JP2010196677A

JP2010196677A - 空冷式スクロール圧縮機

Info

Publication number: JP2010196677A
Application number: JP2009045489A
Authority: JP
Inventors: Toru Sato; 徹佐藤; Hiroshi Inoue; 弘井上; Yohei Shiratori; 洋平白鳥
Original assignee: Anest Iwata Corp
Current assignee: Anest Iwata Corp
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2029-02-27
Also published as: KR20100098308A; JP5314456B2; EP2224136A3; EP2224136A2

Abstract

【課題】圧縮機本体冷却用の機器を大型化することなく、旋回スクロール及び固定スクロールの冷却が可能であるとともに、吐出空気量の増加、単位動力あたりの空気量の増加による省エネ効果を得ることができ、さらに圧縮比の改善による吐出温度の低下が可能である空冷式スクロール圧縮機を提供する。
【解決手段】旋回スクロール１４と固定スクロール１０とを有し、旋回ラップと固定ラップとを重ね合わせて流体を圧縮する圧縮室１８を形成し、駆動軸２２に取り付けられている冷却ファン３６による冷却空気を、ケーシング内に案内し導入するための圧縮機本体冷却用ダクト３２を設けたスクロール圧縮機において、圧縮機本体冷却用ダクトと離間した吸込接続通路又分岐通路を設け、吸込接続通路又は分岐通路の端部を前記圧縮室の外周側の吸い込み口に接続し、冷却ファンによる冷却空気の一部を分岐通路又は吸込接続通路を通して圧縮室に外周側から導入可能とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、空冷式スクロール圧縮機に関し、特に旋回スクロールと固定スクロールとを冷却するために、冷却ファンを設けた空冷式スクロール圧縮機に関するものである。

従来より、空気圧縮や冷凍・空調に使用される圧縮機の１つとして、スクロール圧縮機が知られている。スクロール圧縮機は、一般に、駆動軸に軸受を介して枢支した鏡板に旋回ラップを立設した旋回スクロールと、鏡板に固定ラップを立設した固定スクロールとを有し、前記旋回ラップと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との間に密閉した圧縮室を形成して構成されている。

このようにして構成されたスクロール圧縮機では、前記駆動軸を偏心的に旋回させることにより、旋回ラップと固定ラップの相対運動によって前記圧縮室の容積が求心方向に漸次減少するとともに、圧縮室の外周部から吸引した流体を圧縮しながら中心部へ導いた後に吐出することで、前記流体を圧縮する。

このとき、前記流体は旋回スクロールの旋回運動に伴い徐々に圧縮され、圧縮室の中心部に向かうに従い圧縮熱によって次第に高圧高温状態となる。この高温高圧状態となった作動流体により、圧縮室を形成する旋回ラップ、固定ラップ、旋回ラップと固定ラップそれぞれが立設される鏡板等の圧縮スクロール及び固定スクロールを構成する各部位が高温となるため、冷却が必要となる。

圧縮熱によって高温となった旋回スクロール及び固定スクロールを冷却する手段が備えられたスクロール圧縮機は、例えば特許文献１に開示されている。図７は特許文献１の従来のスクロール圧縮機の構成図である。旋回スクロール１１０と固定スクロール１０８との組合せによって構成されるスクロール圧縮機本体１０２と、該スクロール圧縮機本体１０２の旋回スクロール１１０側のケーシング１０４より突出した主軸１１６に、中心部に吸込口１１８を、外周部に吐出部１２０を構成する遠心ファン１０６を取り付けている。また、遠心ファン１０６の吐出部１２０と、スクロール圧縮機本体１０２の旋回スクロール１１０と固定スクロール１０８の圧縮熱放散部１１２とを、ケーシング１０４の外部から曲がり部を有する送風ダクト１１４で接続し、遠心ファン１０６から吐出された冷却空気を送風ダクト１１４を介して圧縮熱放散部１１２に導入し、反対側の排気口１２２より排出してなるスクロール圧縮機において、送風ダクト１１４によって形成される流路中に、前記旋回スクロール１１０の圧縮熱放散部へ導入する冷却風量を固定スクロール１０８の圧縮熱放散部へ導入する冷却風量に比べて多量の冷却風量を流すための屈曲部からなる分流ガイド１２４を設けたスクロール圧縮機が開示されている。

