JP2011149383A - Scroll type fluid machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はスクロール式流体機械、特に旋回軸受を空冷するスクロール式流体機械に関するものである。 The present invention relates to a scroll fluid machine, and more particularly to a scroll fluid machine for air-cooling a slewing bearing.
特許文献1のスクロール式流体機械は、バランスウェイトが旋回軸受近傍に駆動軸に一体に配置され、圧縮機運転中は駆動軸と一体となって回転している。また、駆動軸はガス力や遠心力等の,周方向の荷重を受けるため剛性の高い鉄等の金属が用いられ,バランスウェイトについてもコストの面から同様の金属を使用し、1枚の板により構成している。 In the scroll fluid machine of Patent Document 1, the balance weight is integrally disposed on the drive shaft in the vicinity of the slewing bearing, and rotates integrally with the drive shaft during compressor operation. In addition, the drive shaft receives a load in the circumferential direction such as gas force and centrifugal force, so a metal such as iron with high rigidity is used, and the balance weight is also made of the same metal from the viewpoint of cost. It is constituted by.
また、特許文献2に記載の電動圧縮機は、バランスウェイトを複数の板により構成している。
In the electric compressor described in
また、特許文献3の燃料電池用スクロール型圧縮機は、駆動軸を鉄鋼製としているのに対し、バランスウェイトは真鍮製とし、1枚の板により構成している。
Further, in the scroll compressor for a fuel cell disclosed in
特許文献1のスクロール式流体機械は、バランスウェイトを介した放熱が不十分であるため、旋回軸受が高温となり、従来より高回転・高負荷で運転を行った場合において、旋回軸受の信頼性を確保することが困難であった。 The scroll type fluid machine of Patent Document 1 has insufficient heat dissipation through the balance weight, so that the slewing bearing becomes hot, and the reliability of the slewing bearing is improved when the slewing bearing is operated at higher speed and higher load than before. It was difficult to secure.
また、特許文献2の電動圧縮機は、複数の板の間に空間を設けていないため、バランスウェイトを介して十分に放熱を行うことができない。
Moreover, since the electric compressor of
また、特許文献3の燃料電池用スクロール型圧縮機は、バランスウェイトを駆動軸よりも熱伝導率の高い材質で構成しているが、旋回軸受が設けられたクランク部はバランスウェイトと接触していないため、旋回軸受で多くの熱が発生した場合にはバランスウェイトを介して十分に放熱することはできない。
In the scroll compressor for a fuel cell of
本発明は、バランスウェイトを介した放熱を行うことにより、旋回軸受の温度を適正な温度に保ち,従来より高回転・高負荷で圧縮機運転を行う場合においても旋回軸受の高信頼性を確保することを目的とする。 The present invention keeps the temperature of the slewing bearing at an appropriate temperature by dissipating heat through the balance weight, and ensures high reliability of the slewing bearing even when the compressor is operated at a higher speed and higher load than before. The purpose is to do.
本発明は上記課題を解決するために、本発明は、固定スクロールと、該固定スクロールと対向して設けられた旋回スクロールと、動力源と連結され、回転運動を行う駆動軸と、該駆動軸の先端側に設けられ、該駆動軸の回転中心から径方向外側へオフセットしたクランク部と、該クランク部に設けられ、前記クランク部を支持する旋回軸受と、前記クランク部に勘合部を介して取り付けられ、前記旋回スクロールの旋回動作を安定させるバランスウェイトとを備えたスクロール式流体機械において、前記バランスウェイトを複数枚の板で構成し,前記複数枚の板の間に空間を設けたことを特徴とするスクロール式流体機械を提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a fixed scroll, a turning scroll provided to face the fixed scroll, a drive shaft connected to a power source and performing a rotational motion, and the drive shaft. A crank part that is offset from the rotation center of the drive shaft to the outside in the radial direction, a slewing bearing that is provided in the crank part and supports the crank part, and a fitting part in the crank part via a fitting part A scroll type fluid machine having a balance weight which is attached and stabilizes the turning operation of the orbiting scroll, wherein the balance weight is composed of a plurality of plates, and a space is provided between the plurality of plates. A scroll fluid machine is provided.
