JP2592154B2 - Scroll type fluid machine - Google Patents

Scroll type fluid machine

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JP2592154B2
JP2592154B2 JP2884590A JP2884590A JP2592154B2 JP 2592154 B2 JP2592154 B2 JP 2592154B2 JP 2884590 A JP2884590 A JP 2884590A JP 2884590 A JP2884590 A JP 2884590A JP 2592154 B2 JP2592154 B2 JP 2592154B2
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正俊 緒方
恒夫 勇崎
隆久 平野
典正 大矢
進 松田
隆英 伊藤
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三菱重工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は圧縮機、膨張機、ポンプ又はモータとして用
いられるスクロール型流体機械に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a scroll type fluid machine used as a compressor, an expander, a pump or a motor.

(従来の技術) 第3図には従来のスクロール型圧縮機の1例が示され
ている。
(Prior Art) FIG. 3 shows an example of a conventional scroll compressor.

第3図に示すように、密閉ハウジング8の内部にはそ
の上部にスクロール型圧縮機構Cが、下部に電動モータ
Mが配設されている。
As shown in FIG. 3, a scroll-type compression mechanism C is provided in an upper part of the closed housing 8 and an electric motor M is provided in a lower part thereof.

スクロール型圧縮機構Cは固定スクロール1、旋回ス
クロール2、旋回スクロール2の公転旋回運動を許容す
るがその自転を阻止するオルダムリング等の自転阻止部
材3、固定スクロール1及び電動モータMが締結される
フレーム6、回転シャフト5を軸支する上部軸受71及び
下部軸受72、旋回スクロール2を支持する旋回軸受73及
びスラスト軸受74等からなる。
The scroll-type compression mechanism C permits the fixed scroll 1, the orbiting scroll 2 and the orbiting scroll 2 to revolve and rotate, but the rotation preventing member 3 such as an Oldham ring for preventing the rotation, the fixed scroll 1 and the electric motor M are fastened. It comprises a frame 6, an upper bearing 71 and a lower bearing 72 that support the rotary shaft 5, a turning bearing 73 and a thrust bearing 74 that support the orbiting scroll 2, and the like.

固定スクロール1は端板11とその内面に立設されたう
ず巻状ラップ12とを備え、この端板11には吐出ポート13
及びこれを開閉する吐出弁17が設けられている。
The fixed scroll 1 has an end plate 11 and a spiral wrap 12 erected on its inner surface.
And a discharge valve 17 for opening and closing it.

旋回スクロール2は端板21とこの内面に立設されたう
ず巻状ラップ22とを備え、この端板21の外面に立設され
たボス23内にドライブブッシュ25が旋回軸受73を介して
回転自在に嵌挿され、このドライブブッシュ25に穿設さ
れた偏心穴内に回転シャフト5の上端から突出する偏心
ピン53が回転自在に嵌合されている。
The orbiting scroll 2 includes an end plate 21 and a spiral wrap 22 erected on the inner surface of the end plate 21. A drive bush 25 rotates via a slewing bearing 73 in a boss 23 erected on the outer surface of the end plate 21. An eccentric pin 53 which is freely inserted and projects from the upper end of the rotary shaft 5 is rotatably fitted into an eccentric hole formed in the drive bush 25.

固定スクロール1と旋回スクロール2とを相互に公転
旋回半径だけ偏心させ、かつ、180゜だけ角度をずらせ
て噛み合わせることによって点対称に複数個の密閉空間
24が形成されている。
The fixed scroll 1 and the orbiting scroll 2 are mutually eccentric by the orbital radius of rotation and mesh with each other at an angle of 180 ° so that a plurality of closed spaces are symmetrical with respect to a point.
24 are formed.

電動モータMを駆動することによって、回転シャフト
5、偏心ピン53、ドライブブッシュ25、旋回軸受73、ボ
ス23等からなる旋回駆動機構23を介して旋回スクロール
2が駆動され、旋回スクロール2は自転阻止部材3によ
って自転を阻止されながら公転旋回半径の円軌道上を公
転旋回運動する。
By driving the electric motor M, the orbiting scroll 2 is driven via the orbiting drive mechanism 23 including the rotating shaft 5, the eccentric pin 53, the drive bush 25, the orbiting bearing 73, the boss 23, etc., and the orbiting scroll 2 is prevented from rotating. The member 3 revolves on a circular orbit having a revolving radius of revolution while being prevented from rotating by the member 3.

