JP2006258093A - スクロール膨張機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スラスト荷重を支持するスラスト摺動部101を介して微小圧力差を設けるかあるいは圧力差をなくす構成とし、旋回スクロールの旋回運動時の微小変動により、スラスト摺動部101を確実に潤滑しながらも、高い効率を実現するスクロール膨張機を提供する。
【選択図】図1
Description
本発明は、そのような課題を解決するもので、スクロール流体機械のうちスクロール膨張機特有の特性を用いてスラスト摺動部での潤滑性を向上し、スラスト損失の少ない高効率で信頼性の高いスクロール膨張機を提供することを目的とする。
イル雰囲気の作動流体をスラスト摺動部へ供給することができ、スラスト摺動部での機械損失を抑えることができる。また、スラスト摺動部を潤滑し終えたオイルは膨張終了付近の膨張室に流入することになるが、膨張終了付近の膨張室においてはオイル流入の影響による膨張機性能への影響は比較的少ないことから、膨張機性能を損なうことも少ない。
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるスクロール膨張機の断面図である。密閉容器1内に溶接や焼き嵌めなどして固定したクランク軸4の主軸受部材11と、この主軸受部材11上にボルト止めした固定スクロール12との間に、固定スクロール12と噛み合う旋回スクロール13を挟み込んでスクロール式の膨張機構2を構成し、旋回スクロール13と主軸受部材11との間に旋回スクロール13の自転を防止して円軌道運動するように案内するオルダムリングなどによる自転規制機構14を設けて、クランク軸4の上端にある偏心軸部4aにて旋回スクロール13を偏心駆動することにより旋回スクロール13を円軌道運動させている。これにより固定スクロール12と旋回スクロール13との間に形成している膨張室15が中央部から外周側に移動しながら容積が大きくなるのを利用して、密閉容器1外に通じた吸入パイプ16および固定スクロール12の中央部の吸入口17から作動流体を吸入して膨張していき、所定圧以下になった作動流体は固定スクロール12の外周側の吐出口18から密閉容器1外に吐出させることを繰り返す。
用し、外周部側には膨張機構2のおおよそ吐出圧力である低圧が作用する構成となっている。シール部材46は偏心軸受部11bに到達したオイル6の圧力と低圧側の背圧室29の圧力をシールする役割を持っている。背圧室29に減圧供給されたオイル6は、背圧室29と膨張終了付近の膨張室15とを連通している連絡路104を通り膨張室15へ流入する。背圧室29の圧力は、絞り部28と連絡路104等の抵抗によりおおよそ低圧の吐出圧力の場合もあれば、吐出圧力より微小に高い圧力の場合もある。
背圧室29の圧力の調整は前述の調整とは当然異なり、仕様毎の最適化設計が必要である。
本発明の第1の実施の形態と重複する部分については、詳細説明を省略するが、第1の実施の形態と異なる部分については以下、図3を用いて詳細に説明する。
6 オイル
12 固定スクロール
13 旋回スクロール
14 自転規制機構
15 膨張室
27 作動流体
29 背圧室
101 スラスト摺動部
102 楔形状部
103 オイル供給溝
104 連絡路
105 溝部
106 微小溝
Claims (11)
- 鏡板から渦巻き状のラップが立ち上がる固定スクロール及び旋回スクロールを噛み合わせて双方間に膨張室を形成し、前記旋回スクロールを自転規制機構による自転の規制のもとに円軌道に沿って旋回させたとき前記膨張室が容積を変えながら移動することで、吸入、膨張、吐出を行う膨張機構部を備えたスクロール膨張機において、
前記旋回スクロールの背面側に、オイルまたはオイル雰囲気の作動流体の圧力が作用する背圧室が形成され、内側の背圧室を略吸入圧力、外側の背圧室を略吐出圧力とするように前記旋回スクロール背面と摺動する環状摺動仕切り帯を設けて前記背圧室を2重構造で構成し、前記背圧室の圧力により前記旋回スクロールのスラスト荷重が前記固定スクロールに支持されるとともに、前記旋回スクロールのラップ外壁側と前記固定スクロールのラップ内壁側とで形成される膨張終了付近の膨張室と前記外側の背圧室との間に、前記スラスト荷重を支持するスラスト面を介して微小圧力差を設けたことを特徴とするスクロール膨張機。 - 旋回スクロールと固定スクロールのスラスト摺動面にオイル供給手段を設けたことを特徴とする請求項1記載のスクロール膨張機。
- オイル供給手段が、少なくとも1つ以上のオイル供給溝であることを特徴とする請求項2記載のスクロール膨張機。
- 鏡板から渦巻き状のラップが立ち上がる固定スクロール及び旋回スクロールを噛み合わせて双方間に膨張室を形成し、前記旋回スクロールを自転規制機構による自転の規制のもとに円軌道に沿って旋回させたとき前記膨張室が容積を変えながら移動することで、吸入、膨張、吐出を行う膨張機構部を備えたスクロール膨張機において、前記旋回スクロールの背面側に、オイルまたはオイル雰囲気の作動流体の圧力が作用する背圧室が形成され、前記背圧室の圧力により前記旋回スクロールのスラスト荷重が前記固定スクロールに支持されるとともに、前記旋回スクロールのラップ外壁側と前記固定スクロールのラップ内壁側とで形成される膨張終了付近の膨張室と前記背圧室との間に、背圧調整機構等の手段を用いて前記背圧室の圧力を吐出圧力よりも高く設定し、前記スラスト荷重を支持するスラスト面を介して圧力差を設け、前記背圧室と前記膨張室を絞り部を介して連通したことを特徴とするスクロール膨張機。
- 絞り部が、スラスト摺動面に形成された少なくとも1つ以上のオイル供給溝であることを特徴とする請求項4記載のスクロール膨張機。
- オイル供給溝内の流れ方向が、旋回スクロールの旋回方向とほぼ同方向であることを特徴とする請求項3あるいは請求項5記載のスクロール膨張機。
- 絞り部が、旋回スクロールの鏡板の圧力変形により形成される楔形状部であることを特徴とする請求項4記載のスクロール膨張機。
- 旋回スクロールの反スラスト摺動面側の鏡板に、前記反スラスト摺動面側に開口する溝部を形成し、柔構造部を設けたことを特徴とする請求項7記載のスクロール膨張機。
- 絞り部が、スラスト摺動面にエッチング処理などによって施された、微小溝あるいは微小凸凹部であることを特徴とする請求項4記載のスクロール膨張機。
- 作動流体を、高圧冷媒、例えば二酸化炭素とすることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のスクロール膨張機。
- 圧縮機、放熱器、膨張機、及び蒸発器を有する冷凍サイクル装置において、前記冷凍サイクル装置の減圧手段として用いられる請求項1から10記載のスクロール膨張機。
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2005
- 2005-11-07 JP JP2005321964A patent/JP4940630B2/ja active Active
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