JP2002138974A - 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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- JP2002138974A JP2002138974A JP2000339171A JP2000339171A JP2002138974A JP 2002138974 A JP2002138974 A JP 2002138974A JP 2000339171 A JP2000339171 A JP 2000339171A JP 2000339171 A JP2000339171 A JP 2000339171A JP 2002138974 A JP2002138974 A JP 2002138974A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 流入気体の漏洩がなく可燃ガス等の圧縮並び
に移送にも使用できるメンテナンスの容易なオイルフリ
ー式のスクロール型流体機械を提供する。 【解決手段】 固定スクロール４４と旋回スクロール２
８との間に、該旋回スクロール２８の自転を阻止した公
転運動に伴って外周側から内周側へ向けて容積が順次縮
小する渦巻き状の圧縮動作室５４を区画形成し、この圧
縮動作室５４の容積の縮小に伴って流入気体を圧縮しつ
つ移送するようにしたスクロール型流体機械において、
旋回スクロール２８を駆動する駆動軸２０にモータ回転
子１４を取付け、モータ固定子１０を有し、一端を開口
させ他端を閉塞させたカップ状のモータケーシング１２
の内部にモータ固定子１４を配置し、モータケーシング
１２の開口端側にブラケット６２を介して固定スクロー
ル４４を気密的に連結した。
に移送にも使用できるメンテナンスの容易なオイルフリ
ー式のスクロール型流体機械を提供する。 【解決手段】 固定スクロール４４と旋回スクロール２
８との間に、該旋回スクロール２８の自転を阻止した公
転運動に伴って外周側から内周側へ向けて容積が順次縮
小する渦巻き状の圧縮動作室５４を区画形成し、この圧
縮動作室５４の容積の縮小に伴って流入気体を圧縮しつ
つ移送するようにしたスクロール型流体機械において、
旋回スクロール２８を駆動する駆動軸２０にモータ回転
子１４を取付け、モータ固定子１０を有し、一端を開口
させ他端を閉塞させたカップ状のモータケーシング１２
の内部にモータ固定子１４を配置し、モータケーシング
１２の開口端側にブラケット６２を介して固定スクロー
ル４４を気密的に連結した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無潤滑状態で気体
の圧縮並びに移送を行うオイルフリー式のスクロール型
流体機械に係り、特に可燃ガス等の圧縮並びに移送用の
ブロワとして使用して最適なスクロール型流体機械に関
するものである。
の圧縮並びに移送を行うオイルフリー式のスクロール型
流体機械に係り、特に可燃ガス等の圧縮並びに移送用の
ブロワとして使用して最適なスクロール型流体機械に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】スクロール型流体機械は、共に渦巻き状
のラップを組合せ、一方を固定、他方を自転を阻止しつ
つ公転運動させラップの相対的運動を行わせることで、
渦巻き形状の圧縮動作室内に閉じ込めた気体の容積を徐
々に減少させて流体の圧縮並びに移送を行うようにした
ものであり、ルーツ型やロータリー型の流体機械に比べ
て騒音が小さく、圧力脈動が小さいことから、例えば小
形空調用冷凍機やエアコン用圧縮機等に広く使用されて
いる。
のラップを組合せ、一方を固定、他方を自転を阻止しつ
つ公転運動させラップの相対的運動を行わせることで、
渦巻き形状の圧縮動作室内に閉じ込めた気体の容積を徐
々に減少させて流体の圧縮並びに移送を行うようにした
ものであり、ルーツ型やロータリー型の流体機械に比べ
て騒音が小さく、圧力脈動が小さいことから、例えば小
形空調用冷凍機やエアコン用圧縮機等に広く使用されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のオイルフリー式
スクロール型流体機械は、真空ポンプや一般空気の圧縮
供給に使用されるものがほとんどであり、流入気体の漏
洩を防止するための十分な構造が採られていなかった。
このため可燃ガス等の圧縮並びに移送用に使用するには
支障があった。
スクロール型流体機械は、真空ポンプや一般空気の圧縮
供給に使用されるものがほとんどであり、流入気体の漏
洩を防止するための十分な構造が採られていなかった。
このため可燃ガス等の圧縮並びに移送用に使用するには
支障があった。
【０００４】また、エアコンに使用されるオイル潤滑式
のスクロールコンプレッサは、全体が圧力容器内に密封
溶接にて収容され、取扱気体の漏洩がない構造になって
いるが、これは潤滑液（オイル）が冷媒中に混入しても