すると、冷媒ガスが吸入管82を経て密閉ハウジング8
内に入り、電動モータMを冷却した後、フレーム6に穿
設された通路85を通り固定スクロール1に設けられた吸
入通路15から吸入室16を経て密閉空間24内に吸入され
る。そして、旋回スクロール2の公転旋回運動により密
閉空間24の容積が減少するのに伴って圧縮されながら中
央部に至り、吐出ポート13より吐出弁17を押し開いて吐
出キャビティ14に入り、更に、吐出管83を経て外部に吐
出される。
Then, the refrigerant gas flows through the suction pipe 82 to the closed housing 8.
After cooling down the electric motor M, the electric motor M passes through a passage 85 formed in the frame 6 and is sucked into the closed space 24 from the suction passage 15 provided in the fixed scroll 1 through the suction chamber 16. Then, as the volume of the closed space 24 decreases due to the revolving orbiting motion of the orbiting scroll 2, the compressed space reaches the central portion while being compressed, pushes the discharge valve 17 from the discharge port 13 and enters the discharge cavity 14, and further discharges. The liquid is discharged to the outside via the pipe 83.

これと同時にハウジング8内底部に貯溜された潤滑油
81は回転シャフト5内下部に設けられたポンプ51によっ
て吸い上げられ、給油孔52を通って下部軸受72、偏心ピ
ン53、上部軸受71、自転阻止部材3、旋回軸受73、スラ
スト軸受74等を潤滑した後、室61、排油孔62を経て排出
され、密閉ハウジング8の底部に貯溜される。
At the same time, the lubricating oil stored in the bottom of the housing 8
Numeral 81 is sucked up by a pump 51 provided in a lower part of the rotary shaft 5 and lubricates a lower bearing 72, an eccentric pin 53, an upper bearing 71, a rotation preventing member 3, a slewing bearing 73, a thrust bearing 74 and the like through an oil supply hole 52. After that, the air is discharged through the chamber 61 and the oil drain hole 62, and is stored at the bottom of the sealed housing 8.

なお、84は回転シャフト5の上端に取り付けられたバ
ランスウェイトである。
Reference numeral 84 denotes a balance weight attached to the upper end of the rotating shaft 5.

(発明が解決しようとする課題) この種スクロール型流体機械においては、その運転
中、密閉空間24内の流体の圧力が旋回スクロール2のう
ず巻状ラップ22の側面及び端板21の上面に作用し、この
圧力によって旋回スクロール2はその旋回軸を傾斜させ
るような傾転モーメントを受ける。
(Problems to be Solved by the Invention) In this type of scroll fluid machine, during operation, the pressure of the fluid in the closed space 24 acts on the side surface of the spiral wrap 22 of the orbiting scroll 2 and the upper surface of the end plate 21. The pressure causes the orbiting scroll 2 to receive a tilting moment that tilts the orbiting axis.

そして、この傾転モーメントの方向は旋回スクロール
2の公転旋回運動に伴って遂次回転する。
Then, the direction of the tilting moment rotates sequentially with the orbital movement of the orbiting scroll 2.

しかるに、上記従来のスクロール型流体機械において
は、旋回スクロール2はその下部において旋回駆動機構
に連動連結されているのに止まり、旋回スクロール2の
上部、即ち、うず巻状ラップ22の先端側は何ら軸支され
ていないため、旋回スクロール2に作用する傾転モーメ
ントが増大すると、旋回スクロール2が傾転し、メッシ
ュ隙間、即ち、旋回スクロール2のうず巻状ラップ22の
側面と固定スクロール1のうず巻状ラップ12の側面との
隙間が増大するためこの隙間から密閉空間24内の流体が
漏洩してスクロール型流体機械の体積効率が低下しその
性能が悪化する。
However, in the above-mentioned conventional scroll type fluid machine, the orbiting scroll 2 stops at the lower portion thereof while being interlocked to the orbiting drive mechanism, and the upper portion of the orbiting scroll 2, that is, the tip side of the spiral wrap 22 has no shape. Since the orbiting scroll 2 is not pivotally supported, if the tilting moment acting on the orbiting scroll 2 increases, the orbiting scroll 2 tilts, and the mesh gap, that is, the side surface of the spiral wrap 22 of the orbiting scroll 2 and the eddy of the fixed scroll 1. Since the gap with the side surface of the winding wrap 12 increases, the fluid in the sealed space 24 leaks from this gap, and the volume efficiency of the scroll type fluid machine is reduced and its performance is deteriorated.

また、これと同時に旋回スクロール2を駆動するため
の偏心ピン53に片当りが生じてその異常摩耗を惹起する
という不具合があった。
Further, at the same time, there is a problem that the eccentric pin 53 for driving the orbiting scroll 2 has a partial contact and causes abnormal wear.

