JP3645339B2

JP3645339B2 - Scroll type fluid machine

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Publication number: JP3645339B2
Application number: JP32517795A
Authority: JP
Inventors: 宏之三原; 和孝末藤; 裕二駒井; 義雄小林
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-11-20
Filing date: 1995-11-20
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2015-11-20
Also published as: JPH09144673A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば空気圧縮機や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し、特に、空冷式のスクロール式流体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ケーシングと、該ケーシングに固着され、鏡板に渦巻き状のラップ部が立設された固定スクロールと、基端側が前記ケーシングに回転可能に支持され、先端側がケーシング内に位置してクランクとなった駆動軸と、前記ケーシング内に設けられ、鏡板の表面側に前記固定スクロールのラップ部と重なり合う渦巻き状のラップ部が立設され、背面側にボス部が設けられた旋回スクロールと、該旋回スクロールを前記駆動軸のクランクに回転自在に支持するため、該旋回スクロールのボス部に設けられた旋回軸受とから構成してなるスクロール式流体機械は知られている。
【０００３】
そして、この種のスクロール式流体機械を空気圧縮機として用いる場合には、駆動軸を外部から電動モータ等で回転駆動することにより旋回スクロールを旋回させ、旋回スクロールと固定スクロールとの間に形成される複数の圧縮室内で外部から吸込んだ空気を圧縮しつつ、この圧縮空気を吐出口から外部の空気タンク等に向けて吐出させるようになっている。
【０００４】
ここで、従来技術によるスクロール式空気圧縮機では、圧縮運転時に各圧縮室内に圧縮熱が発生し、固定スクロールのラップ部や旋回スクロールのラップ部等に熱膨張や温度不均一による歪み変形が生じたり、この圧縮熱が旋回軸受等に伝導すると共に、該旋回軸受が回転時の摩擦により発熱し、該旋回軸受内のグリース等が漏洩して該旋回軸受が損傷する問題があった。そこで、このような問題を解決するために、次に示すような手段を講じたものが知られている。
【０００５】
まず、第１の従来技術では、特開昭５９−３４４９４号公報に示すように、旋回スクロールと旋回軸受との間に断熱材または断熱空間を設け、圧縮室内に発生した圧縮熱が前記旋回軸受に伝導するのを防止したものが知られている。
【０００６】
また、第２の従来技術では、実開平１−５３４８５号公報に示すように、旋回スクロールに放熱フィンを介してボス部材（カバー部材）を設けると共に、ボス部材（カバー部材）の中心側に対応する位置で放熱フィンの長さを他の部位より短くし、旋回スクロールと旋回軸受との間で熱伝導を遮断する構成としたものが知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した第１の従来技術では、旋回スクロールと旋回軸受との間に断熱材を設けているため、圧縮熱が前記旋回軸受に伝導するのを効果的に防止できる。しかし、第１の従来技術では、旋回軸受を冷却風等の手段で特別に冷却する構成ではないから、旋回軸受が回転時の摩擦により自己発熱して、高温になると、旋回軸受の劣化が早まり、旋回軸受内のグリース等が漏洩して該旋回軸受が早期に摩耗、損傷する場合があるという問題がある。
【０００８】
また、第２の従来技術では、旋回スクロール側に設けた各放熱フィンの長さをボス部材（カバー部材）の中心側と対応する位置で短くする構成であるから、最も高温になり易い旋回スクロールの中央部側で十分な放熱面積を確保できず、旋回スクロールの冷却効率が低下するという問題がある。
【０００９】
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、本発明は旋回スクロール全体の放熱性を高め、冷却風等による冷却効率を向上できると共に、例えば旋回スクロールのボス部とクランクとの間に設ける旋回軸受等をボス部材（カバー部材）と共に冷却でき、耐久性や信頼性を大幅に向上でき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。
【００１０】
【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本発明は、ケーシングと、該ケーシングに回転可能に設けられ先端側がクランクとなった駆動軸と、前記ケーシング内に位置して該駆動軸のクランクに旋回可能に設けられ、固定スクロールとの間に複数の圧縮室を形成する旋回スクロールとからなるスクロール式流体機械に適用される。
【００１１】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記旋回スクロールは、鏡板の表面側に渦巻き状のラップ部が立設された旋回スクロール本体と、該旋回スクロール本体の鏡板の背面側に設けられ中央部側のボス部が前記クランクに回転可能に取付けられるカバー部材と、前記旋回スクロール本体の鏡板背面側から該カバー部材に向けて突設された複数本の放熱フィンとからなり、前記カバー部材の中央部側には前記ボス部と反対側の面に位置して前記放熱フィンから離間する方向に凹陥した凹部を形成し、該カバー部材の中央部側と前記各放熱フィンの突出端との間には該凹部が形成されることによる空間部を設け、前記放熱フィンの突出寸法は前記旋回スクロールの鏡板とカバー部材の外周側との離間寸法に等しく形成する構成としたことにある。
【００１２】
このように構成することにより、凹部を用いてカバー部材の中央部側を放熱フィンから離間させることができるから、カバー部材の中央部側と各放熱フィンの突出端との間に空間部を設けることができる。このため、各放熱フィンとカバー部材の中央部側との間に設けた空間部に冷却風を導入でき、カバー部材の中央部（ボス部）側を効率的に冷却できる。そして、ボス部とクランクとの間に設ける旋回軸受等に、旋回スクロール本体からの圧縮熱が伝わるのを防止でき、旋回軸受等を低い温度状態に保つことができる。
【００１３】
また、請求項２の発明が採用する構成の特徴は、前記カバー部材の中央部側には前記ボス部と反対側の面に位置して前記放熱フィンから離間する方向に凹陥した凹部を形成し、該カバー部材の中央部側と前記各放熱フィンの突出端との間には該凹部が形成されることによる空間部を設け、前記カバー部材の中央部側には前記凹部から旋回スクロール本体側に向けて突出する補助放熱フィンを設ける構成としたことにある。
【００１４】
この結果、前記旋回軸受から発生する摺動（摩擦）熱等をカバー部材のボス部（中央部）側から補助放熱フィンを介して前記空間部へと放熱させることができ、旋回軸受の冷却効率を高めることができる。
【００１５】
さらに、請求項３の発明が採用する構成の特徴は、前記カバー部材の中央部側には前記ボス部と反対側の面に位置して前記放熱フィンから離間する方向に凹陥した凹部を形成し、該カバー部材の中央部側と前記各放熱フィンの突出端との間には該凹部が形成されることによる空間部を設け、前記各放熱フィンは前記凹部に対応する部位を他の部位よりも長い突出寸法をもって形成したことにある。
【００１６】
この結果、各放熱フィンによって旋回スクロール本体の中央部側では各放熱フィンによる放熱面積を拡大でき、圧縮室からの圧縮熱を確実に放熱できると共に、カバー部材の凹部と放熱フィンの先端との間に空間部を確保でき、旋回スクロール全体の中央部側をより効率的に冷却することができる。
【００１７】
さらにまた、請求項４の発明が採用する構成の特徴は、前記旋回スクロールは、鏡板の表面側に渦巻き状のラップ部が立設された旋回スクロール本体と、該旋回スクロール本体の鏡板の背面側に設けられ中央部側のボス部が前記クランクに回転可能に取付けられるカバー部材と、前記旋回スクロール本体の鏡板背面側から該カバー部材に向けて突設された複数本の放熱フィンとからなり、前記カバー部材の少なくとも中央部側には前記各放熱フィンの突出端との間に空間部を形成すると共に、該カバー部材のボス部と反対側の面には前記旋回スクロール本体側に向けて突出する補助放熱フィンを設ける構成としたことにある。
【００１８】
このように構成することにより、旋回スクロール本体側から圧縮熱を各放熱フィンを介して放熱でき、この熱がカバー部材の中央部（ボス部）側に伝わるのを確実に抑えることができると共に、カバー部材のボス部とクランクとの間に設ける旋回軸受等から摺動（摩擦）熱が発生しても、この熱をカバー部材の中央部側から補助放熱フィンを介して空間部側に放熱でき、旋回軸受の冷却効率を高めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。
【００２０】
