JP4017094B2 - インタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械 - Google Patents
インタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の圧縮、膨張、及び圧送を行うスクロール流体機械、特に、前段圧縮部により圧縮された流体をインタークーラによって冷却した後に更に後段圧縮部により圧縮するインタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、スクロール流体機械では、圧縮による高熱を発生するために旋回スクロール及び固体スクロールを冷却風もしくは冷却水により冷却し、流体の圧縮によって発生する高熱を冷却する機構が知られている。
また、スクロール流体機構にインタークーラを近接配置するとともに、スクロール流体機械の圧縮部を２段に分けて、前段から圧縮流体を前記インタークーラに通して冷却して後段に導入して再度圧縮を行う多段圧縮式スクロール流体機械も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来技術によると、スクロール機構を冷却するには、旋回スクロール、固定スクロールの端板内部に流通路を形成し、該流通路に冷却水を流して冷却する機構では、構成が複雑となるという問題があった。
また、単に冷却ファンを用いて前記端板を冷却する機構では、周囲の外気温度に影響され冷却風を送るわりには冷却が行われにくいという問題があった。
また、旋回スクロール及び、固定スクロールを冷却する冷却風送風手段と、前記インタークーラの冷却手段を別々に設けていたので、構成が複雑となるとともに装置が大型化した。
【０００４】
上述の事情に鑑み、本発明は、簡単な構成で効率よく冷却する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、簡単な構成で小型化し、インタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本第１発明は、固定スクロールハウジング内に前段圧縮部と後段圧縮部とが設けられ前記前段圧縮部により圧縮された流体をインタークーラによって冷却した後に更に前記後段圧縮部により圧縮するインタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械において、
旋回スクロール及び固定スクロールは、それぞれ端板の一方側面に相手方スクロールラップの壁面と摺接するスクロールラップが植設され、他方側面に冷却フィンを植設して旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路を形成し、該それぞれの冷却通路は入口をスクロール流体機械本体の一側面に配設するとともに出口を他側面に配置し、前記スクロール流体機械本体の一側面と冷却風発生源との間に前記冷却風発生源から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路を形成し、
前記冷却風発生源から前記一側面を介して前記スクロール流体機械本体の他側面から外に向かって冷却風が流れるように構成し、前記冷却風通路の出口と前記旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路の入口との間に前記インタークーラを配置したことを特徴とする。
【０００６】
かかる発明によると、スクロール流体機械本体の一側面に、旋回スクロール冷却通路入口及び固定スクロール冷却通路入口を配設して、前記スクロール流体機械本体の一側面と冷却風発生源との間に前記冷却風発生源から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路を形成しているので、冷却風通路外の外気温度に影響されることが少なく、また、冷却風発生源からの送風が前記外気に影響されて有効送風量が低下することがない。
【０００７】
また、前記冷却風発生源から前記一側面を介して前記スクロール流体機械の他側面から外に向かって冷却風が流れる冷却風流通域を形成し、前記冷却風通路の出口と前記旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路の入口との間に前記インタークーラを配置しているので、簡単な構成で旋回スクロール、固定スクロール及び前段圧縮部により圧縮された流体を冷却することが可能である。
