JPH05332273A

JPH05332273A - 流体ポンプ及びこれを備える回転機械

Info

Publication number: JPH05332273A
Application number: JP11218291A
Authority: JP
Inventors: Makoto Fujitani; 誠藤谷; Yukio Nagato; 幸夫永戸; Kimiatsu Takeda; 公温武田; Katsumi Hirooka; 勝実広岡; Tetsuzo Ukai; 徹三鵜飼
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1991-04-18
Filing date: 1991-04-18
Publication date: 1993-12-14

Abstract

(57)【要約】【目的】旋回スクロール２の公転旋回を利用して潤滑
油を給送しうる安価で効率的なポンプを提供する。【構成】固定部材１に出没自在に支持されたピストン
101 を旋回スクロール２の端板21の内面に穿設されたシ
リンダ室102 内に嵌挿することによってこれらの間にポ
ンプ室104 を限界し、ピストン101 の先端面及びこれに
摺接するシリンダ室102 の底面を旋回半径の方向に傾斜
させる。そして、旋回スクロール２の公転旋回に応じて
ピストン101 の外周面とシリンダ室102 の内周面との線
接触部を移動させると同時にピストン101 を出没させる
ことによってポンプ室104 の容積を増減させるとともに
このポンプ室104 に吸入口105 及び吐出口106 を交互に
連通させることによって流体を送給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は横置型密閉式スクロール
圧縮機の潤滑油ポンプに好適な流体ポンプ及びこれを備
える回転機械に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来の竪置型密閉式スクロ
ール圧縮機においては、その回転シヤフトの下端内部に
組み込まれた遠心ポンプによって密閉ハウジング内底部
に貯溜された潤滑油を汲み上げてスクロール圧縮機構の
各摺動部に給油していたが、横置型にあっては回転シヤ
フトの下端を潤滑油中に浸漬することができないため、
上記遠心ポンプによって給油することができず、安価で
信頼性に富み、かつ、ポンプ機能が優れた流体ポンプが
望まれていた。

【０００３】

【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、第１の発明の要旨
とするところは、固定部材とこれに対して公転旋回運動
を行う旋回部材のいずれか一方に設けられたピストンを
いずれか他方に形成されたシリンダ室内に嵌合して上記
ピストンの先端面及び上記シリンダ室の底面を互いに摺
接させるとともに旋回半径の方向に傾斜させ、これら先
端面又は底面のいずれか一方を旋回軸の方向に往復動自
在とし、上記旋回部材の公転旋回運動に応じて上記ピス
トンの外周面と上記シリンダ室の内周面とを封密的に摺
接させると同時にこれらの間に限界されたポンプ室に流
体吸入口及び流体吐出口を交互に連通させたことを特徴
とする流体ポンプにある。第２発明の要旨とするところ
は、上記流体吸入口を潤滑油溜りに連通させ、上記流体
吐出口を少なくとも回転軸を支持する軸受等の給油個所
へ連通させ、請求項（１）記載の流体ポンプを回転軸が
上記潤滑油溜りから離れて設置された回転機械の潤滑油
ポンプとして利用したことを特徴とする回転機械にあ
る。第３の発明の要旨とするところは、上記回転機械が
固定スクロール部材とこの固定スクロール部材に対して
公転旋回運動を行う旋回スクロール部材とを備えたスク
ロール型回転機械である請求項（２）記載の回転機械に
ある。第４の発明の要旨とするところは、上記旋回部材
が旋回スクロール部材であり、上記固定部材が固定スク
ロール部材又は両スクロール部材を支持するための固定
部材である請求項（３）記載の回転機械にある。

【０００４】

【作用】本発明においては、旋回部材の公転旋回運動に
応じてピストンの外周面とシリンダ室の内周面とが摺接
すると同時にピストンの先端面とシリンダ室の底面とが
互いに摺接しながらそのいずれか一方が旋回軸の方向に
往復動することによってポンプ室の容積が変化する。こ
れに伴って、流体吸入口からポンプ室内に吸入された流
体が付勢されて流体吐出口から吐出される。

【０００５】

【実施例】本発明を横置型密閉式スクロール圧縮機に適
用した１実施例について図１ないし図３を参照しながら
具体的に説明する。図３に示すように、ほぼ水平に設置
された密閉ハウジング８の内部にはスクロール型圧縮機
構Ｃとこれを駆動するための電動モータＭが配設されて
いる。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ク等の自転阻
止部材３、固定スクロール１及び電動モータＭが締結支
持されるフレーム６、回転シヤフト５を軸支する軸受71
及び軸受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。固定スクロール１は端板
11と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。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の内部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装され、このドライ
ブブッシュ25に穿設された偏心孔内に回転シヤフト５の
内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。そして、この偏心ピン53にはバランスウェイト84が
取り付けられている。

