JP3016113B2 - スクロール型流体機械 - Google Patents
スクロール型流体機械Info
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスクロール型流体機
械に関するものである。
械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スクロール型流体機械で円弧で創成する
スクロール歯にあっては、円形状の左巻き、或は右巻き
のスクロール歯の半円弧中心線に、ある厚みをもって設
けた一対のスクロール部材を１８０°の位相をもって噛
合せ、一方を固定し、他方を固定側に対して回転しない
旋回を行なわせ、相互のスクロール歯間に流体を取り込
み、その空間が中心に向って徐々に容積を小さくし圧縮
するものが一般的に知られている。すなわち半円弧を基
準として、中心線より上半分にあっては最小円弧は半径
Ｒ１とすれば、下半分の最小円弧Ｒ２は２Ｒ１を半径と
し構成され、更に上半分の第２円弧Ｒ３は３Ｒ１を半径
として成り、更に下半分の第２円弧Ｒ４は４Ｒ１を半径
とした連続円弧線で構成されていて、図５に示す。従っ
てこのスクロール噛合わせの為に、圧縮工程はスクロー
ル歯の中心まで作用する構成である。そのために旋回ス
クロールを支持する軸受は、該旋回スクロール円盤の外
部に設け、更に旋回運動を確保する為のピンクランク機
構は、円盤の外側の外周部のみに、装着されるのが通常
である。
スクロール歯にあっては、円形状の左巻き、或は右巻き
のスクロール歯の半円弧中心線に、ある厚みをもって設
けた一対のスクロール部材を１８０°の位相をもって噛
合せ、一方を固定し、他方を固定側に対して回転しない
旋回を行なわせ、相互のスクロール歯間に流体を取り込
み、その空間が中心に向って徐々に容積を小さくし圧縮
するものが一般的に知られている。すなわち半円弧を基
準として、中心線より上半分にあっては最小円弧は半径
Ｒ１とすれば、下半分の最小円弧Ｒ２は２Ｒ１を半径と
し構成され、更に上半分の第２円弧Ｒ３は３Ｒ１を半径
として成り、更に下半分の第２円弧Ｒ４は４Ｒ１を半径
とした連続円弧線で構成されていて、図５に示す。従っ
てこのスクロール噛合わせの為に、圧縮工程はスクロー
ル歯の中心まで作用する構成である。そのために旋回ス
クロールを支持する軸受は、該旋回スクロール円盤の外
部に設け、更に旋回運動を確保する為のピンクランク機
構は、円盤の外側の外周部のみに、装着されるのが通常
である。
【０００３】又新しい試みとして図６にみる如く、固定
スクロールが、旋回スクロールとシール線を構成する固
定スクロール歯先端は歯厚ｔのまま、ｒ部を保ってい
る。これは旋回スクロールの旋回行程で、ボス接触面は
大きく中心方向へ喰込む変形のボス部を構成することに
なる。従って軸、軸受を嵌入する構成をとっても、軸
径、軸受径は小さくなり実用化に問題が残る。尚、従来
用いられているスクロール構成の公知例は、特出願昭６
４−１６７４に示されている。
スクロールが、旋回スクロールとシール線を構成する固
定スクロール歯先端は歯厚ｔのまま、ｒ部を保ってい
る。これは旋回スクロールの旋回行程で、ボス接触面は
大きく中心方向へ喰込む変形のボス部を構成することに
なる。従って軸、軸受を嵌入する構成をとっても、軸
径、軸受径は小さくなり実用化に問題が残る。尚、従来
用いられているスクロール構成の公知例は、特出願昭６
４−１６７４に示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のスクロール型流
体機械は、上記の如き技術根拠により構成されている
が、先づスクロール歯形につき考察を加えると、中心部
まで圧縮比がとれるスクロール歯形であるが、今ブロワ
に使用した場合、０．７ｋｇｆ／ｃｍ２の吐出圧に対応
するスクロール歯の場合、中心部の吐出孔の大きさは圧
縮比によって、比較的大きく構成され、中心部に圧縮が
加えられるまでに、該吐出孔が開口するのが殆んどであ
る。すなわち中心部のメカニズムは有効に使われていな
い。図４における３ａがこの吐出孔を示す。その上、ス
クロール歯が中心部まで噛合う関係上、回転、旋回を保
持する軸受は、旋回スクロール円盤の外部、駆動軸端方
向に位置するために、片側支持軸受になるから旋回精度
が出ない欠点がある。故にスクロール歯丈を長くできな
い短所をもっている。
体機械は、上記の如き技術根拠により構成されている
が、先づスクロール歯形につき考察を加えると、中心部
まで圧縮比がとれるスクロール歯形であるが、今ブロワ
に使用した場合、０．７ｋｇｆ／ｃｍ２の吐出圧に対応
するスクロール歯の場合、中心部の吐出孔の大きさは圧
縮比によって、比較的大きく構成され、中心部に圧縮が
加えられるまでに、該吐出孔が開口するのが殆んどであ
る。すなわち中心部のメカニズムは有効に使われていな
い。図４における３ａがこの吐出孔を示す。その上、ス
クロール歯が中心部まで噛合う関係上、回転、旋回を保
