JPS6013995A - スクロ−ル形流体機械 - Google Patents

スクロ−ル形流体機械

Info

Publication number
JPS6013995A
JPS6013995A JP58120608A JP12060883A JPS6013995A JP S6013995 A JPS6013995 A JP S6013995A JP 58120608 A JP58120608 A JP 58120608A JP 12060883 A JP12060883 A JP 12060883A JP S6013995 A JPS6013995 A JP S6013995A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scroll
shaft
eccentric
oscillating
oscillating scroll
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
Application number
JP58120608A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0447156B2 (ja
Inventor
Etsuo Morishita
悦生 森下
Masahiro Sugihara
正浩 杉原
Tsutomu Inaba
稲葉 努
Toshiyuki Nakamura
利之 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP58120608A priority Critical patent/JPS6013995A/ja
Priority to KR1019840002222A priority patent/KR870000927B1/ko
Priority to US06/607,917 priority patent/US4553913A/en
Priority to EP84105512A priority patent/EP0130328B1/en
Priority to DE8484105512T priority patent/DE3465763D1/de
Publication of JPS6013995A publication Critical patent/JPS6013995A/ja
Publication of JPH0447156B2 publication Critical patent/JPH0447156B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids 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
    • 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
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/02Rotary-piston machines or pumps 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
    • F04C2/025Rotary-piston machines or pumps 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 the moving and the stationary member having co-operating elements in spiral form
    • 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
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/0061Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C15/0065Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement
    • 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
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/008Prime movers

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】 この%明はスクロール形流体機械に関するものである。
この先明の説明に入る前に、スクロール形流体軸械の原
理について簡単に述べる。
第1図1よスクロール形流体機械の一つの応用であるス
クロール圧縮機の基本的な構成要素と圧縮原理を示して
・おり、第1図as be Cg dは互に異なった作
動位−を示す作動原理図で、(1)は固定スクロール、
(2)iま揺動スクロール、(3)は吐出口、(4)は
固定スクロール(1)と揺動スクロール(2)との間隙
からなる圧縮室、0は固定スクロール(1)の中心、0
7ヲま揺動スクロール上の定点である。固定スクロール
(1)および揺動スクロール(2)は、通常は同一形状
で巻方向が互をこ反対の渦巻を有し、これらの渦巻の形
体はインボリュートあるいは円弧などを組合せたもので
あり、両渦巻間は圧縮室(4)が形成される。
次に、動作について説明する。第1図において、固定ス
クロール(1)は空間に対して静止しており、揺動スク
ロール(2)は固定スクロール(1)と図のように組合
わされ、その姿勢を空間に対して変化させないで、すな
わち、自転運動をせずに、固定スクロール(1)の中心
0の回りを回転運動する揺kjJ運動を行い、第1図a
、b、c、dの位置0’、90’。
180’、 270°に示すように運動する。このよう
な揺動スクロール(2)の運動に判い、圧縮室(4)は
順次そ゛の容積を減じ、圧縮室(4)に取込まれた気体
、例えば気体は固定スクロール(1)の中央部に圧sさ
れて吐出口(3)から吐出される。
