JP2011503419A - スクロール型流体機械 - Google Patents

Abstract

スクロール型流体機械において、２つの固定スクロール（２Ａ、２Ｂ）が、ハウジング（１）に固定され、整合する軌道スクロール（３Ａ、３Ｂ）を具えた容量変化機構（５０Ａ、５０Ｂ）を形成する。３つの軌道ユニット（４０）が、２つの容量変化機構の間に設けられている。各軌道ユニットは、回転部材（１０）及び推力相殺軸（２０）を具える。推力相殺軸のアッセンブリセットが、回転要素及びネジを介して軌道スクロールに結合するコネクタから成る。コネクタと回転要素との間は、周方向にのみ規制され、軸方向には規制されない。回転要素を回転させることでコネクタを回転させ、コネクタのネジを介して２つの軌道スクロールを近づけたり遠ざけたりするよう移動させる。さらに本発明の回転部材は、推力相殺軸の支持ベアリング（１４Ａ、１４Ｂ）により大きなスペースを与え、さらには、部品の製造、機械の組み立て及び調整、及びベアリングの冷却をし易くする。
【選択図】図１０

Description

本発明は、圧縮機、真空ポンプ、拡張機等として使用され得るスクロール型流体機械に関する。

ダブルスクロール型流体機械は、推力の相殺といったその多くの利点により関心を得ている。米国特許ＵＳ６，９８８，８７６号で公開された複数の軌道ユニット（ＤＳＰＯ）によって結合されたダブルスクロール型の技術は、それぞれが各軌道スクロール及び固定スクロールを具える２つの容量変化機構を有している。２つの固定スクロールは、ハウジングに取り付けられている。軌道ユニットが、２つの容量変化機構の間に設けられている。各軌道ユニットは、ハウジングに回転可能に支持された回転部材と、回転部材の中で偏心且つ回転可能に支持された推力相殺軸とを具える。推力相殺軸の両端が、２つの軌道スクロールを結合して、フレーム構造を形成する。回転部材が駆動すると、軌道スクロールが整合する固定スクロールに対して軌道運動することで、容量の連続的な変化を実現する。

容量変化機構及び軌道ユニットが減圧チャンバによって仕切られており、ベアリングが軌道スクロールに直接組み込まれていないような、ＤＳＰＯが内部の流体流入（特に水の流入）の冷却を容易に実現し得る中国特許公報ＣＮ１９６３２０５Ａで公開されている。

ＤＳＰＯの軌道スクロール及び各固定スクロール間の係合により、２つの軌道スクロールは、半径方向及び軸方向のいずれにも精度良く推力相殺軸と結合することを要する。しかしながら、エンドプレートの片側は圧縮チャンバの作動面であるため、軌道スクロールのエンドプレートに推力相殺軸を取り付けて締結するための貫通穴を設けるのは実用的ではない。このため、軌道スクロールへの推力相殺軸の取り付け及び調整は非常に難しい。

ＤＳＰＯの軌道ユニットは、２つのベアリング群、すなわち、推力相殺軸を支持するベアリング群と回転部材を支持する群を有する。前者は、非常に狭い空間である内部に組み込まれるが、より大きな負荷に耐える。現状のＤＳＰＯ技術は、依然として、熱の散逸、軸方向のクリアランスの調整及び回転部材を支持するベアリング群の予負荷を解決しなければならない問題を有する。これらの問題は、大容量の流体機械のためのＤＳＰＯ技術の利用を制限する。

本発明の目的は、ＤＳＰＯの軌道ユニットの構造設計を改良することによって、軌道ユニットを具えたスクロール型流体機械のアッセンブリ及び調整プロセスを改良し、これにより機械の信頼性及び耐久性を改善し、製造コストを減らし、ベアリングの冷却を改善することであり、これによって大容量の流体機械としてＤＳＰＯ技術を利用することが可能となる。

