JPS61197784A - スクロ−ル形流体機械 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ガスを圧縮する圧縮機あるいは、真空ポンプ
に係り、特にオイルフリーで構成する場合に好適な、ス
クロール形流体機械に関する。

〔発明の背景〕

従来の無給油式スクロール流体機械は、−例として特開
昭５９−５８１８８号に記載されているが、主駆動軸は
、旋回スクロールの駆動要素も兼ねて一体となっている
。しかし軸受部や軸受要素の発熱の点については特に配
慮されていなかった。開示特許の問題点は、特に真空ポ
ンプとして利用した場合である。すなわち、この場合真
空圧を確保するためには軸封要素の封止方向上のため軸
に対する面圧を大きくしなければならない、この結果、
発熱量も増大し、この熱が旋回スクロール側へ伝達する
。一方、旋回スクロールの軸受部で発生した熱は、圧縮
機とは異なって周囲が真空となるので対流放熱が期待で
きないため、旋回スクロールの軸受温度が高くなり軸受
寿命が短かくなる問題がある。

また、旋回スクロールの運動の安定化を図るために、遠
心力によるモーメント分やガスによるスラスト力を鏡板
で受ける構造としており、本質的１こモーメントを発生
させない方式ｉこついては十分な配慮がなされていなか
った。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、スクロール流体機械を無給油式で構成
した場合、旋回軸受の温度上昇を防止し、かつ旋回スク
ロールの安定運動を確保して信頼性の高いスクロール形
オイルフリー真空ポンプを提供することにある。

〔発明の概要〕

旋回スクロールの軸受要素での温度上昇は、２つの原因
がある。その１つは、前記したように主軸受部や、軸封
装置で発生した熱の伝熱によるもの、他の１つは、旋回
スクロールの不安定運動による過大荷重の作用である。

後者についてさらに説明を加える。すなわち、旋自スク
ロールの運動の安定化を開示特許のごとく端板外周部で
計画しても、無潤滑条件でスムーズな運動を期待するた
めには、固定スクロールの端板外周部やフレーム間で微
小なすきまを維持する必要がある。例えば特開昭５８−
１１０８８７のごとくすきまを設ける必要がある。しか
し、このような場合でも、旋回スクロール軸受部に転が
り軸受−採用すると、旋回スクロールが傾斜することに
劣り、軸受はエツジロードが作用する。この結果、軸受
部では旋回スクロールが傾斜しないときに比べ、その発
熱量は大き１くなってしまう。

これらの問題解決の、ため、まず前者の対策としては、
主駆動軸と、旋回スクロールの駆動軸とを熱的に切り離
し、後者の対策として、旋回スクロールの傾斜（鏡板が
軸心と直角な平面に対して傾ぐこと）を防止し、旋回ス
クロールの軸受部での片当りを未然に防ぐ。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。まず
、本発明の構成についてのべる。固定スクロール１は、
端板１ａとうず巻状ラップ１ｂとから成り、外周部には
吸入口２０．′中心部には吐出口３を、そして、うず巻
状ラップ１ｂにとりまくように冷却手段の流通する通路
４を有している。

これに対し、同じようなうず巻状ラップ２ｂと端板２ａ
からなる旋回スクロール２が、固定スクロール１に一定
の回転角を保ちつつかみ合わされている。そして、旋回
スクロール２の端板２ａ外周部には、自転を防止するた
めのピンクランク５がその円周上複数個、一方をケーシ
ング６に軸受７を介して固定され、他方を端板２ｂに軸
受８を□介して係止されている。旋回スクロール２の中
央部には、これを駆動するた１めのピン９が設けられ、
この外周部には軸受要素１０が固定されている。

また、これに対抗してほぼ同一面内に、さらに他の軸受
要素１１がケーシング６に固定されている。

そして、これらの軸受の間に介在し、軸受で固定された
如く旋回スクロール駆動偏心リング１２ａが配置され、
主駆動軸１′３の動力を伝達するための継′手要素１２
ｂと−：体化し、゛旋回スクロニル駆動要素１２を構成
している。駆動要素１２と、主駆動軸１３との結合部１
４はスプラスイン構造となっている。尚、偏心リング１
２ａは、第２図に示したように偏心リング１２ａの外周
面とスプライン１４の中心は実質的に一致しているが、
偏心リング１２ｂの内周面は、スクロールラップ同志ｌ
ｂ、２ｂが旋回運動″□によりぶつかり合わぬ程度に、
スプライン１４の中心□より偏心している。第１図にも
どって、このスプライン１４の中心と主駆動軸１３とは
同心に形成されていることは言及す乞までもない、主駆
動軸１３は、ケーシング６に設けられた主軸受１５によ
り支承されている。