この間第1図O〜0′の距離は一定に保持されており、
渦巻の間隔をp1厚みをtで表わせば(クランク半径)
 00’= −−tとなっている。pは渦巻のピッチに
相当している。
スクロール圧縮機の名前で知られる装置の概略は以上の
ようである。
スクロール形流体機械あるいは圧縮機においては、大容
鳳の機械を製作する場合、過大なスラスト力をなくする
ために、揺動スクロールを背中合せにしてスラスト力を
相殺するような構造が提案されている。このような例と
してはUSP 801182 。
USP 8011694及びUSP 4192152等
が挙げられる。
詳細な構造については当該特許朋細書に譲るが、大略の
構造を、第2図に示す。
第2図において(1) (]、)は2個の固定スクロー
ルで、互いに鏡像の固定スクロール歯(5) (5)を
有し、これらを向い合わせて、容器状にしボルトα◆で
固定している。(2)は揺動スクロールで、互いに鏡像
となる同一形状の偽励スクロール歯(6) (6)を有
し、固定スクロール(1)(υとの間でそれぞれ圧縮室
(4) (4)を形成している。(3) (3)は固定
スクロール(1) (1)に設けらイル1流体例えば気
体を導出する吐出口で、吐出管as Qlが接続されて
いる。QQは固定スクロール(1)ニ設けられ気体を導
入する吸入口で、吸入管αηが接続されている。(ト)
は吸入口H付近の固定スクロール(1) (1)内部に
形成される吸入チャンバである。(7)は偏心部を有す
るクランク軸で、固定スクロール(1) (1)をこ設
けられたクランク軸軸受(9) M(ロ)によって支承
され、継手に)を介して駆m源@で駆動される。
(8)は揺動スクロール(2)に設けたクランク軸偏心
部M受、Qlはバランスウェイトで、運転中に、揺動ス
クロール(2)に生ずる遠心力に平衡するようになって
いる。
次に動作lζついて説明する。電動機、エンジンあるい
はタービン等の駆動源(転)によりクランク軸(7)が
縫動される。するとクランク軸偏心部軸受(8)を介し
てJ溺動スクロール(2ンが揺動駆動され、第1図に示
されるような圧縮作用が揺動スクロール(2ンの両側で
、固定スクロール(υ(1)との間で、それぞれ行なわ
れる。圧縮室(4) (4)の圧力は、周辺から中心部
に向けて上昇し、吐出0(姐3)がら吐出’RQFj 
O,=iを介して吐出される。この間同時に、吸入管θ
ηから吸入口σQを経て吸入チャンバ(7)ζこ気体が
吸入され、さらに圧縮室(4) (4月こ取り込まれる
。運転中、揺動スクロール(2)に発生する遠心力は、
第2図に示されたバランスウェイトQ1によって静的に
も動的にも平衡される。
揺動スクロール(2)の台座において、その両側(第2
図において上下側〕の圧縮室(4)’ (4)が対称に
、換言すれば、鏡像となるように構成されているので、
圧縮室(4) (4)の圧力は等しく、したがって、揺
動スクロール(2月ζは全体としてはスラスト力は発生
し得ばい。これは特に、揺動スクロールの運動速度が小
さくかつスラスト荷重が大きいときには、すべりスラス
ト軸受は用いることができない、という制限のある場合
に創作されたものであり、そのような意味においてをよ
有用なものであった。
以上の従来例は、スラスト力を発生させないということ
では優れたものであったが、実際に用いる場合には次に
述べるような問題を有していた。
まず揺動スクロール(2)の台座の両側に一体となった
揺動スクロール歯(6) (6)が設けられているが、
工作上の精度を考えると、寸法精度、形状精度とモ揺動
スクロール歯(6) (6)について同一にすることは
実質上不可能であり、固定スクロール(1)の固定スク
ロール歯(5) (5)との半径方向隙間を両側同時に
調整しながら組立てる事は至難の業であり、従来この点
を考慮せずに製作されたこの種の装置は非常に非生産的
なものであった。特にクランク軸(7)を支承するクラ
ンク軸軸受(9)αIQυが、241!の固定スクロー
ル(1) (1)に設けられている場合には、2個の固
定スクロール(1) (1)の位飄的関係はこれによっ
て決まり、さらに、iff1mスクロール(2)は、ク
ランクQ[l (y)に係合しているので、これによっ
て揺動スクロール(2)と固定スクロール(1) (1
)の位置的関係も決まり、上述のような揺動スクロール
(2)と固定スクロール(1) (1)の半径方向隙間
の調整は実際上不可能であることが理解される。
もう一つの本質的ば問題点は、祁動万式であり、第2図
ではクランク機構が1個だlフであるが、複数個例えば
8本を揺動スクロール(2)の台座において、等ピッチ
に配列した場合は、クランク軸(7)の各々の偏心中心
の位ii&を極めて精度よくしておかねば、正常な運転
は望み得なかった。
さらに実際的な問題点として、駆動系が、揺動スクロー
ル(2)の外局部に配置されているので、必然的に揺動
スクロール(2ンの外径は不必要に大きくなり質量も過
大で遠心力による軸受負荷も無視できなくなるという欠
点があった。しかも附随的に固定スクロール(1) (
1)の外径も大きくなり、内圧に耐えるために1工厚み
を増さねばならず不経済きわまりないという欠点も無視
できなかった。
そこでこの月明は、第1渦巻を有する第1固定スクロー
ル、第2渦巻を有しこれを、第1固定スクロールの第1
渦巻に組合わせ、第1渦巻に対し−C>42瓶巻を揺動
させるとき+r:、 If、大した流体の体積を変化さ
せて排出させる第1揺励スクロール、この@鯛スクロー
ルに第2渦巻と反対側に設けられブこ第1揺剛スクロー
ル軸、第8渦巻を有する第2−足スクロール、第4渦巻
を有しこれを、第2固定スクロフルの第87尚巻に組合
わせ、第8渦巻に対して第4搗巻を揺!l!Iみせると
きに流入した減俸の体積を変化させて排出させる第2揺
鯛スクロール、この揺動スクロールに第4渦巻と反対側
に設けられた第2揺励スクロール軸、及び回転駆動され
るクランク軸を有し、このクランク軸の偏心貫通孔に軸
受を介して回転自在に支承される偏心4Illlを有し
、この偏心軸の一端に上記偏心軸に対して回転し得る第
1従wJ偏心リング機構を介して上記第1揺励スクロー
ル軸を配置して上記第1遥励スクロール軸を揺動させ、
