JPH07279602A

JPH07279602A - スクロール型流体装置

Info

Publication number: JPH07279602A
Application number: JP7577394A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yamaji; 洋行山路; Kazuhiro Kosho; 和宏古庄; Shigeki Hagiwara; 茂喜萩原; Takeshi Fukunaga; 剛福永
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1994-04-14
Filing date: 1994-04-14
Publication date: 1995-10-27

Abstract

(57)【要約】【目的】軸貫通タイプの両歯スクロール型流体装置に
対し、装置の大型化を招くことなしに、圧縮比を十分に
確保する。【構成】旋回スクロール12の中心孔12d に挿通される
クランク軸8 の偏心部8bの一部を切欠いてロータ部18を
形成する。ロータ部18と中心孔12d との間に圧縮空間を
形成する。クランク軸8 の回転に伴って各ラップ10b,12
b 、11b,12c 間に形成された作用室13,14 で圧縮された
冷媒ガスを圧縮空間に流入させ、この圧縮空間において
ロータ部18により圧縮する２段圧縮構造にする。これに
より、巻き始め角度が大きい軸貫通タイプの両歯スクロ
ール型流体装置1 に対して、装置を大型化することなし
に高い圧縮比が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクロール型流体装置
に係り、特に、装置を大型にすることなく圧縮比を増大
させる対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、スクロール型流体装置の１タ
イプとして特開平３−２７５９０１号公報に開示されて
いるような軸貫通タイプの両歯スクロール型流体装置が
知られている。

【０００３】この種のスクロール型流体装置は、クラン
ク軸が固定スクロール及び旋回クロールの中心孔に夫々
挿通されており、クランク軸の偏心部が旋回クロールの
中心孔に位置され、クランク軸の回転により旋回クロー
ルが公転運動するようになっている。このため、このタ
イプのスクロール型流体装置では、旋回スクロールに生
じる遠心力及びガス力に対して旋回スクロールを両持ち
軸受け構造で支持することができ、これにより転覆モー
メントによる悪影響等が生じ難いといった利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、この種のスクロール型流体装置では、クラン
ク軸が各スクロールの中心部に位置しているので、ラッ
プの巻始め端がスクロール中心から離れた位置となり、
これによって巻き始め角度が大きくなることに伴い圧縮
比が小さくなってしまうといった課題がある。つまり、
最終圧縮空間を形成するラップの巻き始め部分の曲率半
径が大きいために、この空間を小さくすることができず
十分な圧縮比が得られない。

【０００５】また、この圧縮比を大きくしようとする
と、ラップの巻き終り角度も大きくせねばならず、これ
によってスクロールの外径が大きくなって装置全体とし
て大型化になるといった不具合がある。

【０００６】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
あって、軸貫通タイプの両歯スクロール型流体装置に対
し、装置の大型化を招くことなしに、十分な圧縮比を確
保することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、クランク軸の偏心部にロータリピスト
ン型圧縮機と同様の機構を構成して、ラップ間の作用室
での圧縮動作を行った後、偏心部に形成された圧縮室で
の圧縮動作が行われるようにした。

【０００８】具体的に、請求項１記載の発明は、図１に
示すように、旋回スクロール(12)の両側に固定スクロー
ル(10),(11) を配置したものに関し、中心部に中心孔(1
0c),(11c) を有する鏡板(10a),(11a) の前面に渦巻状の
ラップ(10b),(11b) が立設され、該前面同士が互いに対
面した状態でケーシング(2) に固定された一対の固定ス
クロール(10),(11) と、各固定スクロール(10),(11) の
間に配置され、中心部に中心孔(12d) を有する鏡板(12
a) の両面に渦巻状のラップ(12b),(12c) が立設され
て、各ラップ(12b),(12c) が固定スクロール(10),(11)
のラップ(10b),(11b) と夫々噛合して作用室(13),(14)
を形成する旋回スクロール(12)と、各スクロール(10),
(11),(12)の中心孔(10c),(11c),(12d) に挿通され、偏
心部(8b)が旋回スクロール(12)の中心孔(12d) に位置さ
れたクランク軸(8) とを備えさせる。そして、クランク
軸(8) の回転によって旋回スクロール(12)が固定スクロ
ール(10),(11) に対して公転することにより作用室(1
3),(14) の内部容積を変更して流体を圧縮するようにし
たスクロール型流体装置を前提としている。そして、前
記偏心部(8b)に、旋回スクロール(12)の中心孔(12d) の
内周面に摺接してクランク軸(8) の回転に伴って旋回ス
クロール(12)を公転させるカム部(8c),(8d) と、旋回ス
クロール(12)の中心孔(12d) の内周面との間に圧縮空間
(19)を形成するようにカム部(8c),(8d) に対して偏心
し、クランク軸(8) の回転に伴って圧縮空間(19)の内部
容積を変更するロータ部(18)とを設ける。また、前記圧
縮空間(19)を、作用室(13),(14) 及びケーシング(2) の
吐出部(6) に夫々連通させる。更に、圧縮空間(19)の内
部容積の変更により作用室(13),(14) で圧縮された流体
を吸入して圧縮した後、吐出するようにした構成として
いる。

