JP2001123973A - スクロール式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮運転の初期時でも定常運転時でも圧縮効
率を十分に高められるようにする。 【解決手段】 偏心軸受１６Ａ，１６Ｂの内輪１９Ａ，
１９Ｂには旋回軸２１を設け、旋回軸２１の両端には固
定スクロール７Ａ，７Ｂと対向して旋回スクロール２２
Ａ，２２Ｂを設ける。そして、電動機１３を作動して回
転軸２０を回転し、旋回軸２１を内輪１９Ａ，１９Ｂと
一体に旋回運動させることにより旋回スクロール２２
Ａ，２２Ｂを旋回させ、圧縮室２６Ａ，２６Ｂ内で空気
を圧縮する。また、遠心ファン３３Ａ，３３Ｂからの冷
却風を、流通室６Ａ，６Ｂ、スクロール側通路部４１
Ａ，４１Ｂ、軸内通路部４２および環状通路部４４等に
流通させることにより、固定スクロール７Ａ，７Ｂ、旋
回スクロール２２Ａ，２２Ｂおよび旋回軸２１等を冷却
し、これらの軸方向の熱膨張を抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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
（例えば特開平６−２６４８４号公報、特開平９−１４
４６７４号公報）。

【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】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によるスクロール式流体機械では、圧縮空気量を
増やすため、駆動軸の両端にそれぞれ旋回スクロールを
設け、該各旋回スクロールと対向して一対の固定スクロ
ールを配置する方法が考えられている。

【０００５】しかし、この場合、スクロール式流体機械
の運転により生じるモータの発熱または圧縮熱によって
駆動軸等が軸方向に熱膨張することにより、固定スクロ
ールと旋回スクロールとのスラスト方向の間隔が縮ま
り、旋回スクロールのラップ部歯先と固定スクロールの
鏡板とが接触して、円滑な圧縮が行われなくなるという
問題がある。

【０００６】そこで、このような問題を解決するため、
駆動軸の熱膨張量等を考慮して、固定スクロールと旋回
スクロールとのスラスト方向の間隔を前記熱膨張分だけ
余分に開けておくことが考えられる。しかし、この場合
には、運転初期時に固定スクロールと旋回スクロールと
の間隔が拡大して圧縮空気を十分に生成できず、圧縮効
率が低下するという問題がある。

【０００７】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、圧縮運転の初期時でも定常運転時と同様
に圧縮効率を十分に高められ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。

【０００８】

【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、前記第１，第２の固定スクロールと対面して該電
動機の出力軸の両端側に設けられ、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、前記電動機の回転によって冷却風を発生
させる冷却ファンと、該冷却ファンによって発生する冷
却風を前記電動機の出力軸に向けて軸方向に流通させる
冷却風通路とを備えている。

【０００９】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、該ロータと一体に出力軸
が回転し、このときに出力軸の両端側に設けられた第
１，第２の旋回スクロールを同時に旋回させることがで
きる。従って、ケーシングに設けられた第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。

【００１０】ここで、圧縮運転時には電動機によって冷
却ファンが作動することにより、冷却風が冷却風通路を
通じて出力軸側へと軸方向に流通するから、この冷却風
により出力軸を効率よく冷却でき、該出力軸が軸方向に
熱膨張するのを抑えることができる。このため、出力軸
と一体となった各旋回スクロールのラップ部歯先が相手
方の固定スクロールの鏡板と接触するのを防止できる。

【００１１】また、請求項２の発明は、出力軸は、ロー
タの内周側に設けられ該ロータと一体に回転する中空の
回転軸と、該回転軸内に遊嵌され両端側に各旋回スクロ
ールが設けられ該回転軸の回転によって各旋回スクロー
ルを旋回させる中空の旋回軸とによって構成し、冷却風
通路は、冷却風を前記旋回スクロールの背面側から前記
旋回軸に向けて流通させるスクロール側通路部と、該ス
クロール側通路部からの冷却風を前記旋回軸の軸内に向
けて流通させる軸内通路部と、該軸内通路部からの冷却
風の一部を前記回転軸の内周側と旋回軸の外周側との間
の環状隙間に向けて流通させる環状通路部とによって構
成している。

【００１２】これにより、電動機を作動すると、出力軸
を構成する回転軸がロータと一体に回転し、これに追従
して旋回軸が回転軸の内周側で旋回することにより、該
旋回軸と一体となった旋回スクロールを旋回することが
できる。

【００１３】また、冷却ファンによって発生する冷却風
は、冷却風通路のスクロール側通路部を通じて旋回スク
ロールの背面側から旋回軸に向けて流通し、この間に旋
回スクロールを背面側から冷却することができる。さら
に、スクロール側通路部からの冷却風は、軸内通路部を
通じて旋回軸の軸内を流通し、この間に旋回軸を内側か
ら冷却できると共に、この軸内通路部からの冷却風の一
部は、環状通路部を通じて回転軸と旋回軸との間の環状
隙間にも流通し、この間に旋回軸、回転軸をそれぞれ外
側、内側から冷却することができる。

【００１４】また、請求項３の発明は、冷却ファンは出
力軸の外周側に軸方向に離間して設けられ互いに異なる
送風能力を有する一対のファンにより構成している。こ
れにより、各ファンのうち、送風能力が大きい方のファ
ンによって冷却風を出力軸の軸方向に向けて円滑に流通
させることができる。

【００１５】さらに、請求項４の発明は、ケーシングの
熱膨張率と出力軸の熱膨張率とは互いにほぼ等しい大き
さに設定している。この場合には、圧縮運転時にケーシ
ングと出力軸が軸方向に熱膨張したとしても、これらの
熱膨張量はほぼ等しくなるから、ケーシングと一体とな
った固定スクロールの鏡板と出力軸と一体となった旋回
スクロールのラップ部歯先との間の隙間を常に一定の大
きさに保つことができる。