実開平２−９４３８６号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたスクロール圧縮機では、前記送風ダクト１１４から導入されている空気でスクロール圧縮機本体１０２の冷却は可能であるものの、スクロール圧縮機本体１０２で圧縮する流体（空気）は特に工夫されておらず、大気圧のままの流体（空気）が導入されているため、圧縮機本体１０２からの吐出空気量の増加、すなわち、単位動力あたりの空気量の増加、つまり省エネを図ることができないという問題がある。また、前記スクロール圧縮機本体１０２への流体（空気）の吸込圧力が大気圧であるので、スクロール圧縮機における圧縮比が大きくなり難く圧縮効率が低いため、目的の圧力まで流体（空気）を圧縮すると吐出温度が高くなり、冷却に要する機器（図７においては遠心ファン１０６）を大型化せざるを得ないという問題がある。

従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、冷却用の機器を大型化することなく、旋回スクロール及び固定スクロールの冷却が可能であるとともに、吐出空気量の増加、すなわち単位動力あたりの空気量の増加による省エネ、及び圧縮比の改善による吐出温度の低下が可能であるスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明においては、圧縮機ケーシング内に収容され、駆動軸に旋回可能に支持されている鏡板上に旋回ラップを立設した旋回スクロールと、前記旋回スクロールと対向して設けられ鏡板上に固定ラップを立設した固定スクロールとを有し、前記旋回ラップと固定ラップとを重ね合わせて流体を圧縮する圧縮室を形成するとともに、前記駆動軸に取り付けられている冷却ファンのケーシングから吐出される冷却空気を、前記圧縮室を内蔵する圧縮機ケーシング内に案内し導入するための圧縮機本体冷却用ダクトを設け、前記圧縮機ケーシング内に収納された旋回スクロールの背面側と固定スクロールの前面側の少なくとも一方に前記冷却空気が供給され前記圧縮室で発生する圧縮熱を冷却する空冷式スクロール圧縮機において、前記冷却ファンによって発生される正圧の空気流の一部を通流させる吸込連絡通路を設け、前記吸込連絡通路を、前記圧縮室に外周側吸込口に接続し、前記冷却ファンから吐出される空気流の一部を前記圧縮室の外周側から導入可能としたことを特徴とする。

前記駆動軸に取り付けられている冷却ファンによって発生する正圧の空気流を吸込連絡通路を介してスクロール圧縮機の圧縮室吸込口に導入することにより、圧縮機に導入される空気の圧力は大気圧ではなく大気圧よりも高い正圧状態となる。正圧状態の空気を前記圧縮室に導入することにより、単位動力あたりの空気量を増加させ省エネ効果を得られることができる。

また、前記吸込連絡通路は、前記圧縮機本体冷却用ダクトと別系統で、前記冷却ファンのケーシングから吐出される冷却空気を通流させる吸込接続通路であって、前記吸込接続通路を、前記圧縮機本体冷却用ダクトと離間した空間を通って、前記圧縮室の外周側の吸込口に接続し、前記冷却ファンのケーシングから吐出される冷却空気の一部を前記吸込接続通路を通して前記圧縮室に外周側から導入可能としたことを特徴とする。

これにより、前記圧縮機本体冷却用ダクトを介して冷却空気を圧縮機ケーシングに導入することができるため、旋回スクロール及び固定スクロールの冷却が可能であるとともに、圧縮室に前記吸込接続通路から前記冷却ファンの作用により正圧状態となった冷却空気を圧縮用流体として導入しているため、圧縮室での圧縮比を小さく抑えることができ、圧縮効率が高くなる。そのため、空冷式スクロール圧縮機で圧縮されて吐出される空気量を増大させることができるとともに、単位動力あたりの空気量を増加させ省エネ効果を得ることができ、さらには圧縮空気の吐出温度を低下させることができる。

さらに、前記冷却空気を圧縮室の外周側から導入するため、圧縮室への空気導入に関する配置が複雑にならず、吸込接続通路と圧縮室との接続が容易である。そのため、吸込接続通路を有しない既存設備を改造して本発明の形態とすることも容易である。

さらに、前記圧縮機本体冷却用ダクトを分岐させず、前記圧縮機本体冷却用ダクトとは別系統で前記吸込接続通路を設けることで、圧縮機本体冷却用ダクトを流れる冷却空気が分岐されないため、圧縮機本体冷却用ダクト内を流れる冷却空気の流れに脈動等の流れの不均一が生じず、安定して旋回スクロール及び固定スクロールを冷却することができる。

