JPH0467600B2 - - Google Patents

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JPH0467600B2
JPH0467600B2 JP58241939A JP24193983A JPH0467600B2 JP H0467600 B2 JPH0467600 B2 JP H0467600B2 JP 58241939 A JP58241939 A JP 58241939A JP 24193983 A JP24193983 A JP 24193983A JP H0467600 B2 JPH0467600 B2 JP H0467600B2
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JP
Japan
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scroll
oil
bearing
crankshaft
chamber
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58241939A
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English (en)
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JPS60135691A (ja
Inventor
Masato Ikegawa
Naoki Maeda
Nobukatsu Arai
Shigeru Machida
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS60135691A publication Critical patent/JPS60135691A/ja
Publication of JPH0467600B2 publication Critical patent/JPH0467600B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04Heating; Cooling; Heat insulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧縮機や真空ポンプに用いられるスク
ロール流体機械に係り、特にクリーンな圧縮ガス
やクリーンな真空を得るためのスクロール流体機
械に関する。
〔従来の技術〕 スクロール圧縮機と真空ポンプとは、圧力レベ
ルが異なるだけで、作動は同じである。スクロー
ル圧縮機の作動室を図に示す。固定スクロールラ
ツプ1bと旋回スクロールラツプ2bとのかみ合
いにより、複数個の作動室V1,V2,…,V1′,
V2′…が形成されている。ガスは最外周の作動室
V1とV1′に閉じ込められ、旋回スクロールの旋回
運動とともに、作動室が容積を減少させながら中
央へ移動することによつて圧縮され、中央部の吐
出口から排出される。圧縮過程は断熱変化に近い
ため、圧縮とともにガスの温度が上昇する。
そこで、圧縮室の温度は、中央部で高く、外周
へ行くに従い温度が低下する。スクロールのラツ
プの温度も同様な分布を示す。このためラツプ高
さは、中央部と外周部とで熱膨張による差を生じ
る。この差によつて、外周付近にはラツプ先端に
軸方向すきまが生じ、このため流体的損失が大き
くなり問題となつてきた。これに対し、スクロー
ルの冷却手段として、特開昭52−57507号公報に
記載のように両スクロールに油等の冷却剤を循環
させて冷却させる手段が使われてきた。又、実開
昭58−146895号公報に記載のように、ケーシング
内を支持壁によつてクランク室とフアン室に区画
し、フアン室内に駆動軸に固着した多翼フアンを
設け、外部空気を吹込み、クランク室、フアン室
を順次環流させるようにしたスクロール圧縮機が
開示されている。無給油式圧縮機の場合は、これ
らの冷却剤が作動室に混入しないように両スクロ
ールの鏡板外周にシール部材が設けられている。
又、無給油式圧縮機の冷却については、特開昭
55−35154号公報に記載のように、ハウジング内
面上部に設けられたオイルデイフレクタを介して
クランク軸の一端の開口部から他端開口部にオイ
ル通路を設けたスクロール圧縮機が開示されてい
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし上記のシール部材には、旋回摺動面の端
面シールである。この運動形態では、シール性能
が軸シール等に比べて劣り、冷却剤の作動室への
混入が避けられないため問題になつてきた。
又、実開昭58−146895号公報に記載の無給油式
スクロール圧縮機は、多翼フアンにより冷却空気
を吹込み冷却するものであるが、旋回スクロール
の外周側を冷却するものであり、高温となる中央
部の冷却については配慮されていないものであつ
た。
又、特開昭55−35154号公報に記載のスクロー
ル流体機械は、主軸にオイル通路が設けられては
いるものの、単に一本の通路であり、潤滑油は作