また、他の観点における本発明は、固定スクロールと、該固定スクロールと対向して設けられた旋回スクロールと、中心が径方向外側へオフセットしたクランク部を先端側に有し、回転運動を行う駆動軸と、該クランク部に設けられ、前記クランク部と前記旋回スクロールとを連結する旋回軸受と、前記クランク部に勘合部を介して取り付けられ、前記旋回スクロールの旋回動作を安定させるバランスウェイトとを備えたスクロール式流体機械において、前記バランスウェイトは、前記バランスウェイトの部材に挟まれ外気が入り込む空間を設ける構造としたことを特徴とするスクロール式流体機械を提供する。 In another aspect, the present invention provides a fixed scroll, an orbiting scroll provided opposite to the fixed scroll, and a crank portion whose center is offset radially outward on the distal end side, and performs a rotational motion. A shaft, a orbiting bearing provided on the crank portion for connecting the crank portion and the orbiting scroll, and a balance weight attached to the crank portion via a fitting portion and stabilizing the orbiting operation of the orbiting scroll. The scroll-type fluid machine is provided with a scroll-type fluid machine characterized in that the balance weight has a structure that is sandwiched between members of the balance weight and has a space for the outside air to enter.
以上より、バランスウェイトを介した放熱を行うことにより、旋回軸受の温度を適正な温度に保つことが出来るので,従来より高回転・高負荷で圧縮機運転行う場合においても旋回軸受の高信頼性を確保することができる。 As described above, the heat of the slewing bearing can be maintained at an appropriate temperature by dissipating heat through the balance weight. Therefore, the reliability of the slewing bearing is high even when the compressor is operated at a higher speed and higher load than before. Can be secured.
以下、本発明の実施例1を図1、図2に基づき説明する。ここで、図1と図2は本発明の実施例1におけるスクロール式流体機械を示している。図中、1は圧縮機本体で、該圧縮機本体1は、スクロール式の空気圧縮機が用いられ、後述のケーシング2、固定スクロール3、旋回スクロール4、駆動軸8、クランク部9および自転防止機構15等より構成されている。
2は圧縮機本体1の外殻を構成するケーシングで、該ケーシング2は、図1に示す如く軸方向の一側が閉塞され、軸方向の他側が開口した有底筒状体として形成されている。即ち、ケーシング2は、軸方向の他側(後述の固定スクロール3側)が開口した筒部2Aと、該筒部2Aの軸方向一側に一体形成され径方向内向きに延びた環状の底部2Bと、該底部2Bの内周側から軸方向の両側に向けて突出した筒状の軸受取付部2Cとから大略構成されている。
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Here, FIG. 1 and FIG. 2 show a scroll type fluid machine in Embodiment 1 of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a compressor body, and the compressor body 1 uses a scroll type air compressor. A
また、ケーシング2の筒部2A内には、後述の旋回スクロール4、クランク部9および自転防止機構15等が収容されている。また、ケーシング2の底部2B側には、後述する旋回スクロール4の鏡板4A側との間に複数の自転防止機構15(図1中に1個のみ図示)が周方向に所定の間隔をもって配設されている。
Further, in the cylindrical portion 2A of the
3はケーシング2(筒部2A)の開口端側に固定して設けられた一のスクロール部材としての固定スクロールを示している。そして、該固定スクロール3は、図1に示す如く円板状に形成された鏡板3Aと、該鏡板3Aの表面に立設された渦巻状のラップ部3Bと、該ラップ部3Bを径方向外側から取囲むように鏡板3Aの外周側に設けられ、複数のボルト(図示せず)等によりケーシング2(筒部2A)の開口端側に固定された筒状の支持部3Cとにより大略構成されている。
