JPH0737857B2 - Scroll type fluid device and air conditioner - Google Patents
Scroll type fluid device and air conditionerInfo
- Publication number
- JPH0737857B2 JPH0737857B2 JP1197154A JP19715489A JPH0737857B2 JP H0737857 B2 JPH0737857 B2 JP H0737857B2 JP 1197154 A JP1197154 A JP 1197154A JP 19715489 A JP19715489 A JP 19715489A JP H0737857 B2 JPH0737857 B2 JP H0737857B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scroll
- wrap
- fixed
- movable
- air
- Prior art date
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C11/00—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type
- F01C11/002—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type of similar working principle
- F01C11/004—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type of similar working principle and of complementary function, e.g. internal combustion engine with supercharger
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、両歯スクロールを備えたスクロール型流体装
置及び該スクロール型流体装置を用いたエアーサイクル
式の空気調和装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scroll type fluid device having a double-toothed scroll and an air cycle type air conditioner using the scroll type fluid device.
（従来の技術） 従来、空気調和装置は冷媒を圧縮及び膨張させて冷凍サ
イクルを構成し、該冷媒と空気とを熱交換して空気調和
を行っていたが、近年、冷媒を用いずに空気を直接圧縮
及び膨張させて冷凍サイクルを構成するエアーサイクル
式の空気調和装置が開発されている。(Prior Art) Conventionally, an air-conditioning apparatus configures a refrigeration cycle by compressing and expanding a refrigerant, and heat-exchanges the refrigerant and air to perform air conditioning, but in recent years, air is used without using a refrigerant. An air cycle type air conditioner has been developed in which a refrigeration cycle is constructed by directly compressing and expanding the air.
このエアーサイクル式の空気調和装置には、 “エアコンビジネス”（1979年２月15日号） “省エネ時代の命題”に開示されているように、ケーシ
ング内に複数のベーンを備えたロータを収納して成るロ
ータリベーン式流体装置を用い、該ロータリベーン式流
体装置に熱交換器を接続したものがある。そして、上記
ロータリベーン式流体装置はロータの１回転中における
略可半部が圧縮機構に、他の略可半部が膨張機構に構成
されており、上記ロータを回転させて室内空気を圧縮機
構に吸込み、高温高圧空気に圧縮した後、熱交換器に流
して熱交換し、低温の高圧空気にして膨張機構に導き、
膨張させて低温低圧の空調空気にして室内に吹出すよう
にしている。This air-cycle type air conditioner accommodates a rotor with multiple vanes in a casing, as disclosed in the "Air Conditioner Business" (February 15, 1979 issue) "Proposition of the Energy Saving Era". There is a rotary vane type fluid device formed by using the above, and a heat exchanger is connected to the rotary vane type fluid device. In the rotary vane type fluid device, substantially one half of the rotor during one rotation is a compression mechanism and the other half of the rotor is an expansion mechanism, and the rotor is rotated to compress indoor air. , Compressed into high-temperature high-pressure air, and then flowed through a heat exchanger to exchange heat, leading to low-temperature high-pressure air and leading to the expansion mechanism,
It is expanded and made into low temperature and low pressure conditioned air, and is blown out indoors.
（発明が解決しようとする課題） 上述したエアーサイクル式の空気調和装置においては、
ロータリベーン式流体装置を用いているために、ベーン
の先端面がケーシング内周面を常時摺接して移動するこ
とになる。(Problems to be Solved by the Invention) In the air cycle type air conditioner described above,
Since the rotary vane type fluid device is used, the tip end surface of the vane always moves in sliding contact with the inner peripheral surface of the casing.
しかしながら、これではベーンの先端が摩耗し易く、特
に、潤滑が困難であるため、ベーンの寿命が短いという
問題がある。従って、メンテナンスを頻繁に行う必要が
あり、実用面で問題があった。However, in this case, the tip of the vane is easily worn, and in particular, lubrication is difficult, so that there is a problem that the life of the vane is short. Therefore, it is necessary to perform maintenance frequently, which is a practical problem.
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、摺接力を
小さくすることにより、長期間メンテナンスを不要と
し、実用上の問題を解消することを目的とするものであ
る。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce maintenance of long-term maintenance by reducing the sliding contact force and solve practical problems.
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明が講じた手段は、両
歯スクロールを用いて圧縮手段と膨張手段を構成するこ
とにより、スラスト方向力をバランスさせて摺接力を小
さくするようにしたものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above-mentioned object, the means taken by the present invention comprises a compression means and an expansion means using a double-toothed scroll to balance thrust force in the thrust direction. It is designed to reduce the contact force.
