5) is eccentrically supported and prevented from rotating, the movable scroll (5) is supported eccentrically and is prevented from rotating.
), for (4), the fixed scroll (3),
(4) Performs only orbital motion around the center.
そして、この可動スクロール(5)における基板(51
)の片側には圧縮手段(21)が、他の片側には膨張手
段(22)が構成されているので、可動スクロール(5
)の公転によって圧縮手段(21)における両ラップ(
32)、 (52)間には圧縮室(23)が該ラップ
(32)、(52)の外側より形成され、中央に移動し
つつ収縮する一方、上記膨張手段(23)における両ラ
ップ(42)、 (53)間には膨張室(24)が該
ラップ(42)、(53)の中央より形成され、外側に
移動しつつ膨張する。The substrate (51) in this movable scroll (5)
), the compression means (21) is constructed on one side, and the expansion means (22) is constructed on the other side.
) in the compression means (21) due to the revolution of both wraps (
A compression chamber (23) is formed between the wraps (32) and (52) from the outside of the wraps (32) and (52), and contracts while moving to the center, while both wraps (42) in the expansion means (23) ) and (53), an expansion chamber (24) is formed from the center of the wraps (42) and (53), and expands while moving outward.
この圧縮及び膨張作用により、請求項(2)に係る発明
では、室内空気が吸込口(25)を経て圧縮室(23)
に流入し、高温高圧の空気に圧縮されて吐出口(26)
より吐出し、エアー配管(13)を介して熱交換器(1
2)に流れる。その後、該熱交換器(12)において高
温高圧空気は外気等と熱交換して冷却され、低温高圧空
気になり、エアー配管(13)を介して膨張手段(22
)に導かれ、吸込口(27)より膨張室(24)に流入
し、低温低圧空気になって吐出口(28)より室内に吹
出すことになる。Due to this compression and expansion action, in the invention according to claim (2), indoor air passes through the suction port (25) and enters the compression chamber (23).
is compressed into high-temperature, high-pressure air and discharged through the outlet (26).
The air is discharged from the heat exchanger (1) via the air pipe (13).
Flows to 2). Thereafter, in the heat exchanger (12), the high-temperature, high-pressure air is cooled by exchanging heat with outside air, etc., and becomes low-temperature, high-pressure air, which is then passed through the air pipe (13) to the expansion means (22).
), the air flows into the expansion chamber (24) through the suction port (27), becomes low-temperature, low-pressure air, and is blown into the room through the discharge port (28).
(発明の効果)
従って、請求項(1)に係る発明によれば、可動スクロ
ール(5)の片側に圧縮手段(21)を、他の片側に膨
張手段(22)を構成するようにしたために、可動スク
ロール(5)のスラスト方向がバランスすることになり
、各ラップ(32)。(Effect of the invention) Therefore, according to the invention according to claim (1), the compression means (21) is formed on one side of the movable scroll (5) and the expansion means (22) is formed on the other side. , the thrust direction of the movable scroll (5) is balanced, and each wrap (32).
(42)、(52)、(53)の基板(31)。(42), (52), (53) substrate (31).
(41)、 (51)に対する押圧力を著しく軽減す
ることができるので、各ラップ(32)、(42)、・
・・の摺接力か小さくなり、先端部の摩耗を小さくする
ことができる。(41), (51) can be significantly reduced, so each wrap (32), (42),
The sliding contact force of ... can be reduced, and the wear of the tip can be reduced.
更に、上記公転スクロール(5)のスラスト方向力がバ
ランスすることにより、摩擦損失が少なく、また、メン
テナンスを長期間不要にすることができる一方、騒音及
び振動を低減することができる他、連続吐出であるので
、過圧縮などの影響が少なく、コンパクトで高速運転を
可能にすることができる。更にまた、上記膨張手段(2
2)で駆動力を回収することができることから、駆動手
段(7)の容量を小さくすることができ、省エネルギー
化を図ることができる。Furthermore, by balancing the thrust direction force of the revolving scroll (5), friction loss is reduced, maintenance is not required for a long period of time, noise and vibration are reduced, and continuous discharge is possible. Therefore, there is little influence of overcompression, etc., and it is possible to operate compactly and at high speed. Furthermore, the expansion means (2
Since the driving force can be recovered in step 2), the capacity of the driving means (7) can be reduced and energy saving can be achieved.