また、前記吸込接続通路に、該吸込接続通路中を通流する冷却空気中の塵及び埃を取り除く塵埃除去手段を設けたことを特徴とする。
空冷式スクロール圧縮機で圧縮された圧縮空気の使用用途によっては、圧縮空気中に塵、埃等の異物の混入がないことを求められる場合が多いが、前記塵埃除去手段を設けることにより、圧縮室へ導入される冷却空気中の塵及び埃を除去し、塵及び埃の混入のない圧縮空気を得ることができる。前記塵埃除去手段としては例えばフィルタを用いることができる。
これにより、前記固定スクロール、旋回スクロールのラップのかじりやラップ先端に設けられたチップシールのシール効果をより長期にわたって維持することができ、本発明の単位動力あたりの空気量増加による省エネ効果をより安定して長期間にわたって維持することができる。

また、前記吸込接続通路を取り外し交換することを可能としたことを特徴とする。
これにより、断面積が異なる複数の吸込接続通路を用意しておくことで、必要に応じて取り外し交換し、空冷式スクロール圧縮機の運転状態に適した吸込接続通路を使用することができる。

また、前記吸込接続通路を、該通路断面積を変更可能な変更手段を設けたことを特徴とする。
これにより、空冷式スクロール圧縮機の運転状態に適した吸込接続通路を使用することができる。

また、前記吸込連絡通路は、前記圧縮機本体冷却用ダクトを分岐した分岐通路であって、該分岐通路の端部を前記圧縮室の外周側の吸い込み口に接続し、前記冷却ファンから吐出される冷却空気の一部を前記分岐通路を通して前記圧縮室に外周側から導入可能としたことを特徴とする。

これにより、前記圧縮機本体冷却用ダクトを介して冷却空気を圧縮機ケーシングに導入することができるため、旋回スクロール及び固定スクロールを冷却することができ、圧縮室で発生する圧縮熱により旋回スクロール及び固定スクロールが高温となることを防止することができる。
さらに、圧縮室に前記圧縮機本体冷却用ダクトから分岐した分岐通路を介して前記冷却空気を圧縮用流体（空気）として導入している。前記冷却空気は、前記冷却ファンの作用により大気圧よりも圧力が高い正圧状態となっているため、前記冷却空気を圧縮室に圧縮用流体として導入することによって、圧縮室での圧縮比を小さく抑えることができ、圧縮効率が高くなる。従って、空冷式スクロール圧縮機で圧縮されて吐出される空気量を増大させることができるとともに、単位動力あたりの空気量を増加させ省エネ効果を得ることができ、さらには圧縮空気の吐出温度を低下させることができる。

さらに、前記冷却空気を圧縮室の外周側から導入するため、圧縮室への空気導入に関する配置が複雑にならず、前記分岐通路と圧縮室との接続が容易である。そのため、分岐通路を有しない既存設備を改造して本発明の形態とすることも容易である。

また、前記分岐通路に、該分岐通路中を通流する冷却空気中の塵及び埃を取り除く塵埃除去手段を設けたことを特徴とする。
これにより、圧縮室へ導入される冷却空気中の塵及び埃を除去し、塵及び埃の混入のない圧縮空気を得ることができる。これにより、前記固定スクロール、旋回スクロールのラップのかじりやラップ先端に設けられたチップシールのシール効果をより長期にわたって維持することができ、本発明の単位動力あたりの空気量増加による省エネ効果をより安定して長期間にわたって維持することができる。

また、前記駆動軸を回転させるためのモータのファンから吐出される空気を、前記分岐通路中に案内し導入するための通路を設けたことを特徴とする。
これにより、前記モータのファンから吐出される空気も、前記分岐通路を流れる冷却空気とともに圧縮室に導入することができ、モータのファンから吐出される空気を有効に活用することができる。さらに、モータのファンから吐出される空気を前記分岐通路を流れる冷却空気と合流させるため、前記モータのファンから吐出される空気量分だけ前記圧縮機本体冷却用ダクトから分岐通路へ分岐させる冷却空気量を削減することができ、前記圧縮機本体冷却用ダクトから前記圧縮機ケーシング内に冷却用として導入される冷却空気を充分に確保することができる。
なお、モータのファンからの空気は、大気圧よりも圧力が高い正圧状態となっているため、前記分岐通路を流れる冷却空気と合流させることで、特に問題は生じない。