実用上の問題が生じないため、潤滑油を活用した長寿命
でメンテナンスフリーの設計が可能であることによるも
のである。従って、この構造は、取扱気体への油の混入
が許されないオイルフリー式のスクロール型流体機械の
場合には、適用が困難であった。
のスクロールコンプレッサは、全体が圧力容器内に密封
溶接にて収容され、取扱気体の漏洩がない構造になって
いるが、これは潤滑液（オイル）が冷媒中に混入しても
実用上の問題が生じないため、潤滑油を活用した長寿命
でメンテナンスフリーの設計が可能であることによるも
のである。従って、この構造は、取扱気体への油の混入
が許されないオイルフリー式のスクロール型流体機械の
場合には、適用が困難であった。
【０００５】なお、オイルフリー式のスクロール型流体
機械の場合、一般に、ラップの先端に接触型のシール部
品（チップシール）を取付け、このシール部品を固定ス
クロールや旋回スクロールの鏡板に接触させてシールす
ることで、高圧や高真空を得ており、このシール部品を
削除すると発生圧力が高いコンプレッサや、高真空ポン
プとしての機能を満足しないことも知られている。
機械の場合、一般に、ラップの先端に接触型のシール部
品（チップシール）を取付け、このシール部品を固定ス
クロールや旋回スクロールの鏡板に接触させてシールす
ることで、高圧や高真空を得ており、このシール部品を
削除すると発生圧力が高いコンプレッサや、高真空ポン
プとしての機能を満足しないことも知られている。
【０００６】本発明は上記に鑑みて為されたもので、流
入気体の漏洩がなく可燃ガス等の圧縮並びに移送にも使
用できるメンテナンスの容易なオイルフリー式のスクロ
ール型流体機械、更には長寿命でメンテナンスフリーな
ブロワとして使用できるスクロール型流体機械を提供す
ることを目的とする。
入気体の漏洩がなく可燃ガス等の圧縮並びに移送にも使
用できるメンテナンスの容易なオイルフリー式のスクロ
ール型流体機械、更には長寿命でメンテナンスフリーな
ブロワとして使用できるスクロール型流体機械を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、固定スクロールと旋回スクロールとの間に、該旋回
スクロールの自転を阻止した公転運動に伴って外周側か
ら内周側へ向けて容積が順次縮小する渦巻き状の圧縮動
作室を区画形成し、この圧縮動作室の容積の縮小に伴っ
て流入気体を圧縮しつつ移送するようにしたスクロール
型流体機械において、前記旋回スクロールを駆動する駆
動軸にモータ回転子を取付け、モータ固定子を有し、一
端を開口させ他端を閉塞させたカップ状のモータケーシ
ングの内部に前記モータ固定子を配置し、前記モータケ
ーシングの開口端側に前記固定スクロールを直接または
別部材を介して気密的に連結したことを特徴とするスク
ロール型流体機械である。
は、固定スクロールと旋回スクロールとの間に、該旋回
スクロールの自転を阻止した公転運動に伴って外周側か
ら内周側へ向けて容積が順次縮小する渦巻き状の圧縮動
作室を区画形成し、この圧縮動作室の容積の縮小に伴っ
て流入気体を圧縮しつつ移送するようにしたスクロール
型流体機械において、前記旋回スクロールを駆動する駆
動軸にモータ回転子を取付け、モータ固定子を有し、一
端を開口させ他端を閉塞させたカップ状のモータケーシ
ングの内部に前記モータ固定子を配置し、前記モータケ
ーシングの開口端側に前記固定スクロールを直接または
別部材を介して気密的に連結したことを特徴とするスク
ロール型流体機械である。
【０００８】これにより、モータケーシング内部を気密
的に封止して、圧縮動作室内に流入した可燃ガス等の気
体を漏洩させることなくこの圧縮並びに移送を行って、
静粛性に優れたオイルフリー式のスクロール式流体機械
を実現することができる。
的に封止して、圧縮動作室内に流入した可燃ガス等の気
体を漏洩させることなくこの圧縮並びに移送を行って、
静粛性に優れたオイルフリー式のスクロール式流体機械
を実現することができる。
【０００９】請求項２に記載の発明は、前記モータ固定
子を樹脂モールド成形でモータケーシング内に一体に設
けたことを特徴とする請求項１記載のスクロール型流体
機械である。これにより、特に数十ワットクラス以下
の、気体の漏洩のないオイルフリー式の小出力のスクロ
ール型流体機械（コンプレッサやブロワ）を簡便に実現
することができる。しかも、モータ巻線が樹脂によって
モールドされているため、何らかの原因でモータ巻線が
短絡したり過熱した場合でも、可燃ガス等に影響を与え
ることがなく安全である。
子を樹脂モールド成形でモータケーシング内に一体に設
けたことを特徴とする請求項１記載のスクロール型流体
機械である。これにより、特に数十ワットクラス以下
の、気体の漏洩のないオイルフリー式の小出力のスクロ
ール型流体機械（コンプレッサやブロワ）を簡便に実現
することができる。しかも、モータ巻線が樹脂によって
モールドされているため、何らかの原因でモータ巻線が
短絡したり過熱した場合でも、可燃ガス等に影響を与え
ることがなく安全である。