持する軸受は、旋回スクロール円盤の外部、駆動軸端方
向に位置するために、片側支持軸受になるから旋回精度
が出ない欠点がある。故にスクロール歯丈を長くできな
い短所をもっている。
【０００５】他方、圧縮の仕事をするスクロール歯丈に
対して、ラジアル荷重を受ける効率的な位置に軸受を装
着できないし、又スクロール歯を構成する円盤の外部に
軸受を設ける故、該、軸受にはスクロール歯にかかるラ
ジアル荷重が、軸受位置迄の距離に相当するモーメント
として作用し、必要以上の耐荷重を考慮せねばならな
い。又、この軸受位置は軸方向にスペースを必要とする
不利もある。
対して、ラジアル荷重を受ける効率的な位置に軸受を装
着できないし、又スクロール歯を構成する円盤の外部に
軸受を設ける故、該、軸受にはスクロール歯にかかるラ
ジアル荷重が、軸受位置迄の距離に相当するモーメント
として作用し、必要以上の耐荷重を考慮せねばならな
い。又、この軸受位置は軸方向にスペースを必要とする
不利もある。
【０００６】更に固定スクロール歯先端は歯厚をそのま
までｒ部を構成するので、その際に生ずる欠点を解決し
たのが、本発明にかかわる構成であって、固定スクロー
ル歯先端構造と対応する旋回スクロールボス部構成を提
供しようとしている。
までｒ部を構成するので、その際に生ずる欠点を解決し
たのが、本発明にかかわる構成であって、固定スクロー
ル歯先端構造と対応する旋回スクロールボス部構成を提
供しようとしている。
【０００７】又、スクロールを旋回運動させる為に、近
年はピンクランクによる方法が用いられるが、このピン
クランクは流体機械の構成上、スクロール円盤の外周部
に装着されるのが殆んどで、そのため旋回スクロール円
盤部の膨脹や、軸受、円盤及びハウジング等の取付方法
公差の積み重ね、等により装着が不安定になる場合が多
い。この一連の問題点を解決する為に、ピンクランク軸
受に緩衝構造を取入れて組立てているが、これがかえっ
て旋回スクロールが振れる原因になっている。
年はピンクランクによる方法が用いられるが、このピン
クランクは流体機械の構成上、スクロール円盤の外周部
に装着されるのが殆んどで、そのため旋回スクロール円
盤部の膨脹や、軸受、円盤及びハウジング等の取付方法
公差の積み重ね、等により装着が不安定になる場合が多
い。この一連の問題点を解決する為に、ピンクランク軸
受に緩衝構造を取入れて組立てているが、これがかえっ
て旋回スクロールが振れる原因になっている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めの本発明における手段は、旋回スクロールは中心部に
軸受、軸を嵌着できるボス部を備える構造にしたが、
該、ボスは変形ボス部でなく、真円として充分の面積を
持つボス部の構成としたことにより、極めて大なる軸、
軸受を嵌装することを可能とした。この構成のために、
中心部に形成する固定スクロール歯先端のシール部形状
は、従来構造の固定スクロールと歯の形状が異なり、連
続してシールできる構造としている。
めの本発明における手段は、旋回スクロールは中心部に
軸受、軸を嵌着できるボス部を備える構造にしたが、
該、ボスは変形ボス部でなく、真円として充分の面積を
持つボス部の構成としたことにより、極めて大なる軸、
軸受を嵌装することを可能とした。この構成のために、
中心部に形成する固定スクロール歯先端のシール部形状
は、従来構造の固定スクロールと歯の形状が異なり、連
続してシールできる構造としている。
【０００９】そして、この旋回スクロールボス部には駆
動軸部の軸心より偏心クランク状にした偏心駆動軸と軸
受を嵌入し、その先端面は袋構造の壁としている。又壁
に隣接して、前記偏心駆動軸を嵌入した軸心より、更に
偏心に構成した個所に、偏心駆動軸と同じ偏心量をもっ
たピンクランクと軸受を嵌入し、自転防止の主体として
いる。ピンクランクの他端はフレームの軸受部で旋回運
動を保つ構成となっている。旋回スクロール円盤には、
旋回スクロールの自転を防止するため、更にクランク状
の自転防止偏心軸を複数、組込み、軸受を介して軸受蓋
で支持する。その上ピンクランクのフレーム軸受部で旋
回スクロールボス部を保持することは、同時に旋回スク
ロールを両側軸受支持の構成になっている。
動軸部の軸心より偏心クランク状にした偏心駆動軸と軸
受を嵌入し、その先端面は袋構造の壁としている。又壁
に隣接して、前記偏心駆動軸を嵌入した軸心より、更に
偏心に構成した個所に、偏心駆動軸と同じ偏心量をもっ
たピンクランクと軸受を嵌入し、自転防止の主体として
いる。ピンクランクの他端はフレームの軸受部で旋回運
動を保つ構成となっている。旋回スクロール円盤には、
旋回スクロールの自転を防止するため、更にクランク状
の自転防止偏心軸を複数、組込み、軸受を介して軸受蓋
で支持する。その上ピンクランクのフレーム軸受部で旋
回スクロールボス部を保持することは、同時に旋回スク
ロールを両側軸受支持の構成になっている。
【００１０】
