JPS5939987A - 回転式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転式流体機械、例えば圧縮機、ポンプ、エキ
スノでンダ等の改良に関するものである。

従来の圧縮機を第１．２．３図に示しＴこ。ニドす。

同圧縮機（スクロール型圧縮機）の作動原理を第１図に
より説明すると、同圧縮機では、同一形状の２つのうす
巻き体（１）（２）の−刀（２）を略中夫に吐出口（４
）を有するシール端板に固定し、他方の５ず巻き体（１
）を他方の端板に固定し、両者を同第１図に示すように
、相対的に１８０’回転させたとき、互いが（５１，８
５２）および（５１’）（５２’）の４点で接触するよ
うに、距離２ρ（＝うす巻きのピッチ−２×５す巻きの
板厚）だけ相対的にずらして、重ね合せ、一方の５ず響
き体（２）を静止し、他方のりす巻き体（１）をクラン
ク半径ρを有するクランク磯構により。

一方の５す巻き体（２）の中心Ｏの周りに自転させるこ
となく半径ρ＝００′で公転（矢印参照）させる。その
とき、２つのりす巻き体ｍ（２）の間には、両者が当接
する点（５１Ｘ５２）及び点（５１，’、）（５２’）
を端部とするに密閉された小室（３）（３）が形成され
、密閉小室（３）（３）の容積がうす巻き休ｔｌ）の公
転ＶＣ１ヤい徐々に変化する。即ち、第１図（１）の状
態からりす巻き体（１）を９００公転させると、第１図
（１１）の状態になり、１８０°公転させろと、＞’ｒ
ｘ　Ｉ図ＣＩ）の状態になり、２７０°公転させると、
第１図（１ｖ）の状態になり、この間、小室（３）の容
積は徐々に減少し。

第１図（ＩＶ）の状態では、２つの小室（３）（３）が
連通して、密閉小室（５３）になり、同第１図（１ｖ）
の状態からさらにＳ’　０°公転すると、第１［’、２
＋（１）の状態になり、さらに小室（５３）の容積は第
１図（１１）→第１図ＣＩ）と減少して、第１図（ＩＩ
）と第１図（１■）との間で最小となり、この間、第１
図（１１）で開き始めた外仰Ｉ空間が第１図（１ｆｆ）
、第１図（１■）から第１図（１）へ移って、新たな気
体を取り込む。

以後も以上の作用を繰返して、５す巻き体外側空間から
取り込んだ気体を圧縮して、吐出口（４）から吐出す。

以上はスクロール型圧縮機の作動原理であるが、スフＴ
」−ル型圧縮機は具体的（・こは、第２図に示すように
、ハウジング（１０）が、フロントエンドプレー）００
とリヤエンドプレートａ湯とシリンダプレート（１３）
とにより構成され、リヤエンドプレー）（１２）には吸
入ｃ＋Ｑ４１吐出口（１５１が突設されると〜もに、う
す巻き体（２５２）及び円板（２５１）よりなる静止ス
クロール部材（ハ）が固定され、フロントエンドプレー
トｕυにはクランクビン（２増を有する主軸０ηが枢后
され、同クランクビンｃ３）には、・第２図および第６
図に示すように、ラジアルニージルｌｌ’ｌｌｌ　受Ｃ
Ｉ！６）可動スクロール部材（至）のボス（２４３）角
筒部材（２７１）摺動体（２９１）リング部材（２９２
）回り止め（２９３）等よりなる不転旋回機構を介して
うす巻き体（２４２）及び円板（２４１）よりなる可動
スクロール部材（２４）が付設されている。なお（２７
）は角筒部材（２７１）に一体重に設置された可動スラ
スト板、　（２１）はプレート、翰ならびに（２優まス
ラストベアリングで５以上の各部材によりスラスト力を
受けるようになっている。

前記スクロール型圧縮機において、前記不転旋回機構は
、所謂スコッチ・ヨーク方式と呼ばれるもので、第２図
、第６図から判るように、（■）構成部品の数が多い。

（Ｉ［）また隙間の精度を充分に得られない場合には、
摺動部間でタタキを生じて、異常音をだすし、摺動部に
異常ｐｆ＃耗が発生して、機械の寿命な著しく短くする
ので、摺動部の隙間を高精度に保つ必要があり、コスト
高を招いている。

本発明は前記の問題点に対処するもので、接点ができる
ように相対的にずらせ℃重ね合せろとともにそれぞれが
別の端板に固定された一対のうす巻き体と、−万のうす
巻き体を他方のうす巻き体に対して相対的に公転させろ
手段と、これに連動し−こいずれか一方のりす巻き体を
１＝ｌＩ　５−’４’巻き体の一点が他方のうす巻き体
に対（〜て直線往復運動するように移・！＋１１させべ
〕手段とな只えていることを′特徴と１７た回転式流体
機械に係り、その［１的と−１〜ろ処１；１　、スコッ
チ・ヨーク後横が不要で、従来の欠点を解消できろ改良
された回転６１１１体４；−ｙ械を供すイ）点Ｇである
。

