JPS58110887A - スクロ−ル流体機械 - Google Patents

スクロ−ル流体機械

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JPS58110887A
JPS58110887A JP20920681A JP20920681A JPS58110887A JP S58110887 A JPS58110887 A JP S58110887A JP 20920681 A JP20920681 A JP 20920681A JP 20920681 A JP20920681 A JP 20920681A JP S58110887 A JPS58110887 A JP S58110887A
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drive shaft
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JP20920681A
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JPH022477B2 (ja
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Shigeru Machida
茂 町田
Kenji Tojo
健司 東條
Masato Ikegawa
正人 池川
Naoki Maeda
前田 直起
Nobukatsu Arai
信勝 荒井
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F01C1/0207Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F01C1/0215Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • 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
    • F04C2230/00Manufacture
    • F04C2230/60Assembly methods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00Manufacture
    • F05B2230/60Assembly methods

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、冷凍用、空調用、空気用、一般ガス用の圧縮
機、膨張機およびポンプなどに用いられるスクロール流
体機械に関する。
第1図、第2図にスクロール流体機械の代表例として、
スクロール圧縮機を示す。
このスクロール圧縮機は、固定のフレーム1、ハウジン
グ室2、固定スクロール3および旋回スクロール4とを
備えている。
前記固定スクロール3は、端板5、ラップ7および環状
の周縁部9とを有し、該周縁部9t−介して前記フレー
ム1に固定されている。前記端板5にはガスの吸入孔1
1と吐出孔12とが設けられている。前記ラップ7は、
インボリュート′またはこれと類似する曲線の渦巻状に
形成されておシ、ラップ7の内部にはガスの圧縮室13
が形成されている。前記フレームlと固定スクロール3
0周縁部9間には環状の間隙である支持部lOが形成さ
れている。
前記スクロール4は、端板6およびラップ8とを有して
いる。そして、前記旋回スクロール4は前記ハウジング
室2内に配置され、かつ端板6の外縁部を前記フレーム
lと固定スクロール30周縁部9間に形成された支持部
lOに挾み込んで支持されている。また、旋回スクロー
ル4は端板6の背部に設けられた軸受部15を介して、
回転駆動源(図示せず)に駆動連結された主軸16の軸
芯に対して偏心位置1に設けられた駆動軸17に連結さ
れている。さらに、旋回スクロール4はフレーム1と端
板6間に設けられたオルダム継手18を介して自転しな
いように取シ付けられている。前記ラップ8は、固定ス
クロール3のラップ7と同じ渦巻状に形成されてお)、
その内部にはガスの圧縮室14が形成されている。また
、前記層板6にはガス圧趨時に、圧縮室14からハウジ
ング室2にガス圧を与えるガス通孔19が設けられてい
る。
前記固定スクロール3と旋回スクロール4とは。
ラップ7.8同士をかみ合わせて設置され、旋回スクロ
ール4は固定スクロール3の中心の回夛に旋回運動する
ように構成されている。
そして、このスクロール圧縮機では、主軸16が回転駆
動されると、駆動軸17を゛介し゛て旋回スクロール4
が偏心回転され、固定スクロール3の中心の回シに旋回
運動する。
前記旋回スクロール4の旋回運動に伴い、吸入孔11を
通じて固定スクロール3のラップ7内にガスが吸引され
、そのガスは固定スクロール3のラップ7と旋回スクロ
ール4のラップ8の内部に形成され九圧縮室13.14
で逐次圧縮され、圧縮ガスは固定スクロール3の中心部
に設けられた吐出孔12を通って排出される。
前記ガスの圧縮過程で、ガスの圧力が高くなると固定ス
クロール3と旋回スクロール4とを引き離そうとする力
が生ずるが、ハウジング2内にガス通孔19t−通じて
ガス圧が導入され、旋回スクロール4の背部にガス圧が
与えら扛るので、前記引き離そうとする力に対抗するこ
とができる。
ところで、圧縮機の運転中は前述のごとく旋回スクロー
ル4の背部にガス圧を与えることによって、固定スクロ
ール30ラツプ7の先端と旋回スクロール4の端板6間
、および旋回スクロール40ラツプ8の先端と固定スク
ロール3の端板5間のシールを保持することができる。
しかし、圧縮機の停止中は旋回スクロール1は自重によ
シ降下し、固定スクロール3から離脱した状態になる。
し友がって、圧縮機の起動時にも安定した性能をうるに
は、フレーム1と固定スクロール3の環状の周縁部9間
に形成された支持部10と、これに支持され次旋回スク
ロール4の端板6との隙間を可及的に小さくする必要が
める。
また、圧縮機の運転中には第3図に示されるように1ガ
ス圧によるサイドフォースFaが働き、旋回スクロール
