JPH04314901A - スクロール流体機械 - Google Patents
スクロール流体機械Info
- Publication number
- JPH04314901A JPH04314901A JP5640991A JP5640991A JPH04314901A JP H04314901 A JPH04314901 A JP H04314901A JP 5640991 A JP5640991 A JP 5640991A JP 5640991 A JP5640991 A JP 5640991A JP H04314901 A JPH04314901 A JP H04314901A
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- JP
- Japan
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- scroll
- oscillating
- slider
- sliding surface
- oscillating scroll
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 15
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 101000582320 Homo sapiens Neurogenic differentiation factor 6 Proteins 0.000 description 1
- 102100030589 Neurogenic differentiation factor 6 Human genes 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
- F04C29/005—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
- F04C29/0057—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はスクロール流体機械、
特にその半径方向すき間のシール手段に関するものであ
る。
特にその半径方向すき間のシール手段に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】まず、スクロール流体機械の原理につい
て説明する。スクロール流体機械の基本要素は、図２に
示されており、図において１０は固定スクロール、１１
は揺動スクロール、Ｃは圧縮室、１０１は吐出口である
。固定スクロール１０及び揺動スクロール１１は同一形
状の渦巻で構成されており、その形体は従来から知られ
ている如く、インボリュートあるいは円弧等を組み合わ
せたものである。スクロール流体機械を圧縮機として用
いた場合を考えると、図２において固定スクロール１０
は空間に対して静止しており、揺動スクロール１１は、
固定スクロール１０と図の如く組み合わされて、その姿
勢を空間に対して変化させない回転運動すなわち揺動運
動を所定のクランク半径（揺動半径）で行い、図２の０
°，９０°，１８０°，２７０°のように運動する。揺
動スクロール１１の運動に伴って、固定スクロール１０
及び揺動スクロール１１の間に形成される三日月状の圧
縮室Ｃに取り込まれたガスは圧縮されて吐出口１０１か
ら吐出される。スクロール流体機械の名前で知られる装
置の作動原理は以上のようである。
て説明する。スクロール流体機械の基本要素は、図２に
示されており、図において１０は固定スクロール、１１
は揺動スクロール、Ｃは圧縮室、１０１は吐出口である
。固定スクロール１０及び揺動スクロール１１は同一形
状の渦巻で構成されており、その形体は従来から知られ
ている如く、インボリュートあるいは円弧等を組み合わ
せたものである。スクロール流体機械を圧縮機として用
いた場合を考えると、図２において固定スクロール１０
は空間に対して静止しており、揺動スクロール１１は、
固定スクロール１０と図の如く組み合わされて、その姿
勢を空間に対して変化させない回転運動すなわち揺動運
動を所定のクランク半径（揺動半径）で行い、図２の０
°，９０°，１８０°，２７０°のように運動する。揺
動スクロール１１の運動に伴って、固定スクロール１０
及び揺動スクロール１１の間に形成される三日月状の圧
縮室Ｃに取り込まれたガスは圧縮されて吐出口１０１か
ら吐出される。スクロール流体機械の名前で知られる装
置の作動原理は以上のようである。
【０００３】図３は、従来のスクロール流体機械で圧縮
機として用いたものを示す断面図である。図において、
１０は固定スクロール、１１は背面に揺動軸１１２を持
つ揺動スクロール、１２は揺動軸を揺動軸受穴１２１に
嵌入させバランスウェイト１２２と一体となった駆動軸
、１３は電動機ローター、１５と１６は軸受支工、１７
はシェル、１８は吸入管、１９は吐出管、２０は吐出マ
フラー、２１は逆止弁、２２は揺動スクロール１１の自
転を防止し固定スクロール１０と揺動スクロール１１の
角度位置を保つオルダムリング、２３は揺動軸１１２を
支持する揺動軸受、２４は駆動軸１２と軸受支工１６と
の摩擦を減ずるための主軸受け、２５は駆動軸１２の電
動機側を支持する副軸受、２６は圧縮室の内圧と揺動ス
クロール１１の自重を受ける環状のスラスト軸受、２７