【０００９】請求項２記載の発明は、固定スクロールの
両側に旋回スクロールを配置したものに関し、中心部に
中心孔を有する鏡板の両面に渦巻状のラップが立設さ
れ、ケーシングに固定された固定スクロールと、固定ス
クロールの両側に配置され、中心部に中心孔を有する鏡
板の前面に渦巻状のラップが立設されて、各ラップが固
定スクロールのラップと夫々噛合して作用室を形成する
ように前面同士が互いに対面された一対の旋回スクロー
ルと、各スクロールの中心孔に挿通され、偏心部が旋回
スクロールの中心孔に位置されたクランク軸とを備えさ
せる。そして、クランク軸の回転によって各旋回スクロ
ールが固定スクロールに対して公転することにより作用
室の内部容積を変更して流体を圧縮するようにしたスク
ロール型流体装置を前提としている。そして、前記偏心
部に、各旋回スクロールの中心孔の内周面に摺接してク
ランク軸の回転に伴って各旋回スクロールを公転させる
カム部と、各旋回スクロールの中心孔の内周面との間に
圧縮空間を形成するようにカム部に対して偏心し、クラ
ンク軸の回転に伴って圧縮空間の内部容積を変更するロ
ータ部とを設ける。また、前記圧縮空間を、作用室及び
ケーシングの吐出部に夫々連通させる。更に、圧縮空間
の内部容積の変更により作用室で圧縮された流体を吸入
して圧縮した後、吐出するようにした構成としている。

【００１０】請求項３記載の発明は、前記請求項１記載
のスクロール流体装置において、カム部(8c),(8d) を、
偏心部(8b)におけるクランク軸(8) の軸心方向両端部に
形成されている一方、ロータ部(18)を各カム部(8c),(8
d) 間に形成した構成としている。

【００１１】請求項４記載の発明は、前記請求項１また
は２記載のスクロール型流体装置において、クランク軸
(8) 内部に、一端が圧縮空間(19)に連通し、他端が吐出
部(6) に連通する吐出通路(20)を形成する。また、吐出
通路(20)に、圧縮空間(19)の内圧が所定値に達したとき
に該吐出通路(20)を開放して圧縮空間(19)と吐出部(6)
とを連通させる吐出弁(21)を設けた構成としている。

【００１２】

【作用】上記の構成により、本発明では以下に述べるよ
うな作用が得られる。請求項１記載の発明では、流体の
圧縮動作としては、先ず、装置の駆動に伴ってクランク
軸(8) が回転し、偏心部(8b)のカム部(8c),(8d) のクラ
ンク軸心に対する公転運動により、旋回スクロール(12)
が固定スクロール(10),(11) に対して自転が阻止されな
がら公転運動する。これにより、各スクロール(10),(1
1),(12)のラップ(11b),(12b) 、(11b),(12c) により形
成された作用室(13),(14) が収縮されて流体が圧縮され
る。その後、この作用室(13),(14) で圧縮された流体
は、旋回スクロール(12)の中心孔(12d) の内周面とロー
タ部(18)との間に形成された圧縮空間(19)に流入する。
そして、ロータ部(18)は、一部が中心孔(12d) の内周面
に摺接しながら旋回スクロール(12)に対して相対的に公
転して、圧縮空間(19)を収縮する。これにより、圧縮空
間(19)内の流体が更に圧縮され、その後、この流体は、
圧縮空間(19)からケーシング(2) 外に吐出される。この
ように、クランク軸(8) の偏心部(8b)に新たな圧縮機構
を設けたことにより、装置全体として高い圧縮比を得る
ことができる。このため、ラップの巻き始め角度が大き
いために作用室のみでは十分な圧縮比を得ることができ
なかった軸貫通タイプの両歯スクロール型流体装置に対
して、装置の大型化を招くことなしに、圧縮比を十分に
確保することができる。

