JP2018119523A - スクロール型圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】作動流体を圧縮する圧縮室を有するスクロール部材と、スクロール部材を収容するハウジングと、圧縮された作動流体を圧縮室から吐出するとともにハウジングの第2駆動側収容部3b1に対して軸線回りに回転する第2駆動側軸部72cと、第2駆動側軸部72cの外周に固定され、第2駆動側収容部3b1の内周面に対して接触してシールするシール部材16とを備えている。第2駆動側収容部3b1は、シール部材16に接触する内周面に、耐摩耗部を備えている。
【選択図】図2
Description
すなわち、本発明にかかるスクロール型圧縮機は、作動流体を圧縮する圧縮室を有する一対のスクロール部材と、前記一対のスクロール部材を収容するハウジングと、圧縮された前記作動流体を前記圧縮室から吐出するとともに前記ハウジングに対して軸線回りに回転する吐出筒と、前記吐出筒の外周に固定され、前記ハウジングの内周面に対して接触してシールするシール部材とを備えていることを特徴とする。
また、ハウジングは例えば外気に曝されるなど、外部に対して放熱しやすい構成とされているため、シール部材とハウジングとの間で摺動摩擦による発熱が発生したとしても、容易に放熱することができる。
耐摩耗部としては、ニッケル−リンめっきやDLC(Diamond like carbon)等の表面硬化処理、吐出筒の外周面に設けられた鉄系の円筒部材等が挙げられる。
遮熱部としては、金属よりも熱伝導率が低い材料が選定され、例えば樹脂が用いられる。
冷却部としては、冷却媒体による強制冷却が好ましく、例えば、内部に冷却水が流れるウォータジャケット等が用いられる。
図1には、両回転スクロール型圧縮機(スクロール型圧縮機)1が示されている。両回転スクロール型圧縮機1は、例えば車両用エンジン等の内燃機関に供給する燃焼用空気(流体)を圧縮する過給機として用いることができる。
モータ収容部3aの外周には、モータ5を冷却するための冷却フィン3cが設けられている。スクロール収容部3bの端部には、圧縮後の空気(作動流体)を吐出するための吐出口3dが形成されている。なお、図1では示さされていないが、ハウジング3には空気(作動流体)を吸入する空気吸入口が設けられている。
ハウジング3のスクロール収容部3bは、スクロール部材70,90の軸線方向における略中央部に位置する分割面Pにて分割されている。ハウジング3には、円周方向の所定位置にて外方に突出するフランジ部(図示せず)が設けられている。このフランジ部に締結手段としてのボルト等を通して固定することによって、分割面Pが締結される。
第1駆動側スクロール部71は、第1駆動側端板71aと第1駆動側壁体71bを備えている。
第1駆動側端板71aは、駆動軸6に接続された第1駆動側軸部7cに接続されており、駆動側回転軸線CL1に対して直交する方向に延在している。第1駆動側軸部7cは、玉軸受とされた第1駆動側軸受11を介してハウジング3に対して回動自在に設けられている。
第2駆動側端板72aには、駆動側回転軸線CL1方向に延在する円筒形の第2駆動側軸部(吐出筒)72cが接続されている。第2駆動側軸部72cは、玉軸受とされた第2駆動側軸受14を介して、ハウジング3に対して回転自在に設けられている。第2駆動側端板72aには、駆動側回転軸線CL1に沿って吐出ポート72dが形成されている。
第1従動側端板91aの一側面には、それぞれ、第1従動側壁体91bが設けられており、第2従動側端板92aの一側面には、第2従動側壁体92bが設けられている。第1従動側端板91aからモータ5側に設置された第1従動側壁体91bは、第1駆動側スクロール部71の第1駆動側壁体71bと噛み合わされ、第2従動側端板92aから吐出口3d側に設置された第2従動側壁体92bは、第2駆動側スクロール部72の第2駆動側壁体72bと噛み合わされる。
モータ5によって駆動軸6が駆動側回転軸線CL1回りに回転させられると、駆動軸6に接続された第1駆動側軸部7cも回転し、これにより駆動側スクロール部材70が駆動側回転軸線CL1回りに回転する。駆動側スクロール部材70が回転すると、駆動力がピンリング機構15を介して各サポート部材33,35から従動側スクロール部材90へと伝達され、従動側スクロール部材90が従動側回転軸線CL2回りに回転する。このとき、ピンリング機構15のピン部材15bが円形穴の内周面に対して接触しつつ移動することによって、両スクロール部材70,90が同じ方向に同一角速度で自転運動を行う。
両スクロール部材70,90が自転旋回運動を行うと、ハウジング3の吸入口から吸い込まれた空気が両スクロール部材70,90の外周側から吸入され、両スクロール部材70,90によって形成された圧縮室に取り込まれる。そして、第1駆動側壁体71bと第1従動側壁体91bとによって形成された圧縮室と、第2駆動側壁体72bと第2従動側壁体92bとによって形成された圧縮室とが別々に圧縮される。それぞれの圧縮室は中心側に移動するにしたがって容積が減少し、これに伴い空気が圧縮される。第1駆動側壁体71bと第1従動側壁体91bとによって圧縮された空気は、従動側端板91a,92aに形成された貫通孔90hを通り、第2駆動側壁体72bと第2従動側壁体92bとによって圧縮された空気と合流し、合流後の空気が吐出ポート72dを通り、ハウジング3の吐出口3dから外部へと吐出される。吐出された圧縮空気は、図示しない内燃機関へと導かれ、燃焼用空気として用いられる。
シール部材16を第2駆動側軸部72cの外周に固定し、第2駆動側収容部3b1の内周面に対して接触してシールするようにした。これにより、圧縮されて高温となった空気によって加熱されて高温となる第2駆動側軸部72cの外周面に対して摺動接触することを回避することができ、シール部材16として耐高温性を有する高価な材料を使用する必要がなく、コストダウンを実現することができる。
