JP2000045972A - スクロール式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定スクロール、旋回スクロール等を効果的
に冷却でき、装置全体を小型化する。 【解決手段】 旋回スクロール本体９の背面側に旋回ス
クロール冷却通路部２２を形成すると共に、ケーシング
１の筒部１Ｃと電動モータ１６との間にモータ冷却通路
部２５を形成する。また、固定スクロール２の外周側に
は旋回スクロール冷却通路部２２に開口した開口部２０
を設ける。そして、電動モータ１６を回転駆動させると
冷却ファン１７によって冷却風が発生し、この冷却風は
開口部２０を通じて旋回スクロール冷却通路部２２内に
流入し、モータ冷却通路部２５等を流通する。このと
き、開口部２０の開口面積は、旋回スクロール８の旋回
運動に伴って変化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気圧縮
機、真空ポンプ等に用いて好適なスクロール式流体機械
に関し、特に、空冷式のスクロール式流体機械に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、筒状に形成されたケーシング
と、該ケーシングの軸方向一端側に設けられ周辺部に吸
込口を有し中心部に吐出口を有する固定スクロールと、
前記ケーシング内を軸方向に設けられた駆動軸と、前記
固定スクロールと対向して該駆動軸の一端側に設けられ
旋回運動する間に前記吸込口から吸込んだ流体を圧縮し
吐出口から吐出する旋回スクロールとを備えてなるスク
ロール式流体機械は知られている（例えば、特開平９−
５３５８９号公報）。

【０００３】そして、この種のスクロール式流体機械を
空気圧縮機として用いる場合には、駆動軸を電動モータ
等で回転駆動することにより旋回スクロールを旋回さ
せ、旋回スクロールと固定スクロールとの間に形成され
る複数の圧縮室内で外部から吸込んだ空気を圧縮しつ
つ、この圧縮空気を吐出口から外部の空気タンク等に向
けて吐出する。

【０００４】また、このような従来技術によるスクロー
ル式空気圧縮機では、固定スクロール、旋回スクロール
等を冷却するために駆動軸によって回転駆動する冷却フ
ァンが取付けられている。このため、駆動軸を回転駆動
すると、駆動軸の他端側に設けられた冷却ファンが回転
し、冷却風を発生させる。そして、この冷却風はケーシ
ングの外周側に設けられた冷却風通路を通じて固定スク
ロールと冷却ファンとの間を流通し、固定スクロール、
旋回スクロール、電動モータ等を冷却する。これによ
り、圧縮運転時に発生する圧縮熱等によって固定スクロ
ールのラップ部や旋回スクロールのラップ部等に熱膨張
や温度不均一による歪み変形が生じるのを防止してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、冷却風をケーシングの外周側に設けた開口
部から導入する構成となっていた。このため、冷却風を
ケーシングの外周側に導くために、ケーシングの外周側
をダクトで覆う必要があり、装置の外形が大きくなると
いう問題があった。

【０００６】また、従来技術では固定スクロールの外周
側に外部から圧縮室内に空気を吸込む吸込口を設けてい
る。このため、この吸込口から空気を吸込むことによっ
て、吸込口の周囲が冷却されるものの、圧縮室内に吸込
まれた空気は吸込口の周囲から熱をとった分だけ温度上
昇し、圧縮機の体積効率が低下するという問題がある。

【０００７】さらに、従来技術では、固定スクロールか
ら旋回スクロールに向けて冷却風が流通すると共に、こ
の冷却風は旋回スクロールの背面側を通過する構成とな
っている。このため、旋回スクロールの周辺を流通する
冷却風は、固定スクロールを冷却した後の温かい空気で
あり、旋回スクロールの熱を十分に奪うことができない
という問題がある。また、旋回スクロールはその背面側
しか冷却することができないから、旋回スクロールの冷
却効率が低いという問題がある。

【０００８】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、本発明は固定スクロール、旋回スクロー
ル等を効果的に冷却でき、装置全体を小型化できるよう
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。

【０００９】

【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の発明は、筒状に形成されたケーシン
グと、該ケーシングの軸方向一端側に設けられ周辺部に
吸込口を有し中心部に吐出口を有する固定スクロール
と、前記ケーシング内を軸方向に設けられた駆動軸と、
前記固定スクロールと対向して該駆動軸の一端側に設け
られ旋回運動する間に前記吸込口から吸込んだ流体を圧
縮し吐出口から吐出する旋回スクロールとを備えてなる
スクロール式流体機械において、前記固定スクロールに
は、前記吸込口と独立して前記ケーシング内に開口する
開口部を設け、前記ケーシング内には軸方向の一端側が
該開口部に連通し、軸方向他端側が前記駆動軸の他端側
に開口する冷却風通路を設け、前記ケーシング内で該冷
却風通路に冷却風の流れを発生させる冷却ファンを設け
る構成としたことを特徴としている。