【００１６】

【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。

【００１７】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
形成し、後述の固定スクロール７Ａ，７Ｂと共に固定側
部材を構成する筒状のケーシングで、該ケーシング１
は、軸線Ｏ1 −Ｏ1 （図２参照）を有する筒部２と、該
筒部２の両端側に位置して後述するスラスト受け４Ａの
取付フランジ部５Ａに固定して設けられた有底筒状の蓋
部３Ａ，３Ｂとによって構成されている。

【００１８】また、前記蓋部３Ａ，３Ｂの外周側には後
述の吸込口３１Ａ，３１Ｂと対応した位置に開口部３Ａ
1 ，３Ｂ1 が穿設されている。ここで、ケーシング１を
構成する筒部２、蓋部３Ａ，３Ｂは、それぞれほぼ同等
の熱膨張率をもった金属材料等を用いて形成されるもの
である。

【００１９】４Ａ，４Ｂは筒部２と蓋部３Ａ，３Ｂとの
間にそれぞれ位置して設けられ、ケーシング１の一部を
構成する第１，第２のスラスト受けで、該第１のスラス
ト受け４Ａは、外周側が取付フランジ部５Ａとなってケ
ーシング１の筒部２端面に固着して取付けられている。
そして、スラスト受け４Ａは、後述のオルダムリング２
７Ａを図３中の左，右方向に摺動可能にガイドするガイ
ド溝４Ａ1 ，４Ａ1 を有し、旋回スクロール２２Ａに作
用するスラスト荷重をオルダムリング２７Ａを介して支
持する構成となっている。

【００２０】また、スラスト受け４Ａは、ケーシング１
の蓋部３Ａ内に固定スクロール７Ａと後述の旋回スクロ
ール２２Ａとの間で冷却風の流通室６Ａを画成し、該流
通室６Ａは、後述する流通室３７Ａからの冷却風が流通
することにより、固定スクロール７Ａ、旋回スクロール
２２Ａ、オルダムリング２７Ａ等を冷却するものであ
る。

【００２１】また、第２のスラスト受け４Ｂについても
同様に構成され、ガイド溝４Ｂ1 、取付フランジ部５Ｂ
を有している。そして、スラスト受け４Ｂは、ケーシン
グ１の蓋部３Ｂ内に旋回スクロール２２Ｂとの間で冷却
風の流通室６Ｂを画成し、該流通室６Ｂは、後述の固定
スクロール７Ｂ、旋回スクロール２２Ｂ、オルダムリン
グ２７Ｂ等を冷却するものである。

【００２２】７Ａ，７Ｂはケーシング１の軸方向両側に
位置して筒部２の内周側にそれぞれ軸方向に可動的に設
けられた第１，第２の固定スクロールで、該第１の固定
スクロール７Ａは、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８Ａと、該鏡板８Ａの表面に立設された渦巻状のラッ
プ部９Ａと、鏡板８Ａの外周側から該ラップ部９Ａを取
囲むように軸方向に突出し、筒部２の内周側に嵌合して
軸方向に可動的に設けられた嵌合筒部１０Ａとによって
構成されている。また、鏡板８Ａの背面側には周方向に
離間して軸方向に複数のピン穴１１Ａ（２個のみ図示）
が凹設され、このピン穴１１Ａには後述のガイドピン１
２Ａが挿嵌されている。

【００２３】また、第２の固定スクロール７Ｂについて
も、鏡板８Ｂ、ラップ部９Ｂ、嵌合筒部１０Ｂおよびピ
ン穴１１Ｂによって構成されている。

【００２４】１２Ａ，１２Ｂはケーシング１の蓋部３
Ａ，３Ｂから固定スクロール７Ａ，７Ｂ側に向けて突設
された複数のガイドピン（２個のみ図示）で、一方のガ
イドピン１２Ａは、基端側がケーシング１の蓋部３Ａに
固着され、先端側は固定スクロール７Ａのピン穴１１Ａ
内に摺動可能に挿嵌されている。

【００２５】そして、このガイドピン１２Ａは、固定ス
クロール７Ａをケーシング１に対して廻止め状態に保持
すると共に、固定スクロール７Ａを軸方向にガイドする
構成となっている。また、他方のガイドピン１２Ｂにつ
いてもガイドピン１２Ａと同様に構成されている。

【００２６】１３は固定スクロール７Ａ，７Ｂ間に位置
してケーシング１内の中間部に設けれた電動機で、該電
動機１３は、ケーシング１の内周側に固定的に設けられ
たステータ１４と、該ステータ１４の内周側に該ステー
タ１４によって回転するように配設されたロータ１５と
によって構成され、ステータ１４の軸線とロータ１５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。そして、電動機１３は、ロータ１５を回
転することにより後述の回転軸２０を遠心ファン３３
Ａ，３３Ｂと一緒に駆動する構成となっている。

【００２７】１６Ａ，１６Ｂは固定スクロール７Ａ，７
Ｂと電動機１３との間にそれぞれ位置してスラスト受け
４Ａ，４Ｂ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１６Ａは、外輪１７Ａと、該外輪
１７Ａの内周側に回転可能に設けられた中輪１８Ａと、
該中輪１８Ａの内周側に回転可能に設けられた内輪１９
Ａとによって大略構成されている。

【００２８】ここで、外輪１７Ａは、外周側がスラスト
受け４Ａの内周側に圧入されて取付けられている。これ
により、外輪１７Ａ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。

【００２９】また、中輪１８Ａは、外周側が外輪１７Ａ
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。これに対して中輪１
８Ａの内周側は、内輪１９Ａが収容される部位が収容穴
１８Ａ1 となり、該収容穴１８Ａ1 は、外輪１７Ａ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１８
Ａの内周側には後述の回転軸２０が取付けられる取付段
部１８Ａ2 が形成され、該取付段部１８Ａ2 は軸線Ｏ1
−Ｏ1 と同軸線上に配置されている。

