JP4402199B2

JP4402199B2 - Scroll type fluid machine

Info

Publication number: JP4402199B2
Application number: JP16585799A
Authority: JP
Inventors: 和孝末藤; 岑夫高橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2019-06-11
Also published as: JP2000356193A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気圧縮機、真空ポンプ等に用いて好適なスクロール式流体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スクロール式流体機械は、ケーシングと、該ケーシングに設けられた固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、前記ケーシング内で該駆動軸の先端側に旋回可能に設けられ、前記固定スクロールと軸方向で摺接する旋回スクロールと、該旋回スクロールと固定スクロールとの間に画成された複数の圧縮室とを備えたものが知られている。
【０００３】
この種の従来技術によるスクロール式流体機械は、外部から駆動軸を回転駆動し、旋回スクロールを固定スクロールに対して一定の偏心寸法をもって旋回運動させることにより、固定スクロールの外周側に設けた吸込口から空気等の流体を吸込みつつ、この流体を固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラップ部との間の各圧縮室内で順次圧縮し、固定スクロールの中心部に設けた吐出口から圧縮流体を外部に向けて吐出する。
【０００４】
また、他の従来技術では、第１，第２の固定スクロールを軸方向に離間して対向配置すると共に、該第１，第２の固定スクロール間には鏡板の両面側にそれぞれラップ部が設けられた旋回スクロールを旋回可能に設け、この旋回スクロールの各ラップ部と各固定スクロールのラップ部との間でそれぞれ複数の圧縮室を画成する構成としたものも知られている（特開平７−１０３１５１号公報等）。
【０００５】
この他の従来技術は、圧縮運転時に第１の固定スクロールと旋回スクロールとの間の圧縮室内で発生するスラスト荷重と第２の固定スクロールと旋回スクロールとの間の圧縮室内で発生するスラスト荷重とを互いに相殺し、旋回スクロールの挙動の安定化等を図る構成となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した他の従来技術によるスクロール式流体機械では、第１の固定スクロールと旋回スクロールとの間の圧縮室内で発生するスラスト荷重（以下、スラスト荷重Ｆ1 という）と、第２の固定スクロールと旋回スクロールとの間の圧縮室内で発生するスラスト荷重（以下、スラスト荷重Ｆ2 という）とを互いに軸方向で相殺する構成となっている。
【０００７】
しかし、圧縮運転時に第１の固定スクロール側の圧縮室内、第２の固定スクロール側の圧縮室内にはそれぞれ圧力変動が生じるため、前記スラスト荷重Ｆ1 ，Ｆ2 を互いに完全にバランスさせることは難しいのが実状である。
【０００８】
そして、このようにスラスト荷重Ｆ1 ，Ｆ2 のバランスの安定性が悪くなると、旋回スクロールが第１，第２の固定スクロール間で軸方向に振動し、旋回時の挙動が不安定になるという問題がある。
【０００９】
また、このような旋回スクロールの振動を最小限に抑えるために、例えば旋回スクロールの鏡板両面側にそれぞれスラスト受けを設け、該各スラスト受けによって前記スラスト荷重Ｆ1 ，Ｆ2 をそれぞれ支持する方法も考えられる。
【００１０】
しかし、この場合にはスラスト受けが２個必要になり、これらのスラスト受けによって、流体機械の構造の複雑化、大型化等を招き、全体の製作コスト等が高くつくという問題がある。
【００１１】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、圧縮運転時に圧縮室内で圧力変動が生じた場合でも、旋回スクロールの挙動を常に安定させることができると共に、構造の簡略化、製作コストの低減化等を図ることができるようにしたスクロール式流体機械を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために請求項１の発明によるスクロール式流体機械は、ケーシングと該ケーシングの軸線上に位置して該ケーシングの両端側に固定的に設けられ鏡板に渦巻状のラップ部が立設された第１，第２の固定スクロールとからなる固定側部材と、該第１，第２の固定スクロール間に位置して前記ケーシング内に設けられ、ロータとステータとが前記ケーシングの軸線と同一方向となるように配置された電動機と、該電動機と前記第１，第２の固定スクロールとの間に位置して外周側が前記ケーシングに固定的に設けられた外輪、該外輪の内周側に回転可能に設けられ内周側が外輪の軸線に対して径方向に偏心した偏心軸線を有する中輪および該中輪の内周側に回転可能に設けられ前記偏心軸線を中心として回転可能な内輪からなる第１，第２の偏心軸受と、前記電動機のロータを挟んで該各偏心軸受の中輪間に位置して設けられた中空軸体からなり前記ロータによって前記中輪と一体に回転する回転軸と、該回転軸内を前記偏心軸線上に遊嵌して設けられ、前記各偏心軸受の内輪内周側に固定的に支持されて前記各内輪と一体に旋回運動すると共に、軸方向の両端側で前記第１，第２の旋回スクロールに作用するスラスト荷重を相殺して支持する旋回軸と、前記第１，第２の固定スクロールと対面して該旋回軸の両端側に固定的に設けられ、鏡板に前記第１，第２の固定スクロールのラップ部と重なり合って複数の圧縮室を画成するラップ部が立設された第１，第２の旋回スクロールと、該第１，第２の旋回スクロールのうち少なくともいずれか一方の旋回スクロールと前記固定側部材との間に設けられ、該旋回スクロールの自転を防止する自転防止機構とを備え、前記第１の旋回スクロールに作用するスラスト荷重を第２の旋回スクロールに作用するスラスト荷重に比較して大となるように設定し、前記ケーシングの内周側には、前記第１の旋回スクロールの背面側に位置して該第１の旋回スクロールに作用するスラスト荷重を前記旋回軸と共に支持するための補助スラスト受けを設ける構成としている。
【００１３】
このように構成したことにより、電動機を作動してロータを回転すると、該ロータによって回転軸は回転運動を行い、このときに偏心軸受の中輪は外輪の内周側で回転軸と一体に回転運動を行う。そして、偏心軸受の中輪は、内周側が外輪の軸線に対して径方向に偏心した偏心軸線を有し、この中輪の内周側には前記偏心軸線を中心として回転する内輪を設けているから、前述の如く中輪が回転することにより、旋回軸は内輪と一体に旋回運動を行い、第１，第２の旋回スクロールをそれぞれ自転防止機構によって回転が防止された状態で旋回させることができる。
【００１４】
従って、ケーシングに固定的に設けられた第１，第２の固定スクロールに対して第１，第２の旋回スクロールが旋回運動すると、複数の圧縮室に吸込まれた流体は徐々に圧縮される。
【００１５】
また、このような圧縮運転時には第１の旋回スクロールに作用するスラスト荷重と第２の旋回スクロールに作用するスラスト荷重とを、旋回軸によって相殺して支持することができる。
【００１６】
ここで、第１の旋回スクロールに作用するスラスト荷重は、第２の旋回スクロールに作用するスラスト荷重よりも大きく設定されているから、第１の旋回スクロールに作用するスラスト荷重の一部をこの背面側に設けられた補助スラスト受けによって支持することができる。これにより、圧縮室内に小さな圧力変動等が生じた場合でも、第１の旋回スクロールを補助スラスト受けに常に押付けることができ、各旋回スクロールの両方を１個の補助スラスト受けによって軸方向に位置決めした状態で安定して旋回させることができる。
【００１７】
また、請求項２の発明は、ケーシングには第１，第２の固定スクロールのラップ部内周側にそれぞれ位置して第１，第２の吐出口を設け、該第１の吐出口の通路抵抗は前記第２の吐出口の通路抵抗に比較して大となるように設定している。
【００１８】
これにより、圧縮運転時に第１の吐出口の通路抵抗を、第２の吐出口の通路抵抗に比較して大きくできるから、第１の固定スクロールと第１の旋回スクロールとの間の圧縮室内の圧力を、第１の固定スクロールと第１の旋回スクロールとの間の圧縮室内の圧力よりも高い状態に保持することができる。この結果、第１の旋回スクロールに作用するスラスト荷重は、第２の旋回スクロールに作用するスラスト荷重よりも大きくすることができる。
【００１９】
また、請求項３の発明は、ケーシングには第１，第２の固定スクロールのラップ部外周側にそれぞれ位置して第１，第２の吸込口を設け、該第１の吸込口の通路抵抗は、前記第２の吸込口の通路抵抗に比較して小となるように設定している。この場合でも、請求項３の発明と同様に第１の固定スクロールと第１の旋回スクロールとの間の圧縮室内の圧力を、第１の固定スクロールと第１の旋回スクロールとの間の圧縮室内の圧力よりも高い状態に保持することができる。
【００２０】
次に、請求項４の発明は、第１の固定スクロールまたは第１の旋回スクロールは、ラップ部の最内周端から最外周端に亘る渦巻き角度を、第２の固定スクロールまたは第２の旋回スクロールに比較して当該最内周端側で大きく形成している。これにより、第１の固定スクロールと第１の旋回スクロールとの間の最内周側の圧縮室内の圧力を、第２の固定スクロールと第２の旋回スクロールとの間の最内周側の圧縮室内よりも高い状態に保持することができる。
【００２１】
請求項５の発明は、第１の固定スクロールまたは第１の旋回スクロールは、ラップ部の最内周端から最外周端に亘る渦巻き角度を前記第２の固定スクロールまたは第２の旋回スクロールに比較して当該最外周端側で大きく形成している。これにより、第１の固定スクロールと第１の旋回スクロールとの間の最内周側の圧縮室内の圧力を、第２の固定スクロールと第２の旋回スクロールとの間の最内周側での圧縮室内よりも高い状態に保持することができる。
【００２２】
次に、請求項６の発明は、第１，第２の固定スクロールはケーシング内に軸方向に移動可能に設け、前記第１，第２の固定スクロールの鏡板背面側にはそれぞれ前記ケーシングとの間に位置して圧縮室内の中間圧が導かれる第１，第２の圧力室を設け、該第１の圧力室に導かれる中間圧は第２の圧力室内に導かれる中間圧よりも大となるように設定している。これにより第１の旋回スクロールを第１の圧力室に導かれる中間圧により補助スラスト受けに押付けることができる。
【００２３】
また、請求項７の発明は、第１の旋回スクロールの鏡板と補助スラスト受けとの対向面のうちいずれか一方の対向面側には磁性体を設け、他方の対向面側には該磁性体と対応した位置に前記旋回スクロールを吸引する磁石を設ける構成としている。これにより第１の旋回スクロールを磁性体および磁石によって補助スラスト受け側に吸引して、該補助スラスト受けに安定して押付けることができる。
【００２４】
一方、請求項８の発明は、電動機はステータをロータに対して第２の旋回スクロール側寄りに一定寸法だけ偏心させ、またはロータをステータに対して第１の旋回スクロール側に僅かに偏心させてなる。これによりロータとステータとの間に作用する磁気吸引力によって、第１の旋回スクロールを補助スラスト受け側に押付けることができる。
【００２５】
さらに、請求項９の発明は、第１の固定スクロールと第１の旋回スクロールとによって第１の圧縮機構を構成し、第２の固定スクロールと第２の旋回スクロールとによって第２の圧縮機構を構成し、該第２の圧縮機構の吐出口は前記第１の圧縮機構の吸込口に接続する構成としている。この場合でも、第１の旋回スクロール側の圧縮室内の圧力を、請求項１の発明と同様に第１の旋回スクロール側の圧縮室よりも常に高い状態に保持することができる。
【００２６】
また、請求項１０の発明のように、第１の固定スクロールと第１の旋回スクロールとからなる第１の圧縮機構を流体圧縮機として構成すると共に、第２の固定スクロールと第２の旋回スクロールとからなる第２の圧縮機構を真空ポンプとして構成した場合でも、第１の旋回スクロール側の圧縮室内の圧力を、請求項１の発明と同様に第１の旋回スクロール側の圧縮室よりも常に高い状態に保持することができる。
【００２７】
さらに、請求項１１の発明は、第１の固定スクロールはケーシング内に軸方向に移動可能に設け、第１の固定スクロールの背面側にはケーシングとの間に位置して前記第１の固定スクロールを第１の旋回スクロール側に向けて常時付勢するための付勢手段を設けている。これにより第１の旋回スクロールを付勢手段による付勢力によって補助スラスト受けに向けて押付けることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるスクロール式流体機械としてスクロール式空気圧縮機を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２９】
まず、図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態を示し、１はスクロール式空気圧縮機の外枠を形成する筒状のケーシングで、該ケーシング１は、図１に示す如く軸線Ｏ1 −Ｏ1 を有する筒部２と、該筒部２の両端側を施蓋する左，右の蓋部３Ａ，３Ｂとによって構成されている。そして、ケーシング１は、後述の固定スクロール４Ａ，４Ｂと共に固定側部材を構成するものである。
【００３０】
４Ａ，４Ｂは第１、第２の固定スクロールで、該第１，第２の固定スクロール４Ａ，４Ｂは、ケーシング１の軸方向両側に位置して筒部２の内周側に軸方向に僅かに可動に設けられている。
【００３１】
そして、第１，第２の固定スクロール４Ａ，４Ｂのうち、該第１の固定スクロール４Ａは、図１に示す如く略円板状に形成され、中心がケーシング１の軸線Ｏ1 −Ｏ1 と一致するように配設された鏡板５Ａと、該鏡板５Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部６Ａと、鏡板５Ａの外周側から該ラップ部６Ａとは逆向きに軸方向に突出し、筒部２の内周側に嵌合して固定的に設けられた嵌合筒部７Ａと、該嵌合筒部７Ａと鏡板５Ａとの角隅部に形成され後述のＯリング２９Ａが嵌着されるＯリング嵌着溝８Ａとによって構成されている。また、第２の固定スクロール４Ｂについても、鏡板５Ｂ、ラップ部６Ｂおよび嵌合筒部７Ｂ、Ｏリング嵌着溝８Ｂによって構成されている。
【００３２】
９は固定スクロール４Ａ，４Ｂ間に位置してケーシング１内の中間部に設けられた電動機で、該電動機９は、ケーシング１の内周側に固定的に設けられたコイル１０を有するステータ１１と、該ステータ１１の内周側に該ステータ１１によって回転するように配設されたコイル１２を有するロータ１３とによって構成されている。そして、ステータ１１の軸線とロータ１３の軸線はケーシング１の軸線Ｏ1 −Ｏ1 と同一軸線上に配置されている。
【００３３】
１４Ａ，１４Ｂは固定スクロール４Ａと電動機９との間にそれぞれ位置して後述する支持枠３１Ａ，３１Ｂの内周側に設けられた第１，第２の偏心軸受で、該第１の偏心軸受１４Ａは、図２ないし図５に示す如く、外輪１５Ａと、該外輪１５Ａの内周側に複数の針状ころ１６Ａによって回転可能に設けられた中輪１７Ａと、該中輪１７Ａの内周側に複数の針状ころ１８Ａによって回転可能に設けられた内輪１９Ａ等とによって構成されている。
【００３４】
ここで、外輪１５Ａは、外周側が後述する支持枠３１Ａの取付筒部３２Ａ内周側に圧入して取付けられている。これにより、外輪１５Ａの内周側の軸線と外周側の軸線とは、共に軸線Ｏ1 −Ｏ1 と一致して配置される。
【００３５】
また、中輪１７Ａは、針状ころ１６Ａによって外輪１５Ａの内周側に位置決めされている。これにより中輪１７Ａの外周側は外輪１５Ａの軸線Ｏ1 −Ｏ1 上に配置され、この軸線Ｏ1 −Ｏ1 を中心に回転する構成となっている。
【００３６】
これに対し、中輪１７Ａの内周側は、内輪１９Ａが収容される部位が収容穴１７Ａ1 となり、該収容穴１７Ａ1 は外輪１５Ａの軸線Ｏ1 −Ｏ1 に対して径方向に一定寸法δだけ偏心した偏心軸線Ｏ2 −Ｏ2 を有している。また、この中輪１７Ａの内周側には後述の回転軸２０が取付けられる取付段部１７Ａ2 が形成され、該取付段部１７Ａ2 は軸線Ｏ1 −Ｏ1 と同軸線上に配置されている。
【００３７】
さらに、内輪１９Ａは、針状ころ１８Ａによって中輪１７Ａの内周側に位置決めされている。これにより内輪１９Ａは、内周側と外周側とが共に偏心軸線Ｏ2 −Ｏ2 上に配置され、この偏心軸線Ｏ2 −Ｏ2 を中心に回転する構成となっている。
【００３８】
かくして、偏心軸受１４Ａは、回転軸２０によって中輪１７Ａが外輪１５Ａに対して回転することにより、内輪１９Ａが軸線Ｏ1 −Ｏ1 を中心として寸法δの旋回半径をもった旋回運動を行う構成となっている。
【００３９】
また、第２の偏心軸受１４Ｂについても、外輪１５Ｂ、針状ころ１６Ｂ、中輪１７Ｂ、針状ころ１８Ｂおよび内輪１９Ｂによって構成され、中輪１７Ｂには収容穴１７Ｂ1 と取付段部１７Ｂ2 とが設けられている。
【００４０】
２０は電動機９のロータ１３を挟んで偏心軸受１４Ａ，１４Ｂの中輪１７Ａ，１７Ｂ間に位置して設けられた回転軸で、該回転軸２０は、中空軸体として形成され、電動機９のロータ１３内周側に挿嵌されて固定的に設けられている。そして、回転軸２０は、両端側がそれぞれ中輪１７Ａ，１７Ｂの取付段部１７Ａ2 ，１７Ｂ2 に固着され、ロータ１３と一体となって回転することにより中輪１７Ａ，１７Ｂを回転させるものである。
【００４１】
ここで、回転軸２０は、図１に示す如く、外周側が外輪１５Ａ，１５Ｂの軸線Ｏ1 −Ｏ1 上に配置されるのに対し、内周側は中輪１７Ａ，１７Ｂの偏心軸線Ｏ2 −Ｏ2 上に配置されている。このため、回転軸２０は、図６、図７に示すように軸線Ｏ1 −Ｏ1 を挟んで偏心軸線Ｏ2 −Ｏ2 側とは反対側の部位の肉厚を寸法ｄ1 とし、偏心軸線Ｏ2 −Ｏ2 側の肉厚を寸法ｄ2 とすると、ｄ1 ＞ｄ2 の関係に設定される。
【００４２】
２１は回転軸２０内を遊嵌して設けられ、偏心軸受１４Ａ，１４Ｂの内輪１９Ａ，１９Ｂに固定的に支持された旋回軸で、該旋回軸２１は、偏心軸線Ｏ2 −Ｏ2 上に配置され、その両端側はそれぞれ内輪１９Ａ，１９Ｂの内周側に挿嵌されて固着されている。そして、旋回軸２１は、内輪１９Ａ，１９Ｂと一体となって旋回運動することにより、旋回軸２１の両端側に設けられた後述の旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂを旋回させるものである。
【００４３】
また、旋回軸２１は、その両端部が主スラスト受け２１Ａ，２１Ｂとなってそれぞれ旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂの鏡板２３Ａ，２３Ｂに当接している。このため、主スラスト受け２１Ａ，２１Ｂは、後述する旋回スクロール２２Ａに作用するスラスト荷重Ｆ1 ，旋回スクロール２２Ｂに作用するスラスト荷重Ｆ2 を軸方向に相殺して支持し、旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂを軸方向に対して位置決めするスペーサとして構成される。
【００４４】
２２Ａ，２２Ｂは固定スクロール４Ａ，４Ｂと対面して旋回軸２１の軸方向両端側にそれぞれ固定的に設けられた第１，第２の旋回スクロールで、該第１の旋回スクロール２２Ａは、円板状に形成された鏡板２３Ａと、該鏡板２３Ａの表面側から軸方向に立設された渦巻状のラップ部２４Ａとによって構成されている。
【００４５】
また、旋回スクロール２２Ａの鏡板２３Ａには、その背面側の中央に筒状突起２５Ａが突設され、該筒状突起２５Ａは旋回軸２１の内周に嵌合して固着されている。これにより旋回スクロール２２Ａは旋回軸２１と一体となって寸法δの旋回半径をもった旋回運動を行う。そして、旋回スクロール２２Ａのラップ部２４Ａは、固定スクロール４Ａのラップ部６Ａに対し例えば１８０度だけずらして重なり合うように配設され、両者のラップ部６Ａ，２４Ａ間には複数の圧縮室２６Ａ，２６Ａ，…が画成される。
【００４６】
そして、スクロール式空気圧縮機の運転時には、後述の吸込口３５Ａから外周側の圧縮室２６Ａ内に空気を吸込みつつ、この空気を旋回スクロール２２Ａが旋回運動する間に各圧縮室２６Ａ内で順次圧縮し、最後に中心側の圧縮室２６Ａから後述の吐出口３６Ａを介して外部に圧縮空気を吐出する。
【００４７】
また、第２の旋回スクロール２２Ｂについても、鏡板２３Ｂ、ラップ部２４Ｂおよび筒状突起２５Ｂによって構成され、固定スクロール４Ｂとの間には複数の圧縮室２６Ｂが画成される。
【００４８】
２７Ａ，２７Ｂは固定スクロール４Ａ，４Ｂの鏡板５Ａ，５Ｂにそれぞれ穿設された第１，第２の背圧孔で、該第１の背圧孔２７Ａは、各圧縮室２６Ａのうち吸込口３５Ａ側となる最外周側の圧縮室２６Ａと吐出口３６Ａ側となる最内周側の圧縮室２６Ａとの間の中間の圧縮室２６Ａ内に連通し、該圧縮室２６Ａ内の中間圧を背圧として後述の圧力室２８Ａ内に導くものである。また、第２の背圧孔２７Ｂについても背圧孔２７Ａと同様に構成されている。
【００４９】
２８Ａ，２８Ｂはケーシング１の蓋部３Ａ，３Ｂと固定スクロール４Ａ，４Ｂの鏡板５Ａ，５Ｂとの間にそれぞれ形成された第１，第２の圧力室で、該第１の圧力室２８Ａは、圧縮室２６Ａ内の中間圧を背圧孔２７Ａを介して鏡板５Ａの背面側に導き、この中間圧によって固定スクロール４Ａを旋回スクロール２２Ａ側へと軸方向に押圧する構成となっている。また、第２の圧力室２８Ｂについても、圧力室２８Ａと同様に構成されている。
【００５０】
２９Ａ，２９Ｂはケーシング１と固定スクロール４Ａ，４Ｂの鏡板５Ａ，５Ｂ外周側との間にそれぞれ設けられたＯリングで、これらのＯリング２９Ａ，２９Ｂは、最外周側の圧縮室２６Ａ，２６Ｂと圧力室２８Ａ，２８Ｂとの間を気密にシールするものである。
【００５１】
３０Ａ，３０Ｂは固定スクロール４Ａ，４Ｂの鏡板５Ａ，５Ｂ中心側と後述する吐出口３６Ａ，３６Ｂとの間にそれぞれ設けられたＯリングで、これらのＯリング３０Ａ，３０Ｂは、最内周側の圧縮室２６Ａ，２６Ｂと圧力室２８Ａ，２８Ｂとの間を気密にシールするものである。
【００５２】
３１Ａ，３１Ｂは固定スクロール４Ａ，４Ｂと電動機９との間に位置してケーシング１の内周側に設けられた第１，第２の支持枠を示し、該第１の支持枠３１Ａは、ケーシング１の筒部２内周側に固着して取付けられた取付筒部３２Ａと、後述する旋回スクロール２２Ａの鏡板２３Ａ背面側に位置して該取付筒部３２Ａから径方向内側に突出して設けられた環状の支持部３３Ａとによって構成されている。
【００５３】
そして、支持枠３１Ａの支持部３３Ａは、その端面が旋回スクロール２２Ａの鏡板２３Ａに摺接し、該旋回スクロール２２Ａに作用する後述のスラスト荷重Ｆ1 を旋回軸２１と共に支持する補助スラスト受け３３Ａ1 を構成している。また、この支持部３３Ａには後述するオルダムリング３４Ａのリング溝が形成され、該オルダムリング３４Ａを摺動可能に支持する構成となっている。
【００５４】
また、第２の支持枠３１Ｂについても、取付筒部３２Ｂと支持部３３Ｂとによって支持枠３１Ａとほぼ同様に構成されている。しかし、後述するように旋回スクロール２２Ａに作用するスラスト荷重Ｆ1 は旋回スクロール２２Ｂに作用するスラスト荷重Ｆ2 よりも大きくなるため、この支持枠３１Ｂには、スラスト荷重Ｆ2 が作用することはない。
【００５５】
このため、支持枠３１Ｂの支持部３３Ｂには、後述した支持枠３１Ａの支持部３３Ａのように補助スラスト受け３３Ａ1 は存在せず、図３に示すように旋回スクロール２２Ｂの鏡板２３Ｂとの間に微小隙間Ｓが確保され、該旋回スクロール２２Ｂに対して非接触の状態におかれている。
【００５６】
３４Ａ，３４Ｂは支持枠３１Ａ，３１Ｂと旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂとの間にそれぞれ設けられた自転防止機構としての第１，第２のオルダムリングで、該第１のオルダムリング３４Ａは、旋回スクロール２２Ａの鏡板２３Ａと支持枠３１Ａの支持部３３Ａとの間で直交する２軸方向にガイドされることにより、旋回スクロール２２Ａの自転を防止する構成となっている。また、第２のオルダムリング３４Ｂについても、オルダムリング３４Ａと同様に構成されている。
【００５７】
３５Ａ，３５Ｂは固定スクロール４Ａ，４Ｂのラップ部６Ａ，６Ｂ外周側にそれぞれ位置してケーシング１の筒部２に設けられた第１，第２の吸込口で、該第１の吸込口３５Ａは、最外周側の圧縮室２６Ａ内に開口し、外部の空気をこの圧縮室２６Ａ内に導くものである。また、第２の吸込口３５Ｂについても、吸込口３５Ａと同様に構成されている。
【００５８】
３６Ａ，３６Ｂは固定スクロール４Ａ，４Ｂのラップ部６Ａ，６Ｂ中心側にそれぞれ位置してケーシング１の蓋部３Ａ，３Ｂに設けられた第１，第２の吐出口で、該第１の吐出口３６Ａは、最内周側の圧縮室２６Ａ内に開口し、圧縮室２６Ａで圧縮された圧縮空気を外部に吐出させるものである。また、第２の吐出口３６Ｂについても、吐出口３６Ａとほぼ同様に構成されている。
【００５９】
ここで、吐出口３６Ａの通路面積Ｓ1 は、図２、図３に示すように吐出口３６Ｂの通路面積Ｓ2 よりも小さく（Ｓ1 ＜Ｓ2 ）設定されている。このため、吐出口３６Ａ内を圧縮空気が流れるときの通路抵抗は、吐出口３６Ｂ内を圧縮空気が流れるときの流路抵抗よりも大きくなる。
【００６０】
これにより第１の旋回スクロール２２Ａに作用するスラスト荷重Ｆ1 （図２参照）は、後述する理由によって第２の旋回スクロール２２Ｂに作用するスラスト荷重Ｆ2 （図３参照）に比較して大きくなるように設定されている。
【００６１】
本実施の形態によるスクロール式空気圧縮機は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００６２】
まず、電動モータによって電動機９のロータ１３を回転すると、該ロータ１３と一体となった回転軸２０は回転運動を行い、このときに回転軸２０の両端側に設けた２個の偏心軸受１４Ａ，１４Ｂの中輪１７Ａ，１７Ｂは、それぞれ外輪１５Ａ，１５Ｂの内周側で回転軸２０と一体に回転運動を行う。
【００６３】
ここで、偏心軸受１４Ａ，１４Ｂの中輪１７Ａ，１７Ｂは、外輪１５Ａ，１５Ｂの軸線Ｏ1 −Ｏ1 に対して径方向に寸法δだけ偏心した偏心軸線Ｏ2 −Ｏ2 を有するから、中輪１７Ａ，１７Ｂが上述の如く外輪１５Ａ，１５Ｂに対して軸線Ｏ1 −Ｏ1 を中心に回転することにより、中輪１７Ａ，１７Ｂの内周側に設けた内輪１９Ａ，１９Ｂは、軸線Ｏ1 −Ｏ1 を中心として寸法δの旋回半径をもった旋回運動を行い、この内輪１９Ａ，１９Ｂと一体となった旋回軸２１によって旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂをそれぞれ旋回させる。
【００６４】
そして、このように旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂが旋回するときには、旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂはオルダムリング３４Ａ，３４Ｂによって自転が防止され、公転のみを行う。
【００６５】
この結果、固定スクロール４Ａと旋回スクロール２２Ａとの間に画成された各圧縮室２６Ａはそれぞれ連続的に縮小し、これにより固定スクロール４Ａの吸込口３５Ａから吸込んだ外気を各圧縮室２６Ａで順次圧縮しつつ、この圧縮空気を固定スクロール４Ａの吐出口３６Ａから外部の空気タンク（図示せず）等に貯留させる。
【００６６】
また、固定スクロール４Ｂと旋回スクロール２２Ｂとの間に画成された各圧縮室２６Ｂについても、それぞれが連続的に縮小することにより、固定スクロール４Ｂの吸込口３５Ｂから吸込んだ外気を各圧縮室２６Ｂで順次圧縮しつつ、この圧縮空気を固定スクロール４Ｂの吐出口３６Ｂから前記空気タンク等に貯留させる。
【００６７】
また、本実施の形態では、旋回軸２１の主スラスト受け２１Ａ，２１Ｂを第１，第２の旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂの背面側に当接させる構成としたから、圧縮運転時に旋回スクロール２２Ａに作用するスラスト荷重Ｆ1 と旋回スクロール２２Ｂに作用するスラスト荷重Ｆ2 とを、旋回軸２１によって軸方向で互いに相殺して支持することができ、旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂの挙動の安定化を図ることができる。
【００６８】
しかし、本実施の形態では、第１の吐出口３６Ａの通路面積Ｓ1 を、第２の吐出口３６Ｂの通路面積Ｓ2 よりも小さく（Ｓ1 ＜Ｓ2 ）形成することにより、吐出口３６Ａ内を流れる圧縮空気の通路抵抗を、吐出口３６Ｂ内を流れる圧縮空気の通路抵抗よりも大きくしたから、該圧縮室２６Ａ内の圧力を圧縮室２６Ｂの圧力よりも常に高い状態に保持することができる。
【００６９】
これにより、第１の旋回スクロール２２Ａに作用するスラスト荷重Ｆ1 は、第２の旋回スクロール２２Ｂに作用するスラスト荷重Ｆ2 よりも大きく設定されるから、第１の旋回スクロール２２Ａは図１中の矢示Ａ方向に動こうとする。しかし、支持枠３１Ａの支持部３３Ａには、補助スラスト受け３３Ａ1 が設けられているから、第１の旋回スクロール２２Ａの鏡板２３Ａ背面側は、この補助スラスト受け３３Ａ1 に当接することができる。