また、第2駆動側収容部3b1を備えるハウジング3は例えば外気に曝されるなど、外部に対して放熱しやすい構成とされているため、シール部材16と第2駆動側収容部3b1との間で摺動摩擦による発熱が発生したとしても、容易に放熱することができる。特に、ハウジング3をアルミ合金や鉄等の金属で構成した場合には、熱伝導性が良いのでシール接触部を低温に維持することができる。
[変形例1]
図3に示すように、第2駆動側収容部3b1の内周面に、リップ先端部16a1が接触する領域にわたって、アルミ合金よりも耐摩耗性が高い鉄系の材料で構成された円筒部材(耐摩耗部)3b2を設けることとしても良い。円筒部材3b2は、第2駆動側収容部3b1の先端側(同図において左側)から圧入されて固定されている。
このように円筒部材3b2を設けることで、シール部材16による摩耗を減少させることができ、摩耗によるシール性の低下を抑制することができる。
また、図4に示すように、圧縮空気の吐出側となる第2駆動側収容部3b1の先端側(図4において左側)に遮熱部3b3を設けることとしても良い。遮熱部3b3の材料としては、金属よりも熱伝導率が小さい材料が選定され、例えば樹脂が用いられる。これにより、圧縮により高温とされた空気からの熱伝導を減じることができ、シール接触部の温度を低く保つことができる。
また、図5に示すように、第2駆動側収容部3b1の外周側に冷却部20を設けても良い。冷却部20としては、冷却媒体による強制冷却が好ましく、例えば内部に冷却水が流れるウォータジャケットが用いられる。このように、ハウジング3を構成する第2駆動側収容部3b1を冷却部20によって強制的に冷却することで、さらにシール接触部の温度を低く保つことができる。
3 ハウジング
3a モータ収容部
3b スクロール収容部
3b1 第2駆動側軸部収容部(ハウジング)
3b2 円筒部材(耐摩耗部)
3b3 遮熱部
3c 冷却フィン
3d 吐出口
5 モータ(駆動部)
5a ステータ
5b ロータ
6 駆動軸
7c 第1駆動側軸部
11 第1駆動側軸受
14 第2駆動側軸受
15 ピンリング機構(同期駆動機構)
15b ピン部材
16 シール部材(オイルシール)
16a シールリップ部
16a1 リップ先端部
16a2 ばね
31 ボルト(壁体固定部)
33 第1サポート部材
33a 軸部
35 第2サポート部材
35a 軸部
37 第1サポート部材用軸受
38 第2サポート部材用軸受
70 駆動側スクロール部材
71 第1駆動側スクロール部
71a 第1駆動側端板
71b 第1駆動側壁体
72 第2駆動側スクロール部
72a 第2駆動側端板
72b 第2駆動側壁体
72c 第2駆動側軸部(吐出筒)
72d 吐出ポート
73 フランジ部
90 従動側スクロール部材
90h 貫通孔
91 第1従動側スクロール部
91a 第1従動側端板
91b 第1従動側壁体
92 第2従動側スクロール部
92a 第2従動側端板
92b 第2従動側壁体
CL1 駆動側回転軸線
CL2 従動側回転軸線
P 分割面
Claims (5)
- 作動流体を圧縮する圧縮室を有する一対のスクロール部材と、
前記一対のスクロール部材を収容するハウジングと、
圧縮された前記作動流体を前記圧縮室から吐出するとともに前記ハウジングに対して軸線回りに回転する吐出筒と、
前記吐出筒の外周に固定され、前記ハウジングの内周面に対して接触してシールするシール部材と、
を備えていることを特徴とするスクロール型圧縮機。 - 前記ハウジングは、前記シール部材に接触する前記内周面に、耐摩耗部を備えていることを特徴とする請求項1に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記ハウジングは、前記シール部材よりも前記作動流体の吐出側に、遮熱部を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記ハウジングの外周側には、冷却部が設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
- 駆動部によって回転駆動される駆動軸を備え、
前記一対のスクロール部材として、前記駆動軸に連結されて回転運動を行う駆動側スクロール部材と、前記駆動側スクロール部材から動力が伝達されて回転運動を行う従動側スクロール部材と、を備えた両回転スクロール型圧縮機とされていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
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- 2018-01-25 WO PCT/JP2018/002176 patent/WO2018139501A1/ja active Application Filing
- 2018-01-25 DE DE112018000560.7T patent/DE112018000560T5/de not_active Withdrawn
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DE112018000560T5 (de) | 2020-01-09 |
US20190360486A1 (en) | 2019-11-28 |
WO2018139501A1 (ja) | 2018-08-02 |
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Legal Events
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