4は他のスクロール部材を構成する旋回スクロールで、この旋回スクロール4は、固定スクロール3と軸方向で対向してケーシング2内に旋回可能に設けられている。そして、旋回スクロール4は、図1に示すように円板状の鏡板4Aと、該鏡板4Aの表面に立設された渦巻状のラップ部4Bと、鏡板4Aの背面(ラップ部4Bと反対側の面)側に突設され、後述のクランク部9に旋回軸受11を介して取付けられる筒状のボス部4Cとにより大略構成されている。
Reference numeral 4 denotes a orbiting scroll constituting another scroll member. The orbiting scroll 4 faces the
また、旋回スクロール4(鏡板4A)の背面外径側には、ケーシング2の底部2Bとの間に後述の自転防止機構15が旋回スクロール4の周方向に所定の間隔をもって配設されている。そして、旋回スクロール4のボス部4Cは、その中心が固定スクロール3の中心に対して予め決められた所定の寸法(旋回半径)分だけ径方向に偏心して配置されるものである。
A rotation prevention mechanism 15 (described later) is disposed at a predetermined interval in the circumferential direction of the orbiting scroll 4 on the outer diameter side of the back surface of the orbiting scroll 4 (
5は固定スクロール3のラップ部3Bと旋回スクロール4のラップ部4Bとの間に画成された複数の圧縮室で、該各圧縮室5は、図1中に示す如く旋回スクロール4のラップ部4Bを固定スクロール3のラップ部3Bと重なり合うように配置することにより、これらのラップ部3B,4B間に鏡板3A,4Aに挟まれてそれぞれ形成されるものである。
6は固定スクロール3の外周側に設けられた吸入口で、該吸入口6は、例えば吸気フィルタ(図示せず)等を介して外部から空気を吸込み、この空気は各圧縮室5内で旋回スクロール4の旋回動作に伴って連続的に圧縮される。
Reference numeral 5 denotes a plurality of compression chambers defined between the wrap portion 3B of the
7は固定スクロール3の中心側に設けられた吐出口で、該吐出口7は、前記複数の圧縮室5のうち、最内径側の圧縮室5から圧縮空気を貯留する貯留タンク側に向けて吐出するものである。即ち、旋回スクロール4は、電動モータ(図示せず)等により後述の駆動軸8を介して駆動され、後述の自転防止機構15によって自転を規制された状態で固定スクロール3に対し旋回運動を行う。
Reference numeral 7 denotes a discharge port provided on the center side of the
これにより、複数の圧縮室5のうち外径側の圧縮室5は、固定スクロール3の吸入口6から空気を吸込み、この空気は各圧縮室5内で連続的に圧縮される。そして、内径側の圧縮室5は、鏡板3Aの中心側に位置する吐出口7から圧縮空気を外部に向けて吐出するものである。
As a result, the compression chamber 5 on the outer diameter side of the plurality of compression chambers 5 sucks air from the
8はケーシング2の軸受取付部2Cに軸受を介して回転可能に設けられた駆動軸で、該駆動軸8は、ケーシング2の外部に突出した基端側(軸方向の一側)が図示しない電動モータ等の動力源(駆動源)に着脱可能に連結され、この電動モータによって回転駆動されるものである。駆動軸8の先端側は後述するクランク部9となっている。また、駆動軸8の先端側(軸方向の他側)には、旋回スクロール4のボス部4Cが後述のクランク部9と旋回軸受11とを介して旋回可能に連結されている。
9は駆動軸8の先端側に駆動軸8に一体化して設けられたクランク部で、該クランク部9は、旋回スクロール4のボス部4Cに後述の旋回軸受11を介して連結されている。そして、クランク部9は駆動軸8と一体に回転され、このときの回転は旋回軸受11を介して旋回スクロール4の旋回動作に変換されるものである。駆動軸8及びクランク部9はガス力や遠心力等の,周方向の荷重を受けるため剛性の高い鉄等の金属により構成される。
クランク部9には,旋回スクロール4の旋回動作を安定させるためにバランスウェイト10が設けられ、圧縮機運転を行う際には駆動軸8と一体で回転する。バランスウェイト10には勘合部があり、勘合部を介してクランク部9に取り付けられている。ここで、特許文献2に記載のバランスウェイトは本実施例の駆動軸8に対応する部分としか接触していない。従って、特許文献2に記載のバランスウェイトは後述する旋回軸受と離れた位置でしか接触していないため、旋回軸受で熱が発生した場合にバランスウェイトを介して効率よく放熱することができない構造となっている。一方、本実施例におけるバランスウェイト10は後述する旋回軸受9と駆動軸8の間においてクランク部9と接触している。これにより、バランスウェイト10は旋回軸受11と近い位置においてクランク部9と接触しているため、特許文献2と比較して旋回軸受11で発生した熱をバランスウェイト10を介して効率よく放熱することができる。なお、バランスウェイト10を旋回軸受11と接触させた構成としてもよい。これにより、旋回軸受11で発生した熱を直接バランスウェイト10を介して放熱することができ、さらに効率よく放熱することができる。
The
11は旋回スクロール4のボス部4Cとクランク部9との間に配設された旋回軸受を示し、該旋回軸受11は、旋回スクロール4のボス部4Cをクランク部9に対して旋回可能に支持し、旋回スクロール4が駆動軸8の軸線に対し所定の旋回半径をもって旋回動作するのを補償するものである。