【００１０】請求項３に記載の発明は、固定スクロール
と旋回スクロールとの間に、該旋回スクロールの自転を
阻止した公転運動に伴って外周側から内周側へ向けて容
積が順次縮小する渦巻き状の圧縮動作室を区画形成し、
この圧縮動作室の容積の縮小に伴って流入気体を圧縮し
つつ移送するようにしたスクロール型流体機械におい
て、前記圧縮作動室を区画形成する前記固定スクロール
と前記旋回スクロールとの間の軸方向に沿った隙間を極
小に設定したことを特徴とするスクロール型流体機械で
ある。
と旋回スクロールとの間に、該旋回スクロールの自転を
阻止した公転運動に伴って外周側から内周側へ向けて容
積が順次縮小する渦巻き状の圧縮動作室を区画形成し、
この圧縮動作室の容積の縮小に伴って流入気体を圧縮し
つつ移送するようにしたスクロール型流体機械におい
て、前記圧縮作動室を区画形成する前記固定スクロール
と前記旋回スクロールとの間の軸方向に沿った隙間を極
小に設定したことを特徴とするスクロール型流体機械で
ある。
【００１１】これにより、圧縮作動室を区画形成する固
定スクロールと旋回スクロールとの間の軸方向に沿った
隙間に接触型のシール部品（チップシール）を備える必
要をなくして、長寿命でメンテナンスフリーな、例えば
最大発生圧力が１００ｋＰａ以下のブロアを構成するこ
とができる。つまり、オイルフリー式のスクロール型流
体機械の寿命やメンテナンス間隔は、固定スクロールと
旋回スクロールとの間の軸方向に沿った隙間に設けられ
る接触型のシール部品（チップシール）の耐久性による
ところが大きく、一般には１万時間（運転時間）を目安
にチップシールが交換されるが、このチップシールを削
除し、更にチップシールの交換と同時にメンテナンスを
行う前提で設計・選定されていた軸受を長寿命化するこ
とで、機器全体をメンテナンスフリー化することができ
る。
定スクロールと旋回スクロールとの間の軸方向に沿った
隙間に接触型のシール部品（チップシール）を備える必
要をなくして、長寿命でメンテナンスフリーな、例えば
最大発生圧力が１００ｋＰａ以下のブロアを構成するこ
とができる。つまり、オイルフリー式のスクロール型流
体機械の寿命やメンテナンス間隔は、固定スクロールと
旋回スクロールとの間の軸方向に沿った隙間に設けられ
る接触型のシール部品（チップシール）の耐久性による
ところが大きく、一般には１万時間（運転時間）を目安
にチップシールが交換されるが、このチップシールを削
除し、更にチップシールの交換と同時にメンテナンスを
行う前提で設計・選定されていた軸受を長寿命化するこ
とで、機器全体をメンテナンスフリー化することができ
る。
【００１２】なお、このように、チップシールを削除す
ると、発生圧力が高いコンプレッサや、高真空ポンプと
しての機能を満足しないが、例えば最大発生圧力が１０
０ｋＰａ以下の極小風量で比較的高圧のブロアであれば
性能的に問題がない。
ると、発生圧力が高いコンプレッサや、高真空ポンプと
しての機能を満足しないが、例えば最大発生圧力が１０
０ｋＰａ以下の極小風量で比較的高圧のブロアであれば
性能的に問題がない。
【００１３】請求項４に記載の発明は、前記隙間を０．
１５ｍｍ以下に設定したことを特徴とする請求項３記載
のスクロール型流体機械である。このように、圧縮作動
室を区画形成する固定スクロールと旋回スクロールとの
間の軸方向に沿った隙間を０．１５ｍｍ以下に設定する
ことで、所望の性能を確保することができるが、この隙
間を、例えば０．０２〜０．０５ｍｍ程度に管理するこ
とで、高い圧力や高真空を維持して、最大発生圧力が１
００ｋＰａ以下のブロワとして機器の用途展開を図るこ
とができる。
１５ｍｍ以下に設定したことを特徴とする請求項３記載
のスクロール型流体機械である。このように、圧縮作動
室を区画形成する固定スクロールと旋回スクロールとの
間の軸方向に沿った隙間を０．１５ｍｍ以下に設定する
ことで、所望の性能を確保することができるが、この隙
間を、例えば０．０２〜０．０５ｍｍ程度に管理するこ
とで、高い圧力や高真空を維持して、最大発生圧力が１
００ｋＰａ以下のブロワとして機器の用途展開を図るこ
とができる。
【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれかに記載のスクロール型流体機械を水中に没し
て使用することを特徴とするスクロール型流体機械の使
用方法である。これにより、機器全体を水中に没しても
何ら支障が無い、所謂水中モータ付スクロール型流体機
械を実現することができる。しかも、静粛性に優れるス
クロール型流体機械を水中に沈めることで、本体からの
振動伝播がなくなり、より静かな機器となる。
のいずれかに記載のスクロール型流体機械を水中に没し
て使用することを特徴とするスクロール型流体機械の使
用方法である。これにより、機器全体を水中に没しても
何ら支障が無い、所謂水中モータ付スクロール型流体機
械を実現することができる。しかも、静粛性に優れるス
クロール型流体機械を水中に沈めることで、本体からの