【００７０】
かくして、本実施の形態では、第１，第２の旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂに作用するスラスト荷重Ｆ1 ，Ｆ2 は、旋回軸２１によって互いに相殺され、かつ第１の旋回スクロール２２Ａに作用するスラスト荷重Ｆ1 は第２の旋回スクロール２２Ｂに作用するスラスト荷重Ｆ2 よりも僅かに大きく、この僅かに大きなスラスト荷重Ｆ1 は、支持部３３Ａの補助スラスト受け３３Ａ1 によって支持されている。
【００７１】
このため、圧縮運転時に例え圧縮室２６Ａ，２６Ｂ内で小さな圧力変動が生じたとしても、第１の旋回スクロール２２Ａを第１の支持枠３１Ａに比較的小さな力をもって常に押付けることができ、支持枠３１Ａによって旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂを軸方向に位置決めした状態で保持することができる。そして、該旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂの軸方向に対する振動を抑えて、挙動の安定化を一層図ることができる。
【００７２】
また、前述の如く１個の支持枠３１Ａのみによって旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂの両方を位置決めできるから、第２の旋回スクロール２２Ｂに作用するスラスト荷重Ｆ2 が第２の支持枠３１Ｂに伝わるのを遮断することができる。これにより支持枠３１Ｂの材料強度を支持枠３１Ａよりもさらに低く抑えて、該支持枠３１Ｂの製作コスト等を一層低減することができる。
【００７３】
一方、偏心軸受１４Ａ，１４Ｂによって旋回軸２１の両端側を軸支することにより、この旋回軸２１の両端側に一体に設けた旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂを旋回させる構成としたから、旋回軸２１の両端側には、旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂを旋回運動させるために、例えばクランク軸を追加して設ける必要をなくすことができ、これによって装置全体を軸方向に小型化して形成することができる。
【００７４】
さらに、中空軸体からなる回転軸２０は、旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂの偏心方向とは反対側の部位を肉厚に形成したから、旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂの旋回運動に対するバランスをこの回転軸２０によってとることができる。これにより回転軸２０にはバランスウエイト等の機構を特別に設ける必要がなくなり、全体の部品点数を削減でき、装置全体の構造を簡略化することができる。
【００７５】
さらにまた、固定スクロール４Ａ，４Ｂの背面側に圧力室２８Ａ，２８Ｂを設け、この圧力室２８Ａ，２８Ｂには背圧孔２７Ａ，２７Ｂを介して圧縮室２６Ａ，２６Ｂ内の中間圧を導く構成としたから、固定スクロール４Ａ，４Ｂを旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂの鏡板２３Ａ，２３Ｂ側に向けて押圧し続けることができ、ラップ部６Ａ，６Ｂの先端と相手方の鏡板２３Ａ，２３Ｂの表面との間でスラスト方向のギャップが変化するのを抑えることができ、圧縮効率を高めることができる。
【００７６】
次に、図８は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７７】
然るに、本実施の形態の特徴は、ケーシング１には、第１の実施の形態で述べた第１，第２の吸込口３５Ａ，３５Ｂに替えて第１，第２の吸込口４１Ａ，４１Ｂを設け、該第１の吸込口４１Ａの通路面積を第２の吸込口４１Ｂの通路面積よりも大きく形成すると共に、第１，第２の吐出口４２Ａ，４２Ｂを、互いに同一の通路面積をもって形成したことにある。
【００７８】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、吸込口４１Ａ内の通路抵抗を吸込口４１Ｂの流路抵抗に比較して小さくできるから、第１の旋回スクロール２２Ａ側の圧縮室２６Ａ内の圧力を、第２の旋回スクロール２２Ｂ側の圧縮室２６Ｂよりも常に高い状態に保持することができ、第１の旋回スクロール２２Ａを支持枠３１Ａの補助スラスト受け３３Ａ1 に押付けることができ、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００７９】
次に、図９は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第１，吐出口を廃止すると共に、第１，第２の旋回スクロールの鏡板中心部には旋回軸の内部と連通する第１，第２の連通孔をそれぞれ形成すると共に、第１の連通孔の通路面積を第２の吐出口よりも小さく形成したことにある。
【００８０】
なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８１】
５１Ａ，５１Ｂはケーシング１内に設けられた本実施の形態で用いる第１，第２の固定スクロールで、該第１の固定スクロール５１Ａは、第１の実施の形態による固定スクロール４Ａとほぼ同様に、略円板状の鏡板５２Ａと、該鏡板５２Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部５３Ａと、鏡板５２Ａの外周側に設けられた嵌合筒部５４Ａとによって構成されている。しかし、固定スクロール５１Ａには、第１の実施の形態による吐出口３６Ａが廃止されている点で異なる。
【００８２】
また、第２の固定スクロール５１Ｂは、鏡板５２Ｂ、ラップ部５３Ｂおよび嵌合筒部５４Ｂによって構成されているものの、第１の固定スクロール５１Ａと異なり、該固定スクロール５１Ｂには吐出口３６Ｂが設けられている点で異なる。
【００８３】
５５Ａ，５５Ｂは固定スクロール５１Ａ，５１Ｂの鏡板５２Ａ，５２Ｂ中心部に設けられた第１，第２の連通孔で、これらの連通孔５５Ａ，５５Ｂは、固定スクロール５１Ａ側の圧縮室２６Ａと固定スクロール５１Ｂ側の圧縮室２６Ｂとを旋回軸２１の内部を通じて互いに連通させるものである。
【００８４】
このため、圧縮室２６Ａからの圧縮空気は、連通孔５５Ａ，５５Ｂ、旋回軸２１を介して圧縮室２６Ｂ側に導かれ、この圧縮室２６Ｂによって圧縮された圧縮空気と一緒に吐出口３６Ｂから外部に向けて吐出される。ここで、連通孔５５Ａの通路面積は、第２の吐出口３６Ｂよりも小さく形成されている。
【００８５】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、圧縮運転時に圧縮室２６Ａからの圧縮空気が連通孔５５Ａを流れるときの通路抵抗を、圧縮室２６Ｂからの圧縮空気が吐出口３６Ｂ内を流れるときの通路抵抗よりも大きくでき、第１の旋回スクロール２２Ａを支持枠３１Ａの補助スラスト受け３３Ａ1 に押付けることができ、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００８６】
次に、図１０，図１１は本発明の第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第１の固定スクロール、第１の旋回スクロールは、それぞれのラップ部の最内周端から最外周端に亘る渦巻き角度を、第２の固定スクロール、第２の旋回スクロールに比較して当該最外周端側で大きく形成したことにある。
【００８７】
なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８８】
図中、６１Ａ，６１Ｂは本実施の形態に用いる第１，第２の固定スクロールで、該第１の固定スクロール６１Ａは、前記第１の実施の形態による固定スクロール４Ａとほぼ同様に、鏡板６２Ａおよびラップ部６３Ａ等によって構成されている。また、第２の固定スクロール６１Ｂについても鏡板６２Ｂおよびラップ部６３Ｂ等によって構成されている。
【００８９】
ここで、第１の固定スクロール６１Ａのラップ部６３Ａは、最内周端から最外周端に亘る渦巻き角度が、第２の固定スクロール６１Ｂのラップ部６３Ｂに比較して、当該最内周端側で図１１中に示す角度θ1 分だけ大きく形成されている。
【００９０】
また、図示しない第１の旋回スクロールについても、第１の固定スクロール６１Ａと同様にラップ部の渦巻き角度が第２の固定スクロール６１Ｂよりも大きく形成されている。
【００９１】
かくして、このように構成される本実施の形態では、第１の固定スクロール６１Ａのラップ部６３Ａと第１の旋回スクロールのラップ部との間の圧縮室の全体容量を、第２の固定スクロール６１Ｂのラップ部６３Ｂと第２の旋回スクロールのラップ部との間の圧縮室の全体容量よりも増やすことができる。
【００９２】
従って、本実施の形態によれば、圧縮運転時に第１の固定スクロール６１Ａと第１の旋回スクロールとの間の最内周側での圧縮室内の圧力を、第２の固定スクロール６１Ｂと第２の旋回スクロールとの間の最内周側での圧縮室内の圧力よりも常に高い状態に保持することができる。これによって第１の旋回スクロールに作用するスラスト荷重を第２の旋回スクロールに作用するスラスト荷重よりも大きく設定することができ、第１の旋回スクロールを支持枠３１Ａの補助スラスト受け３３Ａ1 に押付けることができ、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００９３】
次に、図１２、図１３は本発明の第５の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第１の固定スクロール、第１の旋回スクロールは、それぞれのラップ部の最内周端から最外周端に亘る渦巻き角度を、第２の固定スクロール、第２の旋回スクロールに比較して当該最内周端側で大きく形成したことにある。
【００９４】
なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９５】
図中、７１Ａ，７１Ｂは本実施の形態に用いる第１，第２の旋回スクロールで、該第１の旋回スクロール７１Ａは、前記第１の実施の形態による旋回スクロール２２Ａとほぼ同様に、鏡板７２Ａおよびラップ部７３Ａ等によって構成されている。また、第２の旋回スクロール７１Ｂについても鏡板７２Ｂおよびラップ部７３Ｂ等によって構成されている。
【００９６】
ここで、第１の旋回スクロール７１Ａのラップ部７３Ａは、最内周端から最外周端に亘る渦巻き角度が、第２の旋回スクロール７１Ｂのラップ部７３Ｂに比較して、当該最内周端側で図１３中に示す角度θ2 分だけ大きく形成されている。
【００９７】
また、図示しない第１の固定スクロールについても、第１の旋回スクロール７１Ａと同様にラップ部の渦巻き角度が第２の固定スクロールよりも大きく形成されている。
【００９８】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第４の実施の形態と同様に、圧縮運転時に第１の固定スクロールと第１の旋回スクロール７１Ａとの間の最内周側での圧縮室内の圧力を、第２の固定スクロールと第２の旋回スクロール７１Ｂとの間の最内周側での圧縮室内の圧力よりも常に高い状態に保持することができ、第１の旋回スクロール７１Ａを支持枠３１Ａの補助スラスト受け３３Ａ1 に押付けることができ、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００９９】
次に、図１４、図１５は本発明の第６の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第１の圧力室に導かれる中間圧を第２の圧力室に導かれる中間圧よりも大となるように設定したことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１００】
図中、８１Ａ，８２Ａは第１の固定スクロール４Ａの鏡板５Ａに穿設された本実施の形態で用いる内周側、外周側の第１の背圧孔で、該背圧孔８１Ａ，８２Ａは、第１の実施の形態で述べた背圧孔２７Ａとほぼ同様に、固定スクロール４Ａと旋回スクロールとの間の圧縮室内の中間圧を第１の圧力室２８Ａに導く構成となっている。
【０１０１】
８１Ｂ，８２Ｂは第２の固定スクロール４Ｂの鏡板５Ｂに穿設された本実施の形態で用いる内周側、外周側の第２の背圧孔で、該各背圧孔８１Ｂ，８２Ｂにつても、背圧孔８１Ａ，８２Ａとほぼ同様に構成されている。
【０１０２】
ここで、第１の背圧孔８１Ａは、図１４中に一点鎖線で示すように、第２の背圧孔８１Ｂと対応した位置から角度θ3 分だけラップ部６Ａの渦巻き方向に沿って外周側に離間して配置されている。また、第１の背圧孔８２Ａについても、第２の背圧孔８２Ｂと対応した位置から角度θ3 分だけラップ部６Ａの渦巻き方向に沿って外周側に離間して配置されている。
【０１０３】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、圧縮運転時に第１の圧力室２８Ａに導かれる中間圧を、第２の圧力室２８Ｂに導かれる中間圧よりも常に大きい状態に保持することができ、この第１の圧力室２８Ａに導かれる中間圧により第１の固定スクロール４Ａを第１の旋回スクロールと一緒に支持枠側に向けて押圧でき、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【０１０４】
次に、図１６は本発明の第７の実施の形態を示し、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０５】
然るに、本実施の形態の特徴は、第１の旋回スクロール２２Ａの鏡板２３Ａには、支持枠３１Ａとの対向面側に位置して磁性体９１を設けると共に、支持枠３１Ａの支持部３３Ａには、旋回スクロール２２Ａとの対向面側に位置して旋回スクロール２２Ａを吸引する磁石９２を設ける構成としたことにある。
【０１０６】
ここで、磁性体９１は例えば金属材料によって円板状に形成され、旋回スクロール２２Ａの鏡板２３Ａ背面側に埋設されている。また、磁石９２はリング状に形成され、支持枠３１Ａの支持部３３Ａ内周側に嵌着されている。なお、ケーシング１には第１の実施の形態で述べた吐出口３６Ａに替えて吐出口９３Ａが設けられている。
【０１０７】
かくして、このように構成される本実施例でも、磁性体９１と磁石９２との間に作用する磁気吸引力により第１の旋回スクロール２２Ａを、支持枠３１Ａ側に吸引して支持部３３Ａの補助スラスト受け３３Ａ1 に安定して押付けることができ、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【０１０８】
この場合、例えば図１７に示す変形例のように、支持枠３１Ａの支持部３３Ａ側に磁性体９１′を設け、第１の旋回スクロール２２Ａの鏡板２３Ａ側に磁石９２′を設ける構成としてもよい。
【０１０９】
次に、図１８は本発明の第８の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、電動機を構成するステータをロータに対して第２の旋回スクロール側寄りに僅かに偏心させ、またはロータをステータに対して第１の旋回スクロール側寄りに僅かに偏心させる構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１１０】
図中、１０１は第１の実施の形態で述べた電動機９に替えてケーシング１内に設けられた本実施の形態で用いる電動機で、該電動機１０１は、第１の実施の形態による電動機９とほぼ同様にコイル１０２を有するステータ１０３と、コイル１０４を有するロータ１０５とによって構成されている。
【０１１１】
しかし、この電動機１０１は、ステータ１０３の中心線０3 −Ｏ3 がロータ１０５の中心線Ｏ4 −Ｏ4 に対して寸法β分だけ第２の旋回スクロール２２Ｂ側寄りに偏心して配置されている点で、第１の実施の形態のものとは異なっている。
【０１１２】
なお、１０６Ａ，１０６Ｂは本実施の形態で用いる第１，第２の吐出口で、該第１，第２の吐出口１０６Ａ，１０６Ｂは、互いにほぼ同一の通路面積をもって形成されている点で、第１の実施の形態による吐出口３６Ａ，３６Ｂとは異なっている。
【０１１３】
かくして、このように構成される本実施の形態では、ロータ１０５をステータ１０３との間で作用する磁気吸引力によって第２の固定スクロール４Ｂ側に引き寄せることができるから、このロータ１０５に回転軸２０、偏心軸受１４Ａ，１４Ｂ、旋回軸２１を介して一体となった第１，第２の旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂを、ロータ１０５と同様に第２の固定スクロール４Ｂ側に引き寄せることができる。これにより第１の旋回スクロール２２Ａを支持枠３１Ａに押付けることができ、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【０１１４】
この場合、図１９に示す変形例のように、電動機１０１′は、ロータ１０５′をステータ１０３′に対して寸法βだけ第１の旋回スクロール２２Ａ側に偏心して配置する構成としてもよい。
【０１１５】
次に、図２０は本発明の第９の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第１の吸込口を第２の吐出口に接続する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１１６】
図中、１１１は第１の吸込口３５Ａと後述する第２の吐出口１１５Ｂとの間に位置してケーシング１外に設けられた中間冷却器で、該中間冷却器１１１は、例えば熱交換機１１２、ファン１１３等を備えた冷却装置によって構成され、接続配管１１４Ａ，１１４Ｂによってそれぞれ吸込口３５Ａ、吐出口１１５Ｂに接続されている。そして、この中間冷却器１１１は、吐出口１１５Ｂから吐出された高温の吐出空気を冷却して吸込口３５Ａに導くものである。
【０１１７】
なお、１１５Ａ，１１５Ｂは本実施の形態で用いる第１，第２の吐出口で、該第１，第２の吐出口１１５Ａ，１１５Ｂは、互いに同一の通路面積をもって形成されている点で、第１の実施の形態による吐出口３６Ａ，３６Ｂとは異なっている。
【０１１８】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第２の旋回スクロール２２Ｂ側の圧縮室２６Ｂによって圧縮された圧縮空気は、第１の旋回スクロール２２Ａ側の圧縮室２６Ａによって再度圧縮されるから、圧縮室２６Ａ内の圧力を圧縮室２６Ｂよりも高い状態に保持することができ、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。また、吐出口１１５Ｂからの圧縮空気を、中間冷却器１１１によって予め冷却した状態で吸込口３５Ａに導くことができ、圧縮機の圧縮効率を高めることができる。
【０１１９】
次に、図２１は本発明の第１０の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第１の固定スクロールと第１の旋回スクロールとからなる第１の圧縮機構を空気圧縮機として用いると共に、第２の固定スクロールと第２の旋回スクロールとからなる第２の圧縮機構を真空ポンプとして用いる構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１２０】
図中、１２１は空気タンクで、該空気タンク１２１は、接続配管１２２によって後述の吐出口１２５Ａに接続され、該吐出口１２５Ａから吐出された圧縮空気を蓄える構成となっている。かくして、第１の固定スクロール４Ａと第１の旋回スクロール２２Ａとからなる第１の圧縮機構は、外部の空気を圧縮室２６Ａによって圧縮して、高圧の圧縮空気を空気タンク１２１に向けて吐出する空気圧縮機として機能する。
【０１２１】
１２３は真空チャンバで、該真空チャンバ１２３は、接続配管１２４によって後述の吸込口３５Ｂに接続され、その内部は真空状態に保持されている。かくして、第２の固定スクロール４Ｂと第２の旋回スクロール２２Ｂとからなる第２の圧縮機構は、真空チャンバ１２３内の空気等の残留ガスを圧縮室２６Ｂ内に吸込んで外部に排出する真空ポンプとして機能する。
【０１２２】
なお、１２５Ａ，１２５Ｂは本実施の形態で用いる第１，第２の吐出口で、該第１，第２の吐出口１２５Ａ，１２５Ｂは、互いに同一の通路面積をもって形成されている点で、第１の実施の形態による吐出口３６Ａ，３６Ｂとは異なっている。
【０１２３】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の旋回スクロール２２Ａ側の圧縮室２６Ａ内の圧力を、第２の旋回スクロール２２Ｂ側の圧縮室２６Ｂ内の圧力よりも常に高い状態に保持することができ、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【０１２４】
次に、図２２は本発明の第１１の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ケーシング１と第１の固定スクロール４Ａの背面側との間に画成された第１の圧力室２８Ａ内に付勢手段としての皿ばね１３１を設け、この皿ばね１３１によって第１の固定スクロール４Ａを第１の旋回スクロール２２Ａ側に向けて常時付勢する構成としたことにある。なお、ケーシング１には第１の実施の形態で述べた吐出口３６Ａに替えて第１の吐出口１３２Ａが設けられている。
【０１２５】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、皿ばね１３１のばね力によって第１の旋回スクロール４Ａを支持枠３１Ａに押付けることができ、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【０１２６】
なお、第２の実施の形態では、第１，第２の吐出口４２Ａ，４２Ｂを、互いに同一の通路面積をもって形成するものとして述べたが、本発明はこれに限らず、第１の実施の形態と同様に第１の吐出口４２Ａの通路面積を第２の吐出口４２Ｂよりも小さく形成する構成としてもよい。また、第３〜第１１の実施の形態についても、前述と同様に、第１の吐出口の通路面積を第２の吐出口の通路面積よりも小さく形成する構成としてよい。
【０１２７】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明では、第１，第２の旋回スクロールに作用するスラスト荷重を旋回軸によって軸方向で相殺して支持すると共に、この第１の旋回スクロールに作用するスラスト荷重を、第２の旋回スクロールに作用するスラスト荷重に比較して大となるように設定し、この大きくした分のスラスト荷重を補助スラスト受けによって支持する構成としたから、圧縮運転時に圧縮室内に圧力変動が生じたとしても、第１の旋回スクロールを補助スラスト受けに対し比較的小さな力をもって押付けることができる。
【０１２８】
これにより第１，第２の旋回スクロールを１個の補助スラスト受けのみによって軸方向に位置決めした状態で旋回させることができ、該各旋回スクロールの振動を抑えて、挙動の安定化を図ることができると共に、流体機械の構造の簡略化、製作コストの低減化等を図ることができる。
【０１２９】
また、請求項２の発明は、第１の吐出口内を流れる流体の流路抵抗を、第２の吐出口内を流れる流体の流路抵抗に比較して大となるように設定したから、第１の固定スクロールと第１の旋回スクロールとの間の圧縮室内の圧力を、第１の固定スクロールと第１の旋回スクロールとの間の圧縮室よりも高い状態に保持することができ、請求項１とほぼ同様の効果を得ることができる。このことは、請求項３の発明についても同様である。
【０１３０】
さらに、請求項４の発明では、第１の固定スクロールまたは旋回スクロールのラップ部の渦巻き角度を、第２の固定スクロールまたは旋回スクロールに比較してラップ部の最内周端側で大きく形成する構成としたから、第１の固定スクロールと第１の旋回スクロールとの間の内周側の圧縮室内の圧力を、第１の固定スクロールと第１の旋回スクロールとの間の圧縮室よりも高い状態に保持することができ、これによっても請求項１とほぼ同様の効果を得ることができる。このことは、請求項５の発明についても同様である。
【０１３１】
また、請求項６の発明のように、第１の圧力室に導かれる中間圧を第２の圧力室に導かれる中間力よりも大となるように設定した場合でも、第１の旋回スクロールを第１の固定スクロールと一緒に補助スラスト受けに向けて押付けることができ、請求項１の発明とほぼ同様の効果を得ることができる。
【０１３２】
また、請求項７の発明のように、第１の旋回スクロールの鏡板とスラスト受けとの対向面のうち、少なくともいずれか一方の対向面側に磁性体を設け、他方の対向面側に前記旋回スクロールを吸引する磁石を設ける構成とした場合でも、第１の旋回スクロールを磁性体、磁石によって補助スラスト受け側に吸引して押付けることができ、請求項１の発明とほぼ同様の効果を得ることができる。
【０１３３】
また、請求項８の発明は、電動機のステータをロータに対して第２の旋回スクロール側寄りに僅かに偏心させ、またはロータをステータに対して第１の旋回スクロール側に僅かに偏心させる構成としたから、ロータをステータとの間で作用する磁気吸引力によって第２の固定スクロール側に吸引することができ、これによって第１の旋回スクロールを補助スラスト受け側に押付けることができ、請求項１の発明とほぼ同様の効果を得ることができる。
【０１３４】
さらに、請求項９の発明は、第１の圧縮機構側の吸込口を第２の圧縮機構側の吐出口に接続する構成としたから、第１の圧縮機構側の圧縮室内の圧力を、第２の圧縮機構側の圧縮室内の圧力よりも高い状態に保持することができ、請求項１の発明とほぼ同様の効果を得ることができる。このことは、請求項１０の発明についても同様である。
【０１３５】
また、請求項１１の発明のように、付勢手段によって第１の固定スクロールを第１の旋回スクロール側に向けて常時付勢する構成とした場合でも、第１の旋回スクロールを第１の固定スクロールと一緒に補助スラスト受けに向けて押付けることができ、請求項１の発明とほぼ同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】図１中の第１の旋回スクロール、第１の支持枠および第１の吐出口等を拡大して示す要部縦断面図である。
【図３】図１中の第２の固定スクロール、第２の支持枠および第２の吐出口等を拡大して示す要部縦断面図である。
【図４】図２中の第１の偏心軸受を単体で示す縦断面図である。
【図５】図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた横断面図である。
【図６】図１中の回転軸を単体で示す拡大縦断面図である。
【図７】図６中の矢示 VII−VII 方向からみた横断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す縦断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機の第１の固定スクロールを単体で示す正面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機の第２の固定スクロールを単体で示す正面図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機の第１の旋回スクロールを単体で示す正面図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機の第２の旋回スクロールを単体で示す正面図である。
【図１４】本発明の第６の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機の第１の固定スクロールを単体で示す正面図である。
【図１５】本発明の第６の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機の第２の固定スクロールを単体で示す正面図である。
【図１６】本発明の第７の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機の第１の旋回スクロール、支持枠、磁性体および磁石等を示す要部縦断面図である。
【図１７】本発明の第７の実施の形態の変形例によるスクロール式空気圧縮機の第１の旋回スクロール、支持枠、磁性体および磁石等を示す要部縦断面図である。
【図１８】本発明の第８の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す縦断面図である。
【図１９】本発明の第８の実施の形態の変形例によるスクロール式空気圧縮機を示す縦断面図である。
【図２０】本発明の第９の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す縦断面図である。
【図２１】本発明の第１０の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す縦断面図である。