これらの改良点は、組み立てた回転部材、推力相殺軸の組み立てセット、ベアリング冷却構造、回転部材の負荷平衡装置及び方法、及びベアリング予締め及び調整装置を有する。

本発明の一態様によれば、推力相殺軸が、軌道スクロールの取り付けのためのアッセンブリセットを有する。このアッセンブリセットは、ネジを介して軌道スクロールに直接的又は間接的に結合するコネクタと、周方向にコネクタを直接的又は間接的に規制するが、軸方向にコネクタを移動させ得る回転要素とを有する。取り付けの際に回転要素が回転すると、コネクタがこれに従って回転し、これにより、２つの軌道スクロールをネジを介して手前に引いて締めることができる。このため、推力相殺軸の外側が圧縮される一方、コネクタが引っ張られ、これにより、しっかりと結合するための十分な取り付け応力を与える。緩みを防ぐために、締結方向は、圧縮機、真空ポンプ等の流体動力機械の回転部材の回転方向に対して逆である必要がある。また、このような目的のために固定装置を使用し得る。一方、回転要素が逆方向に回転して軌道スクロールを分解し得る。

推力相殺軸に複数のアッセンブリセットを設けることができ、コネクタに、一端の１つのネジ、両端の逆向きの２つのネジ、又は両端の同じ方向であるが異なるピッチの２つのネジ、を設けることができる。アッセンブリセットの数、コネクタネジ及び回転要素の様々なオプションが、推力相殺軸の様々な形式を構成する。コネクタ及び回転要素は、アッセンブリセットを形成し、予負荷及び軌道スクロール及び推力相殺軸の取り付けを実現するだけではなく、他の機能を有する。例えば、回転要素を使用して、軌道スクロールの軸方向位置を調整することができ、ベアリングの密閉ワッシャとして機能する。また、コネクタが、推力相殺軸を支持するベアリング群の内側リングの中に直接的に嵌り、ベアリング群からの半径方向の負荷を捕らえる。

本発明で提供されている組み立て回転部材は、１）推力相殺軸を支持するためのベアリング群を保持するための偏心穴を具えた回転子、及び２）回転部材の支持ベアリングが取り付けられる２つの回転ハブを具える。２つの回転ハブは、回転子とともに組み立てられて、回転ハブの２つのベアリングのために共通の軸を確保する。ベアリングが様々な軸方向位置に設けられているという事実のため、推力相殺軸の支持ベアリング群は、より大きなスペースを占めるが、部品の製造、及びベアリングの組み立て及び調整に対して利点を有する。回転子及び回転ハブに空気冷却穴及びダクトが設けられている。機械が動作する際に、遠心力により空気が周囲を流れ、回転部材及びベアリングを冷却する。回転子は、別々の部品の組み立て品とすることができ、ａ）２つの回転ハブで組み立てられる偏心輪、及びｂ）ギヤ、スプロケット、又は同期プーリ等の形式とすることができる外側駆動輪を具え、駆動輪が偏心輪に嵌り、回転ハブと円方向に弾性結合を有する。これにより、負荷が軌道ユニットの間により均一に分散する。推力相殺軸の比較的長い長さを考慮すると、ベアリング支持部を、推力相殺軸と回転ハブとの間に取り付けることができる。さらに、回転子及び回転ハブを１つの部品として一体化し得る。

また、本発明は、冷水ダクト、回転部材の冷却ブレード、冷却空気の乱れ防止のための仕切り板、及び回転部材の支持ベアリングのための軸方向のクリアランス調整装置を提供する。

さらに、本発明は、回転部材の柔軟な駆動要素の巻き角を調整するための方法を提供し、回転部材の間の負荷の差を最小限にする。

本発明の利点は、ＤＳＰＯ機構軌道ユニット構造の改良により、ＤＳＰＯ機械の組み立て及び調整プロセスの改良により、推力相殺軸のベアリングを支持するためのスペースが増加することである。このため、機械の信頼性及び耐久性が改善され、製造コストが減少し、様々なベアリングの負荷の差が最小限となり、ベアリングがより効率的に冷やされる。このため、大容量のＤＳＰＯ機械モデルの製造が可能となる。

