JPS60135691A - Scroll hydraulic machine - Google Patents
Scroll hydraulic machineInfo
- Publication number
- JPS60135691A JPS60135691A JP24193983A JP24193983A JPS60135691A JP S60135691 A JPS60135691 A JP S60135691A JP 24193983 A JP24193983 A JP 24193983A JP 24193983 A JP24193983 A JP 24193983A JP S60135691 A JPS60135691 A JP S60135691A
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- JP
- Japan
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- oil
- scroll
- crankshaft
- room
- bearing
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/04—Heating; Cooling; Heat insulation
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はスクロール流体機械（圧縮機、真空ポンプ、膨
張機など）のうち主に圧縮機や真空ポンプに係り、特に
クリーンな圧縮ガスやクリーンな真空を得るためのスク
ロール流体機械。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention mainly relates to compressors and vacuum pumps among scroll fluid machines (compressors, vacuum pumps, expanders, etc.), and particularly relates to clean compressed gas and clean compressed gas. Scroll fluid machine to obtain vacuum.
スクロール圧縮機と真空ポンプとは、圧力レベルが異な
るだけで、作動は同じである。スクロール圧縮機の作動
室を図に示す。固定スクロールラップ２ｂと旋回スクロ
ールラップ１ｂとのかみ合いにより、複数個の作動室Ｖ
１＃ＶＱ？・・・、’ｖ’ｔ ’ ｒｖ２′・・・が形
成されている。ガスは最外周の作動室Ｖ、とＶ□′に閉
じ込められ、旋回スクロールの旋回運動とともに１作動
室が容積を減少させながら中央へ移動することによって
圧縮され、中央部の吐出口から排出される。圧縮過程は
断熱変化に近いため、圧縮とともにガスの温度が上昇す
る。Scroll compressors and vacuum pumps operate in the same way, just at different pressure levels. The working chamber of a scroll compressor is shown in the figure. Due to the engagement between the fixed scroll wrap 2b and the orbiting scroll wrap 1b, a plurality of working chambers V are formed.
1#VQ? ..., 'v't'rv2'... are formed. Gas is confined in the outermost working chambers V and V□', and as the orbiting scroll moves, one working chamber moves to the center while decreasing its volume, and is compressed and discharged from the discharge port in the center. . Since the compression process is close to adiabatic change, the temperature of the gas increases as it is compressed.
そこで、圧縮室の温度は、中央部で高く、外周へ行くに
従い温度が低下する。スクロールのラップの温度も同様
な分布を示す。このためラップ高さは、中央部と外周部
とで熱膨張による差を生じる。この差によって、外周付
近にはラップ先端に軸方向すきまが生じ、このため流体
的損失が大きくなり問題となってきた。二九に対し、ス
クロールの冷却手段として、特開昭５２−５７５０７の
ように両スクロールに油等の冷却剤を循環させて冷却さ
せる手段が使われてきた。無給油式圧縮機の場合は、こ
れらの冷却剤が作動室に混入しないように両スクロール
の鏡板外周にシール部材が設けらＪしている。しかしこ
のシール部材には、旋回摺動面の端面シールである。こ
の運動形態では、シール性能が軸シール等に比べて劣り
、冷却剤の作動室への混入が避けられないため問題にな
ってきた。Therefore, the temperature of the compression chamber is high in the center and decreases toward the outer periphery. The scroll wrap temperature shows a similar distribution. Therefore, the wrap height differs between the central portion and the outer peripheral portion due to thermal expansion. This difference creates an axial gap near the outer periphery at the tip of the wrap, which increases fluid loss and has become a problem. In contrast, as a cooling means for the scroll, a means for cooling the scrolls by circulating a coolant such as oil through both scrolls has been used as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-57507. In the case of an oil-free compressor, seal members are provided around the outer peripheries of the end plates of both scrolls to prevent these coolants from entering the working chamber. However, this seal member is an end face seal of a rotating sliding surface. This form of motion has become a problem because its sealing performance is inferior to that of shaft seals and the like, and the contamination of coolant into the working chamber is unavoidable.