【作用】スクロール歯を右、左同一形状とせず、旋回ス
クロールの中心部にボス部を構成したが、ブロワとした
場合、圧縮比に対する吐出孔の大きさは図４に示す。又
固定スクロールと旋回スクロールの噛合わせは、実施例
で後述するが必要圧縮比を確保できるように固定スクロ
ールのシール形状に特徴がある。ボス部を構成する旋回
スクロールは、偏心駆動軸をこのボス部内に軸受と共に
嵌入しているので、スクロール歯に掛るラジアル荷重
は、軸受蓋の支持軸受との距離が短いので、作用するモ
ーメントは小さい。次に該ボス部の左端は、図１に示す
如く前記、偏心駆動軸とＳａ寸法偏心させた位置に、ピ
ンクランクを嵌装し、フレームの軸受部で旋回運動の基
点の役を持っている。この位置にピンクランクを取付け
た事は、中心部で支持することで、旋回スクロールを両
側軸受支持形にした事と同一メカニズムである。故に従
来のスクロール型流体機械が持つ最大の欠点である片持
によるスクロール歯巾を大きくできない欠点を解消し、
大きくできることで、スクロール型流体機械の吐出量を
増大することも容易になった。旋回スクロール円盤に、
ピンクランクと同偏心の自転防止偏心軸を複数取付け、
前記、ピンクランクと共で自転防止の振れのない旋回運
動を実現している。又従来の旋回スクロールは円盤外周
部だけにピンクランクを取付けるが、旋回スクロールの
偏心駆動軸に起きる旋回スクロールを回転しようとする
力が、ピンクランクに大きなモーメントとして作用する
ので、ピンクランク軸径や軸受を大きくせねばならない
が、本発明のようにピンクランクをボス部端面に付けれ
ば、モーメントは小さくなり、ピンクランク軸や軸受の
受荷重力は大きく構成できる。故に自転防止偏心軸に掛
る荷重が軽減されるので、該、自転防止偏心軸の軸径や
軸受は小さくて済む利点がある。
クロールの中心部にボス部を構成したが、ブロワとした
場合、圧縮比に対する吐出孔の大きさは図４に示す。又
固定スクロールと旋回スクロールの噛合わせは、実施例
で後述するが必要圧縮比を確保できるように固定スクロ
ールのシール形状に特徴がある。ボス部を構成する旋回
スクロールは、偏心駆動軸をこのボス部内に軸受と共に
嵌入しているので、スクロール歯に掛るラジアル荷重
は、軸受蓋の支持軸受との距離が短いので、作用するモ
ーメントは小さい。次に該ボス部の左端は、図１に示す
如く前記、偏心駆動軸とＳａ寸法偏心させた位置に、ピ
ンクランクを嵌装し、フレームの軸受部で旋回運動の基
点の役を持っている。この位置にピンクランクを取付け
た事は、中心部で支持することで、旋回スクロールを両
側軸受支持形にした事と同一メカニズムである。故に従
来のスクロール型流体機械が持つ最大の欠点である片持
によるスクロール歯巾を大きくできない欠点を解消し、
大きくできることで、スクロール型流体機械の吐出量を
増大することも容易になった。旋回スクロール円盤に、
ピンクランクと同偏心の自転防止偏心軸を複数取付け、
前記、ピンクランクと共で自転防止の振れのない旋回運
動を実現している。又従来の旋回スクロールは円盤外周
部だけにピンクランクを取付けるが、旋回スクロールの
偏心駆動軸に起きる旋回スクロールを回転しようとする
力が、ピンクランクに大きなモーメントとして作用する
ので、ピンクランク軸径や軸受を大きくせねばならない
が、本発明のようにピンクランクをボス部端面に付けれ
ば、モーメントは小さくなり、ピンクランク軸や軸受の
受荷重力は大きく構成できる。故に自転防止偏心軸に掛
る荷重が軽減されるので、該、自転防止偏心軸の軸径や
軸受は小さくて済む利点がある。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を図１〜図３により説明す
る。１はフレームで偏心駆動軸と、更に偏心装着したピ
ンクランクで基点を保持する軸受を嵌入する。２は軸受
蓋で９、１０、の軸受で５偏心駆動軸を支持する。５ａ
は同軸駆動軸部である。３は固定スクロールで円盤の前
面に渦状にスクロール歯を立設し、１フレームに嵌着、
固定する。４は旋回スクロールで円盤の前面に渦状にス
クロール歯を立設する。４ａは旋回スクロールボス部、
４ｂは同ボス部壁、６は吸入口、７は吐出口、８はボス
部軸受で５偏心駆動軸の偏心軸部に回転自在に取付け
る。１１はピンクランク基点軸受、１２はピンクラン
ク、１３はピンクランク軸受で４ａ旋回スクロールボス
部にＳａのピンクランク取付偏心量を保って嵌入する。
１４はバランスウエイト、１５は偏心駆動軸と同じ偏心
量をもった複数のピンクランク形状の自転防止偏心軸で
ある。
る。１はフレームで偏心駆動軸と、更に偏心装着したピ
ンクランクで基点を保持する軸受を嵌入する。２は軸受
蓋で９、１０、の軸受で５偏心駆動軸を支持する。５ａ
は同軸駆動軸部である。３は固定スクロールで円盤の前
面に渦状にスクロール歯を立設し、１フレームに嵌着、
固定する。４は旋回スクロールで円盤の前面に渦状にス
クロール歯を立設する。４ａは旋回スクロールボス部、