【０００８】
本第２発明は、前記旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路の出口部分に前記インタークーラを配置したため、簡単な構成で旋回スクロール、固定スクロール及び前段圧縮部により圧縮された流体を冷却することが可能である。
【０００９】
本第３発明は、前記冷却風発生源は旋回スクロールの回転駆動軸に取付けられて気体取込口と気体放出口を有し、軸方向から気体を取込んで径方向へ放出するファン手段で形成され、該ファン手段から前記一側面を介して前記スクロール流体機械本体の他側面から外に向かって冷却風が流れるように構成し、前記気体取込口上流側であって前記ファン手段と前記スクロール流体機械本体との軸方向の間に前記インタークーラを配置したことを特徴とする。前記気体取込口上流側に前記インタークーラを配置することも本発明の有効な手段である。
【００１０】
その際には、旋回スクロールの回転駆動軸の旋回スクロールとは反対側に前記ファン手段を設けるとともに、旋回スクロールとファン手段との重量バランスを略等しく設定し、回転駆動軸の保持手段として、旋回スクロール側に該回転駆動軸を回転可能に保持する第１保持手段と、前記ファン手段側に前記回転駆動軸を回転可能に保持する第２保持手段とを設け、前記ファン手段と前記旋回スクロールと間に前記インタークーラを配置構成することが望ましい。かかる構成によると、前記ファン手段と前記旋回スクロールと間の空所を有効に利用してコンパクトなスクロール流体機械を構成することができる。
【００１１】
また、本第４発明は、固定スクロールハウジング内に前段圧縮部と後段圧縮部とが設けられ前記前段圧縮部により圧縮された流体をインタークーラによって冷却した後に更に前 記後段圧縮部により圧縮するインタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械において、
旋回スクロール及び固定スクロールは、それぞれ端板の一方側面に相手方スクロールラップの壁面と摺接するスクロールラップが植設され、他方側面に冷却フィンを植設して旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路を形成し、該それぞれの冷却通路は入口をスクロール流体機械本体の一側面に配設するとともに出口を他側面に配置し、前記スクロール流体機械本体の一側面と冷却風発生源との間に前記冷却風発生源から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路を形成し、
前記旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路の入口に並んで前記インタークーラを配設し、前記冷却風発生源は旋回スクロールの回転駆動軸に取付けられて気体取込口と気体放出口を有し、軸方向から気体を取込んで径方向へ放出するファン手段で形成され、該ファン手段から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路の内部に冷却風変向壁を配設して前記冷却風通路をそれぞれの前記冷却通路の入口に連通する第１通路と、前記インタークーラに連通する第２通路とに区画し、
前記旋回スクロール及び固定スクロールと、前記インタークーラとを前記独立した冷却風にて冷却することを特徴とする。
【００１２】
かかる発明によると、スクロール流体機械本体の一側面に、旋回スクロール冷却通路入口及び固定スクロール冷却通路入口を配設して、前記スクロール流体機械本体の一側面と冷却風発生源との間に前記冷却風発生源から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路を形成しているので、冷却風通路外の外気温度に影響されることが少なく、また、冷却風発生源からの送風が前記外気に影響されて有効送風量が低下することがない。
【００１３】
また、前記冷却風通路をそれぞれの前記冷却通路の入口に連通する第１通路と、前記インタークーラに連通する第２通路とに区画し、前記旋回スクロール及び固定スクロールと、前記インタークーラとを独立した冷却風にて冷却するので、簡単な構成で旋回スクロール、固定スクロール及び前段圧縮部により圧縮された流体を冷却することが可能である。
【００１４】
