JPH084672A - スクロール型流体機械 - Google Patents
スクロール型流体機械Info
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- JPH084672A JPH084672A JP16990694A JP16990694A JPH084672A JP H084672 A JPH084672 A JP H084672A JP 16990694 A JP16990694 A JP 16990694A JP 16990694 A JP16990694 A JP 16990694A JP H084672 A JPH084672 A JP H084672A
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- orbiting scroll
- orbiting
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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
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
-
- 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
- F04C18/0215—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 only one member is moving
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- 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
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- 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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- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】運転の安定とスクロール歯丈を増大できて流体
機械の容量アップが容易にできるスクロール流体機械を
得る。 【構成】旋回スクロール４にボス部４ａを設けるスクロ
ールの噛合によって、又振れ止めの偏心軸とピンクラン
ク１２を中心部のボス部４ａに構成したことで、このピ
ンクランク１２が更に左端支持の軸として構成されるス
クロール流体機械に関する。スクロール噛合、間隙をも
ち、軸受をグリス封入形にすれば、直ちにオイルフリー
スクロール型流体機械になる。ピンクランク１２の多様
に利用することで、スクロール圧縮部を２ブロック並列
や２段式などにも展開構成ができる。
機械の容量アップが容易にできるスクロール流体機械を
得る。 【構成】旋回スクロール４にボス部４ａを設けるスクロ
ールの噛合によって、又振れ止めの偏心軸とピンクラン
ク１２を中心部のボス部４ａに構成したことで、このピ
ンクランク１２が更に左端支持の軸として構成されるス
クロール流体機械に関する。スクロール噛合、間隙をも
ち、軸受をグリス封入形にすれば、直ちにオイルフリー
スクロール型流体機械になる。ピンクランク１２の多様
に利用することで、スクロール圧縮部を２ブロック並列
や２段式などにも展開構成ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スクロール流体機械に
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スクロール流体機械は同形状の左巻き、
或は右巻きのスクロール歯のある厚みをもって設けた一
対のスクロール部材を１８０°の位相をもって噛合せ、
一方を固定し他方を固定側に対して回転しない旋回運動
を行なわせ、相互のスクロール歯間に流体を取り込み、
その空間が中心に向って徐々に容積を小さくし圧縮する
ものが一般的に知られている。すなわち半円弧を基準と
して、中心線より上半分にあっては最小円弧は最小半径
Ｒとすれば、下半分の最小円弧Ｒ２は２Ｒを半径とし、
構成され、更に上半分の第２円弧Ｒ３は３Ｒを半径とし
て成り、更に下半分の第２円弧Ｒ４は４Ｒを半径とした
連続円弧線で構成されていて、図９に示す。従ってこの
スクロール噛合せの為に、圧縮工程はスクロール歯の中
心まで作用する構成である。そのために旋回スクロール
を支持する軸受は該旋回スクロール円盤の外部に設け、
更に旋回運動を確保する為のピンクランク機構は、円盤
の外側の外周部に装着されるのが通常である。
或は右巻きのスクロール歯のある厚みをもって設けた一
対のスクロール部材を１８０°の位相をもって噛合せ、
一方を固定し他方を固定側に対して回転しない旋回運動
を行なわせ、相互のスクロール歯間に流体を取り込み、
その空間が中心に向って徐々に容積を小さくし圧縮する
ものが一般的に知られている。すなわち半円弧を基準と
して、中心線より上半分にあっては最小円弧は最小半径
Ｒとすれば、下半分の最小円弧Ｒ２は２Ｒを半径とし、
構成され、更に上半分の第２円弧Ｒ３は３Ｒを半径とし
て成り、更に下半分の第２円弧Ｒ４は４Ｒを半径とした
連続円弧線で構成されていて、図９に示す。従ってこの