具体的に、第１図に示すように、請求項（１）に係る発
明が講じた手段は、先ず、基板（31）の前面に渦巻状の
第１固定ラップ（32）が立設されて成る第１固定スクロ
ール（３）と基板（41）の前面に渦巻状の第２固定ラッ
プ（42）が立設されて成る第２固定スクロール（４）と
が所定間隔を存して互いに前面を対面させて並設される
一方、基板（51）の両面に渦巻状の第１可動ラップ（5
2）と第２可動ラップ（53）とが立設されて成る可動ス
クロール（５）が上記両固定スクロール（３），（４）
間に第１可動ラップ（52）を第１固定ラップ（32）に、
第２可動ラップ（53）を第２固定ラップ（42）にそれぞ
れ噛合して並設されている。そして、上記可動スクロー
ル（５）の中心が両固定スクロール（３），（４）の中
心より偏心し且つ可動スクロール（５）が自転すること
なく公転するように該可動スクロール（５）を支持する
支持手段（６）が設けられると共に、上記可動スクロー
ル（５）を公転駆動させる駆動手段（７）が設けられて
いる。更に、上記第１固定スクロール（３）と可動スク
ロール（５）との間には、両ラップ（32），（52）の外
側に吸込口（25）が、中央部に吐出口（26）がそれぞれ
開口されて該吸込口（25）より流入した流体を両ラップ
（32），（52）間で圧縮する圧縮手段（21）が構成され
ている。加えて、上記第２固定スクロール（４）と可動
スクロール（５）との間には、両ラップ（42），（53）
の中央部に吸込口（27）が、外側に吐出口（28）がそれ
ぞれ開口されて該吸込口（27）より流入した流体を両ラ
ップ（42），（53）間で膨張させる膨張手段（22）が構
成されたスクロール型流体装置である。Specifically, as shown in FIG. 1, in the means taken by the invention according to claim (1), first, a spiral first fixing wrap (32) is erected on the front surface of a substrate (31). The first fixed scroll (3) and the second fixed scroll (4) in which the spiral second fixed wrap (42) is erected on the front surface of the substrate (41) are spaced apart from each other by a predetermined distance. The first movable wrap (5) that has a spiral shape is provided on both sides of the substrate (51) while facing each other.
The movable scroll (5) formed by vertically arranging 2) and the second movable wrap (53) is the fixed scrolls (3), (4).
Between the first movable wrap (52) to the first fixed wrap (32),
The second movable wrap (53) is meshed with the second fixed wrap (42) and arranged side by side. The movable scroll (5) is supported so that the center of the movable scroll (5) is eccentric from the centers of the fixed scrolls (3) and (4) and the movable scroll (5) revolves without rotating. A support means (6) is provided, and a drive means (7) for revolving the movable scroll (5) is provided. Further, between the first fixed scroll (3) and the movable scroll (5), the suction port (25) is located outside the wraps (32) and (52), and the discharge port (26) is located in the center. The compression means (21) is configured to compress the fluid that has been opened and has flowed in from the suction port (25) between the wraps (32) and (52). In addition, the wraps (42), (53) are provided between the second fixed scroll (4) and the movable scroll (5).
A suction means (27) is opened in the central part of the and a discharge means (28) is opened outside so that the fluid flowing from the suction opening (27) is expanded between the wraps (42) and (53). 22) is a scroll-type fluid device.
また、請求項（２）に係る発明が講じた手段は、上記請
求項（１）記載のスクロール型流体装置における圧縮手
段（21）の吸込口（25）及び膨張手段（22）の吐出口
（28）がそれぞれ室内に連通される一方、圧縮手段（2
1）の吐出口（26）及び膨張手段（22）の吸込口（27）
にそれぞれエアー配管（13），（13）の一端が接続さ
れ、該両エアー配管（13），（13）の他端がそれぞれ熱
交換器（12）に接続されて構成した空気調和装置であ
る。The means taken by the invention according to claim (2) is the suction port (25) of the compression means (21) and the discharge port of the expansion means (22) in the scroll type fluid device according to claim (1). 28) are respectively communicated with the inside of the room, while compression means (2
1) discharge port (26) and expansion means (22) suction port (27)
One end of each of the air pipes (13) and (13) is connected to the air pipe (13), and the other end of each of the air pipes (13) and (13) is connected to the heat exchanger (12). .
（作用） 上記構成により、請求項（１）に係る発明では、駆動手
段（７）を駆動すると、可動スクロール（５）は支持手
段（６）によって両固定スクロール（３），（４）の中
心より偏心して支持されると共に、自転が阻止されてい
るので、該可動スクロール（５）は両固定スクロール
（３），（４）に対して該固定スクロール（３），
（４）の中心を中心して公転運動のみを行う。(Operation) With the above configuration, in the invention according to claim (1), when the drive means (7) is driven, the movable scroll (5) is moved to the center of both fixed scrolls (3) and (4) by the support means (6). The movable scroll (5) is supported more eccentrically and is prevented from rotating, so that the movable scroll (5) is fixed to both the fixed scrolls (3) and (4).
Perform only the orbital movement around the center of (4).
そして、この可動スクロール（５）における基板（51）
の片側には圧縮手段（21）が、他の片側には膨張手段
（22）が構成されているので、可動スクロール（５）の
公転によって圧縮手段（21）における両ラップ（32），
（52）間には圧縮室（23）が該ラップ（32），（52）の
外側より形成され、中央に移動しつつ収縮する一方、上
記膨張手段（23）における両ラップ（42），（53）間に
は膨張室（24）が該ラップ（42），（53）の中央より形
成され、外側に移動しつつ膨張する。Then, the substrate (51) in the movable scroll (5)
Since the compression means (21) is configured on one side and the expansion means (22) is configured on the other side, both wraps (32) of the compression means (21) are revolved by the revolution of the movable scroll (5).
A compression chamber (23) is formed between the wraps (32) and (52) between the wraps (52) and contracts while moving to the center, while the wraps (42), ( An expansion chamber (24) is formed between the wraps (42) and (53) between the spaces 53, and expands while moving outward.