本発明は、旋回スクロールの中央部を冷却し、かつその
冷却剤がスクロールの作動室に混入しないスクロール流
体機械を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a scroll fluid machine that cools the central portion of an orbiting scroll and does not allow the coolant to mix into the working chamber of the scroll.
本発明の特徴は、旋回スクロールの中央部のラップと反
対の面に、冷却剤が一時滞留する部屋を設け、この部屋
に、冷却剤の通路を持つクランク軸をはめ込み、軸シー
ルによって、この冷却剤がその部屋と、クランク軸の外
へ漏れないようにしたことにある。A feature of the present invention is that a room in which the coolant temporarily accumulates is provided on the opposite side of the central wrap of the orbiting scroll, a crankshaft having a coolant passage is fitted into this room, and a shaft seal is used to prevent the coolant from cooling. The reason is to prevent the agent from leaking out of that room and the crankshaft.
以下、本発明の一実施例を第１図、第２図で説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
第１図は本発明の第１実施例の説明図、第２図は、その
Ａ−Ａ断面図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA.
■は固定スクロールで、その端板１ａに直立したラップ
１ｂが旋回スクロール２の端板２ａに直立したラップ２
ｂとかみ合って配置されている。■ is a fixed scroll, and the wrap 1b that stands upright on the end plate 1a is the wrap 2 that stands upright on the end plate 2a of the orbiting scroll 2.
It is arranged in mesh with b.
両スクロール部材１，２のラップｌｂ、２ｂはインボリ
ュートあるいはこれに近似する曲線に形成されており、
はぼ一様な厚さと一様な高さをもっている。The wraps lb and 2b of both scroll members 1 and 2 are formed into an involute or a curved line approximating it,
It has a uniform thickness and a uniform height.
固定スクロール部材１の端板１ａの中心部には、ボート
３が設けられ、外周側には別のボート４が設けられてい
る。ボート３は、圧縮機の場合、吐出ボートとなり、膨
張機の場合、流入ボートとなる。A boat 3 is provided at the center of the end plate 1a of the fixed scroll member 1, and another boat 4 is provided at the outer circumferential side. The boat 3 is a discharge boat in the case of a compressor, and an inflow boat in the case of an expander.
ボート４は、圧縮機の場合吸入ボートとなり、膨張機の
場合、排出ボートとなる。The boat 4 is a suction boat in the case of a compressor, and a discharge boat in the case of an expander.
フレーム５ａは、固定スクロール部材１の端板外周部に
数本のポル１〜によって固定されている。The frame 5a is fixed to the outer periphery of the end plate of the fixed scroll member 1 by several poles 1-.
クランク軸６は、フレーム５ａに取付けた２個の軸受７
，８によってフレーム５ａに支持されている。このクラ
ンク軸６には、バランスウェイト９が一体に形成されて
いる。バランスウェイト９はクランク軸６と別体のもの
でもよい。クランク軸６の頭部には、クランクピン６ａ
が一体で偏心して形成されている。一方、旋回スクロー
ル端板２ａの中心のラップと反対の面には、円筒突起部
２ｃが設けられ、この円筒突起部２ｃの内面に旋回軸受
１０が圧入されている。この旋回軸受１０に前記のクラ
ンクピン６ａが挿入され、クランク軸６の回転によって
、旋回スクロール２が駆動される。The crankshaft 6 has two bearings 7 attached to the frame 5a.
, 8 are supported by the frame 5a. A balance weight 9 is integrally formed on the crankshaft 6. The balance weight 9 may be separate from the crankshaft 6. A crank pin 6a is attached to the head of the crankshaft 6.
are formed integrally and eccentrically. On the other hand, a cylindrical protrusion 2c is provided on the surface opposite to the central wrap of the orbiting scroll end plate 2a, and the orbiting bearing 10 is press-fitted into the inner surface of the cylindrical protrusion 2c. The above-mentioned crank pin 6a is inserted into the orbiting bearing 10, and the rotation of the crankshaft 6 drives the orbiting scroll 2.
自転阻止部材２０は、両スクロールの端板１ａ。The rotation prevention member 20 is the end plate 1a of both scrolls.
