JP2012255409A

JP2012255409A - スクロール式流体機械

Info

Publication number: JP2012255409A
Application number: JP2011129775A
Authority: JP
Inventors: Kiminobu Iwano; 公宣岩野; Yoshio Kobayashi; 義雄小林; Natsuki Kawabata; 夏樹川端; Toshikazu Harashima; 寿和原島; Shunpei Yamazaki; 俊平山▲崎▼
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2031-06-10
Also published as: CN102817843A; CN104989640B; JP5422609B2; CN104989640A; US20120315174A1; US9790943B2; CN102817843B; US20150147215A1; US8979515B2

Abstract

【課題】旋回スクロール側と固定スクロール側とを導通させる導通手段の摺動により発生した摩耗粉の圧縮室への侵入を低減して、圧縮機の信頼性を向上する。
【解決手段】フランジ面を有するケーシング２と、鏡板３Ａ上にラップ部３Ｂを有する固定スクロール３と、鏡板４Ａ上にラップ部４Ｂを有し、固定スクロール３と対向して旋回可能に設けた旋回スクロール４と、クランク部９を介して旋回スクロール４に連結されて回転する駆動軸８と、駆動軸８を旋回スクロール４に対して支持する旋回軸受１１と、旋回スクロール４と固定スクロール３との間に配置されるフェイスシール部２３と、ケーシング２の内部に冷却風を供給する冷却ファン２８と、旋回スクロール４とケーシング２とを導通させる旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａを備え、フェイスシール部２３に冷却ファンの冷却風が供給される位置を除いた位置に旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摺動面を配置する。
【選択図】図１

Description

本発明はスクロール流体機械、特に旋回軸受をグリース潤滑するスクロール流体機械に関するものである。

特許文献１には，静電気による軸受損傷の対策として、旋回スクロール側から固定スクロール側へ静電気を逃がすために構成された導通手段をクランク軸または補助クランク軸の軸端部に設けたスクロール圧縮機が開示されている。

また特許文献２には，駆動軸の端部に冷却風を発生する冷却ファンを設け，ファンケーシングにて冷却ファンにより発生する冷却風を固定スクロールの裏面と旋回スクロールの裏面とにそれぞれ導く構造のスクロール式流体機械が開示されている。

特許第３８６６９２５号公報特許第３２０５４７４号公報

特許文献１のように導通手段を設けたスクロール式圧縮機において、圧縮熱等によって高温状態になる固定スクロール、旋回スクロール等を冷却するために、特許文献２のスクロール式流体機械のように固定スクロール、旋回スクロール等に冷却風を導くように冷却ファンを設けた場合、圧縮室内へのダスト等の侵入を防止するフェイスシールと旋回スクロールの鏡板部に設けられた特許文献１の導通手段の摺動部は冷却風通路内に配置される。この場合、導通手段が摺動部と摺動することによって摩耗粉が発生し、圧縮機本体の冷却風により摩耗粉が飛散し、フェイスシールの摺動面に入り込む。フェイスシールに摩耗が発生した場合に、圧縮室内に導通手段によって発生した摩耗粉が侵入し，圧縮気が信頼性が損なわれるおそれがある。

本発明は上記問題点に鑑み、旋回スクロール側と固定スクロール側とを導通させる導通手段の摺動により発生した摩耗粉の圧縮室への侵入を低減して、圧縮機の信頼性を向上させたスクロール式流機械を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、ケーシングと、前記ケーシングに取り付けられるフランジ面と、鏡板に設けられたラップ部を有する固定スクロールと、鏡板に設けられたラップ部を有し、前記固定スクロールと対向して旋回可能に設けられた旋回スクロールと、クランク部を介して前記旋回スクロールに連結され、回転駆動を行う駆動軸と、前記駆動軸を前記旋回スクロールに対して支持する旋回軸受と、前記旋回スクロールと前記固定スクロールとの間に配置されるフェイスシール部と、前記ケーシングの内部に冷却風を供給する冷却ファンと、前記旋回スクロールと前記ケーシングとを導通させる旋回スクロール側導電ブラシとを備え、前記フェイスシール部に前記冷却ファンによって発生した冷却風が供給される位置を除いた位置に前記旋回スクロール側導電ブラシの摺動面を配置することを特徴とするスクロール式流体機械を提供する。