この圧縮及び膨張作用により、請求項（２）に係る発明
では、室内空気が吸込口（25）を経て圧縮室（23）に流
入し、高温高圧の空気に圧縮されて吐出口（26）より吐
出し、エアー配管（13）を介して熱交換器（12）に流れ
る。その後、該熱交換器（12）において高温高圧空気は
外気等と熱交換して冷却され、低温高圧空気になり、エ
アー配管（13）を介して膨張手段（22）に導かれ、吸込
口（27）より膨張室（24）に流入し、低温低圧空気にな
って吐出口（28）より室内に吹出すことになる。By the compression and expansion action, in the invention according to claim (2), the room air flows into the compression chamber (23) through the suction port (25), is compressed into high temperature and high pressure air, and is discharged from the discharge port (26). It is discharged and flows to the heat exchanger (12) through the air pipe (13). Thereafter, in the heat exchanger (12), the high-temperature high-pressure air exchanges heat with the outside air or the like to be cooled, becomes low-temperature high-pressure air, is guided to the expansion means (22) through the air pipe (13), and is sucked ( 27) flows into the expansion chamber (24), becomes low-temperature low-pressure air, and blows out into the room through the discharge port (28).
（発明の効果） 従って、請求項（１）に係る発明によれば、可動スクロ
ール（５）の片側に圧縮手段（21）を、他の片側に膨張
手段（22）を構成するようにしたために、可動スクロー
ル（５）のスラスト方向がバランスすることになり、各
ラップ（32），（42），（52），（53）の基板（31），
（41），（51）に対する押圧力を著しく軽減することが
できるので、各ラップ（32），（42），…の摺接力が小
さくなり、先端部の摩耗を小さくすることができる。(Effect of the invention) Therefore, according to the invention according to claim (1), the compression means (21) is configured on one side of the movable scroll (5) and the expansion means (22) is configured on the other side. , The thrust directions of the orbiting scroll (5) are balanced, and the substrates (31) of the wraps (32), (42), (52), (53),
Since the pressing force on the (41) and (51) can be remarkably reduced, the sliding contact force between the laps (32), (42), ... Can be reduced, and the wear of the tip can be reduced.
更に、上記公転スクロール（５）のスラスト方向力がバ
ランスすることにより、摩擦損失が少なく、また、メン
テナンスを長期間不要にすることができる一方、騒音及
び振動を低減することができる他、連続吐出であるの
で、過圧縮などの影響が少なく、コンパクトで高速運転
を可能にすることができる。更にまた、上記膨張手段
（22）で駆動力を回収することができることから、駆動
手段（７）の容量を小さくすることができ、省エネルギ
ー化を図ることができる。Further, by balancing the thrust direction forces of the orbiting scroll (5), friction loss is small and maintenance can be made unnecessary for a long period of time, while noise and vibration can be reduced and continuous discharge is possible. Therefore, the influence of over-compression or the like is small, and compact and high-speed operation can be enabled. Furthermore, since the expansion means (22) can recover the driving force, the capacity of the driving means (7) can be reduced, and energy saving can be achieved.
更に一方、請求項（２）に係る発明によれば、上述した
スクロール型流体装置を用いているので、少ないメンテ
ナンスで空調動作を連続して行うことができることか
ら、冷媒を用いない冷凍サイクルで快適な空調を行うこ
とができる。On the other hand, according to the invention of claim (2), since the scroll type fluid device described above is used, the air conditioning operation can be continuously performed with less maintenance. Therefore, the refrigeration cycle that does not use a refrigerant is comfortable. It can perform various air conditioning.
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described in detail based on drawing.
第１図及び第２図に示すように、（１）はエアーサイク
ル式の空気調和装置であって、空気を直接圧縮及び膨張
させて冷凍サイクルを構成しており、スクロール型流体
装置（11）に熱交換器（12）がエアー配管（13），（1
3）によって接続されて構成されている。As shown in FIG. 1 and FIG. 2, (1) is an air cycle type air conditioner, which directly compresses and expands air to form a refrigeration cycle, and a scroll type fluid device (11). The heat exchanger (12) is connected to the air piping (13), (1
3) are connected and configured.
上記スクロール型流体装置（11）はケーシング（２）内
に第１固定スクロール（３）と第２固定スクロール
（４）と公転スクロール（５）とが上下方向に並設され
て構成され、該ケーシング（２）は偏平な矩形体に形成
されている。そして、上記第１固定スクロール（３）と
公転スクロール（５）の上半部とによって圧縮手段（2
1）が、上記第２固定スクロール（４）と公転スクロー
ル（５）の下半部とによって膨張手段（22）がそれぞれ
構成されている。The scroll type fluid device (11) is configured by vertically arranging a first fixed scroll (3), a second fixed scroll (4), and an orbiting scroll (5) in a casing (2). (2) is formed into a flat rectangular body. The first fixed scroll (3) and the upper half of the orbiting scroll (5) are used for compression means (2
In 1), the expansion means (22) is constituted by the second fixed scroll (4) and the lower half of the orbiting scroll (5).
上記各固定スクロール（３），（４）は、平板状に形成
された基板（31），（41）の前面（第１固定スクロール
（３）では下面、第２固定スクロール（４）では上面）
に渦巻状（インボリュート曲線）の第１固定ラップ（3
2）及び第２固定ラップ（42）が立設されて形成されて
いる。そして、上記各基板（31），（41）はケーシング
（２）の上面板及び下面板を兼用し、また、第１固定ラ
ップ（32）と第２固定ラップ（42）とは、同一方向視に
おいて、逆方向に巻回しており、上記各固定スクロール
（３），（４）は所定間隔を存して前面を互いに対面さ
せて上下に並設されている。The fixed scrolls (3) and (4) are front surfaces of the substrates (31) and (41) formed in a flat plate shape (the lower surface of the first fixed scroll (3) and the upper surface of the second fixed scroll (4)).