かつ上記偏心軸の他端をこ上記偏心軸に対して回転し得
る第2従8偏心リング機構を介して上記第2揺動スクロ
ール軸を配置して上記第2揺励スクロール軸を揺動さセ
るクランク偵を舅を信8えるようにして、jiu’)t
スクロールに作用するスラスト荷重を偏心軸に両側から
作用させて相殺させるようにして、しかも揺動スクロー
ルと偏心軸の間の相対運動を小さくして、機械的イδ頼
性を向上させようとするものであり1、さらに偏心軸の
両側には、互に独立した従動偏心リング機構を介して揺
動スクロール軸を配置するようにしで、揺動スクロール
が固定スクロールに対して容易に組立てられるようにし
て、従来のような組立て上の困難をほとんど解消させ、
しかも揺動スクロールと固定スクロールの半径方向密封
を容易に実現させようとするものである。
以下この発明の一実施例を図面と共に説明する。
第8図はこの発明の一実施例を示すスクロール形流体機
構の縦断面図、第4図はその一部分を拡大分解して示す
、一部断面を含む分解斜視図で、主要部が一層拡大誇張
して示しである。両図において、句はクランク軸で、偏
心貫通孔epが設けられ、偏心軸に)(形状は円柱)が
クランク軸側′心部軸受に)を介して回転自在に嵌合し
ている。(財)はクランク軸(1)の回転中心、に)は
偏心軸に)の中心、(7)は偏心軸(イ)の一端に結合
された拡大部で、嵌合部に)が設けられ、従動偏心リン
グ機構に)が回転自在に嵌合する。この従動偏心リング
機構に)にはこれが回4伝し得るように揺動スクロール
…の揺動スクロール1i100が嵌合する従動偏心リン
グ機構に)は偏心リング0])、偏心リング0りを拡大
部(至)に対して回転自在に支承する偏心リング軸受(
2)、偏心リングOpを揺動スクロール軸(7)に対し
て回転自在に支承する揺動スクロール軸受付から構成さ
れている。揺動スクロール軸(1)、は、クランク軸曽
の回転中心0!(財)から規定のクランク半径rだけ離
れた点0□■を中心としている。偏心リングOpは回転
中心(財)と揺動スクロール軸に)の中心■を結ぶ直線
上にほとんどあって、点■に関して回転中心■と反射側
にある点08に)を中心として回転する。(符@ 01
 #’ 0□、08の図面上の位置は後述の第5図に示
す)。なおこの実施例では偏心ll4iiに)の中心に
)と偏心リング0υの中心(2)ケま一致させである。
揺動スクロール(至)の角度的位置を維持するために、
周知のオルダム継手■が用いられ、ハウジング(ロ)に
設けられたオルダムm@に突起−を、揺動スクロール(
2)に設けられたオルダム用爪(イ)に突起(ロ)をそ
れぞれir’J d自在に係合しCいる。(6)は揺動
スクロールに)においてその軸(7)と反対側に設けら
れた渦巻、榊は固定スクロールQMr巻t1.0を有し
、両禍巻が組合わされ、第1図に示す角度関係となるよ
うにボルトに)によってハウジング(2)に固定されて
いる。固定スクロールリ4には吸入口ωΦが設けられ、
吸入管@カが接続されている。固定スクロール(財)に
対してIllllスクロール病動すると吸入管Oのを経
て吸入された流体、例えば気体は、吸入チャンバに)か
ら圧縮室に)に導入されて圧縮を受け吐出ローから、こ
れに接続された吐出v!1i511を経て吐出される。
クランク軸(ホ)はハウジングに)に設けられたクラン
ク軸軸受−に支承されている。クランク軸(ホ)の外周
には、クランク軸(ホ)を回転させる被駆動歯車−がキ
ー−によって固定されている。
被駆動歯阜關に1よ、運転に伴なって発生する揺動スク
ロールの遠心力に平衡するバランスウェイト−が取付け
られている。
偏心#Iに)の一端側には、上述した拡大部に)、従動
偏心リングに)揺動スクロールに)及び固定スクロール
(財)等が配置されているが、上記偏心軸に)の他端側
には、これらと同一に形成されたものが、互に鏡体関係
に配置されでいる。同じ構成であるので説1y」は省略
するが、符号は対応する部分に100を加えて示しであ
る。又この発明では、クランク軸(イ)、軸受−、偏心
軸@、及び従動偏心リング機構を総称してクランク機構
と呼ぶ。
被駆!f!IJm車峙は駆動歯車−によって駆動される
ようになっており、駆動歯車−には、駆動軸缶ηがキー
で固定されている。−は歯車箱で駆動軸軸受−が数個設
けられ、駆動軸優ηを回軸自在に支承している。歯車箱
−から駆動軸部ηが外部に出る部分には、軸シール旬が
設けられており密封や防塵の役目を果す。
さらに歯車箱−に付随して油槽−が設けられており内部
に潤滑油−が入っている。駆動軸−の軸端に設けられた
ポンプ−にまり給油孔C〜に給油が行なわれ、駆動軸軸
受−を潤滑しまた給油孔−からハウジング(ロ)内に給
油され、摺動各部を潤滑した後、返油孔−から油槽−に
戻るようになっている。矢印は潤滑油の流れを示す。ポ
ンプ−の吸込パイプr)の入口部分にはフィルターが設
けられており、ポンプ(財)を保護している。なお−は
油切りを示す。(716スラスト軸受、ヴυは潤滑油供
給溝である。
次に動作について説明する。スクロール流体機械例えば
圧縮機おいては、モータ、原動機あるいばタービン等の
図示されない駆動源に・よ;っで、(、駆、1動軸φη
が駆動されることによって圧縮運転が開始される。駆動
軸(5ηが駆動されると、この駆動軸−に結合されてい
るm励歯車−が回転を始め、駆動歯車−に係合する被駆
動歯車−が駆動される。被駆動歯車−ばクランク軸に)
に結合しているので、クランク4IllI6!Qも回転
を始める。クランク軸(ホ)は、ハウジング(ロ)に設
けら゛れた複数個のクランク軸軸受−に支承されており
、その回転中心(ハ)を中心に回転する。
クランクlll1llに)にをよその偏心貫通孔■ρに
、中心に)を中心とする偏心軸に)が嵌合している。こ
の偏心4I111@iよりランク軸偏心T44IIII
受@によって回転自在に支持dれており、上記中心qと
回転中心−との距ki(クランク半径r)を一定に保っ
て回転を行う。
偏心I順(イ)の円墳の拡大部に)(一端の符号のみを
ボす)に1.中心に)(又ta(至))を中心とする嵌
合部に)が封部に設けられ、従−偏心リング機構に)が
回転目在に嵌合している。従動偏心すング機構(ハ)は
固定スクロール(財)の固定スクロール歯■と揺動スク