振動伝播がなくなり、より静かな機器となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形
態のスクロール型流体機械を示す。このスクロール型流
体機械は、円筒状のモータ固定子１０を有し、このモー
タ固定子１０は、例えばポリエステル樹脂のモールド成
形によって、一端を閉塞させ他端を開口させたカップ状
のモータケーシング１２の内部に一体に埋設され、これ
によって、モータケーシング１２の内外の気密性が確保
されている。このモータ固定子１０には、電源リード線
１１から電力が供給される。
を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形
態のスクロール型流体機械を示す。このスクロール型流
体機械は、円筒状のモータ固定子１０を有し、このモー
タ固定子１０は、例えばポリエステル樹脂のモールド成
形によって、一端を閉塞させ他端を開口させたカップ状
のモータケーシング１２の内部に一体に埋設され、これ
によって、モータケーシング１２の内外の気密性が確保
されている。このモータ固定子１０には、電源リード線
１１から電力が供給される。
【００１６】モータケーシング１２の内部には、永久磁
石から成るモータ回転子１４が配置され、このモータ回
転子１４は、主軸受１６と補助軸受１８によってモータ
ケーシング１２内に回転自在に支承された駆動軸である
クランク軸２０に固定されている。モータケーシング１
２の軸受１６，１８の固定部には、例えばステンレス製
の薄板をカップ状に成形したハウジング２２が設けら
れ、軸受１６，１８の外輪部のクリープを防止してい
る。
石から成るモータ回転子１４が配置され、このモータ回
転子１４は、主軸受１６と補助軸受１８によってモータ
ケーシング１２内に回転自在に支承された駆動軸である
クランク軸２０に固定されている。モータケーシング１
２の軸受１６，１８の固定部には、例えばステンレス製
の薄板をカップ状に成形したハウジング２２が設けら
れ、軸受１６，１８の外輪部のクリープを防止してい
る。
【００１７】クランク軸２０の先端には、この軸心と偏
心量ｅだけ偏心した位置に軸心を有するクランクピン２
４が一体に連接され、このクランクピン２４に、ころが
り軸受から成る旋回軸受２６を介して略円板状の旋回ス
クロール２８が回転自在に連結されている。更に、旋回
スクロール２８と下記のブラケット６２の間には、前記
偏心量ｅと同じ偏心量ｅだけ偏心した位置に軸心を持つ
２本ピン３０ａ，３０ｂを有するピンクランク３２が円
周方向に沿った３カ所に設けられている。このピンクラ
ンク３２は、旋回スクロール２８の自転防止機構を構成
するもので、このピンクランク３２の一方のピン３０ａ
は、ブラケット６２に固定した軸受３４に回転自在に支
承され、他方のピン３０ｂは、旋回スクロール２８に固
着した軸受３６に回転自在に支承されている。
心量ｅだけ偏心した位置に軸心を有するクランクピン２
４が一体に連接され、このクランクピン２４に、ころが
り軸受から成る旋回軸受２６を介して略円板状の旋回ス
クロール２８が回転自在に連結されている。更に、旋回
スクロール２８と下記のブラケット６２の間には、前記
偏心量ｅと同じ偏心量ｅだけ偏心した位置に軸心を持つ
２本ピン３０ａ，３０ｂを有するピンクランク３２が円
周方向に沿った３カ所に設けられている。このピンクラ
ンク３２は、旋回スクロール２８の自転防止機構を構成
するもので、このピンクランク３２の一方のピン３０ａ
は、ブラケット６２に固定した軸受３４に回転自在に支
承され、他方のピン３０ｂは、旋回スクロール２８に固
着した軸受３６に回転自在に支承されている。
【００１８】これによって、クランク軸２０の回転に伴
って、クランクピン２４が偏心量ｅを半径とした公転運
動を行い、このクランクピン２４の公転運動で旋回スク
ロール２８も偏心量ｅを半径とした公転運動を行い、し
かも、旋回スクロール２８の自転がピンクランク３２で
阻止されるようになっている。クランク軸２０には、回
転系のバランスを確保するバランスウェイト３８が設け
られている。
って、クランクピン２４が偏心量ｅを半径とした公転運
動を行い、このクランクピン２４の公転運動で旋回スク
ロール２８も偏心量ｅを半径とした公転運動を行い、し
かも、旋回スクロール２８の自転がピンクランク３２で
阻止されるようになっている。クランク軸２０には、回
転系のバランスを確保するバランスウェイト３８が設け
られている。
【００１９】旋回スクロール２８に対峙して、吸込口４
０と吐出口４２とを有するカップ状の固定スクロール４
４が配置されている。そして、旋回スクロール２８の鏡
板４６には、固定スクロール４４側に突出するインボリ
ュート曲線またはこれに類似した曲線形状からなるラッ
プ４８が設けられ、固定スクロール４４の鏡板５０に
は、旋回スクロール２８側に突出するインボリュート曲
線またはこれに類似した曲線形状からなるラップ５２が
設けられている。更に、旋回スクロール２８のラップ４
