JPH0797989A - オイルフリー スクロール型流体圧縮機械 - Google Patents

オイルフリー スクロール型流体圧縮機械

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JPH0797989A
JPH0797989A JP27729693A JP27729693A JPH0797989A JP H0797989 A JPH0797989 A JP H0797989A JP 27729693 A JP27729693 A JP 27729693A JP 27729693 A JP27729693 A JP 27729693A JP H0797989 A JPH0797989 A JP H0797989A
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JP
Japan
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scroll
orbiting scroll
oil
frame
orbiting
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Pending
Application number
JP27729693A
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English (en)
Inventor
Mitsuo Nakamura
満夫 中村
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Aska Japan Inc
Original Assignee
Aska Japan Inc
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Publication date
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Publication of JPH0797989A publication Critical patent/JPH0797989A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C17/00Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
    • F01C17/06Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】ピンクランクを小形にでき、揺動スクロールを
バタ付かせず、運転性能の安定と信頼性とコスト面の有
利を得る。 【構成】油を含まないクリーンな空気を作るオイルフリ
ースクロール圧縮機に関する。ピンクランク自転防止機
構19を、回転軸15に最も近い揺動スクロール14の
ボス部とフレーム11内に嵌着した保持円板13の相対
する位置に取付け、この揺動スクロールの外周端部はで
きるだけ軽くし、不釣合重量の残らない構成にし、運転
によるスラスト荷重はフレーム11の回転軸のスラスト
軸受で支承する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は固定スクロールと揺動
スクロールとの組合せ構成に成るオイフリースクロール
型流体圧縮機械の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より固定スクロールと揺動スクロー
ルを噛合せて構成されるオイルフリースクロール型流体
圧縮機械は、大気圧以上の使用分野では圧縮機用として
使用されており、又大気圧以下の真空分野での使用では
真空ポンプとして適用されていて、その主構成及び作用
につき図3、図4、図5に基づき説明する。
【0003】図3、図4において、フレーム1に対しジ
スタンスピース3を介して、その上方に装着された固定
スクロール2を配し、該固定スクロール2と揺動スクロ
ール4は相互に噛合い、該揺動スクロールの稼動で順次
圧縮室を形成される。揺動スクロール4は前記フレーム
1に対し、軸受6、7により回転支承されている。回転
軸5は揺動スクロール4のボス部で必要量の偏心を持っ
て該ボス部に嵌合し、前述の軸受6、7でフレーム1の
下部に支承されている。
【0004】然して、回転軸5が回転すると揺動スクロ
ール4は、回転軸5の偏心半径をもって、又該回転軸5
と同じ偏心半径をもつ揺動スクロール4の外周部に構成
されているピンクランク8によって、旋回運動を行な
う。
【0005】この旋回運動によって、固定スクロール2
と揺動スクロール4で形成される圧縮室は中央に移動
し、圧縮され中央の吐出口から外部に吐出される。圧縮
過程は断熱圧縮に近いため、圧縮と同時に取扱流体の温
度が上昇する。この圧縮熱は、固定スクロール2と揺動
スクロール4へ伝熱される。しかるに固定スクロール2
の端部及び上部は外気に露出していて、外気への伝熱は
良好で固定スクロール2のラップ歯やピンクランク8の
固定スクロール2に嵌装する固定部8aの熱膨脹による
伸びは僅少である。一方揺動スクロール4は、同様な圧
縮熱を受けて高温になるが、これを囲む固定スクロール
2やジスタンスピース3、フレーム1との間には気体空
間があり、外気への放熱は緩慢で、ピンクランク8の固
定部8aとは大きな温度差が生ずる。又、図5のピンク
ランクとフレームに取付けたスラスト軸受10は摩擦を
介して揺動スクロール4と接触しているが、これは該揺