スクロール噛合せの為に、圧縮工程はスクロール歯の中
心まで作用する構成である。そのために旋回スクロール
を支持する軸受は該旋回スクロール円盤の外部に設け、
更に旋回運動を確保する為のピンクランク機構は、円盤
の外側の外周部に装着されるのが通常である。
【０００３】従来用いられているスクロール歯構成の公
知例は、特出願昭６４−１６７４に示されている。
知例は、特出願昭６４−１６７４に示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のスクロール流体
機械は、上記の如き技術根拠により構成されているが、
先ずスクロール歯形につき考察を加えると、中心部迄、
圧縮比がとれるスクロール歯形状であるが、圧縮機とし
てみた場合、７ｋｇｆ／ｃｍ２の吐出圧に対応する中心
部の吐出孔の大きさは圧縮比から比較的大きく構成さ
れ、中心部に圧縮が加えられる迄に該吐出孔に連通する
のが殆どである。すなわち中心部のメカニズムは有効に
使われていないものである。図８における３ａがこの吐
出孔を示す。その上、スクロール歯が中心部まで噛み合
う関係上、回転，旋回を保持する軸受は、旋回スクロー
ル円盤の外部、駆動軸端方向に位置する為に、又片側軸
受支持になるから旋回精度が出ない欠点がある。故にス
クロール歯丈を長くすることができない短所をもってい
る。
機械は、上記の如き技術根拠により構成されているが、
先ずスクロール歯形につき考察を加えると、中心部迄、
圧縮比がとれるスクロール歯形状であるが、圧縮機とし
てみた場合、７ｋｇｆ／ｃｍ２の吐出圧に対応する中心
部の吐出孔の大きさは圧縮比から比較的大きく構成さ
れ、中心部に圧縮が加えられる迄に該吐出孔に連通する
のが殆どである。すなわち中心部のメカニズムは有効に
使われていないものである。図８における３ａがこの吐
出孔を示す。その上、スクロール歯が中心部まで噛み合
う関係上、回転，旋回を保持する軸受は、旋回スクロー
ル円盤の外部、駆動軸端方向に位置する為に、又片側軸
受支持になるから旋回精度が出ない欠点がある。故にス
クロール歯丈を長くすることができない短所をもってい
る。
【０００５】他方、圧縮の仕事をするスクロール歯丈に
対して、ラジアル荷重を受ける効率的な位置に軸受を装
着できないし、又スクロール円盤の外部に軸受を設ける
故、該軸受にはスクロール歯に掛るラジアル荷重と軸受
装着位置迄の距離に相当するモーメントとして作用し、
必要以上の耐荷重を考慮せねばならない。又、この軸受
位置は軸方向にスペースを必要とする不利もある。
対して、ラジアル荷重を受ける効率的な位置に軸受を装
着できないし、又スクロール円盤の外部に軸受を設ける
故、該軸受にはスクロール歯に掛るラジアル荷重と軸受
装着位置迄の距離に相当するモーメントとして作用し、
必要以上の耐荷重を考慮せねばならない。又、この軸受
位置は軸方向にスペースを必要とする不利もある。
【０００６】更にスクロールを回転させずに旋回運動を
させる為に、近年は、ピンクランクによる方法がよく用
いられるが、このピンクランクは流体機械の構成上、ス
クロール円盤の外周部に装着されるのが殆どで、この外
周部のみで取付けられただけでは、旋回スクロール円盤
部の膨張や、軸受，円盤及びハウジング等の取付寸法公
差の積み重ね、等で装着が不安定である。この一連の問
題点を解決する為に、ピンクランク軸受に緩衝構造を取
入れて組立てているが、これがかえって旋回スクロール
が振れて旋回する原因になっている。これらの構成は図
７、及び図８に示す。
させる為に、近年は、ピンクランクによる方法がよく用
いられるが、このピンクランクは流体機械の構成上、ス
クロール円盤の外周部に装着されるのが殆どで、この外
周部のみで取付けられただけでは、旋回スクロール円盤
部の膨張や、軸受，円盤及びハウジング等の取付寸法公
差の積み重ね、等で装着が不安定である。この一連の問
題点を解決する為に、ピンクランク軸受に緩衝構造を取
入れて組立てているが、これがかえって旋回スクロール
が振れて旋回する原因になっている。これらの構成は図
７、及び図８に示す。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めの本発明における手段は、旋回スクロールは中心部に
軸受、軸を嵌着できるボスを備える構造にし、この旋回
運動で圧縮室を縮小構成する為に、固定スクロールの中
心部に近い歯の先端は、旋回スクロールと歯の形状が異
なり、連続シールできる構造としている。
めの本発明における手段は、旋回スクロールは中心部に
軸受、軸を嵌着できるボスを備える構造にし、この旋回
運動で圧縮室を縮小構成する為に、固定スクロールの中
心部に近い歯の先端は、旋回スクロールと歯の形状が異
なり、連続シールできる構造としている。
【０００８】そして、この旋回スクロールボス部には駆
動軸より偏心クランク状にした軸と軸受を嵌入し、その
先端は袋構造の壁としている。他方、ボス部先端は、前
記クランク状駆動軸を嵌入した軸心より偏心して偏心駆
動軸と同じ偏心量をもったピンクランクと軸受を嵌入
し、自転防止の主体としている。ピンクランクの他端は
フレームの軸受部で旋回運動を保持する構成となってい
る。旋回スクロール側面には、旋回運転中の旋回スクロ
ールの自転を防止するため、ピンクランク状の偏心軸を
組込み、軸受を介して軸受蓋で支持する。その上ピンク
ランクのフレーム軸受部で旋回スクロールボス部を保持
することは、同時に旋回スクロールを両側軸受支持する