【０００６】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ρ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うず巻の中心
に対して点対称に複数個の密閉空間24が形成されてい
る。電動モータＭを駆動することによって、回転シヤフ
ト５、偏心ピン53、ドライブブッシュ25、ボス23等から
なる旋回駆動機構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ρの円軌道上を公転旋回運
動する。すると、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。これと同時に密閉ハ
ウジング８内底部に貯溜された潤滑油81は吸入通路92を
通って固定スクロール１と旋回スクロール２との間に配
設されたポンプ100 に吸入されて付勢され、給油通路93
を通って軸受72、偏心ピン53、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6
1、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。尚、63は室61と密閉ハウジング８内空間
とを均圧させる均圧孔である。

【０００７】図１には、ポンプ100 の詳細が示されてい
る。101 は固定スクロール１に旋回軸の方向に沿って出
没自在に支持された円筒状のピストン、102 は旋回スク
ロール２の端板21の内面外周縁に穿設された断面円形の
シリンダ室、103 はピストン101 を進出するように付勢
するスプリングである。ピストン101 の先端部をシリン
ダ室102 内に旋回半径ρだけ偏心させて嵌合することに
よってピストン101 の外周面はシリンダ室102 の内周面
と一線において摺動自在に密接し、これらの間に三日月
形のポンプ室104 が限界されている。ピストン101 の先
端面はシリンダ室102 の底面に摺動自在に密接し、これ
ら先端面及び底面は公転旋回半径の方向に傾斜せしめら
れている。シリンダ室102 の底面には図２に示されるよ
うに、吸入通路92と連通する吸入口105 及び給油通路93
と連通する吐出口106 が形成され、これら吸入口105 及
び吐出口106 はピストン101 の先端面によって開閉され
ることによって交互にポンプ室104 に開口するようにな
っている。

【０００８】しかして、旋回スクロール２が公転旋回運
動すると、図２に示すように、ピストン101 の外周面と
シリンダ室102 の内周面との線接触部は旋回角に応じて
移動し、旋回角が０°から 180°の範囲では吸入口105
がポンプ室104 に開口し、吐出口106 はポンプ室104 か
ら遮断され、この間ピストン101 は次第に後退する。旋
回角が 180°から 360°の範囲内では吐出口106 がポン
プ室104 に開口し、吸入口105 がポンプ室104 から遮断
され、ピストン101 は次第に進出する。かくして、旋回
角が０〜 180°の範囲内ではポンプ室104 の容積が次第
に増加し、かつ、吸入口015 がポンプ室104 に開口する
ので密閉ハウジング８内底部に貯溜された潤滑油81が吸
入通路92、吸入口105 を経てポンプ104 内に吸入され
る。そして、旋回角が 180°〜 360°の範囲内ではポン
プ室104 の容積が次第に減少し、かつ、吐出口106 がポ
ンプ室104 に開口するのでポンプ室104 内の潤滑油が吐
出口106 、給油通路93を経て圧縮機の各摺動部に給油さ
れる。吸入105 及び吐出口106 形状は、図４の(A) に示
すように、旋回角０°、90°、 180°及び 270°におけ
るピストン101 の外周面の輪郭を重合することによって
ほぼ理想的な形が得られるが、図４の(B) に示すよう
に、円形とすることもでき、この場合には加工が容易と
なる。

【０００９】上記第１の実施例においては、シリンダ室
102 及びピストン101 はそれぞれ円形断面とされている
が、図５に示すように長円形とし、又は図６に示すよう
に弧状とし、或いは図７に示すように楔状とすることも
できる。このようにすればシリンダ室102 の外径寸法に
制約がある場合や押し除け量を増大してポンプ能力を大
きくしたい場合に有用である。

【００１０】図８には第２の実施例が示されている。こ
の第２の実施例においては、旋回スクロール２の端板21
にピストン101 が突設され、このピストン101 はフレー
ム６に穿設されたシリンダ室102 内に嵌合されている。
そして、シリンダ室102 の底面はプランジャ107 によっ
て構成されている。このプランジャ107 は旋回軸の方向
に出没自在にフレーム６に支持され、コイルスプリング
108 によって進出する方向に付勢されている。他の構成
は第１の実施例と同様であり、対応する部材には同じ符
号が付されている。この第２の実施例も第１の実施例と
同様の作用、効果を奏し得る。

【００１１】図９には本発明の第３の実施例が示されて
いる。この第３の実施例においては、ピストン101 が旋
回スクロール２の端板21を貫通してこれに旋回軸の方向
に往復動自在に支持され、この一端は固定スクロール１
に穿設されたシリンダ室102A内に嵌合され、他端はフレ
ーム６に穿設されたシリンダ室102B内に嵌合されてい
る。そして、ピストン101 の一端とシリンダ室102Aとの
間に限界されたポンプ室104Aには吸入通路92A と連通す
る吸入口及び給油通路93A と連通する吐出口が開口す
る。ピストン101 の他端とシリンダ室102Bとの間に限界
されるポンプ室104Bには吸入通路92B と連通する吸入口
及び給油通路93B と連通する吐出口が開口する。他の構
成は第１の実施例と同様であり、対応する部材には同じ
符号が付されている。この第３の実施例においては、ス
プリングが不要となるとともに吐出量を倍増できる。