はスクロールの渦巻壁端面のチップシール溝に嵌入され
たチップシール、２８はフォーミング防止板、２９はロ
ーター１３の下部に取り付けられたバランサー、３０は
駆動軸１２下部に取り付けられた油ポンプで、以上が主
な構成要素である。
機として用いたものを示す断面図である。図において、
１０は固定スクロール、１１は背面に揺動軸１１２を持
つ揺動スクロール、１２は揺動軸を揺動軸受穴１２１に
嵌入させバランスウェイト１２２と一体となった駆動軸
、１３は電動機ローター、１５と１６は軸受支工、１７
はシェル、１８は吸入管、１９は吐出管、２０は吐出マ
フラー、２１は逆止弁、２２は揺動スクロール１１の自
転を防止し固定スクロール１０と揺動スクロール１１の
角度位置を保つオルダムリング、２３は揺動軸１１２を
支持する揺動軸受、２４は駆動軸１２と軸受支工１６と
の摩擦を減ずるための主軸受け、２５は駆動軸１２の電
動機側を支持する副軸受、２６は圧縮室の内圧と揺動ス
クロール１１の自重を受ける環状のスラスト軸受、２７
はスクロールの渦巻壁端面のチップシール溝に嵌入され
たチップシール、２８はフォーミング防止板、２９はロ
ーター１３の下部に取り付けられたバランサー、３０は
駆動軸１２下部に取り付けられた油ポンプで、以上が主
な構成要素である。
【０００４】次に図３に示されたスクロール圧縮機全体
としての動作を説明する。ステーター１４に通電される
とローター１３はトルクを発生して、駆動軸１２と共に
回転する。揺動軸受穴１２１に嵌入された揺動軸受２３
を介して揺動軸１１２に回転力が伝えられ、揺動スクロ
ール１１はオルダムリング２２にガイドされて自転する
ことなく揺動運動を行い、図２に示すような圧縮作用が
行われる。渦巻壁の先端部においては、チップシール２
７が軸方向すき間を密封することにより高圧の圧縮室か
ら低圧の圧縮室へのガスの径方向漏れを防止する。吸入
管１８からシェル１７内に流入したガスは、電動機のロ
ーター１３、ステーター１４等を冷却してから圧縮室に
取り込まれ圧縮させた後、吐出口１０１を経て吐出管１
９より排出される。以上が揺動型スクロール圧縮機の一
般的な動作である。
としての動作を説明する。ステーター１４に通電される
とローター１３はトルクを発生して、駆動軸１２と共に
回転する。揺動軸受穴１２１に嵌入された揺動軸受２３
を介して揺動軸１１２に回転力が伝えられ、揺動スクロ
ール１１はオルダムリング２２にガイドされて自転する
ことなく揺動運動を行い、図２に示すような圧縮作用が
行われる。渦巻壁の先端部においては、チップシール２
７が軸方向すき間を密封することにより高圧の圧縮室か
ら低圧の圧縮室へのガスの径方向漏れを防止する。吸入
管１８からシェル１７内に流入したガスは、電動機のロ
ーター１３、ステーター１４等を冷却してから圧縮室に
取り込まれ圧縮させた後、吐出口１０１を経て吐出管１
９より排出される。以上が揺動型スクロール圧縮機の一
般的な動作である。
【０００５】このような容積形の流体機械においては、
圧縮室と外部との間のすき間を密封して漏れを減らすこ
とが、効率向上の点で肝要である。スクロール流体機械
には、径方向漏れを生ずる軸方向すき間と周方向漏れを
生ずる径方向すき間の二種類のすき間があるが、軸方向
すき間については、前述のようにチップシールを用いて
密封するのが常套的であり、また、効果的でもある。渦
巻壁側面間の径方向すき間については、これを非接触極
小に保つか、渦巻壁側面同士を適度な押付け力で押付け
てやることが必要で、過去にも様々な機構が提案されて
いる。
圧縮室と外部との間のすき間を密封して漏れを減らすこ
とが、効率向上の点で肝要である。スクロール流体機械
には、径方向漏れを生ずる軸方向すき間と周方向漏れを
生ずる径方向すき間の二種類のすき間があるが、軸方向
すき間については、前述のようにチップシールを用いて
密封するのが常套的であり、また、効果的でもある。渦
巻壁側面間の径方向すき間については、これを非接触極
小に保つか、渦巻壁側面同士を適度な押付け力で押付け
てやることが必要で、過去にも様々な機構が提案されて
いる。
【０００６】図４と図５は、例えば特開昭５９−１２０
７９４号公報に示されたような、揺動スクロールに作用
する遠心力を利用して渦巻側面を押付けることにより径
方向すき間を密封する、所謂スライダー機構の典型的な
実施例である。図において、揺動スクロール１１の揺動
軸部分１１２はスライダー３１に嵌入されており、揺動
スクロール１１が偏心揺動運動することにより発生する
遠心力Ｆｃを受けて、スライダー３１が駆動軸の平行構
内で揺動半径が増大する方向にスライドすることにより
、揺動スクロールの渦巻壁側面が固定スクロールの渦巻
壁側面に押付けられる。
７９４号公報に示されたような、揺動スクロールに作用
する遠心力を利用して渦巻側面を押付けることにより径
方向すき間を密封する、所謂スライダー機構の典型的な
実施例である。図において、揺動スクロール１１の揺動
軸部分１１２はスライダー３１に嵌入されており、揺動
スクロール１１が偏心揺動運動することにより発生する
遠心力Ｆｃを受けて、スライダー３１が駆動軸の平行構
内で揺動半径が増大する方向にスライドすることにより
、揺動スクロールの渦巻壁側面が固定スクロールの渦巻
壁側面に押付けられる。
【０００７】図４、図５の例は、駆動軸にスライド面と