４ｂは同ボス部壁、６は吸入口、７は吐出口、８はボス
部軸受で５偏心駆動軸の偏心軸部に回転自在に取付け
る。１１はピンクランク基点軸受、１２はピンクラン
ク、１３はピンクランク軸受で４ａ旋回スクロールボス
部にＳａのピンクランク取付偏心量を保って嵌入する。
１４はバランスウエイト、１５は偏心駆動軸と同じ偏心
量をもった複数のピンクランク形状の自転防止偏心軸で
ある。
【００１２】図２により本発明のスクロール歯の構成を
のべる。４の旋回スクロールにあって、旋回側円盤上の
基線Ａ−Ａ′、Ｙ−Ｙ′において直交する交点Ｃは５偏
心駆動軸の５ａ駆動軸部の軸心を表わす。この軸心Ｃを
中心に、半径Ｒ１ にて上方にＲ１半円弧を形成する。上
方のＲ １ 半円弧の左側円弧と基線Ａ−Ａ′との交点より
左下方へ１／４円弧を形成する。半径Ｒ１の寸法は５偏
心駆動軸径、８ボス部軸受の大きさ、スクロールの必要
な理論風量、Ｋ偏心量等を勘案して決める。前記軸心Ｃ
より基線Ａ−Ａ′上にあって左方へＫ偏心量とｔスクロ
ール歯厚を加えた直交線Ｚ−Ｚ′との交点のＥを中心と
して、この中心から上方のＲ１半円弧右側までの寸法を
半径としてＲ１半円弧に連結する下方へ半円弧を形成す
る。これが半径Ｒ１ａの半円弧である。このＲ１ａの半
円弧から中心方向にｔスクロール歯厚を形成させ、上方
のＲ １ 半円弧と左側下方へ１／４円弧にて形成されたボ
ス部に連結し中央ボスを形成する。Ｒ１ａの半円弧の左
端は基線Ａ−Ａ′上の交点Ｈにおいて、この半径Ｒ１ａ
とＫ偏心量とｔスクロール歯厚を加えた寸法で軸心Ｃを
中心として上方に半円弧を形成させる。これが半径Ｒ２
の半円弧になる。同様に交点Ｅを中心として、Ｒ２に前
述した偏心量とスクロール歯厚を加えた寸法での下方へ
の１／４円弧がＲ３である。
のべる。４の旋回スクロールにあって、旋回側円盤上の
基線Ａ−Ａ′、Ｙ−Ｙ′において直交する交点Ｃは５偏
心駆動軸の５ａ駆動軸部の軸心を表わす。この軸心Ｃを
中心に、半径Ｒ１ にて上方にＲ１半円弧を形成する。上
方のＲ １ 半円弧の左側円弧と基線Ａ−Ａ′との交点より
左下方へ１／４円弧を形成する。半径Ｒ１の寸法は５偏
心駆動軸径、８ボス部軸受の大きさ、スクロールの必要
な理論風量、Ｋ偏心量等を勘案して決める。前記軸心Ｃ
より基線Ａ−Ａ′上にあって左方へＫ偏心量とｔスクロ
ール歯厚を加えた直交線Ｚ−Ｚ′との交点のＥを中心と
して、この中心から上方のＲ１半円弧右側までの寸法を
半径としてＲ１半円弧に連結する下方へ半円弧を形成す
る。これが半径Ｒ１ａの半円弧である。このＲ１ａの半
円弧から中心方向にｔスクロール歯厚を形成させ、上方
のＲ １ 半円弧と左側下方へ１／４円弧にて形成されたボ
ス部に連結し中央ボスを形成する。Ｒ１ａの半円弧の左
端は基線Ａ−Ａ′上の交点Ｈにおいて、この半径Ｒ１ａ
とＫ偏心量とｔスクロール歯厚を加えた寸法で軸心Ｃを
中心として上方に半円弧を形成させる。これが半径Ｒ２
の半円弧になる。同様に交点Ｅを中心として、Ｒ２に前
述した偏心量とスクロール歯厚を加えた寸法での下方へ
の１／４円弧がＲ３である。
【００１３】次に３固定スクロールにあっては、固定側
円盤上の基線Ｂ−Ｂ′、Ｙ−Ｙ′において直交する交点
Ｆは５偏心駆動軸の偏心軸部の軸心を表わし、この軸心
Ｆを中心に半径Ｒ１にＫ偏心量とｔスクロール歯厚を加
えた寸法を半径として、上方に半円弧を形成させる。こ
の半円弧がＲ１ａであり、基線Ｂ−Ｂ′との左側交点が
交点Ｊである。このＲ１ａ半円弧より中心方向にｔスク
ロール歯厚を形成させた内側半円弧Ｒ１ａ−ｔは旋回ス
クロールのボス部外周Ｒ１とは内接するシール線を構成
する。更に基線Ｂ−Ｂ′、Ｚ−Ｚ′との交点Ｇを中心と
して、前述した半円弧Ｒ１ａからＫ偏心量とｔスクロー
ル歯厚を減じた寸法を半径とする円弧を形成する。この
円弧が交点Ｊと連結する半径Ｒ１の円弧を表わす。次に
軸心Ｆを中心として、下方へ前記したＲ１ａの半円弧か
らｔスクロール歯厚を中心方向に形成したＢ−Ｂ′線上
の交点Ｍから軸心Ｆ迄の寸法を半径とした円弧を形成
し、前述の交点Ｊからの半径Ｒ１の円弧との交点がスク
ロール歯の中心部の先端として旋回スクロール内側半円
弧Ｒ１ａ−ｔとシール線を構成する。Ｒ１ａ半円弧の右
端は基線Ｂ−Ｂ′上の交点Ｎにおいて、この半径Ｒ１ａ
とＫ偏心量とｔスクロール歯厚を加えた寸法で交点Ｇを
中心として下方に半円弧を形成させる。これが固定スク
ロール歯の半径Ｒ２の半円弧になる。同様に交点Ｆを中
心として、Ｒ２に前述した偏心量とスクロール歯厚を加
えた寸法での上方への１／４円弧がＲ３である。尚図２
のスクロールの噛合わせは、旋回直径の上部支点、すな
わち旋回、固定両スクロール歯によって１７ａ、１７ｂ
の封入空間が吸入完了した時点を表わす。
円盤上の基線Ｂ−Ｂ′、Ｙ−Ｙ′において直交する交点
Ｆは５偏心駆動軸の偏心軸部の軸心を表わし、この軸心
Ｆを中心に半径Ｒ１にＫ偏心量とｔスクロール歯厚を加
えた寸法を半径として、上方に半円弧を形成させる。こ
の半円弧がＲ１ａであり、基線Ｂ−Ｂ′との左側交点が