また、他の観点における本発明は、ケーシングと、前記ケーシングに取り付けられるフランジと、鏡板に設けられたラップ部を有する固定スクロールと、鏡板に設けられたラップ部を有し、前記固定スクロールと対向して旋回可能に設けられた旋回スクロールと、クランク部を介して前記旋回スクロールに連結され、回転駆動を行う駆動軸と、前記駆動軸を前記旋回スクロールに対して支持する旋回軸受と、前記旋回スクロールと前記固定スクロールとの間に配置されるフェイスシール部と、前記ケーシングの内部に冷却風を供給する冷却ファンと、前記駆動軸と前記ケーシングとを導通させる駆動軸側導電ブラシとを備え、前記フェイスシール部に前記冷却ファンによって発生した冷却風が供給される位置を除いた位置に前記駆動軸側ブラシの摺動面を配置することを特徴とするスクロール式流体機械を提供する。

本発明によれば、旋回スクロール側と固定スクロール側とを導通させる導通手段の摺動により発生した摩耗粉の圧縮室への侵入を低減して、圧縮機の信頼性を向上させたスクロール式流機械を提供することができる。

本発明の実施例における圧縮機鉛直断面図本発明の実施例における圧縮機水平断面図本発明の実施例における圧縮機の固定スクロールの矢視図本発明の実施例における圧縮機の固定スクロールの矢視図本発明の実施例における導電ブラシ構成の矢視図図２のフェイスシール周辺の拡大図本発明の実施例におけるスクロール圧縮機背面図図７のＤ-Ｄ断面図本発明の変形例１における導電ブラシ摺動部の設置範囲を示す背面図本発明の変形例２に導電ブラシ摺動部の設置範囲を示す側面図図１０の圧縮機水平断面図本発明の変形例３における固定スクロールとケーシングのフランジ面を示す矢視図本発明の実施例における駆動軸にブラシを設けた断面図

以下，本発明の実施例におけるスクロール式流体機械を図１から図１３に基づき説明する。図中，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。

圧縮機本体１の外殻を構成するケーシング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。

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。

固定スクロール３はケーシング２（筒部２Ａ）の開口端側のフランジ面（ケーシング２側）に固定して設けられた一のスクロール部材である。そして，該固定スクロール３は，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）の開口端側のフランジ面（ケーシング２側）に固定されるフランジ面（固定スクロール３側）を有する板状の支持部３Ｃとにより大略構成されている。

他のスクロール部材を構成する旋回スクロール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，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。

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。

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。

固定スクロール３と旋回スクロール４は，いずれもアルマイト処理などの表面処理を行っており耐腐食性の向上を図っている。

ラップ部３Ｂ，４Ｂそれぞれの先端に設けられた溝部３Ｄ，４Ｄに勘合されたチップシール２２は，それぞれ鏡板４Ａ，３Ａと摺動して複数の圧縮室５間の相互の漏れを防止する。

フェイスシール２３は、固定スクロール３の支持部３Ｃのケーシング２との合わせ面で，圧縮室５の最外周部の外側に円環状に設けられた溝部３Ｅに勘合されている。フェイスシール２３は固定スクロール３と旋回スクロール４との間に配置され、旋回スクロール４の鏡板４Ａと摺動し，圧縮室５の内部へのダスト等の侵入を防ぐ。

チップシール２２とフェイスシール２３には，いずれも耐熱性の樹脂が用いられている。

固定スクロール３の外周側に設けられた吸入口６は，例えば吸気フィルタ６Ａ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。