以上記載のごとく本発明によれば、圧縮機本体冷却用の機器を大型化することなく、空冷式スクロール圧縮機の旋回スクロール及び固定スクロールの冷却が可能であるとともに、吐出空気量の増加、単位動力あたりの空気量の増加による省エネ効果を得ることができ、さらに圧縮比の改善による吐出温度の低下が可能である空冷式スクロール圧縮機を提供することができる。

実施例１における空冷式スクロール圧縮機の断面図である。実施例２における空冷式スクロール圧縮機の断面図である。実施例３における空冷式スクロール圧縮機の断面図である。実施例４における空冷式スクロール圧縮機の断面図である。実施例５における空冷式スクロール圧縮機の断面図である。実施例６における空冷式スクロール圧縮機の断面図である。従来のスクロール圧縮機の構成図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

（構成）
図１は、実施例１における空冷式スクロール圧縮機の断面図である。
まず、図１に基づいて実施例１における空冷式スクロール圧縮機の構成について説明する。
図１において、２は空冷式スクロール圧縮機１の外枠を形成する圧縮機ケーシングを示し、圧縮機ケーシング２は、一側が開口したケーシング本体４と、該ケーシング本体４の開口と反対側に突出して形成された筒状の軸受部６とから概略構成されている。

８は空冷式スクロール圧縮機１の本体をなす圧縮部で、該圧縮部８は前記圧縮機ケーシング２と、該圧縮機ケーシング２のケーシング本体４側に位置してケーシング本体４に取り付けられた固定スクロール１０と、前記ケーシング本体４内に位置して固定スクロール１０に対面して設けられ、固定スクロール１０との間で後述する圧縮室１８を形成する旋回スクロール１４と、前記圧縮機ケーシング２の軸受部６に軸受２０を介して回転可能に支持され、一端側がケーシング本体４内でクランクとなって旋回スクロール１４に連結され、他端側が軸受部６から突出した駆動軸２２と、によって概略構成され、前記駆動軸２２には、モータ（不図示）にベルト（不図示）を介して駆動されるためのプーリ２４が接続されている。駆動軸２２は前記モータに軸継手を介して接続されてもよい。

固定スクロール１０は、鏡板１１と、該鏡板１１の後面に立設され、鏡板１１の中心が巻き始め端となり、外周側が巻き終わり端となった渦巻状の固定ラップ１２と、前記鏡板１１の前面側に複数立設された放熱板１３とから概略構成されている。

また、旋回スクロール１４は、鏡板１５と、該鏡板１５の正面に立設され、鏡板１５の中心が巻き始め端となり、外周側が巻き終わり端となった渦巻状の旋回ラップ１６とから概略構成されている。前記固定ラップ１２と旋回ラップ１６とのそれぞれの先端部にはシールを行わせるためのチップシール（不図示）が配設されている。

前記旋回スクロール１４の旋回ラップ１６は、前記固定スクロール１０の固定ラップ１２と所定角度ずらして重なり合うように配設され、固定スクロール１０の固定ラップ１２と旋回スクロール１４の旋回ラップ１６との間には圧縮室１８が形成されている。

そして、圧縮部８では、モータ（不図示）によってベルト（不図示）を介して駆動されるためのプーリ２４が接続された駆動軸２２を回転駆動することにより、該駆動軸２２のクランクに連結された旋回スクロール１４を固定スクロール１０に対して所望の旋回半径で旋回運動させる。これにより、圧縮室１８に外周側から吸い込んだ後述する冷却空気を順次圧縮し、吐出口２６より圧縮空気の供給先に連絡するように構成されている。

２８は圧縮機ケーシング２の前側から固定スクロール１０の後側に亘って設けられた圧縮機本体冷却用ダクトで、該圧縮機本体冷却用ダクト２８は、圧縮機ケーシング２の後側に位置してケーシング本体４と略平行に延びた冷却ファンのケーシング３０と、ケーシング本体４及び固定スクロール１０の片側側面に設けられ、上流側が前記冷却ファンのケーシング３０に連通し後述する冷風の通路となる冷却用ダクト３２と、固定スクロール１０の前面側を覆うように設けられ、冷却用ダクト３２に連通した固定スクロール冷却用ダクト３４とによってコの字状の通路を構成している。また、前記冷却ファンのケーシング３０には、軸受部６の先端が挿入されており、かつ軸受部６との間で後述する遠心ファン３６への空気を導入する導入口３８が設けられている。