Spiral-shaped (involute curve) first fixed wrap (3
2) and the second fixed wrap (42) are formed upright. The substrates (31) and (41) also serve as the upper plate and the lower plate of the casing (2), and the first fixed wrap (32) and the second fixed wrap (42) are viewed in the same direction. In the above, the fixed scrolls (3) and (4) are wound in the opposite direction, and are vertically arranged side by side with their front faces facing each other at a predetermined interval.
上記可動スクロール（５）は、円板状に形成された基板
（51）の両面（上面及び下面）に渦巻状（インボリュー
ト曲線）の第１可動ラップ（52）と第２可動ラップ（5
3）とが立設されて両歯スクロールに形成され、該可動
スクロール（５）は基板（51）が上記両固定スクロール
（３），（４）における各ラップ（32），（42）の先端
間に位置して両固定スクロール（３），（５）間並設さ
れている。そして、上記第１可動ラップ（52）と第２可
動ラップ（53）とは、同一方向視において、逆方向に巻
回しており、該第１可動ラップ（52）と第１固定ラップ
（32）とが、また、上記第２可動ラップ（53）と第２固
定ラップ（42）とがそれぞれ噛合されると共に、該各ラ
ップ（32），（42），（52），（53）は先端面が相対抗
する各基板（31），（41），（51）に接するように設け
られている。更に、上記各ラップ（32），（42），（5
2），（53）は噛合する各ラップ（32），（52）及び（4
2），（53）間において側面にて多点接触し、上記第１
固定スクロール（３）と公転スクロール（５）との基板
（31），（51）間には両ラップ（32），（52）によって
圧縮手段（21）の圧縮室（23）が形成される一方、上記
第２固定スクロール（４）と公転スクロール（５）との
基板（41），（51）間には両ラップ（42），（53）によ
って膨張手段（22）の膨張室（24）が形成されている。The movable scroll (5) includes a first movable wrap (52) and a second movable wrap (5) that are spiral (involute curve) on both surfaces (upper surface and lower surface) of a disk-shaped substrate (51).
And 3) are formed upright to form a double-toothed scroll, and the movable scroll (5) has a base plate (51) with tips of the wraps (32) and (42) in the fixed scrolls (3) and (4). The fixed scrolls (3) and (5) are located side by side and arranged side by side. The first movable wrap (52) and the second movable wrap (53) are wound in opposite directions when viewed in the same direction, and the first movable wrap (52) and the first fixed wrap (32). In addition, the second movable wrap (53) and the second fixed wrap (42) are meshed with each other, and the wraps (32), (42), (52), (53) have distal end surfaces. Are provided so as to be in contact with the respective substrates (31), (41) and (51) which face each other. Further, each of the laps (32), (42), (5
2) and (53) are meshing wraps (32), (52) and (4)
Between the 2) and (53), multiple points contact on the side surface,
A compression chamber (23) of the compression means (21) is formed between the fixed scroll (3) and the revolution scroll (5) between the substrates (31) and (51) by the wraps (32) and (52). The expansion chamber (24) of the expansion means (22) is provided between the base plates (41) and (51) of the second fixed scroll (4) and the revolution scroll (5) by the wraps (42) and (53). Has been formed.
また、上記可動スクロール（５）は支持手段（６）によ
ってケーシング（２）に支持されており、該支持手段
（６）は２つのクランクシャフト（61），（61）と２つ
の支持シャフト（62），（62）とがケーシング（２）の
４つの隅角部に対角線上に位置して設けられ、該各シャ
フト（61），（62）に可動スクロール（５）の基板（5
1）が連結されて構成されている。上記各シャフト（6
1），（62）は、第３図にも示すように、ほぼ中央部が
コ字状に屈折されて偏心軸部（63），（64）が形成され
て構成される一方、上記ケーシング（２）の上面板及び
下面板を形成する各固定スクロール（３），（４）の基
板（31），（41）には支持用ボス（33），（43）が形成
され、上記各シャフト（61），（62）の上部及び下部が
ボス（33），（43）に軸受（65），（65），…を介して
上下方向に回転自在に嵌挿支持されている。そして、上
記偏心軸部（63），（64）には可動スクロール（５）の
基板（51）に形成された４つのフランジ（54），（5
4），…が軸受（65），（65），…を介して回転自在に
連結され、上記可動スクロール（５）は該可動スクロー
ル（５）の中心が両固定スクロール（３），（４）の中
心より偏心すると共に、該可動スクロール（５）が自転
することなく両固定スクロール（３），（４）に公転の
み行うように支持されている。The movable scroll (5) is supported on the casing (2) by a supporting means (6), and the supporting means (6) has two crankshafts (61), (61) and two supporting shafts (62). ), (62) are provided on four corners of the casing (2) diagonally, and the shaft (61), (62) has a base plate (5) for the movable scroll (5).
1) are connected and configured. Each shaft (6
As shown in FIG. 3, 1) and (62) are constructed by bending the substantially central portion in a U shape to form eccentric shaft portions (63) and (64), while the casing ( Supporting bosses (33) and (43) are formed on the base plates (31) and (41) of the fixed scrolls (3) and (4) that form the upper surface plate and the lower surface plate of (2), respectively. The upper and lower parts of 61) and (62) are fitted and supported by the bosses (33) and (43) via bearings (65), (65), ... The eccentric shaft portions (63) and (64) have four flanges (54) and (5) formed on the base plate (51) of the movable scroll (5).