更に一方、請求項(′2Jに係る発明によれば、上述し
たスクロール型流体装置を用いているので、少ないメン
テナンスで空調動作を連続して行うことができることか
ら、冷媒を用いない冷凍サイクルで快適な空調を行うこ
とができる。Furthermore, according to the invention according to claim '2J, since the above-mentioned scroll type fluid device is used, air conditioning operation can be performed continuously with little maintenance, so that a refrigeration cycle that does not use refrigerant can be used comfortably. air conditioning.
(実施例)
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第1図及び第2図に示すように、(1)はエアーサイク
ル式の空気調和装置であって、空気を直接圧縮及び膨張
させて冷凍サイクルを構成しており、スクロール型流体
装置(1))に熱交換器(12)がエアー配管(13)
、 (13)によって接続されて構成されている。As shown in FIGS. 1 and 2, (1) is an air cycle type air conditioner, which directly compresses and expands air to configure a refrigeration cycle, and a scroll type fluid device (1). ) to the heat exchanger (12) and air piping (13)
, (13).
上記スクロール型流体装置(1))はケーシング(2)
内に第1固定スクロール(3)と第2固定スクロール(
4)と公転スクロール(5)とが上下方向に並設されて
構成され、該ケーシング(2)は偏平な矩形体に形成さ
れている。そして、上記第1固定スクロール(3)と公
転スクロール(5)の上半部とによって圧縮手段(21
)が、上記第2固定スクロール(4)と公転スクロール
(5)の下半部とによ・って膨張手段(22)がそれぞ
れ構成されている。The scroll type fluid device (1)) has a casing (2)
The first fixed scroll (3) and the second fixed scroll (
4) and a revolving scroll (5) are arranged vertically in parallel, and the casing (2) is formed into a flat rectangular body. The compression means (21) is compressed by the first fixed scroll (3) and the upper half of the revolving scroll (5).
), the second fixed scroll (4) and the lower half of the revolving scroll (5) each constitute an expansion means (22).
上記各固定スクロール(3)、(4)は、平板状に形成
された基板(31)、(41)の前面(第1固定スクロ
ール(3)では下面、第2固定スクロール(4)では上
面)に渦巻状(インボリュート曲線)の第1固定ラップ
(32)及び第2固定ラップ(42)が立設されて形成
されている。Each of the fixed scrolls (3) and (4) has a front surface (the lower surface for the first fixed scroll (3) and the upper surface for the second fixed scroll (4)) of the substrates (31) and (41) formed in a flat plate shape. A first fixed wrap (32) and a second fixed wrap (42) having a spiral shape (involute curve) are vertically arranged.
そして、上記各基板(31)、(41)はケーシング(
2)の上面板及び下面板を兼用し、また、第1固定ラッ
プ(32)と第2固定ラップ(42)とは、同一方向視
において、逆方向に巻回しており、上記各固定スクロー
ル(3)、 (4)は所定間隔を存して前面を互いに
対面させて上下に並設されている。Each of the boards (31) and (41) is connected to the casing (
2) serves as both an upper surface plate and a lower surface plate, and the first fixed wrap (32) and the second fixed wrap (42) are wound in opposite directions when viewed from the same direction, and each fixed scroll ( 3) and (4) are arranged vertically in parallel with a predetermined interval and their front faces facing each other.
上記可動スクロール(5)は、円板状に形成された基板
(51)の両面(上面及び下面)に渦巻状(インポリコ
ート曲線)の第1可動ラップ(52)と第2可動ラップ
(53)とが立設されて両歯スクロールに形成され、該
可動スクロール(5)は基板(51)が上記両固定スク
ロール(3)。The movable scroll (5) has a first movable wrap (52) and a second movable wrap (53) in a spiral shape (impoly coated curve) on both sides (upper and lower surfaces) of a disk-shaped substrate (51). ) are erected to form a double-toothed scroll, and the movable scroll (5) has a substrate (51) connected to both fixed scrolls (3).