【００３０】さらに、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。かくし
て、偏心軸受１６Ａは、回転軸２０によって中輪１８Ａ
が外輪１７Ａ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。

【００３１】また、第２の偏心軸受１６Ｂについても、
外輪１７Ｂ、中輪１８Ｂおよび内輪１９Ｂ等によって構
成され、中輪１８Ｂは収容穴１８Ｂ1 と取付段部１８Ｂ
2 を有している。

【００３２】２０は電動機１３のロータ１５を挟んで偏
心軸受１６Ａ，１６Ｂの中輪１８Ａ，１８Ｂ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１３のロータ１５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１８Ａ，１８Ｂの取付段部１８Ａ2
，１８Ｂ2 に固着され、ロータ１５と一体となって回
転することにより中輪１８Ａ，１８Ｂを回転させるもの
である。

【００３３】ここで、回転軸２０は、外周側が外輪１７
Ａ，１７Ｂの軸線Ｏ1 −Ｏ1 上に配置されるのに対し、
内周側は中輪１８Ａ，１８Ｂ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２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。

【００３４】また、回転軸２０の外周側には、ロータ１
５の両側に位置して後述の遠心ファン３３Ａ，３３Ｂが
取付けられるファン取付筒２０Ａ，２０Ｂが一体に設け
られている。そして、このファン取付筒２０Ａ，２０Ｂ
はロータ１５に当接することにより、該ロータ１５を回
転軸２０に対して軸方向に位置決めしている。

【００３５】２１は回転軸２０内を遊嵌して設けられ、
偏心軸受１６Ａ，１６Ｂ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、金属材料から
なるパイプ材を用いて中空軸体として形成され、ケーシ
ング１を構成する筒部２、蓋部３Ａ，３Ｂとほぼ同等の
熱膨張率を有している。

【００３６】ここで、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，１９
Ｂ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、回転軸２０と共に電動機１３の出力軸を構成
し、回転軸２０の回転によって内輪１９Ａ，１９Ｂと一
体に旋回運動することにより、旋回軸２１の両端側に設
けられた旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂを旋回させるも
のである。

【００３７】また、旋回軸２１は、その両端部がそれぞ
れ旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂの鏡板２３Ａ，２３Ｂ
とそれぞれ当接し、該旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂに
作用するスラスト荷重を軸方向に相殺して支持し、旋回
スクロール２２Ａ，２２Ｂを軸方向に位置決めするスペ
ーサとして構成される。このため、旋回スクロール２２
Ａ，２２Ｂからスラスト受け４Ａ，４Ｂに作用するスラ
スト荷重を小さくし、オルダムリング２７Ａ，２７Ｂと
スラスト受け４Ａ，４Ｂ、旋回スクロール２２Ａ，２２
Ｂとの間の摺動抵抗を低減している。

【００３８】２２Ａ，２２Ｂは固定スクロール７Ａ，７
Ｂ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２
３Ａ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。

【００３９】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ボス部２５Ａが突設され、該
ボス部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７Ａのラップ部９Ａに対し例えば１
８０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９Ａ，２４Ａ間には複数の圧縮室２６Ａ，２６
Ａ，…が画成される。

【００４０】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３１Ａ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３２Ａを介
して外部に圧縮空気を吐出する。

【００４１】また、他側の旋回スクロール２２Ｂについ
ても、鏡板２３Ｂ、ラップ部２４Ｂおよびボス部２５Ｂ
によって構成され、固定スクロール７Ｂとの間には複数
の圧縮室２６Ｂが画成される。２７Ａ，２７Ｂはスラス
ト受け４Ａ，４Ｂ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オルダム
リングで、一方のオルダムリング２７Ａは、スラスト受
け４Ａと旋回スクロール２２Ａの鏡板２３Ａ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、
他方のオルダムリング２７Ｂについても、オルダムリン
グ２７Ａと同様に構成されている。

【００４２】２８Ａ，２８Ｂは固定スクロール７Ａ，７
Ｂの鏡板８Ａ，８Ｂにそれぞれ穿設された第１，第２の
連通孔で、該第１の連通孔２８Ａは、各圧縮室２６Ａの
うち吸込口３１Ａ側となる最外周側の圧縮室２６Ａと吐
出口３２Ａ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２９Ａ内に導くものであ
る。また、第２の連通孔２８Ｂについても連通孔２８Ａ
と同様に構成されている。

【００４３】２９Ａ，２９Ｂはケーシング１の蓋部３
Ａ，３Ｂと固定スクロール７Ａ，７Ｂの鏡板８Ａ，８Ｂ
背面側との間にそれぞれ設けられた第１，第２の圧力室
で、該第１の圧力室２９Ａは、圧縮室２６Ａ内の中間圧
を連通孔２８Ａを通じて鏡板８Ａの背面側に導き、この
中間圧によって固定スクロール７Ａを旋回スクロール２
２Ａ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２９Ｂについても、圧力室２９Ａと同様に
構成されている。

【００４４】３０Ａ，３０Ｂはケーシング１の蓋部３
Ａ，３Ｂと固定スクロール７Ａ，７Ｂの鏡板８Ａ，８Ｂ
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３０Ａ，３０Ｂは、最外周側の圧縮室２６
Ａ，２６Ｂと圧力室２９Ａ，２９Ｂとの間を気密にシー
ルするものである。

【００４５】３１Ａ，３１Ｂは固定スクロール７Ａ，７
Ｂのラップ部９Ａ，９Ｂ外周側にそれぞれ位置してケー
シング１の筒部２に設けられた吸込口で、該吸込口３１
Ａは、最外周側の圧縮室２６Ａ内に開口し、外部の空気
をケーシング１の開口部３Ａ1 を介して圧縮室２６Ａ内
に導くものである。また、他方の吸込口３１Ｂについて
も、吸込口３１Ａと同様に構成されている。