【００１０】このように構成したことにより、駆動軸を
回転駆動し、旋回スクロールを旋回運動させると、吸込
口から吸込んだ流体を圧縮して吐出口から圧縮流体を外
部に吐出することができる。

【００１１】また、この圧縮運転時には、冷却ファンに
よって冷却風通路を流通する冷却風が発生する。このと
き、冷却風は固定スクロールに設けられた開口部を通じ
てケーシング内の冷却風通路を流通する。このため、冷
却風が開口部を通過することによって固定スクロールの
開口部近傍を冷却できると共に、冷却風が冷却風通路を
通過することによってケーシング内の旋回スクロール等
を冷却することができる。また、開口部と吸込口とを独
立して設けたから、固定スクロール等から熱を奪い高温
となった流体が吸込口から吸込まれることがなくなる。

【００１２】また、請求項２の発明は、筒状に形成され
たケーシングと、該ケーシングの軸方向一端側に設けら
れ周辺部に吸込口を有し中心部に吐出口を有する固定ス
クロールと、前記ケーシング内を軸方向に設けられた駆
動軸と、前記固定スクロールと対向して該駆動軸の一端
側に設けられ旋回運動する間に前記吸込口から吸込んだ
流体を圧縮し吐出口から吐出する旋回スクロールと、該
旋回スクロールを旋回駆動すべく前記ケーシング内に位
置して駆動軸に設けられた電動モータとを備えてなるス
クロール式流体機械において、前記固定スクロールに
は、前記吸込口と独立して前記ケーシング内に開口する
開口部を設け、前記ケーシング内には軸方向の一端側が
該開口部に連通し、軸方向他端側が前記電動モータの他
端側に開口する冷却風通路を設け、前記駆動軸の他端側
には前記ケーシング内で該冷却風通路に冷却風の流れを
発生させる冷却ファンを設ける構成としたことを特徴と
している。

【００１３】これにより、電動モータによって駆動軸を
回転駆動し、旋回スクロールを旋回運動させると、吸込
口から吸込んだ流体を圧縮して吐出口から圧縮流体を外
部に吐出する。また、この圧縮運転時には、駆動軸の回
転によって冷却ファンが駆動し、冷却風が発生する。そ
して、この冷却風は固定スクロールに設けられた開口部
を通じてケーシング内の冷却風通路を流通する。

【００１４】また、請求項３の発明は、開口部を旋回ス
クロールが旋回駆動したときに旋回スクロールによって
開口面積が変化する構成としたことにある。

【００１５】これにより、冷却風は固定スクロールに設
けた開口部を通過してケーシング内の冷却風通路を流通
する。そして、開口部の開口面積は、旋回スクロールの
旋回動作に伴って変化する。このため、開口部を通過す
る冷却風の速度が変化し、開口部近傍の冷却効率を高め
ることができる。

【００１６】さらに、請求項４の発明は、冷却風通路を
前記旋回スクロールの背面側と前記ケーシングとの間に
形成され前記冷却ファンからの冷却風により前記旋回ス
クロールの背面側を冷却する第１の通路部と、前記電動
モータの外周側と前記ケーシング内との間に形成され前
記冷却ファンからの冷却風により前記電動モータを外側
から冷却する第２の通路部とから構成したことにある。

【００１７】このように構成したことにより、第１，第
２の通路部からなる冷却風通路に冷却風を発生させるこ
とができる。そして、この冷却風が第１の通路部内を流
通するときには旋回スクロールの背面側を冷却できると
共に、第２の通路部内を流通するときには電動モータを
外側から確実に冷却することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
ないし図６に基づき、スクロール式流体機械として空冷
式のスクロール式空気圧縮機を例に挙げて説明する。

【００１９】図中、１は筒状のケーシングを示し、該ケ
ーシング１は、略円板状の環状部１Ａと、該環状部１Ａ
の外周側から一側（後述の固定スクロール２側）に延設
された第１の筒部１Ｂと、環状部１Ａの外周側から他側
（後述の電動モータ１６側）に延設された第２の筒部１
Ｃと、該第２の筒部１Ｃ内に位置して前記環状部１Ａの
内周側から他側に延設された小径筒状の軸受部１Ｄと、
前記筒部１Ｂの一端側に設けられたフランジ部１Ｅと、
前記軸受部１Ｄと筒部１Ｃとの間に位置して前記環状部
１Ａから他側に向けて延設され、後述のモータホルダ３
と共にモータケースを構成する筒状のホルダ筒１Ｆとか
ら大略構成されている。