(4)における各ラップ(32)、(42)の先端間に
位置して両固定スクロール(3)、 (5)間並設さ
れている。そして、上記第1可動ラップ(52)−と第
2可動ラップ(53)とは、同一方向視において、逆方
向に巻回しており、該第1可動ラップ(52)と第1固
定ラップ(32)とが、また、上記第2可動ラップ(5
3)と第2固定ラップ(42)とがそれぞれ口麿合され
ると共に、該各ラップ(32)、 (42)、 (
52)、 (53)は先端面が相対抗する各基板(3
1)、(41)。The fixed scrolls (3) and (5) are located between the ends of the wraps (32) and (42) in (4) and are arranged in parallel. The first movable wrap (52) and the second movable wrap (53) are wound in opposite directions when viewed from the same direction, and the first movable wrap (52) and the first fixed wrap (32) are wound in opposite directions. ), and the second movable wrap (5
3) and the second fixed wrap (42) are joined together, and the respective wraps (32), (42), (
52) and (53) are each substrate (3) whose tip surfaces are opposed to each other.
1), (41).
(51)に接するように設けられている。更に、上記各
ラップ(32)、 (42)、(52)。(51). Furthermore, each of the above wraps (32), (42), and (52).
(53)は喝合する各ラップ(32)、 (52)及
び(42)、 (53)間において側面にて多点接触
し、上記第1固定スクロール(3)と公転スクロール(
5)との基板(31)、 (51)間には両ラップ(
32)、 (52)によって圧縮手段(21)の圧縮
室(23)が形成される一方、上記第2固定スクロール
(4)と公転スクロール(5)との基板(41)、
(51)間には両ラップ(42)、(53)によって膨
張手段(22)の膨張室(24)が形成されている。(53) is in multi-point contact on the side between each of the interlocking laps (32), (52) and (42), (53), and the first fixed scroll (3) and the revolving scroll (
Both wraps (
32), while the compression chamber (23) of the compression means (21) is formed by (52), the substrate (41) of the second fixed scroll (4) and the revolving scroll (5),
An expansion chamber (24) of the expansion means (22) is formed between (51) by both wraps (42) and (53).
また、上記可動スクロール(5)は支持手段(6)によ
ってケーシング(2)に支持されており、該支持手段(
6)は2つのクランクシャフト(61)、 (61)
と2つの支持シャフト(62)(62)とがケーシング
(2)の4つの隅角部に対角線上に位置して設けられ、
該各シャフト(61)、 (62)に可動スクロール
(5)の基板(51)が連結されて構成されている。上
記各シャフト(61)、 (62)は、第3図にも示
すように、はぼ中央部がコ字状に屈折されて偏心軸部(
63)、(64)が形成されて構成される一方、上記ケ
ーシング(2)の上面板及び下面板を形成する各固定ス
クロール(3)、 (4)の基板(31)、 (4
1)には支持用ボス(33)。Further, the movable scroll (5) is supported by the casing (2) by a support means (6), and the movable scroll (5) is supported by the support means (6).
6) is two crankshafts (61), (61)
and two support shafts (62) (62) are provided diagonally at four corners of the casing (2),
A base plate (51) of a movable scroll (5) is connected to each of the shafts (61) and (62). As shown in FIG. 3, each of the above-mentioned shafts (61) and (62) has an eccentric shaft portion (
63), (64) are formed, while the substrates (31), (4) of each fixed scroll (3), (4) forming the upper and lower plates of the casing (2) are formed.
1) has a supporting boss (33).
(43)が形成され、上記各シャフト(61)。(43) is formed, and each of the above-mentioned shafts (61).