【００４６】３２Ａ，３２Ｂは固定スクロール７Ａ，７
Ｂのラップ部９Ａ，９Ｂ中心側にそれぞれ位置してケー
シング１の蓋部３Ａ，３Ｂに設けられた吐出口で、一方
の吐出口３２Ａ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、他方の吐出口３２Ｂについて
も、吐出口３２Ａと同様に構成されている。

【００４７】３３Ａ，３３Ｂは回転軸２０の軸方向に離
間して設けられた冷却ファンとしての第１，第２の遠心
ファンで、該第１の遠心ファン３３Ａは、内周側がボス
部３４Ａ1 となって回転軸２０のファン取付筒２０Ａ外
周側に固着された環状板部３４Ａと、該環状板部３４Ａ
と後述の隔壁部材３６Ａとの間に位置して該環状板部３
４Ａの表面に放射状に立設された複数枚の羽根部３５
Ａ，３５Ａ，…とによって構成されている。

【００４８】そして、遠心ファン３３Ａは回転軸２０と
一体に回転することにより、後述する軸内通路部４２の
空気を後述の通気孔４３Ａ，４５Ａを介して流通室３８
Ａ側に吸込み、この空気を各羽根部３５Ａによる遠心力
を利用して流出口４６Ａから外部に吐出させ、これによ
り後述のスクロール側通路部４１Ａ、軸内通路部４２等
に向けて冷却風を順次流通させるものである。

【００４９】また、第２の遠心ファン３３Ｂについて
も、ボス部３４Ｂ1 を有する環状板部３４Ｂと複数枚の
羽根部３５Ｂとにより遠心ファンとして構成され、冷却
風を後述のスクロール側通路部４１Ｂ、軸内通路部４
２、環状通路部４４等に向けて順次流通させるものであ
る。

【００５０】ここで、遠心ファン３３Ａ，３３Ｂは、図
４、図５に示すように羽根部３５Ｂの個数を羽根部３５
Ａよりも増やし、遠心ファン３３Ｂによる冷却風の送風
能力を、遠心ファン３３Ａによる冷却風の送風能力より
も高める構成となっている。

【００５１】３６Ａ，３６Ｂはケーシング１とスラスト
受け４Ａ，４Ｂとの間に設けられた第１，第２の隔壁部
材で、該第１の隔壁部材３６Ａは、その内周側がスラス
ト受け４Ａの内周側に嵌合し、外周側はケーシング１の
筒部２内周側に嵌合している。そして、隔壁部材３６Ａ
は、ボルト（図示せず）等を用いてスラスト受け４Ａに
一体に取付けられている。

【００５２】このため、隔壁部材３６Ａは、ケーシング
１の筒部２内にスラスト受け４Ａとの間で冷却風の流通
室３７Ａを画成すると共に、遠心ファン３３Ａとの間で
冷却風の流通室３８Ａを画成している。また、この隔壁
部材３６Ａは、遠心ファン３３Ａによって発生する冷却
風を後述の流出口４６Ａ側へと案内する案内部材として
の機能も有している。

【００５３】また、隔壁部材３７Ｂについても同様に構
成され、ケーシング１の筒部２内にスラスト受け４Ｂと
の間で冷却風の流通室３７Ｂを画成すると共に、遠心フ
ァン３３Ｂとの間で冷却風の流通室３８Ｂを画成してい
る。

【００５４】３９Ａ，３９Ｂはケーシング１の筒部２両
端側に周方向に間隔をもって穿設された複数の流入口
で、該流入口３９Ａ，３９Ｂは、遠心ファン３３Ａ，３
３Ｂによって発生する冷却風をケーシング１内の流通室
３７Ａ，３７Ｂに流入させるものである。

【００５５】４０Ａ，４０Ｂはスラスト受け４Ａ，４Ｂ
に周方向に間隔をもって穿設された複数の通気孔で、該
通気孔４０Ａ，４０Ｂは、流通室３７Ａ，３７Ｂからの
冷却風を流通室６Ａ，６Ｂへと導くものである。

【００５６】４１Ａ，４１Ｂは流通室６Ａ，６Ｂからの
冷却風を旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂの背面側から旋
回軸２１に向けて流通させる複数の第１，第２のスクロ
ール側通路部で、該第１のスクロール側通路部４１Ａ
は、図６に示す如く旋回スクロール２２Ａの鏡板２３Ａ
内部を径方向に放射状に延び、その一端側は鏡板２３Ａ
の外周面に開口している。また、スクロール側通路部４
１Ａの他端側は旋回スクロール２２Ａのボス部２５Ａ内
に開口し後述の軸内通路部４２と連通している。

【００５７】そして、スクロール側通路部４１Ａは、流
通室６Ａからの冷却風を旋回スクロール２２Ａの鏡板２
３Ａ内部に流通させてボス部２５Ａ側へと導き、この間
に旋回スクロール２２Ａを内部から冷却する構成となっ
ている。

【００５８】また、第２のスクロール側通路部４１Ｂに
ついても同様に構成され、流通室６Ｂからの冷却風を旋
回スクロール２２Ｂの鏡板２３Ｂ内部に流通させてボス
部２５Ｂ側へと導き、この間に旋回スクロール２２Ｂを
内部から冷却する構成となっている。

【００５９】４２は旋回軸２１の軸内に設けられた軸内
通路部で、該軸内通路部４２は、旋回軸２１の内部を全
長に亘って延び、その両端側はスクロール側通路部４１
Ａ，４１Ｂと連通している。そして、この軸内通路部４
２には、後述するようにスクロール側通路部４１Ａから
の冷却風とスクロール側通路部４１Ｂからの冷却風とが
流通することにより、旋回軸２１を内側から冷却する構
成となっている。