固定スクロール３の中心側に設けられた吐出口７は，前記複数の圧縮室５のうち，最内径側の圧縮室５から圧縮空気を後述の貯留タンク（図示せず）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とクランク部９とを介して駆動され，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。

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。

ケーシング２の軸受取付部２Ｃに軸受２９，３０を介して回転可能に設けられた駆動軸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。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、旋回スクロール４を回転駆動する。駆動軸８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，圧縮機運転の場合には駆動軸８と一体で回転する。

駆動軸８の先端側に一体化して設けられたクランク部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。

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１５（図１中に１個のみ図示）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。

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１６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。

旋回軸受１１は旋回スクロール４のボス部４Ｃとクランク部９との間に配設されている。旋回軸受１１の内輪１１Ａはシャフトに勘合され，コロ１１Ｃと外輪１１Ｃは組合された状態で，ボス部４Ｃに勘合されている。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。

駆動軸８の基端側に設けられた冷却ファン２８は、電動モータによって駆動軸８が回転駆動されて圧縮機運転する場合には回転軸８と一体で回転し、ケーシング２内の固定スクロール３、旋回スクロール４に冷却風を供給する。

ここで、図２を用いて、冷却ファン２８により発生した冷却風の流れについて説明する。

ファンダクト１６は固定スクロール３と旋回スクロール４の外径側に形成され、冷却ファン２８が回転して発生する冷却風を，固定スクロール３と旋回スクロール４の外径側から固定スクロール３と旋回スクロール４に導風するものである。冷却風は，ファンダクト１６に設けられた突起により固定スクロール３と旋回スクロール４に分流される。

ケーシング２と固定スクロール３、旋回スクロール４との間の空間とファンダクト１６とによって冷却風通路が形成され、固定スクロール３、旋回スクロール４に冷却風が供給される。冷却風通路は、ファンダクト１６と、固定スクロール側冷却風通路２０と、旋回スクロール側冷却風通路２１と、側面側冷却風通路を含む。固定スクロール側冷却風通路２０は、固定スクロール３の鏡板３Ａの背面とケーシング２との間に形成される。旋回スクロール側冷却風通路２１は、旋回スクロール４の鏡板４Ａの背面側（旋回スクロール４の鏡板４Ａの背面とケーシング２との間）に形成される。側面側冷却風通路は固定スクロール３、旋回スクロール４の側面側に形成される。

固定スクロール側に供給される冷却風は，図2中の矢印で示すように固定スクロール３の鏡板３Ａの背面とケーシング２との間に形成され、例えば、固定スクロール鏡板３Ａの背面側と冷却フィンカバー１９と固定側冷却フィン１７で構成される固定スクロール側冷却風通路２０を通り本体外部へ排出される。同様に旋回スクロール側に供給される冷却風は，旋回スクロール側冷却風通路２１を通る。さらに旋回スクロール側冷却風通路２１は，鏡板4Ａ背面と背面プレート４Ｅで構成され，旋回側冷却フィン間を冷却風が通る冷却フィン側冷却風通路２１Ａと，背面プレート４Ｅとケーシング２で構成される背面プレート側冷却風通路２１Ｂに分岐されたのち，本体外部へ排出される。固定スクロール３と旋回スクロール４との側面に供給される冷却風は、側面側冷却風通路を通り本体外部に排出される。

固定スクロール３の背面側に設けられた複数本の固定側冷却フィン１７は、図3に示すように、板体３Ａの背面上にそれぞれ所定の間隔をもって立設され、図3に示すように、固定スクロール３の径方向（左右方向）一端側から他端側に向けて互いに平行に直線状に延びている。これにより、冷却風の流れを妨げない構成となっている。

固定スクロール３の背面側に取り付けられた冷却フィンカバー１９は、図4に示すように、固定側冷却フィン１７の全体を取り囲むことにより、固定スクロール３の背面との間に後述する固定スクロール側冷却風通路２０を形成している。さらに、冷却フィンカバー１６の左右方向（径方向）一側には固定スクロール側冷却風通路２０の入口となる固定スクロール側流入口２０Ａが形成され、左右方向他側には固定スクロール側冷却風通路２０の出口となる固定スクロール側流出口２０Ｂが形成されている。また、冷却フィンカバー１９の中心側には吐出配管１４を挿通する穴１９Ａが形成されている。