【００１３】請求項２記載の発明では、固定スクロール
の両側に旋回スクロールを配置するようにしたスクロー
ル流体装置に対しても上述した請求項１記載の発明と同
様の作用が得られる。

【００１４】請求項３記載の発明では、偏心部(8b)にお
けるクランク軸(8) の軸心方向両端部にカム部(8c),(8
d) を形成したために、この偏心部(8b)にロータ部(18)
を形成しても、クランク軸(8) から旋回スクロール(12)
への動力伝達領域を広くでき、クランク軸(8) から旋回
スクロール(12)への動力の伝達が確実に行える。また、
このカム部(8c),(8d) が圧縮空間(19)の両端に配置され
ることになり、その気密性が確保できる。

【００１５】請求項４記載の発明では、圧縮空間(19)内
で流体が圧縮され、この圧縮空間(19)の内圧が所定値に
達すると、この内圧により吐出弁(21)が吐出通路(20)を
開放する。これにより、圧縮空間(19)が吐出部(6) に連
通し、高圧の流体は吐出部(6) に吐出される。このた
め、圧縮空間(19)の内圧が所定値に達するまでは、この
圧縮空間(19)は密閉された状態でロータ部(18)により流
体が圧縮されることになり、高圧力の流体が得られる。

【００１６】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基いて説明
する。本例に係るスクロール型流体装置は冷凍機用の圧
縮機として用いられ、冷媒ガスを圧縮して吐出するもの
である。

【００１７】図１に示すように、このスクロール型流体
装置(1) は、密閉ケーシング(2) を有し、その内部にお
ける上部には、冷媒ガスを吸入圧縮して吐出するための
スクロール機構(3) が、また下部には、スクロール機構
(3) を駆動するための駆動機構(4) が夫々収容されてい
る。また、ケーシング(2) の側壁上部でスクロール機構
(3) に対応した位置には、冷媒ガスを吸入するための吸
入管(5) が側方に向けて突設されており、ケーシング
(2) の上端部には、圧縮された冷媒ガスを外部に吐出す
るための吐出管(6) が上方に向けて突設されている。

【００１８】駆動機構(4) は、電動モータ(7) にクラン
ク軸(8) が連結されて成る。電動モータ(7) は、ケーシ
ング(2) の内壁面に固定されたステータ(7a)と、該ステ
ータ(7a)に挿入されたロータ(7b)とから構成されてい
る。ロータ(7b)には、クランク軸(8) の下部が挿入され
ており、該クランク軸(8) の下端部には給油ポンプ(8a)
が設けられ、該給油ポンプ(8a)は、ケーシング(2) の下
部の油溜め(2a)に貯留された潤滑油に浸漬されている。
また、クランク軸(8) の上部は、スクロール機構(3) を
貫通してケーシング(2) の上端部近傍まで延びている。

【００１９】スクロール機構(3) は、上下一対の固定ス
クロール(10),(11) を備えている。各固定スクロール(1
0),(11) は、ケーシング(2) に一体的に形成されてい
る。上側の固定スクロール(10)は、円板状の鏡板(10a)
の下面に、渦巻状（インボリュート状）に形成したラッ
プ(10b) が立設されて成っている。また、この上側の固
定スクロール(10)の鏡板(10a) の中央部は、段部を介し
て上方に位置されており、その中心部にはクランク軸
(8) を挿通するための中心孔(10c) が形成されている。

【００２０】下側の固定スクロール(11)は、上述した上
側の固定スクロール(10)と略対称形状で成っている。つ
まり、円板状の鏡板(11a) の上面に、渦巻状（インボリ
ュート状）に形成したラップ(11b) が立設されて成って
いる。また、この下側の固定スクロール(11)の鏡板(11
a) の中央部は、段部を介して下方に位置されており、
その中心部にはクランク軸(8) を挿通するための中心孔
(11c) が形成されている。

