JPH066947B2 - スクロール形流体機械 - Google Patents

スクロール形流体機械

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JPH066947B2
JPH066947B2 JP8853588A JP8853588A JPH066947B2 JP H066947 B2 JPH066947 B2 JP H066947B2 JP 8853588 A JP8853588 A JP 8853588A JP 8853588 A JP8853588 A JP 8853588A JP H066947 B2 JPH066947 B2 JP H066947B2
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JP8853588A
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憲治 本岡
真 上西
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Shinmaywa Industries Ltd
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Shin Meiva Industry Ltd
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    • 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
    • F04C27/00Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/008Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids for other than working fluid, i.e. the sealing arrangements are not between working chambers of the machine
    • F04C27/009Shaft sealings specially adapted for pumps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、真空ポンプおよび圧縮機等の回転式空気機械
の技術分野で利用され、特に、スクロール形流体機械に
関するものである。
(従来の技術) 般に、固定スクロールと、この固定スクロールに対し偏
心回転可能に設けられた旋回スクロールとからなるスク
ロール形流体機械は公知である。
(発明が解決しようとする課題) しかし、従来のスクロール形流体機械は、旋回スクロー
ルの自転を規制するための自転防止機構と、流体機械の
内圧(例えば真空)を外部の大気圧に対して遮断シール
するためのシール手段とをそれぞれ別個に必要とするの
で、部品点数が多くなってコストが嵩むばかりでなく、
保守管理も煩雑になるという不具合がある。
本発明はかかる課題に鑑み、単一の構造物でシールと自
転防止とができるようにしたスクロール形流体機械を提
供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明の上記課題を解決するための手段は、第1図に示
すように、ケーシング(2)に設けられた固定スクロー
ル(3)と、該固定スクロール(3)に該固定スクロー
ル(3)とによって流体通路(8)を形成するように噛
合せしめられクランク軸(5a)付き回転軸(5)の該
クランク軸(5a)により上記固定スクロール(3)に
対して旋回可能に設けられた旋回スクロール(4)とを
備えたスクロール形流体機械を前提とする。そして、上
記旋回スクロール(4)の背面と該背面に相対するケー
シング(2)との間には、弾性材料よりなる円筒部材
(13)と該円筒部材(13)内に積層埋設された環状
板(14)とからなり上記旋回スクロール(4)を固定
スクロール(3)に対して所定の間隔を保って離隔させ
た状態で旋回可能とするとともに該間隔により上記流体
通路(8)が大気と連通するのを遮断シールするように
上記旋回スクロール(4)とケーシング(2)とを伸縮
可能に連結する環状の弾性シール手段(6)が介装され
ている。上記環状板(14)の少なくとも一部は上記円
筒部材(13)よりも径方向に突出しており、該突出部
に係合孔(17)が形成されている。一方、ケーシング
(2)の上記係合孔(17)に相対位置する部位に、上
記旋回スクロール(4)の旋回動作を許容するように上
記係合孔(17)が遊嵌合する棒状の係止部材(18)
が立設されており、上記係合孔(17)と係止部材(1
8)とによって上記旋回スクロール(4)の自転を規制
するための自転防止手段(7)が構成されているものと