また、本第１、２、３、４発明では、前記旋回スクロール及び前記固定スクロールは、それぞれ端板の一方側面に相手方スクロールラップの壁面と摺接するとスクロールラップが植設され、他方側面に冷却フィンを植設した前記冷却通路を有し、前記旋回スクロール及び前記固定スクロールを冷却可能に構成することを特徴としている。
【００１５】
かかる技術手段によると、前記旋回スクロール及び前記固定スクロールは、それぞれ端板の他方側面に冷却フィンを植設した前記冷却通路を有し、前記旋回スクロール及び前記固定スクロールを冷却可能に構成しているので、スクロール端板に冷却水通路を設ける必要がなく、簡単な構成でスクロール機構を冷却することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施の形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施の形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１７】
図９は、本発明の実施の形態に係るスクロール流体機械の断面図、図１０は、固定スクロールハウジングの斜視図、図１１は、旋回スクロールの斜視図、図１２は、旋回スクロールによって流体を取り込んだ場合の流体圧縮状況を説明する説明図、図１３は、図１２から１８０゜旋回スクロールラップが回動した場合の流体圧縮状況を説明する説明図である。
【００１８】
図９において、多段式スクロール流体機械本体１は、ハウジングカバー４を取り付けた固定スクロールハウジング２と、該固定スクロールハウジング２が取り付けられる駆動軸ハウジング３とで構成される。
そして、後述する固定スクロールハウジングの前段圧縮部の吐出口に取付けられた吐出配管６と、後段圧縮部の吸込口に取り付けられた吸い込み配管７との間に冷却室２４が配設され、該冷却室２４、吐出配管６、及び吸い込み配管７を配管によって接続して中間経路を構成している。
【００１９】
尚、この中間経路は、図１０に示す前段吐出孔２ｅ、後段吸込孔２ｆと、これらの間に介在する冷却室２４内を通る配管の総合容積を有し、その総合容積は前段圧縮部の最終圧縮室容積のＮ（整数）倍に設定する。そして、Ｎ回の前段圧縮部の最終圧縮室からの吐出があって後に、後段圧縮部の初段取り込みは前段圧縮部の最終圧縮室容積と等しい容積分取り込まれるように構成される。
【００２０】
しかしながら、初期運転時には、スクロール流体機械は停止状態にあり、固定スクロールラップと旋回スクロールラップとにより形成される流体圧縮空間の後段圧縮部の最終圧縮室には、後段圧縮部の吐出孔２ｄ（図９）の外部圧力と同等かそれより低い圧力で流体が存在し、また、後段圧縮部の初期取り込み空間にあった流体は前記中間経路と連通しているので、前段圧縮部の取り込み圧力まで低下する場合がある。
【００２１】
この状態で、初期運転を開始すると、後段圧縮部の残留流体が外部圧力より高くなるまで圧縮される。すなわち、後段圧縮部の最終圧縮室の圧力がそれより手前の圧縮室の圧縮流体と合体して外部圧力より高くなると外部に吐出されるが、それでもまだ外部圧力より低いと、前記中間経路からの流体を取り込み、それと吐出孔側の流体と合体して圧縮される。
そして、初期運転の終了頃には、Ｎ回の前段圧縮部の最終圧縮室からの吐出があって後に、後段圧縮部の初段取り込みは前段圧縮部の最終圧縮室容積と等しい容積分取り込まれるような運転状態となる。
【００２２】
さて、固定スクロールハウジング２は図１０に示すように、円形トレイ状に形成され、その外周面の周方向３カ所に後述する駆動軸ハウジング３と結合面２ｍで結合する取付部２ｉ、２ｊ、２ｋが設けられ、凹部には鏡面２ｃが設けられ、該鏡面２ｃは取付部２ｉの内部に設けられた通路２ａと連通している。
結合面２ｍには、駆動軸ハウジング３と結合する部分を外れた、それより内側には溝が設けられ該溝にはフッソ系樹脂等の自己潤滑性を有するダストシール１２が配設されている。
【００２３】
鏡面２ｃには、図９に示す吐出配管６に連結する前段吐出口２ｅ（図１２、図１３）、及び吸い込み配管７に連結する後段吸込口２ｆ（図１２、図１４）が設けられ、これらの孔が形成されたランド部９ａから反時計方向に前段圧縮部を形成する固定スクロールラップ９ｂが、また、時計方向に後段圧縮部を形成する固定スクロールラップ９ｃが螺旋状に植設されている。そして、これらのラップ上方先端には溝が設けられ、該溝にはフッソ系樹脂等の自己潤滑性を有するチップシール１４が嵌入されている。
【００２４】