２ａの外周に設置されており、クランク軸６と同−の偏
心量をもつクランク機構であり、旋回スクロール２の自
転を阻止する。自転阻止部材２０と両スクロールとは、
軸受２２．２３を介してがん合されている。この軸受に
は、グリース密封式針状ころ軸受や、ドライ軸受が使用
される。It is a crank mechanism installed on the outer periphery of the scroll 2a and has the same eccentricity as the crankshaft 6, and prevents the orbiting scroll 2 from rotating. The rotation prevention member 20 and both scrolls are
They are tightly coupled via bearings 22 and 23. A grease-sealed needle roller bearing or a dry bearing is used for this bearing.
旋回スクロール２とフレーム５ａとの間には、スラスト
軸受１６が設けられ、旋回スクロール２に働く軸方向ガ
ス力を受けてフレームに伝達するようになっている。こ
のスラスト軸受には、自己潤滑材（カーボン、テフロン
等）が使用される。A thrust bearing 16 is provided between the orbiting scroll 2 and the frame 5a, and receives the axial gas force acting on the orbiting scroll 2 and transmits it to the frame. This thrust bearing uses a self-lubricating material (carbon, Teflon, etc.).
軸受７と８の潤滑は、油を給油口１７から注入し、軸受
の中を通過させて、排油口２０，１９から排出すること
により行う。排油された油は、油冷却器で冷却された後
、ポンプ２８で加圧され、再び給油１７へ循環される。The bearings 7 and 8 are lubricated by injecting oil through the oil filler port 17, allowing it to pass through the bearings, and discharging it through the oil drain ports 20,19. The drained oil is cooled by an oil cooler, then pressurized by a pump 28 and circulated to the oil supply 17 again.
オイルシール１２゜１３は、それぞれ油が軸受７，８の
部屋から、スクロール部と、圧縮機の外部へ漏洩するの
を密封している。Oil seals 12 and 13 seal off leakage of oil from the chambers of the bearings 7 and 8 to the scroll section and to the outside of the compressor, respectively.
クランク軸６の内部には、給油通路１４と排油通路１５
が設けられ、２つの通路１４．１５は、旋回スクロール
端板２ａの背面に設けた円筒突起部２ｃの中に設けられ
た油たまり部２１に連通している。給油通路１４の場合
は、旋回軸受１ｏを介して、油たまり部２１に連通して
いる。オイルシール１１は、この油が旋回スクロール２
の背面の部屋２５に漏洩するのを防止している。Inside the crankshaft 6, there is an oil supply passage 14 and an oil drainage passage 15.
The two passages 14 and 15 communicate with an oil reservoir 21 provided in a cylindrical protrusion 2c provided on the back surface of the orbiting scroll end plate 2a. In the case of the oil supply passage 14, it communicates with the oil reservoir portion 21 via the swing bearing 1o. The oil seal 11 allows this oil to flow through the orbiting scroll 2.
This prevents leakage into the room 25 at the back of the room.
本発明の動作を以下に説明する。給油口１８がら注入さ
れた油は、フレーム５ａの突起部２６から、クランク軸
６内の給油通路１４へ注入され、径方向通路２７を通っ
て、旋回軸受１０を潤滑し、次に油だまり部２１で旋回
スクロールの中央部を冷却し、排油通路１５を通って、
排油口２ｏがら排出される。排出された油は、油冷却器
２４で冷却されてから給油口１８へ循環される。油は他
の冷却剤に置き換えられる。The operation of the present invention will be explained below. The oil injected through the oil filler port 18 is injected from the protrusion 26 of the frame 5a into the oil feed passage 14 in the crankshaft 6, passes through the radial passage 27, lubricates the swing bearing 10, and then flows into the oil reservoir. At 21, the central part of the orbiting scroll is cooled, and the oil passes through the drain passage 15.
The oil is discharged from the oil drain port 2o. The discharged oil is cooled by the oil cooler 24 and then circulated to the oil filler port 18. Oil is replaced by other coolants.
このような構成により、冷却剤を圧縮室や旋回スクロー
ルの背面の部屋に混入させずに、旋回スクロールの中央
部を冷却することができる効果がある。Such a configuration has the effect that the central portion of the orbiting scroll can be cooled without mixing the coolant into the compression chamber or the chamber on the back side of the orbiting scroll.