【００２０】また、ケーシング１の環状部１Ａには冷却
風を流通させる内側の通気穴１Ｇ，１Ｇ，…が形成さ
れ、ホルダ筒１Ｆには他の通気穴１Ｈ，１Ｈ，…が複数
個形成されている。

【００２１】ここで、筒部１Ｃは環状部１Ａから電動モ
ータ１６を覆うように他側に向けて伸長し、その他端側
にはモータホルダ３の環状部３Ａを囲繞するように径方
向内向きに延設された内鍔部１Ｊが設けられている。ま
た、該内鍔部１Ｊには後述の冷却ファン１７を外側から
取囲むように他側に向けて突出する円筒状のファンダク
ト部１Ｋが一体に形成されている。このため、筒部１Ｃ
は冷却ファン１７による冷却風を電動モータ１６の外周
側に導くモータダクトとなっている。

【００２２】２はケーシング１の一端側に設けられた固
定スクロールを示し、該固定スクロール２は後述する駆
動軸４の軸線と一致するように配設された略円板状の鏡
板２Ａと、該鏡板２Ａの外縁側から径方向外向き突出
し、ケーシング１のフランジ部１Ｅに衝合して固着され
るフランジ部２Ｂと、前記鏡板２Ａの表面側から軸方向
に立設された渦巻状のラップ部２Ｃと、前記鏡板２Ａの
背面側に放射状に複数立設された放熱フィン２Ｄ，２
Ｄ，…とから大略構成されている。

【００２３】また、固定スクロール２には鏡板２Ａの外
周側寄りに位置して例えば３個の吸込口２Ｆ，２Ｆ，…
が形成されると共に、鏡板２Ａの中央部側には吐出口２
Ｇが軸方向に穿設され、該吐出口２Ｇは後述の各圧縮室
１０内で圧縮された空気を外部に吐出させる構成となっ
ている。

【００２４】３はケーシング１のホルダ筒１Ｆに対向す
るように配設され、該ホルダ筒１Ｆと共にモータケース
を構成する有底筒状のモータホルダで、該モータホルダ
３と前記ホルダ筒１Ｆとの間には後述の電動モータ１６
が配設されている。そして、モータホルダ３は、環状部
３Ａと、該環状部３Ａの外周側から一側に延設された筒
部３Ｂと、前記環状部３Ａの内周側から一側に延設され
た小径筒状の軸受部３Ｃとから構成され、前記筒部３
Ｂ、環状部３Ａには冷却風を流通させるためのそれぞれ
複数の通気穴３Ｄ，３Ｄ，…、３Ｅ，３Ｅ，…が形成さ
れている。

【００２５】４はケーシング１内で軸方向に伸長して設
けられた駆動軸で、該駆動軸４は、一端側がケーシング
１の軸受部１Ｄに軸受５を介して支持され、他端側がモ
ータホルダ３の軸受部３Ｃに軸受６を介して支持されて
いる。さらに、駆動軸４の一端側はケーシング１の筒部
１Ｂ内に突出してクランク４Ａとなり、該クランク４Ａ
は旋回軸受７を介して後述の旋回スクロール８に連結さ
れている。また、駆動軸４の他端側はモータホルダ３か
ら外部に突出してファン取付部４Ｂとなっている。

【００２６】８は固定スクロール２と対向するようにケ
ーシング１内に旋回可能に配設された旋回スクロールを
示し、該旋回スクロール８は、後述の旋回スクロール本
体９と、旋回スクロール本体９の背面側に取付けられた
後述の背面プレート１１とから構成されている。

【００２７】９は旋回スクロール本体を示し、該旋回ス
クロール本体９は図２に示す如く、円板状に形成された
鏡板９Ａと、該鏡板９Ａの表面側に立設され、固定スク
ロール２のラップ部２Ｃとの間に複数の圧縮室１０，１
０，…を画成する渦巻状のラップ部９Ｂとから大略構成
され、前記鏡板９Ａの背面側には、図３に示す如く、中
央から外周側に向けて放射状に延びるように複数の放熱
フィン９Ｃ，９Ｃ，…が立設されている。そして、旋回
スクロール本体９は駆動軸４で旋回駆動されることによ
り、固定スクロール２の前記吸込口から外周側の圧縮室
１０内に吸込んだ空気を各圧縮室１０内で順次圧縮しつ
つ、中心側の圧縮室１０から吐出口２Ｇを介して外部に
圧縮空気を吐出するようになっている。