旋回スクロール４の背面側に設けられた複数本の旋回側冷却フィン１８は、板体４Ａの背面上にそれぞれ所定の間隔をもって立設され、旋回スクロール４の径方向（左右方向）一端側から他端側に向けて互いに平行に直線状に延びている。

このように、旋回側冷却フィン１８の向きと固定側冷却フィン１７の向きを同方向としたので、同一方向の冷却風の流れで効率的に冷却可能である。

本実施例では、旋回側冷却フィン１８の向きと固定側冷却フィン１７に効率よく冷却風を供給するため、固定スクロール３及び旋回スクロール４の外径側に設けられたファンダクト１６を介して、側面側から固定スクロール３及び旋回スクロール４に冷却ファン２８によって発生する冷却風を供給したが、固定スクロール３及び旋回スクロール４に冷却風が供給できる構成であれば例えば、ファンダクト１６を設けずに固定スクロール３の背面側または旋回スクロール４の背面側から冷却風を供給してもよい。

ここで、図５を用いて、旋回クロール側導電ブラシ２４Ａ、駆動軸側ブラシ２４Ｂを設けることによる旋回軸受１１の白層剥離の防止について説明する。

旋回軸受１１の白層剥離の原因について説明する。旋回軸受１１の白層剥離は、静電気の帯電により水素イオンが軸受鋼へ浸入することにより脆弱層を形成しその脆弱層から剥離が発生すること原因とされている。静電気の帯電は、旋回スクロール４に対して駆動軸８が絶縁されていると生じる。

旋回軸受１１の白層剥離防止のためには，圧縮機運転中に軸受内の潤滑剤によって絶縁状態となる旋回スクロール４と駆動軸８との帯電防止をする必要がある。本実施例では、旋回スクロール４と駆動軸８との帯電防止のため、旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａと、駆動軸側導電ブラシ２４Ｂを設けた。

図5に示す旋回クロール側導電ブラシ２４Ａは，ケーシング２に勘合されるホルダ２５Ａ内に収容され，同じくホルダ２５Ａ内に収容されたばね２６Ａにより，旋回スクロール４の背面プレート４Ｅに設けられた摺動プレート２７の摺動面に押し付けられて摺動する。これにより、旋回スクロール４と、ケーシング２、固定スクロール３とが電気的に導通する。また、駆動軸側ブラシ２４Ｂは、ケーシング２に勘合されるホルダ２５Ｂ内に収容され，同じくホルダ２５Ａ内に収容されたばね２６Ｂにより，駆動軸８上の摺動面に押し付けられて摺動する。これにより、ケーシング２と駆動軸８とが電気的に導通する。以上より、旋回クロール側導電ブラシ２４Ａと駆動軸側ブラシ２４Ｂを設けることにより、旋回スクロール４と駆動軸８とが導通状態となり、旋回スクロール４を駆動軸８に対して支持する旋回軸受１１の白層剥離を防止することができる。

なお、旋回クロール側導電ブラシ２４Ａのホルダ２５Ａは上記の通り、ケーシング２に勘合されているがケーシング２と旋回スクロール４とが電気的に導通する構造であれば上記の構造に限定されず、例えば、旋回スクロール４に勘合されるホルダ２５Ａを設け、ケーシング２側に摺動プレート２７を設けてもよい。駆動軸側ブラシ２４Ｂについても同様で、旋回スクロール４と駆動軸８とが電気的に導通する構造であれば、上記の構造に限定されるものではない。

