JPH0138162B2 - - Google Patents

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JPH0138162B2
JPH0138162B2 JP58162131A JP16213183A JPH0138162B2 JP H0138162 B2 JPH0138162 B2 JP H0138162B2 JP 58162131 A JP58162131 A JP 58162131A JP 16213183 A JP16213183 A JP 16213183A JP H0138162 B2 JPH0138162 B2 JP H0138162B2
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scroll
shaft
oscillating
volute
crankshaft
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Etsuo Morishita
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Priority to US06/617,438 priority patent/US4515539A/en
Priority to EP84107180A priority patent/EP0133891B1/en
Priority to DE8484107180T priority patent/DE3463962D1/de
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Publication of JPH0138162B2 publication Critical patent/JPH0138162B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02Rotary-piston machines or engines 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0042Systems for the equilibration of forces acting on the machines or pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C11/00Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/0061Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C15/0065Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
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    • F04C15/008Prime movers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04C2/02Rotary-piston machines or pumps 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
    • F04C2/025Rotary-piston machines or pumps 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 the moving and the stationary member having co-operating elements in spiral form

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はスクロール形流体機械に関するもの
である。
〔従来技術〕
この発明の説明に入る前に、スクロール形流体
機械の原理について簡単に述べる。
第1図はスクロール形流体機械の一つの応用で
あるスクロール圧縮機の基本的な構成要素と圧縮
原理を示しており、第1図a,b,c,dは互に
異なつた作動位置を示す作動原理図で、1は固定
スクロール、2は揺動スクロール、3は吐出口、
4は固定スクロール1と揺動スクロール2との間
隙からなる圧縮室、0は固定スクロール1の中
心、0′は揺動スクロール上の定点である。固定
スクロール1および揺動スクロール2は、通常は
同一形状で巻方向が互に反対の渦巻を有し、これ
らの渦巻の形体はインボリユートあるいは円弧な
どを組合せたものであり、両渦巻間で圧縮室4が
形成される。
次に、動作について説明する。第1図におい
て、固定スクロール1は空間に対して静止してお