本実施例における旋回軸受11は円筒ころ軸受である。旋回軸受11は、駆動軸8のクランク部9に設けられた旋回軸受内輪11aと,旋回スクロール4のボス部4Dに設けられた旋回軸受外輪11b,さらに円筒ころ11cと円筒ころ11cを保持する保持器(図示せず)から成り,クランク部9の自転・公転運動を旋回スクロール4の公転運動へ変換しながら,クランク部9から旋回スクロール4へ駆動力を伝達する。
The slewing
旋回軸受11には潤滑材,例えばグリス等が封入されていて,旋回軸受の回転を円滑にし、オイルシール17と、クランク部9と同心に取付けられたリング12とにより、旋回軸受11に封入されたグリスは,旋回軸受11の外部へ漏れない構造となっている。
The slewing
最近では特にスクロール式流体機械において、高回転化の要請が高まっている。そこで、高回転化に伴い旋回軸受11のサイズアップを行い、旋回軸受11の信頼性向上を図ろうとしてきた。しかし、旋回軸受11のサイズアップと駆動軸8の回転数の増加による軸受自己発熱量の増加により、旋回軸受内輪11aが駆動軸8の回転時に非常に高温となった。そのため、旋回軸受の信頼性及び寿命の低下を招くこととなった。そこで従来以上に効率の高い冷却方法が必要となった。
Recently, there is an increasing demand for higher rotation, particularly in a scroll fluid machine. Accordingly, the slewing
ここで、スクロール式流体機械において、旋回スクロール4の背面側に冷却風を当てることで旋回軸受外輪11bから旋回軸受11の冷却を行った場合、旋回軸受内輪11aは,直接冷却風が当たらない。そのため,旋回軸受11は、旋回軸受外輪11bを通して冷却されるか,旋回軸受内輪11aからクランク部9を介して放熱することでしか冷却されないため熱の影響を受けやすくなる。
Here, in the scroll fluid machine, when the orbiting
そのため、本実施例では、高回転や高負荷に伴う熱の影響によらず旋回軸受11の高信頼・高寿命を達成するために旋回軸受11の内輪からクランク部9及びバランスウェイト10を介して効率よく放熱できるような構成とした。
Therefore, in this embodiment, in order to achieve high reliability and long life of the slewing bearing 11 regardless of the influence of heat due to high rotation and high load, the inner ring of the slewing bearing 11 is passed through the
14は固定スクロール3の吐出口7に接続して設けられた吐出配管で、該吐出配管14は、貯留タンク(図示せず)と吐出口7との間を連通させる吐出流路を構成するものである。
15はケーシング2の底部2Bと旋回スクロール4の背面側との間に設けられた複数の自転防止機構(図1中に1個のみ図示)で、該各自転防止機構15は、例えば補助クランク機構により構成されている。そして、自転防止機構15は、旋回スクロール4の自転を防止すると共に、旋回スクロール4からのスラスト荷重をケーシング2の底部2B側で受承させるものである。なお、自転防止機構15としては、補助クランク機構に替えて、例えばボールカップリング機構またはオルダム継手等を用いて構成してもよい。
Reference numeral 15 denotes a plurality of rotation prevention mechanisms (only one is shown in FIG. 1) provided between the bottom 2B of the
ここで、本実施例における旋回軸受11のクランク部9及びバランスウェイト10を介した放熱について説明する。圧縮機運転中では、旋回軸受11の回転による自己発熱と、オイルシール17とリング12間の摺動により発生した熱は、それぞれ旋回軸受内輪11a,リング12を介してクランク部9からバランスウェイト10に伝達され、大気と熱交換することで放熱される。なお、旋回軸受11とバランスウェイト10とを接触させる構成とした場合には、旋回軸受11で発生した熱はクランク部9を介さずともバランスウェイト10に伝達される。
Here, heat dissipation through the
図2を用いて本実施例におけるバランスウェイト10を介した放熱について説明する。本実施例では、バランスウェイト10を,複数の薄板13を積層させて、複数の薄板13の間に空間を設ける構成したことを特徴とする。これにより、バランスウェイト10の部材(薄板13)に挟まれ外気が入り込む空間が設けられた構造となったため、外気がバランスウェイト10と接触する面積を飛躍的に増加させる構造とした。さらに、本実施例の構造により駆動軸8が回転したときに、薄板13と薄板13の間に空気が通過する。これにより、バランスウェイト10と接触し、暖められた空気は駆動軸8の回転により暖められていない空気と交換されるため、バランスウェイト10と暖められていない空気とを接触させることができる。このような構造とすることで、特許文献1または3のようにバランスウェイトを1枚の板により構成した場合や特許文献2のように複数の板の間に空間を設けない場合と比較して熱交換効率を向上させることができる。
The heat radiation through the
