JP2003129972A - Scroll pump - Google Patents

Scroll pump

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Publication number
JP2003129972A
JP2003129972A JP2001326115A JP2001326115A JP2003129972A JP 2003129972 A JP2003129972 A JP 2003129972A JP 2001326115 A JP2001326115 A JP 2001326115A JP 2001326115 A JP2001326115 A JP 2001326115A JP 2003129972 A JP2003129972 A JP 2003129972A
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JP
Japan
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scroll
pump
gas
compression chamber
discharge port
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001326115A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuteru Tsuchida
一輝 土田
Yukio Ogawa
雪郎 小川
Hidenori Doge
秀紀 道下
Tomokazu Aso
智一 麻生
Masaki Kaminaga
雅紀 神永
Ryutaro Hino
竜太郎 日野
Kurittomaitorii Pichai
クリットマイトリー ピチャイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Japan Atomic Energy Agency
Original Assignee
Hitachi Ltd
Japan Atomic Energy Research Institute
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Japan Atomic Energy Research Institute filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2001326115A priority Critical patent/JP2003129972A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the possibility of stopping the rotation of a pump even in using a gas-liquid mixed solvent such as non-compressible water and liquefied gas, or to prevent the breakage of a scroll pump. SOLUTION: Gaps 6, 7 are formed between a fixed scroll 2 and a turning scroll 3 at the beginning of compression to make liquid in a compression chamber 5 communicate with a discharge port, whereby pressure in the compression chamber is restricted to the predetermined pressure to reduce size of the scroll pump 1 without increasing the mechanical strength of the fixed scroll and the turning scroll and suppress the vibration of the scroll pump during operation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液体ヘリウムや液
体窒素などの液化ガスで冷却される超伝導コイルを用い
た核融合装置、リニアモータカー、超伝導発電機、超伝
導畜電器に使用されるスクロールポンプに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention is used for a nuclear fusion device, a linear motor car, a superconducting power generator, and a superconducting electricity storage device, which use a superconducting coil cooled by a liquefied gas such as liquid helium or liquid nitrogen. Regarding scroll pump.

【0002】また、一般に送達しようとする物質の形態
(液体や気体、あるいはその混合物)によらず一定の突
出圧と一定の流量が必要な機械式ポンプの構造に関す
る。
Further, it generally relates to the structure of a mechanical pump which requires a constant protrusion pressure and a constant flow rate regardless of the form of the substance to be delivered (liquid or gas, or a mixture thereof).

【0003】[0003]

【従来の技術】核破砕中性子源や超伝導試験装置におい
て、液体窒素や液体ヘリウム、液体水素は、高回転のイ
ンペラーを用いた遠心ポンプが主に採用されている。
2. Description of the Related Art Centrifugal pumps using high-speed impellers are mainly used for liquid nitrogen, liquid helium and liquid hydrogen in spallation neutron sources and superconducting test equipment.

【0004】遠心型ポンプは、複数枚の羽(インペラ
ー)を回転軸の先端に取り付け、これを囲むハウジング
で構成される。ハウジング中央底部には液体の吸入口が
設置され、羽の周辺部(ハウジングの側面)に液体突出
口が設けられている。インペラーが数千rpmもの高速
で回転すると、ハウジング内の液体はインペラーで押さ
れる事により回転し、その遠心力でハウジング周辺部に
回転しながら押し付けられる。液体がハウジングの外周
接線方向に液体の取り出し口に到達すると、液体は取り
出し口より一定の圧力で送り出される。
The centrifugal pump is composed of a housing in which a plurality of blades (impellers) are attached to the tip of a rotary shaft and which surrounds this. A liquid suction port is installed in the central bottom part of the housing, and a liquid projecting port is provided in the peripheral part of the wing (side surface of the housing). When the impeller rotates at a high speed of several thousand rpm, the liquid in the housing is rotated by being pushed by the impeller, and the centrifugal force causes the liquid to be pressed against the peripheral portion of the housing while rotating. When the liquid reaches the liquid outlet in the tangential direction of the outer periphery of the housing, the liquid is delivered from the outlet with a constant pressure.