ここで、図１ないし図３は本発明のスクロール式流体機械をスクロール式空気圧縮機に適用した場合の第１の実施例を示している。
【００２１】
図１において、１は段付筒状に形成されたスクロール式空気圧縮機のケーシングを示し、該ケーシング１は、大径の筒部１Ａと、該筒部１Ａの一端側には後述の固定スクロール４を固着する環状のフランジ部１Ｂと、筒部１Ａの他端側から径方向内向きに延設された環状部１Ｃと、該環状部１Ｃの内周側から筒部１Ａとは反対側に向けて突出するように軸方向に延設された軸受筒部１Ｄとからなり、環状部１Ｃの外周側部位には、後述の各補助クランク２５を取付けるため、例えば３個の取付部１Ｅ，１Ｅ，…（１個のみ図示）が周方向に所定間隔をもって形成されている。また、図２に示すように、筒部１Ａには冷却風ダクト３１から冷却風を供給する冷却風供給口１Ｆと、冷却風を外部に流通させる通気口としての冷却風排気口１Ｇ，１Ｈを設けている。
【００２２】
２はケーシング１の軸受筒部１Ｄ内に軸受３，３を介して回転可能に設けられた駆動軸を示し、該駆動軸２はその先端側がケーシング１の筒部１Ａ内へと伸長するクランク２Ａとなり、該クランク２Ａの軸線は駆動軸２の軸線に対して所定寸法だけ偏心している。また、該駆動軸２は軸受筒部１Ｄの一端側から後述のファンケーシング２９内へと突出し、その突出端側にはプーリ（図示せず）が設けられ、駆動軸２は該プーリにベルトを介して電動モータ（いずれも図示せず）によって回転駆動されるようになっている。
【００２３】
４はケーシング１のフランジ部１Ｂに固着された固定スクロールを示し、該固定スクロール４は、その中心が駆動軸２の軸線と一致するように配設された円板状の鏡板５と、該鏡板５の表面（歯底）から軸方向に立設され、中心側が図３に示す如く巻始め端となり、外周側が巻終り端となった渦巻き状のラップ部６と、該ラップ部６を外周側から取囲むように鏡板５の径方向外側に一体形成され、ケーシング１のフランジ部１Ｂにボルト（図示せず）等を介して取付けられた外縁部７とから大略構成され、鏡板５の背面（ラップ部６とは反対側の面）側には多数の放熱フィン８，８，…が形成されている。
【００２４】
ここで、各放熱フィン８は鏡板５の背面側に沿って互いに平行に延び、その先端側はダクトカバー９で覆われると共に、該ダクトカバー９と放熱フィン８との間には鏡板５の背面側に位置して冷却風通路８Ａ，８Ａ，…が形成されている。そして、各放熱フィン８は後述の遠心ファン３０によって発生した冷却風が各冷却風通路８Ａ内を直線状に流通することにより、鏡板５の背面側から後述の圧縮熱等を放熱させ、固定スクロール４を全体的に冷却する構成となっている。
【００２５】
１０は固定スクロール４と対向するようにケーシング１の筒部１Ａ内に旋回可能に配設された旋回スクロールを示し、該旋回スクロール１０は旋回スクロール本体１１と、カバー部材となるカバープレート１２とから構成され、旋回スクロール本体１１は、固定スクロール４とほぼ同様に鏡板１３、渦巻き状のラップ部１４等によって構成されている。
【００２６】
ここで、前記カバープレート１２は図３に示すように鏡板１３の背面（裏面）側にボルト１５，１５，…（図２参照）を介して固着され、その中央部には後述の旋回軸受２１を保持する有底筒状のボス部１２Ａが一体形成されている。そして、該ボス部１２Ａの底面にあたるカバープレート１２の中央部側には、ボス部１２Ａと反対側の面に位置してその外周側部位に比較して板厚が薄くなるように円形状の凹部１２Ｂが形成され、該凹部１２Ｂはカバープレート１２の中央部側を各放熱フィン１６の突出端から離間させるように凹窪状に凹陥する構成となっている。また、カバープレート１２の外周側部位には、ケーシング１側の各取付部１Ｅとほぼ対向する位置に補助クランク２５用の取付部１２Ｃ，１２Ｃ，…（１個のみ図示）が周方向に所定間隔をもって形成されている。
【００２７】
１６，１６，…は旋回スクロール本体１１の鏡板１３とカバープレート１２との間に設けられた放熱フィンを示し、該各放熱フィン１６は鏡板１３の背面側に直線状の凹溝からなる冷却風通路１６Ａ，１６Ａ，…を形成するように配設され、互いに平行に延びている。ここで、各放熱フィン１６の突出寸法Ｌ１は鏡板１３とカバープレート１２の外周側との離間寸法に等しく形成され、各放熱フィン１６の突出端はカバープレート１２の外周側で当接する一方、中央部側では後述の空間部１７によりカバープレート１２から離間している。そして、各放熱フィン１６は遠心ファン３０からの冷却風が各冷却風通路１６Ａ内を流通することにより、鏡板１３の背面側からの熱を放熱させ、これらを冷却する構成となっている。
【００２８】
１７はカバープレート１２の中央部側と各放熱フィン１６の突出端との間に設けられた隙間となる空間部を示し、該空間部１７はカバープレート１２の凹部１２Ｂに対応して円形状に形成され、カバープレート１２の中央部側と各放熱フィン１６との間に断熱空間を確保するものである。
【００２９】
１８，１８，…はボス部１２Ａの外周側に複数形成された冷却フィンを示し、該各冷却フィン１８は、図２に示すようにボス部１２Ａの径方向に突出しかつ軸方向に平板状（薄板状）に延び、全体として放射状をなすように、ボス部１２Ａの外周側に一体形成されている。そして、該各冷却フィン１８はボス部１２Ａの放熱性を高め、該ボス部１２Ａ内の旋回軸受２１を冷却するものである。
【００３０】
１９，１９，…はカバープレート１２の各取付部１２Ｃに複数形成された他の冷却フィンを示し、該各冷却フィン１９は、前記ボス部１２Ａに形成された各冷却フィン１８とほぼ同様に、取付部１２Ｃの径方向に突出しかつ軸方向に平板状（薄板状）に延び、全体として放射状をなすように、取付部１２Ｃの外周側に一体形成されている。そして、該各冷却フィン１９は取付部１２Ｃの放熱性を高め、該取付部１２Ｃ内に設けた後述の軸受２７を冷却するものである。
【００３１】
２０，２０はカバープレート１２の背面に設けられた２枚の冷却風ガイドを示し、該各冷却風ガイド２０は図２中に示す如く円弧状に湾曲して形成され、ケーシング１の筒部１Ａ内を流れる冷却風を、冷却風排気口１Ｇ側に向けてスムーズに排気させる構造となっている。
【００３２】
２１はカバープレート１２のボス部１２Ａ内に挿着された旋回軸受を示し、該旋回軸受２１の内周側には駆動軸２のクランク２Ａが挿着され、駆動軸２のクランク２Ａに対して旋回スクロール１０を回転可能に支持する構成となっている。また、旋回軸受２１内にはクランク２Ａを円滑に回転させるためのグリース等の潤滑剤が封入されている。
【００３３】
２２，２２，…は固定スクロール４のラップ部６と旋回スクロール１０のラップ部１４との間に画成される複数の圧縮室で、該各圧縮室２２は略三ケ月形状をなし、旋回スクロール１０が旋回するときにラップ部６，１４間で連続的に縮小することによって、後述の吸込ポート２３から吸込んだ空気を漸次圧縮しつつ、後述の吐出ポート２４から吐出させる。なお、旋回スクロール１０のラップ部１４は、固定スクロール４のラップ部６と所定角度（例えば１８０度）だけずらして重なり合うように配設されている。
【００３４】
２３，２４は固定スクロール４に形成された吸込ポート，吐出ポートをそれぞれ示し、該吸込ポート２３は最外周側の圧縮室２２と連通するように固定スクロール４の外周側に穿設され、吐出ポート２４は最内周（中心）側の圧縮室２２に連通するように固定スクロール４の鏡板５中心側に穿設されている。そして、該吐出ポート２４は外部の空気タンクに空気配管（いずれも図示せず）等を介して接続され、当該スクロール式空気圧縮機の運転時には、旋回スクロール１０の旋回動作に応じて吸込ポート２３から吸込んだ空気を各圧縮室２２内で順次圧縮しつつ、最後に中心側の圧縮室２２から吐出ポート２４を介して外部に圧縮空気を吐出させる。
【００３５】
２５，２５，…はケーシング１の環状部１Ｃと旋回スクロール１０のカバープレート１２との間で周方向に所定間隔をもって配設された自転防止機構としての補助クランク（１個のみ図示）で、該各補助クランク２５は、その一端側がケーシング１の各取付部１Ｅ内に軸受２６を介して回転自在に支持され、他端側がカバープレート１２の各取付部１２Ｃに軸受２７を介して回転自在に支持されている。そして、各補助クランク２５は駆動軸２のクランク２Ａと同様に所定寸法だけ偏心して形成され、旋回スクロール１０の旋回動作時に該旋回スクロール１０の自転を防止する構成となっている。
【００３６】
２８はケーシング１の環状部１Ｃとカバープレート１２のボス部１２Ａとの間に位置して駆動軸２に固着されたバランスウェイトを示し、該バランスウェイト２８は旋回スクロール１０の旋回動作に対して駆動軸２全体の回転バランスをとるものである。
【００３７】
２９はケーシング１の軸受筒部１Ｄ一端側に取付けられたファンケーシングを示し、該ファンケーシング２９は有底円筒状に形成され、その内周側は冷却風の取入口２９Ａとなって外部に開口している。また、ファンケーシング２９の外周側には冷却風送風口（図示せず）が形成され、該冷却風送風口を介して後述の冷却風ダクト３１と連通している。
【００３８】
３０はファンケーシング２９内に位置して、駆動軸２の突出端側に固着された遠心ファンを示し、該遠心ファン３０は駆動軸２と共に回転することにより、ファンケーシング２９内に外気を取込むようにして冷却風を発生させ、この冷却風を後述の冷却風ダクト３１内へと強制的に流通させるものである。