図１は、本発明の第１の実施例に係る水噴射オイルフリースクロール型空気圧縮機の概略的な断面図である。 図２は、図１に示す機械の軌道ユニットの概略的な拡大図である。 図３は、図１に示す機械の回転ハブの概略図である。 図４は、図１に示す機械の冷却水ダクトのレイアウト図である。 図５は、本発明の第２の実施例に係る機械の軌道ユニットの概略的な断面図である。 図６は、本発明の第３の実施例に係る機械の軌道ユニットの概略的な断面図である。 図７は、本発明の第４の実施例に係る機械の軌道ユニットの概略的な断面図である。 図８は、本発明の第５の実施例に係る機械の軌道ユニットの概略的な断面図である。 図９は、本発明の第６の実施例に係る機械の軌道ユニットの概略的な断面図である。 図１０は、本発明の第７の実施例に係る水噴射オイルフリースクロール型空気圧縮機の概略的な断面図である。 図１１は、図１０に示す機械の軌道ユニットの概略的な拡大図である。 図１２は、図１１の右側部分のさらなる概略的な拡大図である。 図１３は、図１０に示す機械の冷却エアダクトのレイアウト図である。 図１４は、図１０に示す機械のネジの緩み防止器具の図である。 図１５は、本発明の第８の実施例に係る複数の部品で組み立てたれた回転部材で形成された軌道ユニットの概略的な断面図である。 図１６は、回転ハブのベアリングを具えた、図１０に示す機械の概略的な断面図である。 図１７は、本発明の第９の実施例に係る、水噴射オイルフリースクロール型空気圧縮機の軌道ユニットの概略的な断面図である。 図１８は、本発明に係る、１つのものとして組み立てられた回転部材及び回転ハブを具えた軌道ユニットの概略的な断面図である。 図１９Ａ乃至１９Ｃは、柔軟なＤＳＰＯ駆動機構の概略図である。

実施例１：水噴射オイルフリースクロール空気圧縮機
本発明の図１乃至４に示すように、本実施例が、軌道スクロール３Ａ及び３Ｂ及び各固定スクロール２Ａ及び２Ｂからなる容量変化機構５０Ａ及び５０Ｂを具えている。固定スクロール２Ａ及び２Ｂは、ハウジング１に取り付けられており、３つの軌道ユニット４０が容量変化機構５０Ａ及び５０Ｂ間に配置されている。各軌道ユニットは、ベアリング１１Ａ及び１１Ｂを介してハウジング１に支持された組み立て回転部材１０と、ベアリング１４Ａ及び１４Ｂを介して偏心するよう回転部材１０に支持された推力相殺軸２０とを具える。推力相殺軸２０の両端は、軌道スクロール３Ａ及び３Ｂに結合されている。３つの回転部材の外輪は、プーリである。回転部材１０が駆動すると、軌道スクロール３Ａ及び３Ｂが軌道運動する一方、固定スクロール２Ａ及び２Ｂと係合して軌道スクロール３Ａ、３Ｂと固定スクロール２Ａ、２Ｂとの間に形成される容量を連続的に変化させる。空気が、入口４Ａ及び４Ｂを通って容量変化機構５０Ａ及び５０Ｂに進入し、空気が圧縮された後に出口５Ａ及び５Ｂから排出される。水が貫通穴セット２７Ａ及び２７Ｂ又は入口４Ａ及び４Ｂを通って容量変化機構５０Ａ及び５０Ｂの中に注入され、密閉、潤滑、及び冷却機能を与える。

組み立て回転部材１０は、回転リング４７及び回転ハブ４１Ａ及び４１Ｂを具える。回転リング４７及び回転ハブ４１Ａ、４１Ｂは、ネジセット４２によって一体に締められる。ベアリング１１Ａ及び１１Ｂの内側リングが、回転ハブ４１Ａ及び４１Ｂに配置されており、ベアリング１４Ａ及び１４Ｂの外側リングが、回転リング４７の偏心穴に配置されている。また、図３に示すように、回転ハブ４１Ａ及び４１Ｂに遠心冷却空気孔４４Ａ、４４Ｂ、４５Ａ、及び４５Ｂを有している。ベアリング１１Ａ及び１１Ｂのエンドカバー８６Ａ、８４Ａ、８６Ｂ、及び８４Ｂが、ネジセット８９Ａ、８２Ａ、８９Ｂ、及び８２Ｂを介してハウジング１に固定されている。補償シム９４Ａ及び９４Ｂを使用してベアリング１１Ａ及び１１Ｂの軸方向の隙間を調整する。冷却水ダクト９３Ａ及び９３Ｂが、ハウジング１のベアリング１１Ａ及び１１Ｂの周りに巻かれており、熱伝導材料がハウジング１とダクト９３Ａ及び９３Ｂとの間の隙間に詰まっている。図４は、冷却水ダクト９３Ａの配置図である。