８の先端には、固定スクロール４４の鏡板５０に接触し
てここをシールするチップシール５６が、固定スクロー
ル４４のラップ５２の先端には、旋回スクロール２８の
鏡板４６に接触してここをシールするチップシール５８
がそれぞれ装着されている。
０と吐出口４２とを有するカップ状の固定スクロール４
４が配置されている。そして、旋回スクロール２８の鏡
板４６には、固定スクロール４４側に突出するインボリ
ュート曲線またはこれに類似した曲線形状からなるラッ
プ４８が設けられ、固定スクロール４４の鏡板５０に
は、旋回スクロール２８側に突出するインボリュート曲
線またはこれに類似した曲線形状からなるラップ５２が
設けられている。更に、旋回スクロール２８のラップ４
８の先端には、固定スクロール４４の鏡板５０に接触し
てここをシールするチップシール５６が、固定スクロー
ル４４のラップ５２の先端には、旋回スクロール２８の
鏡板４６に接触してここをシールするチップシール５８
がそれぞれ装着されている。
【００２０】これによって、固定スクロール４４と旋回
スクロール２８との間に、該旋回スクロール２８の自転
を阻止した公転運動に伴って外周側から内周側へ向けて
容積が順次縮小する渦巻き状の圧縮動作室５４が両ラッ
プ４８，５２間に区画形成され、この圧縮動作室５４が
両鏡板４６，５０で閉塞されている。そして、この圧縮
動作室５４内に流入した気体は、旋回スクロール２８の
自転を阻止した公転運動により、圧縮動作室５４の容積
の縮小に伴って圧縮されつつ順次移送されるようになっ
ている。
スクロール２８との間に、該旋回スクロール２８の自転
を阻止した公転運動に伴って外周側から内周側へ向けて
容積が順次縮小する渦巻き状の圧縮動作室５４が両ラッ
プ４８，５２間に区画形成され、この圧縮動作室５４が
両鏡板４６，５０で閉塞されている。そして、この圧縮
動作室５４内に流入した気体は、旋回スクロール２８の
自転を阻止した公転運動により、圧縮動作室５４の容積
の縮小に伴って圧縮されつつ順次移送されるようになっ
ている。
【００２１】モータケーシング１２と固定スクロール４
４との間には、筒状のブラケット６２が配置されてい
る。そして、モータケーシング１２の開口端部にブラケ
ット６２の一端がいんろうにより位置決めされ、Ｏリン
グ６４を介してボルト締結されている。また、固定スク
ロール４４の開口端部にブラケット６２の他端がいんろ
うにより位置決めされ、Ｏリング６６を介してボルト締
結されている。これによって、モータケーシング１２、
固定スクロール４４及びブラケット６２で区画される内
部の気密性が確保されて、吸込口４０から両スクロール
２８，４４間に流入した気体の吐出口４２以外からの吐
出や漏洩が防止されるようになっている。
４との間には、筒状のブラケット６２が配置されてい
る。そして、モータケーシング１２の開口端部にブラケ
ット６２の一端がいんろうにより位置決めされ、Ｏリン
グ６４を介してボルト締結されている。また、固定スク
ロール４４の開口端部にブラケット６２の他端がいんろ
うにより位置決めされ、Ｏリング６６を介してボルト締
結されている。これによって、モータケーシング１２、
固定スクロール４４及びブラケット６２で区画される内
部の気密性が確保されて、吸込口４０から両スクロール
２８，４４間に流入した気体の吐出口４２以外からの吐
出や漏洩が防止されるようになっている。
【００２２】ここで、両スクロール２８，４４とブラケ
ット６２の材料として、生産性の観点からアルミダイカ
ストを使用している。また、スクロール２８，４４によ
って圧縮された気体は断熱圧縮によって発熱し、この熱
によって線膨張係数の大きなアルミが膨張し、両スクロ
ール２８，４４間の軸方向隙間が狭くなってしまう可能
性があるので、両スクロール２８，４４のうちの少なく
とも一方に、表面にテフロン（登録商標）コーティング
やダクロダイズド処理を施し、これによって、両者が噛
り付かないようにしている。なお、両スクロール２８，
４４とブラケット６２の外周面に図示しない冷却フィン
を多数設けて、温度上昇の緩和を図っている。
ット６２の材料として、生産性の観点からアルミダイカ
ストを使用している。また、スクロール２８，４４によ
って圧縮された気体は断熱圧縮によって発熱し、この熱
によって線膨張係数の大きなアルミが膨張し、両スクロ
ール２８，４４間の軸方向隙間が狭くなってしまう可能
性があるので、両スクロール２８，４４のうちの少なく
とも一方に、表面にテフロン（登録商標）コーティング
やダクロダイズド処理を施し、これによって、両者が噛
り付かないようにしている。なお、両スクロール２８，
４４とブラケット６２の外周面に図示しない冷却フィン
を多数設けて、温度上昇の緩和を図っている。
【００２３】この実施の形態のスクロール型流体機械に
よれば、電源リード線１１から電流を供給すると、モー
タ回転子１４とクランク軸２０が一体に回転し、この回
転に伴って、クランクピン２４と旋回スクロール２８が
同期した公転運動を行う。この時、ピンクランク３２に
より旋回スクロール２８の自転が阻止される。すると、