【００３９】
３１はケーシング１の外側を固定スクロール４側に向けて延びる冷却風ダクトを示し、該冷却風ダクト３１は、その一端側がファンケーシング２９の冷却風送風口（図示せず）に接続され、他端側がケーシング１の冷却風供給口１Ｆと、ダクトカバー９の冷却風供給口（図示せず）とに接続されている。そして、冷却風ダクト３１は遠心ファン３０によって発生した冷却風をケーシング１の筒部１Ａ内と、固定スクロール４側の各冷却風通路８Ａ内とに導く構成となっている。
【００４０】
これにより、遠心ファン３０で発生された冷却風は、固定スクロール４側やケーシング１内に供給され、各冷却風通路８Ａ，１６Ａ内を流通すると共に、固定スクロール４、旋回スクロール本体１１、旋回軸受２１等の熱を奪って冷却風排気口１Ｇ，１Ｈ等から外部に排気される。
【００４１】
本実施例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。
【００４２】
まず、電動モータにより駆動軸２を回転駆動すると、この駆動軸２の回転は、クランク２Ａから旋回軸受２１を介して旋回スクロール１０に伝えられ、該旋回スクロール１０は、各補助クランク２５によって自転運動を防止しつつ、前記駆動軸２の軸線を中心として旋回運動する。そして、この旋回運動によって各ラップ部６，１４間に画成される圧縮室２２，２２，…は連続的に縮小し、これにより、当該スクロール式空気圧縮機は、吸込ポート２３から吸込んだ空気を該各圧縮室２２で順次圧縮しつつ、この圧縮空気を吐出ポート２４から外部の空気タンク（図示せず）等に吐出するようになっている。
【００４３】
さらに、遠心ファン３０によりファンケーシング２９から冷却風ダクト３１に供給された冷却風は、該冷却風ダクト３１を通じて固定スクロール４側の冷却風通路８Ａとケーシング１の筒部１Ａ内に流入し、固定スクロール４および旋回スクロール１０等を冷却する。
【００４４】
そして、矢示Ａの如く冷却風供給口１Ｆを介してケーシング１の筒部１Ａ内へ流入した冷却風は、各放熱フィン１６間の冷却風通路１６Ａを流通すると共に、カバープレート１２の背面に設けた各冷却風ガイド２０によって冷却風排気口１Ｇに向けてスムーズに流れ、矢示Ｂ，Ｃの如く冷却風排気口１Ｇ，１Ｈから外部に流出する。これにより、冷却風が筒部１Ａ内に停滞するのを防止できると共に、冷却効率をさらに向上することができる。
【００４５】
而して、本実施例によれば、旋回スクロール本体１１の背面側に設けられたカバープレート１２には、その中央部側にボス部１２Ａと対向するように凹部１２Ｂを形成し、該凹部１２Ｂにより各放熱フィン１６の突出端側との間に空間部１７を設けたから、圧縮室２２からの圧縮熱が放熱フィン１６を伝わって旋回軸受２１に熱伝導するのを確実に防止することができ、旋回軸受２１の温度上昇を防ぐことができる。
【００４６】
一方、ボス部１２Ａの外周側には冷却フィン１８，１８，…を設けているから、ボス部１２Ａの放熱面積（表面積）を大きく拡大でき、図２中の矢示Ａ方向等に流れる冷却風と接する部分を増大できる。このため、ボス部１２Ａの放熱性を大幅に向上できると共に、ボス部１２Ａ内に設けた旋回軸受２１を冷却風により効率良く冷却することができる。
【００４７】
ここで、旋回スクロール１０の旋回運動によって、ボス部１２Ａは冷却風中を高速で旋回運動するから、ボス部１２Ａに設けられた各冷却フィン１８によって冷却風が攪拌され、各冷却フィン１８の旋回運動によっても冷却風を発生させるようになる。これにより、ボス部１２Ａの放熱性がより一層向上し、ボス部１２Ａ内に設けられた旋回軸受２１を一層効率よく冷却することができる。従って、旋回軸受２１とクランク２Ａとの間で発生する摩擦（摺動）熱によってボス部１２Ａや旋回軸受２１が高温になるのを確実に防止することができる。
【００４８】
また、カバープレート１２の背面側に設けた各取付部１２Ｃにも冷却フィン１９，１９，…を形成したから、前記ボス部１２Ａの冷却フィン１８，１８，…と同様の作用効果が得られ、各取付部１２Ｃ内で補助クランク２５を回転自在に支持する軸受２７が補助クランク２５の回転運動によって発生する摩擦（摺動）熱によって高温になるのを防止できる。
【００４９】
従って、本実施例によれば、ケーシング１の筒部１Ａ内に冷却風を導入し、カバープレート１２のボス部１２Ａ側や各放熱フィン１６間の冷却風通路１６Ａ内に冷却風を流通させることにより、旋回スクロール１０全体を効果的に冷却でき、旋回スクロール本体１１やカバープレート１２のボス部１２Ａ等を低い温度状態に保つことができる。
【００５０】
また、カバープレート１２の中央部側においても放熱フィン１６の突出寸法は外周側と等しいから、十分な放熱面積が確保でき、最も高温となり易い鏡板１３の中央部側を確実に冷却できると共に、空間部１７により圧縮室２２からの圧縮熱がカバープレート１２のボス部１２Ａに熱伝導するのを阻止でき、ボス部１２Ａや旋回軸受２１等の温度上昇を確実に防止することができる。
【００５１】
さらに、各冷却フィン１８によってボス部１２Ａを冷却でき、低い温度状態に保持できるから、ボス部１２Ａに設けた旋回軸受２１内のグリース寿命を延ばすことができ、当該圧縮機全体の耐久性や寿命を向上できると共に、信頼性を高めることができる等の効果を奏する。
【００５２】
次に、図４は本発明の第２の実施例を示し、本実施例では前記第１の実施例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。しかし、本実施例の特徴は、カバープレート１２の薄肉となった凹部１２Ｂ内に位置してカバープレート１２に補助放熱フィン４１，４１，…を一体形成し、該各補助放熱フィン４１を旋回スクロール本体１１の鏡板１３側に向けて突出させる構成としたことにある。
【００５３】
ここで、各補助放熱フィン４１はカバープレート１２の凹部１２Ｂ（中央部）側に位置し、旋回スクロール本体１１側の各放熱フィン１６と接触しないように各放熱フィン１６間を平行に延びている。
【００５４】
かくして、このように構成される本実施例でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施例では、ボス部１２Ａ内に設けた旋回軸受２１等から発生する摩擦（摺動）熱を、各補助放熱フィン４１を介して空間部１７側へと放熱することができるから、ボス部１２Ａの冷却効率を高め、ボス部１２Ａの温度上昇を確実に防止できると共に、ボス部１２Ａ内に設けた旋回軸受２１の耐久性や寿命を向上させることができる。
【００５５】
次に、図５は本発明の第３の実施例を示し、本実施例では前記第１の実施例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。しかし、本実施例の特徴は、旋回スクロール本体１１の鏡板１３からカバープレート１２に向けて突設した放熱フィン５１，５１，…のうち、中央部側に位置する例えば３本の放熱フィン５１Ａ，５１Ａ，…は、カバープレート１２の凹部１２Ｂに対応した部位が、他の部位に比較して長い突出寸法をもって形成され、該各放熱フィン５１Ａの突出端側をカバープレート１２の凹部１２Ｂ内へと部分的に進出させる構成としたことにある。
【００５６】
ここで、各放熱フィン５１は前記第１の実施例で述べた各放熱フィン１６と同様に突出寸法Ｌ１をもって形成されているものの、中央部側の各放熱フィン５１Ａは凹部１２Ｂに対応する部位が突出寸法Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）となり、その先端側は凹部１２Ｂとの間に空間部５２を形成している。
【００５７】
かくして、このように構成される本実施例でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施例では、カバープレート１２の凹部１２Ｂに対応する部位で中央部側の各放熱フィン５１Ａの突出寸法Ｌ２を他の部位の突出寸法Ｌ１に比較して大きくしたから、中央部側の各放熱フィン５１Ａによる放熱面積を拡大でき、鏡板１３の中央部側からの放熱量を増大させることができると共に、中央の圧縮室２２からの圧縮熱を各放熱フィン５１Ａ側から放熱でき、高温になり易い鏡板１３の中央部側を効率的に冷却することができる。
【００５８】
また、カバープレート１２の凹部１２Ｂと中央側の各放熱フィン５１Ａとの間に空間部５２を確保できるから、圧縮室２２からの圧縮熱がカバープレート１２に伝わるのを抑制でき、旋回スクロール本体１１の中央部側やカバープレート１２のボス部１２Ａ側等を冷却風により効率的に冷却することができる。
【００５９】
次に、図６は本発明の第４の実施例を示し、本実施例では前記第１の実施例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。しかし、本実施例の特徴は、旋回スクロール６１を旋回スクロール本体６２とカバープレート６３とから構成し、鏡板６４とラップ部６５とからなる旋回スクロール本体６２には、鏡板６４の裏面（背面）側から放熱フィン６６，６６，…を突設すると共に、該各放熱フィン６６の突出端とカバープレート６３との間にはカバープレート６３のほぼ全体に亘って空間部６７を形成し、さらに該カバープレート６３の裏面側には旋回スクロール本体６２側に向けて突出する補助放熱フィン６８を設ける構成としたことにある。