次に本発明の回転ｂＩＬ体機械を第４．５．６図に不す
一実施例より説明する。

ます不発ＩＪＩＪの回転流体機械の作動原ｉ！ｉ！を・
第４１し」により説明すると、（５００）は固定うす巻
き体、（５０１，）は可動５す巻き体１点Ｐは可動うす
巻き体（５０１）上の点で、Ｘ軸上を直線往復運動′１
−る。また点Ｐ′は可動５す巻き体（５０１）上の点で
、半径ρの円上を円連動する。また点ｏ’　ｆｔ、駆動
軸の中心な示している。ここで　ｐｐ／＝ｄである。上
記二つのりす巻き体の一方（固定うす巻き体）　（！５
１１（１）を略中火に吐出孔（図示せず）を有するシー
ル端板に固定する。また他方のうす巻き体（川ｐ７１３
うす巻き体）（５０１）を他方の端板に固定し１両者が
（５０２）（５０３）および（５０２’）（５０３勺で
当接するように組み合せる。

ここで可動うす巻き体（５０１）に半径ρの旋回運動を
行わせるｌｕに動ビン（図示せず）の中心Ｐ′とＸ軸上
を直線往復運動させろ点Ｐとの間の距離４を一定とし、
可動５す巻き体（５０１）を旋回半径ρ（即ち、駆動軸
中心Ｏ′と駆動ビン中Ｉｃ、　ｐ／との間の距離）で駆
動軸の中心Ｏ′まわりＶこ旋回運動させる。即ち、点Ｐ
′と点Ｐぼ下Ｐ−＝４をたもちながら、点Ｐ′は半径ρ
上の円を旋回λＩＵ動し、点ＰはＸ軸上で直線往復運動
する。このようにすると、二つのうす巻き体（５０（１
）（５０１）の間Ｖこは、両者が当接する点（５０２）
（５０３）及び（５（１２’　）（５０３勺を端部とす
る密閉された小室（５０４）（５０４’）が形成され、
密閉小室（５０４）（５０４勺の容積が可動うす巻き体
（５０１）の公転に伴い徐々に減少する。即ち、第４［
％＋（１）の状態から可動うす巻き体（５０１，）を４
５°公転させると、第４図（ＩＩ）になり、９００公転
させろと、第４図（Ｉ）になり、以下同様に、３１５°
公転させると、第４図（ｌになる。この間、小室（［）
す・１）（５０４’）（矢印）の容積は徐々に減少して
行く。さらに第４図（Ｖｌｌｌ）　カラ４５°−ｊｊｔ
ｒと、第４　図（］）　ｙすｔ）、　小室（５０４）（
５０４’）は小室（５０５）（５０５’）と１より、こ
こで二つの小室（５０５Ｘ５０５勺は連通′１−る。さ
らに公転がす１むと、第１図（１）から（Ｉｌ）、（ｌ
１１．）−−一と進み、第４図（ＶＩＩＤにおいて小室
の容積は最小となる。この間、第４図（１）で外側に開
きはじめた外側空間が第４図（ｎ）→（ｊｌ）→−−−
　（■ＩＤへ移り、さしに第４図（１）へ移り、新もだ
な気体を取り込む。以上の作用は以後も繰り返され、う
す巻き体外側空間から取り込まれた気体が圧縮され、固
定うす巻き体（５００）の略中夫に設げられた吐出孔（
図示せず）から外部へ吐出される。このような本発明の
回転流体機械は、二つのうす巻き体の一方を固定し、他
方を旋回半径ρで公転させるとともに他方のうす巻き体
の一部をある方向に直線運動させて、極めて良好な、吸
入、圧縮、吐出工程を得ろようにしたものである。以」
二の作＠原理を有する回転式圧縮機の具体例を第５図、
第６図により説明すると、（６００）（６０１）は固定
５す巻き体及び５Ｔ＃うず巻き体で、固定うす巻き体（
６００）はうす巻き体（６０２）と円板（６０３）とよ
りなり、また可動うす巻き体（６０１）はうす巻き体（
６０４）と円板（６０５）とよりなる。