また、ランド部９ａには側面側に配置されているチップシール１４、１４間には、フッソ系樹脂等の自己潤滑性を有する中間シール２５が配置されている。該中間シール２５は高圧圧縮流体が漏洩して後段圧縮部側から前段圧縮部側に補足され、それが再度後段圧縮部側に圧送されるのを防止するものである。
【００２５】
固定スクロールハウジング２の鏡面２ｃの裏側には、図９に示すように冷却フィン２ｂが植設され、該冷却フィン２ｂの頂部にはハウジングカバー４が取付られ、冷却通路２ｎを形成している。よって、図９の紙面を貫く方向に流れる冷却風によって、固定スクロールを冷却可能に構成されている。また、配管５が取付られ、該配管５の先端にはフィルタ部３５（図２参照）が設けられ、該フィルタ部３５から配管５を介して通路２ａに流体を取り込み可能に構成されている。
【００２６】
図１に示すように、旋回スクロール１１は鏡面１０ｃを有し、該鏡面１０ｃが図９に示すように固定スクロールハウジング２の結合面に設けられたダストシール１２と接触して対面配置され、鏡面１０ｃには外側に植設された前段圧縮部を構成する旋回スクロールラップ１０ａと、中心側に植設された後段圧縮部を構成する旋回スクロールラップ１０ｂを有している。そして、これらのラップ上方先端には溝が設けられ、該溝にはフッソ系樹脂等の自己潤滑性を有するチップシール１３が嵌入されている。
そして、これらの旋回スクロールラップ１０ａ，１０ｂは固定スクロールラップ９ｂ、９ｃと壁面が互いに対面配置される。
【００２７】
また、鏡面１０ｃの裏側には、図９に示すように冷却フィン１１ａが植設され、該冷却フィン１１ａの頂部には補助カバー１５が取付られ、冷却通路１１ｎを形成している。よって、図９の紙面を貫く方向に流れる冷却風によって、旋回スクロールを冷却可能に構成している。
【００２８】
該補助カバー１５は、中心側に後述する回転駆動軸１６の先端偏芯部１６ａが回転可能に嵌合するベアリング軸受１８が配置され、また、外周側には周方向に３等分した箇所に、旋回スクロールの自転防止用のクランク部材を受ける軸受ベアリング１９が配置されている。
このクランク部材は、板部材２１の一方の面に前記軸受ベアリング１９と嵌合する軸２２と他方の面に、軸２２とは偏芯した軸位置を有する軸２３とで構成され、該軸２３は駆動軸ハウジング３に設けた軸受ベアリング２０と嵌合して位置決めされるように構成されている。よって、回転駆動軸１６の先端偏芯部１６ａの偏芯回転によって、旋回スクロール１１は固定スクロールに対して公転運動可能に構成される。
【００２９】
駆動軸ハウジング３は、図９の紙面を貫く方向に開口部を有し、流れる冷却風によって、旋回スクロールのフィン１１ａ部分を冷却可能に構成されている。そして、中央部の軸受ベアリング１７によって、図示しない駆動モータの回転軸と連結するベルトによって回転駆動軸１６を回転可能に保持している。
【００３０】
このように構成されたスクロール本体１は、図９に示すように、回転駆動軸１６の回転により、偏芯軸部１６ａが軸芯１６ｂを中心に回転することにより旋回スクロール１１が公転し、図１２に示すように、固定スクロールハウジング９の吸込口２ａから吸入した圧縮流体は、旋回スクロールのラップ１０ａにより取り込まれ、このラップと固定スクロールのラップ９ｂとによって形成される密閉空間Ｓ１及びＴ１により取り込まれる。
これらの取り組み空間は１８０゜ずれているが同時に略等しい容積分取り込まれる。
【００３１】
この密閉空間は図１２及び図１３に示すように、図１２でＳ１として取り込まれた密閉空間は、順次Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４と圧縮し、Ｓ５から前段吐出口２ｅ→中間経路→後段吸込口２ｆ→Ｓ６→Ｓ７→Ｓ８→Ｓ９と圧縮し、また、図１２でＴ１として取り込まれた密閉空間は順次Ｔ１→Ｔ２→Ｔ３と圧縮し、Ｔ４から前段吐出口２ｅ→中間経路→後段吸込口２ｆ→Ｔ５→Ｔ６→Ｔ７→Ｔ８→Ｔ９と圧縮されて中央部に送られ、Ｓ９とＴ９は合流して吐出口２ｄを出て配管８から排出される。
尚、図１２に示すように、密閉空間Ｓ８とＴ９は等しい容積を有するので、同じ圧力の流体が吐出される。
【００３２】
この流体圧縮過程において、図１０に示すように、ランド部９ａには側面側に配置されているチップシール１４、１４間には、フッソ系樹脂等の自己潤滑性を有する中間シール２５が配置されている。よって、矢印２９のような後段圧縮部側からの漏洩した高圧圧縮流体が存在しても中間シール２５により阻止され、漏洩した高圧圧縮流体が前段圧縮部側に補足され、それが再度後段圧縮部側に圧送されるのを防止することができる。
【００３３】