【００２１】このようにして形成された各固定スクロー
ル(10),(11) が、各ラップ(10b),(11b) が互いに向き合
って配置されている。

【００２２】そして、この上下各固定スクロール(10),
(11) の間には旋回スクロール(12)が配設されている。
この旋回スクロール(12)は、円板状の鏡板(12a) の上下
両面に、渦巻状（インボリュート状）に形成したラップ
(12b),(12c) が夫々立設されて成っており、相対する固
定スクロール(10),(11) のラップ(10b),(11b) と夫々互
いに噛合して配置されている。

【００２３】そして、旋回スクロール(12)の鏡板(12a)
の上面側では、旋回スクロール(12)の上面側ラップ(12
b) の内周側及び外周側の壁面が、上側固定スクロール
(10)のラップ(10b) の外周面及び内周面の壁面に渦巻方
向の複数箇所で夫々噛合しており、これら噛合部間に作
用室(13)が形成されている。一方、旋回スクロール(12)
の鏡板(12a) の下面側では、旋回スクロール(12)の下面
側ラップ(12c) と下側固定スクロール(11)のラップ(11
b) との間で同様にして作用室(14)が形成されている。

【００２４】また、この旋回スクロール(12)の中心部に
はクランク軸(8) の偏心部(8b)を挿通するための中心孔
(12d) が形成されており、この中心孔(12d) の縁部に
は、ラップ(12b),(12c) よりも高さ寸法が大きく、且つ
上下各端面が各固定スクロール(10),(11) の内面に近接
するように設定されて上下に延びるボス部(12e) が形成
されている。また、クランク軸(8) の偏心部(8b)は、そ
の軸心(P) がクランク軸(8) の軸心(Q) に対して僅かに
偏心されている。このため、駆動機構(4) の駆動により
クランク軸(8) が回転すると旋回スクロール(12)がクラ
ンク軸(8) の軸心(Q) 回りに公転駆動して作用室(13),
(14) を収縮するようになっている。

【００２５】また、クランク軸(8) における下側固定ス
クロール(11)の下側位置には、駆動機構(4) の回転時に
クランク軸(8) によって生じる偏心モーメントを相殺す
るためのバランサ(16)が設けられている。

【００２６】また、各スクロール(10),(11),(12)の外周
縁近傍位置の複数箇所には、旋回スクロール(12)の自転
を阻止して所定の公転運動を行わせるための自転防止部
材(15)が架設されている。この自転防止部材(15)は、同
軸上に形成されて各固定スクロール(10),(11) に回転自
在に挿通された自転部(15a),(15a) と、各自転部(15a),
(15a) 間に形成され、該自転部(15a),(15a) の軸心から
偏心されて旋回スクロール(12)の鏡板(12a) を貫通する
旋回部(15b) とが一体形成されて成っている。このた
め、旋回部(15b) が旋回スクロール(12)と共に旋回運動
することによって該旋回スクロール(12)の自転を阻止し
ている。

【００２７】そして、本例の特徴とする構成は、クラン
ク軸(8) の偏心部(8b)周辺にあり、この偏心部(8b)にお
いて所謂ロータリピストン型圧縮機と同様の機構を構成
したことである。以下、この偏心部(8b)周辺構造につい
て説明する。

【００２８】この偏心部(8b)は、図２に示すように、そ
の上端部と下端部とを除いた上下方向中央部が、クラン
ク軸(8) の径と同径で且つ同軸心上に形成されたロータ
部(18)となっている。つまり、この偏心部(8b)は、その
上下両端部のカム部(8c),(8d) のみが旋回スクロール(1
2)の中心孔（ボス部(12e) の内周面）(12d) の全周囲に
摺接するようになっている一方、ロータ部(18)の一部が
旋回スクロール(12)の中心孔(12d) に摺接するようにな
っている。これにより、図３及び図４に示すように、ロ
ータ部(18)と旋回スクロール(12)のボス部(12e) の内周
面との間には圧縮空間(19)が形成される。

【００２９】また、旋回スクロール(12)のボス部(12e)
には、作用室(13),(14) の内側端空間である最終圧縮空
間部分(13a),(14a) と圧縮空間(19)とを連通する連通孔
(12f) が形成されている。