構成としている。
動軸より偏心クランク状にした軸と軸受を嵌入し、その
先端は袋構造の壁としている。他方、ボス部先端は、前
記クランク状駆動軸を嵌入した軸心より偏心して偏心駆
動軸と同じ偏心量をもったピンクランクと軸受を嵌入
し、自転防止の主体としている。ピンクランクの他端は
フレームの軸受部で旋回運動を保持する構成となってい
る。旋回スクロール側面には、旋回運転中の旋回スクロ
ールの自転を防止するため、ピンクランク状の偏心軸を
組込み、軸受を介して軸受蓋で支持する。その上ピンク
ランクのフレーム軸受部で旋回スクロールボス部を保持
することは、同時に旋回スクロールを両側軸受支持する
構成としている。
【０００９】
【作用】先ず、スクロール歯を右、左同一形状とせず、
旋回スクロールの中心部にボス部を構成したが、圧縮比
に対する吐出孔の大きさは図８に示す、従来のスクロー
ル歯の実用吐出孔と比較しても大差はなく実用上、大き
な欠点とはならない。又固定スクロールと旋回スクロー
ルの噛合せは、実施例で後述するが必要圧縮比を確保で
きるように固定スクロールのシール構造に特徴がある。
ボス部を構成する旋回スクロールは、駆動軸からの偏心
軸をこのボス部内に軸受と共に嵌入しているので、スク
ロール歯に掛るラジアル荷重は、直接負荷支持するので
負荷に無駄がなく、駆動軸を短く構成できる。次に該ボ
ス部の左端は、図１に示す如く前記偏心軸とＳ寸法を偏
心させたピンクランクを嵌装し、フレームの軸受部で旋
回運動の基点の役を持っている。この位置にピンクラン
クを取付けた事は、運転によるラジアル方向の熱膨張は
関係せず、中心部で支持することで旋回スクロールを両
側軸受支持形にした事と同一メカニズムである。故に従
来のスクロールが持つ最大の欠点である片持によるスク
ロール歯巾を大きくできないことを解消し、該スクロー
ル歯巾を充分に大とできることで、スクロール流体機械
の吐出容量を２、３倍に計画できることも容易になっ
た。旋回スクロールの振れを防止する方法として、該旋
回スクロールの側面に、ピンクランクと同偏心の偏心軸
を取付け、前記ピンクランクと２点以上の支持にして、
自転防止で振れのない旋回運動を実現している。又従来
の旋回スクロール円盤外周部だけにピンクランクを取付
けると、旋回スクロールの偏心駆動軸に起こる旋回スク
ロールを回転しようとする力が、ピンクランクに大きな
モーメントとして作用するので、ピンクランク軸径や軸
受を大きくせねばならないが、本発明のようにピンクラ
ンクをボス部端面を主体に付ければ、モーメントは小さ
く、軸径や軸受は小さくて済む利点がある。
旋回スクロールの中心部にボス部を構成したが、圧縮比
に対する吐出孔の大きさは図８に示す、従来のスクロー
ル歯の実用吐出孔と比較しても大差はなく実用上、大き
な欠点とはならない。又固定スクロールと旋回スクロー
ルの噛合せは、実施例で後述するが必要圧縮比を確保で
きるように固定スクロールのシール構造に特徴がある。
ボス部を構成する旋回スクロールは、駆動軸からの偏心
軸をこのボス部内に軸受と共に嵌入しているので、スク
ロール歯に掛るラジアル荷重は、直接負荷支持するので
負荷に無駄がなく、駆動軸を短く構成できる。次に該ボ
ス部の左端は、図１に示す如く前記偏心軸とＳ寸法を偏
心させたピンクランクを嵌装し、フレームの軸受部で旋
回運動の基点の役を持っている。この位置にピンクラン
クを取付けた事は、運転によるラジアル方向の熱膨張は
関係せず、中心部で支持することで旋回スクロールを両
側軸受支持形にした事と同一メカニズムである。故に従
来のスクロールが持つ最大の欠点である片持によるスク
ロール歯巾を大きくできないことを解消し、該スクロー
ル歯巾を充分に大とできることで、スクロール流体機械
の吐出容量を２、３倍に計画できることも容易になっ
た。旋回スクロールの振れを防止する方法として、該旋
回スクロールの側面に、ピンクランクと同偏心の偏心軸
を取付け、前記ピンクランクと２点以上の支持にして、
自転防止で振れのない旋回運動を実現している。又従来
の旋回スクロール円盤外周部だけにピンクランクを取付
けると、旋回スクロールの偏心駆動軸に起こる旋回スク
ロールを回転しようとする力が、ピンクランクに大きな
モーメントとして作用するので、ピンクランク軸径や軸
受を大きくせねばならないが、本発明のようにピンクラ
ンクをボス部端面を主体に付ければ、モーメントは小さ
く、軸径や軸受は小さくて済む利点がある。
【００１０】ピンクランクをボス部端面に取付けた事は
図２に示すようにスクロール圧縮部を２ブロック並列に
した場合、グブルＬ形のピンクランクにすることで容易
に構成でき、この構成は吸入から圧縮、吐出の作用が交
互に行なわれる故、旋回動バランスが完全にとれ、バラ
ンスウェイトが不用で、高速運転に適した有用な構造で
ある。図３はこの構成を直列にした２段式を示す。
図２に示すようにスクロール圧縮部を２ブロック並列に
した場合、グブルＬ形のピンクランクにすることで容易
に構成でき、この構成は吸入から圧縮、吐出の作用が交
互に行なわれる故、旋回動バランスが完全にとれ、バラ
ンスウェイトが不用で、高速運転に適した有用な構造で
ある。図３はこの構成を直列にした２段式を示す。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を図１、図５および図６によ
り説明する。１はフレームで駆動偏心軸と、更に偏心装
着したピンクランクの基点を保持する軸受を嵌入する。