り、揺動スクロール2は固定スクロール1と図の
ように組合わされ、その姿勢を空間に対して変化
させないで、すなわち、自転運動をせずに、固定
スクロール1の中心0の回りを回転運動する揺動
運動を行い、第1図a,b,c,dの位置0゜、
90゜、180゜、270゜に示すように運動する。このよう
な揺動スクロール2の運動に伴い、圧縮室4は順
次その容積(点状模様で示す)を減じ、圧縮室4
に取込まれた流体、例えば気体は固定スクロール
1の中央部に圧縮されて吐出口3から吐出され
る。
この間第1図O〜O′の距離は一定に保持され
ており、渦巻の間隔をp、厚みをtで表わせば
(クランク半径)OO′=p/2−tとなつている。p は渦巻のピツチに相当している。
スクロール圧縮機の名前で知られる装置の概略
は以上のようである。
スクロール形流体機械あるいは圧縮機構におい
ては大容量の機械を製作する場合、過大なスラス
ト力をなくするために、揺動スクロールを背中合
せにしてスラスト力を相殺するような構造が提案
されている。このような例としてはUSP801182,
USP3011694及びUSP4192152等が挙げられる。
詳細な構造については当該特許明細書に譲る
が、大略の構造を、第2図に示す。
第2図において1,1は2個の固定スクロール
で、互いに鏡像の固定スクロール歯5,5を有
し、これらを向い合わせて、容器内にしボルト1
4で固定している。2は揺動スクロールで、互い
に鏡像となる同一形状の揺動スクロール歯6,6
を有し、固定スクロール1,1との間でそれぞれ
圧縮室4,4を形成している。3,3は固定スク
ロール1,1に設けられ、流体例えば気体を導出
する吐出口で、吐出管15,15が接続されてい
る。16は固定スクロール1に設けられ気体を導
入する吸入口で、吸入管17が接続されている。
18は吸入口16付近の固定スクロール1,1内
部に形成される吸入チヤンバである。7はクラン
ク部を有するクランク軸で、固定スクロール1,
1に設けられたクランク軸軸受9,10,11に
よつて支承され継手12を介して駆動源13で駆
動される。8は揺動スクロール2に設けたクラン
ク軸クランク部軸受、19はバランスウエイト
で、運転中に、揺動スクロール2に生ずる遠心力
に平衡するようになつている。
次に動作について説明する。電動機、エンジ
ン、あるいはタービン等の駆動源13によりクラ
ンク軸7が駆動される。するとクランク軸クラン
ク部軸受8を介して揺動スクロール2が揺動駆動
され、第1図に示されるような圧縮作用が揺動ス
クロール2の両側で、固定スクロール1,1との
間で、それぞれ行われる。圧縮室4,4の圧力は
周辺から中心部に向けて上昇し、吐出口3,3か
ら吐出管15,15を介して吐出される。この間
同時に、吸入管17から吸入口16を経て吸入チ
ヤンバ18に気体が吸入され、さらに圧縮室4,
4に取り込まれる。運転中、揺動スクロール2に
発生する遠心力は、第2図に示されたバランスウ
エイト19によつて静的にも動的にも平衡され
る。
揺動スクロール2の台座において、その両側
(第2図において上下側)の圧縮室4,4が対称
に、換言すれば、鏡像となるように構成されてい
るので、圧縮室4,4の圧力は等しく、したがつ
て、揺動スクロール2には全体としてはスラスト
力は発生し得ない。これは特に、揺動スクロール
の運動速度が小さくかつスラスト荷重が大きいと
きには、すべりスラスト軸受は用いることができ
ないという制限のある場合に創作されたものであ
り、そのような意味においては有用なものであつ
た。
以上の従来例は、スラスト力を発生させないと
いうことでは優れたものであつたが、実際に用い
る場合には次に述べるような問題を有していた。
まず揺動スクロール2の台座の両側に一体とな
つた揺動スクロール歯6,6が設けられている
が、工作上の精度を考えると、寸法精度、形状精
度とも揺動スクロール歯6,6について同一にす
ることは実質上不可能であり、固定スクロール1
の固定スクロール歯5,5との半径方向隙間を両
側同時に調整しながら組立てることは至難で業で
あり、従来この点を考慮せずに製作されたこの種
の装置は非常に非生産的なものであつた。特にク
ランク軸7を支承するクランク軸軸受9,10,
11が、2個の固定スクロール1,1に設けられ
ている場合には、2個の固定スクロール1,1の
位置的関係はこれによつて決まり、さらに、揺動
スクロール2は、クランク軸7に係合しているの
で、これによつて揺動スクロール2と固定スクロ
ール1,1の位置的関係も決まり、上述のような
揺動スクロール2と固定スクロール1,1の半径
方向隙間の調整は実際上不可能であることが理解
される。
もう一つの本質的な問題点は、駆動方式であ
り、第2図ではクランク機構が1個だけ図示され
ているが、複数個例えば3本を揺動スクロール2
の台座において、等ピツチに配列した場合は、ク
ランク軸7の各々の偏心中心の位置を極め精度よ