【００３０】更に、図２及び図５に示すように、ロータ
部(18)と偏心部(8b)よりも上側に位置するクランク軸
(8) とには、圧縮空間(19)から上側固定スクロール(10)
の上側の空間(A) に延びる吐出通路(20)が形成されてい
る。この吐出通路(20)は、一端が圧縮空間(19)に連通
し、ロータ部(18)の軸心まで水平方向に延びる水平通路
(20a) と、下端がこの水平部(20a) の内側端に連続し、
上端がクランク軸(8) の上端面に開放する鉛直通路(20
b) とで成っている。

【００３１】また、この鉛直通路(20b) の途中部よりも
下側部分(20c) は小径に、また上側部分(20d) は大径に
夫々形成されており、この大径部分(20d) の下端部には
吐出弁(21)が配設されている。この吐出弁(21)は、鉛直
通路(20b) の大径部分(20d)の下端部に配設され、この
大径部分(20d) の内径寸法よりも僅かに小径に形成され
ている。また、この吐出弁(21)は、上端が鉛直通路(20
b) 内に支持されたコイルスプリング(22)に当接されて
該コイルスプリング(22)からの付勢力を受けており、そ
の下端部が鉛直通路(20b) の小径部分(20c) の上端を閉
塞可能としている。また、コイルスプリング(22)の支持
構造としては、鉛直通路(20b) の大径部分(20d) の形成
された円環状の溝(20e) に嵌込まれたリング状のスプリ
ング座(22a) の下面に当接されている。これにより、圧
縮空間(19)の内圧が比較的低い状態では、コイルスプリ
ング(22)の付勢力によって吐出弁(21)は鉛直通路(20b)
の小径部分(20c) を閉塞する一方、圧縮空間(19)の内圧
が所定値以上になると、その内圧により吐出弁(21)がコ
イルスプリング(22)の付勢力に抗して小径部分(20c)を
開放して、圧縮空間(19)とケーシング内空間(A) とを連
通させるようになっている。

【００３２】そして、図３及び図４の如く旋回スクロー
ル(12)のボス部(12e) には、ロータ部(18)の外周面に接
触して圧縮空間(19)を高圧側空間(19a) と低圧側空間(1
9b)とに仕切るブレード(23)が出没自在に配設されてい
る。詳しくは、ボス部(12e)の比較的厚肉の部分に、旋
回スクロール(12)の中心孔(12d) の半径方向に沿って延
びるブレード溝(12g) が形成されており、このブレード
溝(12g) に先端部の断面形状が円弧状の湾曲面で形成さ
れたブレード(23)が出没自在に挿入されている。また、
このブレード溝(12g) 及びブレード(23)の高さ寸法はロ
ータ部(18)の高さ寸法に略一致されている。また、この
ブレード(23)の背面とブレード溝(12g)の底面との間に
はスプリング(23a) が縮装されており、ブレード(23)先
端をロータ部(18)の外周面に押圧している。このため、
上述した如く圧縮空間(19)はブレード(23)によって高圧
側空間(19a) と低圧側空間(19b) とに仕切られ、クラン
ク軸(8) の回転に伴う旋回スクロール(12)の公転運動に
より、ロータ部(18)が旋回スクロール(12)の中心孔(12
d) 内の一部に接触しながら旋回スクロール(12)に対し
て相対的に公転することにより、各空間(19a),(19b) が
収縮されて、この圧縮空間(19)内の冷媒ガスを圧縮する
ようになっている。そして、吐出通路(20)の水平通路(2
0a) が高圧側空間(19a) に位置した状態で、この高圧側
空間(19a) の内圧が所定値に達すると吐出弁(21)が開放
されるようになっている。従って、前記水平通路(20a)
のロータ部(18)外周面への開口位置は、高圧側空間(19
a) の内圧が高くなる状態（図４に示すように高圧側空
間(19a) の容積が小さくなる状態）において高圧側空間
(19a) に臨む位置に設定されている。