【図２２】本発明の第１１の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機の第１の旋回スクロール、支持枠および皿ばね等を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
１ケーシング
４Ａ，４Ｂ，５１Ａ，５１Ｂ，６１Ａ，６１Ｂ固定スクロール
５Ａ，５Ｂ，２３Ａ，２３Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ，６２Ａ，６２Ｂ，７２Ａ，７２Ｂ鏡板
６Ａ，６Ｂ，２４Ａ，２４Ｂ，５３Ａ，５３Ｂ，６３Ａ，６３Ｂ，７３Ａ，７３Ｂラップ部
９，１０１，１０１′ 電動機
１１，１０３，１０３′ ステータ
１３，１０５，１０５′ ロータ
１４Ａ，１４Ｂ偏心軸受
１５Ａ，１５Ｂ外輪
１７Ａ，１７Ｂ中輪
１９Ａ，１９Ｂ内輪
２０回転軸
２１旋回軸
２１Ａ，２１Ｂ主スラスト受け
２２Ａ，２２Ｂ，７１Ａ，７１Ｂ旋回スクロール
２６Ａ，２６Ｂ圧縮室
２７Ａ，２７Ｂ，８１Ａ，８１Ｂ，８２Ａ，８２Ｂ背圧孔
３１Ａ，３１Ｂ支持枠
３３Ａ1 ，３３Ｂ1 補助スラスト受け
３４Ａ，３４Ｂオルダムリング（自転防止機構）
３５Ａ，３５Ｂ，４１Ａ，４１Ｂ吸込口
３６Ａ，３６Ｂ，４２Ａ，４２Ｂ，９３Ａ，１０６Ａ，１０６Ｂ，１１５Ａ，１１５Ｂ，１２５Ａ，１２５Ｂ，１３２Ａ吐出口
９１，９１′ 磁性体
９２，９２′ 磁石
１３１皿ばね（付勢手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scroll fluid machine suitable for use in an air compressor, a vacuum pump, or the like.
[0002]
[Prior art]
In general, a scroll type fluid machine is provided with a casing, a fixed scroll provided in the casing, a drive shaft rotatably provided in the casing, and a swivel on the tip side of the drive shaft in the casing. A revolving scroll that is in sliding contact with the fixed scroll in the axial direction and a plurality of compression chambers defined between the revolving scroll and the fixed scroll are known.
[0003]
This type of conventional scroll type fluid machine has a suction port provided on the outer peripheral side of the fixed scroll by rotationally driving the drive shaft from the outside and rotating the orbiting scroll with a fixed eccentric dimension with respect to the fixed scroll. The fluid is sucked in from the air, and the fluid is sequentially compressed in each compression chamber between the fixed scroll wrap portion and the orbiting scroll wrap portion, and the compressed fluid is discharged from the discharge port provided in the center portion of the fixed scroll. Discharge toward
[0004]
In another prior art, the first and second fixed scrolls are arranged opposite to each other in the axial direction, and a wrap portion is provided on each side of the end plate between the first and second fixed scrolls. There is also known a configuration in which a plurality of compression chambers are provided so as to be capable of turning, and a plurality of compression chambers are defined between the wrap portions of the orbiting scroll and the wrap portions of the fixed scrolls (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 7). -103151).
[0005]
Other prior arts include a thrust load generated in the compression chamber between the first fixed scroll and the orbiting scroll and a thrust load generated in the compression chamber between the second fixed scroll and the orbiting scroll during the compression operation. Are mutually offset to stabilize the behavior of the orbiting scroll.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the scroll type fluid machine according to the other prior art described above, a thrust load generated in the compression chamber between the first fixed scroll and the orbiting scroll (hereinafter referred to as thrust load F1), a second fixed scroll, A thrust load (hereinafter referred to as a thrust load F2) generated in the compression chamber between the orbiting scroll and each other is offset in the axial direction.
[0007]
However, since pressure fluctuations occur in the compression chamber on the first fixed scroll side and the compression chamber on the second fixed scroll side during the compression operation, it is difficult to completely balance the thrust loads F1 and F2. It's real.
[0008]
If the stability of the balance of the thrust loads F1, F2 is deteriorated as described above, the orbiting scroll vibrates in the axial direction between the first and second fixed scrolls, and the behavior at the time of the instability becomes unstable. is there.
[0009]
In order to minimize the vibration of the orbiting scroll, for example, a method may be considered in which thrust receivers are provided on both sides of the end plate of the orbiting scroll, and the thrust loads F1 and F2 are supported by the thrust receivers. .
[0010]
However, in this case, two thrust receivers are required, and these thrust receivers cause a complicated and large size of the structure of the fluid machine, and there is a problem that the entire manufacturing cost is increased.
[0011]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and even when a pressure fluctuation occurs in the compression chamber during the compression operation, the behavior of the orbiting scroll can always be stabilized, and the structure can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. It is an object of the present invention to provide a scroll type fluid machine that can achieve a reduction of the above.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a scroll type fluid machine according to the invention of claim 1 is provided with a casing and a spiral wrap portion on the end plate, which are fixedly provided on both ends of the casing and positioned on the casing axis. A fixed-side member made up of first and second fixed scrolls erected, and is provided in the casing so as to be positioned between the first and second fixed scrolls, and a rotor and a stator are the axis of the casing A motor disposed in the same direction as the motor, an outer ring positioned between the motor and the first and second fixed scrolls and having an outer peripheral side fixed to the casing, and an inner periphery of the outer ring The inner ring has an eccentric shaft whose inner circumferential side is eccentric in the radial direction with respect to the axis of the outer ring, and is rotatably provided on the inner circumferential side of the middle wheel and is rotatable about the eccentric axis. Inner ring The first and second eccentric bearings and the hollow shaft body provided between the eccentric rings of the electric motor with the rotor of the motor interposed therebetween, and the rotor rotating integrally with the middle ring by the rotor A shaft, and the inside of the rotating shaft is loosely fitted on the eccentric axis, is fixedly supported on the inner ring inner peripheral side of each eccentric bearing, and rotates together with each inner ring. A revolving shaft that counteracts and supports thrust loads acting on the first and second orbiting scrolls at both ends, and fixed to both ends of the revolving shaft facing the first and second fixed scrolls. Provided on the end plate Fixed First and second orbiting scrolls provided with a wrap portion standing upright and defining a plurality of compression chambers overlapping with the scroll lap portion, and at least one of the first and second orbiting scrolls And a rotation prevention mechanism for preventing rotation of the orbiting scroll, and the thrust load acting on the first orbiting scroll is changed to the thrust load acting on the second orbiting scroll. It is set to be large compared to the inner peripheral side of the casing, and the thrust load that is located on the back side of the first orbiting scroll and acts on the first orbiting scroll is supported together with the orbiting shaft. An auxiliary thrust receiver is provided.
[0013]
With this configuration, when the rotor is rotated by operating the electric motor, the rotating shaft rotates by the rotor, and at this time, the center ring of the eccentric bearing rotates integrally with the rotating shaft on the inner peripheral side of the outer ring. Do exercise. The center ring of the eccentric bearing has an eccentric axis whose inner circumferential side is eccentric in the radial direction with respect to the axis of the outer ring, and an inner ring that rotates about the eccentric axis is provided on the inner circumferential side of the middle ring. Therefore, as described above, when the middle wheel rotates, the turning shaft makes a turning motion integrally with the inner wheel, and the first and second turning scrolls turn in a state where the rotation is prevented by the rotation prevention mechanism. Can do.
[0014]
Accordingly, when the first and second orbiting scrolls orbit with respect to the first and second fixed scrolls fixedly provided on the casing, the fluid sucked into the plurality of compression chambers is gradually compressed.
[0015]
Further, during such a compression operation, the thrust load acting on the first orbiting scroll and the thrust load acting on the second orbiting scroll can be offset and supported by the orbiting shaft.
[0016]
Here, since the thrust load that acts on the first orbiting scroll is set to be larger than the thrust load that acts on the second orbiting scroll, a part of the thrust load that acts on the first orbiting scroll is reduced to this back surface. It can be supported by an auxiliary thrust receiver provided on the side. As a result, even if a small pressure fluctuation or the like occurs in the compression chamber, the first orbiting scroll can always be pressed against the auxiliary thrust receiver, and both the orbiting scrolls are positioned in the axial direction by one auxiliary thrust receiver. In this state, it can be turned stably.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, the casing is provided with first and second discharge ports located on the inner peripheral side of the lap portion of the first and second fixed scrolls, respectively, and the passage resistance of the first discharge port is provided. Is set to be larger than the passage resistance of the second discharge port.
[0018]
Accordingly, the passage resistance of the first discharge port can be increased in comparison with the passage resistance of the second discharge port during the compression operation, so that the inside of the compression chamber between the first fixed scroll and the first orbiting scroll can be increased. The pressure can be kept higher than the pressure in the compression chamber between the first fixed scroll and the first orbiting scroll. As a result, the thrust load acting on the first orbiting scroll can be made larger than the thrust load acting on the second orbiting scroll.
[0019]
According to a third aspect of the present invention, the casing is provided with first and second suction ports positioned on the outer peripheral sides of the lap portions of the first and second fixed scrolls, respectively, and the passage resistance of the first suction port is provided. Is set to be smaller than the passage resistance of the second suction port. Even in this case, as in the third aspect of the invention, the pressure in the compression chamber between the first fixed scroll and the first orbiting scroll is changed to the pressure in the compression chamber between the first fixed scroll and the first orbiting scroll. It is possible to keep the pressure higher than the pressure.
[0020]
Next, the invention according to claim 4 is the first fixed scroll or the first orbiting scroll, wherein the spiral angle from the innermost peripheral end to the outermost peripheral end of the wrap portion is set to the second fixed scroll or the second orbiting scroll. It is formed larger on the innermost peripheral side than the scroll. Thus, the pressure in the innermost circumferential compression chamber between the first fixed scroll and the first orbiting scroll is reduced to the innermost circumferential compression between the second fixed scroll and the second orbiting scroll. It can be kept higher than indoors.
[0021]
According to the invention of claim 5, the first fixed scroll or the first orbiting scroll is compared with the second fixed scroll or the second orbiting scroll in the spiral angle from the innermost peripheral end to the outermost peripheral end of the lap portion. Thus, it is formed large on the outermost peripheral end side. As a result, the pressure in the innermost circumferential compression chamber between the first fixed scroll and the first orbiting scroll is changed to the innermost circumferential side between the second fixed scroll and the second orbiting scroll. It can be kept in a higher state than the compression chamber.
[0022]
Next, according to the sixth aspect of the present invention, the first and second fixed scrolls are provided in the casing so as to be movable in the axial direction. First and second pressure chambers are provided between which the intermediate pressure in the compression chamber is guided, and the intermediate pressure guided to the first pressure chamber is larger than the intermediate pressure guided to the second pressure chamber. It is set to be. As a result, the first orbiting scroll can be pressed against the auxiliary thrust receiver by the intermediate pressure guided to the first pressure chamber.
[0023]
According to a seventh aspect of the present invention, a magnetic body is provided on one facing surface side of the facing surfaces of the end plate of the first orbiting scroll and the auxiliary thrust receiver, and the magnetic material is disposed on the other facing surface side. A magnet for attracting the orbiting scroll is provided at a position corresponding to. Accordingly, the first orbiting scroll can be attracted to the auxiliary thrust receiving side by the magnetic body and the magnet and can be stably pressed against the auxiliary thrust receiving.