【００６０】４３Ａ，４３Ｂは旋回軸２１の軸方向両端
側に周方向に間隔をもって穿設された複数の通気孔で、
該通気孔４３Ａは長円穴として形成され、軸内通路部４
２と後述する環状通路部４４との間を連通し、例えば９
０度毎に４箇所に配設されるものである。また、通気孔
４３Ｂについても通気孔４３Ａと同様に構成されるもの
である。

【００６１】４４は回転軸２０の内周側と旋回軸２１の
外周側との間の環状隙間に設けられた環状通路部で、該
環状通路部４４には、後述するように軸内通路部４２か
らの冷却風の一部が各通気孔４３Ａを通じて流通し、こ
の間に旋回軸２１を外側から冷却すると共に回転軸２０
を内側から冷却するものである。また、この環状通路部
４４を流れる冷却風は、回転軸２０と旋回軸２１との間
を断熱する空気層としての機能も有するものである。

【００６２】４５Ａ，４５Ｂは回転軸２０の軸方向両端
側に周方向に間隔をもって穿設された複数の通気孔で、
該通気孔４５Ａは、通気孔４３Ａ，４３Ｂと対応した位
置に円形穴として形成され、流通室３８Ａと環状通路部
４４との間を連通し、例えば９０度毎に４箇所に配設さ
れるものである。また、通気孔４５Ｂについても通気孔
４５Ａと同様に構成されるものである。

【００６３】４６Ａ，４６Ｂはケーシング１の筒部２両
端側に周方向に間隔をもって穿設された複数の流出口
で、一方の流出口４６Ａは、流通室３８Ａからの冷却風
を外部に流出させるものである。そして、流出口４６Ａ
は、流入口３９Ａ、流通室６Ａ、スクロール側通路部４
１Ａ、軸内通路部４２および環状通路部４４と共に第１
の冷却風通路を構成し、遠心ファン３３Ａからの冷却風
を旋回スクロール２２Ａ、旋回軸２１等に向けて流通さ
せるものである。

【００６４】また、第２の流出口４６Ｂについても同様
に、流入口３９Ｂ、流通室６Ｂ、スクロール側通路部４
１Ｂ、軸内通路部４２および環状通路部４４と共に第２
の冷却風通路を構成し、遠心ファン３３Ｂからの冷却風
を旋回スクロール２２Ｂ、旋回軸２１等に向けて流通さ
せるものである。なお、４７，４７，…はケーシング１
の筒部２外周側に軸方向に間隔をおいて設けられた複数
の放熱フィンで、該放熱フィン４７は、圧縮運転時に圧
縮室２６Ａ，２６Ｂ内で発生する圧縮熱、電動機１３か
らの発熱等をケーシング１の筒部２側から外部へと効率
よく放熱するものである。

【００６５】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。

【００６６】まず、電動モータによって電動機１３のロ
ータ１５を回転すると、該ロータ１５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１６Ａ，１６Ｂの中輪１８
Ａ，１８Ｂは、それぞれ外輪１７Ａ，１７Ｂの内周側で
回転軸２０と一体に回転運動を行う。

【００６７】ここで、偏心軸受１６Ａ，１６Ｂの中輪１
８Ａ，１８Ｂは、外輪１７Ａ，１７Ｂ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 −Ｏ
2 を有するから、中輪１８Ａ，１８Ｂが上述の如く外輪
１７Ａ，１７Ｂに対して軸線Ｏ1 −Ｏ1 を中心に回転す
ることにより、中輪１８Ａ，１８Ｂ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１９
Ａ，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。

【００６８】そして、このように旋回スクロール２２
Ａ，２２Ｂが旋回するときには、旋回スクロール２２
Ａ，２２Ｂはオルダムリング２７Ａ，２７Ｂによって自
転が防止され、公転のみを行う。

【００６９】この結果、固定スクロール７Ａ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７Ａの
吸込口３１Ａ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７Ａの吐出
口３２Ａから外部の空気タンク（図示せず）等に貯留さ
せる。

【００７０】また、固定スクロール７Ｂ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７Ｂの吸込口３１Ｂ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７Ｂの吐出口３２Ｂから前記空気タンク等に貯留させ
る。

【００７１】また、この圧縮運転時には旋回スクロール
２２Ａ，２２Ｂに作用するスラスト荷重を、旋回軸２１
に対して互いに逆向きの方向に伝えることができるか
ら、これらのスラスト荷重を旋回軸２１により軸方向で
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。

【００７２】次に、遠心ファン３３Ａ，３３Ｂによる固
定スクロール７Ａ，７Ｂ、旋回軸２１、旋回スクロール
２２Ａ，２２Ｂ等の冷却作用について図１を参照して説
明する。

【００７３】まず、遠心ファン３３Ａ，３３Ｂを旋回軸
２１によって回転させると、冷却風は、流入口３９Ａ，
３９Ｂから矢示Ｆ1 方向へと流通室３７Ａ，３７Ｂ内に
流入した後、通気孔４０Ａ，４０Ｂを通じて流通室６
Ａ，６Ｂ内を流通し、この間に固定スクロール７Ａ，７
Ｂ、旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂ、オルダムリング２
７Ａ，２７Ｂ等を外側から冷却する。そして、流通室６
Ａ，６Ｂ内の冷却風は、矢示Ｆ2 方向へとスクロール側
通路部４１Ａ，４１Ｂ内を流通し、この間に旋回スクロ
ール２２Ａ，２２Ｂを内部からも冷却する。

【００７４】さらに、各スクロール側通路部４１Ａ，４
１Ｂ内を流れる冷却風は、ボス部２５Ａ，２５Ｂ側で合
流した後、軸内通路部４２をそれぞれ矢示Ｆ3 ，Ｆ4 方
向へと流通し、この間に旋回軸２１を内側から冷却す
る。