気体は吸込口４０から旋回スクロール２８と固定スクロ
ール４４とで構成される圧縮動作室５４に流入し、両ラ
ップ４８，５２の作用によって圧縮動作室５４が外周側
から内周側へ向けて順次縮小することで、気体は圧縮さ
れつつ移送されて高圧となり、吐出口４２より機外へ排
出される。
よれば、電源リード線１１から電流を供給すると、モー
タ回転子１４とクランク軸２０が一体に回転し、この回
転に伴って、クランクピン２４と旋回スクロール２８が
同期した公転運動を行う。この時、ピンクランク３２に
より旋回スクロール２８の自転が阻止される。すると、
気体は吸込口４０から旋回スクロール２８と固定スクロ
ール４４とで構成される圧縮動作室５４に流入し、両ラ
ップ４８，５２の作用によって圧縮動作室５４が外周側
から内周側へ向けて順次縮小することで、気体は圧縮さ
れつつ移送されて高圧となり、吐出口４２より機外へ排
出される。
【００２４】この時、モータケーシング１２の内部を気
密的に封止することで、圧縮動作室５４内に流入した可
燃ガス等の気体を漏洩させることなくこの圧縮並びに移
送を行うことができ、これによって、静粛性に優れたオ
イルフリー式のスクロール型流体機械を実現することが
できる。
密的に封止することで、圧縮動作室５４内に流入した可
燃ガス等の気体を漏洩させることなくこの圧縮並びに移
送を行うことができ、これによって、静粛性に優れたオ
イルフリー式のスクロール型流体機械を実現することが
できる。
【００２５】また、この実施の形態のスクロール型流体
機械は、流体機械全体を水中に沈めて、水冷による本体
の冷却も可能である（この場合、吸気管と吐出管は気中
に露出させる）。このように、水中に埋没させると、騒
音及び振動の軽減効果も期待できるためメリットが大き
い。このことは、以下の実施の形態にあっても同様であ
る。
機械は、流体機械全体を水中に沈めて、水冷による本体
の冷却も可能である（この場合、吸気管と吐出管は気中
に露出させる）。このように、水中に埋没させると、騒
音及び振動の軽減効果も期待できるためメリットが大き
い。このことは、以下の実施の形態にあっても同様であ
る。
【００２６】図２は、本発明の第２の実施の形態のスク
ロール型流体機械を示し、これは、旋回スクロール２８
のラップ４８の先端と固定スクロール４４の鏡板５０と
の間隔Ｓ１、及び固定スクロール４４のラップ５２の先
端と旋回スクロール２８の鏡板４６との間隔Ｓ２を極小
に、好ましくは、０．１５ｍｍ以下に設定して、図１に
示すチップシール５６，５８を省略し、これによって、
長寿命でメンテナンスフリーな、例えば最大発生圧力が
１００ｋＰａ以下のブロアとして使用して最適なスクロ
ール型流体機械を構成したものである。
ロール型流体機械を示し、これは、旋回スクロール２８
のラップ４８の先端と固定スクロール４４の鏡板５０と
の間隔Ｓ１、及び固定スクロール４４のラップ５２の先
端と旋回スクロール２８の鏡板４６との間隔Ｓ２を極小
に、好ましくは、０．１５ｍｍ以下に設定して、図１に
示すチップシール５６，５８を省略し、これによって、
長寿命でメンテナンスフリーな、例えば最大発生圧力が
１００ｋＰａ以下のブロアとして使用して最適なスクロ
ール型流体機械を構成したものである。
【００２７】つまり、オイルフリー式のスクロール型流
体機械の寿命やメンテナンス間隔は、チップシール５
６，５８の耐久性によるところが大きく、一般には１万
時間（運転時間）を目安にチップシール５６，５８が交
換されるが、このチップシール５６，５８を削除し、更
にチップシール５６，５８の交換と同時にメンテナンス
を行う前提で設計・選定されていた軸受を長寿命化する
ことで、機器全体をメンテナンスフリー化することがで
きる。
体機械の寿命やメンテナンス間隔は、チップシール５
６，５８の耐久性によるところが大きく、一般には１万
時間（運転時間）を目安にチップシール５６，５８が交
換されるが、このチップシール５６，５８を削除し、更
にチップシール５６，５８の交換と同時にメンテナンス
を行う前提で設計・選定されていた軸受を長寿命化する
ことで、機器全体をメンテナンスフリー化することがで
きる。
【００２８】なお、このように、チップシールを削除す
ると、発生圧力が高いコンプレッサや、高真空ポンプと
しての機能を満足しないが、例えば最大発生圧力が１０
０ｋＰａ以下の極小風量で比較的高圧のブロアであれば
性能的に問題がない。
ると、発生圧力が高いコンプレッサや、高真空ポンプと
しての機能を満足しないが、例えば最大発生圧力が１０
０ｋＰａ以下の極小風量で比較的高圧のブロアであれば
性能的に問題がない。
【００２９】ここで、旋回スクロール２８のラップ４８
の先端と固定スクロール４４の鏡板５０との間隔Ｓ１、
及び固定スクロール４４のラップ５２の先端と旋回スク
ロール２８の鏡板４６との間隔Ｓ２を０．１５ｍｍ以下
に設定することで、所望の性能を確保することができる
が、この隙間を、例えば０．０２〜０．０５ｍｍ程度に
管理することで、高い圧力や高真空を維持して、最大発