上記固定うす巻き体（６００）の円板（６０３）の略中
夫に吐出孔（６０６）を設けろ。また同固定うず巻き休
（６００）をハウジング（１１に固定し、一方、フロン
トエンドプレート旧）上にクランクピン（ト）を有する
駆動＠（主軸）０１を枢着し、クランクピン（２３）に
ラジアルニードル軸受（２６）を介して可動うす巻き体
（（ハ１）のボス（２４３）を取付ける。またボス（２
４３）に一体重に設けたアーム（６０７）は１回転自在
なぎン（６０８）を介してピストン（６０９）に連結す
る。ピストン（６０９）は、ハウジング（ｌ■のシリン
ダプレー）（＋３１に一体的に固着されたシリンダ部材
（α）１）に嵌挿され、このピストン（６０９）とシリ
ンダ部材（６１０）とで直線往復運動を行なうようにす
る。なお可動うす巻き体（６ｒ＋１）の公転運動は、従
来のものと全く同じ手段により行なうようにする。

本発明の回転流体機械は前記のように構成されており、
主軸ｃＩηを回転させると、可動５す巻き体（６０１）
が主軸０ηとクランクピン（ハ）との間の距離（旋回半
径ρ）で公転運動を行ない、同時に可動５す巻き体（６
０１）の′ノ゛−ノ、　（６０７）のピン（６（）カの
中心点が１．？　／ＣＩ・、７　（６０９）　ノー、／
リンタ゛部材（６１０）中１ｃ　オける直線往復運動に
より、直線往復運動を行なうことになる。従って本イ（
貝υＪの作動原理の所で詳１−’　＜説明したように極
めて良好な吸入・圧縮・吐出を得られる。

以上のように本発明では、不転旋回機構の代りに、一方
のうす巻き体を他方のうずイミ−き体に対Ｉ７てイ１］
対的に公転さぜる手段θ７］に連１１７１してぃすれか
一方のうす巻き体を同うす巻き体の一点が他方のうす巻
き体に対して直線往復コＭ５動するよ５ｅこ移動さぜる
手段（ｆ３０９Ｘ６１０）を用いでおり、不転旋回機構
が不要で、従来の欠点を解消できろ。即ち、構成部品の
数が少なくなＺ）シ、摺動部の隙間な茜精度に保つ必要
もな（なって、コストを低減できる効果がある。

以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明は
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
５るものである。例えば前記実施例では一方のりす巻き
体の直線往復運動の軌跡が他方のうす巻き体の中心を通
っているが、同軌跡は必ずしも他方の５す巻き体の中心
を通る必要はない。つまり、二つの５す巻き体の一方を
固定し、他方を公転させるとともにその一部をある方向
に往復直線運動させればよい。またうす巻き体のうす巻
きの形状は１作動原理の所で説明したように二つの５す
巻き体が複数の当接点を有するものならいかなる形状の
ものでもよい。また直線往復運動を生じさせる機構なり
ピストン（６０９）の代りに摺動部材を、シリンダ部材
（６］０）の代りにガイＦ部材を用いてもよい。また回
転式流体機械は圧縮機に限定されるものではな（，１ド
ンプ、エキスノξンダ等の回転式流体機械にも適用でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転式流体機械の作動原理を示す説明図
、第２図は同回転式流体機械の具体例を示すｉｐ所側面
図、第６図は第２図矢祝頂−擢線に沿う縦断正面図、第
４図は本発明に係る回転式流体機械の作動原理を示す説
明図、第５図＆ｊ同回転式流体様械の具体例を示す縦断
側両図、ε１λ６図は第５図矢視■−Ｖｌ線に沿う縦断
正面図である。 （６１１０）（６０１）・・・５ず巻き体、　　（＋７
１・・・公転させる手段。 （６０９）（６１０）・・・直線往復運動するようｔ″
Ｃ，移４・）Ｊきせろ手段。 復代理人　弁理士　岡　本　重　窯 外２名 第１圀 （■）　　　　　　　　　ＣＫｌ　＞ 第２図 ヒＴ 第３図 第４図 第５図 第６■ ６０イ 手続補正書 昭和５７年１０月８　日 特許庁長官　　若　杉　相　夫　殿 １、事件の表示 昭和５７年特　許　願第１４９０９２号２、発明の名称
　　回転式流体機械 ３、補正をする者 ４ｆ件との関係　　特　　　　　許出願人名　称（６２
０）三菱重工業株式会社 ４、復代理人 ５、？ｌＩＩ　正命令（”　ＩＥＩ　付１１ｒ（和’　
”　年発’）Ｊ　　　１−１７、補正の内容 図面中 第４図を別紙のように補正しオす。 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 接点ができろように相対的にずらせて卸ね合せるととも
   にそれぞれが別の端板に固定された一対のりす巻き体と
   、−万のりす巻き体を他力のうす巻き体に対して相対的
   に公転さぜる手段と、これに連動］−ていずれか一方の
   ５す巻き体を同５す巻き体の一点が他方のうす巻きイネ
   に対して直線往復運動するように移動させる手段とを具
   えていることを特徴とした回転式流体機械。