【００２８】１１は旋回スクロール本体９の背面側に設
けられた背面プレートを示し、該背面プレート１１は図
２に示す如く、旋回スクロール本体９の鏡板９Ａとほぼ
同一径の円板状に形成されたプレート本体１１Ａと、該
プレート本体１１Ａの中央部に位置して軸方向に突出形
成されたボス部１１Ｂとから大略構成されている。ここ
で、プレート本体１１Ａには、図４に示すように旋回ス
クロール本体９の各放熱フィン９Ｃに対して周方向にず
らした位置に複数の通気穴１１Ｃ，１１Ｃ，…が形成さ
れている。そして、背面プレート１１は、プレート本体
１１Ａが旋回スクロール８の各放熱フィン９Ｃにボルト
等を介して一体的に固着されている。

【００２９】１２はケーシング１と旋回スクロール８と
の間に設けられた自転防止機構としてのオルダム継手を
示し、該オルダム継手１２は、ケーシング１の環状部１
Ａと背面プレート１１のプレート本体１１Ａとの間に配
設された矩形状をなすスライダ１３と、該スライダ１３
を一方向（例えばＹ軸方向）にガイドするように、前記
環状部１Ａに互いに平行に固着して設けられた一対のガ
イドレール１４，１４と、前記スライダ１３を前記一方
向と直交する他方向（例えばＸ軸方向）にガイドするよ
うに、背面プレート１１のプレート本体１１Ａに互いに
平行に固着して設けられた一対のガイドレール１５，１
５（図４参照）とから大略構成されている。

【００３０】また、前記スライダ１３には、旋回スクロ
ール８からのスラスト荷重を受承する鋼球等のボール
（図示せず）が内蔵されると共に、ケーシング１の各通
気穴１Ｇと背面プレート１１の各通気穴１１Ｃとを連通
する通気穴１３Ａ，１３Ａが形成されている。そして、
オルダム継手１２は、旋回スクロール８が駆動軸４を介
して旋回駆動されるときに該旋回スクロール８の自転を
防止するものである。

【００３１】１６は固定スクロール２との間でケーシン
グ１を挟むように設けられた電動モータで、該電動モー
タ１６は、ケーシング１のホルダ筒１Ｆに対向するよう
に配設され、該ホルダ筒１Ｆとモータホルダ３との間に
取付けられている。そして、電動モータ１６は、ホルダ
筒１Ｆとモータホルダ３との間に固定された固定子１６
Ａと、該固定子１６Ａの内周側に微小隙間を介して配設
され、駆動軸４の外周側に固着された回転子１６Ｂとか
ら大略構成されている。

【００３２】そして、電動モータ１６は、外部からの給
電によって固定子１６Ａ内で回転子１６Ｂを回転させる
ことにより、駆動軸４を回転駆動し、クランク４Ａに連
結された旋回スクロール８を旋回駆動するものである。

【００３３】１７は駆動軸４のファン取付部４Ｂに取付
けられた冷却ファンで、該冷却ファン１７は前記駆動軸
４と共に回転することによりケーシング１の筒部１Ｃ内
等に冷却風を発生させる。そして、該冷却ファン１７
は、筒部１Ｃ内の空気をファンダクト部１Ｋ側から外部
に吹き出しつつ、固定スクロール２側から筒部１Ｃ内に
外気を冷却風として流入させるものである。

【００３４】１８はケーシング１および固定スクロール
２を覆うようにケーシング１に設けられたダクトで、該
ダクト１８は図１に示す如く、固定スクロール２を外周
側に取付けられる筒部１８Ａと、該筒部１８Ａの一端側
から固定スクロール２の背面側を覆うように径方向内向
きに延設された蓋部１８Ｂとから大略構成されている。
そして、ダクト１８の内周側には各固定スクロール冷却
通路部２６に冷却風を流入させる取入れ口としての通気
口１９が形成されている。

【００３５】２０，２０，…は吸込口２Ｆと独立して固
定スクロール２の外周側に貫通して設けられた例えば１
６個の開口部で、該各開口部２０は固定スクロール２と
後述の旋回スクロール８との間に設けられたシール２１
によって吸込口２Ｆと隔絶されると共に、そのうち一部
の開口部２０は吸込口２Ｆの近傍に配設されている。ま
た、各開口部２０は後述する旋回スクロール８の外周側
近傍に配設されている。このため、各開口部２０のうち
一部の開口部２０は、旋回スクロール８の鏡板９Ａによ
って部分的に閉塞され、図５、図６中に網目状に示すよ
うに開口部２０の開口面積は旋回スクロール８の旋回運
動に伴って変化するものである。

【００３６】即ち、図５に示すように旋回スクロール８
が固定スクロール２の上側に変位したときには、例えば
固定スクロール２の上側に位置した図５中のａ部の開口
部２０は半分以上が鏡板９Ａによって閉塞されている。
一方、図６に示すように旋回スクロール８が固定スクロ
ール２の右側に変位したときには、ａ部の開口部２０は
ほぼ全面に亘って開口している。