動室に混入する構成のものであるため、冷却剤を
作動室に混入させないで、十分な冷却剤を流して
冷却することは配慮されていないものであつた。
本発明は、旋回スクロールの中央部に冷却剤を
十分に流せるように構成して中央部を冷却し、か
つその冷却剤がスクロールの作動室に混入しない
スクロール流体機械を提供することを目的とす
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明のスクロー
ル流体機械は、鏡板上に形成されたラツプを有す
る対のスクロール部材が互いにラツプに向い合わ
せにしてかみ合つており、旋回スクロール部材が
静止スクロール部材に対して自転阻止部材により
自転しないように旋回運動して、スクロール部材
の外周側から気体を吸入し、圧縮して吐出させる
スクロール流体機械において、前記旋回スクロー
ル部材の背面側中央部に円筒状突起部が形成さ
れ、該円筒状突起の内面にクランク軸が挿入され
るものであつて、該クランク軸内に冷却剤の供給
通路と排出通路が設けられるとともに、前記円筒
状突起の内面の底面とクランク軸との間に前記冷
却剤が一時停溜するための部屋を形成し、該部屋
をシールするための軸シール部材を前記円筒突起
部を設けたものである。
〔作用〕
上記のように構成しているので、クランク軸内
の給油通路へ注入された冷却剤は、給油通路を通
つて部屋に流入され一時貯溜されて、旋回スクロ
ールの中央部を冷却し、排油通路を通つて、排出
される。この時、軸シール部材は、この油が旋回
スクロールの背面部に漏洩するのを防止している
ので、冷却剤を圧縮室や旋回スクロールの背面の
部屋に混入させずに、旋回スクロールの中央部を
冷却することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図、第2図で説
明する。第1図は本発明の第1実施例の説明図、
第2図は、そのA−A断面図である。
1は固定スクロールで、その端板1aに直立し
たラツプ1bが旋回スクロール2の端板2aに直
立したラツプ2bとかみ合つて配置されている。
両スクロール部材1,2のラツプ1b,2bはイ
ンボリユートあるいはこれに近似する曲線に形成
されており、ほぼ一様な厚さと一様な高さをもつ
ている。
固定スクロール部材1の端板1aの中心部に
は、ポート3が設けられ、外周側には別のポート
4が設けられている。ポート3は、圧縮機の場
合、吐出ポートとなり、膨張機の場合、流入ポー
トとなる。
ポート4は、圧縮機の場合吸入ポートとなり、
膨張機の場合、排出ポートとなる。
フレーム5aは、固定スクロール部材1の端板
外周部に数本のボルトによつて固定されている。
クランク軸6は、フレーム5aに取付けた2個
の軸受7,8によつてフレーム5aに支持されて
いる。このクランク軸6には、バランスウエイト
9が一体に形成されている。バランスウエイト9
はクランク軸6と別体のものでもよい。クランク
軸6の頭部には、クランクピン6aが一体で偏心
して形成されている。一方、旋回スクロール端板
2aの中心のラツプと反対の面には、円筒突起部
2cが設けられ、この円筒突起2cの内面に旋回
軸受10が圧入されている。この旋回軸受10に
前記のクランクピン6aが挿入され、クランク軸
6の回転によつて、旋回スクロール2が駆動され
る。
自転阻止部材20は、両スクロールの端板1
a,2aの外周に設置されており、クランク軸6
と同一の偏心量をもつクランク機構であり、旋回
スクロール2の自転を阻止する。自転阻止部材2
0と両スクロールとは、軸受22,23を介して
かん合されている。この軸受には、グリース密封
式針状ころ軸受や、ドライ軸受が使用される。
旋回スクロール2とフレーム5aとの間には、
スラスト軸受16が設けられ、旋回スクロール2
に働く軸方向ガス力を受けてフレームに伝達する
ようになつている。このスラスト軸受には、自己
潤滑材(カーボン、テフロン等)が使用される。
軸受7と8の潤滑は、油を給油口17から注入
し、軸受の中を通過させて、排油口20,19か
ら排出することにより行う。排油された油は、油
冷却器で冷却された後、ポンプ28で加圧され、
再び給油17へ循環される。オイルシール12,
13は、それぞれ油が軸受7,8の部屋から、ス
クロール部と、圧縮機の外部へ漏洩するのを密封
している。
クランク軸6の内部には、給油通路14と排油
通路15が設けられ、2つの通路14,15は、
旋回スクロール端板2aの背面に設けた円筒突起
部2cの中に設けられた油溜部21に連通してい
る。給油通路14の場合は、旋回軸受10を介し
て、油だまり部21に連通している。オイルシー
ル11は、この油が旋回スクロール2の背面の部
屋25に漏洩するのを防止している。
本発明の動作を以下に説明する。給油口18か
ら注入された油は、フレーム5aの突起部26か
ら、クランク軸6内の給油通路14へ注入され、
径方向通路27を通つて、旋回軸受10を潤滑
し、次に油だまり部21で旋回スクロールの中央
部を冷却し、排油通路15を通つて、排油口20
から排出される。排出された油は、油冷却器24
で冷却されてから給油口18へ循環される。油は
他の冷却剤に置き換えられる。