【００６０】
ここで、カバープレート６３は鏡板６４の背面（裏面）側に長尺のボルト６９，６９，…（１個のみ図示）を介して固着され、旋回スクロール本体６２の鏡板６４とカバープレート６３との間の離間寸法Ｌ３はラップ部６５の突出寸法Ｌ１よりも大きく（Ｌ３＞Ｌ１）なっている。また、カバープレート６３の中央部には、各補助放熱フィン６８とは反対側の表面側にボス部６３Ａが一体形成され、該ボス部６３Ａとクランク２Ａとの間には旋回軸受７０が設けられている。
【００６１】
かくして、このように構成される本実施例でも、前記各実施例とほぼ同様に、旋回スクロール本体６２側からの圧縮熱を各放熱フィン６６を介して放熱でき、この熱がカバープレート６３の中央部（ボス部６３Ａ）側に伝わるのを確実に抑えることができる。そして、カバープレート６３のボス部６３Ａとクランク２Ａとの間に設ける旋回軸受７０等から摺動（摩擦）熱が発生しても、この熱をカバープレート６３の中央部側から補助放熱フィン６８を介して空間部６７側に放熱でき、旋回軸受７０の冷却効率を高めることができる。
【００６２】
なお、前記第１，第２の実施例では、カバープレート１２の中央部側に円形の凹部１２Ｂを形成するものとして述べたが、本発明はこれに限るものではなく、カバープレート１２の中央部側を単に薄肉に形成することにより、各放熱フィン１６の突出端との間に空間部１７を形成してもよい。
【００６３】
また、前記各実施例では、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。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１に記載の発明によれば、旋回スクロール本体の鏡板の背面側に設けるカバー部材の中央部側にはクランクに回転可能に取付けられるボス部を設け、前記旋回スクロール本体の鏡板背面側にはカバー部材に向けて複数本の放熱フィンを突設すると共に、カバー部材の中央部側にはボス部と反対側の面に凹部を形成し、該カバー部材の中央部側と各放熱フィンの突出端との間には該凹部による空間部を設け、放熱フィンの突出寸法は旋回スクロールの鏡板とカバー部材の外周側との離間寸法に等しく形成する構成としている。これにより、凹部を用いてカバー部材の中央部側を放熱フィンから離間させることができるから、カバー部材の中央部側と各放熱フィンの突出端との間に空間部を設けることができる。このため、各放熱フィンとカバー部材の中央部側との間に設けた空間部に冷却風を導入でき、カバー部材の中央部（ボス部）側を効率的に冷却できる。また、空間部を用いて圧縮室からの圧縮熱が放熱フィンを通じてカバー部材のボス部に熱伝導するのを防止することができる。この結果、カバー部材のボス部とクランクとの間に設ける旋回軸受等に、旋回スクロール本体からの圧縮熱が伝わるのを防止でき、旋回軸受等を低い温度状態に保つことができる。
【００６５】
従って、圧縮室からの圧縮熱を放熱フィンによって外部に放熱することができるのに加え、空間部を用いて放熱フィンを通じたボス部への熱伝導を防止でき、鏡板の中央部側等を確実に冷却できると共に、ボス部を低温状態に保持できる。このため、ボス部とクランクとの間に設ける旋回軸受のグリース寿命を延ばし、旋回軸受の摩耗等を軽減できると共に、当該スクロール式流体機械の耐久性や寿命を延ばすことができ、信頼性を向上することができる。
【００６６】
また、請求項２に記載した発明によれば、カバー部材の中央部側に、ボス部と反対側の面に設けられた凹部から旋回スクロール本体側に向けて突出する補助放熱フィンを設ける構成としたから、旋回軸受から発生する摺動（摩擦）熱等をカバー部材の中央部側から補助放熱フィンを介して空間部へと放熱させることができ、ボス部や旋回軸受等の冷却効率を高めることができる。
【００６７】
さらに、請求項３に記載した発明によれば、カバー部材の中央部側にはボス部と反対側の面に位置して凹部を形成し、各放熱フィンのうち該凹部に対応する部位を他の部位よりも長い突出寸法をもって形成したから、旋回スクロール本体の中央部側では各放熱フィンによる放熱面積を拡大でき、中心側の圧縮室から発生する高熱の圧縮熱を確実に放熱することができる。また、カバー部材の凹部と放熱フィンの先端との間には空間部を確保でき、旋回スクロール全体の中央部側をより効率的に冷却することができる。
【００６８】
さらにまた、請求項４に記載した発明によれば、カバー部材の少なくとも中央部側には各放熱フィンの突出端との間に空間部を形成すると共に、該カバー部材のボス部と反対側の面には旋回スクロール本体側に向けて突出する補助放熱フィンを設ける構成としたから、旋回スクロール本体側から圧縮熱を各放熱フィンを介して放熱でき、この熱がカバー部材の中央部（ボス部）側に伝わるのを確実に抑えることができる。また、カバー部材のボス部とクランクとの間に設ける旋回軸受等から摺動（摩擦）熱が発生しても、この熱をカバー部材の中央部側から補助放熱フィンを介して空間部側に放熱でき、旋回軸受の冷却効率を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の実施例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中の矢示II−II方向断面図である。
【図３】図１中の旋回スクロール等を拡大して示す要部縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例によるスクロール式空気圧縮機の旋回スクロール等を示す図３と同様の要部縦断面図である。
【図５】本発明の第３の実施例によるスクロール式空気圧縮機の旋回スクロール等を示す図３と同様の要部縦断面図である。
【図６】本発明の第４の実施例によるスクロール式空気圧縮機の固定スクロール等を示す図３と同様の要部縦断面図である。
【符号の説明】
１ケーシング
２駆動軸
２Ａクランク
４固定スクロール
５，１３，６４鏡板
６，１４，６５ラップ部
８，１６，５１，５１Ａ，６６放熱フィン
１０，６１旋回スクロール
１１，６２旋回スクロール本体
１２，６３カバープレート（カバー部材）
１２Ａ，６３Ａボス部
１２Ｂ凹部
１７，５２，６７空間部
２１，７０旋回軸受
２２圧縮室
２３吸込ポート
２４吐出ポート
２５補助クランク
４１，６８補助放熱フィン
Ｌ１，Ｌ２突出寸法
Ｌ３離間寸法[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scroll fluid machine suitable for use in, for example, an air compressor or a vacuum pump, and more particularly to an air-cooled scroll fluid machine.
[0002]
[Prior art]
In general, a casing, a fixed scroll fixed to the casing and having a spiral wrap portion standing on the end plate, a base end side rotatably supported by the casing, and a tip end side positioned in the casing to serve as a crank A rotating scroll provided in the casing, having a spiral wrap portion standing on the front surface side of the end plate and overlapping the wrap portion of the fixed scroll, and having a boss portion on the back side; In order to rotatably support the scroll on the crank of the drive shaft, there is known a scroll type fluid machine constituted by a orbiting bearing provided at a boss portion of the orbiting scroll.
[0003]
When this type of scroll fluid machine is used as an air compressor, the orbiting scroll is revolved by rotating the drive shaft from the outside with an electric motor or the like, and is formed between the orbiting scroll and the fixed scroll. The compressed air is discharged from a discharge port toward an external air tank or the like while compressing air sucked from outside in a plurality of compression chambers.