そして、圧縮機本体冷却用ダクト２８は後述する遠心ファン３６から冷却ファンのケーシング３０内に導入された外気を冷却空気とし、該冷却空気を、冷却用ダクト３２、流入口３９を介してケーシング２内の旋回スクロール１４の背面側に供給するとともに、固定スクロール冷却用ダクト３４内である固定スクロール１０の前面側に供給するものである。

また、３６は圧縮機本体冷却用ダクト２８の冷却ファンのケーシング３０内に収容された遠心ファンであり、シロッコファンとして構成されている。
そして、遠心ファン３６は、駆動軸２２とともに回転されることにより、圧縮機本体冷却用ダクト２８の冷却ファンのケーシング３０に形成された導入口３８から図１中の矢印Ａ方向に外気を吸い込み、吸い込んだ空気を周回する多数枚の羽根による遠心力を利用して冷却ファンのケーシング３０内に吐出し、圧縮機本体冷却用ダクト２８内で冷却空気として通流させるものである。

また４８は、前記冷却ファンのケーシング３０に、前記冷却用ダクト３２とは別系統で、遠心ファン３６から吐出される冷却空気を通流可能に設けられた吸込接続通路である。該吸込接続通路４８は、遠心ファン３６から吐出される冷却空気の一部が吸込接続流路４８内に流れ、吸込接続通路４８を流れる冷却空気が圧縮室１８に外周側から導入されるようにしたものである。
なお、遠心ファン３６から吐出され吸込接続通路４８へ流れる空気量は、予め所望の量が流れるようにバイパス通路４８の通路径を設定したり、バイパス通路４８に開度調整が可能なダンパーを設けて該ダンパー開度を調整したり、吸込接続通路４８の通路断面積を変更可能な手段を設けて通路断面積を変更することで、調整可能である。

（動作）
以上のように構成された実施例１の形態によるスクロール圧縮機の動作について説明する。

まず、圧縮の動作について説明する。
前記モータ（不図示）を駆動させると、該モータの駆動により、ベルト（不図示）、プーリ２４を介して駆動軸２２が回転する。該駆動軸２２の回転により旋回スクロール１４を旋回させると、固定スクロール１０の固定ラップ１２と旋回スクロール１４の旋回ラップ１６間に形成された圧縮室１８が中心側に向って連続的に縮小する。これにより圧縮室１８の外周側に吸込接続通路４８から導入された正圧の冷却空気を順次圧縮しつつ、吐出口２６から圧縮空気の供給先に連絡するように吐出する。

次に、空冷式スクロール圧縮機の冷却の動作について説明する。
前記モータ（不図示）の駆動により、ベルト（不図示）、プーリ２４を介して駆動軸２２が回転すると、旋回スクロール１４が旋回して前記冷却空気の圧縮を行うと同時に、遠心ファン３６が回転する。これにより、遠心ファン３６は、外気を圧縮機本体冷却用ダクト２８の導入口３８から吸い込み、周回する遠心ファン３６の羽根部によって圧縮機本体冷却用ダクト２８内に吐出する。そして、圧縮機本体冷却用ダクト２８内に吐出された空気は、冷却空気として冷却用ダクト３２を流れる。

前記冷却用ダクト３２内を流れる冷却空気の一部は、流入口３９を介して圧縮機ケーシング２内の旋回スクロール１４の背面側に供給され、旋回スクロール３４を冷却する。
また、前記冷却用ダクト３２内を流れる冷却空気の一部は、固定スクロール冷却用ダクト３４を介して固定スクロール１０の前面側に供給され、固定スクロール１０を冷却する。
前記旋回スクロール１４を冷却した冷却空気及び固定スクロール１０を冷却した冷却空気は、それぞれ図１に示すＢ及びＣの流れで外部に排出される。
尚、前記冷却用ダクト３２内を流れる冷却空気の一部は旋回スクロール１４の背面側又は固定スクロール１０の前面側の少なくとも一方に供給されてもよい。

また、前記吸込接続通路４８を流れる冷却空気は、圧縮室１８にその外周側から導入される。そして、旋回スクロール１４が旋回することにより、圧縮室１８が連続的に縮小し、これにより該圧縮室１８に外周側から導入された冷却空気は徐々に圧縮され、圧縮室１８の中心部に向かい、吐出口２６より圧縮空気として供給先に連絡するように吐出される。