【００７５】ここで、本実施の形態では、遠心ファン３
３Ｂによって通気孔４３Ｂ，４５Ｂから流通室３８Ｂ内
へと流通する冷却風の送風量を、遠心ファン３３Ａによ
って通気孔４３Ａ，４５Ａから流通室３８Ａ内へと流通
する冷却風の送風量よりも大きく設定する構成としてい
る。

【００７６】このため、軸内通路部４２をスクロール側
通路部４１Ａから矢示Ｆ3 方向に向けて流通する冷却風
は、その一部だけが通気孔４３Ａ，４５Ｂから矢示Ｆ5
方向へと流通室３８Ａ内に流れて、流出口４６Ａから矢
示Ｆ6 方向へと外部に流出される。そして、残りの冷却
風は軸内通路部４２を旋回スクロール２２Ｂ側へと矢示
Ｆ3 方向に向けて流通し、スクロール側通路部４１Ｂか
らの矢示Ｆ4 方向に向けた冷却風と合流した後、通気孔
４３Ｂ，４５Ｂから矢示Ｆ5 方向へと流通室３８Ｂ内に
流れ、流出口４６Ｂから矢示Ｆ6 方向へと外部に流出さ
れる。

【００７７】かくして、本実施の形態では、軸内通路部
４２内には通気孔４３Ａ，４３Ｂ間で矢示Ｆ3 方向に向
けた冷却風の円滑な流れを形成でき、両者の間で冷却風
の流れに淀みが生じるのを防止して、旋回軸２１をより
効率的に冷却することができる。

【００７８】また、軸内通路部４２内の冷却風は、通気
孔４３Ａから矢示Ｆ7 方向へと回転軸２０と旋回軸２１
との間の環状通路部４４内にも円滑に流通させることが
でき、この間に回転軸２０、旋回軸２１をそれぞれ内
側、外側から効率よく冷却することができる。さらに、
この環状通路部４４内の冷却風は、旋回軸２１を回転軸
２０に対して断熱状態に保持する空気層として機能し、
回転軸２０側から旋回軸２１側への熱の伝達を遮断で
き、旋回軸２１の冷却をさらに促進することができる。

【００７９】従って、本実施の形態によれば、軸内通路
部４２、環状通路部４４を流れる冷却風により旋回軸２
１を内側からも外側からも十分に冷却でき、圧縮室２６
Ａ，２６Ｂからの圧縮熱または電動機１３からの発熱等
によって旋回軸２１が軸方向に熱膨張するのを防止する
ことができる。

【００８０】これにより、定常運転時に旋回スクロール
２２Ａ，２２Ｂのラップ部２４Ａ，２４Ｂ歯先が固定ス
クロール７Ａ，７Ｂの鏡板８Ａ，８Ｂに強く当接する事
態を防止でき、旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂの動きを
円滑化して、圧縮効率を高めることができる。また、固
定スクロール７Ａ，７Ｂと旋回スクロール２２Ａ，２２
Ｂとの間で生じる摩耗を減らし、その耐久性を高められ
ると共に、低騒音化、低振動化を図ることができる。

【００８１】そして、従来技術で述べたように固定スク
ロール７Ａ，７Ｂの鏡板８Ａ，８Ｂと旋回スクロール２
２Ａ，２２Ｂのラップ部２４Ａ，２４Ｂ歯先との間に
は、旋回軸２１の熱膨張分を吸収するための隙間を余分
に確保する必要がなくなり、圧縮運転の初期時において
も圧縮性能を高めることが可能となる。

【００８２】また、流通室６Ａ，６Ｂ、スクロール側通
路部４１Ａ，４１Ｂにより固定スクロール７Ａ，７Ｂ、
旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂについても十分な冷却を
行うことができるから、これらの固定スクロール７Ａ，
７Ｂ、旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂが軸方向に熱膨張
するのを抑え、前述の如く旋回スクロール２２Ａ，２２
Ｂのラップ部２４Ａ，２４Ｂ歯先が固定スクロール７
Ａ，７Ｂに当接する不具合をさらに防ぐことができる。

【００８３】しかも、ケーシング１の熱膨張率と旋回軸
２１の熱膨張率とは、ほぼ同じ大きさに設定したから、
圧縮運転時にケーシング１と旋回軸２１が軸方向に熱膨
張したとしても、これらの熱膨張量はほぼ等しくなり、
これによりケーシング１と一体となった固定スクロール
７Ａ，７Ｂの鏡板８Ａ，８Ｂと旋回軸２１と一体となっ
た旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂのラップ部２４Ａ，２
４Ｂ歯先との間の隙間を常に一定の大きさに保つことが
でき、ラップ部２４Ａ，２４Ｂが鏡板８Ａ，８Ｂに当接
する不具合を一層防止でき、当該スクロール式空気圧縮
機の性能、信頼性等をさらに高めることができる。

【００８４】一方、本実施の形態では、ガイドピン１２
Ａ，１２Ｂにより固定スクロール７Ａ，７Ｂをケーシン
グ１に対して軸方向にガイドすると共に、固定スクロー
ル７Ａ，７Ｂの背面側には圧力室２９Ａ，２９Ｂを設
け、この圧力室２９Ａ，２９Ｂには連通孔２８Ａ，２８
Ｂを通じて圧縮室２６Ａ，２６Ｂ内の中間圧を導く構成
としている。

【００８５】このため、圧縮運転時には圧力室２９Ａ，
２９Ｂによって固定スクロール７Ａ，７Ｂを、これらの
固定スクロール７Ａ，７Ｂに作用するスラスト荷重に抗
して旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂ側へと軸方向に押圧
でき、これによっても圧縮室２６Ａ，２６Ｂの気密性を
高め、圧縮効率を向上することができる。そして、圧縮
室２６Ａ，２６Ｂ内の気密性を高めるために圧縮空気中
に潤滑油等を含ませる必要がなくなり、当該スクロール
式空気圧縮機を無給油式の圧縮機として用いることがで
き、清浄な圧縮空気を吐出することができる。