[0024]
On the other hand, in the eighth aspect of the invention, the electric motor has the stator eccentric with respect to the rotor toward the second orbiting scroll by a certain dimension, or the rotor is slightly eccentric with respect to the stator toward the first orbiting scroll. Become. Accordingly, the first orbiting scroll can be pressed against the auxiliary thrust receiving side by the magnetic attractive force acting between the rotor and the stator.
[0025]
Further, in the ninth aspect of the present invention, a first compression mechanism is constituted by the first fixed scroll and the first orbiting scroll, and a second compression mechanism is constituted by the second fixed scroll and the second orbiting scroll. The discharge port of the second compression mechanism is configured to be connected to the suction port of the first compression mechanism. Even in this case, the pressure in the compression chamber on the first orbiting scroll side can always be kept higher than the compression chamber on the first orbiting scroll side as in the first aspect of the invention.
[0026]
According to the tenth aspect of the invention, the first compression mechanism including the first fixed scroll and the first orbiting scroll is configured as a fluid compressor, and the second fixed scroll and the second orbiting scroll. Even when the second compression mechanism comprising the above is configured as a vacuum pump, the pressure in the compression chamber on the first orbiting scroll side is always higher than the compression chamber on the first orbiting scroll side as in the invention of claim 1. It can be kept high.
[0027]
Furthermore, in the invention of claim 11, the first fixed scroll is provided in the casing so as to be movable in the axial direction, and the first fixed scroll is located between the first fixed scroll and the casing on the back side. A biasing means for constantly biasing toward the first orbiting scroll side is provided. As a result, the first orbiting scroll can be pressed toward the auxiliary thrust receiver by the urging force of the urging means.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a scroll type air compressor will be described as an example of a scroll type fluid machine according to an embodiment of the present invention and will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0029]
1 to 7 show a first embodiment of the present invention, wherein 1 is a cylindrical casing forming an outer frame of a scroll type air compressor, and the casing 1 has an axial line as shown in FIG. The cylinder part 2 having O1-O1 and the left and right cover parts 3A and 3B for covering both ends of the cylinder part 2 are constituted. And the casing 1 comprises a fixed side member with the below-mentioned fixed scroll 4A, 4B.
[0030]
Reference numerals 4A and 4B denote first and second fixed scrolls. The first and second fixed scrolls 4A and 4B are located on both sides in the axial direction of the casing 1 and slightly in the axial direction on the inner peripheral side of the cylindrical portion 2. Is movably provided.
[0031]
Of the first and second fixed scrolls 4A and 4B, the first fixed scroll 4A is formed in a substantially disc shape as shown in FIG. 1, and the center coincides with the axis O1-O1 of the casing 1. End plate 5A, spiral wrap portion 6A erected on the surface of end plate 5A, and axially projecting from the outer peripheral side of end plate 5A in the axial direction opposite to wrap portion 6A A fitting cylinder portion 7A that is fixedly fitted to the inner peripheral side of No. 2 and a corner portion between the fitting cylinder portion 7A and the end plate 5A are fitted with an O-ring 29A described later. An O-ring fitting groove 8A is used. Further, the second fixed scroll 4B is also configured by the end plate 5B, the wrap portion 6B, the fitting cylinder portion 7B, and the O-ring fitting groove 8B.
[0032]
Reference numeral 9 denotes an electric motor located between the fixed scrolls 4A and 4B and provided in an intermediate portion in the casing 1. The electric motor 9 includes a stator 11 having a coil 10 fixedly provided on the inner peripheral side of the casing 1. And a rotor 13 having a coil 12 disposed so as to be rotated by the stator 11 on the inner peripheral side of the stator 11. The axis of the stator 11 and the axis of the rotor 13 are arranged on the same axis as the axis O 1 -O 1 of the casing 1.
[0033]
Reference numerals 14A, 14B denote first and second eccentric bearings 14A and 14B, which are respectively positioned between the fixed scroll 4A and the electric motor 9 and provided on the inner peripheral side of support frames 31A, 31B described later. 2 to 5, an outer ring 15A, an inner ring 17A rotatably provided by a plurality of needle rollers 16A on the inner peripheral side of the outer ring 15A, and an inner ring 17A The inner ring 19A is rotatably provided by a plurality of needle rollers 18A.
[0034]
Here, the outer ring 15A is attached by press-fitting the outer peripheral side to the inner peripheral side of the mounting cylinder portion 32A of the support frame 31A described later. As a result, the inner peripheral axis and the outer peripheral axis of the outer ring 15A are both aligned with the axis O1-O1.
[0035]
The middle wheel 17A is positioned on the inner peripheral side of the outer ring 15A by needle rollers 16A. Accordingly, the outer peripheral side of the middle wheel 17A is arranged on the axis O1-O1 of the outer ring 15A, and is configured to rotate around the axis O1-O1.
[0036]
On the other hand, on the inner peripheral side of the middle ring 17A, a portion in which the inner ring 19A is accommodated is an accommodation hole 17A1, and the accommodation hole 17A1 is eccentric by a certain dimension δ in the radial direction with respect to the axis O1-O1 of the outer ring 15A. It has an eccentric axis O2 -O2. A mounting step 17A2 to which a rotating shaft 20 to be described later is attached is formed on the inner peripheral side of the middle wheel 17A, and the mounting step 17A2 is disposed coaxially with the axis O1-O1.
[0037]
Further, the inner ring 19A is positioned on the inner peripheral side of the middle ring 17A by needle rollers 18A. As a result, the inner ring 19A has an inner peripheral side and an outer peripheral side both disposed on the eccentric axis O2-O2, and is configured to rotate around the eccentric axis O2-O2.
[0038]
Thus, the eccentric bearing 14A has a configuration in which the inner ring 19A performs a turning motion with a turning radius of the dimension δ about the axis O1-O1 when the middle ring 17A rotates with respect to the outer ring 15A by the rotating shaft 20. ing.
[0039]
The second eccentric bearing 14B is also constituted by an outer ring 15B, a needle roller 16B, a middle ring 17B, a needle roller 18B and an inner ring 19B. The middle ring 17B is provided with a receiving hole 17B1 and a mounting step 17B2. It has been.
[0040]
Reference numeral 20 denotes a rotary shaft provided between the middle rings 17A and 17B of the eccentric bearings 14A and 14B across the rotor 13 of the electric motor 9, and the rotary shaft 20 is formed as a hollow shaft body. 13 is fixedly provided by being inserted into the inner peripheral side. The rotating shaft 20 is fixed to the mounting step portions 17A2 and 17B2 of the middle wheels 17A and 17B at both ends, and rotates together with the rotor 13 to rotate the middle wheels 17A and 17B.
[0041]
Here, as shown in FIG. 1, the outer peripheral side of the rotary shaft 20 is arranged on the axis O1-O1 of the outer rings 15A, 15B, while the inner peripheral side is on the eccentric axis O2-O2 of the middle wheels 17A, 17B. Is arranged. Therefore, as shown in FIGS. 6 and 7, the rotating shaft 20 has a thickness d1 on the side opposite to the eccentric axis O2-O2 across the axis O1-O1, and the eccentric axis O2-O2 side. If the thickness d2 is the dimension d2, the relationship d1> d2 is set.
[0042]
A revolving shaft 21 is provided by loosely fitting inside the rotary shaft 20 and fixedly supported on the inner rings 19A and 19B of the eccentric bearings 14A and 14B. The revolving shaft 21 is disposed on the eccentric axis O2 -O2. The both end sides of the inner rings 19A and 19B are inserted into and fixed to the inner peripheral sides of the inner rings 19A and 19B, respectively. The orbiting shaft 21 orbits integrally with the inner races 19A and 19B to orbit the later-described orbiting scrolls 22A and 22B provided on both ends of the orbiting shaft 21.
[0043]
Further, both ends of the orbiting shaft 21 become main thrust receivers 21A and 21B and are in contact with the end plates 23A and 23B of the orbiting scrolls 22A and 22B, respectively. Therefore, the main thrust receivers 21A and 21B offset and support the thrust load F1 acting on the orbiting scroll 22A, which will be described later, and the thrust load F2 acting on the orbiting scroll 22B in the axial direction, and support the orbiting scrolls 22A and 22B in the axial direction. It is comprised as a spacer which positions with respect to.
[0044]
22A and 22B are first and second orbiting scrolls which are fixedly provided on both ends in the axial direction of the orbiting shaft 21 so as to face the fixed scrolls 4A and 4B, respectively. The end plate 23A is formed in a cylindrical shape, and a spiral wrap portion 24A is erected in the axial direction from the surface side of the end plate 23A.
[0045]
Further, a cylindrical projection 25A protrudes from the center of the rear side of the end plate 23A of the orbiting scroll 22A, and the cylindrical projection 25A is fitted and fixed to the inner periphery of the orbiting shaft 21. As a result, the orbiting scroll 22A is integrated with the orbiting shaft 21 and performs the orbiting motion with the orbiting radius of the dimension δ. The wrap portion 24A of the orbiting scroll 22A is disposed so as to overlap with the wrap portion 6A of the fixed scroll 4A by, for example, 180 degrees, and a plurality of compression chambers 26A, 26A are disposed between the wrap portions 6A, 24A. , ... are defined.
[0046]
During the operation of the scroll type air compressor, air is sucked into the compression chamber 26A on the outer peripheral side from a suction port 35A, which will be described later, and this air is sequentially compressed in each compression chamber 26A while the orbiting scroll 22A is swirling. Finally, compressed air is discharged to the outside from the compression chamber 26A on the center side through a discharge port 36A described later.
[0047]
The second orbiting scroll 22B is also constituted by the end plate 23B, the lap portion 24B, and the cylindrical protrusion 25B, and a plurality of compression chambers 26B are defined between the fixed scroll 4B.
[0048]
27A and 27B are first and second back pressure holes formed in the end plates 5A and 5B of the fixed scrolls 4A and 4B, respectively. The first back pressure hole 27A is a suction port 35A in each compression chamber 26A. The innermost compression chamber 26A between the outermost compression chamber 26A on the side and the innermost compression chamber 26A on the discharge port 36A side, and the intermediate pressure in the compression chamber 26A is back pressure. Is introduced into a pressure chamber 28A described later. Further, the second back pressure hole 27B is configured similarly to the back pressure hole 27A.
[0049]
28A and 28B are first and second pressure chambers formed between the lid portions 3A and 3B of the casing 1 and the end plates 5A and 5B of the fixed scrolls 4A and 4B, respectively. The intermediate pressure in the compression chamber 26A is guided to the back side of the end plate 5A through the back pressure hole 27A, and the fixed scroll 4A is axially pressed toward the orbiting scroll 22A by this intermediate pressure. Further, the second pressure chamber 28B is configured in the same manner as the pressure chamber 28A.
[0050]
29A and 29B are O-rings provided between the casing 1 and the outer peripheral sides of the end plates 5A and 5B of the fixed scrolls 4A and 4B. These O-rings 29A and 29B are connected to the outermost compression chambers 26A and 26B, respectively. The space between the pressure chambers 28A and 28B is hermetically sealed.
[0051]
Reference numerals 30A and 30B denote O-rings provided between the center sides of the end plates 5A and 5B of the fixed scrolls 4A and 4B and discharge ports 36A and 36B, which will be described later. These O-rings 30A and 30B are provided on the innermost peripheral side. The space between the compression chambers 26A and 26B and the pressure chambers 28A and 28B is hermetically sealed.