くしておかねば、正常な運転は望み得なかつた。
〔発明の概要〕
そこでこの発明は第1渦巻を有する第1固定ス
クロール、第2渦巻を有しこれを、第1固定スク
ロールの第1渦巻に組合わせ、第1渦巻に対して
第2渦巻を揺動させるときに流入した流体の体積
を変化させて排出させる第1揺動スクロール、及
びこの揺動スクロールに第2渦巻と反対側に設け
られた第1揺動スクロール軸を有する第1流体体
積可変機構、第3渦巻を有する第2固定スクロー
ル、第4渦巻を有しこれを、第2固定スクロール
の第3渦巻に組合わせ、第3渦巻に対して第4渦
巻を揺動させるときに流入した流体の体積を変化
させて排出させる第2揺動スクロール、及びこの
揺動スクロールに第4渦巻と反対側に設けられた
第2揺動スクロール軸を有する第2流体体積可変
機構、回転駆動されるクランク軸を有し、このク
ランク軸に偏心貫通孔を設け、上記クランク軸の
一端に設けた第1クランク部に第1揺動スクロー
ル軸を回転自在に支承して揺動させ、上記クラン
ク軸の他端に設けた第2クランク部に第2揺動ス
クロール軸を回転自在に支承して揺動させるクラ
ンク機構、並びに上記クランク軸の偏心貫通孔を
貫通し、一端で第1揺動スクロールを支持し、他
端で第2揺動スクロールを支持する第1、第2揺
動スクロールのスラスト力を相殺するスラスト相
殺軸を備えることによつて、第1揺動スクロール
と第2揺動スクロールとを別体とし、第1流体体
積可変機構と第2流体体積可変機構の調整を容易
にし、かつ第1揺動スクロールと第2揺動スクロ
ールとの間で両揺動スクロールの中央にクランク
軸を配置した構成において、第1揺動スクロール
に作用するスラスト力と第2揺動スクロールに作
用するスラスト力とをスラスト相殺軸に両側から
作用させて相殺させるようにし、しかも揺動スク
ロールとスラスト相殺軸の間の相対運動を極めて
少なくし機械的信頼性を向上させようとするもの
である。
又、クランク機構として、第1クランク部に第
1従動偏心リングを介して第1揺動スクロール軸
を回転自在に支承して揺動させ、第2クランク部
に第2従動偏心リングを介して第2揺動スクロー
ル軸を回転自在に支承して揺動させるようにする
ことによつて、揺動スクロールが固定スクロール
に対して容易に組立てられるようにして、従来の
ような組立上の困難をほとんど解消させ、しかも
揺動スクロールと固定スクロールの半径方向密封
を容易に実現させようとするものである。
〔発明の実施例〕
以下にこの発明の一実施例を図面と共に説明す
る。第3図はこの発明の一実施例を示すスクロー
ル形流体機械の縦断面図、第4図はその一部分を
分解して示す、一部断面を含む分解斜視図で、主
要部が誇張して示してあり、第3図の各部との縮
尺が一致していない。
両図において、20はスクロール形流体機械の
ハウジングで、電動機のステータ21を固定保持
する。22はステータ21により駆動されるロー
タで、中心に設けたクランク軸23に固定され、
クランク軸と一体となつて回転する。24,12
4はハウジング20に設けられた軸受で、クラン
ク軸23の両端部をそれぞれハウジング20に回
転自在に支承する。25はクランク軸23の一端
に設けられたクランク部で、その中心31はクラ
ンク軸の回転中心32と隔つている。クランク部
25の外周部には、従動偏心リング26の内周部
が回転自在に嵌合している。
27は揺動スクロールで、円筒状の揺動スクロ
ール軸28が設けられている。揺動スクロール軸
28の内周部は従動偏心リング26の外周部に回
転自在に支承されている。揺動スクロール軸28
は、クランク軸23の回転中心32O1から規定
のクランク半径rだけ離れた点33O2を中心と
している。従動偏心リング26は回転中心32
O1と揺動スクロール軸28の中心33O2を結ぶ
直線上にほとんどあつて、点33O2に関して回
転中心32O1と反対側にある点31O3を例えば
中心とて回転する。
O2O3/O1O2≒1/3〜1/5で例えば1/4に選ばれ
る。
29はクランク部25を含みクランク軸23を
貫通する偏心貫通孔30を貫通する例えば円柱状
であるスラスト相殺軸で、その中心線を揺動スク
ロール軸28の中心33と一致させて、その一端
に揺動スクロール27を載置する。
揺動スクロール27の角度的位置を維持するた
めに、同知のオルダム継手34が用いられ、ハウ
ジング20に設けられたオルダム溝35に突起3
6を、揺動スクロール27に設けられたオルダム
溝37に突起38をそれぞれ摺動自在に係合して
いる。39は揺動スクロール27においてその軸
28と反対側に設けられた渦巻、40は固定スク
ロールで渦巻41を有し、両渦巻が組合わされ、
第1図に示す角度関係となつるようにボルト42
によつてハウジング20に固定されている。4
3,44はそれぞれ渦巻39,41の歯先端に圧
入された固定スクロール40と揺動スクロール2