より具体的には、旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａを介して，ケーシング２と旋回スクロール４と組合されて状態で旋回スクロール４のボス部４Ｃに勘合されるコロ１１Ｂと外輪１１Ｃを同電位とする。また、駆動軸側ブラシ２４Ｂを介して、ケーシング２と駆動軸８に勘合された内輪１１Ａを同電位にする。これらによって，旋回スクロール４と駆動軸８とを同電位とし、帯電を防ぎ，旋回軸受１１の白層剥離を防止する。

なお、例えば、軸受２９、３０に導通剤(カーボン等)を含む潤滑剤を使用した場合は、旋回スクロール４と駆動軸８とが同電位となるので、駆動軸側ブラシ２４Ｂは不要である。また、自転防止機構１５に導通剤(カーボン等)を含む潤滑剤を使用した場合は、ケーシング２と旋回スクロール４とが同電位となるので、旋回クロール側導電ブラシ２４Ａは不要となる。従って、旋回軸受１１の白層剥離を防止するためには、旋回クロール側導電ブラシ２４Ａ、駆動軸側ブラシ２４Ｂは必ずしも両方必要なわけではないが、本実施例においては、少なくともいずれか一方を用いた場合について説明する。

ここで、旋回スクロール４に旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摺動部を設ける場合，その設置場所は冷却風通路内となる。この場合、冷却風により摩耗粉が飛散し，フェイスシール２３の摺動面に侵入する可能性がある。

旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摺動部は，旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの耐摩耗性向上のため，研摩等の加工にて表面粗さを小さく仕上げている。そのため摺動部で発生する旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摩耗粉は非常に微細な粒子となり，鏡板４Ａのフェイスシール２３の摺動部などのアルマイト処理面の凹凸に入り込んで，フェイスシール２３を想定以上に摩耗させてフェイスシール２３の寿命を著しく短縮する原因となる。

フェイスシール２３が限界摩耗量に達すると，冷却風に含まれるダスト等が圧縮室内に侵入し，チップシール２２の摩耗をも加速させる。チップシール２２が限界摩耗量に達すると，シール性が低下して圧縮室内で再圧縮が増大し，圧縮室を形成する固定スクロール３や旋回スクロール４の温度が著しく上昇し，熱変形からラップ部３Ｂ，４Ｂが接触して破損に至る。

このように，旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摩耗粉により，通常のメンテナンス時間より非常に短い時間で，フェイスシール２３，チップシール２２が限界摩耗量に達し，圧縮機が破損する恐れがある。

そこで、本実施例では、旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摺動面をフェイスシール２３に冷却ファン２８によって発生した冷却風が供給される位置を除いた位置に配置する。これにより、冷却風により旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａと摺動プレート２７の摺動により発生する摩耗粉のフェイスシール２３への侵入を低減することができる。

ここで、図６−図１１を用いて、旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摺動面を設ける位置について説明する。

図６は、フェイスシール２３の周辺を拡大した水平断面図である。図６で示すように、フェイスシール２３は、旋回スクロール４の鏡板４Ａと，固定スクロール３の支持部３Ｃとの間に設けられ、ハウジング３Ｄに覆われている、冷却風通路のうち、側面側冷却風通路からの冷却風が固定スクロール３のハウジング３Ｄと旋回スクロール４の鏡板４Ａとの隙間３１からフェイスシール２３へ供給される可能性がある。

そこで、本実施例では、旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摺動部を，旋回スクロール４の鏡板４Ａより図６中右側にある背面側（旋回スクロール側冷却風通路２１）に設ける。即ち、図７のＤ−Ｄ断面である図８に示すように，旋回スクロール４の鏡板４Ａの背面側に設けられた背面プレート４Ｅに摺動プレート２７を設ける。摺動プレート２７で発生する摩耗粉を鏡板４Ａの背面側で旋回スクロール側冷却風通路２１Ａを通る冷却風により飛散させる。これにより、ブラシ摩耗粉のフェイスシール２３への侵入を低減できる。