以上で説明した実施例１における構成及び動作の空冷式スクロール圧縮機１においては、冷却用ダクト３２を介して冷却空気を、圧縮機ケーシング２内の旋回スクロール１４の後面側、及び固定スクロール冷却用ダクト３４内である固定スクロール１０の前面側の少なくとも一方に供給することにより、旋回スクロール１４及び固定スクロール１０を冷却することができるため、圧縮室１８で発生する圧縮熱により旋回スクロール１４及び固定スクロール１０が高温となることを防止することができる。

さらに、圧縮室１８に吸込接続通路４８を介して前記冷却空気を圧縮用流体として導入している。前記冷却空気は、遠心ファン３６の作用により大気圧よりも圧力が高い正圧状態となっているため、前記冷却空気を圧縮室１８に圧縮用流体として導入することによって、圧縮室１８での圧縮比を小さく抑えることができ、圧縮効率が高くなる。従って、空冷式スクロール圧縮機１で圧縮されて吐出される空気量を増大させることができるとともに、単位動力あたりの空気量増加による省エネ効果を得ることができる。さらに、圧縮比を小さく抑えることで圧縮空気の吐出温度を低下させることができる。

さらに、冷却用ダクト３２を分岐させず、冷却用ダクト３２とは別系統で前記冷却空気を圧縮室１８に導入する吸込接続通路４８を設けることで、冷却用ダクト３２を流れる冷却空気は分岐されないため、冷却用ダクト３２内を流れる冷却空気の流れに脈動等の流れの不均一が生じず、安定して旋回スクロール１４及び固定スクロール１０を冷却することができる。

また、前記冷却空気を圧縮室１８の外周側から導入するため、空気導入に関する配置が複雑にならず、吸込接続通路４８と圧縮室１８との接続が容易である。そのため、吸込接続通路４８を有しない既存設備を改造し、本実施例１の形態に改造することも容易である。

図２は、実施例２における空冷式スクロール圧縮機の断面図である。
実施例２における空冷式スクロール圧縮機は、図１に示した実施例１における空冷式スクロール圧縮機とは吸込接続通路４８に塵埃除去装置５２を設けたこと以外は同じ構成、動作である。よって、図１に示した実施例１における空冷式スクロール圧縮機と同じ構成、動作に関しては説明を省略し、同一符号は同一物を表すものとする。

図２に示した実施例２における空冷式スクロール圧縮機１においては、吸込接続通路４８に塵埃除去装置５２を設けた。塵埃除去装置５２は、ケーシング５６と、該ケーシング５６内に収容されケーシング５６内を流れる冷却空気中の塵及び埃を除去するフィルタ５４とから構成されている。これにより、吸込接続通路４８を通過し、圧縮室１８へ導入される冷却空気中の塵及び埃を除去することができる。空冷式スクロール圧縮機１で圧縮された圧縮空気の使用用途によっては、圧縮空気中に塵、埃等の異物の混入がないことを求められる場合が多い。しかし、吸込接続通路４８を流れる冷却空気は、導入口３８から導入された外気であるため、塵、埃等が混入する可能性がある。そこで、圧縮室１８へ導入する冷却空気が流れるバイパス通路４８内に塵埃除去装置５２を設けることで、圧縮室１８へは塵及び埃が除去された冷却空気を導入することができ、これにより空冷式スクロール圧縮機１で圧縮された圧縮空気への塵及び埃等の異物の混入を防止することができる。さらに、前記固定スクロール１０、旋回スクロール１４のラップのかじりやラップ先端に設けられたチップシールのシール効果をより長期にわたって維持することができ、単位動力あたりの空気量増加による省エネ効果をより安定して長期間にわたって維持することができる。

図３は、実施例３における空冷式スクロール圧縮機の断面図である。
実施例３における空冷式スクロール圧縮機は、図１に示した実施例１におけるスクロール圧縮機とは吸込接続通路４８を設けなかったことと、後述する分岐通路４０を設けたこと以外は同じ構成、動作である。よって図１に示した実施例１における空冷式スクロール圧縮機と同じ構成、動作に関しては説明を省略し、同一符号は同一物を表すものとする。