生圧力が１００ｋＰａ以下のブロワとして機器の用途展
開を図ることができる。
の先端と固定スクロール４４の鏡板５０との間隔Ｓ１、
及び固定スクロール４４のラップ５２の先端と旋回スク
ロール２８の鏡板４６との間隔Ｓ２を０．１５ｍｍ以下
に設定することで、所望の性能を確保することができる
が、この隙間を、例えば０．０２〜０．０５ｍｍ程度に
管理することで、高い圧力や高真空を維持して、最大発
生圧力が１００ｋＰａ以下のブロワとして機器の用途展
開を図ることができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
流入気体の漏洩が無く可燃ガス等の圧縮並びに移送にも
使用できるメンテナンスの容易なオイルフリー式のスク
ロール型流体機械と、長寿命のオイルフリー式スクロー
ル型ブロワを提供することができる。また水中に沈めて
使用することも可能なため、静粛性に配慮したアプリケ
ーションの展開が可能である。
流入気体の漏洩が無く可燃ガス等の圧縮並びに移送にも
使用できるメンテナンスの容易なオイルフリー式のスク
ロール型流体機械と、長寿命のオイルフリー式スクロー
ル型ブロワを提供することができる。また水中に沈めて
使用することも可能なため、静粛性に配慮したアプリケ
ーションの展開が可能である。
【図１】本発明の第１の実施の形態のスクロール型流体
機械を示す断面図である。
機械を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態のスクロール型流体
機械を示す断面図である。
機械を示す断面図である。
１０ モータ固定子 １２ モータケーシング １４ モータ回転子 ２０ クランク軸 ２２ ハウジング ２４ クランクピン ２８ 旋回スクロール ３２ ピンクランク ３８ バランスウェイト ４０ 吸込口 ４２ 吐出口 ４４ 固定スクロール ４６，５０ 鏡板 ４８，５２ ラップ ５４ 圧縮動作室 ５６，５８ チップシール ５８ チップシール ６２ ブラケット ６４，６６ Ｏリング Ｓ１，Ｓ２ 間隔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA15 AA24 AB05 AB10 BB16 CC04 CC07 CC09 CC17 CC19 CC39 CC66 3H039 AA02 AA05 AA12 BB11 BB15 CC04 CC05 CC10 CC15 CC23 CC31 CC33 CC35
Claims (5)
- 【請求項１】 固定スクロールと旋回スクロールとの間
に、該旋回スクロールの自転を阻止した公転運動に伴っ
て外周側から内周側へ向けて容積が順次縮小する渦巻き
状の圧縮動作室を区画形成し、この圧縮動作室の容積の
縮小に伴って流入気体を圧縮しつつ移送するようにした
スクロール型流体機械において、 前記旋回スクロールを駆動する駆動軸にモータ回転子を
取付け、 モータ固定子を有し、一端を開口させ他端を閉塞させた
カップ状のモータケーシングの内部に前記モータ固定子
を配置し、 前記モータケーシングの開口端側に前記固定スクロール
を直接または別部材を介して気密的に連結したことを特
徴とするスクロール型流体機械。 - 【請求項２】 前記モータ固定子を樹脂モールド成形で
モータケーシング内に一体に設けたことを特徴とする請
求項１記載のスクロール型流体機械。 - 【請求項３】 固定スクロールと旋回スクロールとの間
に、該旋回スクロールの自転を阻止した公転運動に伴っ
て外周側から内周側へ向けて容積が順次縮小する渦巻き
状の圧縮動作室を区画形成し、この圧縮動作室の容積の
縮小に伴って流入気体を圧縮しつつ移送するようにした
スクロール型流体機械において、 前記圧縮作動室を区画形成する前記固定スクロールと前
記旋回スクロールとの間の軸方向に沿った隙間を極小に
設定したことを特徴とするスクロール型流体機械。 - 【請求項４】 前記隙間を０．１５ｍｍ以下に設定した
ことを特徴とする請求項３記載のスクロール型流体機
械。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載のスク
ロール型流体機械を水中に没して使用することを特徴と
するスクロール型流体機械の使用方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000339171A JP2002138974A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | スクロール型流体機械 |
| PCT/JP2001/009681 WO2002038960A1 (fr) | 2000-11-07 | 2001-11-06 | Dispositif pour circulation de fluide en spirale |