[0052]
Reference numerals 31A and 31B denote first and second support frames provided between the fixed scrolls 4A and 4B and the electric motor 9 and provided on the inner peripheral side of the casing 1, and the first support frame 31A is a casing. An attachment cylinder portion 32A fixedly attached to the inner peripheral side of one cylinder portion 2 and provided on the rear side of the end plate 23A of the orbiting scroll 22A described later and projecting radially inward from the attachment cylinder portion 32A It is comprised by the cyclic | annular support part 33A.
[0053]
The support portion 33A of the support frame 31A constitutes an auxiliary thrust receiver 33A1 whose end face is in sliding contact with the end plate 23A of the orbiting scroll 22A and supports a thrust load F1 (described later) acting on the orbiting scroll 22A together with the orbiting shaft 21. ing. In addition, a ring groove of an Oldham ring 34A, which will be described later, is formed in the support portion 33A, and the Oldham ring 34A is slidably supported.
[0054]
Further, the second support frame 31B is configured in substantially the same manner as the support frame 31A by the mounting cylinder portion 32B and the support portion 33B. However, as will be described later, since the thrust load F1 acting on the orbiting scroll 22A is larger than the thrust load F2 acting on the orbiting scroll 22B, the thrust load F2 does not act on the support frame 31B.
[0055]
For this reason, the support portion 33B of the support frame 31B does not have the auxiliary thrust receiver 33A1 unlike the support portion 33A of the support frame 31A described later, and between the end plate 23B of the orbiting scroll 22B as shown in FIG. A minute gap S is ensured and is not in contact with the orbiting scroll 22B.
[0056]
Reference numerals 34A and 34B denote first and second Oldham rings as anti-rotation mechanisms provided between the support frames 31A and 31B and the orbiting scrolls 22A and 22B, respectively. The first Oldham ring 34A includes the orbiting scroll 22A. The rotating scroll 22A is prevented from rotating by being guided in two orthogonal directions between the end plate 23A and the support portion 33A of the support frame 31A. The second Oldham ring 34B is configured in the same manner as the Oldham ring 34A.
[0057]
Reference numerals 35A and 35B denote first and second suction ports provided on the outer peripheral side of the wrap portions 6A and 6B of the fixed scrolls 4A and 4B and provided in the cylindrical portion 2 of the casing 1, respectively. It opens into the compression chamber 26A on the outermost peripheral side, and guides outside air into the compression chamber 26A. Further, the second suction port 35B is configured in the same manner as the suction port 35A.
[0058]
Reference numerals 36A and 36B denote first and second discharge ports provided on the lid portions 3A and 3B of the casing 1 and located on the center side of the wrap portions 6A and 6B of the fixed scrolls 4A and 4B, respectively. 36A opens into the compression chamber 26A on the innermost peripheral side, and discharges compressed air compressed in the compression chamber 26A to the outside. Further, the second discharge port 36B is configured in substantially the same manner as the discharge port 36A.
[0059]
Here, the passage area S1 of the discharge port 36A is set smaller (S1 <S2) than the passage area S2 of the discharge port 36B as shown in FIGS. For this reason, the passage resistance when compressed air flows through the discharge port 36A is larger than the flow path resistance when compressed air flows through the discharge port 36B.
[0060]
As a result, the thrust load F1 (see FIG. 2) acting on the first orbiting scroll 22A is larger than the thrust load F2 (see FIG. 3) acting on the second orbiting scroll 22B for reasons described later. Is set.
[0061]
The scroll type air compressor according to the present embodiment has the above-described configuration, and the operation thereof will be described next.
[0062]
First, when the rotor 13 of the electric motor 9 is rotated by the electric motor, the rotary shaft 20 integrated with the rotor 13 performs a rotational motion. At this time, two eccentric bearings 14A provided on both ends of the rotary shaft 20 are provided. The middle wheels 17A and 17B of 14B perform rotational movement integrally with the rotary shaft 20 on the inner peripheral side of the outer rings 15A and 15B, respectively.
[0063]
Here, since the middle rings 17A and 17B of the eccentric bearings 14A and 14B have an eccentric axis O2 -O2 that is eccentric in the radial direction by a dimension δ with respect to the axis O1 -O1 of the outer rings 15A and 15B, the middle rings 17A and 17B. Is rotated about the axis O1-O1 with respect to the outer rings 15A, 15B as described above, so that the inner rings 19A, 19B provided on the inner peripheral side of the middle wheels 17A, 17B have a dimension δ about the axis O1-O1. The turning scrolls 22A and 22B are turned by the turning shaft 21 integrated with the inner rings 19A and 19B.
[0064]
When the orbiting scrolls 22A and 22B orbit in this way, the orbiting scrolls 22A and 22B are prevented from rotating by the Oldham rings 34A and 34B, and only revolve.
[0065]
As a result, the compression chambers 26A defined between the fixed scroll 4A and the orbiting scroll 22A are continuously reduced, and thereby the outside air sucked from the suction port 35A of the fixed scroll 4A is sequentially supplied to the compression chambers 26A. The compressed air is stored in an external air tank (not shown) or the like from the discharge port 36A of the fixed scroll 4A while being compressed.
[0066]
Further, each compression chamber 26B defined between the fixed scroll 4B and the orbiting scroll 22B is also continuously reduced, so that the outside air sucked from the suction port 35B of the fixed scroll 4B is compressed in each compression chamber 26B. The compressed air is stored in the air tank or the like from the discharge port 36B of the fixed scroll 4B while sequentially compressing.
[0067]
In the present embodiment, the main thrust receivers 21A and 21B of the orbiting shaft 21 are in contact with the back sides of the first and second orbiting scrolls 22A and 22B, so that they act on the orbiting scroll 22A during the compression operation. The thrust load F1 to be applied and the thrust load F2 acting on the orbiting scroll 22B can be offset and supported by the orbiting shaft 21 in the axial direction, and the behavior of the orbiting scrolls 22A and 22B can be stabilized.
[0068]
However, in the present embodiment, by forming the passage area S1 of the first discharge port 36A smaller than the passage area S2 of the second discharge port 36B (S1 <S2), the compression flowing in the discharge port 36A is performed. Since the passage resistance of the air is made larger than the passage resistance of the compressed air flowing in the discharge port 36B, the pressure in the compression chamber 26A can always be kept higher than the pressure in the compression chamber 26B.
[0069]
As a result, the thrust load F1 acting on the first orbiting scroll 22A is set larger than the thrust load F2 acting on the second orbiting scroll 22B. Therefore, the first orbiting scroll 22A is indicated by an arrow in FIG. Try to move in direction A. However, since the support portion 33A of the support frame 31A is provided with the auxiliary thrust receiver 33A1, the rear side of the end plate 23A of the first orbiting scroll 22A can abut against the auxiliary thrust receiver 33A1.
[0070]
Thus, in the present embodiment, the thrust loads F1, F2 acting on the first and second orbiting scrolls 22A, 22B are offset by the orbiting shaft 21 and the thrust load F1 acting on the first orbiting scroll 22A. Is slightly larger than the thrust load F2 acting on the second orbiting scroll 22B, and this slightly larger thrust load F1 is supported by the auxiliary thrust receiver 33A1 of the support portion 33A.
[0071]
For this reason, even if a small pressure fluctuation occurs in the compression chambers 26A and 26B during the compression operation, the first orbiting scroll 22A can always be pressed against the first support frame 31A with a relatively small force. The orbiting scrolls 22A and 22B can be held in the axially positioned state by the frame 31A. And the vibration with respect to the axial direction of this turning scroll 22A, 22B can be suppressed, and stabilization of a behavior can be aimed at further.
[0072]
Further, as described above, since both the orbiting scrolls 22A and 22B can be positioned by only one support frame 31A, the thrust load F2 acting on the second orbiting scroll 22B is blocked from being transmitted to the second support frame 31B. be able to. As a result, the material strength of the support frame 31B can be kept lower than that of the support frame 31A, and the manufacturing cost of the support frame 31B can be further reduced.
[0073]
On the other hand, since both ends of the orbiting shaft 21 are pivotally supported by the eccentric bearings 14A and 14B, the orbiting scrolls 22A and 22B integrally provided on both ends of the orbiting shaft 21 are configured to be orbited. In order to make the orbiting scrolls 22A and 22B orbit at both ends, for example, it is not necessary to additionally provide a crankshaft, so that the entire apparatus can be reduced in size in the axial direction.
[0074]
Further, since the rotary shaft 20 formed of a hollow shaft body is formed with a thick portion opposite to the eccentric direction of the orbiting scrolls 22A and 22B, the rotating shaft 20 balances the orbiting scrolls 22A and 22B with respect to the orbiting motion. Can take. As a result, it is not necessary to provide a special mechanism such as a balance weight on the rotating shaft 20, the total number of parts can be reduced, and the structure of the entire apparatus can be simplified.
[0075]
Furthermore, pressure chambers 28A and 28B are provided on the back side of the fixed scrolls 4A and 4B, and the intermediate pressure in the compression chambers 26A and 26B is guided to the pressure chambers 28A and 28B through the back pressure holes 27A and 27B. Therefore, the fixed scrolls 4A and 4B can be continuously pressed toward the end plates 23A and 23B of the orbiting scrolls 22A and 22B, and between the front ends of the wrap portions 6A and 6B and the surfaces of the other end plates 23A and 23B. It is possible to suppress a change in the gap in the thrust direction, and to increase the compression efficiency.
[0076]
Next, FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. And
[0077]
However, the feature of the present embodiment is that the casing 1 has first and second suction ports 41A and 41B instead of the first and second suction ports 35A and 35B described in the first embodiment. Provided, the passage area of the first suction port 41A is formed larger than the passage area of the second suction port 41B, and the first and second discharge ports 42A, 42B are formed with the same passage area. There is.
[0078]
Thus, even in the present embodiment configured as described above, the passage resistance in the suction port 41A can be made smaller than the flow passage resistance of the suction port 41B, and therefore the compression chamber 26A on the first orbiting scroll 22A side The pressure can always be maintained higher than the compression chamber 26B on the second orbiting scroll 22B side, and the first orbiting scroll 22A can be pressed against the auxiliary thrust receiver 33A1 of the support frame 31A. It is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the embodiment.
[0079]
Next, FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention. The feature of the present embodiment is that the first and second outlets are abolished and the end plate center portion of the first and second orbiting scrolls is disposed. The first and second communication holes communicating with the inside of the swivel shaft are formed, and the passage area of the first communication hole is formed smaller than the second discharge port.
[0080]
In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0081]
51A and 51B are first and second fixed scrolls used in the present embodiment provided in the casing 1, and the first fixed scroll 51A is substantially the same as the fixed scroll 4A according to the first embodiment. A substantially disc-shaped end plate 52A, a spiral wrap portion 53A provided upright on the surface of the end plate 52A, and a fitting cylinder portion 54A provided on the outer peripheral side of the end plate 52A. However, the fixed scroll 51A is different in that the discharge port 36A according to the first embodiment is abolished.
[0082]