【００８６】一方、本実施の形態では、偏心軸受１６
Ａ，１６Ｂ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を旋回できるから、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、偏心軸線Ｏ2 −Ｏ2 上にクランク軸を
追加して設ける必要がなくなり、装置全体を軸方向に小
型化して形成することができる。

【００８７】また、当該スクロール式空気圧縮機は、固
定スクロール７Ａ，７Ｂと旋回スクロール２２Ａ，２２
Ｂとからなる２組の圧縮機構によって構成したから、当
該圧縮機と同容量の圧縮機を従来技術のような１組の圧
縮機構によって構成した場合と比較して、ラップ部９
Ａ，９Ｂ，２４Ａ，２４Ｂの巻き数等を減らすことがで
き、装置全体を径方向に小型化することができる。

【００８８】また、圧縮運転時に旋回スクロール２２
Ａ，２２Ｂに面振れが生じた場合には、旋回スクロール
２２Ａ，２２Ｂの鏡板２３Ａ，２３Ｂをスラスト受け４
Ａ，４Ｂに摺接させ、旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂに
作用するスラスト荷重の一部をスラスト受け４Ａ，４Ｂ
によって支持でき、旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂの挙
動を一層安定させることができる。

【００８９】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，２
２Ｂ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。

【００９０】次に、図８は本発明の第２の実施の形態を
示し、本実施の形態の特徴は、第１の実施の形態で述べ
た第１の遠心ファンを廃止し、１個の遠心ファンのみに
よって冷却風をスクロール側通路部、軸内通路部および
環状通路部に向けて流通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。

【００９１】図中、５１は本実施の形態に用いるケーシ
ングで、該ケーシング５１は、第１の実施の形態で述べ
たケーシング１とほぼ同様に構成されているものの、こ
のケーシング５１には、第１の実施の形態による筒部２
に替えて筒部５２が設けられている。そして、該筒部５
２には、第１の実施の形態による流出口４６Ａが廃止さ
れている。

【００９２】５３は本実施の形態に用いる回転軸で、該
回転軸５３は、第１の実施の形態に用いる回転軸２０と
ほぼ同様に構成され、外周側にはファン取付筒５３Ａ，
５３Ｂが設けられている。しかし、この回転軸５３に
は、第１の実施の形態で述べた通気孔４５Ａが廃止され
ている。

【００９３】５４は第１の実施の形態で述べた２個の遠
心ファン３３Ａ，３３Ｂに替えて、回転軸５３に設けら
れた冷却ファンとしての１個の遠心ファンで、該遠心フ
ァン５４は、第１の実施の形態による遠心ファン３３Ｂ
とほぼ同様に、ボス部５５Ａを有する環状板部５５と複
数の羽根部５６とにより構成され、環状板部５５のボス
部５５Ａは回転軸５３のファン取付筒５３Ｂに設けられ
ている。

【００９４】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、圧縮運転時には遠心ファン５４によって発生
する冷却風を流通室６Ａ，６Ｂ、スクロール側通路部４
１Ａ，４１Ｂ、軸内通路部４２および環状通路部４４等
に円滑に流通させ、固定スクロール７Ａ，７Ｂ、旋回軸
２１および旋回スクロール２２Ａ，２２Ｂ等を効率的に
冷却でき、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。

【００９５】なお、第１の実施の形態では、遠心ファン
３３Ｂによる冷却風の送風量を遠心ファン３３Ａよりも
大きくするために、羽根部３５Ｂの個数を羽根部３５Ａ
よりも増やす構成とした場合を例示したが、これに替え
て、例えば羽根部３５Ｂを羽根部３５Ａよりも大きな板
幅をもって形成することにより、遠心ファン３３Ｂによ
る冷却風の送風量を大きくする構成としてもよい。

【００９６】また、各実施の形態では、冷却風の流入口
３９Ａをケーシング１の筒部２に設ける場合を例示した
が、これに替えて、例えば図２中に一点鎖線で示すよう
に蓋部３Ａに流入口３９Ａ′を設ける構成としてもよ
い。また、このことは流入口３９Ｂについて同様であ
る。

【００９７】また、各実施の形態では、出力軸を回転軸
と旋回軸からなる２つの部材によって構成する場合を例
示したが、これに替えて、出力軸は、電動機と一体に回
転する１個の回転軸のみによって構成してもよく、この
場合でも、回転軸の両端側に該回転軸に対して偏心した
位置にクランク軸を一体に設け、該各クランク軸に旋回
スクロールをそれぞれ設けることにより、両方の旋回ス
クロールを同時に旋回させることができる。

【００９８】さらに、各実施の形態では、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て説
明したが、本発明はこれに限らず、例えば真空ポンプ、
冷媒圧縮機等にも広く適用できる。

【００９９】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１に記載の発
明では、第１，第２の旋回スクロールを電動機の出力軸
により第１，第２の固定スクロールに対して旋回運動さ
せると共に、電動機の回転によって冷却ファンを作動さ
せることにより、冷却風を冷却風通路を通じて出力軸側
へと軸方向に流通させる構成としたから、冷却ファンか
らの冷却風により出力軸を効率よく冷却でき、圧縮室か
らの圧縮熱または電動機からの発熱等によって旋回軸が
軸方向に熱膨張するのを防止できる。

【０１００】これにより、出力軸と一体となった各旋回
スクロールのラップ部歯先が相手方の固定スクロールの
鏡板と接触する事態を防ぐことができ、旋回スクロール
の動きを円滑化して圧縮効率を高めることができる。そ
して、固定スクロールと旋回スクロールとの間で摩耗等
が発生するのを防止でき、これらの耐久性等を高めるこ
とができると共に、低騒音化、低振動化を図ることがで
きる。また、従来技術で述べたように固定スクロールの
鏡板と旋回スクロールのラップ部歯先との間には、出力
軸の熱膨張分を吸収するための隙間を余分に確保する必
要がなくなり、圧縮運転の初期時においても定常運転時
と同様に圧縮性能を高めることが可能となる。