【００１２】図10ないし図12には本発明の第４の実施例
が示されている。この第４の実施例においては、吸入通
路92及び給油通路93は旋回スクロール２の端板21に穿設
されている。そして、ピストン101 の外周面には吸入通
路92に連通する凹所109 及び給油通路93に連通する凹所
111 が穿設されている。凹所109はピストン101 内に穿
設された通孔110 を介してピストン101 の両端面に開口
し、これら開口端はシリンダ室102A、102Bの底面に穿設
された凹所からなる吸入口105A、105Bに連通している。
凹所111 はピストン101 内に穿設された通孔112 を介し
てピストン101 の両端面に開口し、これら開口端はシリ
ンダ室102A、102Bの底面に穿設された凹所からなる吐出
口106A及び106Bに連通している。他の構成は図９に示す
第３の実施例と同様であり、対応する部材には同じ符号
が付されている。この第４の実施例は第３の実施例に比
し加工が容易であり、従って、安価に製造できる。

【００１３】

【発明の効果】本発明においては、固定部材とこれに対
して公転旋回運動を行う旋回部材のいずれか一方に設け
られたピストンをいずれか他方に形成されたシリンダ室
内に嵌合して上記ピストンの先端面及び上記シリンダ室
の底面を互いに摺接させるとともに旋回半径の方向に傾
斜させ、これら先端面又は底面のいずれか一方を旋回軸
の方向に往復動自在とし、上記旋回部材の公転旋回運動
に応じて上記ピストンの外周面と上記シリンダ室の内周
面とを封密的に摺接させると同時にこれらの間に限界さ
れたポンプ室に流体吸入口及び流体吐出口を交互に連通
させたため、旋回部材の公転旋回運動を利用して流体を
送給できる。しかも、旋回部材の公転旋回運動を利用し
てポンプ室の容積を増減させるとともに流体吸入口及び
流体吐出口をポンプ室に交互に連通させることができる
ので、吸入弁及び吐出弁が不要となり、従って、安価
で、効率が良く、しかも、信頼性に富む流体ポンプを提
供できる。上記流体吸入口を潤滑油溜りに連通させ、上
記流体吸入口を給油個所に連通させれば、上記流体ポン
プを回転軸が潤滑油溜りから離れて設置されたスクロー
ル型流体機械等の回転機械の潤滑油ポンプとして利用で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す部分的縦断面図で
ある。

【図２】第１の実施例の作動状態の変化を示す説明図で
ある。

【図３】本発明に係わるスクロール型回転機械の縦断面
図である。

【図４】第１の実施例の吸入口及び吐出口の説明図であ
る。

【図５】第１の実施例のシリンダ室及びピストンの変形
例を示す図である。

【図６】第１の実施例のシリンダ室及びピストンの他の
変形例を示す図である。

【図７】第１の実施例のシリンダ室及びピストンの更に
他の変形例を示す図である。

【図８】本発明の第２の実施例を示す部分的縦断面図で
ある。

【図９】本発明の第３の実施例を示す部分的縦断面図で
ある。

【図１０】本発明の第４の実施例を示す部分的縦断面図
である。

【図１１】第４の実施例のピストンを示す斜視図であ
る。

【図１２】第４の実施例の作動状態の変化を示す説明図
である。

【符号の説明】

１固定スクロール６フレーム 21 旋回スクロールの端板 101 ピストン 102 シリンダ室 104 ポンプ室 105 吸入口 106 吐出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武田公温愛知県西春日井郡西枇杷島町字旭町三丁目１番地三菱重工業株式会社エアコン製作所内 (72)発明者広岡勝実愛知県西春日井郡西枇杷島町字旭町三丁目１番地三菱重工業株式会社エアコン製作所内 (72)発明者鵜飼徹三愛知県西春日井郡西枇杷島町字旭町三丁目１番地三菱重工業株式会社エアコン製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定部材とこれに対して公転旋回運動を
行う旋回部材のいずれか一方に設けられたピストンをい
ずれか他方に形成されたシリンダ室内に嵌合して上記ピ
ストンの先端面及び上記シリンダ室の底面を互いに摺接
させるとともに旋回半径の方向に傾斜させ、これら先端
面又は底面のいずれか一方を旋回軸の方向に往復動自在
とし、上記旋回部材の公転旋回運動に応じて上記ピスト
ンの外周面と上記シリンダ室の内周面とを封密的に摺接
させると同時にこれらの間に限界されたポンプ室に流体
吸入口及び流体吐出口を交互に連通させたことを特徴と
する流体ポンプ。
【請求項２】上記流体吸入口を潤滑油溜りに連通さ
せ、上記流体吐出口を少なくとも回転軸を支持する軸受
等の給油個所へ連通させ、請求項（１）記載の流体ポン
プを回転軸が上記潤滑油溜りから離れて設置された回転
機械の潤滑油ポンプとして利用したことを特徴とする回
転機械。
【請求項３】上記回転機械が固定スクロール部材とこ
の固定スクロール部材に対して公転旋回運動を行う旋回
スクロール部材とを備えたスクロール型回転機械である
請求項（２）記載の回転機械。
【請求項４】上記旋回部材が旋回スクロール部材であ
り、上記固定部材が固定スクロール部材又は両スクロー
ル部材を支持するための固定部材である請求項（３）記
載の回転機械。