ロールに)の揺動スクロール歯(6)の半径方向im。
密封を運転中可能にする装賑である。その作動の原理を
第5図〜第7図に説明する。
第5図−ζおいて座標上の原点fこクランク軸曽の回転
中心01ψlτ位−させている。点A、B、Cはそれぞ
れ揺動哀クロール軸に)、偏心リング0υ、拡大部に)
の定点を示す。第5図(a)〜(d)は(a)を回転角
O0と定義して、以下90’進む毎に27o0までの回
転中の様子を示す。クランクll1llIに)が回転中
心Qを中心に回転すると偏心軸(イ)の中心Qも010
回わりに回転する。これにつれて揺動スクロール軸祷の
中心02も01の回ゎりにOHQ2 ”’ rにはゾ規
制されて回転し、Q、−02−08を結ぶ線ははゾ直線
状になりクランク軸に)と同じ回転角度で回転する。
このとき揺動スクロール軸に)の定位置である点へは、
オルダム継手(至)に規制されて、o2に対してば相対
的に回転せずに、(a)図の状態の02−Aに常に平行
となるように(bL (c)−(d)図の状態に移行す
る。一方拡大部に)(スラスト軸受j7@)上の定位置
である点Cについて、スラスト軸受間とこれを押圧する
揺動スクロールに)間には、わずかな相対運動があり、
半径は0208で点Cが08の回わりに回転しようとす
るが、後述するように点Cが回転すると0IO2の距離
は、いずれの方向に回転しても増大するので、固定スク
ロール■の渦巻(財)に揺動スクロール(ホ)の渦巻(
ロ)が接触する。したがって喝の動きは渦巻■(6)間
の隙間程度であるので、08とCの相対運動もその程度
であり、(a)図の状態のO,−Cにはゾ平行になるよ
うに(b)−)Cc) p (d)図の状態に移行する
。よって偏心リング0])上の定位置である点B tx
 01−02−03を結ぶ直線と同様の動きを行い、0
2に対して相対的に運動すると言える。これかられかる
ように、偏心リングC1,) t= S揺動スクロール
軸…に対しても、及び拡大部に)(偏心軸に))に対し
ても相対運動を有するので、揺動スクロール軸受に)及
び偏心リング軸受(至)が設けられている。スラスト軸
受間と揺動スクロール軸の相対運wJは、0208を半
径とする円運動で、02.Q 8=eを小さくすれば、
相対速度を実質的に小さくできる。
従動偏心リング機構(至)の半径方向密封作用について
は、第6図、第7図を用いて説明する。圧縮運転が開始
されると揺動スクロール軸に)の中心02にC,lL、
駆動源に負荷となるような、回転方向りに対して接続方
向となる接続方向力Fθと、主とじて揺動スクロールに
)の遠心力による半径方向力FTが作用することはよく
知られており、その様子は第6図に示されたとおりであ
る。Fθが02に作用すると、偏心リング6pの中心は
08であるので、08の回りに、 Fθ・e なるモーメントが生ずることが理解される。この時F、
は021’OBを結ぶ直線上で作用しているので08の
回りをこはモーメントを発生しない。0102の距離が
規定のクランク半径 γ=τ−t に保たれている場合においても、固定スクロールに)の
渦巻(財)と揺動スクロール(イ)の渦巻(6)の間に
は徽少な間隙εが存在している場合があり、その大きさ
は数ミクロンから数10ミクロンであることが経験上知
られている。固定スクロールの渦巻■と揺動スクロール
の渦巻獅の形状として半径aの円のインボリュート(伸
開縁)を用いたとすれば、最小となる間隙εはF2.の
両側にゐって今と平行な直線で、FTの作用線よりaだ
けの距離を有する直線上に並んでいる事が幾何学的に知
られている。
前述のように偏心リングの中心への回りにモーメントF
゛θ・Cが発生すると、揺動スクロール軸(至)の中心
021よ08の回りに回転しようとし微少な間隙εがな
(なるまで、揺動スクロールの渦巻(6)が、固定スク
ロールの渦巻■に接近し接融する。この状態を第8図に
示し、揺動スクロール軸曽の中心02+、LOBの回り
に微少角△θだけ回転して012の位置に移動する。こ
の時010゜の、距、A−はo1012まで増加して半
径方向の微少な間隙εを零にする。第7図に示すように
、固定スクロールの渦巻■と揺動スクロール渦巻−の間
には密封力fが発生し、εが小さく従がって回転角Δθ
も微少であることを考慮すればモーメントの釣合より、
0□08の距離孕eとして 1a=Fθ・e がまる。これより f=〒°Fθ と密封力fが計算みれる。このような原理によって同門
スクロールの渦巻■と揺動スクロールの渦巻に)の半径
方向間隙の密封を実現し、運動中の漏れを最小の水準に
維持する。この従動偏心リング機構に)における特徴は
、密封力fが接線方向力Fθのみの関数であることで、
Fθは圧縮機の圧力条件のみによって決まり、回転数の
影響をほとんど受けないことで、揺動スクロールに)の
遠心力にfが依存しないことである。このようにして偏
心mに)の嵌合部(財)に嵌合せる従動偏心リング機構
@は、固定スクロールの渦巻■と揺動スクロールの渦巻
に)の半径方向間隙の密封を行う。
偏心軸四がクランク!l11に)により駆動されると、
前述の従動偏心クランク機構(ホ)によって揺動スクロ
ールに)が駆動される。第1図に示されたような圧縮原
理に基づいて圧縮作用を行うために、オルダム継手(至
)が、ハウジング(ロ)に設Cブられたオルダム溝に)
に係合し、かつ揺動スクロールに)のオルダム用爪6υ
にも係合している。□オルダム継手■はハウジングに)
に対して往復直線運動を行い、揺動スクロールに)に対
しても相対的には往復直線運動を行う(第4図参照)。
揺動スクロール四が、偏心軸に)、従動偏心リングm 
構#オルダム継手Qによって駆動されると、第1図に示
されよ原理で一圧縮を行い、揺動スクロール四には、@
8図に示されたような力Fが作用する。@8図において
揺動スクロールに)に作用する力FのうちFtはスラス
ト荷重(軸方向荷重)、F、θは径方向荷重であり、第
7図を参照すればF1a−&pルア +Fθ2 となり、接線方向力Fθと半径方向力Fアの合力である
。第5図に示したように揺動スクロールの1IillI
に)上の点Aと、偏心軸に)上の点Cia、わずかな相
対運動しか行なわず、従がって、揺動スクロールに)と