図5乃至図7に本実施例におけるバランスウェイト10の構造の変形例を示す。ここで、図2に示すバランスウェイト10は、旋回軸受11等の部材との位置関係を考慮して、勘合部を含む内径部を内径部よりも外径側にある外径部に比較して薄く形成してある。即ち、内径部と外径部との間に段差がある形状となっている。図5に示す変形例は外径部のうち内径部よりも厚くなっている部分を複数の薄板13で形成した。これにより、段差のある板を用いずにバランスウェイト10を形成することができ、図2に示す構造と比較して加工を容易にすることができる。
5 to 7 show modifications of the structure of the
図6に示す変形例は、外径部のうち内径部よりも厚くなっている部分だけでなく、外径部の内径側に内径部が存在する部分も含めて外径部を薄板13により構成したものである。図5に示す変形例と比較して、外径部の枚数が増えたため、外気と接触する面積が増加し、さらに熱交換効率を向上することができる。 In the modified example shown in FIG. 6, the outer diameter portion includes not only the portion of the outer diameter portion that is thicker than the inner diameter portion but also the portion where the inner diameter portion exists on the inner diameter side of the outer diameter portion. It is a thing. Compared with the modification shown in FIG. 5, the number of outer diameter portions is increased, so the area in contact with the outside air is increased, and the heat exchange efficiency can be further improved.
図7に示す変形例は、外径部のうち内径部よりも厚くなっている部分だけでなく、外径部の内径側に内径部が存在する部分も含めて段差のない複数の薄板13により構成したものである。段差のある薄板を用いずにバランスウェイトを形成したため、図6に示す変形例と比較して、さらに加工を容易にすることができる。
The modification shown in FIG. 7 includes not only a portion of the outer diameter portion that is thicker than the inner diameter portion but also a plurality of
図8に図5の変形例における薄板13の取付方法を示す。本実施例では、図8に示すとおり、薄板13にネジ穴を開け、ボルト等で薄板13を固定することにより、後述する図9の構成と比較して単純な形状の薄板13のみでバランスウェイト10を形成することができ、容易にバランスウェイト10を加工することができる。
FIG. 8 shows a method of attaching the
図9に本実施例におけるバランスウェイト10の構造の他の変形例を示す。図9は、バランスウェイト10を1枚の板で構成し、固定スクロール3及び旋回スクロール4がある側を上側、駆動軸8がある側を下側とした場合に、上面と下面との間に外周と内周が円弧形状(半径の大きい扇形から半径の小さい扇形を切り抜いた形状)である複数のスリットを入れたものである。図9のようにバランスウェイト10の上面と下面との間にバランスウェイト10の部材に挟まれ外気が入り込む空間を設ける構造であれば、外気と接触する面積を飛躍的に増加させることができるため、図6のようにバランスウェイトを複数の板により構成しなくてもよい。図9のようにバランスウェイト10を1枚の板で構成することにより、複数の板をネジ止めした構成と比較してバランスウェイト10全体に熱が伝導しやすくなり、熱交換効率をさらに向上させることができる。
FIG. 9 shows another modification of the structure of the
ここで、バランスウェイト10を駆動軸8及びクランク部9より熱伝導率の高い材質で構成してもよい。この場合、駆動軸8及びクランク部9は回転による遠心力を受け、旋回スクロール4等を支持する必要があり、ある程度強度のある材質で構成する必要がある。従って、駆動軸8及びクランク部9の材質を従来のスクロール式流体機械と比較して熱伝導率の高い材質で構成することは現実的ではない。そのため、本実施例では駆動軸8及びクランク部9は鉄を含む材質とした。一方、バランスウェイト10は、旋回動作を安定させる機能を有すれば、駆動軸8及びクランク部9ほど強度は要求されない。従って、本実施例ではバランスウェイト10の材質を鉄(熱伝導率53.5W/m・K)よりも熱伝導率が大きい真鍮(熱伝導率123W/m・K)または純銅(400W/m・K)を含む材質とした。これにより、バランスウェイト10の材質を鉄とした場合よりも熱交換効率が向上し,旋回軸受11の温度を低減することができる。
Here, the
なお、バランスウェイト10に風が当たる位置に冷却ファンを設け、冷却ファンによる冷却風をバランスウェイト10及び駆動軸8及びクランク部9に導く構成としてもよい。これにより、バランスウェイト10と接触する空気を交換することによりさらに熱交換効率を向上させ、さらに効率よく旋回軸受11で発生した熱を放熱することができる。
Note that a cooling fan may be provided at a position where the wind strikes the