4の駆動軸17の作用点の違いから旋回スクロール4に
転覆モーメントMが作用し、この転覆モーメン)Mは旋
回運動時の異常現象の原因の一つとなシうる。したがつ
く、前記支持部IOと旋回スクロール4の端板6間の隙
間を大きくすると、旋回スフミール4と駆動軸17とを
連結している軸受部15で転覆モーメン)Mに対抗しな
ければならない。しかし、前記軸受部15で転覆モーメ
ン)Mを受は止めるようにしたときは、軸受部15と駆
動軸17間に片当たシラ生じ、これらの部材の機能を損
う問題がろシ、さらには、オルダム継手18に過大な力
が作用し、オルダム継手18が故障を起こす問題もある
本発明の目的は、旋回スクロールの駆動軸と軸受部との
片当71による損傷およびオルダム継手の故障を防止で
き、かつ旋回スクロールの運動の安定化を図ることがで
き、しかも効率の向上を図シうるスクロール流体機械を
提供するにある。
本発明の特徴は、旋回スクロールの、駆動軸に対する傾
斜角に対して、駆動軸と直交する平面に対する傾斜角を
小嘔くなしうるように構成したところにアシ、この構成
によシ前記目的を全て達成することができたものである
以下、本発明の一実施例を第3図および第4図によシ説
明する。
本発明は、旋回スクロール4の駆動軸17に対する傾斜
角αに対して、前記駆動軸17と直交する平面に対する
傾斜角θを小さくなしうるように構成されている。
前記旋回スクロール4の駆動軸17に対する傾斜角αと
、駆動軸17と直交する平面に対する傾斜角θとは、各
部材の諸元と次のような関係にある。
いま、ガス圧縮に伴うサイドフォースFoを集中荷重と
みなして考察すると、その作用点は旋回スクロール4の
ラップ8の高さhの中央となる。
−万、旋回スクロール4の支持の支点Oc#′i駆動軸
17の中央に位置する。その結果、作用点の違いtから
旋回スクロール4には次式で求められる転覆モーメン)
Mが作用する。
M= Fa  ・t この転機モーメン)Mが働いて、旋回スクロール4が傾
いた場合に、これを旋回スクロール4の端板6の面での
み受は止めるようにするためには、次のような関係に構
成すればよい。
すなわち、旋回スクロール4の軸受部15と駆動617
との直径方向の間隙tcs軸受部15の長さt−d、旋
回スクロール4の最外径を2R,lj状の間隙である支
持部1oと旋回スクロール4の端板6間の間隙をδとす
るとき、 d = (、、−1− ここでθ≦αとすると、 したがって、 a≦2R・− つtb、支持部1oと旋、回スクロール4の端板6間の
間隙aの値を2R−c/d 以下の値とすることによシ
、旋回スクロール4は圧縮機の運転中、安定した機能を
保つことができる。
tた、前記間隙δが微小であることから、圧縮機停止時
における旋回スフルール4の固定スクロール3からの離
脱量が微小となシ、圧縮機起動時に、固定スクロール3
から旋回スクロール4が離れていても、不十分とはいえ
起動当初から圧縮作用を営むことができ、吐出圧力釜上
昇させることができる。圧縮作用が進んでガス圧が高く
なると、ガス通孔19からハウジング室2にガスの吸入
圧よシも高いガス圧が印加され、旋回スクロール4は固
定スクロール3側に押圧され、両者が密着されて十分な
圧縮機能を発揮する。
本発明を空調用の圧縮機に適用した場合には、吸入管へ
の液パツクや除霜運転などによシ生ずる大きな負荷変動
に対しても、旋回スクロール4は固定スクロール3から
大きく離脱せず、支持部10内に適正に支持されかつ案
内される。さらに好適なことには、大きな液バツクが発
生しても、旋回スクロール4が前記間隙δの範囲で微小
量だけ固定スクロール3から離れることから、液圧縮と
いう最悪の事態にも十分対応することができる。
第5図は本発明を適用した空調用の圧縮機の運転パター
ンの一例を示すもので、運転状態から停止させ、ついで
一定時間停止させたのち再起動させた状態を示す。この
第5図中、背圧圧力Pbとはハウジング室2内の圧力で
ある。
従来の圧縮機では、起動直後の吐出圧力は急激に上昇し
、その負荷が過大になるのに対し、本発明を適用した圧
縮機によれに、徐々に圧縮するメカニズムが働くため、
第5図から分かるように吐出圧力の異常を起こすことが
なく、起動負荷を大幅に軽減することができる。
なお、本発明は前述の圧縮機に限らず、膨張機。
ポンプ等に用いられるスクロール流体機械全般に適用す
ることができる。
本発明は、以上説明した構成1作用のもので、本発明に
よれば旋回スクロールの駆動軸に対する傾斜角に対して
、駆動軸と直交する平面に対する傾斜角が小さくなるよ
うに構成しているので、旋回スクロールを適正に支持し
かつ案内することができる結果、次の効果がある。
■ 旋回スクロールの軸受部と駆動軸との片当九シを防
止でき、したがってこれらの部材の損傷を防ぐことがで
きる。
■ オルダム継手に過大圧力が加わらず、片当たシも発
生しないので、長期間にわたってオルダム継手の機能を
維持できる。
■ 旋回スクロールの運動の安定化を図ることができる
■ 起動負荷を軽減できるので、効率を大幅に向上する
ことが可能である。
【図面の簡単な説明】
、第1図はスクロール流体機械としての圧縮機の一部拡
大縦断正面図、第2図は固定スクロールと旋回スクロー
ルとの組み合わせ状態を示す平面図、第3図は旋回スク
ロールとその回シの部材との諸元の説明図、第4図は本
発明の要部の拡大説明図、第5図は本発明を適用し几空
調用の圧縮機の運転パターンと圧力との関係を示す線図
である。 1・・・固定のフレーム、2・・・ハウジング室、3・
・・固定スクロール、4・・・旋回スクロール、5.6
・・・固定、旋回スクロールの端板、7I訃・・同ラッ
プ、9・・・固定スクロールの端板の周縁部、10・・
・環状の間隙である支持部、15・・・旋回スクロール
の軸受部、17・・・同駆動軸、18・・・オルダム継
手、C・・・軸受部と駆動軸間の直径方向の間隙、d・
・・軸受部の長さ、2R・・・旋回スクロールの最外径
、α・・・旋回スクロールの駆動軸に対する傾斜角、θ
・・・旋回スクロールの駆動軸と直交する平面に対する
傾斜角、δ・・・支持部と旋回スクロールの端板間の間
隙。 ¥31図 3 嘉2図 第3図 第 4 図 亮 5 図 507一