２は軸受蓋で９，１０，の軸受で駆動偏心軸５を支持す
る。５ａは駆動軸である。３は固定スクロールで１フレ
ームに嵌着固定する。４は旋回スクロール，４ａは旋回
スクロールボス部，４ｂは同ボス部壁，６は吸入口，７
は吐出口，８はボス部軸受で回転自在に取付ける。１１
はピンクランク基点軸受，１２はピンクランク，１３は
ピンクランク軸受で４ａ旋回スクロールボス部にＳのピ
ンクランク偏心量を保って嵌入する。１４はバランスウ
ェイトで、１５は駆動偏心軸と同じ偏心量をもったピン
クランク形状の自転防止偏心軸で、旋回スクロールと軸
受蓋で夾持する。
り説明する。１はフレームで駆動偏心軸と、更に偏心装
着したピンクランクの基点を保持する軸受を嵌入する。
２は軸受蓋で９，１０，の軸受で駆動偏心軸５を支持す
る。５ａは駆動軸である。３は固定スクロールで１フレ
ームに嵌着固定する。４は旋回スクロール，４ａは旋回
スクロールボス部，４ｂは同ボス部壁，６は吸入口，７
は吐出口，８はボス部軸受で回転自在に取付ける。１１
はピンクランク基点軸受，１２はピンクランク，１３は
ピンクランク軸受で４ａ旋回スクロールボス部にＳのピ
ンクランク偏心量を保って嵌入する。１４はバランスウ
ェイトで、１５は駆動偏心軸と同じ偏心量をもったピン
クランク形状の自転防止偏心軸で、旋回スクロールと軸
受蓋で夾持する。
【００１２】図５，図６により本発明のスクロール歯の
構成を述べる。４、旋回スクロールではＡ−Ａ’，Ｙ−
Ｙ’基線に於いて今ａ，及びｔを基準にすれば、Ｒ１＝
ａ＋ｔ／２，Ｒ１ａ＝Ｒ１＋Ｋ＋ｔ，Ｒ２＝Ｒ１ａ＋Ｋ
＋ｔ，Ｒ３＝Ｒ２＋Ｋ＋ｔ，でスクロールの中心にボス
部を設けた円弧スクロールで構成している。又３、固定
スクロールではＢ−Ｂ’，Ｙ−Ｙ’基線で構成され、ス
クロールの内部先端はＲ１＝ａ＋ｔ／２， Ｒ４＝Ｒ
１ａ−ｔで旋回スクロールとのシール線を構成し、Ｒ
１ａ＝Ｒ１＋Ｋ＋ｔ，Ｒ２＝Ｒ１ａ＋Ｋ＋ｔ，Ｒ３＝Ｒ
２＋Ｋ＋ｔ，は旋回スクロールと同一歯形を形どってい
る。ａは駆動偏心軸やボス部に嵌入する軸受によって決
定する基本寸法で、任意に決定する。Ｋは駆動偏心軸の
偏心量、ｔはスクロール歯の厚みを示す。ｌは旋回スク
ロールの旋回直径を示し、ｌ＝２Ｋとなる。尚図５のス
クロールの噛合せは、旋回直径の上部支点、すなわち旋
回，固定両スクロール歯によって１７ａ、１７ｂの封入
空間に吸入完了した時を表わす。
構成を述べる。４、旋回スクロールではＡ−Ａ’，Ｙ−
Ｙ’基線に於いて今ａ，及びｔを基準にすれば、Ｒ１＝
ａ＋ｔ／２，Ｒ１ａ＝Ｒ１＋Ｋ＋ｔ，Ｒ２＝Ｒ１ａ＋Ｋ
＋ｔ，Ｒ３＝Ｒ２＋Ｋ＋ｔ，でスクロールの中心にボス
部を設けた円弧スクロールで構成している。又３、固定
スクロールではＢ−Ｂ’，Ｙ−Ｙ’基線で構成され、ス
クロールの内部先端はＲ１＝ａ＋ｔ／２， Ｒ４＝Ｒ
１ａ−ｔで旋回スクロールとのシール線を構成し、Ｒ
１ａ＝Ｒ１＋Ｋ＋ｔ，Ｒ２＝Ｒ１ａ＋Ｋ＋ｔ，Ｒ３＝Ｒ
２＋Ｋ＋ｔ，は旋回スクロールと同一歯形を形どってい
る。ａは駆動偏心軸やボス部に嵌入する軸受によって決
定する基本寸法で、任意に決定する。Ｋは駆動偏心軸の
偏心量、ｔはスクロール歯の厚みを示す。ｌは旋回スク
ロールの旋回直径を示し、ｌ＝２Ｋとなる。尚図５のス
クロールの噛合せは、旋回直径の上部支点、すなわち旋
回，固定両スクロール歯によって１７ａ、１７ｂの封入
空間に吸入完了した時を表わす。
【００１３】次に図６でスクロールの噛合せ作動を説明
する。左上、０°における噛み合わせを示し、吸入完了
直前で矢印方向に旋回スクロールを旋回させると１７
ａ，１７ｂに流体が封入する。１８はこの旋回させる前
の封入圧縮流体を表わし、３ａ，固定スクロール吐出口
から圧縮流体を使用先に供給する。左下、９０°位置は
旋回スクロールを９０°旋回させた噛合せ図で１７ａ，
１７ｂの流体封入空間は圧縮されると共に、３ａ，固定
スクロール吐出口から吐出行程にも入っていることを示
す。右下、１８０°位置は１７ａ，１７ｂの封入空間の
流体は更に容積を縮め、３ａからの吐出を押進めてい
る。右上、２７０°位置は更に９０°旋回が進み、完全
に吐出の体制をつくっていると共に、外側のスクロール
歯は新しい封入空間をつくる閉鎖体制に入っていくこと
を示している。
する。左上、０°における噛み合わせを示し、吸入完了
直前で矢印方向に旋回スクロールを旋回させると１７
ａ，１７ｂに流体が封入する。１８はこの旋回させる前
の封入圧縮流体を表わし、３ａ，固定スクロール吐出口
から圧縮流体を使用先に供給する。左下、９０°位置は
旋回スクロールを９０°旋回させた噛合せ図で１７ａ，
１７ｂの流体封入空間は圧縮されると共に、３ａ，固定
スクロール吐出口から吐出行程にも入っていることを示
す。右下、１８０°位置は１７ａ，１７ｂの封入空間の
流体は更に容積を縮め、３ａからの吐出を押進めてい
る。右上、２７０°位置は更に９０°旋回が進み、完全
に吐出の体制をつくっていると共に、外側のスクロール
歯は新しい封入空間をつくる閉鎖体制に入っていくこと
を示している。
【００１４】以上の４つの作動図はボス部をもった旋回
スクロールと、Ｒ１とＲ４の円弧の合成で、旋回スクロ
ールボス部周辺とのシール線を構成する、旋回スクロー
ルと異なった形状の固定スクロールとの作動図である
が、本実施例は、１巻半で低圧縮比のブロワ等に有効な
構造を示しているが、圧縮機や真空ポンプ等で高圧縮比
に対応する場合は、スクロール巻数を２巻又は２巻半等
多くすることで、洩れの少ない高圧縮比用のスクロール