[0004]
Here, in the scroll type air compressor according to the prior art, compression heat is generated in each compression chamber during the compression operation, and distortion deformation due to thermal expansion and temperature nonuniformity occurs in the wrap portion of the fixed scroll and the wrap portion of the orbiting scroll. In addition, the compression heat is transmitted to the slewing bearing and the like, and the slewing bearing generates heat due to friction during rotation, and grease and the like in the slewing bearing leak to cause damage to the slewing bearing. Therefore, in order to solve such a problem, the following measures are known.
[0005]
First, in the first prior art, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-34494, a heat insulating material or a heat insulating space is provided between the orbiting scroll and the orbiting bearing, and the compression heat generated in the compression chamber is generated by the orbiting bearing. It is known that it has been prevented from conducting.
[0006]
In the second prior art, as shown in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-53485, the orbiting scroll is provided with a boss member (cover member) via a heat radiation fin and corresponds to the center side of the boss member (cover member). There is known a configuration in which the length of the heat dissipating fin is made shorter than the other part at the position where the heat conduction is interrupted between the orbiting scroll and the orbiting bearing.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the first prior art described above, since the heat insulating material is provided between the orbiting scroll and the orbiting bearing, it is possible to effectively prevent the compression heat from being transmitted to the orbiting bearing. However, in the first prior art, the slewing bearing is not specially cooled by means such as cooling air. Therefore, when the slewing bearing is self-heated due to friction during rotation and becomes high temperature, the slewing bearing is rapidly deteriorated. There is a problem that grease or the like in the slewing bearing may leak and the slewing bearing may be worn or damaged at an early stage.
[0008]
In the second prior art, the length of each radiation fin provided on the orbiting scroll side is shortened at a position corresponding to the center side of the boss member (cover member). There is a problem in that a sufficient heat radiation area cannot be secured on the central portion side, and the cooling efficiency of the orbiting scroll is lowered.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and the present invention can improve the heat dissipation of the entire orbiting scroll, improve the cooling efficiency by cooling air, and the like, for example, between the boss portion of the orbiting scroll and the crank. It is an object of the present invention to provide a scroll type fluid machine that can cool a slewing bearing and the like provided on the boss member together with a boss member (cover member) and can greatly improve durability and reliability.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a casing, a drive shaft that is rotatably provided on the casing and has a crank on the tip side thereof, and is provided in the casing so as to be rotatable on the crank of the drive shaft. The present invention is applied to a scroll fluid machine including a orbiting scroll that forms a plurality of compression chambers with a fixed scroll.
[0011]
A feature of the configuration adopted by the invention of claim 1 is that the orbiting scroll has an orbiting scroll main body in which a spiral wrap portion is erected on the surface side of the end plate, and a rear side of the end plate of the orbiting scroll main body. A cover member provided so that a central boss portion is rotatably attached to the crank, and a plurality of radiating fins projecting from the back surface side of the orbiting scroll body toward the cover member. ,Previous Cover material of Central side Has a recess recessed in a direction away from the heat dissipating fin located on the surface opposite to the boss. Formed between the center side of the cover member and the protruding end of each of the radiating fins By forming the recess Space is provided The projecting dimension of the radiating fin is formed to be equal to the distance between the end plate of the orbiting scroll and the outer peripheral side of the cover member. This is because of the configuration.
[0012]
By configuring in this way, Since the center part side of the cover member can be separated from the heat radiating fin using the recess, a space part can be provided between the center part side of the cover member and the protruding end of each heat radiating fin. For this reason, Cooling air can be introduced into the space provided between each radiating fin and the central portion side of the cover member, and the central portion (boss portion) side of the cover member can be efficiently cooled. And it can prevent that the compression heat from a turning scroll main body is transmitted to the turning bearing etc. which are provided between a boss | hub part and a crank, and can keep a turning bearing etc. in a low temperature state.
[0013]
Claim 2 of invention Features of the configuration adopted by Is A concave portion that is located on the surface opposite to the boss portion and is recessed in a direction away from the radiating fin is formed on the central portion side of the cover member, and the central portion side of the cover member and the protrusion of each radiating fin are formed. A space is formed between the ends by forming the recess, On the center side of the cover member Is the recess Auxiliary heat radiating fins projecting from the orbiting scroll body That The
[0014]
As a result, the sliding (friction) heat generated from the slewing bearing can be radiated from the boss part (center part) side of the cover member to the space part via the auxiliary radiating fin, and the cooling efficiency of the slewing bearing Can be increased.
[0015]
Furthermore, claim 3 of invention Features of the configuration adopted by Is the center side of the cover member On the opposite side of the boss surface Recessed in the direction away from the heat dissipating fin Forming a recess, A space portion is formed by forming the concave portion between the center portion side of the cover member and the protruding end of each radiating fin, Each radiating fin is Said The part corresponding to the concave part is formed with a longer projecting dimension than other parts. That The
[0016]
As a result, the heat radiation area by each heat radiation fin can be expanded on the central part side of the orbiting scroll body by each heat radiation fin, the heat of compression from the compression chamber can be reliably radiated, and the gap between the recess of the cover member and the tip of the heat radiation fin Thus, the space portion can be secured, and the central portion side of the entire orbiting scroll can be cooled more efficiently.
[0017]
Furthermore, claim 4 of invention Features of the configuration adopted by The orbiting scroll has an orbiting scroll main body in which a spiral wrap portion is erected on the surface side of the end plate, and a boss portion on the back side of the end plate of the orbiting scroll main body rotates to the crank. A cover member that can be attached, and a plurality of heat radiating fins projecting from the rear surface side of the orbiting scroll body toward the cover member, at least on the center side of the cover member Before A space is formed between the projecting ends of the radiating fins and the cover member On the opposite side of the boss The auxiliary radiating fin that protrudes toward the orbiting scroll body is provided.
[0018]
By configuring in this way, it is possible to radiate the compression heat from the orbiting scroll main body side through each radiation fin, and it is possible to reliably suppress this heat from being transmitted to the center part (boss part) side of the cover member, Even if sliding (friction) heat is generated from a slewing bearing or the like provided between the boss part of the cover member and the crank, this heat can be radiated from the center part side of the cover member to the space part side via the auxiliary radiating fins. The cooling efficiency of the slewing bearing can be increased.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0020]
Here, FIGS. 1 to 3 show a first embodiment in which the scroll fluid machine of the present invention is applied to a scroll air compressor.
[0021]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a casing of a scroll type air compressor formed in a stepped cylindrical shape. The casing 1 has a large-diameter cylindrical portion 1A and a fixed scroll described later on one end side of the cylindrical portion 1A. 4, an annular flange portion 1 B, an annular portion 1 C extending radially inward from the other end side of the tubular portion 1 A, and an inner peripheral side of the annular portion 1 C on the opposite side to the tubular portion 1 A. For example, three attachment portions 1E and 1E are provided to attach auxiliary cranks 25 to be described later to the outer peripheral portion of the annular portion 1C. ,... (Only one is shown) are formed at predetermined intervals in the circumferential direction. As shown in FIG. 2, the cylindrical portion 1A has a cooling air supply port 1F for supplying cooling air from the cooling air duct 31 and cooling air exhaust ports 1G and 1H as vent holes for circulating the cooling air to the outside. Provided.
[0022]
Reference numeral 2 denotes a drive shaft that is rotatably provided in the bearing tube portion 1D of the casing 1 via bearings 3 and 3, and the drive shaft 2 has a crank 2A whose tip end extends into the tube portion 1A of the casing 1. Thus, the axis of the crank 2A is eccentric by a predetermined dimension with respect to the axis of the drive shaft 2. The drive shaft 2 protrudes from one end side of the bearing tube portion 1D into a fan casing 29 described later, and a pulley (not shown) is provided on the protruded end side. The drive shaft 2 has a belt attached to the pulley. Via an electric motor (both not shown).
[0023]
Reference numeral 4 denotes a fixed scroll fixed to the flange portion 1B of the casing 1. The fixed scroll 4 includes a disc-shaped end plate 5 whose center coincides with the axis of the drive shaft 2, and the end plate 5, a spiral wrap portion 6 which is erected in the axial direction from the surface (tooth bottom), the center side is the winding start end as shown in FIG. 3, and the outer peripheral side is the winding end end, and the wrap portion 6 is Is substantially formed from an outer edge portion 7 which is integrally formed on the outer side in the radial direction of the end plate 5 so as to be surrounded by a flange, and is attached to the flange portion 1B of the casing 1 via a bolt (not shown) or the like. .. Are formed on the side opposite to the wrap portion 6.
[0024]
Here, the radiating fins 8 extend in parallel with each other along the back side of the end plate 5, and the front ends thereof are covered with a duct cover 9, and the back side of the end plate 5 is interposed between the duct cover 9 and the radiating fins 8. Cooling air passages 8A, 8A,... Are formed on the side. Each radiating fin 8 radiates cooling heat, which will be described later, from the back side of the end plate 5 by causing cooling air generated by a centrifugal fan 30 described later to flow linearly in each cooling air passage 8A, thereby fixing the fixed scroll. 4 is entirely cooled.