7の軸方向密封を行う。ハウジング20には吸入
口45が設けられ、吸入管46が接続されてい
る。固定スクロール40に対して揺動スクロール
27が揺動すると吸入管46を経て吸入された流
体、例えば気体は、吸入チヤンバ47から圧縮室
48に導入されて圧縮を受け吐出口49から、こ
れに接続された吐出管50を経て吐出される。第
3図の矢印は気体の流れ方向を示す。51は運転
に伴なつて発生する揺動スクロールの遠心力に平
衡するバランスウエイトで、ロータ22に固定さ
れている。
スラスト相殺軸29の一端側には、上述した固
定スクロール40と揺動スクロール27の組合わ
せで構成される第1流体体積可変機構、オルダム
継手34、クランク部25及び従動偏心リング2
6等が配置されているが、上記スラスト相殺軸2
9の他端側には、これらと同一に形成されたもの
が、互に鏡像関係に配置されている。同じ構成で
あるので説明は省略するが、符号は対応する部分
に100を加えて示してある。又この発明では、第
2流体体積可変機構は固定スクロール140と揺
動スクロール127の組合わせで構成される。さ
らに、クランク機構はクランク軸30とこの両端
にそれぞれ設けたクランク部25、125で構成
されている。
次に動作について説明する。スクロール流体機
構例えば圧縮機において、ステータ21に給電さ
れると、ロータ22が回転し、クランク軸23が
駆動され、クランク部25を介して、従動偏心リ
ング26、揺動スクロール軸28と伝達され、揺
動スクロール27が、オルダム継手34に角度的
位置を規制されながら、第1図に示されたような
原理によつて固定スクロール40との共同作用に
より圧縮運転を行う。この間圧縮されるべき気体
は、吸入管46を通じて吸入され圧縮されて、吐
出管50を経て吐出される。
従動偏心リング26は後述するが、揺動スクロ
ール27に作用するガス圧、場合によつては遠心
力を利用して、揺動スクロール27の揺動半径
を、揺動スクロール27と固定スクロール40の
渦巻39,41が接触するまで増大させ、渦巻3
9,41間の半径方向隙間の密封を行ない、半径
方向隙間から周方向漏れを少なくし、圧縮効率を
向上させる。又チツプシール43,44は渦巻3
9,41先端に生じる軸方向隙間からの漏れを防
止して、これもまた圧縮効率を向上させる。以上
ではスラスト相殺軸29の一端側についてその動
作を説明したが、他端側についても同様な動作が
行なわれることは明らかであるので、その説明を
省略する。以下同じ。
揺動スクロール27の質量による遠心力は、ロ
ータ22に設けられたバランスウエイト51によ
つて平衡される。
以上のように圧縮運転が開始されると、揺動ス
クロール27には第5図に示されているように、
半径方向力Frとスラスト力FTが作用し、その合
力はFとなる。半径方向力Frは従動偏心リング2
6を介してクランク軸23からハウジング10の
軸受24に支持された。スラスト力FTは、この
発明の核心であり、クランク軸23の偏心貫通孔
30内に設置されているスラスト相殺軸29に伝
達される。揺動スクロール27,127はスラス
ト相殺軸29の両端に設けられており、互に鏡像
となるように設置されているので、両者のスラス
ト力FTは、どの圧縮行程においてもその大きさ
と作用位置が等しく、スラスト相殺棒29によつ
て互に相殺される。スラスト相殺軸29に、FT
によるモーメントが発生しないことは重要なこと
である。スラスト相殺軸29は、揺動スクロール
27とは別体であるけれど、揺動スクロール27
との間には、揺動スクロールの半径方向密封によ
る微動(後述する)以外に、実質的相対運動はな
く、同一の揺動半径で、あたかも一体であるかの
ように運動する。この意味で、スラスト相殺軸2
9と揺動スクロール27の間の相対運動は極めて
少ないと言える。
揺動スクロール27のFrの作用線と、従動偏心
リング26の反力Frの作用線の距離をlとする
と、FrによつてモーメントFr・lが生じている。
このモーメントは釣合せられねばならず、スラス
ト相殺軸29からのスラスト反力FTの作用線の
位置は、モーメントの釣合より FT・n=Fr・l 即ちn=Fr/FT・l となる。nはスラスト相殺軸29の中心線からス
ラスト反力FTの作用線までの距離である。
スラスト相殺軸29の半径は、nより大きくし
てある。さもないと揺動スクロール27が、スラ
スト相殺軸29の外周を支点として転覆しようと
するからである。
従動偏心リング26の半径方向密封作用につい
ては、第6図、第7図を用いて説明する。圧縮運
転が開始されると揺動スクロール軸28の中心
O2には、駆動源に負荷となるような、回転方向
Dに対して接続方向となる方向力F〓と、主として
揺動スクロール27の遠心力による半径方向F〓が
作用することはよく知られており、その様子は第
6図に示されたとおりである。F〓がO2に作用す
ると、従動偏心リング26の中心はO3であるの