交点Ｊである。このＲ１ａ半円弧より中心方向にｔスク
ロール歯厚を形成させた内側半円弧Ｒ１ａ−ｔは旋回ス
クロールのボス部外周Ｒ１とは内接するシール線を構成
する。更に基線Ｂ−Ｂ′、Ｚ−Ｚ′との交点Ｇを中心と
して、前述した半円弧Ｒ１ａからＫ偏心量とｔスクロー
ル歯厚を減じた寸法を半径とする円弧を形成する。この
円弧が交点Ｊと連結する半径Ｒ１の円弧を表わす。次に
軸心Ｆを中心として、下方へ前記したＲ１ａの半円弧か
らｔスクロール歯厚を中心方向に形成したＢ−Ｂ′線上
の交点Ｍから軸心Ｆ迄の寸法を半径とした円弧を形成
し、前述の交点Ｊからの半径Ｒ１の円弧との交点がスク
ロール歯の中心部の先端として旋回スクロール内側半円
弧Ｒ１ａ−ｔとシール線を構成する。Ｒ１ａ半円弧の右
端は基線Ｂ−Ｂ′上の交点Ｎにおいて、この半径Ｒ１ａ
とＫ偏心量とｔスクロール歯厚を加えた寸法で交点Ｇを
中心として下方に半円弧を形成させる。これが固定スク
ロール歯の半径Ｒ２の半円弧になる。同様に交点Ｆを中
心として、Ｒ２に前述した偏心量とスクロール歯厚を加
えた寸法での上方への１／４円弧がＲ３である。尚図２
のスクロールの噛合わせは、旋回直径の上部支点、すな
わち旋回、固定両スクロール歯によって１７ａ、１７ｂ
の封入空間が吸入完了した時点を表わす。
【００１４】次に図３でスクロールの噛合わせ作動を説
明する。左上は０゜における噛合わせを示し、吸入完了
した時で矢印方向に旋回スクロールを旋回させて１７
ａ、１７ｂに流体が封入した時である。１８はこの旋回
させる前の封入圧縮流体を表わし、３ａ固定スクロール
吐出口から圧縮流体を使用先に供給する。Ｓ及びＳ′は
シール線を示す。左下は９０゜位置で旋回スクロールを
９０゜旋回させた噛合わせ図で、１７ａ、１７ｂの封入
空間は圧縮されると共に、３ａ、固定スクロール吐出口
から吐出行程にも入っている。右下は１８０゜位置で、
１７ａ、１７ｂの封入空間の流体は更に容積を圧縮し、
３ａからの吐出を押進めている。右上は２７０゜位置
で、更に９０゜旋回が進み、完全に吐出の体制になって
いると共に、外側のスクロール歯は新しい封入空間をつ
くる噛合わせに入っていくことを示している。
明する。左上は０゜における噛合わせを示し、吸入完了
した時で矢印方向に旋回スクロールを旋回させて１７
ａ、１７ｂに流体が封入した時である。１８はこの旋回
させる前の封入圧縮流体を表わし、３ａ固定スクロール
吐出口から圧縮流体を使用先に供給する。Ｓ及びＳ′は
シール線を示す。左下は９０゜位置で旋回スクロールを
９０゜旋回させた噛合わせ図で、１７ａ、１７ｂの封入
空間は圧縮されると共に、３ａ、固定スクロール吐出口
から吐出行程にも入っている。右下は１８０゜位置で、
１７ａ、１７ｂの封入空間の流体は更に容積を圧縮し、
３ａからの吐出を押進めている。右上は２７０゜位置
で、更に９０゜旋回が進み、完全に吐出の体制になって
いると共に、外側のスクロール歯は新しい封入空間をつ
くる噛合わせに入っていくことを示している。
【００１５】以上の４つの作動図は、ボス部をもった旋
回スクロールと、対応する固定スクロールが構成するＲ
１を基本とした円弧の合成で、旋回スクロールがボス部
周辺とのシール線を構成する固定スクロールとの作動図
であるが、本実施例では、１巻半で低圧縮比のブロワ等
に有効な構造を示しているが、圧縮機や真空ポンプで高
圧縮比に対応する場合は、スクロール巻数を必要圧縮比
に合致するように多い巻数にすると共に、圧縮比に見合
った吐出口を形成することで、洩れの少ない高圧縮比の
スクロール型流体機械を構成することができる。
回スクロールと、対応する固定スクロールが構成するＲ
１を基本とした円弧の合成で、旋回スクロールがボス部
周辺とのシール線を構成する固定スクロールとの作動図
であるが、本実施例では、１巻半で低圧縮比のブロワ等
に有効な構造を示しているが、圧縮機や真空ポンプで高
圧縮比に対応する場合は、スクロール巻数を必要圧縮比
に合致するように多い巻数にすると共に、圧縮比に見合
った吐出口を形成することで、洩れの少ない高圧縮比の
スクロール型流体機械を構成することができる。
【００１６】又、従来のスクロール型流体機械では、噛
合わせ構成上の欠点である、歯丈が長くとれない。ラジ
アル荷重の荷重位置で軸受を嵌入できない。両側支持軸
受にできない。等の問題があったが、これを克服した本
発明の図１の実施例は、４旋回スクロールの４ａボス部
に４ｂボス部壁を構築する。この４ａボス部に５偏心駆
動軸を８軸受を介して、回転、旋回自在に嵌合する。こ
れによって旋回スクロール歯からボス部に掛るラジアル
荷重は、その荷重位置で受止めることができる。
合わせ構成上の欠点である、歯丈が長くとれない。ラジ
アル荷重の荷重位置で軸受を嵌入できない。両側支持軸
受にできない。等の問題があったが、これを克服した本
発明の図１の実施例は、４旋回スクロールの４ａボス部
に４ｂボス部壁を構築する。この４ａボス部に５偏心駆