[0025]
Denoted at 10 is a turning scroll disposed in the cylindrical portion 1A of the casing 1 so as to be opposed to the fixed scroll 4. The turning scroll 10 includes a turning scroll main body 11 and a cover plate 12 serving as a cover member. The orbiting scroll main body 11 is configured by an end plate 13, a spiral wrap portion 14, and the like, almost the same as the fixed scroll 4.
[0026]
Here, as shown in FIG. 3, the cover plate 12 is fixed to the back surface (back surface) side of the end plate 13 via bolts 15, 15,... A bottomed cylindrical boss portion 12A is integrally formed. And in the center part side of cover plate 12 which hits the bottom of this boss part 12A, Located on the opposite side of the boss 12A A circular recess 12 B is formed so that the plate thickness is thinner than that of the outer peripheral side portion, and the recess 12 B separates the center side of the cover plate 12 from the protruding end of each radiating fin 16. Recessed into a concave shape It has a configuration. In addition, at the outer peripheral side portion of the cover plate 12, mounting portions 12C, 12C,... (Only one is shown) for the auxiliary crank 25 are provided at predetermined intervals in the circumferential direction at positions almost opposite to the mounting portions 1E on the casing 1 side. It is formed with.
[0027]
16, 16,... Indicate heat radiating fins provided between the end plate 13 and the cover plate 12 of the orbiting scroll main body 11, and each radiating fin 16 is a cooling air composed of a linear groove on the back side of the end plate 13. It arrange | positions so that channel | path 16A, 16A, ... may be formed, and is mutually extended in parallel. Here, the projecting dimension L1 of each radiating fin 16 is formed to be equal to the separation dimension between the end plate 13 and the outer peripheral side of the cover plate 12, and the projecting end of each radiating fin 16 abuts on the outer peripheral side of the cover plate 12, while the center On the part side, it is separated from the cover plate 12 by a space 17 described later. Each radiating fin 16 has a configuration in which the cooling air from the centrifugal fan 30 circulates in each cooling air passage 16A to dissipate heat from the back side of the end plate 13 and cool them.
[0028]
Reference numeral 17 denotes a space portion serving as a gap provided between the center side of the cover plate 12 and the protruding end of each radiating fin 16, and the space portion 17 has a circular shape corresponding to the recess 12 B of the cover plate 12. It is formed and a heat insulation space is secured between the central portion side of the cover plate 12 and each radiation fin 16.
[0029]
, 18 indicate a plurality of cooling fins formed on the outer peripheral side of the boss portion 12A. Each cooling fin 18 projects in the radial direction of the boss portion 12A and has a flat plate shape in the axial direction as shown in FIG. It is integrally formed on the outer peripheral side of the boss portion 12A so as to extend radially and form a radial shape as a whole. The cooling fins 18 enhance the heat dissipation of the boss portion 12A and cool the swivel bearing 21 in the boss portion 12A.
[0030]
19, 19,... Indicate other cooling fins formed in plural on each attachment portion 12 C of the cover plate 12, and each cooling fin 19 is substantially the same as each cooling fin 18 formed on the boss portion 12 A. The mounting portion 12C protrudes in the radial direction and extends in a flat plate shape (thin plate shape) in the axial direction, and is integrally formed on the outer peripheral side of the mounting portion 12C so as to form a radial shape as a whole. Each of the cooling fins 19 enhances the heat dissipation of the attachment portion 12C and cools a bearing 27 described later provided in the attachment portion 12C.
[0031]
Reference numerals 20 and 20 denote two cooling air guides provided on the back surface of the cover plate 12. Each of the cooling air guides 20 is formed in an arcuate shape as shown in FIG. The cooling air flowing inside is smoothly exhausted toward the cooling air exhaust port 1G.
[0032]
Reference numeral 21 denotes a slewing bearing inserted into the boss portion 12A of the cover plate 12. A crank 2A of the drive shaft 2 is inserted into the inner peripheral side of the slewing bearing 21, and the crank 2A of the drive shaft 2 is attached to the slewing bearing 21. The orbiting scroll 10 is configured to be rotatably supported. In addition, a lubricant such as grease for smoothly rotating the crank 2A is enclosed in the slewing bearing 21.
[0033]
.. Are a plurality of compression chambers defined between the wrap portion 6 of the fixed scroll 4 and the wrap portion 14 of the orbiting scroll 10. Each compression chamber 22 has a substantially three-month shape, and the orbiting scroll 10. Is continuously reduced between the wrap portions 6 and 14 when turning, so that air sucked from a suction port 23 described later is gradually compressed and discharged from a discharge port 24 described later. Note that the wrap portion 14 of the orbiting scroll 10 is disposed so as to overlap with the wrap portion 6 of the fixed scroll 4 while being shifted by a predetermined angle (for example, 180 degrees).
[0034]
Reference numerals 23 and 24 respectively denote a suction port and a discharge port formed in the fixed scroll 4, and the suction port 23 is formed on the outer peripheral side of the fixed scroll 4 so as to communicate with the outermost peripheral compression chamber 22. 24 is drilled in the center side of the end plate 5 of the fixed scroll 4 so as to communicate with the innermost (center) side compression chamber 22. The discharge port 24 is connected to an external air tank via an air pipe (both not shown) or the like. When the scroll air compressor is in operation, the suction port 23 corresponds to the turning operation of the orbiting scroll 10. The compressed air is finally discharged from the central compression chamber 22 through the discharge port 24 while sequentially compressing the air sucked from the respective compression chambers 22.
[0035]
25, 25,... Are auxiliary cranks (only one is shown) as a rotation preventing mechanism disposed at a predetermined interval in the circumferential direction between the annular portion 1C of the casing 1 and the cover plate 12 of the orbiting scroll 10. Each auxiliary crank 25 has one end side rotatably supported in each mounting portion 1E of the casing 1 via a bearing 26 and the other end side supported rotatably on each mounting portion 12C of the cover plate 12 via a bearing 27. Has been. Each auxiliary crank 25 is formed eccentrically by a predetermined dimension similarly to the crank 2A of the drive shaft 2, and is configured to prevent the orbiting scroll 10 from rotating during the orbiting operation of the orbiting scroll 10.
[0036]
Reference numeral 28 denotes a balance weight that is positioned between the annular portion 1C of the casing 1 and the boss portion 12A of the cover plate 12 and is fixed to the drive shaft 2. The balance weight 28 is driven with respect to the orbiting operation of the orbiting scroll 10. The rotation balance of the whole axis | shaft 2 is taken.
[0037]
Reference numeral 29 denotes a fan casing attached to one end side of the bearing tube portion 1D of the casing 1. The fan casing 29 is formed in a bottomed cylindrical shape, and an inner peripheral side thereof serves as an inlet 29A for cooling air and opens to the outside. doing. Further, a cooling air blowing port (not shown) is formed on the outer peripheral side of the fan casing 29, and communicates with a cooling air duct 31 described later via the cooling air blowing port.
[0038]
Reference numeral 30 denotes a centrifugal fan located in the fan casing 29 and fixed to the protruding end side of the drive shaft 2. The centrifugal fan 30 rotates together with the drive shaft 2 to take outside air into the fan casing 29. In this way, cooling air is generated and this cooling air is forced to flow into a cooling air duct 31 described later.
[0039]
Reference numeral 31 denotes a cooling air duct extending outside the casing 1 toward the fixed scroll 4, the cooling air duct 31 having one end connected to a cooling air blowing port (not shown) of the fan casing 29 and the other end. The side is connected to the cooling air supply port 1 F of the casing 1 and the cooling air supply port (not shown) of the duct cover 9. The cooling air duct 31 is configured to guide the cooling air generated by the centrifugal fan 30 to the inside of the cylindrical portion 1A of the casing 1 and the inside of each cooling air passage 8A on the fixed scroll 4 side.
[0040]
As a result, the cooling air generated by the centrifugal fan 30 is supplied to the fixed scroll 4 side and the casing 1 and circulates in the cooling air passages 8A and 16A. The heat of 21 etc. is taken and exhausted to the outside through the cooling air exhaust ports 1G, 1H, etc.
[0041]
The scroll type air compressor according to the present embodiment has the above-described configuration, and the operation thereof will be described next.
[0042]
First, when the drive shaft 2 is rotationally driven by the electric motor, the rotation of the drive shaft 2 is transmitted from the crank 2A to the orbiting scroll 10 via the orbiting bearing 21, and the orbiting scroll 10 is rotated by each auxiliary crank 25. Rotating motion about the axis of the drive shaft 2 while preventing the above. Then, the compression chambers 22, 22,... Defined between the respective wrap portions 6, 14 are continuously reduced by this turning motion, whereby the scroll type air compressor takes in the air sucked from the suction port 23. This compressed air is discharged from the discharge port 24 to an external air tank (not shown) or the like while being sequentially compressed in the respective compression chambers 22.