また、この実施例のように、冷却剤として油を使用する
ことにより、旋回軸受の潤滑と冷却も同時に行える効果
がある６
第３図は、本発明の第２実施例図である。給油通路１４
が直接油だまり室２Ｉに開口しており、径方向通路２７
′は排油通路１５に接続されている。このように構成す
ることにより、旋回スクロール鏡板の冷却を効果的に行
うことができる効果がある。Further, by using oil as a coolant as in this embodiment, there is an effect that the slewing bearing can be lubricated and cooled at the same time.6 FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. Refueling passage 14
opens directly into the oil pool chamber 2I, and the radial passage 27
' is connected to the oil drain passage 15. With this configuration, there is an effect that the orbiting scroll end plate can be effectively cooled.
第４図は、本発明の別な実施例である。給油通路Ｉ４と
排油通路１５を共に直接油だまり室２１に開口し、油だ
まり室２１の油をオイルシール１１′でシールし、軸受
１０′には給油しない。FIG. 4 shows another embodiment of the invention. Both the oil supply passage I4 and the oil drain passage 15 are opened directly into the oil pool chamber 21, and the oil in the oil pool chamber 21 is sealed with an oil seal 11', and the bearing 10' is not supplied with oil.
軸受１０′は自己潤滑性のある材料（カーボン。The bearing 10' is made of a self-lubricating material (carbon.
テフロン等）でできている。このように構成することに
より、給油量を減らすことができ、油冷却器２４やポン
プ２８を小型化できる効果をもつ。made of Teflon, etc.). With this configuration, the amount of oil to be supplied can be reduced, and the oil cooler 24 and pump 28 can be made smaller.
第５図は別な発明の一実施例である。油だまり室２１に
面する旋回スクロール鏡板の背面にフィン２９を設けた
。このように構成することにより、伝熱面積が増加し、
旋回スクロールの冷却効果が向上する効果がある。FIG. 5 shows an embodiment of another invention. Fins 29 are provided on the back surface of the orbiting scroll end plate facing the oil pool chamber 21. By configuring in this way, the heat transfer area increases,
This has the effect of improving the cooling effect of the orbiting scroll.
以上のように、この発明によれば、旋回スクロールの中
央高温部を冷却し、ラップの熱膨張を均一化させること
ができ、流体源損失の少ないスクロール流体機械が得ら
れる効果がある。As described above, according to the present invention, it is possible to cool the central high-temperature part of the orbiting scroll and make the thermal expansion of the wrap uniform, and there is an effect that a scroll fluid machine with less fluid source loss can be obtained.
第１図は本発明の第１実施例の断面図、第２同は第１図
のＡ−Ａ断面図、第３図は、第２実施例の断面図、第４
図は第３実施例の断面図、第５図は本発明の別の実施例
の断面図である。
１・・・旋回スクロール、２・・・固定スクロール、Ｉ
ａ。
２ａ・・・鏡板、ｌｂ、２ｂ・・・ラップ、３・・・ポ
ート、４・・・ポート、５・・・フレーム、６・・・ク
ランク軸、７・・・主軸受、８・・・補助軸受、９・・
・バランスウェイト。
１０・・・旋回軸受、１１・・・オイルシール、１２・
・・オイルシール、工３・・・オイルシール、１４・・
・給油通路、１５・・・排油通路、１６・・・スラスト
軸受、１８・・・給油口、１９・・・排油口、２０・・
・排油口、２１・・・油だまり、２２・・・補助クラン
ク軸受、２３・・・補助クランク軸受、２４・・・油冷
却器、２７・・・径方向通路、２８・・・ポンプ。Figure 1 is a sectional view of the first embodiment of the present invention, Figure 2 is a sectional view taken along line A-A in Figure 1, Figure 3 is a sectional view of the second embodiment, and Figure 4 is a sectional view of the second embodiment.
The figure is a sectional view of the third embodiment, and FIG. 5 is a sectional view of another embodiment of the present invention. 1... Orbiting scroll, 2... Fixed scroll, I
a. 2a... End plate, lb, 2b... Wrap, 3... Port, 4... Port, 5... Frame, 6... Crankshaft, 7... Main bearing, 8... Auxiliary bearing, 9...