推力相殺軸２０は、（コネクタとしての）ネジロッド２２及び（回転要素としての）保持リング２８Ａ及び２８Ｂを具えるアッセンブリセットを有している。ネジロッド２２は、その両端に逆向きのネジを具えており、それぞれ軌道スクロール３Ａ及び３Ｂのネジ穴に係合する。ネジロッド２２は２つの平坦面を有しており、図２のＡ−Ａ断面で示すように、同じ形状のシャフト２３の穴の中に嵌合する。保持リング２８Ａ及び２８Ｂ（又は回転要素）が、円周方向にネジロッド２２（又はコネクタ）を規制する一方、軸方向に自由に移動させ得る。保持リング２８Ａ及び２８Ｂが、キー７４Ａ及び７４Ｂを通してシャフト２３を回転させることができ、これにより、ネジロッド２２を回転させる。ネジロッド２２の両端が、軌道スクロール３Ａ及び３Ｂにきつくねじ込まれこれを引っ張る。ネジロッド２２の引っ張り効果とともに、推力相殺軸２０の外側部分、スリーブ７３Ａ及び７３Ｂ、保持リング２８Ａ及び２８Ｂ、シャフト２３の中央肩部が圧縮されることで、適度なアッセンブリ応力が得られる。機械を分解する場合、保持リング２８Ａ及び２８Ｂを逆方向に回すことで、軌道スクロール３Ａ及び３Ｂがネジロッド２２の両端のネジを介して離れるよう押される。

５つの異なる推力相殺軸構造が、以下の実施例２乃至６で提供されている。実施例１と同じ構成要素を図５乃至９において同じ符号で示し、その説明を省略する。

実施例２：
図５に示すように、保持リング２８Ａ及び２８Ｂ（回転要素）がシャフト２３の一部分に置き換わっており、軌道スクロール３Ａ及び３Ｂに結合する。ネジロッド２２（コネクタ）の両端のみに２つの平坦面が形成されており、保持リング２８Ａ及び２８Ｂの同じ形状の穴に嵌る。このため、図５の断面Ａ−Ａに示すように、保持リング２８Ａ及び、２８Ｂとネジロッド２２との間が周方向に規制されるが、それらを軸方向には規制しない。そして、保持リング２８Ａ及び２８Ｂがネジロッド２２を回転させて、軌道スクロール３Ａ及び３Ｂを組み立て又は分解させ得る。

上述の実施例１及び２では、軌道スクロール３Ａ及び３Ｂを組み立て又は分解するのに１つの保持リング２８Ａ又は２８Ｂのみを必要とする。これらのケースでは、キー又は平坦面といった周方向の規制を形成する構成要素を、両端に省くことができる。

実施例３：
図６に示すように、ネジロッド２２（コネクタ）の右端が、ネジを介して軌道スクロール３Ｂに結合されているが、その左端は丸い頭部を形成する。左側の保持リング２８Ａは、ネジセット２９Ａによって軌道スクロール３Ａに固定される。保持リング２８Ｂ（回転要素）には長穴が形成されており、図６のＡ−Ａ断面で示すように、ネジロッド２２を周方向にのみ規制する。保持リング２８Ｂがネジロッド２２を直接的に回転させることで、軌道スクロール３Ａ及び３Ｂを組み立て又は分解し得る。

実施例４：
図７に示すように、実施例２と比較した場合に、本実施例の差は、推力相殺軸２０が２つの独立したアッセンブリセットを有することである。ネジロッド２２Ａ及び２２Ｂが、２つの平坦面及び各ロッドの両端に逆向きのネジ部を有するよう構成され、軌道スクロール３Ａ及び３Ｂ及びシャフト２３とそれぞれ結合されている。そして、保持リング２８Ａ及び２８Ｂ（回転要素）が、ネジロッド２２Ａ及び２２Ｂを回転させて軌道スクロール３Ａ及び３Ｂを別々に組み立て又は分解させ得る。