また、本発明の変形例１では、旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摺動部を，側面側冷却風通路の図９に示す固定スクロール３の鏡板３Ａの中心線よりも下流側であって、旋回スクロール４の鏡板４Ａの中心線Ｃよりも下流側に設ける。これにより、冷却風は一方向に流れ、逆流しないため、ブラシ摩耗粉のフェイスシール２３への侵入を低減できる。

また、本発明の変形例２では、図１０，１１で示すように，旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摺動部を固定スクロール３および旋回スクロール４よりも下流側（固定スクロール側冷却風通路２０、旋回スクロール側冷却風通路２１、側面側冷却風通路が合流する面よりも下流側）に設ける。これにより、冷却風は一方向に流れ、逆流しないため、摩耗粉は冷却風で飛散し，圧縮機内部に入ることがなく、ブラシ摩耗粉のフェイスシール２３への侵入を低減できる。

また、本発明の変形例３では、旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摺動部を，図１２中Ａ面に示すようにファンダクト１６内の固定スクロール３の支持部３Ｃと，ケーシング２を締結するフランジ面より冷却風下流側、または、固定スクロール側冷却風通路２０内に設ける。これにより、ブラシ摩耗粉は固定スクロール側冷却風通路２０内に飛散するため，旋回スクロール側冷却風通路２１への侵入を防ぎ，ブラシ摩耗粉のフェイスシール２３への侵入を低減できる。

本実施例、変形例１−３のいずれの場合においても，旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摺動面から発生する摩耗粉のフェイスシール２３への侵入を低減しながらも，旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａと摺動プレート２７との摺動面は、冷却風通路内に設けているため、摺動により発生する摩擦熱を効果的に冷却することができる。一方、フェイスシール２３へ冷却風が供給される位置でなければ、旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摺動面から発生する摩耗粉のフェイスシール２３への侵入を低減できるため、旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摺動面は必ずしも冷却風通路内に設けなくてもよい。例えば、冷却フィンカバー１９よりも固定スクロール２から離れた位置（冷却風通路外）に旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摺動面を設けてもよい。この場合、旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摺動面には冷却風が供給されないため、仮に冷却風が冷却風通路内で逆流しても旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａの摺動面から発生する摩耗粉のフェイスシール２３への侵入することはない。また、旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａ自体を冷却風通路内に配置すれば、摺動により発生する摩擦熱を効果的に冷却することができる。

ここで、図１３を用いて、駆動軸側スクロール側導電ブラシ２４Ｂの摺動面を設ける位置について説明する。

本実施例では、駆動軸８とケーシング２とを同電位とする駆動軸側導電ブラシ２４Ｂの摺動面を，フェイスシール２３に冷却ファン２８によって発生した冷却風が供給される位置を除いた位置に配置する。例えば、図１３に示すように駆動軸８とケーシング２と、駆動軸８を回転可能に支持する複数の軸受２９，３０との間に形成された密閉空間に駆動軸側導電ブラシ２４Ｂの摺動面を設ける。これにより，摩耗粉の外部への飛散を防ぎ，冷却風吸込口からファンダクト１６に摩耗粉が吸引され旋回スクロール４の鏡板面のフェイスシール２３へ侵入することを防止することができる。

ここで、軸受２９，３０をグリース潤滑する場合に軸受２９，３０にはグリース漏れを防止するオイルシールが設けられている。メンテナンス時等に圧縮機本体１を立てる（駆動軸８を鉛直方向に向ける）場合、駆動軸８とケーシング２と、複数の軸受２９，３０との間に形成された密閉空間にたまった駆動軸側導電ブラシ２４Ｂの摺動により発生した摩耗粉が軸受２９，３０へ向けて移動し、メンテナンス後の再運転時に軸受２９，３０に設けられたオイルシールとケーシング２、駆動軸８との隙間から軸受２９，３０に侵入し、軸受２９，３０の寿命を著しく低下するおそれがある。そこで、メンテナンス時において、駆動軸８を回転可能に支持する複数の軸受２９，３０との間に形成された密閉空間から摩耗粉を除去する駆動軸側導電ブラシ２４Ｂの摩耗粉除去用のメンテナンス口を設けてもよい。これにより、圧縮機本体１のメンテナンス時には、メンテナンス口を開けてメンテナンス口から摩耗粉を除去すれば、軸受２９，３０の寿命の低下を抑制できる。また、圧縮機本体１の運転時にはメンテナンス口を塞ぐことにより、駆動軸８とケーシング２と、複数の軸受２９，３０とで囲まれた空間を密閉空間とし、冷却ファン２３により発生した冷却風によって摩耗粉がフェイスシール２３へ侵入するのを防止しつつ、旋回軸受１１の白層剥離を防止することができる。