次に、図3を用いて本発明の実施例2を説明する。本実施例では実施例1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。実施例1では、薄板13の外周を円弧形状としたが、本実施例では、実施例1における複数の薄板13を外周が円形状とし、全体の形状を円盤状とした薄板14を用いた。薄板14の外周を円形状と、全体の形状を円盤状とすることで、薄板14の1枚あたりの放熱面積を増やすことができる。従って、実施例3と比較して放熱面積を同等以上としながら、薄板14の枚数を薄板13の枚数よりも減らすことができる。薄板14の枚数を減らすことにより、バランスウェイト10と薄板14の熱交換部をクランク部9に取付ける軸方向寸法の小型化を図ることが出来る。これにより、複数の薄板14間のスペースを広くすることができ、より多くの空気が薄板13間を通過するようにすることができ、実施例1と比較してさらに熱交換効率を向上させることができる。一方で、バランスウェイトの一部を薄板14で形成した場合、旋回スクロール4の旋回動作を安定させるというバランスウェイトと本来の機能に問題が生じる可能性がある。そこで、本実施例では、薄板14の外周円を駆動軸8と同心とし、薄板14のクランク部9との勘合部の中心を、クランク部9と同心とした。即ち、薄板14のクランク部との勘合部の中心を薄板14の外周円中心または駆動軸8の中心よりも径方向外側へオフセットされた位置に形成されるようにした。これにより、薄板14の重心がクランク部9と反対方向にずれるため、クランク部のバランスを保つことができ、旋回スクロール4の旋回動作を安定させることができる。以上より本実施例では、バランスウェイト本来の機能に問題が生じないようにしつつも、実施例1と比較してさらに効率よく旋回軸受11で発生した熱を放熱することができる。
Next,
実施例1と本実施例とを組み合わせて、バランスウェイト10を外周が円弧状の薄板13と全体の形状を円盤状とした薄板14とを組み合わせた構成としてもよい。これにより、バランスウェイト10について旋回スクロール4の旋回動作を安定させる機能と旋回軸受11で発生した熱を放熱する機能の両立を図ることができる。
The
次に、図4を用いて本発明の実施例3を説明する。本実施例では実施例1または実施例2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。本実施例では実施例2における薄板14に放射状のスリットを入れたものである。これにより,薄板14の間に空気を流通しやすくできる。特に、バランスウェイト10を入れるスペースに余裕がなく、薄板14間の間隔が狭い場合であっても、実施例3と比較して薄板14間に空気が流通しやすくしてバランスウェイト11による熱交換効率を向上させることができる。また、薄板14にスリットを入れることにより周辺の空気を攪拌されることによってもバランスウェイト11による熱交換効率を実施2と比較してさらに向上させることができる。
Next,
本実施例では薄板14にスリットを入れたが、スリットの替えてまたはスリットと共にリブを設けてもよい。これにより、周辺の空気を攪拌することができるとともに空気と接触する面積を増やすことができ、バランスウェイト10による熱交換効率を実施例2と比較してさらに向上させることができる。
In this embodiment, the
図10に本発明の各実施例における効果をまとめて示す。図10は旋回軸受内輪11aの温度上昇(計算値)を従来の構造のバランスウェイト10を用いた場合と図2乃至図4の構造のバランスウェイトを用いた場合について示したグラフである。図10における計算値は所定の回転数でスクロール式流体機械を運転し、旋回軸受11aの温度の上昇が止まり、定常状態になった時点における運転前からの温度上昇値を求めたものである。図10ではこの温度上昇値を従来の構造のバランスウェイト10を基準にして何%低減できたか縦軸を示した。図10より、図2乃至4に示す複数の薄板により構成し、薄板と薄板との間に外気と接する空間を設けた構造のバランスウェイト10を用いた場合、従来のように1枚の板により構成した場合よりも旋回軸受内輪11aの温度上昇を20%以上低減することができる。また、バランスウェイト10の材質を鉄よりも熱伝導率が高い真鍮とした場合、旋回軸受内輪11aの温度上昇をさらに5%以上低減することができる。以上より、各実施例における構造のバランスウェイト10を用いれば、スクロール式流体機械の高回転化に伴い旋回軸受11のサイズアップを行った場合であっても、旋回軸受11の高寿命化及び高信頼化を実現することができる。
FIG. 10 summarizes the effects of the embodiments of the present invention. FIG. 10 is a graph showing the temperature rise (calculated value) of the slewing bearing inner ring 11a when the
実施例1乃至3はスクロール式流体機械について説明してきたが、本発明はスクロール式流体機械を1つの構成要素として含むシステムに適用することができる。例えば、スクロール式流体機械を備えた窒素ガス発生装置に適用してもよい。 Although the first to third embodiments have been described for the scroll fluid machine, the present invention can be applied to a system including the scroll fluid machine as one component. For example, you may apply to the nitrogen gas generator provided with the scroll type fluid machine.