【0005】従来の液化ガス循環システムに多く用いら
れている遠心型ポンプで流量や突出圧を増加させようと
すると、インペラーを大きくするか、回転速度を早くす
る必要が有る。この時、インペラーが液体を押す面と反
対の面では、表面の圧力が低下する傾向にあり、回転速
度が増加するなどして液体が沸騰ぎりぎりの状態になる
と、インペラー表面で液体は気化し気泡となり、次の瞬
間に気泡がつぶれる所謂キャビテーションが起こりやす
い。キャビテーションが起こると、流量が不安定にな
り、インペラー表面にダメージな損傷が入るなどの不具
合が生じるため、ループの安定運転の観点からは好まし
くない。
In order to increase the flow rate and the projecting pressure with a centrifugal pump that is widely used in conventional liquefied gas circulation systems, it is necessary to increase the impeller size or increase the rotation speed. At this time, on the surface opposite to the surface where the impeller pushes the liquid, the surface pressure tends to decrease, and when the liquid reaches the limit of boiling because the rotation speed increases, the liquid vaporizes on the impeller surface and bubbles. Therefore, so-called cavitation in which bubbles are crushed at the next moment is likely to occur. If cavitation occurs, the flow rate becomes unstable and problems such as damage to the impeller surface occur, which is not preferable from the viewpoint of stable operation of the loop.

【0006】また、液化ガスを循環しながら冷却する閉
ループシステムにおいては、始めはガスをループ内に循
環させ系全体を冷却する必要が有る。冷却が進み、ガス
中に一部液体が混じりながら、これが循環するとループ
内の低い場所に液体が溜まり、ついにはパイプ内を液体
が塞いでしまう可能性がある。この時、遠心ポンプハウ
ジング内が十分に液体で満たされていないと(気液混合
状態)、気体と液体の密度比程度下がりポンプ突出圧が
極端に小さくなるため、パイプの途中で溜まった液体を
それ以上送り出せないので、ガスの循環が止まってしま
う。
Further, in the closed loop system in which the liquefied gas is cooled while circulating, it is necessary to circulate the gas in the loop to cool the entire system at first. As the cooling progresses and a part of the liquid is mixed in the gas, if this gas circulates, the liquid may collect at a low position in the loop, and finally the liquid may be blocked in the pipe. At this time, if the inside of the centrifugal pump housing is not sufficiently filled with the liquid (gas-liquid mixed state), the density ratio of the gas and the liquid will drop and the pump protrusion pressure will become extremely small, so the liquid accumulated in the middle of the pipe Since it can't be sent any more, gas circulation stops.

【0007】この対策として、ループの運転初期はガス
専用のポンプをもう一台設置し、初めはポンプでループ
内のガスを循環させ、ガスが十分液化しポンプ内に液体
が供給されるようになったら液体用ポンプに切り替る方
法が考えられる。
As a countermeasure against this, another pump dedicated to gas is installed at the beginning of the operation of the loop, and at first, the gas in the loop is circulated by the pump so that the gas is sufficiently liquefied and the liquid is supplied into the pump. If this happens, you can consider switching to a liquid pump.

【0008】しかし、この方法では液体用ポンプの予冷
をどのようにするか、またどのタイミングで気体用から
液体用に切り替るかのタイミングを把握するのが難し
く、制御性の観点で著しく困難な可能性がある。
However, with this method, it is difficult to grasp how to precool the liquid pump and the timing of switching from gas to liquid, which is extremely difficult from the viewpoint of controllability. there is a possibility.

