JP2005120999A

JP2005120999A - スクロール流体機械

Info

Publication number: JP2005120999A
Application number: JP2003388539A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kawazoe; 新二川添
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-10-16
Filing date: 2003-10-16
Publication date: 2005-05-12

Abstract

【課題】従来のスクロール圧縮機はラップ高さを高くするとタンジェンシャルホースの作用する高さが高くなり転覆モーメントがより大きくなり、ベアリングへの負荷が増大し寿命が短くなる欠点があり、吐出空気量の増加をはかることには限界があった。
【解決手段】図１のごとく、固定スクロール１と旋回スクロール２を軸と垂直に引き離そうとするタンジェンシャルホースは、旋回スクロール２を軸支しているクランク軸３が両側支持機構となっている為、片持ちの場合と異なり、転覆モーメントとならず安定した回転が得られることによりベアリングへの負荷は小さくなる。従って、圧縮空気量を増やす為に、ラップ径を大きくしたり、ラップ高さを高くしたりすることが、容易にできる。
【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は、圧縮機、膨張機、真空ポンプ、流体モータ等に用いられるスクロール流体機械に関するものである。

従来のスクロール圧縮機は、端板に渦巻状のラップを立設した固定スクロールと旋回スクロールとからなり、該ラップを互いに向かい合わせてかみ合わせ、旋回スクロールを固定スクロールに対し公転させることにより、形成される三日月状の閉鎖空間を外周側より内周側に向けて順次縮小移動して気体を圧縮する、この種の空気圧縮機や真空ポンプが開発されている。

しかしながら、前記の閉鎖空間に発生する圧力は、旋回スクロールの端板に垂直に作用する力（以下「アキシャルホース」と称す）と、軸と垂直でラップ高さの半分の位置に作用する力（以下「タンジェンシャルホース」と称す）となり、これらの力は、旋回スクロールを保持しているそれぞれのベアリングへの負荷となる。

従ってスクロール圧縮機の吐出空気量を増加させるには上記閉鎖空間を増大させる必要があり、径方向にラップを大きくすると、よりアキシャルホースが増大し、またラップ高さを高くするとタンジェンシャルホースの作用する高さが高くなり転覆モーメントがより大きくなり、どちらもベアリングへの負荷が増大し寿命が短くなる欠点があり、吐出空気量の増加をはかることには限界があった。
この発明は上記のような従来の技術の欠点を克服することを課題としている。

上記目的を達成するために具体的に図１に示すように、請求項１に係わる発明が講じた手段は、渦巻状のラップ１ｃを、端板に凹状渦巻溝１ｄ，１ｅが形成されてなる一対の円蓋１ａ，１ｂにて、該凹状渦巻溝にあわせ、両側より挟み込み一体化した固定スクロール１と、渦巻状のラップを有する旋回スクロール２が、前記固定スクロール１の一対の円蓋１ａ，１ｂにてはさまれ、渦巻状のラップ１ｃと噛み合わせて並設され、クランク軸３と複数のピンクランク４にて、旋回運動可能に支持されてなる構造としたものである。

作用

上記構成により請求項１に係わる発明では、先ずモーター等の駆動装置にて、固定スクロール１の円蓋１ａ，１ｂに回転自由に両端軸支されているクランク軸３が回転され、そのクランク部３ａと軸受け５を介し連結され、固定スクロール１に挟まれてなる旋回スクロール２に伝達され、外周に配置された複数のピンクランク４にて回転阻止することにより、旋回スクロール２は円滑で安定的な旋回運動が可能となっている。固定スクロール１と旋回スクロール２の渦巻状のラップにて形成される三日月状の閉鎖空間を外周側より内周側に向けて順次縮小移動して気体を圧縮させる事により、吸込口６より取り込んだ空気を高圧空気として吐出口７より吐出させる。