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 固定のフレームに環状の周縁部を介して固定スクロール
    を固定し、前記フレームと固定スクロールの環状の周縁
    部間に形成され7’jm状の間隙である支持部に、旋回
    スクロールの端板の外縁部を挾み込んで支持し、主軸の
    軸芯に対して偏心位置に設けられた駆動軸に、軸受部を
    介して旋回スクロールの端板を連結するとともに、固定
    スクロールの中心の回9に前記旋回スクロールを旋回さ
    せ、流体の移送、ガスの圧縮tたは膨張を掌るスクロー
    ル流体機械において、前記旋回スクロールの、前記駆動
    軸に対する傾斜角に対して、前記駆動軸と直焚する平面
    に対する傾斜角を小さくなしうるように構成したことを
    特徴とするスクロール流体機械。
JP20920681A 1981-12-25 1981-12-25 スクロ−ル流体機械 Granted JPS58110887A (ja)

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JP20920681A JPS58110887A (ja) 1981-12-25 1981-12-25 スクロ−ル流体機械

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JP20920681A JPS58110887A (ja) 1981-12-25 1981-12-25 スクロ−ル流体機械

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Publication Number Publication Date
JPS58110887A true JPS58110887A (ja) 1983-07-01
JPH022477B2 JPH022477B2 (ja) 1990-01-18

Family

ID=16569105

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JPH022477B2 (ja) 1990-01-18

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