【００３３】次に、上述の如く構成されたスクロール型
流体装置(1) の圧縮動作について説明する。この圧縮動
作は、各ラップ(10b),(12b) 、(11b),(12c) によって形
成される作用室(13),(14) における圧縮動作と、旋回ス
クロール(12)の中心孔(12d)とロータ部(18)との間に形
成された圧縮空間(19)における圧縮動作とが連続して行
われる所謂２段圧縮動作によって成る。

【００３４】先ず、作用室(13),(14) における圧縮動作
について説明する。電動モータ(7)が駆動すると、クラ
ンク軸(8) が軸心(Q) を中心として回動する。この際、
偏心部(8b)の各カム部(8c),(8d) は、クランク軸(8) の
軸心(Q) に対して公転運動する。これに伴い、偏心部(8
b)が挿通されている旋回スクロール(12)は固定スクロー
ル(10),(11) に対して公転運動する。また、自転防止部
材(15)により旋回スクロール(12)は自転することがな
い。そして、旋回スクロール(12)の鏡板(12a) の上下両
面側では相対するラップ(10b),(12b) 、(11b),(12c) の
夫々の接触箇所が、中心部に向って移動する。この移動
に伴い、各作用室(13),(14) は中心部に向って渦巻状に
移動しながら収縮される。これら一連の動作によって低
圧の冷媒ガスは吸入管(5) から作用室(13),(14) に流入
され、圧縮されて高圧となって、作用室(13),(14) の中
心部の最終圧縮空間部分(13a),(14a) に達した後、連通
孔(12f) を通って圧縮空間(19)の低圧側空間(19b) に流
入する。また、この動作の際、旋回スクロール(12)の公
転運動により、ロータ部(18)は外周面の一部が旋回スク
ロール(12)の中心孔(12d) の内周面の一部に接触しなが
ら旋回スクロール(12)に対して相対的に公転している。

【００３５】次に、この圧縮空間(19)に流入された冷媒
ガスの圧縮動作について説明する。ロータ部(18)に対し
て旋回スクロール(12)が公転することにより、このロー
タ部(18)、ブレード(23)及び旋回スクロール(12)の中心
孔(12d) とによって形成される低圧側空間(19b) が図３
に示すような回転位置から図４に示すような回転位置に
達することにより収縮されて高圧側空間(19a) となる。
これにより、冷媒ガスが圧縮され、この冷媒ガスの圧力
が所定値に達すると、この圧力によって吐出弁(21)がコ
イルスプリング(22)の付勢力に抗して開放し、高圧状態
の冷媒ガスが吐出通路(20)を通って上側固定スクロール
(10)の上側空間(A) に吐出され、この上側空間(A) から
吐出管(6) によりケーシング(2) 外に吐出される。そし
て、この高圧側空間(19a) からの冷媒ガスの吐出時に
は、低圧側空間(19b) では最終圧縮空間部分(13a),(14
a) から連通孔(12f) を経て冷媒ガスが流入されてお
り、このような動作が繰り返されて圧縮空間(19)での圧
縮動作が連続して行われる。このようにして、作用室(1
3),(14) における圧縮動作と圧縮空間(19)における圧縮
動作とからなる２段圧縮動作が連続して行われることに
より高圧の冷媒ガスが得られる。

【００３６】以上の如く、本例の構成によれば、クラン
ク軸(8) の偏心部(8b)にロータリピストン型圧縮機と同
様の機構を構成したことにより、従来のスクロール型流
体装置よりも高い圧縮比を得ることができる。詳しく
は、軸貫通タイプの両歯スクロール型流体装置は、ラッ
プの巻き始め角度が大きいために作用室のみでは十分な
圧縮比を得ることができず、従来、この圧縮比を大きく
しようとすると、ラップの巻き終り角度も大きくせねば
ならず、これによってスクロールの外径が大きくなって
装置全体として大型化を招いてしまっていたが、本例の
構成では、クランク軸(8) の偏心部(8b)に設けた新たな
圧縮機構による圧縮動作により、作用室(13),(14) で圧
縮された冷媒ガスを更に高い圧力まで圧縮することがで
きるので、装置(1) の大型化を招くことなしに、圧縮比
を十分に確保することができる。