, 4 are rotatably connected via bearings (65), (65) ,, and the movable scroll (5) has a center of the movable scroll (5) both fixed scrolls (3), (4). In addition to being eccentric from the center, the movable scroll (5) is supported by both fixed scrolls (3) and (4) so as to only revolve without rotating.
更に、上記クランクシャフト（61）の下端部はケーシン
グ（２）外に延長され、該クランクシャフト（61）の下
部には駆動手段であるモータ（７）が取付けられてい
る。該モータ（７）のロータ（71）はクランクシャフト
（61）に取付けられる一方、ステータ（72）はモータケ
ース（73）に取付けられ、該モータケース（73）はケー
シング（２）の下面に固定され、上記モータ（７）は可
動スクロール（５）を公転駆動するように構成されてい
る。Further, the lower end of the crankshaft (61) is extended to the outside of the casing (2), and a motor (7) as a driving means is attached to the lower portion of the crankshaft (61). The rotor (71) of the motor (7) is attached to the crankshaft (61), while the stator (72) is attached to the motor case (73), and the motor case (73) is fixed to the lower surface of the casing (2). The motor (7) is configured to revolve the movable scroll (5).
一方、上記ケーシング（２）内には、第１固定スクロー
ル（３）と公転スクロール（５）との基板（31），（5
1）間及び第２固定スクロール（４）と公転スクロール
（５）との基板（41），（52）間に円筒状の隔壁（2a）
が各ラップ（32），（42），…の外側に位置して設けら
れ、該隔壁（2a）が圧縮手段（21）及び膨張手段（22）
の外周壁を形成している。そして、該圧縮手段（21）に
は吸込口（25）がケーシグ（２）の側面から隔壁（2a）
の内面に亘って形成されると共に、吐出口（26）が第１
固定スクロール（３）の基板（31）の中央部に形成され
ている。また、上記膨張手段（22）には吸込口（27）が
第２固定スクロール（４）の基板（41）の中央部に形成
されると共に、吐出口（28）がケーシング（２）の側面
から隔壁（2a）の内面に亘って形成されている。On the other hand, in the casing (2), the base plates (31), (5) of the first fixed scroll (3) and the revolution scroll (5) are provided.
Cylindrical partition wall (2a) between the base plates (41) and (52) between the first fixed scroll (4) and the orbiting scroll (5).
Are provided outside each of the wraps (32), (42), ... And the partition wall (2a) is provided with a compression means (21) and an expansion means (22).
Forming the outer peripheral wall of the. The compression means (21) has a suction port (25) from the side surface of the casing (2) to the partition wall (2a).
The discharge port (26) is formed on the inner surface of the
It is formed in the central portion of the base plate (31) of the fixed scroll (3). The expansion means (22) has a suction port (27) formed in the center of the base plate (41) of the second fixed scroll (4), and a discharge port (28) from the side surface of the casing (2). It is formed over the inner surface of the partition wall (2a).
更に、上記圧縮手段（21）の吸込口（25）及び膨張手段
（22）の吐出口（28）は室内に連通される一方、該圧縮
手段（21）の吐出口（26）及び膨張手段（22）の吸込口
（27）には上記エアー配管（13），（13）の一端が接続
されており、該各エアー配管（13），（13）の他端が上
記熱交換器（12）に接続されている。Further, the suction port (25) of the compression means (21) and the discharge port (28) of the expansion means (22) are communicated with the inside of the room, while the discharge port (26) and the expansion means (of the compression means (21) ( One end of each of the air pipes (13) and (13) is connected to the suction port (27) of 22), and the other end of each of the air pipes (13) and (13) is connected to the heat exchanger (12). It is connected to the.
次に、この空気調和装置（１）の空調動作について説明
する。Next, the air conditioning operation of this air conditioner (1) will be described.
そこで、先ず、スクロール型流体装置（11）の圧縮及び
膨張動作について第４図及び第５図に基づき説明する。Therefore, first, the compression and expansion operations of the scroll type fluid device (11) will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
該スクロール型流体装置（11）の両モータ（７），
（７）を駆動すると、クランクシャフト（61），（61）
が回転し、可動スクロール（５）は支持手段（６）によ
って自転が阻止されつつ、両固定スクロール（３），
（４）の中心を中心として該両固定スクロール（３），
（４）に対して公転運動のみを行うことになる。Both motors (7) of the scroll type fluid device (11),
When driving (7), crankshafts (61), (61)
And the movable scroll (5) is prevented from rotating by the support means (6), while the fixed scroll (3),
With the center of (4) as the center, the fixed scrolls (3),
Only the orbital movement is performed for (4).
この可動スクロール（５）の公転により、圧縮手段（2
1）においては、第４図（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ）に示すように、第１可動ラップ（52）が右回転
し、両ラップ（32），（52）の外周端（巻終り端）より
圧縮室（23）が形成され、該圧縮室（23）が中央部（巻
始め端）に向って渦巻状に移動しつつ収縮し、上記両ラ
ップ（32），（52）の内周端（巻始め端）より吐出口
（26）に連通する。The orbit of the orbiting scroll (5) causes the compression means (2
In 1), Fig. 4 (a), (b), (c),
As shown in (d), the first movable wrap (52) rotates to the right, and the compression chamber (23) is formed from the outer peripheral ends (winding end) of both wraps (32) and (52). The (23) contracts while moving in a spiral shape toward the central part (winding start end), and communicates with the discharge port (26) from the inner peripheral ends (winding start ends) of the both wraps (32) and (52). To do.