偏心軸に)に設けられたスラスト軸受ヴ1もわずかな相
対運動しか行なわない。厳密には0□08を半径とする
円運動があり、020a=eを小さくすれば、相対運動
は小さくでき、又半径方向密封のための従動偏心リング
機構に)により第7図に示された微少回転角度ムθの変
化による相対運動が存在し得るが、それ1よごく微少で
あり、したがって揺動スクロール翰と偏心軸に)の両相
対運wJは極く小さいものである。したがって、第8図
に示されたスラスト力Ftは揺動スクロール翰の外周背
面を介して偏心軸に)のスラスト軸受v1に伝達される
。前述の理由によって揺動スクロールに)の外周背面と
スラスト軸受ヴ1の皿の相対運動は極く小さいのは、こ
の’A3mJの大きな特徴の一つである。さらに偏心@
Wにはその両端にそれぞれ固定スクロール及び揺動スク
ロールが設けられているので、対抗して設けられた揺動
スクロール@ (129)のスラストカFt同志は相殺
し合って偏心軸(イ)には全体として力は作用しない(
第8図参照)。
第8図ζ(示された揺動スクロールに)が運転中力学的
に安定であるためには全荷重Fのベクトルがスラスト軸
受t7(1の外径より内側を通過していなければならな
い。第8図に示された状態は安定な状態である。このよ
うな意味において、スラスト軸受に)の外径りは揺動ス
クロールに)のなるべく外周まで支持できるようになっ
ているのが望ましい。
揺動スクロールに)が、第8図のように安定的に運転さ
れると、第8図に示された吸入管(ロ)を経て吸入ロー
から圧縮される熱棒が吸入され、吸入チャンバーから圧
顧室−に入って圧*V受け、吐出口…から吐EI W 
v>IJヶMで気体が吐0:lされ圧縮サイクルを完了
する。
フィルター、吸入バイブロ)t−経てIP4滑油−がポ
ンプ−4C,吸い込まれ、給油孔−から摺動各部を潤滑
する。ハウジングり内で摺動部分を潤滑した油ia、l
IF+軍箱t51純設けられた返油孔に)から油11ζ
戻ってくる。ハウジングに)に1油切り一が収けられて
のり、吸入チャンバI411!(−―滑油が多産に壷よ
吸い込まれねまう曇ζなっている。
餐お、上紀芙施例でにエフランク4II11四が歯車に
ぼって駆動されたが、従来のように内臓される璽鯛槻4
1まって駆動されてもよい。すなわち、被駆動歯軍州の
代りに、モータ・ロータを設け、これを取りよいてハウ
ジング(ロ)に固定されたモータ・ステータに適当なK
mによって通電が行なわれるとモータ・ロータが回転を
始め圧縮運転が行なわれる。この場合は電動機が内臓さ
れるので比較的小型#仁できるのが特長である。
第9図、第10図は、第8図に示すクランク軸の内−に
固定・揺動スクロールを配置したスクロール形流体機械
を基本単位として、大容量化を行なう装置が示されてい
る。第β図では、駆動歯車■の周りに等間隔2個の基本
単位を配置し、駆動源@で駆動される駆動歯車−で2個
の基本単位を同時に駆動して大容量化を果している。第
1O図では駆動歯車1ii1の周りに4個の基本単位を
配置し、駆rXJJ源@で駆動される駆動園車閃で4個
の基本単位を同時に駆動しさらに大容量化している。
又、駆動軸i5ηに駆動歯車−を複数個設けてさらに大
容量化も可能であるし、駆動源σ匈の前後に駆動軸15
71を設け、それにそれぞれ駆動歯車+nを設けて大容
量化してもよい。
以上説明したように、この発明は、第1渦巻を有する第
1固定スクロール、第2渦巻を有しこれを、第1固定ス
クロールの第1渦巻に組合わせ、第1渦巻に対して第2
渦巻を揺動させるとき1こ流入した流体の体積を変化さ
せて排出させる第1揺動スクロール、この揺動スクロー
ルに第2渦巻と反対側に設けられた第1揺動スクロール
軸、・第8渦巻を有する第2固定スクロール、第4渦巻
を有しこれを第2固定スクロールの第8渦巻−に組合わ
せ、第8渦巻に対して第4渦巻を揺動させるときに流入
した流体の体積を変化させて排出させる第2揺動スクロ
ール、この揺動スクロールに第4渦巻と反対側に設けら
れた第2揺動スクロール軸、及び回転駆動されるクラン
ク軸を有し、このクランク軸の偏心貫通孔に軸受を介し
て回転自在に支承される偏心軸を有し、この偏心軸の一
端に上記偏心軸に対して回転し得る第1従動偏心リング
機構を介して上記第1揺動スクロール軸を配置して上記
第1揺動スクロール軸を揺動させ、かつ上記偏心軸の他
端に上記偏心軸に対して回転し得る第2従動偏心リング
機構を介して上記第2揺動スクロール軸を配置して上記
第2揺動スクロール軸を揺動させるクランク機構を備え
たスクロール形流体機構であるので、揺動スクロールに
作用するスラスト荷重Ftが偏心軸に両側から作用に相
殺され、しかも揺動スクロールと偏心軸の間の相対運動
な小さく、機械′的信頼性が向上する。さらに偏心軸の
両側には、互に独立した従動偏心リング機械を介して揺
動スクロール軸を配置しているので、遥・動スクロール
はi淀スクロールに対して容易に組立てることができ、
従来のような組立て上の困難を工はとんど解消してしま
うし、揺動スクロールと固定スクロールの半径方向密封
が容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図a、b、c、d4cLスクロール形流体機械の互
に異なった作動位置を示す作動原理図、1182図は従
来のスクロール形流体機械を示す断回図、第8図はこの
発明の一実施例を示すスクロール形流体機械の縦断面図
、第4図はその一部分を拡大分解して示す、一部断面を
含む分解斜視図、第5図〜第7図は従動偏心リング機構
の作動原理を説明する原理図、第8図は揺動スクロール
に作用す。 る力の説明図、第9図ヲエこの発明の応用例で大容量化
を示す斜視図、第10図は同じく大容量化を示す正面図
である。 図中、(ホ)はクランク軸、に)は偏心貫通孔、に)は
偏心軸、(至)は軸受、(ハ)は従動偏心リング機構、
(2)は揺動スクロール、に)は揺動スクロール拍、(
ロ)はハウジング、(6)は揺動スクロールの渦巻、彎
は固定スクロール、■は固定スクロールの渦巻、關は被
駆動歯車、1519は駆動歯車、藺は駆動軸、Opは偏
心リング、に)は偏心リング軸受、(至)は揺動スクロ
ール軸受、(ハ)はクランク軸の回転中心、弼は揺動ス