そして、この主軸受１５とスプライン軸１４との間には
ケーシング６に固定された軸封装置１６が設けられてお
り、ケーシング６には冷却手段の流路あるいは空間４′
が設けられかつ冷却手段の流入口１７．及び流出口１８
が備えられている。次に、この動作について説明する。

電動要素（図示せず）によって、主駆動軸１３が回転す
るとスプライン１４によって連結された旋回スクロール
駆動要素１２により旋回スクロール２が駆動される。

そして旋回スクロール２は、ピンクランク５により自転
を阻止され、偏心リング１２ａにより一定半径のもとに
旋回運動が行われるため、これに伴い、ガスは、吸入口
２０から入り、中央に向って圧縮されながら移送され、
吐出口３から排出される。そして、この作用によって生
じた熱の大部分は、周囲に設けられた冷却手段によって
取りのぞかれる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば５次の効果がある。

１、旋回スクロールの駆動をその中心部で実施するよう
に構成したので、公知例では駆動要素の軸受が大径とな
るのと異なり、駆動要素を小径化することができるので
、軸受要素の周速を小さく維持することが可能となり、
軸受での発熱敏をノへさく抑えられ、よって軸受の信頼
性向」二を図ることができる。

２、主軸と駆動要素を別体化し、かつ結合部を軸方向に
移動可能なようにしたので、主軸受や軸封要素で発生し
た熱が、旋回スクロールの軸受部へ伝導するのをＩＩＨ
＋ｈでき、その部位を低温に保つことができる。また、
主軸の熱膨張分を結合部で吸収できるので、旋回スクロ
ールやラップかみ合い部にその影響を及ぼさずにできる
ので、運動の安定性やラップ先端ギャップの適性維持を
確保することができる。

３、旋回スクロールを同心円状の２ケの軸受によ、リケ
ーシングに固定支持し、軸方向に移動できないように構
成しであるので、旋回スクロールの運転中のバタッキを
阻止することができ、ラップや鏡板部での部分接触もな
くすことができるので、性能や信頼性を高くすることが
できる。

尚、本実施例は、オイルフリ一式真空ポンプに適用する
場合に特に効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例を示す縦断面図、第２図は、本実施例
の旋回スクロール駆動用偏心リングの断面図である。 １・・・固定スクロール、２・・・旋回スクロール、４
・・・冷却手段の流路、５・・・ピンクランク、６・・
・ケーシング、７，８・・・ピンクランク用軸受、１０
．１１・・・旋回スクロール用軸受、１２・・・旋回ス
クロール駆動要素、１３・・・主駆動軸、１４・・・ス
プライン、第　１　　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．　端板と、この端板に直立しているうず巻状のラツ
   プとから成る一対のスクロール部材を互いにラツプを内
   側に向けてかみ合わせ、一方を固定し他方を自転を阻止
   しながら、該スクロール部材の中央に設けた駆動要素で
   一定の半径を保持しながら旋回運動させて、一対のスク
   ロール部材により形成される密閉空間を逐次減少して気
   体を圧縮するものにおいて、旋回スクロール駆動要素と
   主駆動軸とを分離可能な構成とし、旋回スクロールを反
   ラツプ側中央部に設けたピン部で一方をケーシングに固
   定し同心円状に配置した２個の軸受により該スクロール
   部材の駆動要素とともに軸支したことを特徴とするスク
   ロール形流体機械。
2. ２．　特許請求の範囲第１項記載のスクロール形流体機
   械において、旋回スクロール駆動要素と主駆動軸の結合
   手段が、軸方向に移動可能な構成であることを特徴とと
   するスクロール形流体機械。
3. ３．　特許請求の範囲第一項記載の旋回スクロール駆動
   要素は、旋回スクロールの中央部に設けられた軸受要素
   と、ケーシングに固定された軸受要素の間に、径方向に
   圧縮荷重を受けながら配置し、これらの軸受要素に内接
   する表面と、外接する表面が同心円でない構成となつて
   いることを特徴とするスクロール形流体機械。