(62)の上部及び下部がボス(33)、 (43)
に軸受(65)、 (65)、・・・を介して上下方
向に回転自在に嵌挿支持されている。そして、上記偏心
軸部(63)、 (64)には可動スクロール(5)
の基板(51)に形成された4つのフランジ(54)、
(54)、・・・が軸受(65)、(65)、・・・を
介して回転自在に連結され、上記可動スクロール(5)
は該可動スクロール(5)の中心が両固定スクロール(
3)、 (4)の中心より偏心すると共に、該可動ス
クロール(5)が自転することなく両固定スクロール(
3)、(4)に公転のみ行うように支持されている。The upper and lower parts of (62) are bosses (33) and (43).
are fitted and supported via bearings (65), (65), . . . so as to be rotatable in the vertical direction. A movable scroll (5) is attached to the eccentric shaft portions (63) and (64).
four flanges (54) formed on the substrate (51);
(54), ... are rotatably connected via bearings (65), (65), ..., and the movable scroll (5)
The center of the movable scroll (5) is located between both fixed scrolls (
3) and (4), and the movable scroll (5) does not rotate on its own axis and both fixed scrolls (
3) and (4), it is supported so that it only revolves.
更に、上記クランクシャフト(61)の下端部はケーシ
ング(2)外に延長され、該クランクシャフト(61)
の下部には駆動手段であるモータ(7)が取付けられて
いる。該モータ(7)のロータ(71)はクランクシャ
フト(61)に取付けられる一方、ステータ(72)は
モータケース(73)に取付けられ、該モータケース(
73)はケーシング(2)の下面に固定され、上記モー
タ(7)は可動スクロール(5)を公転駆動するように
構成されている。Furthermore, the lower end of the crankshaft (61) is extended outside the casing (2), and the crankshaft (61)
A motor (7) serving as a driving means is attached to the lower part of the . The rotor (71) of the motor (7) is attached to the crankshaft (61), while the stator (72) is attached to the motor case (73).
73) is fixed to the lower surface of the casing (2), and the motor (7) is configured to revolve the movable scroll (5).
一方、上記ケーシング(2)内には、第1固定スクロー
ル(3)と公転スクロール(5)との基板(31)、
(51)間及び第2固定スクロール(4)と公転スク
ロール(5)との基板(41)。Meanwhile, inside the casing (2), a substrate (31) for the first fixed scroll (3) and the revolving scroll (5),
(51) A substrate (41) between and between the second fixed scroll (4) and the revolving scroll (5).
(52)間に円筒状の隔壁(2a)が各ラップ(32)
、 (42)、・・・の外側に位置して設けられ、該
隔壁(2a)が圧縮手段(21)及び膨張手段(22)
の外周壁を形成している。そして、該圧縮手段(2■)
には吸込口(25)がケーシグ(2)の側面から隔壁(
2a)の内面に亘って形成されると共に、吐出口(26
)が第1固定スクロール(3)の載板(31)の中央部
に形成されている。また、上記膨張手段(22)には吸
込口(27)が第2固定スクロール(4)の基板(41
)の中央部に形成されると共に、吐出口(28)がケー
シング(2)の側面から隔壁(2a)の内面に亘って形
成されている。(52) A cylindrical partition (2a) between each wrap (32)
, (42), .
It forms the outer peripheral wall of. And the compression means (2■)
The suction port (25) is connected from the side of the casing (2) to the bulkhead (
2a) and is formed over the inner surface of the discharge port (26).
) is formed in the center of the mounting plate (31) of the first fixed scroll (3). Further, the expansion means (22) has a suction port (27) connected to the substrate (41) of the second fixed scroll (4).
), and a discharge port (28) is formed extending from the side surface of the casing (2) to the inner surface of the partition wall (2a).
更に、上記圧縮手段(21)の吸込口(25)及び膨張
手段(22)の吐出口(28)は室内に連通される一方
、該圧縮手段(21)の吐出口(26)及び膨張手段(
22)の吸込口(27)には上記エアー配管(13)、
(13)の一端が接続されており、該各エアー配管(1
B)、 (13)の他端が上記熱交換器(12)に接
続されている。Further, the suction port (25) of the compression means (21) and the discharge port (28) of the expansion means (22) are communicated with the interior of the room, while the discharge port (26) of the compression means (21) and the discharge port (28) of the expansion means (22) are communicated with each other.
The air pipe (13) is connected to the suction port (27) of 22).