クロール軸の中心、(至)は偏心リングの中心である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第1図 0° (θ)270°(d) (イ) /2θ・(C) 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 ?n 第7図 第8図 λ / 1、事件の表示 特願昭 58−120608号21発
明の名称 スクロール形流体機械3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名 称(
601) 三菱電機株式会社 代表者片由仁八部 4、代理人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号5、補正
の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1)明細書の第11頁第10行の「嵌合する従動偏心
」を「嵌合する。従動偏心」と訂正する。 (2)同、第19頁第7行の「第8図」を「第7図」と
訂正する。 以上

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 第1渦巻を有する第1固定スクロール、第2渦
    巻を有しこれを、第1固定スクロールの第1渦巻に組合
    わせ、第1渦巻に対して第2渦巻を揺動させるときに流
    入した流体の体積を変化させて排出させる第1揺動スク
    ロール、この揺動スクロールに第2渦巻と反対側に設け
    られた第1遥動スクロール軸、第8渦巻を有する第2固
    定スクロール、第4渦巻を有しこれを、第2固定スクロ
    ールの第8禍巻C?:、組合わせ、第8渦巻に対して第
    4謳巻を揺動させるときに流入した流体の体積を変化さ
    せて排出させる第2揺動スクロール、この揺動スクロー
    ルに第4渦巻と反対側に設けられた第2揺動スクロール
    軸、及び回転駆動されるクランク軸を有し、このクラン
    ク軸の偏心貫通孔に軸受を介して回転自在に支承される
    偏心軸を可し、この偏心軸の一端に上記偏心軸に対して
    回転し得る第1従動偏心リング機構を介して上記第1揺
    動スクロール軸を配置して上記第1揺動スクロール軸を
    揺動させ、かつ上記偏心軸の他端に上記偏心軸に対して
    回転し得る第2従動偏心リング884を介して上記第2
    揺動スクロール軸を配置して上記第2揺動スクロール軸
    を揺動Jせるクランク機構を備えたスクロール形流体機
    械。
  2. (2) 従動偏心リング機構は、偏心リングと、この偏
    心リングを偏心軸に対して回転自在に支承する偏心リン
    グ軸受と、上記偏心リングを揺動スクロール軸に対して
    回転自在に支承する揺動スクロール軸受とから構成され
    ている特許請求の範囲第1項記載のスクロール形流体m
    械。
  3. (3) クランク機構は、クランク軸の回転中心と揺動
    スクロール軸の中心と偏心リングの中心とをこの順序に
    一直線上に配置したときに、上記クランク軸の回転中心
    と上記揺動スクロール軸の中心との距離が実質的にクラ
    ンク半径に等しくなるようにした特許請求の範囲第2項
    記載のスクロール形流体機械。
JP58120608A 1983-07-01 1983-07-01 スクロ−ル形流体機械 Granted JPS6013995A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58120608A JPS6013995A (ja) 1983-07-01 1983-07-01 スクロ−ル形流体機械
KR1019840002222A KR870000927B1 (ko) 1983-07-01 1984-04-25 스크롤형 유체기계
US06/607,917 US4553913A (en) 1983-07-01 1984-05-07 Scroll-type hydraulic machine
EP84105512A EP0130328B1 (en) 1983-07-01 1984-05-15 Scroll-type fluid displacement machine and composite scroll-type fluid displacement machine
DE8484105512T DE3465763D1 (en) 1983-07-01 1984-05-15 Scroll-type fluid displacement machine and composite scroll-type fluid displacement machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58120608A JPS6013995A (ja) 1983-07-01 1983-07-01 スクロ−ル形流体機械

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6013995A true JPS6013995A (ja) 1985-01-24
JPH0447156B2 JPH0447156B2 (ja) 1992-08-03

Family

ID=14790453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58120608A Granted JPS6013995A (ja) 1983-07-01 1983-07-01 スクロ−ル形流体機械

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4553913A (ja)
EP (1) EP0130328B1 (ja)
JP (1) JPS6013995A (ja)
KR (1) KR870000927B1 (ja)
DE (1) DE3465763D1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63162953U (ja) * 1987-04-13 1988-10-25