・Balance weight. 10...Swivel bearing, 11...Oil seal, 12.
...Oil seal, work 3...Oil seal, 14...
・Oil supply passage, 15...Oil drain passage, 16...Thrust bearing, 18...Oil filler port, 19...Oil drain port, 20...
- Oil drain port, 21... Oil pool, 22... Auxiliary crank bearing, 23... Auxiliary crank bearing, 24... Oil cooler, 27... Radial passage, 28... Pump.
Claims (1)
にラップを向い合わせにしてかみ合っており、旋回スク
ロール部材が静止スクロール部材に対して見かけ上自転
しないように旋回運動するものにおいて、旋回スクロー
ル中心部背面に冷却剤が１時滞留する部屋と、この部屋
に挿入されるクランク軸と、クランク軸内に設けられた
冷却剤の供給通路と排出通路と、前記の部屋とクランク
軸の間に設けられた軸シール部材とからなるスクロール
流体機械。 ２、前記軸シール部材と前記部屋の間で、クランク軸に
軸受を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のスクロール流体機械。 ３、前記供給通路が前記軸受と前記軸シールの間に開口
していることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
のスクロール流体機械。 ４、＃記供給通路が、前記部屋内の旋回スクロール端板
裏面と前記軸受との間に開口し、前記排出通路が、前記
軸受と前記軸シールとの間に開口していることを特徴と
する特許請求の範囲第２項に記載のスクロール流体機械
。 ５、前記部屋と軸シールとで囲まれる空間の外側で、ク
ランク軸に前記軸受を設けたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のスクロール流体機械。 ６、＠板とラップとを有する対のスクロール部材が互い
にラップを向い合わせにしてかみ合っており、旋回スク
ロール部材が静止スクロール部材に対して見かけ上自転
しないように旋回運動するものにおいて、旋回スクロー
ル中心部背面に冷却剤が１時滞留する部屋と、この部屋
に挿入されるクランク軸と、クランク軸内に設けられた
冷却剤の供給通路と排出通路と、前記の部屋とクランク
軸の間に設けられた軸シール部材と、前記部屋内の旋回
スクロール端板にフィンを設けたスクロール流体機械。[Claims] (1) A pair of scroll members each having an end plate and a wrap are engaged with each other with their wraps facing each other, and the orbiting scroll member makes an orbital movement relative to the stationary scroll member so as not to apparently rotate on its own axis. In the invention, there is a room in which the coolant remains for one hour at the back of the center of the orbiting scroll, a crankshaft inserted into this room, a coolant supply passage and a discharge passage provided in the crankshaft, and the above-mentioned room. A scroll fluid machine consisting of a shaft seal member provided between crankshafts. 2. The scroll fluid machine according to claim 1, wherein a bearing is provided on the crankshaft between the shaft seal member and the chamber. 3. The scroll fluid machine according to claim 2, wherein the supply passage opens between the bearing and the shaft seal. 4. The supply passage # is opened between the back surface of the orbiting scroll end plate in the room and the bearing, and the discharge passage is opened between the bearing and the shaft seal. A scroll fluid machine according to claim 2. 5. The scroll fluid machine according to claim 1, wherein the bearing is provided on the crankshaft outside a space surrounded by the room and the shaft seal. 6. In a pair of scroll members having a plate and a wrap, which are engaged with each other with their wraps facing each other, and the orbiting scroll member orbits with respect to the stationary scroll member so as not to apparently rotate, the center of the orbiting scroll is A room in which the coolant remains for one hour on the back of the unit, a crankshaft inserted into this room, a coolant supply passage and a discharge passage provided within the crankshaft, and a space provided between the room and the crankshaft. A scroll fluid machine comprising: a shaft seal member provided with a rotary shaft seal member; and a fin provided on an orbiting scroll end plate within the chamber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24193983A JPS60135691A (en) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | Scroll hydraulic machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24193983A JPS60135691A (en) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | Scroll hydraulic machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60135691A true JPS60135691A (en) | 1985-07-19 |
| JPH0467600B2 JPH0467600B2 (en) | 1992-10-28 |
Family
ID=17081811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24193983A Granted JPS60135691A (en) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | Scroll hydraulic machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS60135691A (en) |
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