(13) is connected to one end of each air pipe (13).
B), the other end of (13) is connected to the heat exchanger (12).
次に、この空気調和装置(1)の空調動作について説明
する。Next, the air conditioning operation of this air conditioner (1) will be explained.
そこで、先ず、スクロール型流体装置(1))の圧縮及
び膨張動作について第4図及び第5図に基づき説明する
。First, the compression and expansion operations of the scroll-type fluid device (1) will be explained based on FIGS. 4 and 5.
該スクロール型流体装置(1))の両モータ(7)、
(7)を駆動すると、クランクシャフト(61)、<
61)が回転し、可動スクロール(5)は支持手段(6
)によって自転が阻止されつつ、両固定スクロール(3
)、 (4)の中心を中心として該両固定スクロール
(3)、 (4)に対して公転運動のみ行うことにな
る。both motors (7) of the scroll-type fluid device (1));
When (7) is driven, the crankshaft (61), <
61) rotates, and the movable scroll (5) supports the support means (6
) to prevent rotation, while both fixed scrolls (3
), (4), the fixed scrolls (3), (4) only revolve around them.
この可動スクロール(5)の公転により、圧縮手段(2
1)においては、第4図(a)、(b)。This revolution of the movable scroll (5) causes the compression means (2
1), FIGS. 4(a) and (b).
(c)、 (d)に示すように、第1可動う・ツブ(
52)が右回転し、両ラップ(32)、(52)の外周
端(巻終り端)より圧縮室(23)が形成され、該圧縮
室(23〉が中央部(巻始め端)に向って渦巻状に移動
しつつ収縮し、上記側う・ノブ(32)、(52)の内
周端(巻始め端)より吐出口(26)に連通ずる。As shown in (c) and (d), the first movable knob (
52) rotates clockwise, a compression chamber (23) is formed from the outer peripheral end (end of winding) of both wraps (32) and (52), and the compression chamber (23> is directed toward the center (starting end of winding). It contracts while moving in a spiral shape, and communicates with the discharge port (26) from the inner peripheral end (winding start end) of the side knobs (32), (52).
一方、同時に膨張手段(22)においては、第5図(a
)、 (b)、 (c)、 (d)に示すように
、第1可動ラップ(53)は左回転し、両ラップ(42
)、 (53)の内周端(巻始め端)より膨張室(2
4)が形成され、該膨張室(24)か外側(巻終り端)
に向って渦巻状に移動しつつ膨張し、上記両ラップ(4
2)、 (53)の外周端(巻終り端)より吐出口(
28)に連通ずる。On the other hand, at the same time, in the expansion means (22), as shown in FIG.
), (b), (c), and (d), the first movable wrap (53) rotates to the left and both wraps (42
), (53) from the inner peripheral end (winding start end) of the expansion chamber (2
4) is formed, and the expansion chamber (24) or the outside (winding end)
It expands while moving in a spiral shape toward the above-mentioned both wraps (4
2), the discharge port (
28).
このスクロール型流体装置(1))の圧縮及び膨張動作
に基づき空調動作を説明する。The air conditioning operation will be explained based on the compression and expansion operations of this scroll type fluid device (1).
先ず、室内空気は圧縮手段(21)の駆動によって吸込
口(25)よりケーシング(2)内に流入して両ラップ
(32)、 (52)の外側より圧縮室(23)に流
入する。そして、上記室内空気は圧縮室(23)内で圧
縮されて高温高圧空気となり、吐出口(26)より吐出
してエアー配管(13)を流れ、熱交換器(12)に流
入する。First, indoor air flows into the casing (2) through the suction port (25) by driving the compression means (21), and then flows into the compression chamber (23) from outside of both wraps (32) and (52). The indoor air is compressed in the compression chamber (23) to become high-temperature, high-pressure air, which is discharged from the discharge port (26), flows through the air pipe (13), and flows into the heat exchanger (12).