【0009】また、一台のポンプで気体も液体も送り出
す磁気軸受け式遠心ポンプの開発も米国で進められてい
る。しかし、ガスの循環に際しては十数万rpmもの高
速回転が必要となるため、磁気軸受けでの渦電流による
発熱や、モーターからの熱の侵入等が懸念される。ま
た、実用化時に磁気軸受け部分でロータ軸と仕切壁との
間のギャップが小さく、小さな微粉末が混入すると磁気
軸受け部分で焼き付けが起こる可能性がある。
Further, the development of a magnetic bearing type centrifugal pump for delivering both gas and liquid with one pump is also underway in the United States. However, since a high speed rotation of several hundred thousand rpm is required for circulating the gas, there is a concern that heat will be generated due to eddy current in the magnetic bearing, heat will enter from the motor, and the like. Further, when the magnetic bearing is put into practical use, the gap between the rotor shaft and the partition wall is small in the magnetic bearing portion, and if small fine powder is mixed in, the magnetic bearing portion may be burned.

【0010】一方、容積型コンプレッサーの一つとして
スクロールコンプレッサーが、家庭用エアコンなどに多
数用いられている。スクロールコンプレッサーとは、詳
細は後述する数巻きの渦巻き型の仕切り板が2枚合わさ
り、片方の旋回スクロールが円運動することで、2枚の
スクロール板には挟まれる領域に入っているフロンが圧
縮されながら送り出されるコンプレッサーである。
On the other hand, many scroll compressors are used in home air conditioners as one of the positive displacement compressors. A scroll compressor is a combination of two spiral partition plates, which will be described later in detail, and one orbiting scroll moves circularly to compress the CFCs in the area sandwiched between the two scroll plates. It is a compressor that is sent out while being processed.

【0011】このコンプレッサーの特徴は、連続的に気
体(フロン)が圧縮されながら送り出され、かつ低回転
型のコンプレッサーであるため、機械的振動が小さく、
また発熱量が小さい特徴をもっている。
The characteristic of this compressor is that it is a low rotation type compressor in which gas (CFC) is continuously sent out while being compressed, and mechanical vibration is small,
It also has the characteristic that the amount of heat generated is small.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、2枚の仕切り
板で挟まれる領域の体積ガスクロール板の回転に伴って
体積が減少するため、水や液化ガスなどの非圧縮性の液
体ではポンプの回転が止まるか、無理な駆動力を加えて
運転するとスクロールポンプの回転に一時的なブレーキ
が掛かるため、振動をしたり、破損をしたりする可能性
がある。
However, since the volume of the region between the two partition plates decreases with the rotation of the gas scroll plate, incompressible liquids such as water and liquefied gas will cause a problem in pumping. When the scroll pump stops rotating or is operated by applying an excessive driving force, the scroll pump is temporarily braked, which may cause vibration or damage.

【0013】本発明の目的は、非圧縮性の水や液化ガス
などの気液混合媒体を使用してもポンプの回転を止るこ
となく、或いはスクロールポンプの破損を防止しスクロ
ールポンプを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a scroll pump in which the rotation of the pump is not stopped even when a gas-liquid mixed medium such as incompressible water or liquefied gas is used or the scroll pump is prevented from being damaged. It is in.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、運転初期において、固定スクロールと旋
回スクロールとの間に形成した間隙により圧縮室内の液
体を吐出口に流通するようにして、圧縮室内を所定圧力
に抑制して、固定スクロール及び旋回スクロールの機械
的強度を上げることなく、スクロールポンプを小型化す
ると共に、スクロールポンプの運転時の振動を抑制する
ことにある。
In order to achieve the above object, the present invention is designed so that, in the initial stage of operation, the liquid in the compression chamber is circulated to the discharge port by the gap formed between the fixed scroll and the orbiting scroll. Therefore, the pressure inside the compression chamber is suppressed to a predetermined pressure, and the scroll pump is downsized and the vibration during operation of the scroll pump is suppressed without increasing the mechanical strength of the fixed scroll and the orbiting scroll.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例におけるス
クロールポンプ1を図1、図2を用いて詳細に説明す
る。図1はスクロールポンプ1の平面図であり、図2は
図1のA−A線より切断した断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A scroll pump 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view of the scroll pump 1, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【0016】容積型機械式ポンプであるスクロールポン
プ1は、一対の渦巻き型仕切り板(スクロール板)の各
長さを1.5周としスクロール板を移動させて液体、気
体、ないしはその混合物を送り出す事を特徴とする容積
型スクロールポンプである。
The scroll pump 1, which is a positive displacement mechanical pump, has a pair of spiral partition plates (scroll plates) each having a length of 1.5 turns, and the scroll plates are moved to deliver a liquid, a gas, or a mixture thereof. It is a positive-displacement scroll pump that is characterized.