【０１０１】また、請求項２の発明は、出力軸を、電動
機と一体となった中空の回転軸と、該回転軸の内周側に
遊嵌されて両端側に各旋回スクロールが設けられた中空
の旋回軸とにより構成している。そして、冷却ファンか
らの冷却風を冷却風通路のスクロール側通路部を通じて
旋回スクロールの背面側から旋回軸に向けて流通させる
と共に、このスクロール側通路部からの冷却風を旋回軸
の軸内通路部に向けて流通させ、さらに、この軸内通路
部の冷却風の一部を回転軸と旋回軸との間の環状通路部
にも流通させる構成としたので、圧縮運転時にはスクロ
ール側通路部を流れる冷却風により旋回スクロール等を
背面側から冷却でき、旋回スクロール等が軸方向に熱膨
張するのを抑えることができる。しかも、軸内通路部を
流れる冷却風と環状通路部を流れる冷却風により旋回軸
を内側からも外側からも冷却でき、旋回軸の冷却効率を
高めることができ、旋回スクロールのラップ部歯先が固
定スクロールと当接するような不具合をさらに防止で
き、圧縮効率を一層高めることができる。

【０１０２】また、請求項３の発明は、出力軸の外周側
に軸方向に離間して冷却ファンとしての一対のファンを
設け、該各ファンは互いの送風能力を異なる大きさに設
定したので、送風能力が大きい方のファンにより冷却風
を出力軸の軸方向に円滑に流通させることができ、出力
軸側で冷却風の流れに淀みが生じるのを防止して、出力
軸の冷却効率を一層高めることができる。

【０１０３】さらに、請求項４の発明は、ケーシングの
熱膨張率と出力軸の熱膨張率とをほぼ等しい大きさに設
定したので、圧縮運転時にケーシングと出力軸が軸方向
に熱膨張したとしても、これらの熱膨張量はほぼ等しく
なり、ケーシングと一体となった固定スクロールの鏡板
と出力軸と一体となった旋回スクロールのラップ部歯先
との間の隙間を常に一定の大きさに保つことができ、該
ラップ部が相手方の鏡板に当接することがなくなり、当
該スクロール式流体機械の性能、信頼性等をさらに高め
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中のスクロール側通路部、軸内通路部等お
よび環状通路部等を拡大して示す部分拡大断面図であ
る。

【図３】第１のスラスト受けを図１中の矢示 III−III
方向から拡大してみた平面図である。

【図４】第１の遠心ファンを図１中の矢示IV−IV方向か
ら拡大してみた平面図である。

【図５】第２の遠心ファンを図１中の矢示Ｖ−Ｖ方向か
ら拡大してみた平面図である。

【図６】第１の旋回スクロールを図２中の矢示VI−VI方
向からみた断面図である。

【図７】軸内通路部、環状通路部等を図２中の矢示 VII
−VII 方向から拡大してみた部分拡大断面図である。
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。

【符号の説明】

１，５１ ケーシング ６Ａ，６Ｂ 流通室（冷却風通路） ７Ａ，７Ｂ 固定スクロール ８Ａ，８Ｂ，２３Ａ，２３Ｂ 鏡板 ９Ａ，９Ｂ，２４Ａ，２４Ｂ ラップ部 １３ 電動機 １４ ステータ １５ ロータ ２０ 回転軸（出力軸） ２１ 旋回軸（出力軸） ２２Ａ，２２Ｂ 旋回スクロール ２６Ａ，２６Ｂ 圧縮室 ４１Ａ，４１Ｂ スクロール側通路部（冷却風通路） ４２ 軸内通路部（冷却風通路） ４４ 環状通路部（冷却風通路） ３３Ａ，３３Ｂ，５４ 遠心ファン（冷却ファン）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA15 AB02 AB06 BB11 BB12 BB42 BB43 CC09 CC16 CC22 CC38 CC47 3H039 AA02 AA05 AA09 AA14 BB12 BB13 BB28 CC12 CC26 CC33 CC34 CC35 CC49

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、 前記第１，第２の固定スクロールと対面して該電動機の
   出力軸の両端側に設けられ、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、 前記電動機の回転によって冷却風を発生させる冷却ファ
   ンと、 該冷却ファンによって発生する冷却風を前記電動機の出
   力軸に向けて軸方向に流通させる冷却風通路とを備えて
   なるスクロール式流体機械。
2. 【請求項２】 前記出力軸は、前記ロータの内周側に設
   けられ該ロータと一体に回転する中空の回転軸と、該回
   転軸内に遊嵌され両端側に前記各旋回スクロールが設け
   られ該回転軸の回転によって各旋回スクロールを旋回さ
   せる中空の旋回軸とによって構成し、 前記冷却風通路は、前記冷却風を前記旋回スクロールの
   背面側から前記旋回軸に向けて流通させるスクロール側
   通路部と、該スクロール側通路部からの冷却風を前記旋
   回軸の軸内に向けて流通させる軸内通路部と、該軸内通
   路部からの冷却風の一部を前記回転軸の内周側と旋回軸
   の外周側との間の環状隙間に向けて流通させる環状通路
   部とによって構成してなる請求項１に記載のスクロール
   式流体機械。
3. 【請求項３】 前記冷却ファンは前記出力軸の外周側に
   軸方向に離間して設けられ互いに異なる送風能力を有す
   る一対のファンにより構成してなる請求項１または２に
   記載のスクロール式流体機械。
4. 【請求項４】 前記ケーシングの熱膨張率と前記出力軸
   の熱膨張率とは互いにほぼ等しい大きさに設定してなる
   請求項１，２または３に記載のスクロール式流体機械。