動スクロール4の圧縮熱を伝熱するよりもスラスト荷重
による発熱で、かえって揺動スクロール4を昇温させる
悪影響が大である。従ってピンクランク8の自転防止機
構を設置した揺動スクロール4の端板4aと、固定スク
ロール端板2aやジスタンスピース3、フレーム1との
間では径、周方向の熱膨脹差によって、ピンクランク8
のピン部に異常な剪断力が掛り異常事態が生ずることに
なる。これを救う為に図3、図4の如くピンクランク8
に弾性体9を装着している。又該ピンクランク8を揺動
スクロール4の端板4a部に構成することによってピン
クランク8には回転軸5の発生する回転力と同時に、該
回転軸5の軸心よりピンクランク8の軸心までの距離が
長くなる為に、モーメントとして大きな遠心力がピンク
ランク8に作用する。従来の技術はこのように構成され
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述の如きオイルフリ
ースクロール型流体圧縮機械の揺動スクロール自転防止
機構においては、ピンクランク8に装着されている、膨
脹を吸収するための弾性体9が径方向や周方向のどの方
向位置にも変形するので、揺動スクロール4が固定スク
ロール2に対し、径、周両方向に動くことになり、この
為に両スクロールの相対位置が回転方向にずれて、完全
な自転防止にはならない上、振動の原因にもなる。
【0007】次にピンクランク8に大きな遠心力が作用
する問題点としては、強度的に該ピンクランク8を大き
くするか、数個のピンクランク8を円周上に構成して凌
がねばならず、加工精度、コスト面からも不利な構造で
ある。更に該ピンクランク8を揺動スクロール4の端板
4a部に数個構成していることは、端板4a部の重量が
増し、外周部の動釣合いのアンバランスと、モーメント
により、遠心力が増大する傾向とにより、揺動スクロー
ル4をバタ付かせる要因となり、流体圧縮機械の性能が
安定せず、スラスト荷重の信頼性も保てないことにな
る。
【0008】本発明は又、ピンクランク8の設定を揺動
スクロールボス部14aに設けたので、圧縮熱による熱
膨脹はボス部軸スラスト方向と、同じく径方向に分散伝
播するから、回転軸心からピンクランク軸心迄の寸法に
は顕著な変化は表れない。従ってピンクランクには、熱
膨脹に起因する異常な力は生じない構成で問題を解決し
ようとしている。
【0009】
【問題点解決のための手段】固定スクロール、揺動スク
ロール、フレーム、回転軸、ピンクランクをもって構成
するオイルフリー スクロール流体圧縮機械において、
ピンクランク自転防止機構を回転軸に最も近い揺動スク
ロールのボス部と、フレーム内に嵌装した保持円板の相
対位置に取付け、揺動スクロールの外周端部は、できる
だけ軽く、アンバランス重量のない構造にし、フレーム
の回転軸を支承する軸受にはラジアル、スラスト軸受を
嵌装し、スラスト荷重は回転軸、軸受で支承する構成に
した。
【0010】
【作用】上述のオイルフリー スクロール型流体圧縮機
械は、自転防止機構を構成しているピンクランクを回転
軸横の、揺動スクロールボス部に設け、外周端部を重量
バランスよく、軽くしているので、従来の如き揺動スク
ロールの外周端部に、ピンクランクを設けた場合の熱膨
脹による異常荷重の発生や、回転軸心からピンクランク
迄の距離大によるモーメント荷重の増大、更には該外周
端部のピンクランク構成による重量アンバランスから発
生する揺動スクロールのバタ付等を完全に防止し、中央
の回転軸の支承軸受に、スラスト荷重も受ける軸受を嵌
装しているので、スラスト荷重も偏受することなく中心
で支承することが出来る。又軸受はグリス封入式、或は
オイルシールによるグリスの完全封入にしいてるので、
スクロール圧縮部に油分が混入することはない。
【0011】
【実施例】図1及び図2の本発明の実施例に基づき説明
する。図において、11はフレームで、その上部にカバ
ーを兼ねた固定スクロール12を嵌装させ、フレーム1
1の内側には保持円板13を嵌着させている。フレーム
11は中心部に、左部軸受16と右部軸受17を設け
て、回転軸15を回転可能に支承している。左部軸受1
6の右側、右部軸受17との間にはスラスト軸受16a
を嵌装し、揺動スクロール14に掛るスラスト荷重を総
て支承する構成になっている。前記16、17の軸受は
グリス封入ラジアル軸受としている。揺動スクロール1
4の回転軸15を装着するボス部14aには、軸受18
を該揺動スクロールが、軸スラスト方向に移動しないよ
うに回転軸15を介して嵌合する。次に該揺動スクロー
ルボス部14aと、保持円板13の回転軸心から最も近
い相対位置13a及び14bに、単数又は複数のピンク
ランク19を設け、該ピンクランクは前記回転軸15と
同じ偏心量をもち、偏心両軸にはそれぞれグリス封入ラ
ジアル軸受20を嵌合してある。揺動スクロール外周端
部14cはシンプルにし、アンバランス重量の発生しな
い構成にしている。21はオイルシールで、スラスト軸
受16aのグリスを封入し、外気との遮断のために設け
る。22はバランスウエイト、24は吸入口、25は吐
出口である。
【0012】以上の構成でもって運転を開始した場合、
揺動スクロール14は、回転軸15の偏心量に見合った
旋回運動を行ない、固定スクロール12とのスクロール
ラップ係合部23で、吸入口24より吸入し、中心部吐
出口25へ圧縮作用をする。従って回転軸15の回転に
より、該軸の偏心量と同寸法の偏心量をもったピンクラ
ンク19は、回転軸心に近い保持円板13と揺動スクロ
ールボス部14aの相対位置に設けた自転防止機構であ