【００３７】また、各圧縮機構の円滑な動作を行いなが
ら十分な圧縮比を得るためには、最終圧縮空間部分(13
a),(14a) が連通孔(12f) に臨んだ状態での内部容積
（吐出容積）と圧縮空間(19)の低圧側空間(19b) の最大
容積（吸入容積）とを略同容積に設定しておくことが好
ましいが、これは、偏心部(8b)のロータ部(18)の高さ寸
法を適切に設定することにより容易に実現できる。

【００３８】尚、本例では、冷凍機用の圧縮機について
説明したが、本発明のスクロール型流体装置(1) は真空
ポンプや膨張機などに用いてもよい。

【００３９】また、偏心部(8b)にロータリピストン型圧
縮機と同様の機構を備えさせるようにしたが、これに換
えて、ベーン型圧縮機と同様の機構を備えさせるように
してもよい。

【００４０】更に、本例では旋回スクロール(12)の両側
に固定スクロール(10),(11) を配置したスクロール型流
体装置に関して述べたが、固定スクロールの両側に旋回
スクロールを配置したものに対しても適用可能であっ
て、この場合、各旋回スクロール夫々に対応してクラン
ク軸に偏心部が形成され、この各偏心部にロータ部を夫
々形成し、上側の作用室で圧縮された冷媒ガスを吸入し
て圧縮する圧縮空間と、下側の作用室で圧縮された冷媒
ガスを吸入して圧縮する圧縮空間とが備えられることに
なる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば以下に述べるような効果が発揮される。請求項１記載
の発明によれば、偏心部に、旋回スクロールの中心孔の
内周面に摺接するカム部と、旋回スクロールの中心孔の
内周面との間に圧縮空間を形成し、クランク軸の回転に
伴って圧縮空間の内部容積を変更するロータ部とを設
け、圧縮空間を、作用室及びケーシングの吐出部に夫々
連通させて、圧縮空間の内部容積の変更により作用室で
圧縮された流体を吸入して圧縮した後、吐出するように
し、クランク軸の偏心部に新たな圧縮機構を設けて２段
圧縮構造を構成させたために、従来、ラップの巻き始め
角度が大きいために作用室のみでは十分な圧縮比を得る
ことができなかった軸貫通タイプの両歯スクロール型流
体装置に対して、装置の大型化を招くことなしに、圧縮
比を十分に確保することができる。つまり、旋回スクロ
ールに生じる遠心力及びガス力に対して旋回スクロール
を両持ち軸受け構造で支持できて転覆モーメントによる
悪影響等が生じ難いといった軸貫通タイプの両歯スクロ
ール型流体装置の利点を確保しながら、装置の小型化及
び圧縮比の向上を図ることができる。

【００４２】請求項２記載の発明によれば、固定スクロ
ールの両側に旋回スクロールを配置するようにしたスク
ロール流体装置に対しても上述した請求項１記載の発明
と同様の効果を得ることができる。

【００４３】請求項３記載の発明によれば、カム部を、
偏心部におけるクランク軸の軸心方向両端部に形成する
一方、ロータ部を各カム部間に形成したために、クラン
ク軸の回転による旋回スクロールへの動力の伝達が確実
に行える。また、このカム部が圧縮空間の両端に配置さ
れることになり、その気密性を確保することができる。
つまり、このカム部に、旋回スクロールへの動力伝達機
能と、圧縮空間の気密性確保機能とを備えさせることが
できる。

【００４４】請求項４記載の発明によれば、吐出通路
に、圧縮空間の内圧が所定値に達したときに該吐出通路
を開放して圧縮空間と吐出部とを連通させる吐出弁を設
け、圧縮空間の内圧が所定値に達するまで、この圧縮空
間を密閉して流体を圧縮するようにしたために、高圧力
の流体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る軸貫通タイプの両歯スクロール型
流体装置の断面図である。