一方、同時に膨張手段（22）においては、第５図
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、第１可
動ラップ（53）は左回転し、両ラップ（42），（53）の
内周端（巻始め端）より膨張室（24）が形成され、該膨
張室（24）が外側（巻終り端）に向って渦巻状に移動し
つつ膨張し、上記両ラップ（42），（53）の外周端（巻
終り端）より吐出口（28）に連通する。On the other hand, at the same time, in the expansion means (22), as shown in FIGS. 5 (a), (b), (c), and (d), the first movable wrap (53) rotates counterclockwise and both wraps (42). ), (53), the expansion chamber (24) is formed from the inner peripheral end (winding end), and the expansion chamber (24) expands while moving spirally toward the outside (winding end), The wraps (42) and (53) communicate with the discharge port (28) from the outer peripheral ends (winding end ends).
このスクロール型流体装置（11）の圧縮及び膨張動作に
基づき空調動作を説明する。The air conditioning operation will be described based on the compression and expansion operations of the scroll type fluid device (11).
先ず、室内空気は圧縮手段（21）の駆動によって吸込口
（25）よりケーシング（２）内に流入して両ラップ（3
2），（52）の外側より圧縮室（23）に流入する。そし
て、上記室内空気は圧縮室（23）内で圧縮されて高温高
圧空気となり、吐出口（26）より吐出してエアー配管
（13）を流れ、熱交換器（12）に流入する。First, the indoor air flows into the casing (2) through the suction port (25) by the driving of the compression means (21), and both wraps (3)
2) Flows into the compression chamber (23) from the outside of (52). Then, the indoor air is compressed in the compression chamber (23) to become high-temperature high-pressure air, discharged from the discharge port (26), flows through the air pipe (13), and flows into the heat exchanger (12).
その後、上記高温高圧空気は熱交換器（12）で外気等と
熱交換して冷却され、低温高圧空気となる。続いて、こ
の低温高圧空気はエアー配管（13）を流れて膨張手段
（22）に導かれ、吸込口（27）よりケーシング内に流入
して両ラップ（42），（53）の中央部より膨張室（24）
に流入する。そして、上記低温高圧空気は膨張室（24）
内で膨張して低温低圧空気となり、吐出口（28）より空
調空気として吹出される。Then, the high-temperature high-pressure air is cooled by exchanging heat with the outside air or the like in the heat exchanger (12) to become low-temperature high-pressure air. Then, this low-temperature high-pressure air flows through the air pipe (13), is guided to the expansion means (22), flows into the casing through the suction port (27), and enters from the central portion of both wraps (42), (53). Expansion chamber (24)
Flow into. The low temperature high pressure air is expanded in the expansion chamber (24).
It expands inside and becomes low temperature low pressure air, and is blown out as conditioned air from the discharge port (28).
このエアーサイクルを繰り返して室内を空気調和する。The air cycle is conditioned by repeating this air cycle.
従って、このスクロール型流体装置（11）によれば、可
動スクロール（５）の片側に圧縮手段（21）を、他の片
側に膨張手段（22）を構成するようにしたために、可動
スクロール（５）のスラスト方向力（上下方向の力）が
バランスすることになり、各ラップ（32），（42），
（52），（53）の基板（31），（41），（51）に対する
押圧力を著しく軽減することができるので、各ラップ
（32），（42），…の摺接力が小さくなり、先端部の摩
耗を小さくすることができる。Therefore, according to this scroll type fluid device (11), since the compression means (21) is configured on one side of the movable scroll (5) and the expansion means (22) is configured on the other side, the movable scroll (5) is formed. ) The thrust direction force (vertical force) is balanced, and each lap (32), (42),
Since the pressing force of (52), (53) on the substrates (31), (41), (51) can be significantly reduced, the sliding contact force of each lap (32), (42), ... Wear on the tip can be reduced.
更に、上記公転スクロール（５）のスラスト方向力がバ
ランスすることにより、摩擦損失が少なく、また、メン
テナンスを長期間不要にすることができる一方、騒音及
び振動を低減することができる他、連続吐出であるの
で、過圧縮などの影響が少なく、コンパクトで高速運転
を可能にすることができる。更にまた、上記膨張手段
（22）で駆動力を回収することができることから、モー
タ（７）の容量を小さくすることができ、省エネルギー
化を図ることができる。Further, by balancing the thrust direction forces of the orbiting scroll (5), friction loss is small and maintenance can be made unnecessary for a long period of time, while noise and vibration can be reduced and continuous discharge is possible. Therefore, the influence of over-compression or the like is small, and compact and high-speed operation can be enabled. Furthermore, since the driving force can be recovered by the expansion means (22), the capacity of the motor (7) can be reduced and energy saving can be achieved.
更に一方、上記空気調和装置（１）によれば、上述した
スクロール型流体装置（11）を用いているので、少ない
メンテナンスで空調動作を連続して行うことができるこ
とから、冷媒を用いない冷凍サイクルで快適な空調を行
うことができる。On the other hand, according to the air conditioner (1), since the scroll type fluid device (11) described above is used, the air conditioning operation can be continuously performed with less maintenance. Therefore, the refrigeration cycle using no refrigerant. It can provide comfortable air conditioning.