その後、上記高温高圧空気は熱交換器(12)で外気等
と熱交換して冷却され、低温高圧空気となる。続いて、
この低温高圧空気はエアー配管〔13)を流れて膨張手
段(22)に導かれ、吸込口(27)よりケーシング内
に流入して両ラップ(42)、(53)の中央部より膨
張室(24)に流入する。そして、上記低温高圧空気は
膨張室(24)内で膨張して低温低圧空気となり、吐出
口(28)より空調空気として吹出される。Thereafter, the high-temperature, high-pressure air is cooled by exchanging heat with outside air or the like in a heat exchanger (12), and becomes low-temperature, high-pressure air. continue,
This low-temperature, high-pressure air flows through the air pipe [13], is guided to the expansion means (22), flows into the casing through the suction port (27), and enters the expansion chamber ( 24). The low-temperature, high-pressure air expands within the expansion chamber (24) to become low-temperature, low-pressure air, which is blown out from the discharge port (28) as conditioned air.
このエアーサイクルを繰り返して室内を空気調和する。This air cycle is repeated to condition the air in the room.
従って、このスクロール型流体装置(1))によれば、
可動スクロール(5)の片側に圧縮手段(21)を、他
の片側に膨張手段(22)を構成するようにしたために
、可動スクロール(5)のスラスト方向力(上下方向の
力)がバランスすることになり、各ラップ(32)、
(42)、 (52)、(53)の基板(31)、
(41)、(51)に対する押圧力を著しく軽減するこ
とができるので、各ラップ(32)、 (42)、・
・・の摺接力が小さくなり、先端部の摩耗を小さくする
ことができる。Therefore, according to this scroll type fluid device (1)),
Since the compression means (21) is configured on one side of the movable scroll (5) and the expansion means (22) is configured on the other side, the thrust direction force (vertical force) of the movable scroll (5) is balanced. Therefore, each lap (32),
(42), (52), (53) substrate (31),
(41), (51) can be significantly reduced, so each wrap (32), (42),
The sliding contact force of ... is reduced, and the wear of the tip can be reduced.
更に、上記公転スクロール(5)のスラスト方向力がバ
ランスすることにより、摩擦損失が少なく、また、メン
テナンスを長期間不要にすることができる一方、騒音及
び振動を低減することができる他、連続吐出であるので
、過圧縮などの影響が少なく、コンパクトで高速運転を
可能にすることができる。更にまた、上記膨張手段(2
2)で駆動力を回収することができることから、モータ
(7)の容量を小さくすることができ、省エネルギー化
を図ることができる。Furthermore, by balancing the thrust direction force of the revolving scroll (5), friction loss is reduced, maintenance is not required for a long period of time, noise and vibration are reduced, and continuous discharge is possible. Therefore, there is little influence of overcompression, etc., and it is possible to operate compactly and at high speed. Furthermore, the expansion means (2
Since the driving force can be recovered in step 2), the capacity of the motor (7) can be reduced and energy savings can be achieved.
更に一方、上記空気調和装置(1)によれば、上述した
スクロール型流体装置(1))を用いているので、少な
いメンテナンスで空調動作を連続して行うことができる
ことから、冷媒を用いない冷凍サイクルで快適な空調を
行うことができる。Furthermore, according to the above-mentioned air conditioner (1), since the above-mentioned scroll-type fluid device (1)) is used, air conditioning operation can be performed continuously with little maintenance, so refrigeration without using refrigerant is possible. Comfortable air conditioning can be achieved through cycles.
尚、本実施例においてはエアーサイクル式の空気調和装
置(1)について説明したが、本発明のスクロール型流
体装置(1))は他の装置に適用してもよい。In this embodiment, an air cycle type air conditioner (1) has been described, but the scroll type fluid device (1)) of the present invention may be applied to other devices.
また、本実施例の空気調和装置(1)は室内空気を直接
に吸込み、室内に直接吹出すようにしたが、圧縮手段(
21)の吸込口(25)及び膨張手段(22)の吐出口
(28)を室内熱交換器などに接続して2次空気などを
冷却するようにしてもよい。In addition, although the air conditioner (1) of this embodiment directly sucks indoor air and blows it out directly into the room, the compression means (1)
The suction port (25) of 21) and the discharge port (28) of the expansion means (22) may be connected to an indoor heat exchanger or the like to cool the secondary air or the like.