動軸を８軸受を介して、回転、旋回自在に嵌合する。こ
れによって旋回スクロール歯からボス部に掛るラジアル
荷重は、その荷重位置で受止めることができる。
【００１７】この４旋回スクロールにおける４ｂボス部
壁の３固定スクロール側には、５偏心駆動軸とＳ寸法、
偏心した位置に１２ピンクランクを介して、１３ボス部
軸受を嵌合し、更にＫ偏心量を該、偏心駆動軸と同じ偏
心方向に、１１ピンクランク軸受で１フレームに嵌入し
てある。１５自転防止偏心軸は旋回スクロールの円盤と
軸受蓋にピンクランクと同じＫ偏心量を保って軸受を介
して、複数、取付ける。この構成で５ａの偏心駆動軸、
駆動部を回転すれば、５偏心駆動軸はＫ偏心量を半径と
して回転する。即ち、５偏心駆動軸は４旋回スクロール
を回転させようとするが、１２ピンクランクはこの偏心
駆動軸とＳａ寸法、更に偏心しているので、１２ピンク
ランクは１１ピンクランク軸受を中心にＫ偏心量を半径
にて旋回となり、複数に構成した１５自転防止偏心軸と
相俟って、４旋回スクロールは回転せずにＫ偏心量を半
径として旋回する。すなわち図３に示す旋回スクロール
の旋回による圧縮作用が行なわれる。
壁の３固定スクロール側には、５偏心駆動軸とＳ寸法、
偏心した位置に１２ピンクランクを介して、１３ボス部
軸受を嵌合し、更にＫ偏心量を該、偏心駆動軸と同じ偏
心方向に、１１ピンクランク軸受で１フレームに嵌入し
てある。１５自転防止偏心軸は旋回スクロールの円盤と
軸受蓋にピンクランクと同じＫ偏心量を保って軸受を介
して、複数、取付ける。この構成で５ａの偏心駆動軸、
駆動部を回転すれば、５偏心駆動軸はＫ偏心量を半径と
して回転する。即ち、５偏心駆動軸は４旋回スクロール
を回転させようとするが、１２ピンクランクはこの偏心
駆動軸とＳａ寸法、更に偏心しているので、１２ピンク
ランクは１１ピンクランク軸受を中心にＫ偏心量を半径
にて旋回となり、複数に構成した１５自転防止偏心軸と
相俟って、４旋回スクロールは回転せずにＫ偏心量を半
径として旋回する。すなわち図３に示す旋回スクロール
の旋回による圧縮作用が行なわれる。
【００１８】更に１２ピンクランクは４ａ旋回スクロー
ルボス部に構築されているので、４旋回スクロールに掛
るラジアル荷重は、この軸受でも負荷を受けられるか
ら、両端支持となって、スクロール歯の巾が大となって
も充分に耐えられる。１２ピンクランクは、５偏心駆動
軸心に近く嵌装されているので、運転時の４旋回スクロ
ールのラジアル方向への膨脹による寸法の伸びは殆んど
発生しない。従って１２ピンクランクは隙間を最小に嵌
入できるので、旋回スクロールの旋回振れを防止でき
る。又、４ｂボス部壁があるので、吐出側圧力流体は吸
入側に洩れることが無く高い容積効率を維持できる。
ルボス部に構築されているので、４旋回スクロールに掛
るラジアル荷重は、この軸受でも負荷を受けられるか
ら、両端支持となって、スクロール歯の巾が大となって
も充分に耐えられる。１２ピンクランクは、５偏心駆動
軸心に近く嵌装されているので、運転時の４旋回スクロ
ールのラジアル方向への膨脹による寸法の伸びは殆んど
発生しない。従って１２ピンクランクは隙間を最小に嵌
入できるので、旋回スクロールの旋回振れを防止でき
る。又、４ｂボス部壁があるので、吐出側圧力流体は吸
入側に洩れることが無く高い容積効率を維持できる。
【００１９】本構成のスクロール形状は偏心駆動軸径の
大小によって、嵌合する軸受の決定に合せて、旋回スク
ロールボス部は、Ｒ１寸法の選択による真円形状が構成
でき、使用する圧力に合致した選定が可能な円弧基準の
スクロール歯であり、又固定スクロール歯の中心部歯形
状は、旋回スクロールの揺動に合せたシール形状を保っ
ている。
大小によって、嵌合する軸受の決定に合せて、旋回スク
ロールボス部は、Ｒ１寸法の選択による真円形状が構成
でき、使用する圧力に合致した選定が可能な円弧基準の
スクロール歯であり、又固定スクロール歯の中心部歯形
状は、旋回スクロールの揺動に合せたシール形状を保っ
ている。
【００２０】
【発明の効果】（１） 旋回スクロールにボス部を構成
したことで、旋回スクロール歯に掛かるラジアル荷重
を、その荷重位置で受けることができることから、ボス
部軸受は小さく合理的に選定できると共に、駆動軸は短
く計画できる。 （２） ピンクランクを旋回スクロールボス部に構成し
たことによって、両側支持で旋回スクロールを稼働でき
るので、軸受は小さく選定できる。又、旋回スクロール
の旋回に振れがなくなり、スクロール歯丈も長くでき
る。 （３） 固定スクロール歯中心部の歯形状と旋回スクロ
ールボス部の真円形状構成によって、偏心駆動軸、同軸
受の周囲、肉厚を均等にできるので、軸受は大きい径の
ものを使用できるから高荷重設計が可能になった。 （４） 旋回スクロールボス部に壁を構成したことによ
り、吐出側圧力流体は吸入側に漏洩することがなく、高
容積効率を確保できる。 （５） 各軸受はグリス封入形を使用できるので、スク
ロール噛合に微少すきまを設けて構成すれば、オイルフ