流体機械を構成することができる。
スクロールと、Ｒ１とＲ４の円弧の合成で、旋回スクロ
ールボス部周辺とのシール線を構成する、旋回スクロー
ルと異なった形状の固定スクロールとの作動図である
が、本実施例は、１巻半で低圧縮比のブロワ等に有効な
構造を示しているが、圧縮機や真空ポンプ等で高圧縮比
に対応する場合は、スクロール巻数を２巻又は２巻半等
多くすることで、洩れの少ない高圧縮比用のスクロール
流体機械を構成することができる。
【００１５】次は従来のスクロールでは、噛合せ構成上
の欠点である、歯丈が長くとれない。ラジアル荷重の荷
重位置で軸受を嵌入できない。両持支持軸受にできな
い。ピンクランクのコスト、組立、加工精度の簡略化が
できない。等の問題があったが、これを克服した本発明
の図１の実施例は、４旋回スクロールの４ａボス部に４
ｂボス部壁を構築する。この４ｂボス部壁の旋回スクロ
ール円盤部の外に、５駆動偏心軸を８軸受を介して回
転、旋回自在に嵌合する。これによって旋回スクロール
歯からボス部に掛るラジアル荷重は、その荷重位置で受
止めることができる。
の欠点である、歯丈が長くとれない。ラジアル荷重の荷
重位置で軸受を嵌入できない。両持支持軸受にできな
い。ピンクランクのコスト、組立、加工精度の簡略化が
できない。等の問題があったが、これを克服した本発明
の図１の実施例は、４旋回スクロールの４ａボス部に４
ｂボス部壁を構築する。この４ｂボス部壁の旋回スクロ
ール円盤部の外に、５駆動偏心軸を８軸受を介して回
転、旋回自在に嵌合する。これによって旋回スクロール
歯からボス部に掛るラジアル荷重は、その荷重位置で受
止めることができる。
【００１６】この４旋回スクロールに於ける４ｂボス壁
の３固定スクロール側には、５駆動偏心軸とＳ寸法、偏
心した位置に１２ピンクランクを介して８ボス部軸受を
嵌合し、更にＫ寸法を該駆動偏心軸と同偏心方向に１１
ピンクランク基点軸受で１フレームに嵌装してある。１
５自転防止偏心軸は旋回スクロールの側面と軸受蓋にピ
ンクランクと同じ偏心量で軸受を介して取付ける。この
構成で５ａ駆動軸を回転すれば、５駆動偏心軸はＫ寸法
を半径として回転するが、その際８ボス部軸受は５駆動
偏心軸と４ａ旋回スクロールボス部を自由にしている。
該５駆動偏心軸により４旋回スクロールを回転させよう
とするが、１２ピンクランクはこの駆動偏心軸とＳ寸
法、更に偏心しているので、１２ピンクランクは１１ピ
ンクランク基点軸受を中心にＫ寸法を半径に旋回運動と
なり、１５自転防止偏心軸との２点以上の支持によっ
て、振れと自転を防止し、故に４旋回スクロールは５駆
動偏心軸に従って回転せずに、この１２ピンクランクの
旋回運動に従ってＳ寸法半径で旋回する。すなわち図６
に示すスクロール旋回による圧縮作用が行なわれる。
の３固定スクロール側には、５駆動偏心軸とＳ寸法、偏
心した位置に１２ピンクランクを介して８ボス部軸受を
嵌合し、更にＫ寸法を該駆動偏心軸と同偏心方向に１１
ピンクランク基点軸受で１フレームに嵌装してある。１
５自転防止偏心軸は旋回スクロールの側面と軸受蓋にピ
ンクランクと同じ偏心量で軸受を介して取付ける。この
構成で５ａ駆動軸を回転すれば、５駆動偏心軸はＫ寸法
を半径として回転するが、その際８ボス部軸受は５駆動
偏心軸と４ａ旋回スクロールボス部を自由にしている。
該５駆動偏心軸により４旋回スクロールを回転させよう
とするが、１２ピンクランクはこの駆動偏心軸とＳ寸
法、更に偏心しているので、１２ピンクランクは１１ピ
ンクランク基点軸受を中心にＫ寸法を半径に旋回運動と
なり、１５自転防止偏心軸との２点以上の支持によっ
て、振れと自転を防止し、故に４旋回スクロールは５駆
動偏心軸に従って回転せずに、この１２ピンクランクの
旋回運動に従ってＳ寸法半径で旋回する。すなわち図６
に示すスクロール旋回による圧縮作用が行なわれる。
【００１７】更に１２ピンクランクは４ａ旋回スクロー
ルボス部に構築されているので、４旋回スクロールに掛
るラジアル荷重はこの軸受でも負荷を受けるので、両側
支持となり、スクロール歯の巾が大となっても充分に耐
えられる。又４ｂボス部壁があるので、吐出側圧力は吸
入側に洩れることは無いので高い容積効率が維持でき
る。
ルボス部に構築されているので、４旋回スクロールに掛
るラジアル荷重はこの軸受でも負荷を受けるので、両側
支持となり、スクロール歯の巾が大となっても充分に耐
えられる。又４ｂボス部壁があるので、吐出側圧力は吸
入側に洩れることは無いので高い容積効率が維持でき
る。
【００１８】次に図２に示す如くに、スクロール圧縮部
を２ブロック並列にすれば、１２ピンクランクをＺ形状
にし、４旋回スクロールを左、右１８０°に２Ｋずらし
て運転すれば、吐出流量は２倍の数値を確保できるばか
りでなく、１８０°位相ずらした旋回の為、動バランス
は完全に釣合い、コンパクトな静かな運転ができる。
を２ブロック並列にすれば、１２ピンクランクをＺ形状
にし、４旋回スクロールを左、右１８０°に２Ｋずらし
て運転すれば、吐出流量は２倍の数値を確保できるばか
りでなく、１８０°位相ずらした旋回の為、動バランス
は完全に釣合い、コンパクトな静かな運転ができる。
【００１９】図３は２ブロック並列運転の特徴を生かし
て、構成できる２段式スクロール流体機械で高圧圧縮機
並びに高真空ポンプに極めて有効である。すなわち６，
１段吸入口から吸込んだ流体は６ａ，一段吐出口を経
て、１７，中間冷却器で冷却され、６ｂ，２段吸入口か
ら再度吸入し、７，２段吐出口へ２段階で圧縮吐出され