【0017】スクロールポンプ1は固定スクロール2と
旋回スクロール3とを備え、固定スクロール2と旋回ス
クロールス3とは所定の距離だけ偏心し、180°だけ
位相をずらした状態で噛み合うように配置されている。
固定スクロール2の渦巻状ラップ2Aの側面と旋回スク
ロールス3の渦巻状ラップ3Aの側面と2箇所4におい
て相互に線接触して、圧縮室5を形成している。圧縮室
5の一端側の箇所4は前述のように線接触を形成し、他
端側は間隙6,7を形成している。
The scroll pump 1 is provided with a fixed scroll 2 and an orbiting scroll 3, and the fixed scroll 2 and the orbiting scrolls 3 are arranged so as to be eccentric by a predetermined distance and mesh with each other with their phases shifted by 180 °. There is.
The side surface of the spiral wrap 2A of the fixed scroll 2 and the side surface of the spiral wrap 3A of the orbiting scroll 3 are in line contact with each other at two locations 4 to form a compression chamber 5. The location 4 on one end side of the compression chamber 5 forms a line contact as described above, and the gaps 6 and 7 are formed on the other end side.

【0018】間隙6,7は圧縮室5と中心の吐出口8と
の間を連通している。間隙6,7の大きさは図4のスク
ロールポンプ1を運転する運転初期つまり圧縮初期であ
る位相0°の時に気液混合媒体9たとえば液体を流通し
得る大きさである。9は吸入口である。
The gaps 6 and 7 communicate between the compression chamber 5 and the central discharge port 8. The sizes of the gaps 6 and 7 are such that the gas-liquid mixed medium 9 such as liquid can be circulated at the initial phase of operation of the scroll pump 1 shown in FIG. Reference numeral 9 is an inlet.

【0019】次に、図3によりスクロールポンプ1を液
化ガス閉ループシステム20に使用した場合について説
明する。高エネルギーの陽子ビームの入射でターゲット
の原子核を破砕して中性子を発生し、これを液体水素で
急冷する核破砕中性子源において、水素ガスを閉ループ
内で循環させながら冷凍機で冷却し、最終的に液体水素
を循環させるポンプの構造に関する。
Next, a case where the scroll pump 1 is used in the liquefied gas closed loop system 20 will be described with reference to FIG. In the spallation neutron source, which crushes the target nuclei by the injection of a high-energy proton beam to generate neutrons, and rapidly cools this with liquid hydrogen, the hydrogen gas is circulated in a closed loop while being cooled by a refrigerator, and finally The present invention relates to the structure of a pump that circulates liquid hydrogen in the interior.

【0020】即ち、液化ガス閉ループシステム20はガ
ス室21内に液体ヘリウムや液体窒素、液体水素などの
液化ガス例えば水素ガス20Aを冷凍機22で例えば−
200C°の冷却水素ガスに冷却し、その冷却水素ガス
をスクロールポンプ1の圧縮室により圧縮して貯蔵室2
3に送り、貯蔵室23内で矢印で示した熱源24例えば
中性子を冷却し、液体を含んだ所謂気液混合冷媒20B
とし、この気液混合冷媒20Bを貯蔵室23内から再び
ガス室20に供給して液化ガス閉ループシステム20内
を循環する。循環する際にスクロールポンプ1は図4の
ように位相0°の運転初期の状態から位相90°,位相
180°,270°,0°の如く運転される。
That is, the liquefied gas closed loop system 20 has a gas chamber 21 in which a liquefied gas such as liquid helium, liquid nitrogen, liquid hydrogen, etc.
The cooling hydrogen gas is cooled to 200 ° C., and the cooling hydrogen gas is compressed by the compression chamber of the scroll pump 1 to be stored in the storage chamber 2.
3, a heat source 24 indicated by an arrow in the storage chamber 23, such as a neutron, is cooled and a so-called gas-liquid mixed refrigerant 20B containing a liquid is cooled.
Then, the gas-liquid mixed refrigerant 20B is supplied again from the storage chamber 23 to the gas chamber 20 and circulates in the liquefied gas closed loop system 20. During circulation, the scroll pump 1 is operated as in the phase 90 °, the phase 180 °, the phase 180 °, the phase 270 °, and the phase 0 ° as shown in FIG.