このような構成により、冷却剤を圧縮室や旋回
スクロールの背面の部屋に混入させずに、旋回ス
クロールの中央部を冷却することができる効果が
ある。
また、この実施例のように、冷却剤として油を
使用することにより、旋回軸受の潤滑と冷却も同
時に行える効果がある。
第3図は、本発明の第2実施例図である。給油
通路14が直接油だまり室21に開口しており、
径方向通路27′は排油通路15に接続されてい
る。このように構成することにより、旋回スクロ
ール鏡板の冷却を効果的に行うことができる効果
がある。
第4図は、本発明の別な実施例である。給油通
路14と排油通路15を共に直接油だまり室21
に開口し、油だまり21の油をオイルシール1
1′でシールし、軸受10′には給油しない。軸受
10′は自己潤滑性のある材料(カーボン、テフ
ロン等)でできている。このように構成すること
により、給油量を減らすことができ、油冷却器2
4やポンプ28を小型化できる効果をもつ。
第5図は別な発明の一実施例である。油だまり
室21に面する旋回スクロール鏡板の背面にフイ
ン29を設けた。このように構成することによ
り、伝熱面積が増加し、旋回スクロールの冷却効
果が向上する効果がある。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明によれば冷却剤を圧縮室
や旋回スクロールの背面の部屋に混入させずに十
分な量流すことができるため、旋回スクロールの
中央部を冷却することができるとともにクリーン
な圧縮ガス、クリーンな真空が得られ旋回スクロ
ールの中央高温部を冷却し、ラツプの熱膨張を均
一化させることができ、流体漏れ損失の少ないス
クロール流体機械が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例の断面図、第2図
は第1図のA−A断面図、第3図は、第2実施例
の断面図、第4図は第3実施例の断面図、第5図
は本発明の別の実施例の断面図である。 1…旋回スクロール、2…固定スクロール、1
a,2a…鏡板、1b,2b…ラツプ、3…ポー
ト、4…ポート、5…フレーム、6…クランク
軸、7…主軸受、8…補助軸受、9…バランスウ
エイト、10…旋回軸受、11…オイルシール、
12…オイルシール、13…オイルシール、14
…給油通路、15…排油通路、16…スラスト軸
受、18…給油口、19…排油口、20…排油
口、21…油だまり、22…補助クランク軸受、
23…補助クランク軸受、24…油冷却器、27
…径方向通路、28…ポンプ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 鏡板上に形成されたラツプを有する対のスク
    ロール部材が互いにラツプに向い合わせにしてか
    み合つており、旋回スクロール部材が静止スクロ
    ール部材に対して自転阻止部材により自転しない
    ように旋回運動して、スクロール部材の外周側か
    ら気体を吸入し、圧縮して吐出させるスクロール
    流体機械において、前記旋回スクロール部材の背
    面側中央部に円筒状突起部が形成され、該円筒状
    突起の内面にクランク軸が挿入されるものであつ
    て、該クランク軸内に冷却剤の供給通路と排出通
    路が設けられるとともに、前記円筒状突起の内面
    の底面とクランク軸との間に前記冷却剤が一時停
    溜するための部屋を形成し、該部屋をシールする
    ための軸シール部材を前記円筒突起部を設けたこ
    とを特徴とするスクロール流体機械。 2 前記軸シール部材と前記部屋の間にクランク
    軸を軸支する軸受を設けたものであつて、前記供
    給通路が前記軸受と前記軸シールの間に開口して
    いることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
    載のスクロール流体機械。 3 前記供給通路が、前記部屋内の旋回スクロー
    ル端板裏面と前記軸受との間に開口し、前記排出
    通路が、前記軸受と前記軸シールとの間に開口し
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第2項に
    記載のスクロール流体機械。 4 前記部屋と軸シールとで囲まれる空間の外側
    で、クランク軸に前記軸受を設けたことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載のスクロール流
    体機械。 5 前記部屋内の旋回スクロール端板にフインを
    設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載のスクロール流体機械。
JP24193983A 1983-12-23 1983-12-23 スクロ−ル流体機械 Granted JPS60135691A (ja)

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ID=17081811

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