なる平行溝を形成し、方形のスライダーを嵌入する所謂
オス型のスライダー機構であるが、図６、図７に示すよ
うにメス・オスを逆にして、スライダーにスライド面を
形成するメス型のスライダー機構でも基本的な機能は同
様である。
なる平行溝を形成し、方形のスライダーを嵌入する所謂
オス型のスライダー機構であるが、図６、図７に示すよ
うにメス・オスを逆にして、スライダーにスライド面を
形成するメス型のスライダー機構でも基本的な機能は同
様である。
【０００８】ここで、スライダーの動作に係わる力の釣
り合いを考える。図８はスライダーが機能して渦巻壁面
が接触した状態での力の関係を図示したものである。図
において、Ｏ０ は駆動軸中心、Ｏ２ は揺動スクロー
ル及びスライダーの中心、Ｏ０ Ｏ２ 間の距離Ｒｒ
が揺動半径、φはスライダー角である。揺動スクロール
には、圧縮室内のガス圧による周方向の力Ｆｇθと径方
向の力Ｆｇｒ、遠心力Ｆｃ、渦巻壁側面の反力Ｆｒとμ
ｒ Ｆｒが作用し、スライダーにスライド面での反力と
してＦｎとμｎ Ｆｎが作用する。スライダー直角方向
の力の釣り合いから
り合いを考える。図８はスライダーが機能して渦巻壁面
が接触した状態での力の関係を図示したものである。図
において、Ｏ０ は駆動軸中心、Ｏ２ は揺動スクロー
ル及びスライダーの中心、Ｏ０ Ｏ２ 間の距離Ｒｒ
が揺動半径、φはスライダー角である。揺動スクロール
には、圧縮室内のガス圧による周方向の力Ｆｇθと径方
向の力Ｆｇｒ、遠心力Ｆｃ、渦巻壁側面の反力Ｆｒとμ
ｒ Ｆｒが作用し、スライダーにスライド面での反力と
してＦｎとμｎ Ｆｎが作用する。スライダー直角方向
の力の釣り合いから
【０００９】
【数１】
スライダー方向の力の釣り合いから
【００１０】
【数２】
なので、（１）式を（２）式に代入して、
【００１１】
【数３】
これが、渦巻壁面間の押付け力である。
【００１２】揺動スクロールに作用する力とスライダー
面の反力とは作用点が離れているので、揺動スクロール
及びスライダーにはスライダー角φを変化させるような
モーメントが働く。いま、スライド面上の実質的な着力
点ｓと揺動スクロール中心を通るスライド面に対する垂
線との距離をＬ、揺動スクロール中心とスライド面との
距離をＷとすると、ｓ点周りのモーメントＭｓ は、
面の反力とは作用点が離れているので、揺動スクロール
及びスライダーにはスライダー角φを変化させるような
モーメントが働く。いま、スライド面上の実質的な着力
点ｓと揺動スクロール中心を通るスライド面に対する垂
線との距離をＬ、揺動スクロール中心とスライド面との
距離をＷとすると、ｓ点周りのモーメントＭｓ は、
【
００１３】
００１３】
【数４】
（３）式を代入して、
【００１４】
【数５】
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】以上に述べたように従
来のスクロール流体機械では、モーメントＭｓ が図８
の平面内でスライダーをこぜるような作用をするので、
これが過大となるとスライド面に沿った円滑な運動が阻
害されて、スライダー機構本来の機能が損なわれる恐れ
があった。
来のスクロール流体機械では、モーメントＭｓ が図８
の平面内でスライダーをこぜるような作用をするので、
これが過大となるとスライド面に沿った円滑な運動が阻
害されて、スライダー機構本来の機能が損なわれる恐れ
があった。
【００１６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、スライダーにその姿勢を変化さ
せるようなモーメントがほとんどかからず、スライダー
機構が円滑に機能するようなスクロール流体機械を得る
ことを目的とする。
ためになされたもので、スライダーにその姿勢を変化さ
せるようなモーメントがほとんどかからず、スライダー
機構が円滑に機能するようなスクロール流体機械を得る
ことを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明に係るスクロー
ル流体機械は、スライダー機構のスライド面上の着力点
と揺動スクロール中心を通るスライド面に対する垂線と
の距離Ｌと、揺動スクロール中心とスライド面との距離
Ｗとの比Ｌ／Ｗが、スライド面での摩擦係数μｎ とほ
ぼ等しくなるようにしたものである。
ル流体機械は、スライダー機構のスライド面上の着力点
と揺動スクロール中心を通るスライド面に対する垂線と
の距離Ｌと、揺動スクロール中心とスライド面との距離
Ｗとの比Ｌ／Ｗが、スライド面での摩擦係数μｎ とほ
ぼ等しくなるようにしたものである。
【００１８】
【作用】この発明におけるスライダー機構は、■式で（
μｎ ｗ−１）がほぼ０となるので、ガス力や遠心力の
大きさに係わらず、モーメントがほぼ０となった状態で
作動する。
μｎ ｗ−１）がほぼ０となるので、ガス力や遠心力の
大きさに係わらず、モーメントがほぼ０となった状態で
作動する。
【００１９】
実施例１．図１は本発明の一実施例のスライダー機構を
示す平面図であり、部品の配置などは従来例と同様であ
る。スライダーの平行溝側面と駆動軸の突起のスライド
面とは通常、面接触してこの面に沿って相対運動するこ
とを期待されるのであるが、実際には面接触することは
稀である。同図は、点ｓの角一点で接触することを想定
し、このときのＬとＷとの比Ｌ／Ｗが、摩擦係数μｎ