リーのスクロール型流体機械が製作できる。
したことで、旋回スクロール歯に掛かるラジアル荷重
を、その荷重位置で受けることができることから、ボス
部軸受は小さく合理的に選定できると共に、駆動軸は短
く計画できる。 （２） ピンクランクを旋回スクロールボス部に構成し
たことによって、両側支持で旋回スクロールを稼働でき
るので、軸受は小さく選定できる。又、旋回スクロール
の旋回に振れがなくなり、スクロール歯丈も長くでき
る。 （３） 固定スクロール歯中心部の歯形状と旋回スクロ
ールボス部の真円形状構成によって、偏心駆動軸、同軸
受の周囲、肉厚を均等にできるので、軸受は大きい径の
ものを使用できるから高荷重設計が可能になった。 （４） 旋回スクロールボス部に壁を構成したことによ
り、吐出側圧力流体は吸入側に漏洩することがなく、高
容積効率を確保できる。 （５） 各軸受はグリス封入形を使用できるので、スク
ロール噛合に微少すきまを設けて構成すれば、オイルフ
リーのスクロール型流体機械が製作できる。
【図１】 本発明による実施例の縦断面図。
【図２】 本発明による実施例のスクロール歯、噛合わ
せ基本図。
せ基本図。
【図３】 本発明による実施例のスクロール圧縮作動
図。
図。
【図４】 従来構成のスクロール歯の噛合わせ図。
【図５】 従来構成のスクロール歯、基本図。
【図６】 ボス部変形構成のスクロール歯、噛合わせ
図。
図。
１……フレーム ２……軸受蓋 ３……固定スクロール ４……旋回スク
ロール ４ａ……旋回スクロールボス部 ４ｂ……ボス部
壁 ５……偏心駆動軸 ５ａ……偏心駆動
軸の駆動軸部 ３ａ……吐出孔 ６……吸入口 ７……吐出口 １２……ピンクラ
ンク １３……ピンクランク軸受 １５……自転防
止偏心軸 Ｋ……偏心駆動軸の偏心量 ｌ……旋回スク
ロール旋回直径 ｄ……偏心軸部の軸受径 Ｓａ……ピンク
ランク取付偏心量 ｔ……スクロール歯厚 １７ａ、１７ｂ
……流体封入空間
ロール ４ａ……旋回スクロールボス部 ４ｂ……ボス部
壁 ５……偏心駆動軸 ５ａ……偏心駆動
軸の駆動軸部 ３ａ……吐出孔 ６……吸入口 ７……吐出口 １２……ピンクラ
ンク １３……ピンクランク軸受 １５……自転防
止偏心軸 Ｋ……偏心駆動軸の偏心量 ｌ……旋回スク
ロール旋回直径 ｄ……偏心軸部の軸受径 Ｓａ……ピンク
ランク取付偏心量 ｔ……スクロール歯厚 １７ａ、１７ｂ
……流体封入空間
Claims (2)
- 【請求項１】固定側円盤の前面に渦巻状のスクロール歯
が立設されて成る固定スクロールと、旋回側円盤の前面
に渦巻状のスクロール歯を設けて成る旋回スクロールと
が、互いのラップ部で圧縮室を構成し、旋回スクロール
が、旋回することによって、圧縮室を外周より中心に向
け圧縮する構成のスクロール流体機械において、偏心駆
動軸の駆動軸部の軸心をＣとして、この軸心を交点とし
てそれぞれ直交する旋回円盤上の基線Ａ−Ａ′、Ｙ−
Ｙ′上にあって、半径Ｒ１にて軸心Ｃを中心に上方に半
円弧を形成し、この半円弧の左側に連結して左下方に１
／４円弧を形成すると共に、互いに直交する基線Ａ−
Ａ′とＹ−Ｙ′より左方へ偏心量とスクロール歯厚を加
えた寸法の直交線Ｚ−Ｚ′との交点を交点Ｅとし、軸心
Ｃで基線Ａ−Ａ′の上方に構成したＲ １ 半円弧の右側に
連結する、交点Ｅを中心とした半円弧を下方に形成し、
この半円弧から中心方向に設けたスクロール歯厚を右方
へ連結して中心部ボスを形成し、この歯厚が形成する円
弧を、外周へ渦状に延長してスクロール歯とした構成の
旋回スクロールと、偏心駆動軸の偏心軸部の軸心をＦと
して、この軸心の交点に、それぞれ直交する固定側円盤
上の基線Ｂ−Ｂ′、Ｙ−Ｙ′上にあって、半径Ｒ１に偏
心量とスクロール歯厚を加えた寸法を半径として、軸心
Ｆを中心に上方に半円弧を形成し、この半円弧より中心
方向にスクロール歯厚を設定し、この歯厚が形成する円
弧を外周へ渦状に延長すると共に、前述の軸心Ｆを中心
に半径Ｒ １ に偏心量とスクロール歯厚を加えた上方の半
円弧左側と、基線Ｂ−Ｂ′との交点Ｊから、基線Ｂ−
Ｂ′、Ｚ−Ｚ′が直交する交点Ｇまでの寸法を半径とし
て、交点Ｇを中心とした下方の円弧と、交点Ｊから基線
Ｂ−Ｂ′上でスクロール歯厚を中心方向に設定した交点
Ｍと軸心Ｆ迄の寸法を半径として、軸心Ｆを中心とした
下方の円弧との交点が、スクロール歯厚の先端としてス
クロール歯の始点を構成し、スクロール歯を形成してな
る固定スクロールとしたことを特徴とするスクロール型
流体機械。 - 【請求項２】旋回スクロールのボス部に、偏心駆動軸の
偏心軸部を軸受を介して嵌装し、該、旋回スクロールボ
ス部左側に構成するボス部壁に隣接して、この偏心軸部
と更に偏心した位置に、偏心駆動軸と同じ偏心量をもっ
たピンクランクをピンクランク軸受を介して嵌合し、且
フレームに軸受にてピンクランクの一方端を回転自在に
嵌着し、このピンクランクと、軸受蓋に嵌装した自転防
止偏心軸を旋回スクロールの旋回基点として、構成した