また、本発明は、回転運動を行う駆動軸と、駆動軸を支持するための軸受と、駆動軸のバランスをとるためのバランスウェイトとがあれば、スクロール式流体機械に限らず、例えば、往復動圧縮機などの他の種類の圧縮機にも適用することができる。この場合も駆動軸のバランスをとるためのバランスウェイトを介した放熱を行うことにより、軸受の高寿命化及び高信頼化を図る。 Further, the present invention is not limited to a scroll fluid machine, for example, reciprocating, as long as there is a drive shaft that performs a rotational motion, a bearing for supporting the drive shaft, and a balance weight for balancing the drive shaft. It can also be applied to other types of compressors such as dynamic compressors. Also in this case, the life of the bearing is increased and the reliability is improved by performing heat dissipation through a balance weight for balancing the drive shaft.
これまで説明してきた実施例は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されない。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。また、実施例1乃至3を組み合わせることにより本発明を実施してもよい。 The embodiments described so far are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention is not limitedly interpreted by these. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof. Further, the present invention may be implemented by combining the first to third embodiments.
1 圧縮機本体
2 ケーシング
3 固定スクロール(スクロール部材)
3A,4A 鏡板
3B,4B ラップ部
4 旋回スクロール(スクロール部材)
5 圧縮室
6 吸入口
7 吐出口
8 駆動軸
9 クランク部
10 バランスウェイト
11 旋回軸受
12 リング
13 薄板
14 放熱板
15 自転防止機構
16 吐出配管(吐出流路)
17 オイルシール
1 Compressor body
2 Casing
3 Fixed scroll (scroll member)
3A, 4A end plate
3B, 4B lap part
4 Orbiting scroll (scroll member)
5 Compression chamber
6 Suction port
7 Discharge port
8 Drive shaft
9 Crank
12
17 Oil seal
Claims (16)
前記バランスウェイトを複数枚の板で構成し,前記複数枚の板の間に空間を設けることを特徴とするスクロール式流体機械。 A fixed scroll, a turning scroll provided opposite to the fixed scroll, a drive shaft connected to a power source and performing a rotational movement, and provided at a tip end side of the drive shaft and having a diameter from a rotation center of the drive shaft A crank portion offset outward in the direction, a swing bearing provided on the crank portion and supporting the crank portion, a balance weight attached to the crank portion via a fitting portion and stabilizing the turning operation of the orbiting scroll; In a scroll fluid machine with
A scroll type fluid machine, wherein the balance weight is composed of a plurality of plates, and a space is provided between the plurality of plates.
前記バランスウェイトは、前記バランスウェイトの部材に挟まれ外気が入り込む空間を設ける構造としたことを特徴とするスクロール式流体機械。 A fixed scroll, a turning scroll provided to face the fixed scroll, a crank portion whose center is offset radially outwardly on the tip side, a drive shaft that performs rotational movement, and a crank portion provided on the crank portion; In a scroll type fluid machine comprising a swing bearing that connects the crank portion and the orbiting scroll, and a balance weight that is attached to the crank portion via a fitting portion and stabilizes the orbiting operation of the orbiting scroll.
The scroll fluid machine according to claim 1, wherein the balance weight has a structure that is sandwiched between members of the balance weight so that outside air enters.
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