(課題を解決するための手段) 本発明は上記課題を解決するために発明されたもので
あって、その要旨とするところは、それぞれ端板にうず
巻状ラップを立設してなる固定スクロールと旋回スクロ
ールとを相互に噛合させ、上記旋回スクロールをその端
板に連動連結された旋回駆動機構によって駆動すること
により公転旋回運動させるスクロール型流体機械におい
て、上記固定スクロール等の静止部材に支持ブッシュを
上記公転旋回の中心軸まわりに回転自在に支持するとと
もにこの支持ブッシュにその回転中心から公転旋回半径
だけ偏心する偏心穴を設け、上記旋回スクロールのうず
巻状ラップの中央部先端面に突設されて上記公転旋回の
中心軸と平行に伸びるピンを上記偏心穴内に回動自在に
嵌合したことを特徴とするスクロール型流体機械にあ
る。
(Means for Solving the Problems) The present invention has been invented to solve the above problems, and the gist of the present invention is to provide a fixed scroll in which a spiral wrap is erected on each end plate. And a revolving scroll, the revolving scroll being driven by a revolving drive mechanism interlockingly connected to an end plate of the revolving scroll to make a revolving orbiting motion. And the supporting bush is provided with an eccentric hole which is eccentric from the center of rotation by an orbital turning radius, and protrudes from the center end surface of the spiral wrap of the orbiting scroll. A pin extending in parallel with the center axis of the orbital rotation and rotatably fitted in the eccentric hole. On the machine.

(作用) 本発明においては、上記構成を具えているため、旋回
スクロールが公転旋回運動すると、旋回スクロールのう
ず巻状ラップの先端面から突出するピンがその軸芯まわ
りに支持ブッシュの偏心穴内で回動し、かつ、支持ブッ
シュが公転旋回の中心軸まわりに回動する。
(Operation) In the present invention, since the above configuration is provided, when the orbiting scroll revolves orbits, a pin protruding from the tip end surface of the spiral wrap of the orbiting scroll is rotated around its axis in the eccentric hole of the support bush. The support bush rotates around the central axis of the revolution rotation.

(実施例) 本発明の1実施例が第1図及び第2図に示されてい
る。
(Embodiment) One embodiment of the present invention is shown in FIG. 1 and FIG.

旋回スクロール2のうず巻状ラップ22の中央部先端面
には公転旋回の中心軸と平行に伸びるようにピン30が突
設され、このピン30は支持ブッシュ31の下面に穿設され
た偏心穴32内に回転自在に嵌合されている。支持ブッシ
ュ31は固定スクロール1の端板11に形成された凹所33内
に嵌合され、ニードルベアリング34によってその軸芯ま
わりに回動自在に支承されて公転旋回の中心軸まわりに
回転する。
A pin 30 protrudes from the center end surface of the spiral wrap 22 of the orbiting scroll 2 so as to extend in parallel with the center axis of the revolving orbit, and this pin 30 is an eccentric hole formed in the lower surface of the support bush 31. It is rotatably fitted in 32. The support bush 31 is fitted in a recess 33 formed in the end plate 11 of the fixed scroll 1, is rotatably supported around its axis by a needle bearing 34, and rotates around the central axis of the revolution.

なお、偏心穴32は支持ブッシュ31の中心軸から所定の
距離、即ち、偏心ピン53と回転シャフト5との偏心量と
等しい量即ち、公転旋回半径だけ偏心して穿設されてい
る。
The eccentric hole 32 is formed eccentrically by a predetermined distance from the center axis of the support bush 31, that is, by an amount equal to the amount of eccentricity between the eccentric pin 53 and the rotary shaft 5, that is, by an orbital turning radius.

旋回スクロール2の端板21の中央部には吐出ポート34
が穿設され、この吐出ポート34は吐出弁35によって開閉
される。そして、この吐出弁35はボス23の内部に形成さ
れた吐出チャンバ36内に収納され、その一端はボルト37
によって端板21に締結されている。そして、この吐出チ
ャンバ36はボス23に穿設された通孔43を介して室61に連
通している。
A discharge port 34 is provided at the center of the end plate 21 of the orbiting scroll 2.
The discharge port 34 is opened and closed by a discharge valve 35. The discharge valve 35 is housed in a discharge chamber 36 formed inside the boss 23, and one end of the discharge valve 35 is
To the end plate 21. The discharge chamber 36 communicates with the chamber 61 via a through hole 43 formed in the boss 23.

他の構成は第3図に示す従来のものと同様であり、対
応する部材には同じ符号が付されている。
Other configurations are the same as those of the conventional one shown in FIG. 3, and corresponding members are denoted by the same reference numerals.