【００３７】２２，２２，…はプレート本体１１Ａと旋
回スクロール８との間に形成された第１の通路部として
の旋回スクロール冷却通路部で、該旋回スクロール冷却
通路部２２は、各放熱フィン９Ｃ間で例えば８個区画さ
れ、モータ冷却通路部２５と共に冷却風を流通させるた
めの冷却風通路を構成している。そして、各旋回スクロ
ール冷却通路部２２は、旋回スクロール８の鏡板９Ａ背
面に沿って形成され、その外周側は固定スクロール２の
各開口部２０を介して後述の各固定スクロール冷却通路
部２６に連通している。また、各旋回スクロール冷却通
路部２２の内周側は、背面プレート１１の各通気穴１１
Ｃ、ケーシング１の各通気穴１Ｇ等を介して後述のモー
タ冷却通路部２５に連通している。さらに、各旋回スク
ロール冷却通路部２２は、冷却ファン１７による冷却風
を鏡板９Ａの背面に沿って流通させることにより旋回ス
クロール本体９を強制的に冷却するものである。

【００３８】２３はケーシング１の筒部１Ｂ内周側に設
けられた冷却風ガイドで、該冷却風ガイド２３は外周側
が筒部１Ｂ内周面に固着され、内周側が背面プレート１
１のプレート本体１１Ａ背面に重なるように延びてい
る。そして、冷却風ガイド２３は、各開口部２０からケ
ーシング１内に流入する冷却風を各旋回スクロール冷却
通路部２２内に案内するものである。

【００３９】２４，２４，…は背面プレート１１の各通
気穴１１Ｃ、スライダ１３の各通気穴１３Ａおよびケー
シング１の各通気穴１Ｇ，１Ｈによって構成された例え
ば８個の接続通路で、該各接続通路２４は、一端が各旋
回スクロール冷却通路部２２の内周側に開口し、他端が
モータ冷却通路部２５の一側に開口することにより、各
旋回スクロール冷却通路部２２で冷却風を十分に流通さ
せた後に、この冷却風をモータ冷却通路部２５側に供給
するものである。

【００４０】２５は電動モータ１６の外周側とケーシン
グ１の筒部１Ｃとの間に環状に形成された第２の通路部
としてのモータ冷却通路部で、該モータ冷却通路部２５
は、一側が各通気穴１Ｇ，１Ｈ，１１Ｃ，１３Ａ等の各
接続通路２４を介して各旋回スクロール冷却通路部２２
に連通し、他側がモータホルダ３の各通気穴３Ｄ，３Ｅ
を介してファンダクト部１Ｋ内に開口している。そし
て、モータ冷却通路部２５は、冷却ファン１７による冷
却風を電動モータ１６の外周側で流通させることによ
り、該電動モータ１６を外側から強制的に冷却するもの
である。

【００４１】２６，２６，…は固定スクロール２の鏡板
２Ａ背面側で後述するダクト１８との間に位置して各放
熱フィン２Ｄ間で例えば８個区画された補助冷却通路と
しての固定スクロール冷却通路部で、該各固定スクロー
ル冷却通路部２６は、通気口１９側から流入してくる冷
却風を鏡板２Ａの背面に沿って該鏡板２Ａの外周側に流
通させることにより、固定スクロール２を背面側から強
制的に冷却するものである。

【００４２】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、次にその圧縮動作
について説明する。

【００４３】まず、電動モータ１６に給電を行って駆動
軸４を回転させ、旋回スクロール８を旋回駆動すると、
固定スクロール２のラップ部２Ｃと旋回スクロール本体
９のラップ部９Ｂ間に画成された圧縮室１０，１０，…
が連続的に縮小する。これにより、固定スクロール２の
吸込口２Ｆから吸込んだ外気を該各圧縮室１０で順次圧
縮しつつ、この圧縮空気を固定スクロール２の吐出口２
Ｇから外部の空気タンク等に吐出させる。

【００４４】次に、上述した運転時における当該スクロ
ール式空気圧縮機の冷却作用について説明する。

【００４５】上述のように駆動軸４を回転駆動すると、
該駆動軸４のファン取付部４Ｂに取付けられた冷却ファ
ン１７が回転し、筒部１Ｃ内の空気をファンダクト部１
Ｋ側から外部に吹出す。これにより、筒部１Ｃ内は負圧
になるから、ダクト１８に形成された通気口１９から外
気が冷却風として吸込まれる。

【００４６】そして、通気口１９から流入した冷却風
は、図１および図２中の矢示Ｆ1 ，Ｆ1 方向へと各固定
スクロール冷却通路部２６を外周側に向けて流通し、固
定スクロール２の鏡板２Ａや各放熱フィン２Ｄから熱を
奪って該固定スクロール２の背面側を強制的に冷却す
る。