また、支持手段(6)は実施例のものに限られず、可動
スクロール(5)を偏心させ且つ自転しないように支持
するものであればよい。Further, the supporting means (6) is not limited to the one in the embodiment, and may be any means as long as it supports the movable scroll (5) eccentrically and so as not to rotate.
また、駆動手段は2つのモータ(7)、 (7)を用
いたが、1つのモータ(7)を用い、他のクランクシャ
フト(61)にはベルト等で連結するようにしてもよい
。Further, although two motors (7), (7) are used as the driving means, one motor (7) may be used and connected to the other crankshaft (61) by a belt or the like.
図面は本発明の一実施例を示しており、第1図はスクロ
ール型流体装置を断面にして示す空気調和装置の構成図
、第2図はスクロール型流体装置の断面平面図、第3図
は支持シャフトを示す断面側面図である。第4図(a)
、(b)、(c)。
(d)は圧縮手段の圧縮動作を示す説明図、第5図(a
)、(b)、 (c)、(d)は膨張手段の膨張動作
を示す説明図である。
(1)・・・空気調和装置
(2)・・・ケーシング
(3)、 (4)・・・固定スクロール(5)・・・
可動スクロール
(6)・・・支持手段
(7)・・・モータ
(1))・・・スクロール型流体装置
(12)・・・熱交換器
(13)・・・エアー配管
(21)・・・圧縮手段
(22)・・・膨張手段
(25)、(27)・・・吸入口
(26)、 (2g)・・・吐出口
(31)、(41)、(51)・・・基板(32)、(
42)、(52)、(53)・・・ラップ
特 許 出 願 人 ダイキン工業株式会社ばか2名
(1)・空気jlI#rIsIM
(2)・ケーシング
+31. (4) ・・固定スクロール(5)・可
動スクロール
(6) ・支持手段
(7) ・モータ
(1)1・・・スクロール壱津体tag(12) ・・
熱交IIIM
(13)・・エアー配冑
(21)・圧誼手曖
(22)−・1)g1手段
(25)、 +27)・・吸入口
(26)、(28) ・吐出口
(31)、(41)、(51) ・基板(32)、(
42)、(52)、(53)・ラップ
第5図
第
図The drawings show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a configuration diagram of an air conditioner showing a scroll-type fluid device in cross section, FIG. 2 is a cross-sectional plan view of the scroll-type fluid device, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional side view showing the support shaft. Figure 4(a)
, (b), (c). (d) is an explanatory diagram showing the compression operation of the compression means, and FIG.
), (b), (c), and (d) are explanatory views showing the expansion operation of the expansion means. (1)...Air conditioner (2)...Casing (3), (4)...Fixed scroll (5)...
Movable scroll (6)...Support means (7)...Motor (1))...Scroll type fluid device (12)...Heat exchanger (13)...Air piping (21)...・Compression means (22)...Expansion means (25), (27)...Suction port (26), (2g)...Discharge port (31), (41), (51)...Substrate (32), (
42), (52), (53)...Wrap patent applicant Daikin Industries, Ltd. Two idiots (1)・Air jlI#rIsIM (2)・Casing+31. (4) ・Fixed scroll (5)・Movable scroll (6) ・Support means (7) ・Motor (1) 1 ・Scroll body tag (12) ・・
Heat exchanger IIIM (13)...Air distribution (21)/Pressure hand (22)--1) G1 means (25), +27)...Intake port (26), (28) -Discharge port (31) ), (41), (51) ・Substrate (32), (
42), (52), (53)・Lap Fig. 5 Fig.
