(57)【要約】    【課題】  圧縮流体の吐出量が変動しても騒音の発生を有効に防止する。    【解決手段】  固定スクロール２２ａと固定スクロール２２ｂとの間に圧縮流体室２７を設け、固定スクロール２２ａ、２２ｂに設けられた吐出流路２６ａ、２６ｂの端部を圧縮流体室２７内に開口し、圧縮流体室２７と連通した吐出管２８を設け、固定スクロール２２ａに対する旋回スクロール２３ａの位相と固定スクロール２２ｂに対する旋回スクロール２３ｂの位相との位相差を１８０度とし、旋回スクロール２３ａと旋回スクロール２３ｂとを連結手段２９によって連結する。【選択図】        図１
2008106683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のスクロール流体機械の第１の固定スクロールに対する第１の旋回スクロールの位相と第２のスクロール流体機械の第２の固定スクロールに対する第２の旋回スクロールの位相との位相差を１８０度とし、上記第１のスクロール流体機械の第１の吐出流路と上記第２のスクロール流体機械の第２の吐出流路とを連通し、上記第１の旋回スクロールと上記第２の旋回スクロールとを連結手段によって連結したことを特徴とするスクロール流体装置。
【請求項２】
第１のモータの第１の回転軸に偏心して回転可能に第１の旋回軸が支持され、上記第１の旋回軸に第１の旋回スクロールが取り付けられた第１のスクロール流体機械と、第２のモータの第２の回転軸に偏心して回転可能に第２の旋回軸が支持され、上記第２の旋回軸に第２の旋回スクロールが取り付けられた第２のスクロール流体機械とを有し、
上記第１のスクロール流体機械の第１の固定スクロールに対する上記第１の旋回スクロールの位相と上記第２のスクロール流体機械の第２の固定スクロールに対する上記第２の旋回スクロールの位相との位相差を１８０度とし、上記第１のスクロール流体機械の第１の吐出流路と上記第２のスクロール流体機械の第２の吐出流路とを連通し、上記第１の旋回軸と上記第２の旋回軸とを連結手段によって連結したことを特徴とするスクロール流体装置。
【請求項３】
第１のモータの第１の回転軸に偏心して回転可能に第１の旋回軸が支持され、上記第１の旋回軸に第１の旋回スクロールが取り付けられ、上記第１の旋回軸に自転防止装置の第１の旋回板が取り付けられた第１のスクロール流体機械と、第２のモータの第１の回転軸に偏心して回転可能に第２の旋回軸が支持され、上記第２の旋回軸に第２の旋回スクロールが取り付けられ、上記第２の旋回軸に自転防止装置の第２の旋回板が取り付けられた第２のスクロール流体機械とを有し、
上記第１のスクロール流体機械の第１の固定スクロールに対する上記第１の旋回スクロールの位相と上記第２のスクロール流体機械の第２の固定スクロールに対する上記第２の旋回スクロールの位相との位相差を１８０度とし、上記第１のスクロール流体機械の第１の吐出流路と上記第２のスクロール流体機械の第２の吐出流路とを連通し、上記第１の旋回板と上記第２の旋回板とを連結手段によって連結したことを特徴とするスクロール流体装置。
【請求項４】
第１のモータによって第１の旋回スクロールが駆動される第１のスクロール流体機械と、第２のモータによって第２の旋回スクロールが駆動される第２のスクロール流体機械とを有し、
上記第１のモータの第１の回転軸の回転位置を検出する検出手段と、上記検出手段によって検出された第１の回転軸の回転位置に基づいて上記第２のモータの第２の回転軸の回転位置を制御する回転位置制御手段とを有し、
上記回転位置制御手段は上記第１のスクロール流体機械の第１の固定スクロールに対する上記第１の旋回スクロールの位相と上記第２のスクロール流体機械の第２の固定スクロールに対する上記第２の旋回スクロールの位相との位相差が１８０度となるように上記第２の回転軸の回転位置を制御し、