【００４７】次に、固定スクロール２の背面側を流通し
た冷却風は各開口部２０を通過し、ケーシング１の第１
の筒部１Ｂ内に流入する。このとき、各開口部２０は旋
回スクロール８の鏡板９Ａによって部分的に遮断、開放
され、その開口面積は旋回スクロール８の旋回運動に伴
って変化している。このため、各開口部２０を通過する
冷却風の流速は開口部２０の開口面積が大きいときには
遅くなり、開口部２０の開口面積が小さいときには速く
なる。このように、開口部２０を通過する冷却風の流速
が旋回スクロール８の旋回動作に伴って変化するから、
開口部２０周辺ではより多くの熱が奪われ、冷却が促進
される。

【００４８】次に、第１の筒部１Ｂ内に流入した冷却風
は、第２の筒部１Ｃ側に流通しようとする。しかし、筒
部１Ｂ，１Ｃ間は環状部１Ａによって遮断されているか
ら、このときの冷却風はケーシング１内の各旋回スクロ
ール冷却通路部２２に向って矢示Ｆ2 ，Ｆ2 方向に流入
する。なお、筒部１Ｂ内に流入した冷却風は、冷却風ガ
イド２３によって確実に各旋回スクロール冷却通路部２
２に導かれる。

【００４９】そして、各旋回スクロール冷却通路部２２
内へと矢示Ｆ2 ，Ｆ2 方向に流入した冷却風は、該各旋
回スクロール冷却通路部２２を内周側に流通し、旋回ス
クロール本体９の鏡板９Ａや各放熱フィン９Ｃから熱を
奪って該旋回スクロール本体９をその背面側から強制的
に冷却する。

【００５０】次に、旋回スクロール本体９を冷却した冷
却風は、各接続通路２４を通ってモータ冷却通路部２５
側へと矢示Ｆ3 ，Ｆ3 方向に流通する。ここで、前記各
接続通路２４を冷却風が流通するときには、該各接続通
路２４の内周側に配設された軸受５や旋回軸受７を冷却
することができる。

【００５１】そして、モータ冷却通路部２５内を矢示Ｆ
4 ，Ｆ4 方向の流通する冷却風は、発熱源となる電動モ
ータ１６の固定子１６Ａ等から熱を奪って、電動モータ
１６を外側から強制的に冷却した後、モータホルダ３の
各通気穴３Ｄ，３Ｅを介してファンダクト部１Ｋから外
部に放出される。

【００５２】かくして、本実施の形態によれば、固定ス
クロール２の外周側に開口部２０を設け、該開口部２０
を通じてケーシング１内に冷却風を導くから、従来技術
のようにケーシング１の外周側から冷却風を導くために
ケーシング１全体をダクトによって取り囲む必要がな
く、装置全体を小型化することができる。

【００５３】また、開口部２０は吸込口２Ｆとは独立に
設けたから、開口部２０を通過する冷却風が吸込口２Ｆ
から吸込まれるのを防止することができる。特に、本実
施の形態では、開口部２０を固定スクロール２に穿設し
たから、従来技術のもののように固定スクロール２の最
外周側を冷却風が流通するときに比べ、冷却風が流通す
る開口部２０と吸込口２Ｆとの距離を接近させることが
できる。このため、吸込口２Ｆを従来のものに比してよ
り冷却することができ、吸込口２Ｆを通じて圧縮室１０
内に吸込む空気の温度を小さく抑えることができる。こ
れにより、吸込口２Ｆから吸込む空気の温度を低下させ
ることができ、当該スクロール式空気圧縮機の圧縮効率
を向上することができる。

【００５４】そして、固定スクロール冷却通路部２６と
旋回スクロール冷却通路部２２とは、固定スクロール２
の外周側に穿設した開口部２０を通じて接続されてい
る。この結果、本実施の形態では、従来技術のように冷
却風を固定スクロール２の最外周側から流出させた後に
旋回スクロール８の最外周側から流入させるのに比し、
冷却風通路全体を短くすることができる。このため、固
定スクロール冷却通路部２６と旋回スクロール冷却通路
部２２との間を流通する冷却風の圧力損失を小さく抑え
ることができ、冷却ファン１７や電動モータ１６等にか
かる負担を低減できる。これにより、電動モータ１６と
共に冷却ファン１７を小型化することができる。

【００５５】また、開口部２０の開口面積を旋回スクロ
ール８によって変化させる構成としたから、旋回スクロ
ール８の旋回運動に伴って開口部２０を流れる冷却風の
流速を変化させることができる。これにより、冷却風が
通過する固定スクロール２、旋回スクロール８からより
多くの熱を奪うことができ、固定スクロール２、旋回ス
クロール８の冷却効率を高めることができる。