【0021】即ち、位相270°の位置から旋回スクロ
ールス3に連結した駆動軸11を時計方向に回転Cする
と、旋回スクロール3を矢印方向Xに圧縮室5の中心方
向である吐出口8側に公転させながら圧縮室5内の気液
混合冷媒20Bを圧縮しながら吐出口8に吐出し、旋回
スクロールス3が位相270°の位置から位相0°の運
転初期の位置に公転する。
That is, when the drive shaft 11 connected to the orbiting scroll 3 is rotated clockwise C from the position of the phase 270 °, the orbiting scroll 3 is moved in the arrow direction X toward the discharge port 8 side which is the center direction of the compression chamber 5. While revolving, the gas-liquid mixed refrigerant 20B in the compression chamber 5 is compressed and discharged to the discharge port 8, and the orbiting scrolls 3 revolve from the position of phase 270 ° to the initial operation position of phase 0 °.

【0022】一般に冷却液体は圧縮室内の圧縮力に対し
て非圧縮性を有するから、ガスに比べて圧縮されにく
く、圧縮室内の圧縮力は増大する。従来は増大する圧縮
力を逃がす手段を圧縮室に設けていないから、圧縮室を
構成するスクロール板の機械的強度を増したり、或いは
運転初期つまり圧縮初期に圧縮力に打ち勝つために大き
な駆動力を印加することにより、旋回スクロールスが公
転、停止を繰り返して振動を生ず恐れがわたった。
In general, the cooling liquid is incompressible with respect to the compression force in the compression chamber, so it is less likely to be compressed than gas, and the compression force in the compression chamber increases. Conventionally, the compression chamber is not provided with a means for releasing the increasing compression force, so that the mechanical strength of the scroll plate constituting the compression chamber is increased, or a large driving force is applied in order to overcome the compression force at the initial stage of operation, that is, at the initial stage of compression. When applied, the orbiting scrolls revolved and stopped repeatedly, and there was a fear that vibration would not occur.

【0023】そこで、本発明では圧縮初期の位置におい
て圧縮室5内の気液混合冷媒特に冷却液体は間隙6,7
より吐出口8に流通するので、圧縮室内は所定圧縮力を
保持し、圧縮室5を構成するスクロール板の機械的強度
を従来のように増すことはなく、スクロールポンプ1は
間隙6,7を設けた分だけ小型化することができる。
Therefore, in the present invention, the gas-liquid mixed refrigerant, particularly the cooling liquid, in the compression chamber 5 has gaps 6 and 7 at the initial position of compression.
Since it circulates through the discharge port 8, a predetermined compression force is maintained in the compression chamber, and the mechanical strength of the scroll plate constituting the compression chamber 5 is not increased as in the conventional case. The size can be reduced by the amount provided.

【0024】また運転初期に大きな圧縮力が加わらない
ので、スクロールポンプ1に大きな駆動力を必要とせ
ず、スクロールポンプ1の振動を防止しできる。つま
り、この実施例では旋回スクロールス3が位相270°
の位置から位相0°の圧縮初期の位置に公転する間に常
に間隙6,7より気液混合冷媒20Bを吐出口8に流通
し続けている。云い換えれば、旋回スクロールス3が公
転中には常に間隙6,7を保持しているので、スクロー
ルポンプ1に大きな駆動力を必要としない分だけスクロ
ールポンプ1を更に小型化できると共に、スクロールポ
ンプ1の寿命を長くすることができる。
Further, since a large compressive force is not applied at the initial stage of operation, a large driving force is not required for the scroll pump 1 and the vibration of the scroll pump 1 can be prevented. That is, in this embodiment, the orbiting scroll 3 has a phase of 270 °.
The gas-liquid mixed refrigerant 20B is continuously circulated to the discharge port 8 through the gaps 6 and 7 while revolving from the position (1) to the position at the initial phase of compression of 0 °. In other words, since the orbiting scrolls 3 always maintain the gaps 6 and 7 while revolving, the scroll pump 1 can be further downsized by the amount that the scroll pump 1 does not require a large driving force, and the scroll pump 1 can be made smaller. The life of 1 can be extended.