で、O3の回りに、 F〓・e なるモーメントが生ずることが理解される。この
時F〓はO2とO3を結ぶ直線上で作用しているので
O3の回りにはモーメントを発生しない。O1O2
距離が規定のクランク半径 γ=p/2−t に保たれている場合においても、固定スクロール
40の渦巻41と揺動スクロール27の渦巻39
の間には微少な間隙εが存在している場合があ
り、その大きさは数ミクロンから数10ミクロンで
あることが経験上知られている。固定スクロール
の渦巻41と揺動スクロールの渦巻39の形状と
して半径aの円のインボリユート(伸開線)を用
いたとすれば、最小となる間隙εはF〓の両側にあ
つてF〓と平行な直線で、F〓の作用線よりaだけの
距離を有する直線上に並んでいることが幾何学的
に知られている。
前述のように従動偏心リング26の中心O3
回りにモーメントF〓・eが発生すると、揺動スク
ロール軸28の中心O2はO3の回りに回転しよう
し微少な間隙εがなくなるまで、揺動スクロール
の渦巻39が、固定スクロールの渦巻41に接近
し接触する。この状態を第7図に示し、揺動スク
ロール軸28の中心O2はO3の回りに微少角△θ
だけ回転してO12の位置に移動する。この時O1O2
の距離はO1O12まで増加して半径方向の微少な間
隙εを零にする。第7図に示すように、固定スク
ロールの渦巻41と揺動スクロール渦巻39の間
には密封力fが発生し、εが小さく従がつて回転
角△θも微少であることを考慮すればモーメント
の釣合より、O2O3の距離をeとして f・a=F〓・e が求まる。これにより f=e/a・F〓 と密封力fが計算される。このように原理によつ
て固定スクロールの渦巻41と揺動スクロールの
渦巻39の半径方向間隙の密封を実現し、運動中
の漏れを最小の水準に維持する。この実施例にお
ける従動偏心リング26の特徴は、密封力fが接
線方向力F〓のみの関数であることで、F〓は圧縮機
の圧力条件のみによつて決まり、回転数の影響を
ほとんど受けないことで、揺動スクロール27の
遠心力にfが依存しないことである。しかし遠心
力fに存在してもよい場合には、従動偏心リング
26の中心O3すなわちクランク部25の中心O3
を直線O1O2上からずらすことにより実施可能で
ある。このようにして従動偏心リング26は、固
定スクロールの渦巻41と揺動スクロールの渦巻
39の半径方向間隙の密封を行う。
この半径方向間隙の密封に伴なう揺動スクロー
ル27の移動は、スラスト相殺軸と揺動スクロー
ル27との相対運動として表われるが、その移動
は固定スクロール40の渦巻と揺動スクロール2
7の渦巻の微少な間隙ε(数ミクロン〜数10ミク
ロン)を閉じるだけであり、極めて少ない移動と
言える。
なお、従動偏心リングを用いずに、クランク部
25に揺動スクロール軸28を回転自在に直接嵌
合することもできるが、この場合は半径方向間隙
の密封を無視することになる。
なお、上記実施例では、駆動源が電動機の場合
が示されているが、電動機の代りに、歯車やプー
リを配して、外部駆動源によつて駆動することも
できる。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明は、第1渦巻を有する第
1固定スクロール、第2渦巻を有しこれを、第1
固定スクロールの第1渦巻に合わせ、第1渦巻に
対して第2渦巻を揺動させるときに流入した流体
の体積を変化させて排出させる第1揺動スクロー
ル、及びこの揺動スクロールに第2渦巻と反対側
に設けられた第1揺動スクロール軸を有する第1
流体体積可変機構、第3渦巻を有する第2固定ス
クロール、第4渦巻を有しここれを、第2固定ス
クロールの第3渦巻に組合わせ、第3渦巻に対し
て第4渦巻に揺動させるときに流入した流体の体
積を変化させて排出させる第2揺動スクロール、
及びこの揺動スクロールに第4渦巻と反対側に設
けられた第2揺動スクロール軸を有する第2流体
体積可変機構、回転駆動されるクランク軸を有
し、このクランク軸に偏心貫通孔を設け、上記ク
ランク軸の一端に設けた第1クランク部に第1揺
動スクロール軸を回転自在に支承して揺動させ、
上記クランク軸の他端に設けた第2クランク部に
第2揺動スクロール軸を回転自在に支承して揺動
させるクランク機構、並びに上記クランク軸の偏
心貫通孔を貫通し、一端で第1揺動スクロールを
支持し、他端で第2揺動スクロールを支持する第
1、第2揺動スクロールのスラスト力を相殺する
スラスト相殺軸を備えたので、第1揺動スクロー
ルと第2揺動スクロールとを別体とし、第1流体
体積可変機構と第2流体体積可変機構の調整を容
易にし、かつ、第1揺動スクロールと第2揺動ス
クロールとの間で両揺動スクロールの中央にクラ
ンク軸を配置した構成において第1揺動スクロー
ルに作用するスラスト力と第2揺動スクロールに
作用するスラスト力とをスラスト相殺軸に両側か