しかして、旋回スクロール2が公転旋回運動すると、
ピン30がその軸芯まわりに偏心穴32内で回動するととも
にブッシュ31がその中心軸まわりに回動する。これと同
時にガスが吸入管38、吸入室16を経て密閉空間24内に吸
入され、密閉空間24がその容積を低減しながら中心に移
行するのに従って圧縮されて中央部に至り、吐出ポート
34を通り、吐出弁35を押し開いて吐出チャンバ36に入
り、通孔43、室61、排油孔62を経て密閉ハウジング8の
内部空間に入り、図示しない吐出管を経て外部に吐出さ
れる。
Thus, when the orbiting scroll 2 revolves orbiting,
The pin 30 rotates around its axis in the eccentric hole 32 and the bush 31 rotates around its central axis. At the same time, gas is sucked into the sealed space 24 through the suction pipe 38 and the suction chamber 16, and compressed as the sealed space 24 moves to the center while reducing its volume, reaches the center, and the discharge port
Through 34, the discharge valve 35 is pushed open to enter the discharge chamber 36, through the through hole 43, the chamber 61, and the oil drain hole 62, into the internal space of the closed housing 8, and discharged to the outside through a discharge pipe (not shown). .

(発明の効果) 本発明においては、固定スクロール等の静止部材に支
持ブッシュを公転旋回の中心軸まわりに回転自在に支持
するとともにこの支持ブッシュにその回転中心から公転
旋回半径だけ偏心する偏心穴を設け、旋回スクロールの
うず巻状ラップの中央部先端面に突設されて公転旋回の
中心軸と平行に伸びるピンを上記偏心穴内に回動自在に
嵌合したため、旋回スクロールはその旋回軸の一端が旋
回駆動機構によって、他端が支持ブッシュによってそれ
ぞれ公転旋回運動可能に支持されるので、旋回スクロー
ルの傾転を防止することができ、かくして、メッシュ隙
間の増大を防止しうるとともに旋回駆動機構の異常摩耗
を防止できる。
(Effects of the Invention) In the present invention, a support bush is rotatably supported on a stationary member such as a fixed scroll around a central axis of orbital rotation, and the support bush is provided with an eccentric hole eccentric from the center of rotation by an orbital turning radius. The orbiting scroll is rotatably fitted in the eccentric hole with a pin projecting from the center end surface of the spiral wrap of the orbiting scroll and extending parallel to the center axis of the orbital rotation. Is supported by the orbiting drive mechanism so that the other end is capable of revolving orbiting by the support bush, so that the tilting of the orbiting scroll can be prevented, and thus the mesh gap can be prevented from increasing and the turning drive mechanism can be prevented. Abnormal wear can be prevented.

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

第1図及び第2図は本発明の1実施例を示し、第1図は
部分的縦断面図、第2図はピン及び支持ブッシュの斜視
図である。第3図は従来のスクロール型流体機械の1例
を示す縦断面図でる。 固定スクロール……1、端板……11、ラップ……12、旋
回スクロール……2、端板……21、ラップ……22、ピン
……30、支持ブッシュ……31、偏心穴……32
1 and 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view, and FIG. 2 is a perspective view of a pin and a support bush. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional scroll type fluid machine. Fixed scroll 1 End plate 11 Wrap 12 Rotating scroll 2 End plate 21 Wrap 22 Pin 30 Bush 31 Eccentric hole 32

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大矢 典正 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道1番 地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 松田 進 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道1番 地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 伊藤 隆英 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道1番 地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Norimasa Oya 1 Nagoya Laboratory, Iwazuka-cho, Nakamura-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Inside the Nagoya Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Susumu Matsuda Iwazuka-cho, Nakamura-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Nagoya Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Takahide Ito, Nagoya Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】それぞれ端板にうず巻状ラップを立設して
なる固定スクロールと旋回スクロールとを相互に噛合さ
せ、上記旋回スクロールをその端板に連動連結された旋
回駆動機構によって駆動することにより公転旋回運動さ
せるスクロール型流体機械において、 上記固定スクロール等の静止部材に支持ブッシュを上記
公転旋回の中心軸まわりに回転自在に支持するとともに
この支持ブッシュにその回転中心から公転旋回半径だけ
偏心する偏心穴を設け、上記旋回スクロールのうず巻状
ラップの中央部先端面に突設されて上記公転旋回の中心
軸と平行に伸びるピンを上記偏心穴内に回動自在に嵌合
したことを特徴とするスクロール型流体機械。
1. A fixed scroll comprising a spiral wrap standing on an end plate and an orbiting scroll engaged with each other, and the orbiting scroll is driven by an orbiting drive mechanism interlocked to the end plate. In the scroll-type fluid machine, the support bush is rotatably supported on the stationary member such as the fixed scroll or the like around the central axis of the orbital rotation, and the support bush is eccentric from the center of rotation by the orbital rotation radius. An eccentric hole is provided, and a pin protruding from the center end surface of the spiral wrap of the orbiting scroll and extending parallel to the center axis of the orbital rotation is rotatably fitted into the eccentric hole. Scroll type fluid machinery.
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