| AU2002211012A AU2002211012A1 (en) | 2000-11-07 | 2001-11-06 | Scroll fluid machinery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000339171A JP2002138974A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | スクロール型流体機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002138974A true JP2002138974A (ja) | 2002-05-17 |
Family
ID=18814278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000339171A Pending JP2002138974A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | スクロール型流体機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002138974A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015008688A1 (ja) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | サンデン株式会社 | スクロール型流体機械及びそのガスケット |
| CN107704716A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-02-16 | 大连理工大学 | 一种减小主轴—叶轮装配应力和主轴弯曲变形的设计方法 |
| CN107949703A (zh) * | 2015-08-28 | 2018-04-20 | 株式会社日立产机系统 | 涡旋式流体机械及其维护方法 |
-
2000
- 2000-11-07 JP JP2000339171A patent/JP2002138974A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015008688A1 (ja) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | サンデン株式会社 | スクロール型流体機械及びそのガスケット |
| JP2015021386A (ja) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | サンデン株式会社 | スクロール型流体機械及びそのガスケット |
| CN107949703A (zh) * | 2015-08-28 | 2018-04-20 | 株式会社日立产机系统 | 涡旋式流体机械及其维护方法 |
| EP3343038A4 (en) * | 2015-08-28 | 2019-03-13 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | SPIRAL FLUID MACHINE AND MAINTENANCE METHOD THEREFOR |
| JP2019194480A (ja) * | 2015-08-28 | 2019-11-07 | 株式会社日立産機システム | スクロール式流体機械およびそのメンテナンス方法、組立方法 |
| EP3715635A1 (en) * | 2015-08-28 | 2020-09-30 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Scroll-type fluid machine and maintenance method for same |
| US11441559B2 (en) | 2015-08-28 | 2022-09-13 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Scroll fluid machine having separable main body unit and motor unit |
| US11795943B2 (en) | 2015-08-28 | 2023-10-24 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Scroll fluid machine having separable main body unit and motor unit |
| CN107704716A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-02-16 | 大连理工大学 | 一种减小主轴—叶轮装配应力和主轴弯曲变形的设计方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061024 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070306 |