実施例５：
図８に示すように、実施例４と比較した場合、本実施例との差は、シャフト２３が通常のネジロッド２２Ａを介して軌道スクロール３Ａに結合していることである。保持リング２８Ａは、キー７４Ａを介してシャフト２３及びネジロッド２２Ａを回転させることができ、軌道スクロール３Ａの組み立て及び分解を実現する（軌道スクロール３Ａを最初に組み立てなければならないが、最後に分解される）。シャフト２３を直接回転させると、キー７４Ａ及び他の構成要素を外すことができる。ネジロッド２２Ｂ（コネクタ）は、２つの平坦面及びその両端の逆向きのネジを有するよう構成される。長穴を有する保持リング２８Ｂ（回転要素）を回すことで、ネジロッド２２Ｂを回転させて、軌道スクロール３Ｂを組み立て又は分解させ得る。

実施例６：
図９に示すように、実施例５と比較した場合、本実施例との差は、ネジロッド２２Ｂ（コネクタ）が、２つの平坦面及び両端に同じ方向であるが異なるピッチのネジを有することである。ネジロッド２２Ｂの左端のネジ２２１は、ネジ２２２の右端よりも短いピッチを有する。軌道スクロール３Ｂを組み立てると、ネジロッド２２Ｂがまずシャフト２３の中に配置される。保持リング２８Ｂ（回転要素）は長穴を有しており、ネジロッド２２Ｂを回転させて軌道スクロール３Ｂを組み立て及び分解させ得る。

実施例７：水噴射オイルフリースクロール型空気圧縮機
本実施例では、実施例１と同じ構成要素を同じ符号で示し、特定の機器を除いてその説明を省略する。

図１０乃至１４に示すように、実施例１と比較すると、本実施例は、スリーブ７１が実施例１のシャフト２３の中間でシャフト肩部と置き換わっている点で異なる。シャフト２３はコネクタとして機能し、ベアリング１４Ａ及び１４Ｂの内側リングに嵌る。また、組み立ての際に小さな軸調整を行い得る。シャフト２３の両端は、逆向きの内部ネジを有しており、ネジロッド２２Ａ及び２２Ｂを介して別々に軌道スクロール３Ａ、３Ｂに接触する。保持リング２８Ａ及び２８Ｂ（回転要素）は、キー７４Ａ及び７４Ｂを介してシャフト２３を周方向に規制するが、軸方向には規制せず、シャフト２３を直接回転させ、ネジロッド２２ａ及び２２Ｂを介して軌道スクロール３Ａ及び３Ｂを組み立て及び分解させる。シャフト２３及びネジロッド２２Ａ及びロッド２２Ｂを、逆向きのネジを有する両端を具える１つのコネクタと一体化し得る。

図１０、１１及び１３に示すように、回転ハブ４１Ａ及び４１Ｂが、通気及び冷却目的のための外縁を有するブレード４３Ａ、４３Ｂを有する。図１３に示す仕切り板４３１が、３つの回転部材１０（１つのみを図１３に示す）のブレード４３Ａ（図１３に図示せず）及び４３Ｂによって発生する空気流間の乱れを防ぐ。

図１１及び１２に示すように、ベアリング１１Ａ及び１１Ｂのための軸方向のクリアランス調整及び予負荷装置は、実施例１とは異なる。圧縮リング９８Ａ及び９８Ｂが、ハウジング１とベアリング１１Ａ及び１１Ｂ間に配置され；カバー８３Ａ及び８３Ｂがネジセット８５Ａ及び８５Ｂを介して圧縮リング９８Ａ及び９８Ｂに固定される。ハウジング１のネジセット９９Ａ及び９９Ｂは、それぞれ、圧縮リング９８Ａ及び９８Ｂの側面にあり、ベアリング１１Ａ及び１１Ｂの外輪の軸方向の位置を調整し、ベアリング間の所望の軸方向の隙間を実現する。適切な厚さの補償シム９７Ａ及び９７Ｂが、ハウジング１と圧縮リング９８Ａ及び９８Ｂ間にそれぞれ配置されており、軸方向の隙間に詰められ、ベアリング１１Ａ及び１１Ｂからハウジング１への推力に抗するようネジセット９９Ａ及び９９Ｂを戻す。調整が完了すると、ボルト８２Ａ及び８２Ｂが、予負荷を保持するよう締められる。また、上述の２つの装置の一方の側を用いて、軸方向のクリアランス調整及び予負荷を実現するが、２つの装置の双方を用いることで回転部材１０の軸方向の位置を調整し易くなる。