【００５６】そして、開口部２０を通過する冷却風は、
開口部２０を臨む旋回スクロール８（鏡板９Ａ）の表面
側からも熱を奪うことができるから、旋回スクロール８
の温度をさらに低下させることができる。これにより、
固定スクロール２のラップ部２Ｃや旋回スクロール本体
９のラップ部５Ｂ等に、熱膨張や温度不均一による歪み
変形が生じるのを確実に防止できる。

【００５７】また、旋回スクロール冷却通路部２２とモ
ータ冷却通路部２５とによって冷却通路を構成したか
ら、旋回スクロール冷却通路部２２内を冷却風が流通す
るときに旋回スクロール８の背面側から旋回スクロール
本体９の鏡板９Ａや各放熱フィン９Ｃから圧縮熱等を確
実に奪うことができると共に、モータ冷却通路部２５内
を冷却風が流通するときに発熱源となる電動モータ１６
の固定子１６Ａ等から熱を奪うことができる。

【００５８】そして、旋回スクロール冷却通路部２２に
連通する開口部２０の開口面積は旋回スクロール８の旋
回運動に伴って変化するから、旋回スクロール冷却通路
部２２とを通過する冷却風の流速を変化させることがで
きる。これにより、旋回スクロール８からの放熱を促進
することができ、旋回スクロール８の背面側を効果的に
冷却できる。

【００５９】なお、前記実施の形態では、ケーシング１
内に駆動軸４を回転駆動する電動モータ１６を配設する
構成としたが、本発明はこれに限らず、例えばケーシン
グの外側に別途電動モータ等を設けると共に、駆動軸の
他端側に冷却ファンとプーリとを設け、該プーリと電動
モータとをベルト等を介して連結することによって駆動
軸を回転駆動する構成としてもよい。

【００６０】また、前記実施の形態では冷却ファン１７
を駆動軸４に取付ける構成としたが、旋回スクロール冷
却通路部２２等に冷却風を流通させることができれば駆
動軸に冷却ファンを設ける必要はなく、駆動軸とは独立
した駆動源によって回転駆動する冷却ファンを設ける構
成としてもよい。

【００６１】また、前記実施の形態では、ケーシング１
と旋回スクロール８との間に設けた自転防止機構として
のオルダム継手１２を、スライダ１３および各ガイドレ
ール１４，１５等によって構成するものとして述べた
が、本発明はこれに限らず、例えば通常のオルダムリン
グ等からなるオルダム継手を採用してもよく、また補助
クランク等からなる自転防止機構を用いるようにしても
よい。

【００６２】さらに、前記実施の形態では、スクロール
式空気圧縮機を例に挙げて説明したが、本発明はこれに
限らず、空気以外の気体を圧縮する圧縮機にも適用で
き、また真空ポンプ等にも適用することができる。

【００６３】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１に記載の発
明によれば、固定スクロールの外周側に開口部を設け、
該開口部を通じてケーシング内に冷却風を導くから、ケ
ーシング全体をダクトによって取り囲む必要がなく、装
置全体を小型化することができる。また、開口部は吸込
口とは独立に設けたから、開口部を通過する冷却風が吸
込口から吸込まれるのを防止することができ、吸込口を
通じて圧縮室内に吸込む流体の温度を低く抑えることが
できる。これにより、吸込口から吸込む流体の温度を低
下させることができ、当該スクロール式空気圧縮機の圧
縮効率を向上することができる。

【００６４】また、請求項２の発明によれば、駆動軸に
はケーシング内に位置して旋回スクロールを旋回駆動す
るための電動モータを設けると共に、冷却ファンを駆動
軸の他端側に設けたから、電動モータによって駆動軸を
回転駆動し、旋回スクロールを旋回駆動させことができ
ると共に、駆動軸の回転によって冷却ファンが駆動され
ることができる。これにより、冷却ファンによって圧縮
運転時に冷却風通路を流通する冷却風を発生させること
ができる。

【００６５】また、請求項３の発明によれば、開口部の
開口面積を旋回スクロールによって変化させる構成とし
たから、旋回スクロールの旋回動作に伴って開口部を流
れる冷却風の流速を変化させることができる。これによ
り、冷却風が通過する固定スクロール、旋回スクロール
からより多くの熱を奪うことができ、固定スクロール、
旋回スクロールの冷却効率を高めることができる。

【００６６】また、通気穴を通過する冷却風は、通気穴
を臨む旋回スクロールの表面側からも熱を奪うことがで
きるから、旋回スクロールの温度をさらに低下させるこ
とができる。これにより、固定スクロールや旋回スクロ
ール等に、熱膨張や温度不均一による歪み変形が生じる
のを確実に防止できる。