尚、本実施例においてはエアーサイクル式の空気調和装
置（１）について説明したが、本発明のスクロール型流
体装置（11）は他の装置に適用してもよい。Although the air cycle type air conditioner (1) has been described in the present embodiment, the scroll fluid device (11) of the present invention may be applied to other devices.
また、本実施例の空気調和装置（１）は室内空気を直接
に吸込み、室内に直接吹出すようにしたが、圧縮手段
（21）の吸込口（25）及び膨張手段（22）の吐出口（2
8）を室内熱交換器などに接続して２次空気などを冷却
するようにしてもよい。Further, although the air conditioner (1) of the present embodiment is designed to directly suck indoor air and blow it directly into the room, the suction port (25) of the compression means (21) and the discharge port of the expansion means (22). (2
8) may be connected to an indoor heat exchanger or the like to cool the secondary air or the like.
また、支持手段（６）は実施例のものに限られず、可動
スクロール（５）を偏心させ且つ自転しないように支持
するものであればよい。Further, the supporting means (6) is not limited to that of the embodiment, but may be any means as long as it supports the movable scroll (5) in an eccentric manner so as not to rotate.
また、駆動手段は２つのモータ（７），（７）を用いた
が、１つのモータ（７）を用い、他のクランクシャフト
（61）にはベルト等で連結するようにしてもよい。Further, although the two motors (7) and (7) are used as the driving means, one motor (7) may be used and the other crankshaft (61) may be connected by a belt or the like.
図面は本発明の一実施例を示しており、第１図はスクロ
ール型流体装置を断面にして示す空気調和装置の構成
図、第２図はスクロール型流体装置の断面平面図、第３
図は支持シャフトを示す断面側面図である。第４図
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は圧縮手段の圧縮動作
を示す説明図、第５図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）
は膨張手段の膨張動作を示す説明図である。 （１）…空気調和装置 （２）…ケーシング （３），（４）…固定スクロール （５）…可動スクロール （６）…支持手段 （７）…モータ （11）…スクロール型流体装置 （12）…熱交換器 （13）…エアー配管 （21）…圧縮手段 （22）…膨張手段 （25），（27）…吸込口 （26），（28）…吐出口 （31），（41），（51）…基板 （32），（42），（52），（53）…ラップThe drawings show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a configuration diagram of an air conditioner showing a scroll type fluid device in section, FIG. 2 is a cross-sectional plan view of the scroll type fluid device, and FIG.
The figure is a cross-sectional side view showing a support shaft. 4 (a), (b), (c) and (d) are explanatory views showing the compression operation of the compression means, and FIGS. 5 (a), (b), (c) and (d).
FIG. 7 is an explanatory view showing an expanding operation of the expanding means. (1) ... Air conditioner (2) ... Casing (3), (4) ... Fixed scroll (5) ... Movable scroll (6) ... Support means (7) ... Motor (11) ... Scroll type fluid device (12) … Heat exchanger (13)… Air piping (21)… Compression means (22)… Expansion means (25), (27)… Suction ports (26), (28)… Discharge ports (31), (41), (51) ... Substrate (32), (42), (52), (53) ... Wrap
Claims (2)
プ（32）が立設されて成る第１固定スクロール（３）と
基板（41）の前面に渦巻状の第２固定ラップ（42）が立
設されて成る第２固定スクロール（４）とが所定間隔を
存して互いに前面を対面させて並設される一方、基板
（51）の両面に渦巻状の第１可動ラップ（52）と第２可
動ラップ（53）とが立設されて成る可動スクロール
（５）が上記両固定スクロール（３），（４）間に第１
可動ラップ（52）を第１固定ラップ（32）に、第２可動
ラップ（53）を第２固定ラップ（42）にそれぞれ噛合し
て並設され、 上記可動スクロール（５）の中心が両固定スクロール
（３），（４）の中心より偏心し且つ可動スクロール
（５）が自転することなく公転するように該可動スクロ
ール（５）を支持する支持手段（６）が設けられると共
に、上記可動スクロール（５）を公転駆動させる駆動手
段（７）が設けられ、 上記第１固定スクロール（３）と可動スクロール（５）
との間には、両ラップ（32），（52）の外側に吸込口
（25）が、中央部に吐出口（26）がそれぞれ開口されて
該吸込口（25）より流入した流体を両ラップ（32），
（52）間で圧縮する圧縮手段（21）が構成される一方、 上記第２固定スクロール（４）と可動スクロール（５）
との間には、両ラップ（42），（53）の中央部に吸込口
（27）が、外側に吐出口（28）がそれぞれ開口されて該
吸込口（27）より流入した流体を両ラップ（42），（5
3）間で膨張させる膨張手段（22）が構成されているこ
とを特徴とするスクロール型流体装置。1. A first fixed scroll (3) comprising a first spiral fixed wrap (32) provided upright on the front surface of a substrate (31) and a second spiral fixed wrap on the front surface of the substrate (41). The second fixed scroll (4) in which (42) is erected is arranged side by side with the front face thereof facing each other at a predetermined interval, while the spiral first movable wrap is formed on both sides of the substrate (51). The movable scroll (5) formed by vertically arranging the (52) and the second movable wrap (53) is the first between the fixed scrolls (3) and (4).