上記第１のスクロール流体機械の第１の吐出流路と上記第２のスクロール流体機械の第２の吐出流路とを連通したことを特徴とするスクロール流体装置。
【請求項５】
上記検出手段として、上記第１の回転軸の回転位置に応じた検出信号を出力する回転位置検出器を有するものを用いたことを特徴とする請求項４に記載のスクロール流体装置。
【請求項６】
上記検出手段として、上記第１のモータの巻線電流、巻線電圧の少なくとも一方から上記第１の回転軸の回転位置を検出するものを用いたことを特徴とする請求項４に記載のスクロール流体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は旋回スクロールが所定の軸を中心に偏心旋回しかつ自転しない偏心旋回駆動を行なうスクロール流体機械を有するスクロール流体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスクロール流体機械においては、特許文献１に示されるように、ケーシングと、ケーシングに固定されたステータと、ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、回転軸に固定されたロータと、回転軸に偏心して回転可能に支持された旋回軸と、旋回軸の偏心旋回を許容しかつ旋回軸の自転を防止する自転防止装置と、ケーシングに固定された固定スクロールと、旋回軸に設けられた旋回スクロールとを設けている。
【特許文献１】特開昭６３−１３８１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このようなスクロール流体機械においては、固定スクロールと旋回スクロールとの間に形成された圧縮室によって被圧縮流体が圧縮されるから、圧縮流体の圧力が変動するので、騒音が発生する。
【０００４】
このため、サイレンサを設けることも考えられるが、回転軸の回転数が変動して、圧縮流体の吐出量が変動すると、サイレンサは有効に騒音を防止することができない。
【０００５】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、圧縮流体の吐出量が変動しても騒音の発生を有効に防止することができるスクロール流体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するため、本発明においては、第１のスクロール流体機械の第１の固定スクロールに対する第１の旋回スクロールの位相と第２のスクロール流体機械の第２の固定スクロールに対する第２の旋回スクロールの位相との位相差を１８０度とし、上記第１のスクロール流体機械の第１の吐出流路と上記第２のスクロール流体機械の第２の吐出流路とを連通し、上記第１の旋回スクロールと上記第２の旋回スクロールとを連結手段によって連結する。
【０００７】
また、第１のモータの第１の回転軸に偏心して回転可能に第１の旋回軸が支持され、上記第１の旋回軸に第１の旋回スクロールが取り付けられた第１のスクロール流体機械と、第２のモータの第２の回転軸に偏心して回転可能に第２の旋回軸が支持され、上記第２の旋回軸に第２の旋回スクロールが取り付けられた第２のスクロール流体機械とを設け、上記第１のスクロール流体機械の第１の固定スクロールに対する上記第１の旋回スクロールの位相と上記第２のスクロール流体機械の第２の固定スクロールに対する上記第２の旋回スクロールの位相との位相差を１８０度とし、上記第１のスクロール流体機械の第１の吐出流路と上記第２のスクロール流体機械の第２の吐出流路とを連通し、上記第１の旋回軸と上記第２の旋回軸とを連結手段によって連結する。
【０００８】
また、第１のモータの第１の回転軸に偏心して回転可能に第１の旋回軸が支持され、上記第１の旋回軸に第１の旋回スクロールが取り付けられ、上記第１の旋回軸に自転防止装置の第１の旋回板が取り付けられた第１のスクロール流体機械と、第２のモータの第１の回転軸に偏心して回転可能に第２の旋回軸が支持され、上記第２の旋回軸に第２の旋回スクロールが取り付けられ、上記第２の旋回軸に自転防止装置の第２の旋回板が取り付けられた第２のスクロール流体機械とを設け、上記第１のスクロール流体機械の第１の固定スクロールに対する上記第１の旋回スクロールの位相と上記第２のスクロール流体機械の第２の固定スクロールに対する上記第２の旋回スクロールの位相との位相差を１８０度とし、上記第１のスクロール流体機械の第１の吐出流路と上記第２のスクロール流体機械の第２の吐出流路とを連通し、上記第１の旋回板と上記第２の旋回板とを連結手段によって連結する。
【０００９】
また、第１のモータによって第１の旋回スクロールが駆動される第１のスクロール流体機械と、第２のモータによって第２の旋回スクロールが駆動される第２のスクロール流体機械とを設け、上記第１のモータの第１の回転軸の回転位置を検出する検出手段と、上記検出手段によって検出された第１の回転軸の回転位置に基づいて上記第２のモータの第２の回転軸の回転位置を制御する回転位置制御手段とを設け、上記回転位置制御手段は上記第１のスクロール流体機械の第１の固定スクロールに対する上記第１の旋回スクロールの位相と上記第２のスクロール流体機械の第２の固定スクロールに対する上記第２の旋回スクロールの位相との位相差が１８０度となるように上記第２の回転軸の回転位置を制御し、
上記第１のスクロール流体機械の第１の吐出流路と上記第２のスクロール流体機械の第２の吐出流路とを連通する。
【００１０】
この場合、上記検出手段として、上記第１の回転軸の回転位置に応じた検出信号を出力する回転位置検出器を有するものを用いてもよい。
【００１１】
また、上記検出手段として、上記第１のモータの巻線電流、巻線電圧の少なくとも一方から上記第１の回転軸の回転位置を検出するものを用いてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るスクロール流体装置においては、第１の固定スクロールに対する第１の旋回スクロールの位相と第２の固定スクロールに対する第２の旋回スクロールの位相との位相差は常に１８０度に保たれるから、圧縮流体の吐出量が変動したとしても、第１、第２の吐出流路から吐出されて合流した圧縮流体の圧力は変動しないので、圧縮流体の吐出量が変動しても騒音の発生を有効に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明に係るスクロール流体装置を示す概略断面図、図２は図１のＡ−Ａ拡大断面図である。図に示すように、ケーシング１にステータ２が固定され、ケーシング１に軸受支え３、４が固定され、軸受支え３、４に軸受５、６を介して第１の回転軸７ａが回転可能に支持されている。すなわち、ケーシング１に回転軸７ａが回転可能に支持されている。また、回転軸７ａにロータ８が固定され、ステータ２、回転軸７ａ、ロータ８等により第１のモータ９ａが構成されている。また、回転軸７ａに軸受１０、１１を介して第１の旋回軸１２ａが回転可能に支持され、回転軸７ａの中心線と旋回軸１２ａの中心線とは偏っている。すなわち、旋回軸１２ａは回転軸７ａに偏心して回転可能に支持されている。また、旋回軸１２ａの一方端部すなわち第１の旋回スクロール２３ａ（説明後述）が取り付けられる端部とは反対側の端部に第１の旋回板１３ａが固定され、軸受支え４（ケーシング１）と旋回板１３ａとの間に３個のピンクランク１４が設けられている。このピンクランク１４のクランク本体１５には軸１６、１７が設けられ、軸１６の中心線と軸１７の中心線とは偏心しており、この偏心量は回転軸７ａの中心線と旋回軸１２ａの中心線との偏心量と等しい。また、ピンクランク１４の軸１６は軸受支え４に軸受（図示せず）を介して回転可能に支持され、ピンクランク１４の軸１７は旋回板１３ａに軸受（図示せず）を介して回転可能に支持されている。そして、旋回板１３ａ、ピンクランク１４等により旋回軸１２ａの偏心旋回を許容しかつ旋回軸１２ａの自転を防止する第１の自転防止装置が構成されている。また、旋回軸１２ａに軸受１９を介して回転可能に錘板体１８が支持され、回転軸７ａの一方端面にピン２０が取り付けられ、錘板体１８に係合溝２１が設けられ、ピン２０が係合溝２１に挿入され、ピン２０と係合溝２１との間にはわずかな隙間が設けられており、錘板体１８は回転軸７ａに対して回転軸７ａの中心線と旋回軸１２ａの中心線とを結ぶ線の方向に移動可能であって、回転軸７ａの中心線と旋回軸１２ａの中心線とを結ぶ線上にピン２０の中心線、錘板体１８の重心が位置しており、錘板体１８、ピン２０等により旋回軸１２ａの振動を抑制する振動抑制手段が構成されている。そして、回転軸７ａの中心線から錘板体１８の重心までの距離と錘板体１８の重量との積を大きさとしかつ回転軸７ａの中心線から錘板体１８の重心までの方向を方向とするベクトルを錘板体１８の回転軸に直角なモーメントベクトル、回転軸７ａの中心線から旋回スクロール２３ａの重心までの距離と旋回スクロール２３ａの重量との積を大きさとしかつ回転軸７ａの中心線から旋回スクロール２３ａの重心までの方向を方向とするベクトルを旋回スクロール２３ａの回転軸に直角なモーメントベクトル、回転軸７ａの中心線から旋回板１３ａの重心までの距離と旋回板１３ａの重量との積を大きさとしかつ回転軸７ａの中心線から旋回板１３ａの重心までの方向を方向とするベクトルを旋回板１３ａの回転軸に直角なモーメントベクトルとすると、錘板体１８の回転軸に直角なモーメントベクトル、旋回スクロール２３ａの回転軸に直角なモーメントベクトルおよび旋回板１３ａの回転軸に直角なモーメントベクトルの和は零ベクトルである。また、モータ９ａ、旋回軸１２ａ、第１の自転防止装置等により第１の偏心旋回駆動装置が構成されている。また、ケーシング１に第１の固定スクロール２２ａが固定され、固定スクロール２２ａには渦巻状のラップが設けられている。また、旋回軸１２ａに旋回スクロール２３ａが取り付けられ、旋回スクロール２３ａには固定スクロール２２ａのラップと同一形状のラップが設けられ、旋回スクロール２３ａのラップと固定スクロール２２ａのラップとが重なり合っており、固定スクロール２２ａと旋回スクロール２３ａとの間に複数の圧縮室２４が形成され、固定スクロール２２ａに吸入管２５が設けられ、固定スクロール２２ａに第１の吐出流路２６ａが設けられ、吸入管２５、吐出流路２６ａは圧縮室２４に連通している。そして、固定スクロール２２ａ、旋回スクロール２３ａ等により第１の偏心旋回駆動装置により駆動される第１のスクロール流体機械本体が構成され、第１の偏心旋回駆動装置、第１のスクロール流体機械本体により第１のスクロール流体機械が構成されている。また、第１のスクロール流体機械と同様の構造の第２のスクロール流体機械が設けられ、第２のスクロール流体機械は第２の回転軸７ｂを有する第２のモータ９ｂ、第２の旋回板１３ｂ、第２の固定スクロール２２ｂ、第２の旋回スクロール２３ｂ、第２の吐出流路２６ｂを有しており、旋回板１３ｂ、ピンクランク１４等により旋回軸１２ｂの偏心旋回を許容しかつ旋回軸１２ｂの自転を防止する第２の自転防止装置が構成され、モータ９ｂ、旋回軸１２ｂ、第２の自転防止装置等により第２の偏心旋回駆動装置が構成され、固定スクロール２２ｂ、旋回スクロール２３ｂ等により第２の偏心旋回駆動装置により駆動される第２のスクロール流体機械本体が構成され、第２の偏心旋回駆動装置、第２のスクロール流体機械本体により第２のスクロール流体機械が構成されている。また、固定スクロール２２ａと固定スクロール２２ｂとの間に圧縮流体室２７が設けられ、吐出流路２６ａ、２６ｂの端部が圧縮流体室２７内に開口しており、吐出流路２６ａと吐出流路２６ａとが連通されている。また、圧縮流体室２７と連通した吐出管２８が設けられている。そして、回転軸７ａの回転方向と回転軸７ｂの回転方向とは同方向（回転軸７ａが右回転とすれば回転軸７ｂは左回転）である。また、固定スクロール２２ａに対する旋回スクロール２３ａの位相と固定スクロール２２ｂに対する旋回スクロール２３ｂの位相との位相差は１８０度である。たとえば、第１のスクロール流体機械において、固定スクロール２２ａ、旋回スクロール２３ａのラップの端部が旋回スクロール２３ａ、固定スクロール２２ａのラップと接している状態のときには、第２のスクロール流体機械において、固定スクロール２２ｂ、旋回スクロール２３ｂのラップの端部が旋回スクロール２３ｂ、固定スクロール２２ｂのラップと接している状態から回転軸７ｂを１８０度回転した状態とする。また、旋回スクロール２３ａと旋回スクロール２３ｂとが連結手段２９によって連結されている。
【００１４】
図１、図２に示したスクロール流体装置においては、第１のスクロール流体機械において、ステータ２の巻線に通電すると、ロータ８、回転軸７ａが回転し、旋回軸１２ａは回転軸７ａの中心線を中心として偏心旋回するが、ピンクランク１４等からなる第１の自転防止装置が設けられているから、旋回軸１２ａは自転しない。このため、旋回軸１２ａ、旋回スクロール２３ａがケーシング１、固定スクロール２２ａに対して回転せずに偏心旋回するから、旋回スクロール２３ａと固定スクロール２２ａとの間に形成された圧縮室２４が徐々に縮小する。したがって、空気等の被圧縮流体は吸入管２２から吸引され、圧縮室２４で圧縮されて吐出流路２６ａから圧縮流体室２７内に吐出される。一方、第２のスクロール流体機械においても、第１のスクロール流体機械と同様に、空気等の被圧縮流体は吸入管２２から吸引され、圧縮室２４で圧縮されて吐出流路２６ｂから圧縮流体室２７内に吐出される。この場合、旋回スクロール２３ａと旋回スクロール２３ｂとが連結手段２９によって連結されているから、固定スクロール２２ａに対する旋回スクロール２３ａの位相と固定スクロール２２ｂに対する旋回スクロール２３ｂの位相との位相差は常に１８０度に保たれる。そして、圧縮流体室２７の圧縮流体は吐出管２８から吐出される。また、第１のスクロール流体機械において、回転軸７ａの回転角度にかかわらず、旋回軸１２ａの中心線と錘板体１８の重心とは回転軸７ａの中心線の両側に位置し、また第２のスクロール流体機械において、回転軸７ｂの回転角度にかかわらず、旋回軸１２ｂの中心線と錘板体１８の重心とは回転軸７ｂの中心線の両側に位置する。
【００１５】
このようなスクロール流体装置においては、吐出流路２６ａ、２６ｂから圧縮流体室２７内に吐出される圧縮流体の圧力は正弦波状に変化するが、固定スクロール２２ａに対する旋回スクロール２３ａの位相と固定スクロール２２ｂに対する旋回スクロール２３ｂの位相との位相差は常に１８０度に保たれるから、圧縮流体室２７内の圧縮流体の圧力は変動しない。このことは、回転軸７ａ、７ｂの回転数が変動して、圧縮流体の吐出量が変動したとしても、同様である。したがって、圧縮流体の吐出量が変動しても騒音の発生を有効に防止することができる。また、旋回軸１２ａ、１２ｂの中心線と錘板体１８の重心とは回転軸７ａ、７ｂの中心線の両側に位置するから、旋回軸１２ａ、１２ｂの振動を抑制することができるので、旋回スクロール２３ａ、２３ｂの振動を抑制することができる。このため、回転軸７ａ、７ｂの回転数を大きくすることができるから、スクロール流体機械本体を小型化することができる。また、錘板体１８の回転軸に直角なモーメントベクトル、旋回スクロール２３ａ、２３ｂの回転軸に直角なモーメントベクトルおよび旋回板１３ａ、１３ｂの回転軸に直角なモーメントベクトルの和を零としているから、すなわち旋回スクロール２３ａ、２３ｂの回転軸に直角なモーメントベクトルおよび旋回板１３ａの回転軸に直角なモーメントベクトルの和を和ベクトルとしたとき、錘板体１８の回転軸に直角なモーメントベクトルの大きさを和ベクトルの大きさと等しくしかつ錘板体１８の回転軸に直角なモーメントベクトルの方向を和ベクトルの方向と反対方向としているから、旋回軸１２ａ、１２ｂの振動を確実に抑制することができるので、旋回スクロール２３ａ、２３ｂの振動を確実に抑制することができる。また、自転防止装置としてピンクランク１４を有するものを用いているから、旋回軸１２ａ、１２ｂの振動を小さくすることができるので、旋回スクロール２３ａ、２３ｂの振動を小さくすることができる。
【００１６】
図３は本発明に係る他のスクロール流体装置を示す概略断面図である。図に示すように、図３に示すスクロール流体装置の構成は図１、図２に示すスクロール流体装置の構成とほぼ同様である。しかし、回転軸７ａの回転方向と回転軸７ｂの回転方向とは同方向でも逆方向でもよい。また、旋回スクロール２３ａと旋回スクロール２３ｂとは連結されていない。さらに、回転軸７ａの回転位置を検出する検出手段（図示せず）と、検出手段によって検出された回転軸７ａの回転位置に基づいて回転軸７ｂの回転位置を制御する回転位置制御手段（図示せず）とを有し、回転位置制御手段は固定スクロール２２ａに対する旋回スクロール２３ａの位相と固定スクロール２２ｂに対する旋回スクロール２３ｂの位相との位相差が１８０度となるように回転軸７ｂの回転位置を制御している。
【００１７】
このようなスクロール流体装置においても、固定スクロール２２ａに対する旋回スクロール２３ａの位相と固定スクロール２２ｂに対する旋回スクロール２３ｂの位相との位相差は常に１８０度に保たれるから、圧縮流体の吐出量が変動したとしても、圧縮流体室２７内の圧縮流体の圧力は変動しないので、圧縮流体の吐出量が変動しても騒音の発生を有効に防止することができる。
【００１８】
なお、上述実施の形態においては、旋回スクロール２３ａと旋回スクロール２３ｂとを連結手段２９によって連結したが、第１の旋回軸と第２の旋回軸とを連結手段によって連結してもよく、また第１の旋回板と第２の旋回板とを連結手段によって連結してもよい。また、第１の回転軸の回転位置を検出する検出手段としては、第１の回転軸の回転位置に応じた検出信号を出力する回転位置検出器を有するものを用いてもよく、また第１のモータの巻線電流、巻線電圧の少なくとも一方から第１の回転軸の回転位置を検出するものを用いてもよい。また、上述実施の形態においては、旋回板１３ａ、ピンクランク１４等により構成された自転防止装置を用いたが、他の自転防止装置を用いてもよい。また、上述実施の形態においては、錘板体１８、ピン２０等からなる振動抑制手段を用いたが、第１、第２の旋回軸に回転可能に支持され、重心が第１、第２の旋回軸の中心線と第１、第２の回転軸の中心線とを結ぶ直線上に位置しており、かつ上記重心が第１、第２の旋回軸の中心線よりも第１、第２の回転軸の中心線側に位置している錘板体を有する振動抑制手段を用いれば、第１、第２の旋回スクロールの振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るスクロール流体装置を示す概略断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図３】本発明に係る他のスクロール流体装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１…ケーシング
２…ステータ
７ａ…回転軸
７ｂ…回転軸
８…ロータ
９ａ…モータ
９ｂ…モータ
１２ａ…旋回軸
１２ｂ…旋回軸
１３ａ…旋回板
１３ｂ…旋回板
１４…ピンクランク
２２ａ…固定スクロール
２２ｂ…固定スクロール
２３ａ…旋回スクロール
２３ｂ…旋回スクロール
２６ａ…吐出流路
２６ｂ…吐出流路
【図１】
2008106683.tif 000003
【図２】
2008106683.tif 000004
【図３】
2008106683.tif 000005