【0025】この実施例において間隙の大きさを100
μmから150μmにする。この理由は、圧縮初期の位
置において、100μm以下では冷却液体が間隙6,7
を流通する際の流通抵抗が大きくなり、スクロール板の
機械的強度を増したり、或いはスクロールポンプ1が振
動をしたりする恐れを生じる。また150μm以上にな
ると、圧縮室内において所望の圧縮力を得ることができ
ない。そして、100μmから150μmの間隙は、特
に圧縮室の圧力が3気圧以上である時に使用すると、前
述の効果を達成するのに都合がよい。
In this embodiment, the size of the gap is 100
Change from μm to 150 μm. The reason for this is that in the initial position of compression, the cooling liquid has gaps 6, 7 when the thickness is 100 μm or less.
There is a risk that the flow resistance during circulation of the fluid will increase, the mechanical strength of the scroll plate will increase, or the scroll pump 1 will vibrate. If it is 150 μm or more, a desired compression force cannot be obtained in the compression chamber. And, the gap of 100 μm to 150 μm is convenient for achieving the above-mentioned effects, especially when the pressure in the compression chamber is 3 atm or more.

【0026】また固定スクロール2及び旋回スクロール
3の端部の各々は曲率形状をなす球面部13を有するよ
うに形成している。その構成すれば、球面部13により
固定スクロール2の渦巻状ラップ2Aの側面と旋回スク
ロールス3の渦巻状ラップ3Aの側面とが相互に線接触
の箇所4で摺動をしても、互いに側面が破損しにくくな
り、線接触の箇所4で外部に連通する連通路を形成する
恐れがなく、圧縮室5は所望の圧縮力を保持することが
できる。
Further, each of the end portions of the fixed scroll 2 and the orbiting scroll 3 is formed to have a spherical surface portion 13 having a curved shape. With this configuration, even if the side surface of the spiral wrap 2A of the fixed scroll 2 and the side surface of the spiral wrap 3A of the orbiting scroll 3 slide at the line contact point 4 due to the spherical surface portion 13, the side surfaces of the scroll wrap 3A and the side surface of the orbiting scroll 3 are in contact with each other. Is less likely to be damaged, there is no fear of forming a communication path communicating with the outside at the line contact portion 4, and the compression chamber 5 can hold a desired compression force.

【0027】更に、固定スクロール2と旋回スクロール
3の表面にTiN、SiC等の高硬度のセラミック材料
を設け、潤滑材を用いなくてもスクロール板やクランク
軸、軸受けの摩擦による減肉を防止し、寿命を延ばすこ
とができる。
Further, a ceramic material having a high hardness such as TiN or SiC is provided on the surfaces of the fixed scroll 2 and the orbiting scroll 3 to prevent the thinning of the scroll plate, the crankshaft and the bearing due to the friction without using a lubricant. , Can extend the life.

【0028】また、固定スクロール2と旋回スクロール
3の表面にダイヤモンドライクコーティング及び樹脂コ
ーティング等の摩擦係数の小さな材料をコーティングす
ることにより、固定スクロール及び旋回スクロールの磨
耗を防止することができる。
Further, by coating the surface of the fixed scroll 2 and the orbiting scroll 3 with a material having a small friction coefficient such as diamond-like coating and resin coating, it is possible to prevent the fixed scroll and the orbiting scroll from being worn.