る。１２ピンクランクをＺ形状に構成し、右側５駆動軸
側の３、４のスクロールブロックを１段とし、３ａ４ｂ
のスクロールブロックを２段とし、各段の圧縮比を等し
くする為に、各段のスクロール歯の歯丈を調整して構成
する。往復動型や、ルーツ型等、２段式の高圧圧縮機や
真空ポンプは形態が複雑で、大型となり、コストも高価
になるが、本発明による該構造が、スクロール流体機械
の特徴をたくみに利用し、小型、低コストに構成でき
る。
て、構成できる２段式スクロール流体機械で高圧圧縮機
並びに高真空ポンプに極めて有効である。すなわち６，
１段吸入口から吸込んだ流体は６ａ，一段吐出口を経
て、１７，中間冷却器で冷却され、６ｂ，２段吸入口か
ら再度吸入し、７，２段吐出口へ２段階で圧縮吐出され
る。１２ピンクランクをＺ形状に構成し、右側５駆動軸
側の３、４のスクロールブロックを１段とし、３ａ４ｂ
のスクロールブロックを２段とし、各段の圧縮比を等し
くする為に、各段のスクロール歯の歯丈を調整して構成
する。往復動型や、ルーツ型等、２段式の高圧圧縮機や
真空ポンプは形態が複雑で、大型となり、コストも高価
になるが、本発明による該構造が、スクロール流体機械
の特徴をたくみに利用し、小型、低コストに構成でき
る。
【００２０】図４は従来型のスクロール流体機械の片持
軸受のものを１２，ピンクランクで４，旋回スクロール
の４ａボス部を左端支持し、旋回運動を４ａボス部で実
施するが、本構造を構成することによって、軸受は両側
支持となって旋回精度が向上し、スクロール歯丈を長く
することができ、運転容量を大きくすることが可能であ
る。
軸受のものを１２，ピンクランクで４，旋回スクロール
の４ａボス部を左端支持し、旋回運動を４ａボス部で実
施するが、本構造を構成することによって、軸受は両側
支持となって旋回精度が向上し、スクロール歯丈を長く
することができ、運転容量を大きくすることが可能であ
る。
【００２１】スクロール形状は駆動偏心軸の大小によっ
て、嵌合する軸受の決定に合せて、旋回スクロールボス
部ａ寸法を自由に選択でき、使用する圧力に合致した選
定が可能な円弧基準のスクロール歯であり、又固定スク
ロールの内部歯先は、旋回スクロールの揺動に合わせた
シール形状を保っているのでシール性の高いスクロール
歯形である。
て、嵌合する軸受の決定に合せて、旋回スクロールボス
部ａ寸法を自由に選択でき、使用する圧力に合致した選
定が可能な円弧基準のスクロール歯であり、又固定スク
ロールの内部歯先は、旋回スクロールの揺動に合わせた
シール形状を保っているのでシール性の高いスクロール
歯形である。
【００２２】
（１）旋回スクロールにボス部を構成したことによっ
て、旋回スクロール歯に掛るラジアル荷重を、その荷重
位置にて受けることができることから、ボス部軸受は小
さく合理的に選定できると共に、駆動軸は短く計画する
ことが可能となった。
て、旋回スクロール歯に掛るラジアル荷重を、その荷重
位置にて受けることができることから、ボス部軸受は小
さく合理的に選定できると共に、駆動軸は短く計画する
ことが可能となった。
【００２３】（２）ピンクランクを旋回スクロールボス
部に構成したことによって、加工、組立、コストが簡単
になり、両側支持で旋回スクロールを支持できるので、
軸受は小さく選定できることが可能となる。
部に構成したことによって、加工、組立、コストが簡単
になり、両側支持で旋回スクロールを支持できるので、
軸受は小さく選定できることが可能となる。
【００２４】（３）旋回スクロールを両側支持できるこ
とによって、旋回スクロールの旋回にブレがでなくな
り、スクロール歯丈を長くできる。
とによって、旋回スクロールの旋回にブレがでなくな
り、スクロール歯丈を長くできる。
【００２５】（４）ピンクランクを図２，図３の如く、
Ｚ形の両用形にすることにより、スクロールを２ブロッ
クにして容量を倍増に、又、スクロールを１段，２段と
直列にし２段型に編成することで、従来思考されなかっ
たコンパクトな高圧縮型に構成することができる。
Ｚ形の両用形にすることにより、スクロールを２ブロッ
クにして容量を倍増に、又、スクロールを１段，２段と
直列にし２段型に編成することで、従来思考されなかっ
たコンパクトな高圧縮型に構成することができる。
【００２６】本発明に使用する各、軸受をグリス封入形
を使用すれば、スクロール噛合に微小の間隔をあけて構
成することによって、オイルフリーのスクロール型流体
機械を製造することができる。
を使用すれば、スクロール噛合に微小の間隔をあけて構
成することによって、オイルフリーのスクロール型流体
機械を製造することができる。
【図１】本発明にかゝわる実施例の縦断面図。
【図２】本発明にかゝわる実施例で複合形を示す縦断面
図。
図。
【図３】本発明にかゝわる実施例で２段式縦断面図。
【図４】本発明にかゝわる実施例で従来構成のスクロー
ル流体機械にピンクランクを設けた縦断面図。
ル流体機械にピンクランクを設けた縦断面図。
【図５】本発明にかゝわる実施例でスクロール歯、噛み
合わせ基本図。
合わせ基本図。
【図６】本発明にかゝわる実施例でスクロール圧縮作動
図。
図。
【図７】従来のピンクランク位置のスクロール流体機械
を示す縦断面図。
を示す縦断面図。
【図８】従来のスクロール歯の噛合せ図。
【図９】従来のスクロール歯、基本図。
１……フレーム ２……軸受蓋 ３……固定スクロール ４……旋回スクロール ４ａ……旋回スクロールボス部 ５ａ……駆動軸 １２……ピンクランク １３……ピンクランク