[0043]
Further, the cooling air supplied from the fan casing 29 to the cooling air duct 31 by the centrifugal fan 30 flows into the cooling air passage 8A on the fixed scroll 4 side and the cylindrical portion 1A of the casing 1 through the cooling air duct 31 and is fixed. The scroll 4 and the orbiting scroll 10 are cooled.
[0044]
The cooling air flowing into the cylindrical portion 1A of the casing 1 through the cooling air supply port 1F as indicated by the arrow A flows through the cooling air passages 16A between the radiating fins 16 and on the back surface of the cover plate 12. Each of the provided cooling air guides 20 smoothly flows toward the cooling air exhaust port 1G and flows out from the cooling air exhaust ports 1G and 1H as indicated by arrows B and C. As a result, the cooling air can be prevented from stagnating in the cylindrical portion 1A, and the cooling efficiency can be further improved.
[0045]
Thus, according to the present embodiment, the cover plate 12 provided on the back side of the orbiting scroll body 11 is formed with the recess 12B on the center side so as to face the boss 12A, and the recess 12B. Thus, since the space 17 is provided between the projecting end sides of the radiating fins 16, it is possible to reliably prevent the compression heat from the compression chamber 22 from being transmitted through the radiating fins 16 to the slewing bearing 21. The temperature rise of the slewing bearing 21 can be prevented.
[0046]
On the other hand, since the cooling fins 18, 18,... Are provided on the outer peripheral side of the boss portion 12A, the heat radiation area (surface area) of the boss portion 12A can be greatly enlarged, and the cooling air flowing in the direction indicated by the arrow A in FIG. The portion that touches can be increased. For this reason, the heat dissipation of the boss portion 12A can be greatly improved, and the swivel bearing 21 provided in the boss portion 12A can be efficiently cooled by the cooling air.
[0047]
Here, since the boss part 12A orbits in the cooling air at a high speed by the orbiting movement of the orbiting scroll 10, the cooling air is stirred by each cooling fin 18 provided in the boss part 12A, and the orbiting of each cooling fin 18 is performed. Cooling air is also generated by movement. Thereby, the heat dissipation of 12 A of boss | hub parts improves further, and the turning bearing 21 provided in 12 A of boss | hub parts can be cooled more efficiently. Therefore, it is possible to reliably prevent the boss portion 12A and the slewing bearing 21 from becoming hot due to friction (sliding) heat generated between the slewing bearing 21 and the crank 2A.
[0048]
Further, since the cooling fins 19, 19,... Are also formed on the respective attachment portions 12C provided on the back side of the cover plate 12, the same operational effects as the cooling fins 18, 18,. It is possible to prevent the bearing 27 that rotatably supports the auxiliary crank 25 in each mounting portion 12 C from becoming high temperature due to friction (sliding) heat generated by the rotational movement of the auxiliary crank 25.
[0049]
Therefore, according to the present embodiment, the cooling air is introduced into the cylindrical portion 1A of the casing 1, and the cooling air is circulated through the boss portion 12A side of the cover plate 12 and the cooling air passage 16A between the radiating fins 16. Thus, the entire orbiting scroll 10 can be effectively cooled, and the orbiting scroll main body 11 and the boss portion 12A of the cover plate 12 can be kept at a low temperature state.
[0050]
Further, since the projecting dimension of the radiating fins 16 is also equal to the outer peripheral side on the center side of the cover plate 12, a sufficient heat radiating area can be secured, the center side of the end plate 13 that is likely to be at the highest temperature can be reliably cooled, and the space The portion 17 can prevent the heat of compression from the compression chamber 22 from conducting heat to the boss portion 12A of the cover plate 12, and can reliably prevent temperature rise of the boss portion 12A, the slewing bearing 21, and the like.
[0051]
Further, since the boss portion 12A can be cooled by each cooling fin 18 and can be kept at a low temperature state, the life of the grease in the slewing bearing 21 provided in the boss portion 12A can be extended, and the durability and life of the compressor as a whole can be increased. As well as improving the reliability, the reliability can be enhanced.
[0052]
Next, FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. However, the feature of this embodiment is that the auxiliary radiating fins 41, 41,... Are integrally formed in the cover plate 12 in the thin recessed portion 12B of the cover plate 12, and the auxiliary radiating fins 41 are orbited and scrolled. The main body 11 is configured to protrude toward the end plate 13 side.
[0053]
Here, each auxiliary radiation fin 41 is located on the recess 12B (center) side of the cover plate 12, and extends in parallel between the radiation fins 16 so as not to contact the radiation fins 16 on the orbiting scroll body 11 side. .
[0054]
Thus, even in the present embodiment configured as described above, substantially the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained. In particular, in the present embodiment, from the slewing bearing 21 provided in the boss portion 12A or the like. The generated friction (sliding) heat can be dissipated to the space 17 side via each auxiliary heat dissipating fin 41, so that the cooling efficiency of the boss 12A is increased and the temperature rise of the boss 12A is surely prevented. In addition, the durability and life of the slewing bearing 21 provided in the boss portion 12A can be improved.
[0055]
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. However, the feature of the present embodiment is that, for example, three radiating fins 51 A located on the center side among the radiating fins 51, 51,... Projecting from the end plate 13 of the orbiting scroll body 11 toward the cover plate 12. 51A,... Are formed so that the portion corresponding to the concave portion 12B of the cover plate 12 has a longer protruding dimension than the other portions, and the protruding end side of each radiating fin 51A extends into the concave portion 12B of the cover plate 12. It is in the structure which makes it advance partially.
[0056]
Here, each radiating fin 51 is formed with a protruding dimension L1 like each radiating fin 16 described in the first embodiment, but each radiating fin 51A on the center side has a portion corresponding to the recess 12B. The projecting dimension L2 (L2> L1) is established, and a space 52 is formed between the front end side and the recess 12B.
[0057]
Thus, even in the present embodiment configured as described above, substantially the same function and effect as those of the first embodiment can be obtained. In particular, in the present embodiment, the center of the cover plate 12 corresponding to the concave portion 12B is obtained. Since the projecting dimension L2 of each radiation fin 51A on the part side is made larger than the projecting dimension L1 on other parts, the heat radiation area by each radiation fin 51A on the center part side can be expanded, and from the center part side of the end plate 13 The amount of heat radiation can be increased, and the compression heat from the central compression chamber 22 can be radiated from each radiation fin 51 A side, and the center side of the end plate 13 that tends to become high temperature can be efficiently cooled.
[0058]
Moreover, since the space part 52 can be ensured between the recessed part 12B of the cover plate 12 and each radiation fin 51A of the center side, it can suppress that the compression heat from the compression chamber 22 is transmitted to the cover plate 12, and the turning scroll main body 11 The central portion side of the cover plate 12 and the boss portion 12A side of the cover plate 12 can be efficiently cooled by the cooling air.
[0059]
Next, FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. However, the feature of this embodiment is that the orbiting scroll 61 is composed of the orbiting scroll main body 62 and the cover plate 63, and the orbiting scroll main body 62 composed of the end plate 64 and the wrap portion 65 is provided on the back side (rear) side of the end plate 64. , And a space 67 is formed between the projecting end of each radiating fin 66 and the cover plate 63 over almost the entire cover plate 63, and the cover The auxiliary heat radiating fins 68 projecting toward the orbiting scroll main body 62 are provided on the back side of the plate 63.
[0060]
Here, the cover plate 63 is fixed to the back surface (back surface) side of the end plate 64 via long bolts 69, 69,... (Only one is shown), and the end plate 64 of the orbiting scroll main body 62 and the cover plate 63 are fixed. The spacing dimension L3 is larger than the projecting dimension L1 of the wrap portion 65 (L3> L1). Further, a boss portion 63A is integrally formed at the center portion of the cover plate 63 on the surface side opposite to the auxiliary radiating fins 68, and a swivel bearing 70 is provided between the boss portion 63A and the crank 2A. ing.
[0061]
Thus, also in the present embodiment configured as described above, the compression heat from the orbiting scroll main body 62 side can be dissipated through the heat dissipating fins 66 in substantially the same manner as in each of the above-described embodiments. It is possible to reliably suppress transmission to the portion (boss portion 63A) side. Even if sliding (friction) heat is generated from the slewing bearing 70 or the like provided between the boss portion 63A of the cover plate 63 and the crank 2A, the auxiliary radiating fins 68 are transferred from the center side of the cover plate 63 to the heat. Therefore, heat can be radiated to the space 67 side, and the cooling efficiency of the slewing bearing 70 can be increased.