JPH04353285A (ja) * 1991-05-29 1992-12-08 Hitachi Ltd オイルフリースクロール圧縮機
JPH08500878A (ja) * 1992-10-09 1996-01-30 ダンフォス アクチェセルスカベト 螺旋形コンプレッサー
JP2005155567A (ja) * 2003-11-28 2005-06-16 A & A Kenkyusho:Kk スクロール流体機械

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4677949A (en) * 1985-08-19 1987-07-07 Youtie Robert K Scroll type fluid displacement apparatus
KR910002402B1 (ko) * 1986-11-05 1991-04-22 미쓰비시전기 주식회사 스크롤압축기
BR9001468A (pt) * 1989-04-03 1991-04-16 Carrier Corp Dispositivo de acionamento de espiral orbitante num compressor de espiral hermetico
US5094205A (en) * 1989-10-30 1992-03-10 Billheimer James C Scroll-type engine
US5002470A (en) * 1989-12-14 1991-03-26 Carrier Corporation Internal stator rolling rotor motor driven scroll compressor
US5228309A (en) * 1992-09-02 1993-07-20 Arthur D. Little, Inc. Portable self-contained power and cooling system
US5469716A (en) * 1994-05-03 1995-11-28 Copeland Corporation Scroll compressor with liquid injection
JP4319274B2 (ja) * 1998-10-30 2009-08-26 株式会社日立製作所 スクロール式流体機械
US6619936B2 (en) 2002-01-16 2003-09-16 Copeland Corporation Scroll compressor with vapor injection
US7124585B2 (en) * 2002-02-15 2006-10-24 Korea Institute Of Machinery & Materials Scroll-type expander having heating structure and scroll-type heat exchange system employing the expander
US20040086407A1 (en) * 2002-11-04 2004-05-06 Enjiu Ke Scroll type of fluid machinery
US20070059193A1 (en) * 2005-09-12 2007-03-15 Copeland Corporation Scroll compressor with vapor injection
CN100510414C (zh) * 2007-11-08 2009-07-08 南昌利柯即技术有限公司 涡卷流体机械
KR101141427B1 (ko) * 2009-04-27 2012-05-07 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
US9598960B2 (en) 2013-07-31 2017-03-21 Trane International Inc. Double-ended scroll compressor lubrication of one orbiting scroll bearing via crankshaft oil gallery from another orbiting scroll bearing
US10036386B2 (en) * 2013-07-31 2018-07-31 Trane International Inc. Structure for stabilizing an orbiting scroll in a scroll compressor
US9816506B2 (en) * 2013-07-31 2017-11-14 Trane International Inc. Intermediate oil separator for improved performance in a scroll compressor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5726205A (en) * 1980-07-22 1982-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Scroll expansion compressor
JPS5896193A (ja) * 1981-12-03 1983-06-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スクロ−ル型圧縮機

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR980737A (fr) * 1943-02-16 1951-05-17 Olaer Marine Perfectionnements aux compresseurs, moteurs et appareils dans lesquels a lieu une compression, une détente ou un écoulement de fluide
US3407996A (en) * 1966-06-22 1968-10-29 Atlas Copco Ab Screw compressor units