In addition, the second fixed scroll 51B is configured by the end plate 52B, the lap portion 53B, and the fitting cylinder portion 54B, but unlike the first fixed scroll 51A, the fixed scroll 51B is provided with a discharge port 36B. Is different.
[0083]
55A and 55B are first and second communication holes provided at the center of the end plates 52A and 52B of the fixed scrolls 51A and 51B. These communication holes 55A and 55B are connected to the compression chamber 26A and the fixed scroll on the fixed scroll 51A side. The compression chamber 26B on the 51B side is communicated with each other through the inside of the turning shaft 21.
[0084]
For this reason, the compressed air from the compression chamber 26A is guided to the compression chamber 26B side through the communication holes 55A and 55B and the swivel shaft 21, and is discharged from the discharge port 36B together with the compressed air compressed by the compression chamber 26B. It is discharged toward. Here, the passage area of the communication hole 55A is formed smaller than that of the second discharge port 36B.
[0085]
Thus, also in the present embodiment configured in this way, the passage resistance when the compressed air from the compression chamber 26A flows through the communication hole 55A during the compression operation, and the compressed air from the compression chamber 26B flows through the discharge port 36B. The first orbiting scroll 22A can be pressed against the auxiliary thrust receiver 33A1 of the support frame 31A, and substantially the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
[0086]
Next, FIGS. 10 and 11 show a fourth embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that the first fixed scroll and the first orbiting scroll are the innermost circumferences of the respective lap portions. The spiral angle from the end to the outermost peripheral end is formed larger on the outermost peripheral end side than the second fixed scroll and the second orbiting scroll.
[0087]
In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0088]
In the figure, 61A and 61B are the first and second fixed scrolls used in the present embodiment, and the first fixed scroll 61A is substantially the same as the fixed scroll 4A according to the first embodiment. And a wrap portion 63A and the like. Further, the second fixed scroll 61B is also constituted by the end plate 62B and the wrap part 63B.
[0089]
Here, the wrap portion 63A of the first fixed scroll 61A has a spiral angle extending from the innermost peripheral end to the outermost peripheral end, compared to the wrap portion 63B of the second fixed scroll 61B. Thus, it is formed larger by the angle θ1 shown in FIG.
[0090]
Also, the first orbiting scroll (not shown) is formed such that the spiral angle of the wrap portion is larger than that of the second fixed scroll 61B, similarly to the first fixed scroll 61A.
[0091]
Thus, in the present embodiment configured as described above, the entire capacity of the compression chamber between the wrap portion 63A of the first fixed scroll 61A and the wrap portion of the first orbiting scroll is set to the second fixed scroll 61B. The overall capacity of the compression chamber between the wrap portion 63B and the wrap portion of the second orbiting scroll can be increased.
[0092]
Therefore, according to the present embodiment, the pressure in the compression chamber on the innermost peripheral side between the first fixed scroll 61A and the first orbiting scroll during the compression operation is changed to the second fixed scroll 61B and the second fixed scroll 61B. It is possible to keep the pressure always higher than the pressure in the compression chamber on the innermost peripheral side with the orbiting scroll. Accordingly, the thrust load acting on the first orbiting scroll can be set larger than the thrust load acting on the second orbiting scroll, and the first orbiting scroll is pressed against the auxiliary thrust receiver 33A1 of the support frame 31A. Thus, substantially the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained.
[0093]
Next, FIGS. 12 and 13 show a fifth embodiment of the present invention. The feature of the present embodiment is that the first fixed scroll and the first orbiting scroll are the innermost circumferences of the respective lap portions. The spiral angle extending from the end to the outermost peripheral end is formed larger on the innermost peripheral end side than the second fixed scroll and the second orbiting scroll.
[0094]
In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0095]
In the figure, reference numerals 71A and 71B denote first and second orbiting scrolls used in the present embodiment. The first orbiting scroll 71A is substantially the same as the orbiting scroll 22A according to the first embodiment. And a wrap portion 73A and the like. Further, the second orbiting scroll 71B is also constituted by an end plate 72B and a wrap portion 73B.
[0096]
Here, the wrap portion 73A of the first orbiting scroll 71A has a spiral angle extending from the innermost peripheral end to the outermost peripheral end, compared with the wrap portion 73B of the second orbiting scroll 71B. Thus, it is formed larger by the angle θ2 shown in FIG.
[0097]
Also, the first fixed scroll (not shown) is formed so that the spiral angle of the wrap portion is larger than that of the second fixed scroll, as in the first orbiting scroll 71A.
[0098]
Thus, in the present embodiment configured as described above, as in the fourth embodiment, the compression on the innermost peripheral side between the first fixed scroll and the first orbiting scroll 71A during the compression operation is performed. The pressure in the chamber can always be kept higher than the pressure in the compression chamber on the innermost peripheral side between the second fixed scroll and the second orbiting scroll 71B. It can be pressed against the auxiliary thrust receiver 33A1 of the support frame 31A, and it is possible to obtain substantially the same function and effect as in the first embodiment.
[0099]
Next, FIGS. 14 and 15 show a sixth embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that the intermediate pressure guided to the first pressure chamber is changed to the intermediate pressure guided to the second pressure chamber. Is set to be larger than In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0100]
In the figure, 81A, 82A are first back pressure holes on the inner peripheral side and the outer peripheral side used in the present embodiment, which are formed in the end plate 5A of the first fixed scroll 4A. The back pressure holes 81A, 82A are In almost the same manner as the back pressure hole 27A described in the first embodiment, the intermediate pressure in the compression chamber between the fixed scroll 4A and the orbiting scroll is guided to the first pressure chamber 28A.
[0101]
81B and 82B are second back pressure holes on the inner peripheral side and the outer peripheral side used in the present embodiment, which are formed in the end plate 5B of the second fixed scroll 4B, and are connected to the respective back pressure holes 81B and 82B. The back pressure holes 81A and 82A are configured in substantially the same manner.
[0102]
Here, the first back pressure hole 81A is located on the outer peripheral side along the spiral direction of the lap portion 6A by an angle θ3 from the position corresponding to the second back pressure hole 81B, as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. Are spaced apart from each other. Further, the first back pressure hole 82A is also arranged apart from the position corresponding to the second back pressure hole 82B to the outer peripheral side along the spiral direction of the lap portion 6A by an angle θ3.
[0103]
Thus, also in the present embodiment configured as described above, the intermediate pressure guided to the first pressure chamber 28A during the compression operation is always kept larger than the intermediate pressure guided to the second pressure chamber 28B. The intermediate pressure guided to the first pressure chamber 28A can push the first fixed scroll 4A together with the first orbiting scroll toward the support frame, and is almost the same as in the first embodiment. An effect can be obtained.
[0104]
Next, FIG. 16 shows a seventh embodiment of the present invention. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. And
[0105]
However, the feature of the present embodiment is that the end plate 23A of the first orbiting scroll 22A is provided with the magnetic body 91 located on the side facing the support frame 31A, and the support portion 33A of the support frame 31A is provided with the support portion 33A. The magnet 92 for attracting the orbiting scroll 22A is provided on the side facing the orbiting scroll 22A.
[0106]
Here, the magnetic body 91 is formed in a disk shape by a metal material, for example, and is embedded in the rear surface side of the end plate 23A of the orbiting scroll 22A. The magnet 92 is formed in a ring shape and is fitted to the inner peripheral side of the support portion 33A of the support frame 31A. The casing 1 is provided with a discharge port 93A in place of the discharge port 36A described in the first embodiment.
[0107]
Thus, also in this embodiment configured in this way, the first orbiting scroll 22A is attracted to the support frame 31A side by the magnetic attraction force acting between the magnetic body 91 and the magnet 92, and the support portion 33A is assisted. It can be stably pressed against the thrust receiver 33A1 and can obtain substantially the same effect as that of the first embodiment.
[0108]
In this case, for example, as in the modification shown in FIG. 17, the magnetic body 91 ′ may be provided on the support portion 33A side of the support frame 31A, and the magnet 92 ′ may be provided on the end plate 23A side of the first orbiting scroll 22A. .
[0109]
Next, FIG. 18 shows an eighth embodiment of the present invention, and the feature of this embodiment is that the stator constituting the electric motor is slightly eccentric toward the second orbiting scroll side with respect to the rotor, or The rotor is slightly eccentric toward the first orbiting scroll side with respect to the stator. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0110]
In the figure, reference numeral 101 denotes an electric motor used in the present embodiment provided in the casing 1 in place of the electric motor 9 described in the first embodiment. The electric motor 101 is the same as the electric motor 9 according to the first embodiment. The stator 103 having the coil 102 and the rotor 105 having the coil 104 are almost the same.
[0111]
However, the electric motor 101 is arranged such that the center line O 3 -O 3 of the stator 103 is eccentric to the second orbiting scroll 22B side by a dimension β with respect to the center line O 4 -O 4 of the rotor 105. It differs from that of the first embodiment.
[0112]
Reference numerals 106A and 106B denote first and second discharge ports used in the present embodiment, and the first and second discharge ports 106A and 106B are formed with substantially the same passage area. This is different from the discharge ports 36A and 36B according to the first embodiment.
[0113]
Thus, in the present embodiment configured as described above, the rotor 105 can be attracted to the second fixed scroll 4B side by the magnetic attractive force acting between the stator 103 and the rotor 105 to the rotating shaft 20. The first and second orbiting scrolls 22 A and 22 B integrated with the eccentric bearings 14 A and 14 B and the orbiting shaft 21 can be pulled toward the second fixed scroll 4 B side in the same manner as the rotor 105. As a result, the first orbiting scroll 22A can be pressed against the support frame 31A, and substantially the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained.
[0114]
In this case, as in the modification shown in FIG. 19, the electric motor 101 ′ may be configured such that the rotor 105 ′ is eccentrically arranged on the first orbiting scroll 22 A side by the dimension β with respect to the stator 103 ′.
[0115]
Next, FIG. 20 shows a ninth embodiment of the present invention, and the feature of this embodiment is that the first suction port is connected to the second discharge port. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0116]
In the figure, reference numeral 111 denotes an intermediate cooler provided outside the casing 1 between the first suction port 35A and a second discharge port 115B described later. The intermediate cooler 111 is, for example, the heat exchanger 112. The cooling device includes a fan 113 and the like, and is connected to the suction port 35A and the discharge port 115B by connection pipes 114A and 114B, respectively. The intermediate cooler 111 cools the high-temperature discharge air discharged from the discharge port 115B and guides it to the suction port 35A.