図３に示した実施例３における空冷式スクロール圧縮機においては、圧縮機本体冷却用ダクト２８の冷却用ダクト３２から分岐する分岐通路４０が設けられている。該分岐通路４０は、前記圧縮機本体冷却用ダクト２８を形成する冷却用ダクト３２内を流れる前記冷却空気の一部が、分岐通路４０内へ分岐して流れ、分岐通路４０を流れる冷却風が圧縮室１８に外周側から導入されるようにしたものである。
なお、冷却用ダクト３２から分岐通路４０への冷却空気の分岐量は、予め所望の量の冷却空気が分岐するように分岐通路４０の通路径を設定したり、分岐通路４０に開度調整が可能なダンパーを設けて該ダンパー開度を調整したり、分岐通路４０の通路断面積を変更可能な手段を設けて通路断面積を変更することで、調整可能である。

以上のように、圧縮室１８に冷却用ダクト３２から分岐した分岐通路４０を介して前記冷却空気を圧縮用流体として導入している。前記冷却空気は、遠心ファン３６の作用により大気圧よりも圧力が高い正圧状態となっているため、前記冷却空気を圧縮室１８に圧縮用流体として導入することによって、圧縮室１８での圧縮比を小さく抑えることができ、圧縮効率が高くなる。従って、空冷式スクロール圧縮機１で圧縮されて吐出される空気量を増大させることができるとともに、単位動力あたりの空気量を増加による省エネ効果を得ることができる。さらに、圧縮比を小さく抑えることで圧縮空気の吐出温度を低下させることができる。

図４は、実施例４におけるスクロール圧縮機の断面図である。
実施例４におけるスクロール圧縮機は、図３に示した実施例３における空冷式スクロール圧縮機とは分岐通路４０に塵埃除去装置４２を設けたこと以外は同じ構成、動作である。よって、図３に示した実施例３におけるスクロール圧縮機と同じ構成、動作に関しては説明を省略し、同一符号は同一物を表すものとする。

図４に示した実施例４における空冷式スクロール圧縮機１においては、冷却用ダクト３２に塵埃除去装置４２を設けた。塵埃除去装置４２は、ケーシング４６と、該ケーシング４６内に収容されケーシング４６内を流れる冷却空気中の塵及び埃を除去するフィルタ４４とから構成されている。これにより、分岐通路４０を通過し、圧縮室１８へ導入される冷却空気中の塵及び埃を除去することができる。空冷式スクロール圧縮機１で圧縮された圧縮空気の使用用途によっては、圧縮空気中に塵、埃等の異物の混入がないことを求められる場合が多い。しかし、冷却用ダクト３２から分岐し分岐通路４０を流れる冷却空気は、導入口３８から導入された外気であるため、塵、埃等が混入する可能性がある。そこで、圧縮室１８へ導入する冷却空気が流れる分岐通路４０内に塵埃除去装置４２を設けることで、圧縮室１８へは塵及び埃が除去された冷却空気を導入することができ、これにより空冷式スクロール圧縮機１で圧縮された圧縮空気への塵及び埃等の異物の混入を防止することができる。さらに、前記固定スクロール１０、旋回スクロール１４のラップのかじりやラップ先端に設けられたチップシールのシール効果をより長期にわたって維持することができ、単位動力あたりの空気量増加による省エネ効果をより安定して長期間にわたって維持することができる。

図５は、実施例５における空冷式スクロール圧縮機の断面図である。
実施例５における空冷式スクロール圧縮機は、図２に示した実施例２における空冷式スクロール圧縮機とは駆動軸２２の駆動以外は同じ構成、動作である。よって、図２に示した実施例２における空冷式スクロール圧縮機と同じ構成、動作に関しては説明を省略し、同一符号は同一物を表すものとする。

図５において、駆動軸２２は、モータ２５に接続されており、モータ２５を駆動することによって回転するように構成している。
このようにして、駆動軸２２をモータ２５に直接接続することも可能である。

図６は、実施例６における空冷式スクロール圧縮機の断面図である。
実施例６における空冷式スクロール圧縮機は、図５に示した実施例５における空冷式スクロール圧縮機とは、後述する合流通路６０を設けたこと以外は同じ構成、動作である。よって、図５に示した実施例５における空冷式スクロール圧縮機と同じ構成、動作に関しては説明を省略し、同一符号は同一物を表すものとする。