図１は、本発明の第１実施の形態にかかる一部断面正面図、図２は、本発明の第１実施の形態にかかる一部断面平面図である。これらの図において、旋回スクロール１１を駆動する回転駆動軸１６は、先端偏芯部１ａ側は軸受ベアリング１７で保持されるとともに、先端偏芯部１ａとは反対側を軸受ベアリング３３によって保持され、該軸受ベアリング３３の外側のＤカット部１６ｄにはプーリ３０が固着されている。該プーリ３０には図示しないベルトが掛け渡し可能に形成された溝３０ａが設けられ、該ベルトを介して図示しない回転駆動源からの回転駆動力によって回転駆動軸１６が回転可能に構成されている。
【００３４】
前記プーリ３０の裏側には、ファン３１が固着され、該ファン３１はプーリ３０側からファンカバー３２によって覆われ、その反対側は内側カバー３７によって覆われている。該内側カバー３７は回転駆動軸１６が配置される駆動軸ハウジング３の軸保持部３ａ側に開口部３７ａが開設され、該開口部３７ａから冷却風３８を取込可能に構成されている。
【００３５】
図２に示すように、駆動軸ハウジング３の一側面３ｃ側には、駆動軸ハウジング３の軸保持部３ａより外側に曲面３ｂが形成され、該曲面３ｂは前記側面３ｃと接触しているが、この曲面３ｂの外側を覆う内側カバー３７が配置され、ファンカバー３２と連設した外側カバー３６と前記内側カバー３７とで冷却風が流れる通風路３４をダクト状に形成している。通風路３４の出口３４ａの手前には冷却風変向壁３６ａが配設され、該冷却風変向壁３６ａは櫛歯状に形成され、図１上紙面を貫く方向に起立し、櫛歯部分に冷却風が当たると方向が変更され旋回スクロール１１の冷却通路１１ｎ側に向かい、歯間では冷却風は通過し固定スクロールハウジング２の冷却通路２ｎ側に向かうこととなるように構成されている。
【００３６】
通風路３４の出口３４ａは、図１に示す固定スクロールハウジング２側の冷却通路２ｎと旋回スクロール１１側の冷却通路１１ｎに連通している。尚、ハウジングカバー４は固定スクロールハウジング２から延設している支持腕２ｐに当設しているが、該支持腕２ｐは棒状に形成され、所定間隔離間して多数設けられているので、その支持腕２ｐ間を冷却風が通過可能に構成されている。
【００３７】
そして、冷却通路２ｎ、１１ｎの出口側には冷却室２４Ａが配置されている。該冷却室２４Ａは配管３９と該配管３９に配置された多数の冷却フィン４０によって構成されている。よって、冷却風３８は通風路３４の出口３４ａから冷却通路２ｎ、１１ｎを通って冷却室２４Ａ側に流れ、フィルタ部３５を介して取り込んだ流体を固定スクロールハウジングの前段圧縮部で圧縮し、該前段圧縮部の吐出口に取り付けられた吐出配管６と連結する配管３９内を流れる圧縮流体を冷却可能に構成されている。
【００３８】
第１実施の形態はこのように構成されているので、フィルタ部３５から取り込んだ流体は前段圧縮部によって圧縮され、吐出配管６に吐出され配管３９内を流れることにより、冷却風によって冷却される冷却フィン４０により冷却される。
【００３９】
図３は、本発明の第２実施の形態にかかる一部断面正面図、図４は、本発明の第２実施の形態にかかる一部断面平面図である。第１実施の形態との相違点は、第１実施の形態が配管３９の周りに冷却フィン４０を用いて吐出配管６からの圧縮流体を冷却したのに対して、第２実施の形態は吐出配管６と吸い込み配管７との間を冷却用細管４１によって連結して吐出配管６からの圧縮流体を冷却するように構成した点である。尚、図３においては、図２に記載したフィルタ部３５の記載を便宜上省略している。
【００４０】
そして、冷却用細管４１は並列に多数設けられ、該冷却用細管４１の流体流通断面の総計は、吐出配管６の流体流通断面と略等しく構成されている。第２実施の形態はこのように構成されているので、フィルタ部３５から取り込んだ流体は前段圧縮部によって圧縮され、前記冷却用細管４１によって冷却される。
【００４１】
図５は、本発明の第３実施の形態にかかる一部断面正面図、図６は、本発明の第３実施の形態にかかる一部断面平面図である。第２実施の形態との相違点は、第２実施の形態が冷却室２４Ｂを、通風路３４の出口３４ａとは反対側の、冷却風が固定スクロール及び旋回スクロールを冷却した後の冷却風によって冷却される位置に配置しているのに対して、第３実施の形態は冷却室２４Ｃを通風路３４の出口３４ａ側に配置構成した点である。尚、図６においては、図２に記載したフィルタ部３５の記載を便宜上省略している。
【００４２】