り、回転軸心から短い距離に設定しているので、ピンク
ランク19に掛るモーメントを極端に軽減している。
【0013】又、各軸受はグリス封入形としているの
で、外部に漏れることはなく、従って固定、揺動スクロ
ールの両ラップ係合部23が、構成する圧縮室内は油の
浸入がなく、クリーンな流体を確保できるものである。
【0014】
【発明の効果】本発明に係るオイルフリー スクロール
流体圧縮機械において、揺動スクロールが圧縮時に受け
るスラスト荷重は、総て回転軸に嵌装したスラスト軸受
で支承し、更に揺動スクロールは軸方向に移動しない構
造にしているので、固定スクロールと、揺動スクロール
のラップ歯下面との一定の隙間Cを保持して、旋回運動
を行なうことができるので容積効率がよく、且つ安定す
る。更にフレーム内に保持円板を設け、揺動スクロール
ボス部とで相対位置に構成したピンクランクは、最も軸
心に近く設定しているので、ピンクランクに作用する回
転軸の偏心量に応じた遠心力は、力のモーメントの腕の
長さを短くできるから、モーメントを軽減し、これによ
りピンクランクを強靭なものにする必要がなく、揺動ス
クロール外周端部に該ピンクランクを設けるものと比較
した場合、数を大幅に減らすことができる上、ピンクラ
ンク自体も小形に製作できる。
【0015】ピンクランクを揺動スクロールボス部で、
回転軸心に近く設定しているので、圧縮熱はボス軸方向
と、ボス径方向に分散伝播するし、熱膨脹の距離も短い
事から、ピンクランクには揺動スクロール圧縮熱による
異常な作用力は、殆んど掛らない。
【0016】又揺動スクロールボス部に該ピンクランク
を設けた事は、揺動スクロール外周端部をシンプルに軽
重量に構成でき、また全体の軸方向の重心が、旋回する
軸受の軸方向中心に近づき、揺動スクロール全体の遠心
力が低下し、これによって該揺動スクロールの旋回時に
おけるバタ付きを防止し、運転を安定せしめることがで
きる。
【0017】故にスラスト軸受にも波動的な荷重が掛る
ことなく、軸受の信頼性が向上し、圧縮機械の安定化、
長寿命化を図り得ることができ、高性能のオイルフリー
スクロール型圧縮機械が得られるものである。尚本発
明は各軸受の封入グリスを低蒸気圧のものを使用するこ
とによって、真空ポンプとして使用しても有効に機能し
得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかゝわる実施例の縦断面図。
【図2】 図1のA−A′断面図。
【図3】 従来のピンクランクに弾性体を設けたオイル
フリー スクロール型流体機械を示す断面図。
【図4】 図3のA−A′断面図。
【図5】 従来のピンクランクにスラスト軸受を設けた
オイルフリー スクロール型流体機械を示す断面図。
【符号の説明】
11……フレーム 12……固定スクロール 13……保持円板 14……揺動スクロール 15……回転軸 16a…スラスト軸受 16……左部軸受 17……右部軸受 19……ピンクランク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】固定スクロール、揺動スクロール、フレー
    ム、回転軸、該回転軸用各軸受より成り、揺動スクロー
    ルは回転軸上に一定の偏心量を半径として旋回運動を行
    ない、スクロールラップ係合部を順次、固定スクロール
    中心部に移動させ、圧縮室を構成するスクロール型流体
    機械において、前記揺動スクロールの回転軸心に最も近
    いボス部と、該フレーム内部に嵌装した保持円板との相
    対位置に、軸受を介して、回転軸と同じ偏心量をもった
    自転防止のピンクランクを設けたことを特徴とするオイ
    ルフリー スクロール型流体圧縮機械。
  2. 【請求項2】揺動スクロールの重心を、回転軸の旋回軸
    受の中心に近づけ、固定、揺動スクロール端板間隙を一
    定に保持せしめた請求項1のオイルフリー スクロール
    型流体圧縮機械。
  3. 【請求項3】フレームの回転軸部にスラスト荷重を支承
    する軸受を装着して成る請求項1のオイルフリー スク
    ロール型流体圧縮機械。
JP27729693A 1993-09-29 1993-09-29 オイルフリー スクロール型流体圧縮機械 Pending JPH0797989A (ja)

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JPH0797989A true JPH0797989A (ja) 1995-04-11

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JP27729693A Pending JPH0797989A (ja) 1993-09-29 1993-09-29 オイルフリー スクロール型流体圧縮機械

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09133086A (ja) * 1995-11-10 1997-05-20 Nippon Soken Inc スクロール型圧縮機
WO2012046404A1 (ja) * 2010-10-04 2012-04-12 株式会社アルバック 偏心旋回装置
CN114893398A (zh) * 2022-05-20 2022-08-12 重庆超力高科技股份有限公司 涡旋压缩机和克服倾覆力矩方法

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