The movable wrap (52) is meshed with the first fixed wrap (32) and the second movable wrap (53) is meshed with the second fixed wrap (42), respectively, and the centers of the movable scroll (5) are fixed on both sides. Supporting means (6) for supporting the movable scroll (5) is provided so as to be eccentric from the centers of the scrolls (3), (4) and revolve the movable scroll (5) without rotating, and the movable scroll is provided. A drive means (7) for orbitally driving (5) is provided, and the first fixed scroll (3) and the movable scroll (5) are provided.
Between the two wraps (32) and (52), the suction port (25) is opened outside, and the discharge port (26) is opened in the central part. Wrap (32),
While the compression means (21) for compressing between the (52) is configured, the second fixed scroll (4) and the movable scroll (5) are provided.
Between the two wraps (42) and (53), a suction port (27) is opened in the central portion, and a discharge port (28) is opened outside, so that the fluid flowing in through the suction port (27) is discharged to both sides. Wrap (42), (5
A scroll type fluid device characterized in that expansion means (22) for expanding between 3) is constituted.
における圧縮手段（21）の吸込口（25）及び膨張手段
（22）の吐出口（28）がそれぞれ室内に連通される一
方、圧縮手段（21）の吐出口（26）及び膨張手段（22）
の吸込口（27）にそれぞれエアー配管（13），（13）の
一端が接続され、該両エアー配管（13），（13）の他端
がそれぞれ熱交換器（12）に接続されていることを特徴
とする空気調和装置。2. The scroll type fluid device according to claim 1, wherein the suction port (25) of the compression means (21) and the discharge port (28) of the expansion means (22) are respectively communicated with the inside of the chamber, and compressed. Discharge port (26) of the means (21) and expansion means (22)
To the suction port (27) of the air pipes (13) and (13), respectively, and the other ends of the air pipes (13) and (13) are connected to the heat exchanger (12). An air conditioner characterized by the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1197154A JPH0737857B2 (en) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | Scroll type fluid device and air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1197154A JPH0737857B2 (en) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | Scroll type fluid device and air conditioner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0359355A JPH0359355A (en) | 1991-03-14 |
| JPH0737857B2 true JPH0737857B2 (en) | 1995-04-26 |
Family
ID=16369667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1197154A Expired - Fee Related JPH0737857B2 (en) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | Scroll type fluid device and air conditioner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737857B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005080756A1 (en) * | 2004-02-20 | 2005-09-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Brayton cycle device and exhaust heat energy recovery device for internal combustion engine |
| WO2006103821A1 (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Scroll expander |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5228309A (en) * | 1992-09-02 | 1993-07-20 | Arthur D. Little, Inc. | Portable self-contained power and cooling system |
| US6193487B1 (en) * | 1998-10-13 | 2001-02-27 | Mind Tech Corporation | Scroll-type fluid displacement device for vacuum pump application |
| US6464467B2 (en) * | 2000-03-31 | 2002-10-15 | Battelle Memorial Institute | Involute spiral wrap device |
| ES2524982T3 (en) * | 2006-09-28 | 2014-12-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Snail Type Expansion Machine |
| KR101672365B1 (en) * | 2015-07-17 | 2016-11-04 | 전남과학대학교 산학협력단 | A Neck-pillow |
| JP7096961B2 (en) * | 2020-06-11 | 2022-07-07 | 有限会社スクロール技研 | Waste heat recovery system and compound scroll fluid machine used for it |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP1197154A patent/JPH0737857B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005080756A1 (en) * | 2004-02-20 | 2005-09-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Brayton cycle device and exhaust heat energy recovery device for internal combustion engine |
| WO2006103821A1 (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Scroll expander |
| JPWO2006103821A1 (en) * | 2005-03-29 | 2008-09-04 | 三菱電機株式会社 | Scroll expander |
| JP4584306B2 (en) * | 2005-03-29 | 2010-11-17 | 三菱電機株式会社 | Scroll expander |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0359355A (en) | 1991-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3296205B2 (en) | Oil-free scroll compressor and its cooling system | |
| JPH04272403A (en) | Concurrent rotation type scroll device equipped with optimum coupling | |
| US20150361983A1 (en) | Compressor bearing and unloader assembly | |
| WO2006103821A1 (en) | Scroll expander | |
| JPH0737857B2 (en) | Scroll type fluid device and air conditioner | |
| CN107893757A (en) | The control method of screw compressor, air conditioner and screw compressor | |
| JP3369977B2 (en) | Air cycle type cooling device and scroll fluid machine | |
| JPH04121474A (en) | Scroll type compressor | |
| JP3924834B2 (en) | Positive displacement fluid machinery | |
| JP3291844B2 (en) | Scroll type fluid machine | |
| JPH11190287A (en) | Scroll type fluid machine | |
| JPH09195959A (en) | Scroll compressor | |
| KR101176452B1 (en) | Refrigerating cycle | |
| JP3416534B2 (en) | Scroll fluid machine | |
| JPS6229602B2 (en) | ||
| JP2971652B2 (en) | Scroll type fluid machine | |
| JP2864633B2 (en) | Scroll type fluid device | |
| JP4154737B2 (en) | Positive displacement fluid machinery | |
| JPH0778390B2 (en) | Rotary fluid machinery | |
| JP3170142B2 (en) | Scroll type fluid machine | |
| JPH1137065A (en) | Displacement type fluid machine | |
| JP2541335B2 (en) | Scroll type fluid device | |
| JP2985705B2 (en) | Scroll compressor | |
| US5065550A (en) | Lapping of involute spiral scroll element | |
| JPH0521195U (en) | Scroll fluid machinery |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080426 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090426 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |