(57)【要約】【課題】１台のスクロール流体機械をもって、異なる作動や性能もしくは特性を発揮させるようにする。【解決手段】駆動軸３２に連係された旋回スクロール１３を固定スクロール１２に噛合してなる第１のスクロール噛合作動部１０と、旋回スクロールと連係させて、その前方に設けた第２の旋回スクロール２３を、第２の固定スクロール２２と噛合してなる第２のスクロール噛合作動部２０を、直列に配置する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に連係された旋回スクロールを固定スクロールに噛合してなる第１のスクロール噛合作動部と、前記旋回スクロールと連係させて、その前方に設けた第２の旋回スクロールを、第２の固定スクロールと噛合してなる第２のスクロール噛合作動部を、直列に配置してなるスクロール流体機械。
【請求項２】
各スクロール噛合作動部を、種別や能力を異にするものとしたことを特徴とする請求項１記載のスクロール流体機械。
【請求項３】
第１の固定スクロールと噛合され、かつ駆動軸と一体をなす偏心軸部をもって偏心旋回させられる第１の旋回スクロールと、その軸線上に設けた第２の固定スクロールと噛合されている第２の旋回スクロールを、同一円周上に設けた複数のピンクランク式自転防止機構をもって連係したことを特徴とするスクロール流体機械。
【請求項４】
第１の固定スクロールと、駆動軸をもって偏心旋回させられる第１の旋回スクロールを、互いに噛合させてハウジング内に設けてなる第１のスクロール噛合作動部と、その軸線方向に並ぶ第２の固定スクロールと第２の旋回スクロールを互いに噛合させてハウジング内に設けてなる第２のスクロール噛合作動部を、画壁を介して連設し、かつこの画壁の外周部に設けた複数のピンクランク式自転防止機構をもって、前記両旋回スクロールを、偏心的に旋回しうるように連係したことを特徴とするスクロール流体機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハウジング内に設けた固定スクロールにおける固定ラップと、駆動軸と一体をなす偏心軸に枢支した旋回スクロールにおける旋回ラップとを噛み合わせ、駆動軸をもって、旋回スクロールを一定の偏心量で旋回させることにより、ハウジングの外周部もしくは中心付近より吸入した気体を、その中心方向もしくは外周方向へ行くに従って、加圧もしくは減圧して排出させるようにしたスクロール真空ポンプ、スクロール圧縮機、スクロール膨張機、スクロール送風機等のスクロール流体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前項に記載したようなスクロール流体機械自体は、関係技術者には周知であり、通常、駆動軸と一体をなす偏心軸部に、軸受を介して枢支した旋回端板上に旋回ラップを立設してなる旋回スクロールにおける旋回ラップと、固定端板上に固定ラップを立設してなる固定スクロールにおける固定ラップとを噛み合わせることにより、旋回ラップと固定ラップの間に密閉室を形成し、かつ旋回スクロールの自転運動を防止するための自転防止機構を配設して構成されている。
【０００３】
しかして、駆動軸の偏心軸部と自転防止機構をもって、旋回スクロールを偏心的に旋回させ、その旋回方向に応じて、前記密閉室の容積を、求心方向に漸次減少させるか、逆に遠心方向に漸次増大させることにより、外周部が吸引した流体を、圧縮させつつ中心部へ導くか、あるいは中心部から吸引した流体を、減圧して、外周部から吐出させるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、工場や各種の作業場等においては、作業内容に応じて、前記したスクロール流体機械の中の種類や能力の異なるものを選択して使用されることがある。
【０００５】
そのため、関係する工場内等には、使用を予想される種別や性能等を考慮して、複数の異なるスクロール流体機械が設置しておかれるのが通例である。
【０００６】
このようなことは、設備費、占守面積、稼働率並びに保守点検等の面において、きわめて不経済であることは明らかである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１台のスクロール流体機械をもって、異なる作動や性能もしくは特性を発揮させるようにしたもので、駆動軸に連係された旋回スクロールを固定スクロールに噛合してなる第１のスクロール噛合作動部と、前記旋回スクロールと連係させて、その前方に設けた第２の旋回スクロールを、第２の固定スクロールと噛合してなる第２のスクロール噛合作動部を、直列に配置したことを特徴としている。
【０００８】
前項において、各スクロール噛合作動部を、種別や能力を異にするものとすることもある。
【０００９】
また本発明は、第１の固定スクロールと噛合され、かつ駆動軸と一体をなす偏心軸部をもって偏心旋回させられる第１の旋回スクロールと、その軸線上に設けた第２の固定スクロールと噛合されている第２の旋回スクロールを、同一円周上に設けた複数のピンクランク式自転防止機構をもって連係したことを特徴としている。
【００１０】
さらに本発明は、第１の固定スクロールと、駆動軸をもって偏心旋回させられる第１の旋回スクロールを、互いに噛合させてハウジング内に設けてなる第１のスクロール噛合作動部と、その軸線方向に並ぶ第２の固定スクロールと第２の旋回スクロールを互いに噛合させてハウジング内に設けてなる第２のスクロール噛合作動部を、画壁を介して連設し、かつこの画壁の外周部に設けた複数のピンクランク式自転防止機構をもって、前記両旋回スクロールを、偏心的に旋回しうるように連係したことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（１０）（２０）は、同一軸線上に並設された第１および第２のスクロール噛合作動部で、画壁（３０）を介して互いに対向する同形箱蓋状の第１および第２のハウジング（１１）（２１）の中に、それぞれ、互いに噛合する第１、第２の固定スクロール（１２）（２２）と、第１、第２の旋回スクロール（１３）（２３）を設けて形成されている。
【００１２】
各スクロール噛合作動部（１０）（２０）は、それ自体公知の態様のものであり、簡単に説明すると次の如くである。
【００１３】
第１、第２の固定スクロール（１２）（２２）は、それぞれ、第１、第２のハウジング（１１）（２１）の外壁である円形の固定端板（１４）（２４）の内面に、渦巻状の固定ラップ（１５）（２５）を突設し、かつ各固定ラップ（１５）（２５）の先端面に、公知のように、チップシール（１５ａ）（２５ａ）を嵌設して形成されている。
【００１４】
第１、第２の旋回スクロール（１３）（２３）は、それぞれ、円形の旋回端板（１６）（２６）の外側面に、前記固定ラップ（１５）（２５）と噛み合う旋回ラップ（１７）（２７）を立設し、かつ各旋回ラップ（１７）（２７）の先端面に、公知のようにチップシール（１７ａ）（２７ａ）を嵌設して形成されている。
【００１５】
第１、第２の両ハウジング（１１）（２１）の外周には、その内部へ通じる吸込孔（１８）（２８）があけられ、また各ハウジング（１１）（２１）と一体をなす固定端板（１４）（２４）には、その内周付近から出て、外周で開口する吐出孔（１９）（２９）があけられている。
【００１６】
第１のハウジング（１１）の外壁である固定端板（１４）の中心に穿設された軸孔（３１）には、駆動軸（３２）が軸受（３３）を介して枢支され、駆動軸（３２）の先端における偏心軸部（３４）は、第１のスクロール噛合作動部（１０）における旋回スクロール（１３）の旋回端板（１６）の中心部へ、軸受（３５）を介して枢支されている。
【００１７】
第１、第２の内外のスクロール噛合作動部（１０）（２０）における旋回端板（１６）（２６）は、画壁（３０）の外周部における同一円周上に等間隔をもって枢支された、両面型の３個のピンクランク式自転防止機構（３６）を介して互いに連係されている。すなわち、両面型ピンクランク式自転防止機構（３６）におけるダブルクランクの軸（３７）を画壁（３０）の要所に枢支し、かつその内外へ偏心的に突出するピン（３８）（３８）を、それぞれ内外の旋回端板（１６）（２６）の外周部要所へ枢支してある。
【００１８】
前記スクロール噛合作動部（１０）（２０）は、同一寸法、同一容量のこともあれば、寸法および容量、あるいは機能を異にするものとすることもある。
【００１９】
電動機（３９）をもって駆動軸（３２）を駆動すると、第１のスクロール噛合作動部（１０）における旋回端板（１６）は偏心公転運動をし、互いに噛み合う固定ラップ（１５）と旋回ラップ（１７）との間の空間の径方向の寸法が変化するので、ハウジング（１１）内の中心部は漸次減圧され、外周部の吸込孔（１８）より吸引された気体は、内端が中心部に開口する吐出孔（１９）より吐出される。
【００２０】
第１のスクロール噛合作動部（１０）における旋回端板（１６）の前記偏心公転運動は、ピンクランク式自転防止機構（３６）を介して、第２の外側スクロール噛合作動部（２０）における旋回端板（２６）に伝えられ、この旋回端板（２６）も同様の偏心公転運動をさせられて、その外周部の吸込孔（２８）より吸引された気体は、内端が中心部に開口する吐出孔（２９）より吐出される。
【００２１】
このように、１本の駆動軸（３２）をもって、実質的に２台のスクロール流体機械が同時駆動されるので、経済的であるとともに、吐出容量に比して、各スクロール噛合作動部（１０）（２０）の外径寸法を小とすることができる。
【００２２】
また、大容量を必要としない場合には、スクロール噛合作動部（１０）（２０）の一方のみを流体回路に組み込み、他を開放状態として空転させるようにすれば、動力の消費を節約することができる。
【００２３】