する。
(作用) これにより、本発明では、旋回スクロール(4)と固定
スクロール(3)との相対移動によって流体通路(8)
が真空に減圧されるとき、旋回スクロール(4)は、弾
性円筒部材(13)と環状板(14)とからなる弾性シ
ール手段(6)により、固定スクロール(3)に対して
適正な間隔を保って旋回動作が行われるとともに、流体
通路(8)も旋回スクロール(4)の旋回動作に追随す
る弾性シール手段(6)によりクランク軸(5a)付き
回転軸(5)まわりの大気と遮断シールされる。一方、
旋回スクロール(4)は、上記環状板(14)に設けた
係合孔(17)とケーシング(2)に設けた係止部材
(18)とからなる自転防止手段(7)によって、クラ
ンク軸(5a)付き回転軸(5)に追随しようとする自
転動作が規制される。この場合、上記自転防止手段
(7)は上記弾性シール手段(6)の構成の一部(環状
板(14))を利用して構成できるので、両手段(6)
(7)が単一の構造物で済む。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図に示すスクロール形流体機械1はドライ形真空ポ
ンプに適用したものであって、ケーシング2、固定スク
ロール3、旋回スクロール4、クランク軸5a付きの回
転軸5、及び自転防止手段7付きの弾性シール手段6を
主要部として構成されている。
すなわち、上記ケーシング2の上面には、該ケーシング
2の蓋体を兼ねる本体2aに下向きのラップ3bを突設
してなる固定スクロール3が該本体2aにて適宜の手段
で密に連結固定されている。また、上記旋回スクロール
4は、本体4aから上記固定スクロール3のラップ3b
に噛合する上向きのラップ4bが突設されて成り、固定
スクロール3と旋回スクロール4との相対移動で形成さ
れる流体通路8の両端には、吸入口Sおよび吐出口Eが
機外に向って開口している。
上記クランク軸5a付き回転軸5は、回転用ラジアル軸
受9,10,11を介してケーシング2の下端部に枢支
され、かつケーシング2から下方に突出した入力端には
モータ等の駆動手段(図示省略)が連結されている。一
方、回転軸5のクランク軸5aは、旋回用ラジアル軸受
12を介して旋回スクロール4の本体4aに枢支されて
いる。
上記旋回スクロール4の本体4a周縁部の背面4cと、
該背面4cに相対する上記ケーシング2の支持面2aと
の間には、該両者を伸縮可能に連結する環状の弾性シー
ル手段6が、回転軸5を囲繞して介装されている。
上記弾性シール手段6は、旋回スクロール4の旋回動作
によって流体通路8が真空に減圧されるとき、該流体通
路8に大気が吸引されるのを遮断シールするとともに、
旋回スクロール4が真空力で固定スクロール3側に引き
寄せられて接触するのを防止するように、旋回スクロー
ル4を固定スクロール3から適正な間隔Cを保って離隔
させるためのものであり、第2図〜第4図に示すように
ゴム等の高分子弾性材料よりなる円筒部材13の内部
に、該円筒部材13よりも硬質の材料(例えば、金属、
セラミックおよびプラスチック等)よりなる複数個の環
状板14が各々円筒部材13の直径方向に平行にかつ互
いに軸方向に間隔を保って積層状に埋め込み成形されて
構成されている。そして、上記環状板14の内周縁は円
筒部材13の内周縁と同心状でかつ円筒部材13よりも
内側に突出している。さらに、円筒部材13の上側およ
び下側には、それぞれ金属材料よりなるスクロール側フ
ランジ15およびケーシング側フランジ16が固着され
ており、該各フランジ15,16は止めねじ(図示省
略)等によつて旋回スクロール4の背面4cと、ケーシ
ング2の支持面2aとに固定される。
ちなみに、弾性シール手段6は上述の構造によって圧縮
(もしくは引張)および曲げに対するばね定数が極めて
大きくなるとともに、捩りおよび剪断に対するばね定数
が小さくなる特性を具備しており、真空側が1ないし1
/1000トルに減圧される定常運転において、旋回ス
クロール4をケーシング2側へ付勢するために必要な軸
方向のばね定数k(kgf/mm)は次式に基づいて設定さ
れる。
いま、真空圧で旋回スクロール4のラップ4b側に加わ
る力と、大気圧でその背面4cに加わる力とで合成され
る旋回スクロール4の上向きの軸方向力をFs(kgf)
とし、旋回スクロール4の軸方向の移動距離、すなわち
固定スクロール3との適正な間隔Cを0.5mmとすれ
ば、 Fs≦C・k k≦2Fs を満たすことによって、旋回スクロール4は固定スクロ
ール3に接触するのが回避される。
上記自転防止手段7は旋回スクロール4の自転動作を規
制するためのものであり、上記弾性シール手段6の環状
板14の内周部で円周方向の等間隔位置に3個所穿設さ
れた係合孔17と、該係合孔17を遊嵌合せしめるため
に係合孔17と相対する位置でケーシング2の支持面2
aに立設された棒状の係止部材18とからなっている。
上記係合孔17は弾性シール手段6の自由状態におい