Claims (2)
32)が立設されて成る第1固定スクロール(3)と基
板(41)の前面に渦巻状の第2固定ラップ(42)が
立設されて成る第2固定スクロール(4)とが所定間隔
を存して互いに前面を対面させて並設される一方、基板
(51)の両面に渦巻状の第1可動ラップ(52)と第
2可動ラップ(53)とが立設されて成る可動スクロー
ル(5)が上記両固定スクロール(3)、(4)間に第
1可動ラップ(52)を第1固定ラップ(32)に、第
2可動ラップ(53)を第2固定ラップ(42)にそれ
ぞれ噛合して並設され、 上記可動スクロール(5)の中心が両固定スクロール(
3)、(4)の中心より偏心し且つ可動スクロール(5
)が自転することなく公転するように該可動スクロール
(5)を支持する支持手段(6)が設けられると共に、
上記可動スクロール(5)を公転駆動させる駆動手段(
7)が設けられ、 上記第1固定スクロール(3)と可動スクロール(5)
との間には、両ラップ(32)、(52)の外側に吸込
口(25)が、中央部に吐出口(26)がそれぞれ開口
されて該吸込口(25)より流入した流体を両ラップ(
32)、(52)間で圧縮する圧縮手段(21)が構成
される一方、 上記第2固定スクロール(4)と可動スクロール(5)
との間には、両ラップ(42)、(53)の中央部に吸
込口(27)が、外側に吐出口(28)がそれぞれ開口
されて該吸込口(27)より流入した流体を両ラップ(
42)、(53)間で膨張させる膨張手段(22)が構
成されていることを特徴とするスクロール型流体装置。(1) A spiral first fixing wrap (
32) and a second fixed scroll (4) having a spiral second fixed wrap (42) erected on the front surface of the substrate (41) at a predetermined interval. A movable scroll comprising a first movable wrap (52) and a second movable wrap (53) in a spiral shape, which are arranged side by side with their front faces facing each other, and which are erected on both sides of a substrate (51). (5) connects the first movable wrap (52) to the first fixed wrap (32) and the second movable wrap (53) to the second fixed wrap (42) between the fixed scrolls (3) and (4). They are arranged side by side in mesh with each other, and the center of the movable scroll (5) is connected to both fixed scrolls (5).
3), eccentric from the center of (4) and movable scroll (5
) is provided with support means (6) that supports the movable scroll (5) so that it revolves without rotating, and
A driving means for revolving the movable scroll (5) (
7) are provided, the first fixed scroll (3) and the movable scroll (5).
A suction port (25) is opened on the outside of both wraps (32) and (52), and a discharge port (26) is opened in the center between the wraps (32) and (52), and the fluid flowing in from the suction port (25) is passed between both wraps. wrap(
32) and (52), a compression means (21) is configured between the second fixed scroll (4) and the movable scroll (5).
A suction port (27) is opened in the center of both wraps (42) and (53), and a discharge port (28) is opened on the outside between the wraps (42) and (53). wrap(
A scroll-type fluid device characterized in that an expansion means (22) is configured to expand between 42) and 53.
る圧縮手段(21)の吸込口(25)及び膨張手段(2
2)の吐出口(28)がそれぞれ室内に連通される一方
、圧縮手段(21)の吐出口(26)及び膨張手段(2
2)の吸込口(27)にそれぞれエアー配管(13)、
(13)の一端が接続され、該両エアー配管(13)、
(13)の他端がそれぞれ熱交換器(12)に接続され
ていることを特徴とする空気調和装置。(2) The suction port (25) of the compression means (21) and the expansion means (2) in the scroll-type fluid device according to claim (1).
The discharge ports (28) of the compression means (21) and the expansion means (2) are respectively communicated with the room.
Air piping (13) to the suction port (27) of 2),
(13), one end of which is connected to both air pipes (13),
(13) An air conditioner characterized in that the other ends are each connected to a heat exchanger (12).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1197154A JPH0737857B2 (en) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | Scroll type fluid device and air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1197154A JPH0737857B2 (en) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | Scroll type fluid device and air conditioner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0359355A true JPH0359355A (en) | 1991-03-14 |
| JPH0737857B2 JPH0737857B2 (en) | 1995-04-26 |
Family
ID=16369667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1197154A Expired - Fee Related JPH0737857B2 (en) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | Scroll type fluid device and air conditioner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737857B2 (en) |
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1989
- 1989-07-28 JP JP1197154A patent/JPH0737857B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH0737857B2 (en) | 1995-04-26 |
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