メンテナンス口の形状は穴形状として、圧縮機本体の運転時には例えば、ゴムキャップ等で塞いでおく。また、穴にメネジを取り付け、ボルト等で塞いでもよい。さらに開閉できる扉などでメンテナンス口を構成し、開口部を大きくすればより摩耗粉除去の作業が容易になる。

さらにケーシング２に取り付けられ、駆動軸側導電ブラシ２４Ｂを保持するホルダ２５Ｂは、冷却風吸込口近傍にあり、冷却風が供給される位置にあることから，駆動軸側導電ブラシ２４Ｂと駆動軸８との摺動により発生する摩擦熱を，ホルダ２５Ｂを介して冷却することができる。

以上よりこれまで以上の高回転・高負荷の圧縮機運転においても，旋回スクロール側導電ブラシ２４Ａ、駆動軸側スクロール側導電ブラシ２４Ｂによって旋回スクロール４と駆動軸８との帯電を防ぎ，旋回軸受１１の白層剥離を防止しつつ，フェイスシール２３の信頼性が確保できる。また本体外径寸法を大きく変えることなく，旋回軸受１１の信頼性を向上させる構造とすることができる。

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。

１圧縮機本体
２ケーシング
２Ａ筒部
２Ｂ底部
２Ｃ軸受取付部
３固定スクロール（スクロール部材）
３Ａ鏡板
３Ｂラップ部
３Ｃ支持部
４旋回スクロール（スクロール部材）
４Ａ鏡板
４Ｂラップ部
４Ｃボス部
４Ｅ背面プレート
５圧縮室
６吸入口
６Ａ吸気フィルタ
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
１１Ａ内輪
１１Ｂコロ
１１Ｃ外輪
１４吐出配管
１５自転防止機構
１６ファンダクト
１７固定冷却フィン
１８旋回冷却フィン
１９冷却フィンカバー
２０固定スクロール側冷却風通路
２０Ａ固定スクロール側流入口
２０Ｂ固定スクロール側流出口
２１旋回スクロール側冷却風通路
２１Ａ冷却フィン側冷却風通路
２１Ｂ背面プレート側冷却風冷却風通路
２２チップシール
２３フェイスシール
２４Ａ旋回スクロール側導電ブラシ
２４Ｂ駆動軸側導電ブラシ
２５Ａ旋回スクロール側ホルダ
２５Ｂ駆動軸側ホルダ
２６Ａ旋回スクロール側バネ
２６Ｂ駆動軸側バネ
２７摺動プレート
２８冷却ファン
２９，３０軸受
３１隙間