【0029】更に、固定スクロール2と旋回スクロール
3の表面にダイヤモンドライクコーティング及び樹脂コ
ーティング等の摩擦係数の小さな材料をコーティングす
ることにより、前述と同様な効果を達成することができ
る。
Further, by coating the surfaces of the fixed scroll 2 and the orbiting scroll 3 with a material having a small friction coefficient such as diamond-like coating and resin coating, the same effect as described above can be achieved.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、スクロ
ールポンプを小型化すると共に、スクロールポンプの運
転時の振動を抑制することにある。
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the size of the scroll pump and suppress the vibration during the operation of the scroll pump.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例と示したスクロールポンプの平
面図。
FIG. 1 is a plan view of a scroll pump shown as an embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A線断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】図1,図2の本発明のスクロールポンプを液化
ガス閉ループシステムに使用したシステム図。
FIG. 3 is a system diagram in which the scroll pump of the present invention of FIGS. 1 and 2 is used in a liquefied gas closed loop system.

【図4】図1ないし図3に使用した本発明のスクロール
ポンプの公転位置を示す平面図。
FIG. 4 is a plan view showing the revolution position of the scroll pump of the present invention used in FIGS. 1 to 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…スクロールポンプ、2…旋回スクロール、3…固定
スクロール、4…線接触箇所、5…圧縮室、6,7…間
隙、8…吐出口。
1 ... Scroll pump, 2 ... Orbiting scroll, 3 ... Fixed scroll, 4 ... Line contact point, 5 ... Compression chamber, 6, 7 ... Gap, 8 ... Discharge port.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 雪郎 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所原子力事業部内 (72)発明者 道下 秀紀 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所原子力事業部内 (72)発明者 麻生 智一 茨城県那珂郡東海村白方白根2番地の4 日本原子力研究所 東海研究所内 (72)発明者 神永 雅紀 茨城県那珂郡東海村白方白根2番地の4 日本原子力研究所 東海研究所内 (72)発明者 日野 竜太郎 茨城県那珂郡東海村白方白根2番地の4 日本原子力研究所 東海研究所内 (72)発明者 ピチャイ クリットマイトリー 茨城県那珂郡東海村白方白根2番地の4 日本原子力研究所 東海研究所内 Fターム(参考) 3H029 AA02 AB03 AB04 BB21 BB31 BB44 CC03 CC05 CC38 CC40 3H039 AA03 AA08 AA12 BB02 BB04 BB07 CC02 CC03 CC05 CC36   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yukio Ogawa             3-1-1 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Stock Association             Hitachi, Ltd. Nuclear Business Division (72) Inventor Hidenori Michishita             3-1-1 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Stock Association             Hitachi, Ltd. Nuclear Business Division (72) Inventor Tomokazu Aso             4 of 2 Shirane Shirane, Tokai Village, Naka-gun, Ibaraki Prefecture             Japan Atomic Energy Research Institute Tokai Research Center (72) Inventor Masaki Kaminaga             4 of 2 Shirane Shirane, Tokai Village, Naka-gun, Ibaraki Prefecture             Japan Atomic Energy Research Institute Tokai Research Center (72) Inventor Ryutaro Hino             4 of 2 Shirane Shirane, Tokai Village, Naka-gun, Ibaraki Prefecture             Japan Atomic Energy Research Institute Tokai Research Center (72) Inventor Pichai Clit Mitley             4 of 2 Shirane Shirane, Tokai Village, Naka-gun, Ibaraki Prefecture             Japan Atomic Energy Research Institute Tokai Research Center F-term (reference) 3H029 AA02 AB03 AB04 BB21 BB31                       BB44 CC03 CC05 CC38 CC40                 3H039 AA03 AA08 AA12 BB02 BB04                       BB07 CC02 CC03 CC05 CC36