DE1628216A1 (de) * 1967-03-16 1971-07-29 Borsig Gmbh Aus zwei Drehkolbenverdichtern bestehendes Aggregat
FR95056E (fr) * 1967-10-13 1970-05-11 Duflos Victor Turbo machine a rotor elliptique.
US3986799A (en) * 1975-11-03 1976-10-19 Arthur D. Little, Inc. Fluid-cooled, scroll-type, positive fluid displacement apparatus
US4065279A (en) * 1976-09-13 1977-12-27 Arthur D. Little, Inc. Scroll-type apparatus with hydrodynamic thrust bearing
US4206604A (en) * 1978-04-18 1980-06-10 Steven Reich Rotary Stirling cycle machine
DE2966200D1 (en) * 1978-10-30 1983-10-27 Sanden Corp Scroll-type fluid compressor units
US4314533A (en) * 1979-10-18 1982-02-09 Barata Jose M B Rotary engine employing double eccentric
JPS5738690A (en) * 1980-08-14 1982-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Scroll two-cylinder compressor
US4431388A (en) * 1982-03-05 1984-02-14 The Trane Company Controlled suction unloading in a scroll compressor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5726205A (en) * 1980-07-22 1982-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Scroll expansion compressor
JPS5896193A (ja) * 1981-12-03 1983-06-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スクロ−ル型圧縮機

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63162953U (ja) * 1987-04-13 1988-10-25
JPH04353285A (ja) * 1991-05-29 1992-12-08 Hitachi Ltd オイルフリースクロール圧縮機
JPH08500878A (ja) * 1992-10-09 1996-01-30 ダンフォス アクチェセルスカベト 螺旋形コンプレッサー
JP2005155567A (ja) * 2003-11-28 2005-06-16 A & A Kenkyusho:Kk スクロール流体機械
JP4521672B2 (ja) * 2003-11-28 2010-08-11 株式会社エーアンドエー研究所 スクロール流体機械

Also Published As

Publication number Publication date
KR870000927B1 (ko) 1987-05-07
EP0130328B1 (en) 1987-09-02
US4553913A (en) 1985-11-19
DE3465763D1 (en) 1987-10-08
KR850001382A (ko) 1985-03-18
JPH0447156B2 (ja) 1992-08-03
EP0130328A1 (en) 1985-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6013995A (ja) スクロ−ル形流体機械
KR950007515B1 (ko) 스크롤 압축기
JPH037035B2 (ja)
KR880000858B1 (ko) 스크로울형 유체기계
US4585403A (en) Scroll device with eccentricity adjusting bearing
CN103814219A (zh) 涡旋压缩机
US4934910A (en) Scroll-type fluid apparatus with radially compliant driving means
US4585402A (en) Scroll-type fluid machine with eccentric ring drive mechanism
JPS61261694A (ja) スクロ−ル流体機械
JPH0697037B2 (ja) スクロ−ル圧縮機
JP3584533B2 (ja) スクロール圧縮機
JP2817512B2 (ja) スクロール圧縮機
JP2616093B2 (ja) スクロール圧縮機
JP3545826B2 (ja) スクロ−ル圧縮機
JP3061007B2 (ja) スクロール形流体機械
JPH072961Y2 (ja) 無給油式スクロール流体機械
JPS62142888A (ja) スクロ−ル圧縮機
JP2557519B2 (ja) 全系回転形スクロール流体装置
JPH0778390B2 (ja) 回転式流体機械
JPS60233388A (ja) スクロ−ル流体機械
JP2993746B2 (ja) 密閉形スクロール圧縮機
JPS59103980A (ja) スクロ−ル流体機械
JP2946784B2 (ja) 密閉形スクロール圧縮機
JP3139429B2 (ja) スクロール型流体機械
JPS62159782A (ja) スクロ−ル圧縮機