この発生した圧力は、固定スクロール１の両円蓋１ａ，１ｂを軸に沿って引き離す方向に作用するが、固定スクロール１の両円蓋１ａ，１ｂがラップ１ｃにより連結固定されていることより、このアキシャルホースは相殺される。また旋回スクロール２は端板を持たないため、軸に沿って引き離す方向に作用するアキシャルホースは発生せず、旋回スクロール２を旋回運動可能に支持しているクランク軸３と複数のピンクランク４のベアリングにはアキシャルホースは発生しないことによりベアリングへの負荷は小さくなる。したがって、圧縮空気量を増やす為に、ラップ径を大きくすることが容易に可能となる。また固定スクロール１と旋回スクロール２を軸と垂直に引き離そうとするタンジェンシャルホースは、旋回スクロール２を軸支しているクランク軸３が両側支持機構となっている為、片持ちの場合と異なり、転覆モーメントとならず安定した回転が得られることによりベアリングへの負荷は小さくなる。従って、圧縮空気量を増やす為に、ラップ高さを高くしたりすることが、容易にできる。

以下本実施例を図面に基づき詳細に説明する。
図１は本発明を適用したスクロール流体機械の全体構造断面図である
固定スクロール１は、向かい合わせた円蓋１ａ，１ｂで渦巻状のラップ１ｃを凹状渦巻溝１ｄ，１ｅにあわせ挟み込み外周部図示しないボルト等にて一体化されている。渦巻状のラップを有する旋回スクロール２は、前記固定スクロール１の一対の円蓋１ａ，１ｂにてはさまれ、渦巻状のラップ１ｃと噛み合わせて並設され、クランク軸３のクランク部３ａと軸受け５を介し連結され、外周に配置された複数のピンクランク４にて回転阻止することにより、円滑で安定的な旋回運動が可能となっている。クランク軸３は、該固定スクロール１に両端軸支され回転自由となっている。

そして、先ずモーター等の駆動装置にて、固定スクロール１の円蓋１ａ，１ｂに回転自由に両端軸支されているクランク軸３が回転され、そのクランク部３ａと軸受け５を介し連結され、固定スクロール１、２に挟まれてなる旋回スクロール２に伝達され、外周に配置された複数のピンクランク４にて回転阻止することにより、旋回スクロール２は円滑で安定的な旋回運動が可能となっている。固定スクロール１と旋回スクロール２の渦巻状のラップにて形成される三日月状の閉鎖空間を外周側より内周側に向けて順次縮小移動して気体を圧縮させる事により、吸込口６より取り込んだ空気を高圧空気として吐出口７より吐出させるように構成されている。

発明の効果

本発明によれば、圧力により発生したアキシャルホースは、固定スクロール１の両円蓋１ａ，１ｂがラップ１ｃにより連結固定されていることより、相殺されれ、また旋回スクロール２は端板を持たないため、軸に沿って引き離す方向に作用するアキシャルホースは発生せず、クランク軸３と複数のピンクランク４のベアリングにはアキシャルホースは作用しない。また固定スクロール１と旋回スクロール２を軸と垂直に引き離そうとするタンジェンシャルホースは、旋回スクロール２を軸支しているクランク軸３が両側支持機構となっている為、片持ちの場合と異なり、転覆モーメントとならず安定した回転が得られることによりベアリングへの負荷は小さくなる。従って、圧縮空気量を増やす為に、ラップ径を大きくしても、また、ラップ高さを高くしても、ベアリングへの負荷は小さいため、小型で空気発生量の大きく、安価なスクロール流体機械を作ることが出来る。

本発明のスクロール流体機械の全体構造断面図である。

符号の説明

１固定スクロール
２旋回スクロール
３クランク軸
４ピンクランク
５ベアリング
６吸込口
７吐出口

Claims

渦巻状のラップを、端板に凹状渦巻溝が形成されてなる一対の円蓋にて、該凹状渦巻溝にあわせ、両側より挟み込み一体化した固定スクロールと、該固定スクロールの渦巻状のラップと噛み合わせて並設された、渦巻状のラップを有する旋回スクロールが、前記固定スクロールに旋回運動可能に支持されてなる事を特徴とするスクロール流体機械。