このような使用を意図する場合には、スクロール噛合作動部（１０）（２０）を、前述のように容量の異なるものとしておくと、より多様な異なる容量を得ることができるので好都合である。
【００２４】
第１、第２のスクロール噛合作動部（１０）（２０）を異なる容量とするためには、例えば次のような手段が考えられる。
ａ）スクロール噛合作動部（１０）（２０）のラップ巻数を異ならせる。
ｂ）スクロール噛合作動部（１０）（２０）の高さを異ならせる。
ｃ）駆動軸（３２）の偏心部（３４）の偏心量と、ピンクランク式自転防止機構（３６）におけるダブルクランクの軸（３７）のピン（３８）の偏心量を異ならせる。
【００２５】
図１に例示したものは、第１、第２のスクロール噛合作動部（１０）（２０）を、いわば並列式に連結したものであるが、これらを直列式に連結して実施することもできる。
【００２６】
図２はこのようにした一例を示すもので、図１に示したのと同様の第２のスクロール噛合作動部（２０）における旋回端板（２４）および画壁（３０）の中心付近に、軸線方向の通孔（４０）（４１）を穿設し、かつこれらの通孔（４０）（４１）の径方向の外側において、旋回端板（２４）と画壁（３０）の間に、リング状シール（４２）を設けてある。
【００２７】
しかして、第２のハウジング（２１）には、吸込孔（２８）のみを設けて吐出孔を設けず、また第１のハウジング（１１）には、吐出孔（１９）のみを設けて吸込孔を設けていない。
【００２８】
上記以外の他の要素は、図１におけるのと同様であるので、説明上特に必要なものを除いては、符号の記入および説明を省略する。
【００２９】
図２に示す直列式のものでは、駆動軸（３２）を回転させると、第１、第２の旋回スクロール（１３）（２３）は同時に偏心公転運動をし、これに伴い、第２のハウジング（２１）の吸込孔（２８）より吸入された気体は、中心方向へ移動するに従って圧縮された後、通孔（４０）（４１）および内側の旋回端板（１６）の外側を経て、第１のスクロール噛合作動部（１０）の外周から中心方向へ圧縮されつつ送られ、吐出孔（１９）の内端から外端へと吐出される。
【００３０】
従って、各スクロール噛合作動部（１０）（２０）の径を小としても、高圧の圧縮、もしくは大容量の吐出を行わせることができる。
【００３１】
本発明において、第１、第２のスクロール噛合作動部（１０）（２０）の吸込孔（１８）（２８）およひ吐出孔（１９）（２９）の位置を種々変更して実施しうることは言うまでもない。
【００３２】
また本発明は、第１、第２のスクロール噛合作動部（１０）（２０）の一方を加圧用、他方を減圧用として実施しうることも明白である。
【００３３】
【発明の効果】
１つの動力および駆動軸をもって、複数のスクロール噛合作動部を駆動しうるので、経済的であり、かつ同一能力を発揮させるのに、従来のものに比して外径を小としうる。
【００３４】
複数のスクロール噛合作動部のすべて、または必要なもののみを作動的とし、他を従動的とすることにより、簡単に異なる処理能力を発揮させることができる。
【００３５】
加圧用と減圧用のスクロール噛合作動部を組み込んでおいて、これらを同時に作動させることができるので、経済的である。
【００３６】
さらに、多段スクロール真空ポンプにおいては、前段圧縮部と後段圧縮部の容量を簡易的に調整できるため、用途に応じて、真空ポンプの排気速度を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】同様の機能を有する２つのスクロール噛合作動部を並列式に組み込んでなる本発明のスクロール流体機械を例示する縦断側面図である。
【図２】吸込み方向および吐出方向を異にする２つのスクロール噛合作動部を直列式に組み込んでなる本発明のスクロール流体機械を例示する縦断側面図である。
【符号の説明】
（１０）第１のスクロール噛合作動部
（１１）第１のハウジング
（１２）第１の固定スクロール
（１３）第１の旋回スクロール
（１４）固定端板
（１５）固定ラップ
（１５ａ）チップシール
（１６）旋回端板
（１７）旋回ラップ
（１７ａ）チップシール
（１８）吸込孔
（１９）吐出孔
（２０）第２のスクロール噛合作動部
（２１）第２のハウジング
（２２）第２の固定スクロール
（２３）第２の旋回スクロール
（２４）固定端板
（２５）固定ラップ
（２５ａ）チップシール
（２６）旋回端板
（２７）旋回ラップ
（２７ａ）チップシール
（２８）吸入孔
（２９）吐出孔
（３０）画壁
（３１）軸孔
（３２）駆動軸
（３３）軸受
（３４）偏心軸部
（３５）軸受
（３６）ピンクランク式自転防止機構
（３７）軸
（３８）ピン
（３９）電動機
（４０）（４１）通孔
（４２）リング状シール
【図１】
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【図２】
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