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定スクロールとの間に圧縮室を形成す
るように前記固定スクロールと対向して公転可能に収納
された旋回スクロールとを備え、前記旋回スクロールを
公転させて前記圧縮室の中心方向に移動させながら前記
圧縮室内の気液混合媒体を圧縮し、吐出口に吐出させる
間隙を設け、前記間隙により圧縮初期において前記圧縮
室と前記吐出口との間を連通するようにしたことを特徴
とするスクロールポンプ。
1. An orbiting scroll that is revolvably accommodated so as to face the fixed scroll so as to form a compression chamber between the orbiting scroll and the fixed scroll, and the orbiting scroll is revolved to orbit the center of the compression chamber. The gas-liquid mixed medium in the compression chamber is compressed while being moved to a discharge port, and a gap is provided at the discharge port so that the compression chamber and the discharge port communicate with each other at the initial stage of compression. And a scroll pump.
【請求項2】 固定スクロールとの間に圧縮室を形成す
るように前記固定スクロールと対向して公転可能に収納
された旋回スクロールとを備え、前記旋回スクロールを
公転させて前記圧縮室の中心方向に移動させながら前記
圧縮室内の気液混合媒体を圧縮し、吐出口に吐出させる
間隙を設け、前記間隙により圧縮初期において前記圧縮
室と前記吐出口との間を連通し、前記間隙の大きさのを
100μmから150μmの範囲にすることを特徴とす
るスクロールポンプ。
2. An orbiting scroll that is revolvably accommodated so as to face the fixed scroll so as to form a compression chamber between the orbiting scroll and the fixed scroll. A gap for compressing the gas-liquid mixed medium in the compression chamber and discharging it to the discharge port is provided by moving the compression chamber to the discharge port, and the gap allows communication between the compression chamber and the discharge port at the initial stage of compression, and the size of the gap. The scroll pump is characterized in that the thickness is in the range of 100 μm to 150 μm.
【請求項3】 前記固定スクロール及び前記旋回スクロ
ールの端部の各々は曲率形状をなす球面部を有すること
を特徴とする請求項1又は2に記載したスクロールポン
プ。
3. The scroll pump according to claim 1, wherein each of the end portions of the fixed scroll and the orbiting scroll has a spherical surface portion having a curved shape.
【請求項4】 前記固定スクロールと前記旋回スクロー
ルとの表面にTiN、SiC等の高硬度のセラミック材
料を設ける特徴とする請求項1又は2に記載したスクロ
ールポンプ。
4. The scroll pump according to claim 1, wherein a ceramic material having high hardness such as TiN or SiC is provided on the surfaces of the fixed scroll and the orbiting scroll.
【請求項5】 前記固定スクロールと前記旋回スクロー
ルとの表面にダイヤモンドライクコーティング及び樹脂
コーティング等の摩擦係数の小さな材料をコーティング
することを特徴とする請求項1又は2に記載したスクロ
ールポンプ。
5. The scroll pump according to claim 1, wherein surfaces of the fixed scroll and the orbiting scroll are coated with a material having a small coefficient of friction such as diamond-like coating and resin coating.
【請求項6】 ガス室からのガスを冷凍機に供給し、こ
の冷凍機で冷却した冷却ガスを前記スクロールポンプに
送り、前記スクロールポンプの圧縮室により圧縮された
冷却ガスを貯蔵室に供給し、前記貯蔵室の熱源を冷却
し、冷却媒体を、再び前記ガス室及び冷凍機等に循環す
る液化ガス閉ループシステムに前記スクロールポンプを
使用することを特徴とする請求項1又は2に記載したス
クロールポンプ。
6. The gas from the gas chamber is supplied to a refrigerator, the cooling gas cooled by the refrigerator is sent to the scroll pump, and the cooling gas compressed by the compression chamber of the scroll pump is supplied to the storage chamber. The scroll pump according to claim 1 or 2, wherein the scroll pump is used in a liquefied gas closed loop system that cools a heat source of the storage chamber and circulates a cooling medium again to the gas chamber, the refrigerator, and the like. pump.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007218206A (en) * 2006-02-17 2007-08-30 Daikin Ind Ltd Fluid machine
CN103939331A (en) * 2014-04-22 2014-07-23 西安交通大学 Scroll working medium pump of two-phase flow refrigerating system

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007218206A (en) * 2006-02-17 2007-08-30 Daikin Ind Ltd Fluid machine
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