図６において、モータ２５のファン６２から吐出される空気を前記分岐通路４０に合流させる合流通路６０を設けている。これにより、モータ２５のファン６２から吐出される空気も、分岐通路４０を流れる冷却空気とともに圧縮室１８に導入することができ、モータ２５のファン６２から吐出される空気を有効に活用することができる。さらに、モータ２５のファンから吐出される空気を前記分岐通路４０を流れる冷却空気と合流させるため、前記冷却用ダクト３２から分岐通路４０へ分岐させる冷却空気量を削減することができ、前記冷却用ダクト３２から前記ケーシング２内に冷却用として導入される冷却空気を充分に確保することができる。
なお、モータ２５のファン６２からの空気は、大気圧よりも圧力が高い正圧状態となっているため、分岐通路４０を流れる冷却空気と合流させることで、特に問題は生じない。

圧縮機本体冷却用の機器を大型化することなく、旋回スクロール及び固定スクロールの冷却が可能であるとともに、吐出空気量の増加、単位動力あたりの空気量の増加による省エネ効果、及び圧縮比の改善による吐出温度の低下が可能である空冷式スクロール圧縮機として利用することができる。

２圧縮機ケーシング
１０固定スクロール
１１鏡板
１２固定ラップ
１４旋回スクロール
１５鏡板
１６旋回ラップ
１８圧縮室
２２駆動軸
２５モータ
３２冷却用ダクト（ダクト）
３６遠心ファン（冷却ファン）
４０分岐通路
４２、５２塵埃除去装置（塵埃除去手段）
４８吸込接続通路
６０合流通路
６２モータのファン

Claims

圧縮機ケーシング内に収容され、駆動軸に旋回可能に支持されている鏡板上に旋回ラップを立設した旋回スクロールと、前記旋回スクロールと対向して設けられ鏡板上に固定ラップを立設した固定スクロールとを有し、前記旋回ラップと固定ラップとを重ね合わせて流体を圧縮する圧縮室を形成するとともに、前記駆動軸に取り付けられている冷却ファンのケーシングから吐出される冷却空気を、前記圧縮室を内蔵する圧縮機ケーシング内に案内し導入するための圧縮機本体冷却用ダクトを設け、前記圧縮機ケーシング内に収納された旋回スクロールの背面側と固定スクロールの前面側の少なくとも一方に前記冷却空気が供給され前記圧縮室で発生する圧縮熱を冷却する空冷式スクロール圧縮機において、
前記冷却ファンによって発生される正圧の空気流の一部通流させる吸込連絡通路を設け、
前記吸込連絡通路を、前記圧縮室に外周側吸込口に接続し、前記冷却ファンから吐出される空気流の一部を前記圧縮室の外周側から導入可能としたことを特徴とする空冷式スクロール圧縮機。
前記吸込連絡通路は、前記圧縮機本体冷却用ダクトと別系統で、前記冷却ファンのケーシングから吐出される冷却空気を通流させる吸込接続通路であって、
前記吸込接続通路を、前記圧縮機本体冷却用ダクトと離間した空間を通って、前記圧縮室の外周側の吸込口に接続し、前記冷却ファンのケーシングから吐出される冷却空気の一部を前記吸込接続通路を通して前記圧縮室に外周側から導入可能としたことを特徴とする請求項１記載の空冷式スクロール圧縮機。
前記吸込接続通路に、該吸込接続通路中を通流する冷却空気中の塵及び埃を取り除く塵埃除去手段を設けたことを特徴とする請求項２記載の空冷式スクロール圧縮機。
前記吸込接続通路を取り外し交換することを可能としたことを特徴とする請求項２又は３記載の空冷式スクロール圧縮機。
前記吸込接続通路を、該通路断面積を変更可能な変更手段を設けたことを特徴とする請求項２又は３記載の空冷式スクロール圧縮機。
前記吸込連絡通路は、前記圧縮機本体冷却用ダクトを分岐した分岐通路であって、該分岐通路の端部を前記圧縮室の外周側の吸い込み口に接続し、前記冷却ファンから吐出される冷却空気の一部を前記分岐通路を通して前記圧縮室に外周側から導入可能としたことを特徴とする請求項１記載の空冷式スクロール圧縮機。
前記分岐通路に、該分岐通路中を通流する冷却空気中の塵及び埃を取り除く塵埃除去手段を設けたことを特徴とする請求項６記載の空冷式スクロール圧縮機。
前記駆動軸を回転させるためのモータのファンから吐出される空気を、前記分岐通路中に案内し導入するための通路を設けたことを特徴とする請求項６又は７記載の空冷式スクロール圧縮機。