図１２及び１４に示すように、ネジの緩み防止器具が、固定ブロック２８１及び２８２、及びピン２８４を具える。固定ブロック２８１には、保持リング２８Ｂのレンチ穴２８５の中に嵌るピン２８３を有している。固定ブロック２８２の穴は、軌道スクロール３Ｂの外縁のノッチ２８７と整合する。穴２８６は、保持リング２８Ｂを締めた後に固定ブロック２８２の穴と整合するようドリルで穴を開けられ、ピン２８４がこの穴の中に挿入される。

実施例８：
回転部材の外縁がギヤ、スプロケット、又は同期プーリの形式を有する場合、回転リング４７を別々のパーツで作製し得る。図１５は、別々のパーツで作製された回転リングを具えた軌道ユニットの概略的な断面図である。回転リング４７は、回転ハブ４１Ａ及び４１Ｂ、及びギヤ、スプロケット、同期プーリの等形式で作製し得る駆動輪４７２とともに組み立てられた偏心穴４７１を具える。駆動輪４７２は偏心輪４７１に嵌められ、弾性要素４７３及びピン４７４を介して回転ハブ４１Ａ及び４１Ｂと結合される。

推力相殺軸が長い場合、図１６に示すように、支持ベアリングを推力相殺軸と回転ハブとの間に配置し得る。回転ハブ４１Ａ及び４１Ｂは、ベアリング１４１Ａ及び１４１Ｂを介してスリーブ７３Ａ及び７３Ｂを支持することで、推力相殺軸２０のシャフト２３の曲げ応力が顕著に減少する。ベアリング１４１Ａ及び１４１Ｂは、ピンベアリング又はスライドベアリングとすることができ、半径方向のクリアランスは、わずかに大きい。

実施例９：水噴射オイルフリースクロール型空気圧縮機
本実施例では、実施例７と同じ構成要素を同じ符号で示し、特定の機器を除いて説明を省略する。
図１７に示すように、
１．回転部材４７が、同期プーリの形式で作製し得る偏心輪４７１及び駆動輪４７２を具える。同期ベルトのゴム歯が適切な弾性を有する場合、回転ハブ４１Ａ、４１Ｂ及び駆動輪４７２がボルト４７４Ａ及び４７４Ｂできつく結合されている。駆動輪４７２は、（図１８の視野Ｋに示す）ある角度に角度調整を行い得る。
２．推力相殺軸２０の支持ベアリング群が、球形のロータベアリング、自己調心ボールベアリング又は球形ベアリングとすることができる１つのベアリング１４を具えており、スリーブ１４１、ロックナット１４２、及びロックワッシャ１４４を介してある予負荷でスリーブ１４３に組み立てられる。
３．ダクト４１１Ａ及び４１１Ｂが回転ハブ４１Ａ及び４１Ｂに配置され、空洞４１２Ａ及び４１２Ｂの中に溜まる水を排出する。
４．ネジを切った調整リング９８０Ａ及び９８０Ｂを使用して、ベアリング１１Ａ及び１１Ｂの軸方向のクリアランスを調整し、固定ネジ９８１Ａ及び９８１Ｂを調整リング９８０Ａ及び９８０Ｂを固定するよう使用しつつ、適切な予負荷を与える。

上述の実施例で説明された組み立て回転部材は、回転部材及び２つの回転ハブを具えているが、回転部材を回転ハブと一体化し得る。図１８に示すように、一体化した回転部材４７’及び回転ハブ４１Ａがネジセット４２によって一緒に組み立てられ、組み立て回転部材を形成する。