て、直径が下段の環状板14のものから上段の環状板1
4のものに向って同心状で次第に拡大するように形成さ
れている。
19,20は軸受保持具、21はバランスウェイトであ
る。
次に、本実施例の作用について説明する。
クランク軸付き回転軸5が回転駆動されると、旋回スク
ロール4の旋回動作で吸入口Sに取り込まれた流体(例
えば真空槽からの油気ガス)は、固定スクロール3と旋
回スクロール4とによる圧縮作用によって流体通路8内
を移動したのち、吐出口Eを経て機外に排出される。
上記の流体移送時に、旋回スクロール4はそのラップ4
b側に加わる真空圧と、背面4c側に加わる大気圧との
合成作用によって固定スクロール3側に引き寄せられる
力が働いていても、弾性シール手段6が旋回スクロール
4をケーシング2側に引き戻して固定スクロール3との
間隔Cを適正に維持しているので、スクロール形流体機
械1は高性能で稼働するとともに摩耗作用が発生するお
それもなく、また、スクロール側フランジ15が旋回ス
クロール4に追随して第4図に示す旋回運動を行うこと
ができるので、流体通路8は機外と完全に遮断シールさ
れている。したがって、クランク軸付き回転軸5まわり
を外気に開放されることができるので、軸受等は空冷も
しくは油冷等の簡単な冷却機構を適用することができる
ようになる。
一方、旋回スクロール4が旋回運動を行うとき、弾性シ
ール手段6の環状板14はその係合孔17が係止部材1
8と点接触をしながら旋回するので、旋回スクロール4
の自転動作が規制される。
(発明の効果) 本発明は上記の構成により、流体通路の真空をシールす
る機能と、旋回スクロールの自転動作を規制する機能と
は弾性シール手段によって同時に充足されるので、部品
点数が少なくなってコストが大幅に節減されるばかりで
なく、保守管理も容易となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を例示し、第1図はスクロール形
流体機械の中央縦断面図、第2図は弾性シール手段を一
部断面で示す外形斜視図、第3図は弾性シール手段の一
部を示す断面図、第4図は自転防止手段の縦断面図であ
る。 1…スクロール形流体機械、2…ケーシング、3…固定
スクロール、4…旋回スクロール、4c…背面、5…ク
ランク軸付き回転軸、5a…クランク軸、6…弾性シー
ル手段、7…自転防止手段、8…流体通路、13…円筒
部材、14…環状板、17…係合孔、18…係止部材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ケーシング(2)に設けられた固定スクロ
    ール(3)と、該固定スクロール(3)に該固定スクロ
    ール(3)とによって流体通路(8)を形成するように
    噛合せしめられクランク軸(5a)付き回転軸(5)の
    該クランク軸(5a)により上記固定スクロール(3)
    に対して旋回可能に設けられた旋回スクロール(4)と
    を備えたスクロール形流体機械において、 上記旋回スクロール(4)の背面と該背面に相対するケ
    ーシング(2)との間には、弾性材料よりなる円筒部材
    (13)と該円筒部材(13)内に積層埋設された環状
    板(14)とからなり上記旋回スクロール(4)を固定
    スクロール(3)に対して所定の間隔を保って離隔させ
    た状態で旋回可能とするとともに該間隔により上記流体
    通路(8)が大気と連通するのを遮断シールするように
    上記旋回スクロール(4)とケーシング(2)とを伸縮
    可能に連結する環状の弾性シール手段(6)が介装され
    ており、 上記環状板(14)の少なくとも一部は上記円筒部材
    (13)よりも径方向に突出しており、該突出部に係合
    孔(17)が形成されている一方、ケーシング(2)の
    上記係合孔(17)に相対位置する部位に、上記旋回ス
    クロール(4)の旋回動作を許容するように上記係合孔
    (17)が遊嵌合する棒状の係止部材(18)が立設さ
    れており、上記係合孔(17)と係止部材(18)とに
    よって上記旋回スクロール(4)の自転を規制するため
    の自転防止手段(7)が構成されていることを特徴とす
    るスクロール形流体機械。
JP8853588A 1988-04-11 1988-04-11 スクロール形流体機械 Expired - Lifetime JPH066947B2 (ja)

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CH683552A5 (de) * 1991-06-22 1994-03-31 Aginfor Ag Verdrängungspumpe.
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