ら作用させて相殺させるようにし、しかも揺動ス
クロールとスラスト相殺軸の間の相対運動を極め
て少なくし機械的信頼性を向上させることができ
る。
又、クランク機構としては、第1クランク部に
第1従動偏心リングを介して第1揺動スクロール
軸を回転自在に支承して揺動させ、第2クランク
部に第2従動偏心リングを介して第2揺動スクロ
ール軸を回転自在に支承して揺動させるようにす
ることによつて、揺動スクロールが固定スクロー
ルに対して容易に組立てられるようにして、従来
のような組立上の困難をほとんど解消させ、しか
も揺動スクロールと固定スクロールの半径方向密
封を容易を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図a,b,c,dはスクロール形流体機械
の互に異なつた作動位置を示す作動原理図、第2
図は従来のスクロール形流体機械を示す断面図、
第3図はこの発明の一実施を示すスクロール形流
体機械の縦断面図、第4図はその一部分を分解し
て示す、一部断面を含む分解斜視図、第5図は揺
動スクロールとスラスト相殺軸との関係を示す原
理説明図、第6図、第7図は従動偏心リングの作
動原理を説明する原理説明図、である。図中、2
3はクランク軸、25,125はクランク部、2
6,126は従動偏心リング、27,127は揺
動スクロール、28は揺動スクロール軸、29は
スラスト相殺軸、30は偏心貫通孔、31は従動
偏心リングの中心、32はクランク軸の回転中
心、33は揺動スクロール軸の中心、39,13
9は渦巻、40,140は固定スクロール、4
1,141は渦巻、43,44はチツプシールで
ある。なお図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1渦巻を有する第1固定スクロール、第2
    渦巻を有しこれを、第1固定スクロールの第1渦
    巻に組合わせ、第1渦巻に対して第2渦巻を揺動
    させるときに流入した流体の体積を変化させて排
    出させる第1揺動スクロール及びこの揺動スクロ
    ールに第2渦巻と反対側に設けられた第1揺動ス
    クロール軸を有する第1流体体積可変機構、第3
    渦巻を有する第2固定スクロール、第4渦巻を有
    しこれを、第2固定スクロールの第3渦巻に組合
    わせ、第3渦巻に対して第4渦巻を揺動させると
    きに流入した流体の体積を変化させて排出させる
    第2揺動スクロール、及びこの揺動スクロールに
    第4渦巻と反対側に設けられた第2揺動スクロー
    ル軸を有する第2流体体積可変機構、回転駆動さ
    れるクランク軸を有し、このクランク軸に偏心貫
    通孔を設け、上記クランク軸の一端に設けた第1
    クランク部を第1揺動スクロール軸を回転自在に
    支承して揺動させ、上記クランク軸の他端に設け
    た第2クランク部に第2揺動スクロール軸を回転
    自在に支承して揺動させるクランク機構、並びに
    上記クランク軸の偏心貫通孔を貫通し、一端で第
    1揺動スクロールを支持し、他端で第2揺動スク
    ロールを支持する第1、第2揺動スクロールのス
    ラスト力を相殺するスラスト相殺軸を備えたスク
    ロール形流体機械。 2 クランク機構は、第1クランク部に第1従動
    偏心リングを介して第1揺動スクロール軸を回転
    自在に支承して揺動させ、第2クランク部に第2
    従動偏心リングを介して第2揺動スクロール軸を
    回転自在に支承して揺動させるものである特許請
    求の範囲第1項記載のスクロール形流体機械。 3 第1流体体積可変機構と第2流体体積可変機
    構とは互に鏡像関係である特許請求の範囲第1項
    又は第2項記載のスクロール形流体機械。 4 スクロールの渦巻の先端にチツプシールを用
    いている特許請求の範囲第1項ないし第3項のい
    ずれかに記載のスクロール形流体機械。
JP58162131A 1983-09-01 1983-09-01 スクロ−ル形流体機械 Granted JPS6053601A (ja)

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US06/617,438 US4515539A (en) 1983-09-01 1984-06-05 Scroll-type hydraulic machine with two axially spaced scroll mechanisms
EP84107180A EP0133891B1 (en) 1983-09-01 1984-06-22 Scroll-type fluid displacement machine
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