【００６７】さらに、請求項４の発明によれば、第１，
第２の通路部によって冷却通路を構成したから、第１の
通路部内を冷却風が流通するときに旋回スクロールの背
面側から旋回スクロールの背面側から圧縮熱等を確実に
奪うことができると共に、第２の通路部内を冷却風が流
通するときに電動モータから熱を奪うことができる。

【００６８】そして、第１の通路部には開口部から冷却
風を導くと共に、該開口部の開口面積は旋回スクロール
の旋回動作に伴って変化するから、第１の通路部を通過
する冷却風の流速を大きく変化させることができる。こ
れにより、固定スクロール、旋回スクロールからの放熱
を促進することができ、固定スクロールと旋回スクロー
ルの背面側とを効果的に冷却できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明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中の要部を拡大して示す要部拡大縦断面図
である。

【図３】図１中の矢示 III−III 方向からみた旋回スク
ロール本体の外観図である。

【図４】旋回スクロールの背面プレートを示す図１中の
矢示IV−IV方向からみた断面図である。

【図５】図１中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた固定スクロー
ルと旋回スクロールとを示す正面図である。

【図６】図５とは旋回スクロールを異なる位置に変位さ
せたときの固定スクロールと旋回スクロールとを示す正
面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 固定スクロール ２Ｆ 吸込口 ２Ｇ 吐出口 ４ 駆動軸 ８ 旋回スクロール １０ 圧縮室 １６ 電動モータ １７ 冷却ファン ２０ 開口部 ２２ 旋回スクロール冷却通路部（第１の通路部） ２４ 接続通路 ２５ モータ冷却通路部（第２の通路部）

フロントページの続き (72)発明者 小林 義雄 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３ 号 トキコ株式会社内 (72)発明者 三原 宏之 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３ 号 トキコ株式会社内 (72)発明者 原島 寿和 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３ 号 トキコ株式会社内 Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA15 AA18 AA23 AB02 BB12 CC07 CC24 CC47 3H039 AA02 AA08 AA12 BB13 CC07 CC28 CC49

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状に形成されたケーシングと、該ケー
   シングの軸方向一端側に設けられ周辺部に吸込口を有し
   中心部に吐出口を有する固定スクロールと、前記ケーシ
   ング内を軸方向に設けられた駆動軸と、前記固定スクロ
   ールと対向して該駆動軸の一端側に設けられ旋回運動す
   る間に前記吸込口から吸込んだ流体を圧縮し吐出口から
   吐出する旋回スクロールとを備えてなるスクロール式流
   体機械において、 前記固定スクロールには、前記吸込口と独立して前記ケ
   ーシング内に開口する開口部を設け、 前記ケーシング内には軸方向の一端側が該開口部に連通
   し、軸方向他端側が前記駆動軸の他端側に開口する冷却
   風通路を設け、 前記ケーシング内で該冷却風通路に冷却風の流れを発生
   させる冷却ファンを設ける構成としたことを特徴とする
   スクロール式流体機械。
2. 【請求項２】 筒状に形成されたケーシングと、該ケー
   シングの軸方向一端側に設けられ周辺部に吸込口を有し
   中心部に吐出口を有する固定スクロールと、前記ケーシ
   ング内を軸方向に設けられた駆動軸と、前記固定スクロ
   ールと対向して該駆動軸の一端側に設けられ旋回運動す
   る間に前記吸込口から吸込んだ流体を圧縮し吐出口から
   吐出する旋回スクロールと、該旋回スクロールを旋回駆
   動すべく前記ケーシング内に位置して駆動軸に設けられ
   た電動モータとを備えてなるスクロール式流体機械にお
   いて、 前記固定スクロールには、前記吸込口と独立して前記ケ
   ーシング内に開口する開口部を設け、 前記ケーシング内には軸方向の一端側が該開口部に連通
   し、軸方向他端側が前記電動モータの他端側に開口する
   冷却風通路を設け、 前記駆動軸の他端側には前記ケーシング内で該冷却風通
   路に冷却風の流れを発生させる冷却ファンを設ける構成
   としたことを特徴とするスクロール式流体機械。
3. 【請求項３】 前記開口部は、旋回スクロールが旋回駆
   動したときに旋回スクロールによって開口面積が変化す
   る構成としてなる請求項１または２に記載のスクロール
   式流体機械。
4. 【請求項４】 前記冷却風通路は、前記旋回スクロール
   の背面側と前記ケーシングとの間に形成され前記冷却フ
   ァンからの冷却風により前記旋回スクロールの背面側を
   冷却する第１の通路部と、前記電動モータの外周側と前
   記ケーシング内との間に形成され前記冷却ファンからの
   冷却風により前記電動モータを外側から冷却する第２の
   通路部とから構成してなる請求項２または３に記載のス
   クロール式流体機械。