軸受 １５……自転防止偏心軸 Ｋ……駆動偏心軸の偏
心量 １７ａ，１７ｂ…流体封入空間 ｌ……旋回スクロール
の旋回直径 Ｓ……ピンクランク偏心量
軸受 １５……自転防止偏心軸 Ｋ……駆動偏心軸の偏
心量 １７ａ，１７ｂ…流体封入空間 ｌ……旋回スクロール
の旋回直径 Ｓ……ピンクランク偏心量
Claims (5)
- 【請求項１】旋回側円盤の前面の中心部に、半円弧とこ
の半円弧に歯厚の１／２加えた反対側の半円弧とで構成
するボス部を設け、該半円弧を基準に半径の異なる半円
弧を、中心部より外周に向けて順次、半円毎にスクロー
ル状に接続させた旋回スクロールと、固定側円盤の前面
に、旋回スクロールに設けた如きボス部を構成しない中
心部形態とし、スクロール内部先端を旋回スクロール、
中心部、歯の内側とでシール線を構成するように設け、
旋回スクロールと同じ基準で、半径の異なる半円弧をこ
のスクロール内部先端部より外周に向って、順次、半円
毎にスクロール状に接続して並設された固定スクロール
とに於いて、旋回スクロールと固定スクロールを噛合す
ることによって、圧縮室を構成し、相互のスクロールで
吸入を完了した時点で、固定スクロールの前記、スクロ
ール内部先端部で旋回スクロール中心部、歯の内側とシ
ール線を形成するように、旋回スクロールを揺動させる
ことを特徴としたスクロール型流体機械。 - 【請求項２】旋回スクロールのボス部に、偏心駆動軸を
軸受を介して嵌装し、左端のボス部壁に隣接して、この
偏心駆動軸と更に偏心した偏心駆動軸と同じ偏心量をも
ったピンクランクをピンクランク軸受を介して嵌合し、
ピンクランクの他端と、軸受蓋に嵌装した自転防止偏心
軸を旋回基点として、成る請求項１に記載のスクロール
型流体機械。 - 【請求項３】偏心駆動軸を嵌合した旋回スクロールボス
部に、更に偏心したピンクランクを１８０°位置に２つ
構成した、Ｚ形ピンクランクを中央に配し、旋回スクロ
ール側面の自転防止偏心軸を介して、左、右に１８０°
位相で前記旋回スクロールと並列に更に旋回スクロール
を各々、固定スクロールと噛合したスクロール圧縮機構
を２系列、構成したことを特徴とする請求項１のスクロ
ール型流体機械。 - 【請求項４】偏心駆動軸を嵌合した１段側旋回スクロー
ルボス部に、更に偏心したピンクランクを１８０°位置
に２つ構成した、Ｚ形ピンクランクを中央に配し、旋回
スクロール側面の自転防止偏心軸を介して右側に１段
側、左側に２段側の旋回スクロールを１８０°位相に設
け、各々、固定スクロールと噛合したスクロール圧縮機
構を１段側より直列にて２段式に構成した事を特徴とす
る請求項１のスクロール型流体機械。 - 【請求項５】偏心駆動軸を旋回スクロール円盤の後側に
嵌合し、旋回スクロールボス部のスクロール歯丈の先端
部に、偏心駆動軸と更に偏心した位置にピンクランクを
軸受を介して嵌装したことを特徴とする請求項１のスク
ロール型流体機械。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6169906A JP3016113B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | スクロール型流体機械 |
| DE69506036T DE69506036T2 (de) | 1994-06-17 | 1995-06-14 | Spiralverdrängermaschine |
| EP95401383A EP0687815B1 (en) | 1994-06-17 | 1995-06-14 | Scroll type fluid machine |
| US08/491,191 US5624247A (en) | 1994-06-17 | 1995-06-15 | Balance type scroll fluid machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6169906A JP3016113B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | スクロール型流体機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH084672A true JPH084672A (ja) | 1996-01-09 |
| JP3016113B2 JP3016113B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=15895167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6169906A Expired - Fee Related JP3016113B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | スクロール型流体機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3016113B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002155874A (ja) * | 2000-11-21 | 2002-05-31 | Sanden Corp | スクロール型圧縮機 |