[0062]
In the first and second embodiments, the circular recess 12B is formed on the center side of the cover plate 12. However, the present invention is not limited to this, and the center portion of the cover plate 12 is not limited thereto. The space portion 17 may be formed between the projecting ends of the radiating fins 16 by simply forming the side thinly.
[0063]
In each of the above-described embodiments, the scroll type air compressor is described as an example of the scroll type fluid machine. However, the present invention is not limited to this and can be widely applied to, for example, a vacuum pump, a refrigerant compressor, and the like.
[0064]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, the center part of the cover member provided on the back side of the end plate of the orbiting scroll body is provided with the boss portion that is rotatably attached to the crank, and the orbiting scroll. A plurality of radiating fins project toward the cover member on the back side of the body's end plate, and the center side of the cover member Has a recess on the opposite side of the boss. Forming and center side of the cover member And each Between the projecting ends of the radiating fins Depending on the recess Space is provided The projecting dimensions of the radiating fins should be equal to the spacing between the end plate of the orbiting scroll and the outer peripheral side of the cover member. With a configuration ing. Thereby, since the center part side of a cover member can be spaced apart from a radiation fin using a recessed part, a space part can be provided between the center part side of a cover member and the protrusion end of each radiation fin. For this reason The cooling air can be introduced into the space provided between each radiating fin and the central portion side of the cover member, and the central portion (boss portion) side of the cover member can be efficiently cooled. Further, it is possible to prevent the compression heat from the compression chamber from being thermally conducted to the boss portion of the cover member through the radiation fin by using the space portion. As a result The compression heat from the orbiting scroll body can be prevented from being transmitted to the orbiting bearing provided between the boss portion of the cover member and the crank, and the orbiting bearing and the like can be kept at a low temperature.
[0065]
Therefore, the compression heat from the compression chamber can be radiated to the outside by the radiation fins. In addition, the space can be used to prevent heat conduction to the boss through the radiating fin. The center side of the end plate can be reliably cooled and the boss can be kept at a low temperature. . For this reason The grease life of the slewing bearing provided between the boss and the crank can be extended, the wear of the slewing bearing can be reduced, and the durability and life of the scroll fluid machine can be extended. For Up To do it can.
[0066]
Further, according to the invention described in claim 2, on the center portion side of the cover member, On the opposite side of the boss surface Recesses provided in Since the auxiliary heat dissipating fin that protrudes toward the orbiting scroll main body side is provided, the cover (sliding (friction) heat generated from the orbiting bearing, etc. is covered. in Central Department side Through auxiliary heat sink fins Sky It is possible to dissipate heat to the intermediate portion, and the cooling efficiency of the boss portion, the slewing bearing and the like can be increased.
[0067]
Furthermore, according to the invention described in claim 3, the central portion of the cover member On the side Is Located on the opposite side of the boss Forming a recess ,each Heat dissipation fin Out of A portion corresponding to the concave portion is formed with a projecting dimension longer than other portions. The From , Turning The heat radiation area by each heat radiation fin can be expanded on the center side of the rotary scroll body, and the high-temperature compression heat generated from the compression chamber on the center side can be reliably radiated. To do it can . Also A space can be secured between the concave portion of the cover member and the tip of the radiating fin, and the central portion side of the entire orbiting scroll can be cooled more efficiently.
[0068]
Furthermore, according to the invention described in claim 4, at least the central portion side of the cover member is provided. Is A space is formed between the projecting ends of the radiating fins, and the cover member Surface opposite to the boss In Is turning Since the auxiliary heat dissipating fins projecting toward the rotating scroll main body are provided, the compression heat can be dissipated from the orbiting scroll main body through the heat dissipating fins, and this heat is applied to the center part (boss part) side of the cover member. It is possible to reliably suppress transmission . Also Even if sliding (friction) heat is generated from a slewing bearing or the like provided between the boss portion of the cover member and the crank, this heat is radiated from the center portion side of the cover member to the space portion side through the auxiliary heat radiating fins. The cooling efficiency of the slewing bearing can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a scroll type air compressor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view in the direction of arrows II-II in FIG.
3 is an enlarged vertical sectional view of a main part showing the orbiting scroll and the like in FIG. 1. FIG.
4 is a longitudinal sectional view of the main part similar to FIG. 3, showing a turning scroll of a scroll type air compressor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the main part similar to FIG. 3, showing a turning scroll of a scroll type air compressor according to a third embodiment of the present invention.
6 is a longitudinal sectional view of the main part similar to FIG. 3, showing a fixed scroll of a scroll type air compressor according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 casing
2 Drive shaft
2A crank
4 Fixed scroll
5, 13, 64 End plate
6, 14, 65 lap part
8, 16, 51, 51A, 66 Radiation fin
10,61 orbiting scroll
11, 62 Orbiting scroll body
12, 63 Cover plate (cover member)
12A, 63A Boss
12B recess
17, 52, 67 Space
21, 70 Slewing bearing
22 Compression chamber
23 Suction port
24 Discharge port
25 Auxiliary crank
41, 68 Auxiliary heat dissipation fin
L1, L2 protrusion dimensions
L3 separation dimension

Claims

A plurality of compression chambers between a casing, a drive shaft that is rotatably provided on the casing and has a crank at the tip side, and a crank that is positioned in the casing and that can pivot on the crank of the drive shaft. in the scroll fluid machine composed of an orbiting scroll to form a,
Before SL orbiting scroll, the orbiting scroll body spiral wrap portion standing on a surface side of the end plate, the boss portion of the orbiting provided on the back side of the end plate of the scroll main body center side can rotate the crank And a plurality of radiating fins protruding toward the cover member from the back side of the end plate of the orbiting scroll body ,
The central portion of the front Symbol cover member to form a recess which is recessed in a direction away from the heat radiating fins are located on the opposite side to the boss portion, a central portion of said cover member of said each heat radiating fin the space by the concave portion is formed between the protruding end is provided, projecting dimension of the heat radiating fin has a configuration you equal formed spaced distance between the outer peripheral side of the end plate and the cover member of the orbiting scroll A scroll type fluid machine characterized by the above.

A plurality of compression chambers between a casing, a drive shaft that is rotatably provided on the casing and has a crank on the tip side thereof, and is provided in the casing so as to be pivotable on the crank of the drive shaft. In the scroll type fluid machine consisting of the orbiting scroll forming
The orbiting scroll has an orbiting scroll body with a spiral wrap portion standing on the surface side of the end plate, and a central boss portion provided on the back side of the end plate of the orbiting scroll body so that the crank can rotate. A cover member to be attached, and a plurality of heat dissipating fins protruding toward the cover member from the back side of the end plate of the orbiting scroll body,
A concave portion that is located on the surface opposite to the boss portion and is recessed in a direction away from the radiating fin is formed on the central portion side of the cover member, and the central portion side of the cover member and the protrusion of each radiating fin are formed. the space due to the concave portion is formed between the end provided, on the central portion of the cover member and characterized in that a supplementary heat radiation fins protruding toward the orbiting scroll main body from said recess scroll fluid machine to be.

A plurality of compression chambers between a casing, a drive shaft that is rotatably provided on the casing and has a crank on the tip side thereof, and is provided in the casing so as to be pivotable on the crank of the drive shaft. In the scroll type fluid machine consisting of the orbiting scroll forming
The orbiting scroll has an orbiting scroll body with a spiral wrap portion standing on the surface side of the end plate, and a central boss portion provided on the back side of the end plate of the orbiting scroll body so that the crank can rotate. A cover member to be attached, and a plurality of heat dissipating fins protruding toward the cover member from the back side of the end plate of the orbiting scroll body,
A concave portion that is located on the surface opposite to the boss portion and is recessed in a direction away from the radiating fin is formed on the central portion side of the cover member , and the central portion side of the cover member and the protrusion of each radiating fin are formed. the space due to the concave portion is formed between the end provided, before Symbol the heat radiation fins scroll, characterized in that it has formed with a long projecting distance than portions other portion corresponding to the recess Fluid machine.

A plurality of compression chambers between a casing, a drive shaft that is rotatably provided on the casing and has a crank at the tip side, and a crank that is positioned in the casing and that can pivot on the crank of the drive shaft. in the scroll fluid machine composed of an orbiting scroll to form a,
Before SL orbiting scroll, the orbiting scroll body spiral wrap portion standing on a surface side of the end plate, the boss portion of the orbiting provided on the back side of the end plate of the scroll main body center side can rotate the crank And a plurality of radiating fins protruding toward the cover member from the back side of the end plate of the orbiting scroll body ,
With at least a central portion of the front Symbol cover member to form a space between the front Symbol projecting end of each of the radiation fins, the surface opposite to the boss portion of the cover member toward the orbiting scroll body A scroll type fluid machine characterized in that an auxiliary heat radiating fin protruding is provided.