【図２】クランク軸の偏心部を示す斜視図である。

【図３】圧縮空間での圧縮初期状態を示す一部を破断し
た平面図である。

【図４】圧縮空間での圧縮完了状態を示す図３相当図で
ある。

【図５】クランク軸の偏心部周辺の拡大断面図である。

【符号の説明】

(1) スクロール型流体装置 (2) 密閉ケーシング (6) 吐出管（吐出部） (8) クランク軸 (8b) 偏心部 (8c),(8d) カム部 (10) 上側固定スクロール (11) 下側固定スクロール (12) 旋回スクロール (10a),(11a),(12a) 鏡板 (10b),(11b),(12b),(12c) ラップ (10c),(11c),(12d) 中心孔 (13),(14) 作用室 (18) ロータ部 (19) 圧縮空間 (20) 吐出通路 (21) 吐出弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者萩原茂喜大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者福永剛大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心部に中心孔(10c),(11c) を有する鏡
板(10a),(11a) の前面に渦巻状のラップ(10b),(11b) が
立設され、該前面同士が互いに対面した状態でケーシン
グ(2) に固定された一対の固定スクロール(10),(11)
と、各固定スクロール(10),(11) の間に配置され、中心部に
中心孔(12d) を有する鏡板(12a) の両面に渦巻状のラッ
プ(12b),(12c) が立設されて、各ラップ(12b),(12c) が
固定スクロール(10),(11) のラップ(10b),(11b) と夫々
噛合して作用室(13),(14) を形成する旋回スクロール(1
2)と、各スクロール(10),(11),(12)の中心孔(10c),(11c),(12
d) に挿通され、偏心部(8b)が旋回スクロール(12)の中
心孔(12d) に位置されたクランク軸(8) とを備え、クランク軸(8) の回転によって旋回スクロール(12)が固
定スクロール(10),(11) に対して公転することにより作
用室(13),(14) の内部容積を変更して流体を圧縮するよ
うにしたスクロール型流体装置において、前記偏心部(8b)には、旋回スクロール(12)の中心孔(12
d) の内周面に摺接してクランク軸(8) の回転に伴って
旋回スクロール(12)を公転させるカム部(8c),(8d) と、旋回スクロール(12)の中心孔(12d) の内周面との間に圧
縮空間(19)を形成するようにカム部(8c),(8d) に対して
偏心し、クランク軸(8) の回転に伴って圧縮空間(19)の
内部容積を変更するロータ部(18)とが設けられており、前記圧縮空間(19)は、作用室(13),(14) 及びケーシング
(2) の吐出部(6) に夫々連通されており、圧縮空間(19)の内部容積の変更により作用室(13),(14)
で圧縮された流体を吸入して圧縮した後、吐出するよう
になっていることを特徴とするスクロール型流体装置。
【請求項２】中心部に中心孔を有する鏡板の両面に渦
巻状のラップが立設され、ケーシングに固定された固定
スクロールと、固定スクロールの両側に配置され、中心部に中心孔を有
する鏡板の前面に渦巻状のラップが立設されて、各ラッ
プが固定スクロールのラップと夫々噛合して作用室を形
成するように前面同士が互いに対面された一対の旋回ス
クロールと、各スクロールの中心孔に挿通され、偏心部が旋回スクロ
ールの中心孔に位置されたクランク軸とを備え、クランク軸の回転によって各旋回スクロールが固定スク
ロールに対して公転することにより作用室の内部容積を
変更して流体を圧縮するようにしたスクロール型流体装
置において、前記偏心部には、各旋回スクロールの中心孔の内周面に
摺接してクランク軸の回転に伴って各旋回スクロールを
公転させるカム部と、各旋回スクロールの中心孔の内周面との間に圧縮空間を
形成するようにカム部に対して偏心し、クランク軸の回
転に伴って圧縮空間の内部容積を変更するロータ部とが
設けられており、前記圧縮空間は、作用室及びケーシングの吐出部に夫々
連通されており、圧縮空間の内部容積の変更により作用室で圧縮された流
体を吸入して圧縮した後、吐出するようになっているこ
とを特徴とするスクロール型流体装置。
【請求項３】カム部(8c),(8d) は、偏心部(8b)におけ
るクランク軸(8) の軸心方向両端部に形成されている一
方、ロータ部(18)は各カム部(8c),(8d) 間に形成されて
いることを特徴とする請求項１記載のスクロール流体装
置。
【請求項４】クランク軸(8) 内部には、一端が圧縮空
間(19)に連通し、他端が吐出部(6) に連通する吐出通路
(20)が形成されており、吐出通路(20)には、圧縮空間(19)の内圧が所定値に達し
たときに該吐出通路(20)を開放して圧縮空間(19)と吐出
部(6) とを連通させる吐出弁(21)が設けられていること
を特徴とする請求項１または２記載のスクロール型流体
装置。