| EP1335133B1 (en) * | 2002-02-08 | 2008-09-24 | Sanden Corporation | Two-stage compressors |
| WO2008146634A1 (ja) * | 2007-05-26 | 2008-12-04 | Sanden Corporation | ハイブリッド圧縮機 |
| WO2009034717A1 (ja) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Daikin Industries, Ltd. | 回転式流体機械 |
| JP2010065650A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Daikin Ind Ltd | 回転式圧縮機 |
| EP2048364A3 (en) * | 2003-06-20 | 2010-07-07 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Plural compressors with capacity control |
| EP1489307A4 (en) * | 2002-03-13 | 2011-03-23 | Daikin Ind Ltd | HYDRAULIC MACHINE FROM SPIRAL TYPE |
| JP2022066057A (ja) * | 2020-10-16 | 2022-04-28 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用コンプレッサ搭載構造 |
| CN115095593A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-23 | 浙江德孚机械股份有限公司 | 偏心轴防转结构 |
| CN115875260A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-03-31 | 西安交通大学 | 单双级可调伺服电机直驱对称式涡旋压缩机 |
| WO2025220214A1 (ja) * | 2024-04-19 | 2025-10-23 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6787814B2 (ja) * | 2017-02-17 | 2020-11-18 | 三菱重工業株式会社 | 両回転スクロール型圧縮機およびその組立方法 |
-
1994
- 1994-06-17 JP JP6169906A patent/JP3016113B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002155874A (ja) * | 2000-11-21 | 2002-05-31 | Sanden Corp | スクロール型圧縮機 |
| EP1335133B1 (en) * | 2002-02-08 | 2008-09-24 | Sanden Corporation | Two-stage compressors |
| EP1489307A4 (en) * | 2002-03-13 | 2011-03-23 | Daikin Ind Ltd | HYDRAULIC MACHINE FROM SPIRAL TYPE |
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| WO2008146634A1 (ja) * | 2007-05-26 | 2008-12-04 | Sanden Corporation | ハイブリッド圧縮機 |
| WO2009034717A1 (ja) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Daikin Industries, Ltd. | 回転式流体機械 |
| JP2010065650A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Daikin Ind Ltd | 回転式圧縮機 |
| JP2022066057A (ja) * | 2020-10-16 | 2022-04-28 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用コンプレッサ搭載構造 |
| CN115095593A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-23 | 浙江德孚机械股份有限公司 | 偏心轴防转结构 |
| CN115875260A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-03-31 | 西安交通大学 | 单双级可调伺服电机直驱对称式涡旋压缩机 |
| CN115875260B (zh) * | 2022-12-26 | 2025-11-18 | 西安交通大学 | 单双级可调伺服电机直驱对称式涡旋压缩机 |
| WO2025220214A1 (ja) * | 2024-04-19 | 2025-10-23 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3016113B2 (ja) | 2000-03-06 |
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