とほぼ等しくなるようにした場合を示している。
示す平面図であり、部品の配置などは従来例と同様であ
る。スライダーの平行溝側面と駆動軸の突起のスライド
面とは通常、面接触してこの面に沿って相対運動するこ
とを期待されるのであるが、実際には面接触することは
稀である。同図は、点ｓの角一点で接触することを想定
し、このときのＬとＷとの比Ｌ／Ｗが、摩擦係数μｎ
とほぼ等しくなるようにした場合を示している。
【００２０】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、ｓ点周りのモーメントがほぼ０の状態で
スライダー機構が作動するので、シール機能が円滑に発
揮されて、圧縮機としての性能、信頼性が向上する。
れているので、ｓ点周りのモーメントがほぼ０の状態で
スライダー機構が作動するので、シール機能が円滑に発
揮されて、圧縮機としての性能、信頼性が向上する。
【００２１】なお、以上の詳細な説明は主としてメス型
のスライダー機構について述べてきたが、オス型のスラ
イダー機構に関しても全く同様であることはいうまでも
ない。
のスライダー機構について述べてきたが、オス型のスラ
イダー機構に関しても全く同様であることはいうまでも
ない。
【図１】この発明の一実施例を示すスライダー機構の平
面図である。
面図である。
【図２】スクロール流体機械の作動原理説明図である。
【図３】一般的なスクロール流体機械の全体を示す断面
図である。
図である。
【図４】従来例のスライダー機構（オス型）を示す平面
図である。
図である。
【図５】従来例のスライダー機構（オス型）を示す断面
図である。
図である。
【図６】従来例のスライダー機構（メス型）を示す平面
図である。
図である。
【図７】従来例のスライダー機構（メス型）を示す断面
図である。
図である。
【図８】スライダー機構に作用する力を示す説明図であ
る。
る。
１０ 固定スクロール
１１ 揺動スクロール
１２ 駆動軸
３１ スライダー
Claims (1)
- 【請求項１】 渦巻壁を備えた固定スクロール、台板
の片方の面に固定スクロールと組み合わされる渦巻壁を
備えた揺動スクロール、この揺動スクロールの自転を防
止する自転防止機構、駆動源により回転させられ揺動ス
クロールを揺動させる駆動軸、駆動軸と揺動スクロール
の間に介在し駆動軸に対して径方向に移動可能で揺動ス
クロールとの間に軸受部分を構成するスライダーを備え
、スライド面上の実質的な着力点と揺動スクロール中心
を通るスライド面に対する垂線との距離Ｌと、揺動スク
ロール中心とスライド面との距離Ｗとの、揺動半径が所
定の値のときの比Ｌ／Ｗが、スライド面での摩擦係数μ
ｎ とほぼ等しくなるようにしたスクロール流体機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5640991A JPH04314901A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | スクロール流体機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5640991A JPH04314901A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | スクロール流体機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04314901A true JPH04314901A (ja) | 1992-11-06 |
Family
ID=13026364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5640991A Pending JPH04314901A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | スクロール流体機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04314901A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1015092A5 (fr) * | 2001-09-06 | 2004-10-05 | Scroll Tech | Compresseur a volutes avec lubrification dirigee sur les surfaces des plats d'entrainement. |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP5640991A patent/JPH04314901A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1015092A5 (fr) * | 2001-09-06 | 2004-10-05 | Scroll Tech | Compresseur a volutes avec lubrification dirigee sur les surfaces des plats d'entrainement. |
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