Claims

ケーシングと、
前記ケーシングに取り付けられるフランジ面と、鏡板に設けられたラップ部とを有する固定スクロールと、
鏡板に設けられたラップ部を有し、前記固定スクロールと対向して旋回可能に設けられた旋回スクロールと、
クランク部を介して前記旋回スクロールに連結され、回転駆動を行う駆動軸と、
前記駆動軸を前記旋回スクロールに対して支持する旋回軸受と、
前記旋回スクロールと前記固定スクロールとの間に配置されるフェイスシール部と、
前記ケーシングの内部に冷却風を供給する冷却ファンと、
前記旋回スクロールと前記ケーシングとを導通させる旋回スクロール側導電ブラシとを備え、
前記フェイスシール部に前記冷却ファンによって発生した冷却風が供給される位置を除いた位置に前記旋回スクロール側導電ブラシの摺動面を配置することを特徴とするスクロール式流体機械。
前記旋回スクロール及び前記固定スクロールの外径側に形成され、前記冷却ファンによって発生した冷却風を前記旋回スクロール及び前記固定スクロールに導風するファンダクトを備える請求項１に記載のスクロール式流体機械。
前記固定スクロール及び前記旋回スクロールと前記ケーシングと間の空間と前記ファンダクトとによって形成される冷却風通路を備える請求項２に記載のスクロール式流体機械。
前記冷却風通路は前記旋回スクロールの背面と前記ケーシングとの間に形成される旋回スクロール側冷却風通路と、前記旋回スクロールと前記固定スクロールとの外周面と前記ケーシングとの間に形成される側面側冷却風通路と、前記固定スクロールと前記ケーシングとの間に形成される固定スクロール側冷却風通路とを有することを特徴とする請求項３に記載のスクロール式流体機械。
前記旋回スクロール側冷却風通路に前記旋回スクロール側ブラシの摺動面を配置することを特徴とする請求項４に記載のスクロール式流体機械。
前記側面側冷却風通路の前記固定スクロールの中心線よりも冷却風下流側であって、前記旋回スクロールの中心線よりも冷却風下流側に前記旋回スクロール側導電ブラシの摺動面を配置することを特徴とする請求項４に記載のスクロール式流体機械。
前記ファンダクトの前記フランジ面よりも下流側または、前記固定スクロール側冷却風通路に前記旋回スクロール側導電ブラシの摺動面を配置することを特徴とする請求項４に記載のスクロール式流体機械。
前記固定スクロールおよび前記旋回スクロールよりも冷却風下流側に前記旋回スクロール側導電ブラシの摺動面を配置することを特徴とする請求項４に記載のスクロール式流体機械。
前記冷却風通路外に前記旋回スクロール側ブラシの摺動面を配置することを特徴とする請求項４に記載のスクロール式流体機械。
前記旋回スクロール側ブラシの摺動面は、ケーシングに取り付けられた前記旋回スクロール側導電ブラシと、前記旋回スクロールに取り付けられた摺動プレートとの摺動面であることを特徴とする請求項１に記載のスクロール式流体機械。
ケーシングと、
前記ケーシングに取り付けられるフランジと、鏡板に設けられたラップ部を有する固定スクロールと、
鏡板に設けられたラップ部を有し、前記固定スクロールと対向して旋回可能に設けられた旋回スクロールと、
クランク部を介して前記旋回スクロールに連結され、回転駆動を行う駆動軸と、
前記旋回スクロールと前記固定スクロールとの間に配置されるフェイスシール部と、
前記ケーシングの内部に冷却風を供給する冷却ファンと、
前記駆動軸と前記ケーシングとを導通させる駆動軸側導電ブラシとを備え、
前記フェイスシール部に前記冷却ファンによって発生した冷却風が供給される位置を除いた位置に前記駆動軸側ブラシの摺動面を配置することを特徴とするスクロール式流体機械。
前記駆動軸を前記旋回スクロールに対して支持する旋回軸受と、
前記駆動軸を前記ケーシングに対して支持する複数の軸受とを備え、
前記ケーシングと、前記複数の軸受と、前記駆動軸とによって構成される密閉空間内に前記駆動軸側ブラシの摺動面を配置することを特徴とする請求項１１に記載のスクロール式流体機械。
前記駆動軸側ブラシの摺動面は、前記ケーシングにホルダを介して取り付けられた前記駆動軸側ブラシが摺動する前記駆動軸上の面であることを特徴とする請求項１１に記載のスクロール式流体機械。
前記ホルダを前記冷却ファンにより発生した冷却風が供給される位置に配置することを特徴とする請求項１３に記載のスクロール式流体機械。