ことを特徴とする請求項１記載のスクロール型流体機
械。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6169906A JP3016113B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | スクロール型流体機械 |
| DE69506036T DE69506036T2 (de) | 1994-06-17 | 1995-06-14 | Spiralverdrängermaschine |
| EP95401383A EP0687815B1 (en) | 1994-06-17 | 1995-06-14 | Scroll type fluid machine |
| US08/491,191 US5624247A (en) | 1994-06-17 | 1995-06-15 | Balance type scroll fluid machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6169906A JP3016113B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | スクロール型流体機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH084672A JPH084672A (ja) | 1996-01-09 |
| JP3016113B2 true JP3016113B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=15895167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6169906A Expired - Fee Related JP3016113B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | スクロール型流体機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3016113B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110337543A (zh) * | 2017-02-17 | 2019-10-15 | 三菱重工业株式会社 | 双旋转涡旋型压缩机及其组装方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4754061B2 (ja) * | 2000-11-21 | 2011-08-24 | サンデン株式会社 | スクロール型圧縮機 |
| AU2003200332B2 (en) * | 2002-02-08 | 2005-11-17 | Sanden Corporation | Hybrid compressor |
| JP4310960B2 (ja) * | 2002-03-13 | 2009-08-12 | ダイキン工業株式会社 | スクロール型流体機械 |
| US7201567B2 (en) * | 2003-06-20 | 2007-04-10 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Plural compressors |
| JP2008291795A (ja) * | 2007-05-26 | 2008-12-04 | Sanden Corp | ハイブリッド圧縮機 |
| EP2196677A4 (en) * | 2007-09-14 | 2015-01-14 | Daikin Ind Ltd | ROTATION TURBOMACHINE |
| JP5217818B2 (ja) * | 2008-09-12 | 2013-06-19 | ダイキン工業株式会社 | 回転式圧縮機 |
-
1994
- 1994-06-17 JP JP6169906A patent/JP3016113B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110337543A (zh) * | 2017-02-17 | 2019-10-15 | 三菱重工业株式会社 | 双旋转涡旋型压缩机及其组装方法 |
| CN110337543B (zh) * | 2017-02-17 | 2021-05-28 | 三菱重工业株式会社 | 双旋转涡旋型压缩机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH084672A (ja) | 1996-01-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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