上述の実施例に記載されたＤＳＰＯ機構は、（チェーン又はベルトといった）柔軟な要素によって駆動される場合、回転部材の負荷をバランスさせることが重要である。図１９Ａ、１９Ｂ、及び１９Ｃは、柔軟な駆動システムを用いたＤＳＰＯ機構を示す。駆動要素３１は、（ベルト又はチェーンといった）柔軟な要素３３を介して回転部材１０ａ、１０ｂ、及び１０ｃに出力を伝達する。張力装置３２は柔軟な要素３３を締める。一般に、回転部材の柔軟な要素３３の巻き角が十分に小さい場合、回転部材１０ａに伝達される負荷が３つの回転部材の中で最も大きく、次が回転部材１０ｂで、最も小さいのが回転部材１０ｃである。回転部材１０ａ及び１０ｂの柔軟な要素３３の巻き角を調整することができ、それに応じて負荷分布を均一にする。図１９Ｂに示すように、駆動要素３１の位置を変えて、回転部材１０ａの柔軟な要素３３の巻き角θａを小さくする。また、図１９Ｃに示すように、遊動輪３２１を使用して、回転部材１０ａ、１０ｂの柔軟な要素３３の巻き角θａ、θｂを小さくすることができる。回転部材の負荷をバランスさせるための上述の方法を他のＤＳＰＯ機構に加えることができる。

上述の実施例では、空気スクロール型の圧縮機を用いて本発明を説明したが、本発明は、真空ポンプ、冷媒圧縮機及び拡張機等といった他のスクロール型流体機械に適用し得る。

上述の実施例では、スクロール型流体機械が、同じ機能を有する２つの容量変化機構を具えるが、本発明は、説明した使用例に限定されない。例えば、２つの容量変化機構のうちの一方を、圧縮機構として使用することができる一方、他方を拡張機構として使用し得る。

バランサ、チップシール、シャフトシール、整合ピン等といった、いくつかの共通する機構装置に関する説明が上述の実施例では省略されているが、本発明をそれらの使用に限定しない。

Claims (20)