[0117]
115A and 115B are first and second discharge ports used in the present embodiment, and the first and second discharge ports 115A and 115B are formed with the same passage area. This is different from the discharge ports 36A and 36B according to the first embodiment.
[0118]
Thus, also in the present embodiment configured as described above, the compressed air compressed by the compression chamber 26B on the second orbiting scroll 22B side is compressed again by the compression chamber 26A on the first orbiting scroll 22A side. The pressure in the compression chamber 26A can be maintained at a higher level than that of the compression chamber 26B, and substantially the same operational effects as in the first embodiment can be obtained. Further, the compressed air from the discharge port 115B can be guided to the suction port 35A in a state of being cooled in advance by the intermediate cooler 111, and the compression efficiency of the compressor can be increased.
[0119]
Next, FIG. 21 shows a tenth embodiment of the present invention. The feature of the present embodiment is that the first compression mechanism including the first fixed scroll and the first orbiting scroll is used as an air compressor. The second compression mechanism including the second fixed scroll and the second orbiting scroll is used as a vacuum pump. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0120]
In the figure, 121 is an air tank, and the air tank 121 is connected to a later-described discharge port 125A by a connecting pipe 122, and is configured to store compressed air discharged from the discharge port 125A. Thus, the first compression mechanism including the first fixed scroll 4A and the first orbiting scroll 22A compresses external air by the compression chamber 26A and discharges high-pressure compressed air toward the air tank 121. Functions as an air compressor.
[0121]
Reference numeral 123 denotes a vacuum chamber. The vacuum chamber 123 is connected to a later-described suction port 35B by a connection pipe 124, and the inside thereof is maintained in a vacuum state. Thus, the second compression mechanism including the second fixed scroll 4B and the second orbiting scroll 22B serves as a vacuum pump that sucks residual gas such as air in the vacuum chamber 123 into the compression chamber 26B and discharges it to the outside. Function.
[0122]
125A and 125B are first and second discharge ports used in the present embodiment, and the first and second discharge ports 125A and 125B are formed with the same passage area. This is different from the discharge ports 36A and 36B according to the first embodiment.
[0123]
Thus, also in this embodiment configured as described above, the pressure in the compression chamber 26A on the first orbiting scroll 22A side is always higher than the pressure in the compression chamber 26B on the second orbiting scroll 22B side. It can hold | maintain and can obtain the substantially the same effect as 1st Embodiment.
[0124]
Next, FIG. 22 shows an eleventh embodiment of the present invention. The feature of the present embodiment is that the first pressure defined between the casing 1 and the back side of the first fixed scroll 4A. A disc spring 131 is provided as a biasing means in the chamber 28A, and the disc spring 131 is configured to constantly bias the first fixed scroll 4A toward the first orbiting scroll 22A. The casing 1 is provided with a first discharge port 132A in place of the discharge port 36A described in the first embodiment.
[0125]
Thus, also in the present embodiment configured as described above, the first orbiting scroll 4A can be pressed against the support frame 31A by the spring force of the disc spring 131, and substantially the same function and effect as in the first embodiment. Can be obtained.
[0126]
In the second embodiment, the first and second discharge ports 42A and 42B are described as having the same passage area. However, the present invention is not limited to this, and the first embodiment is not limited thereto. Similarly to the embodiment, the passage area of the first discharge port 42A may be smaller than that of the second discharge port 42B. In the third to eleventh embodiments, the passage area of the first discharge port may be formed smaller than the passage area of the second discharge port as described above.
[0127]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, the thrust load acting on the first and second orbiting scrolls is supported by the orbiting shaft being offset in the axial direction, and the thrust acting on the first orbiting scroll is supported. The load is set so as to be larger than the thrust load acting on the second orbiting scroll, and the increased thrust load is supported by the auxiliary thrust receiver. Even if pressure fluctuation occurs, the first orbiting scroll can be pressed against the auxiliary thrust receiver with a relatively small force.
[0128]
As a result, the first and second orbiting scrolls can be pivoted in a state where they are axially positioned by only one auxiliary thrust receiver, and vibrations of the respective orbiting scrolls can be suppressed to stabilize the behavior. In addition, the structure of the fluid machine can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
[0129]
In the invention of claim 2, the flow path resistance of the fluid flowing in the first discharge port is set to be larger than the flow path resistance of the fluid flowing in the second discharge port. The pressure in the compression chamber between the fixed scroll and the first orbiting scroll can be kept higher than the compression chamber between the first fixed scroll and the first orbiting scroll. And substantially the same effect can be obtained. The same applies to the invention of claim 3.
[0130]
Furthermore, in the invention of claim 4, the spiral angle of the wrap portion of the first fixed scroll or the orbiting scroll is formed larger on the innermost peripheral end side of the wrap portion than that of the second fixed scroll or the orbiting scroll. Therefore, the pressure in the compression chamber on the inner peripheral side between the first fixed scroll and the first orbiting scroll is higher than that in the compression chamber between the first fixed scroll and the first orbiting scroll. Accordingly, the same effect as in the first aspect can be obtained. The same applies to the invention of claim 5.
[0131]
Further, as in the sixth aspect of the invention, even when the intermediate pressure guided to the first pressure chamber is set to be larger than the intermediate force guided to the second pressure chamber, the first orbiting scroll is moved. The first fixed scroll and the first fixed scroll can be pressed toward the auxiliary thrust receiver, and the effect similar to that of the first aspect of the invention can be obtained.
[0132]
According to a seventh aspect of the present invention, a magnetic body is provided on at least one of the opposing surfaces of the end plate of the first orbiting scroll and the thrust receiver, and the orbiting is provided on the other opposing surface side. Even when the magnet for attracting the scroll is provided, the first orbiting scroll can be attracted and pressed to the auxiliary thrust receiving side by the magnetic body and the magnet, and substantially the same effect as the invention of claim 1 is obtained. be able to.
[0133]
Further, the invention of claim 8 is configured such that the stator of the electric motor is slightly eccentric toward the second orbiting scroll with respect to the rotor, or the rotor is slightly eccentric toward the first orbiting scroll with respect to the stator. Therefore, the rotor can be attracted to the second fixed scroll side by the magnetic attraction force acting between the stator and the first orbiting scroll can be pressed against the auxiliary thrust receiving side. The effect similar to that of the first invention can be obtained.
[0134]
Furthermore, since the invention of claim 9 is configured to connect the suction port on the first compression mechanism side to the discharge port on the second compression mechanism side, the pressure in the compression chamber on the first compression mechanism side is changed to the first pressure mechanism. 2 can be maintained at a pressure higher than the pressure in the compression chamber on the compression mechanism side, and substantially the same effect as that of the invention of claim 1 can be obtained. The same applies to the invention of claim 10.
[0135]
Further, as in the eleventh aspect of the invention, even when the first fixed scroll is constantly urged toward the first orbiting scroll by the urging means, the first orbiting scroll is first fixed. It can be pressed together with the scroll toward the auxiliary thrust receiver, and the effect similar to that of the invention of claim 1 can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a scroll type air compressor according to a first embodiment of the present invention.
2 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part showing a first orbiting scroll, a first support frame, a first discharge port, and the like in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view showing a main part of a second fixed scroll, a second support frame, a second discharge port, and the like in FIG. 1;
4 is a longitudinal sectional view showing a first eccentric bearing in FIG. 2 alone; FIG.
5 is a cross-sectional view seen from the direction of arrows V-V in FIG. 4;
6 is an enlarged vertical cross-sectional view showing a rotating shaft in FIG. 1 as a single unit;
7 is a cross-sectional view seen from the direction of arrows VII-VII in FIG.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a scroll type air compressor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a scroll type air compressor according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a front view showing a first fixed scroll of a scroll air compressor according to a fourth embodiment of the present invention alone;
FIG. 11 is a front view showing a second fixed scroll alone of a scroll air compressor according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a front view showing a first orbiting scroll of a scroll air compressor according to a fifth embodiment of the present invention alone;
FIG. 13 is a front view showing a second orbiting scroll of a scroll type air compressor according to a fifth embodiment of the present invention alone.
FIG. 14 is a front view showing a first fixed scroll of a scroll air compressor according to a sixth embodiment of the present invention alone;
FIG. 15 is a front view showing a second fixed scroll of a scroll air compressor according to a sixth embodiment of the present invention alone;
FIG. 16 is a longitudinal sectional view of main parts showing a first orbiting scroll, a support frame, a magnetic body, a magnet and the like of a scroll type air compressor according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a longitudinal sectional view of main parts showing a first orbiting scroll, a support frame, a magnetic body, a magnet, and the like of a scroll type air compressor according to a modification of the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a longitudinal sectional view showing a scroll type air compressor according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing a scroll type air compressor according to a modification of the eighth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a longitudinal sectional view showing a scroll type air compressor according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a longitudinal sectional view showing a scroll type air compressor according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a longitudinal sectional view of main parts showing a first orbiting scroll, a support frame, a disc spring and the like of a scroll type air compressor according to an eleventh embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
1 casing
4A, 4B, 51A, 51B, 61A, 61B Fixed scroll
5A, 5B, 23A, 23B, 52A, 52B, 62A, 62B, 72A, 72B End plate
6A, 6B, 24A, 24B, 53A, 53B, 63A, 63B, 73A, 73B Lapping part
9, 101, 101 'electric motor
11, 103, 103 ′ stator
13, 105, 105 ′ rotor
14A, 14B Eccentric bearing
15A, 15B Outer ring
17A, 17B Middle wheel
19A, 19B Inner ring
20 Rotating shaft
21 Rotating axis
21A, 21B Main thrust receiver
22A, 22B, 71A, 71B Orbiting scroll
26A, 26B compression chamber
27A, 27B, 81A, 81B, 82A, 82B Back pressure hole
31A, 31B Support frame
33A1, 33B1 Auxiliary thrust receiver
34A, 34B Oldham ring (rotation prevention mechanism)
35A, 35B, 41A, 41B inlet
36A, 36B, 42A, 42B, 93A, 106A, 106B, 115A, 115B, 125A, 125B, 132A Discharge port
91, 91 'magnetic material
92, 92 'magnet
131 Belleville spring (biasing means)