そして、第３実施の形態も、第２実施の形態と同じように冷却用細管４１は並列に多数設けられ、該冷却用細管４１の流体流通断面の総計は、吐出配管６の流体流通断面と略等しく構成されている。第２実施の形態はこのように構成されているので、フィルタ部３５から取り込んだ流体は前段圧縮部によって圧縮され、前記冷却用細管４１によって冷却される。
【００４３】
尚、第３実施の形態は、冷却室２４Ｃとして冷却用細管４１を用いているが、配管３９及び冷却フィン４０を用いてもよいことは勿論のことである。
【００４４】
図７は、本発明の第４実施の形態にかかる一部断面平面図である。第１実施の形態との相違点は、第１実施の形態が冷却室２４Ａを、通風路３４の出口３４ａとは反対側の、冷却風が固定スクロール及び旋回スクロールを冷却した後の冷却風によって冷却される位置に配置しているのに対して、第４実施の形態は通風路３４の出口３４ａより上流側のファン３１が冷却風を取り込む、内側カバー３７の開口部３７ａの入口側に冷却室２４Ｄを配置し、該冷却室２４Ｄを通過した冷却風を取り込むように構成した点である。
【００４５】
尚、図７においては、平面図上内側カバー３７の開口部３７ａの入口側上方に冷却室２４Ｄを配置しているが、軸保持部３ａの反対側である下方側に冷却室２４Ｄを配置しても、また、側方側に配置しても、また、上方側、下方側、側方側の組み合わせであってもよい。
また、図７においては、図２に記載したフィルタ部３５の記載を便宜上省略している。
【００４６】
そして、第４実施の形態はこのように構成されているので、フィルタ部３５から取り込んだ流体は前段圧縮部によって圧縮され、吐出配管６に吐出され配管３９内を流れることにより、冷却風によって冷却される冷却フィン４０により冷却される。
【００４７】
尚、第４実施の形態は、冷却室２４Ｄとして配管３９及び冷却フィン４０を用いているが、冷却用細管４１を用いてもよいことは勿論のことである。
【００４８】
図８は、本発明の第５実施の形態にかかる一部断面平面図である。第１〜第４実施の形態との相違点は、これらの形態が冷却室２４Ａ〜Ｄを、冷却風が固定スクロール及び旋回スクロールを冷却する経路に配置したのに対して、第５実施の形態は通風路３４を通路３４ｂ、３４ｃと区画し、通路３４ｂの出口３４ａからの冷却風を用いて、固定スクロール及び旋回スクロールを冷却し、通路３４ｃの出口３４ｄに冷却室２４Ｅを配置構成した点である。そして、通路３４ｂの出口３４ａの手前には冷却風変向壁４２ａが配設され、該冷却風変向壁４２ａは櫛歯状に形成され、図８上紙面を貫く方向に起立し、櫛歯部分に冷却風が当たると方向が変更され旋回スクロール１１の冷却通路１１ｎ側に向かい、歯間では冷却風は通過し固定スクロールハウジング２の冷却通路２ｎ側に向かうこととなるように構成されている。
【００４９】
尚、図７においては、図２に記載したフィルタ部３５の記載を便宜上省略している。
そして、第５実施の形態はこのように構成されているので、フィルタ部３５から取り込んだ流体は前段圧縮部によって圧縮され、吐出配管６に吐出され、冷却風によって冷却される冷却室２４Ｅにより冷却される。尚、冷却室２４Ｅは配管３９及び冷却フィン４０を用いても、また、冷却用細管４１を用いてもよいことは勿論のことである。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、スクロール流体機械本体の一側面に、旋回スクロール冷却通路入口及び固定スクロール冷却通路入口を配設して、前記スクロール流体機械本体の一側面と冷却風発生源との間に前記冷却風発生源から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路を形成しているので、冷却風通路外の外気温度に影響されることが少なく、また、冷却風発生源からの送風が前記外気に影響されて有効送風量が低下することがない。
【００５１】
また、前記冷却風発生源から前記一側面を介して前記スクロール流体機械の他側面から外に向かって冷却風が流れる冷却風流通域を形成し、該冷却風流通域内に前記インタークーラを配置しているので、簡単な構成で旋回スクロール、固定スクロール及び前段圧縮部により圧縮された流体を冷却することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施の形態にかかる一部断面正面図である。
【図２】 本発明の第１実施の形態にかかる一部断面平面図である。
【図３】 本発明の第２実施の形態にかかる一部断面正面図である。