1. スクロール型流体機械であって、
   ａ．第１の固定スクロール及び第１の軌道スクロールを具える第１の容量変化機構；及び第２の固定スクロール及び第２の軌道スクロールを具える第２の容量変化機構と；
   ｂ．前記第１及び第２の固定スクロールに取り付けられたハウジングと；
   ｃ．前記第１及び第２の容量変化機構の間に設けられた複数の軌道ユニットと；を具えており、それぞれの前記軌道ユニットが：
   ａ）．前記ハウジングに回転可能に支持された回転部材と；
   ｂ）．一端が前記第１の軌道スクロールに結合され、他端が前記第２の軌道スクロールに結合された推力相殺軸であって、前記回転部材に偏心且つ回転可能に支持され、１又はそれ以上のアッセンブリセットを具えた推力相殺軸とを具え、それぞれの前記アッセンブリセットが：
   ａ］ネジを介して直接的又は間接的に前記第１及び／又は第２の軌道スクロールを結合するコネクタと；
   ｂ］前記コネクタを軸方向に移動できるようにする一方で、前記コネクタを周方向に直接的又は間接的に規制する１又はそれ以上の回転要素と；
   を具えることを特徴とする流体機械。
2. 前記アッセンブリセットの前記コネクタが：
   一端のネジ；又は
   両端にある逆向きの２つのネジ；又は
   両端にある同じ向きであるが異なるピッチの２つのネジ；
   を具えることを特徴とする請求項１に記載のスクロール型流体機械。
3. 前記推力相殺軸が、第２のベアリング群を介して前記回転部材によって支持されており；
   前記回転部材が、第１のベアリング群を介して前記ハウジングによって支持されており；ａ．前記第２のベアリング群を保持する偏心孔を具えた回転子と；
   ｂ．前記回転子及び前記第１のベアリング群とともに組み立てられる第１の回転ハブ及び第２の回転ハブと；
   を具えることを特徴とする請求項２に記載のスクロール型流体機械。
4. 前記回転子及び前記第１又は第２の回転ハブが、１つの機構として一体形成されていることを特徴とする請求項３に記載のスクロール型流体機械。
5. 前記回転子が：
   ａ．前記第１及び第２の回転ハブを結合する偏心輪と；
   ｂ．前記偏心輪に対して周方向に移動し得る駆動輪であって、前記第１及び第２の回転ハブとの弾性的な周縁結合を有する駆動輪と；
   を具えることを特徴とする請求項３又は４に記載のスクロール型流体機械。
6. 前記アッセンブリセットの前記コネクタが、前記第２のベアリング群の内側リングに接触し、前記第２のベアリング群への半径方向の支持を与えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスクロール型流体機械。
7. 前記回転部材が冷却のための空気ダクトを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスクロール型流体機械。
8. 水冷ダクトが、前記第１のベアリング群の近くの前記ハウジングに存在することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスクロール型流体機械。
9. ダクトが、流体の排出のために前記回転部材に存在することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスクロール型流体機械。
10. 冷却ブレードが前記回転部材に存在し；さらに、前記ハウジングに取り付けられた隔壁を有して前記ブレードによって引き起こされる空気の乱れを防ぐことを特徴とする請求項３又は４に記載のスクロール型流体機械。
11. 前記第１のベアリング群が：
    ａ．第１のベアリング及び第２のベアリングと；
    ｂ．１又はそれ以上の軸クリアランス調整装置と；
    を具えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスクロール型流体機械。
12. 前記軸クリアランス調整装置が：
    ａ．前記ハウジング及び前記第１又は第２のベアリング間に配置された圧力リングと；
    ｂ．前記第１又は第２のベアリングの外側リングの軸方向位置を調整するよう使用される調整ネジセットと；
    を具えることを特徴とする請求項１１に記載のスクロール型流体機械。
13. 前記軸クリアランス調整装置が、ネジを切った調整リング及び固定装置を具えることを特徴とする請求項１１に記載のスクロール型流体機械。
14. 第３のベアリング群が、前記推力相殺軸と前記第１及び第２の回転ハブとの間に配置されており、前記推力相殺軸の曲げ応力を減らすことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載のスクロール型流体機械。
15. 前記第２のベアリング群が１つのベアリングを具えることを特徴とする請求項３に記載のスクロール型流体機械。
16. 前記１つのベアリングが、球面回転子ベアリング、自己調心ボールベアリング、又は球面ベアリングであることを特徴とする請求項１５に記載のスクロール型流体機械。
17. 駆動要素が、柔軟な要素を介して前記回転部材に出力を伝達することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスクロール型流体機械。
18. スクロール型流体機械の回転部材の駆動トルクを調整する方法であって、前記スクロール型流体機械が：
    ａ．第１の固定スクロール及び第１の軌道スクロールと；
    ｂ．第２の固定スクロール及び第２の軌道スクロールと；
    ｃ．ハウジングと；
    ｄ．複数の軌道ユニットであって、それぞれの前記軌道ユニットが推力相殺軸及び柔軟な要素を介して駆動要素によって駆動される回転部材を具えた軌道ユニットと；を具えており、
    前記方法が、前記回転部材への前記柔軟な要素の巻き角を変更して、前記回転部材の駆動トルクを調整するステップを具えることを特徴とする方法。
19. さらに、前記回転部材への前記柔軟な要素の巻き角を変更するための遊動輪の使用を具えることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. スクロール型流体機械の軌道スクロールを組み立て及び分解する方法であって、前記スクロール型流体機械が：
    ａ．第１の固定スクロール及び第１の軌道スクロールと；
    ｂ．第２の固定スクロール及び第２の軌道スクロールと；
    ｃ．ハウジングと；
    ｄ．複数の軌道ユニットと；を具えており、それぞれの前記軌道ユニットが：
    ａ）回転部材と；
    ｂ）１又はそれ以上のアッセンブリセットを具える推力相殺軸と；を具えており、各アッセンブリセットが：
    ａ］前記第１及び／又は第２の軌道スクロールをネジを介して直接的又は間接的に結合するコネクタと；
    ｂ］前記コネクタを軸方向に移動できるようにする一方で、前記コネクタを周方向に直接的又は間接的に規制する１又はそれ以上の回転要素と；を具えており、
    前記方法が、前記アッセンブリセットの前記回転要素を回転させるのに応じて前記コネクタを回転させることで、前記ネジを介して前記第１及び／又は第２の軌道スクロールを移動させるステップを具えることを特徴とする方法。
    

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