Claims

A fixed-side member comprising a casing and first and second fixed scrolls that are fixedly provided on both ends of the casing and are located on the axis of the casing and in which a spiral wrap portion is erected on the end plate;
An electric motor located between the first and second fixed scrolls and provided in the casing, the rotor and the stator being arranged in the same direction as the axis of the casing;
An outer ring located between the motor and the first and second fixed scrolls and having an outer peripheral side fixedly provided on the casing, and an inner ring side rotatably provided on the inner peripheral side of the outer ring. First and second eccentric bearings comprising an inner ring having an eccentric shaft that is eccentric in the radial direction, and an inner ring that is rotatably provided on the inner peripheral side of the middle wheel and is rotatable about the eccentric shaft
A rotating shaft which is formed of a hollow shaft provided between the middle rings of the eccentric bearings across the rotor of the electric motor and rotates integrally with the middle ring by the rotor;
The rotary shaft is loosely fitted on the eccentric axis, is fixedly supported on the inner ring inner peripheral side of each eccentric bearing, and rotates together with each inner ring, and at both axial ends. A revolving shaft for canceling and supporting a thrust load acting on the first and second revolving scrolls;
A plurality of compression chambers are defined by facing the first and second fixed scrolls and fixedly provided at both ends of the orbiting shaft, and overlapping the lap portions of the first and second fixed scrolls on the end plate. First and second orbiting scrolls provided with a lap portion to be erected,
A rotation prevention mechanism provided between at least one of the first and second orbiting scrolls and the fixed-side member, and preventing the orbiting scroll from rotating;
The thrust load acting on the first orbiting scroll is set so as to be larger than the thrust load acting on the second orbiting scroll, and the inner periphery side of the casing is provided with the first orbiting scroll. A scroll fluid machine configured to provide an auxiliary thrust receiver for supporting a thrust load acting on the first orbiting scroll together with the orbiting shaft located on the back side.

The casing is provided with first and second discharge ports located on the inner peripheral side of the lap portion of the first and second fixed scrolls, respectively, and the passage resistance of the first discharge port is the second discharge port. The scroll fluid machine according to claim 1, wherein the scroll fluid machine is set so as to be larger than the passage resistance.

The casing is provided with first and second suction ports located on the outer peripheral sides of the lap portions of the first and second fixed scrolls, respectively, and the passage resistance of the first suction port is the second suction port. The scroll fluid machine according to claim 1, wherein the scroll fluid machine is set to be smaller than the passage resistance.

The first fixed scroll or the first orbiting scroll has a spiral angle extending from the innermost peripheral end to the outermost peripheral end of the lap portion in comparison with the second fixed scroll or the second orbiting scroll. The scroll type fluid machine according to claim 1, wherein the scroll type fluid machine is formed large on a peripheral end side.

The first fixed scroll or the first orbiting scroll has a spiral angle extending from the innermost peripheral end to the outermost peripheral end of the lap portion in comparison with the second fixed scroll or the second orbiting scroll. The scroll type fluid machine according to claim 1, wherein the scroll type fluid machine is formed large on an end side.

The first and second fixed scrolls are provided in the casing so as to be movable in the axial direction. The first and second fixed scrolls are respectively positioned between the casings on the rear face side of the end plate and in the compression chamber. The first pressure chamber and the second pressure chamber to which the intermediate pressure is guided are provided, and the intermediate pressure guided to the first pressure chamber is set to be larger than the intermediate pressure guided to the second pressure chamber. The scroll fluid machine according to claim 1.

A magnetic body is provided on one of the opposed surfaces of the end plate of the first orbiting scroll and the auxiliary thrust receiver, and the orbiting scroll is disposed on the other opposed surface at a position corresponding to the magnetic body. The scroll type fluid machine according to claim 1, wherein a magnet for attracting is provided.

2. The electric motor according to claim 1, wherein the stator is slightly decentered toward the second orbiting scroll side with respect to the rotor, or the rotor is slightly decentered toward the first orbiting scroll side with respect to the stator. Scroll fluid machine.

The first fixed scroll and the first orbiting scroll constitute a first compression mechanism, and the second fixed scroll and the second orbiting scroll constitute a second compression mechanism, and the second The scroll fluid machine according to claim 1, wherein a discharge port of the compression mechanism is configured to be connected to a suction port of the first compression mechanism.

The first compression mechanism including the first fixed scroll and the first orbiting scroll is configured as a fluid compressor, and the second compression mechanism including the second fixed scroll and the second orbiting scroll is provided. The scroll fluid machine according to claim 1, wherein the scroll fluid machine is configured as a vacuum pump.

The first fixed scroll is provided in the casing so as to be movable in the axial direction. The first fixed scroll is positioned between the first fixed scroll and the casing on the back side of the first fixed scroll. The scroll fluid machine according to claim 1, further comprising an urging means for constantly urging toward the scroll side.