【図４】 本発明の第２実施の形態にかかる一部断面平面図である。
【図５】 本発明の第３実施の形態にかかる一部断面正面図である。
【図６】 本発明の第３実施の形態にかかる一部断面平面図である。
【図７】 本発明の第４実施の形態にかかる一部断面平面図である。
【図８】 本発明の第５実施の形態にかかる一部断面平面図である。
【図９】 本発明の実施の形態に係るスクロール流体機械の断面図である。
【図１０】 固定スクロールハウジングの斜視図である。
【図１１】 旋回スクロールの斜視図である。
【図１２】 旋回スクロールラップによって流体を取り込んだ場合の流体圧縮状況を説明する説明図である。
【図１３】 図１２から１８０゜旋回スクロールラップが回動した場合の流体圧縮状況を説明する説明図である。
【符号の説明】
１ スクロール流体機械本体
２ 固定スクロールハウジング
３ 駆動軸ハウジング
３ｃ
スクロール流体機械本体の一側面
３ｄ
スクロール流体機械本体の他側面
１１ 旋回スクロール
２４ 冷却室（インタークーラ）
３１ ファン（冷却風発生源）
３４ 通風路（冷却風通路）
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の圧縮、膨張、及び圧送を行うスクロール流体機械、特に、前段圧縮部により圧縮された流体をインタークーラによって冷却した後に更に後段圧縮部により圧縮するインタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、スクロール流体機械では、圧縮による高熱を発生するために旋回スクロール及び固体スクロールを冷却風もしくは冷却水により冷却し、流体の圧縮によって発生する高熱を冷却する機構が知られている。
また、スクロール流体機構にインタークーラを近接配置するとともに、スクロール流体機械の圧縮部を２段に分けて、前段から圧縮流体を前記インタークーラに通して冷却して後段に導入して再度圧縮を行う多段圧縮式スクロール流体機械も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来技術によると、スクロール機構を冷却するには、旋回スクロール、固定スクロールの端板内部に流通路を形成し、該流通路に冷却水を流して冷却する機構では、構成が複雑となるという問題があった。
また、単に冷却ファンを用いて前記端板を冷却する機構では、周囲の外気温度に影響され冷却風を送るわりには冷却が行われにくいという問題があった。
また、旋回スクロール及び、固定スクロールを冷却する冷却風送風手段と、前記インタークーラの冷却手段を別々に設けていたので、構成が複雑となるとともに装置が大型化した。
【０００４】
上述の事情に鑑み、本発明は、簡単な構成で効率よく冷却する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、簡単な構成で小型化し、インタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本第１発明は、固定スクロールハウジング内に前段圧縮部と後段圧縮部とが設けられ前記前段圧縮部により圧縮された流体をインタークーラによって冷却した後に更に前記後段圧縮部により圧縮するインタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械において、
旋回スクロール及び固定スクロールは、それぞれ端板の一方側面に相手方スクロールラップの壁面と摺接するスクロールラップが植設され、他方側面に冷却フィンを植設して旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路を形成し、該それぞれの冷却通路は入口をスクロール流体機械本体の一側面に配設するとともに出口を他側面に配置し、前記スクロール流体機械本体の一側面と冷却風発生源との間に前記冷却風発生源から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路を形成し、
前記冷却風発生源から前記一側面を介して前記スクロール流体機械本体の他側面から外に向かって冷却風が流れるように構成し、前記冷却風通路の出口と前記旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路の入口との間に前記インタークーラを配置したことを特徴とする。
【０００６】
かかる発明によると、スクロール流体機械本体の一側面に、旋回スクロール冷却通路入口及び固定スクロール冷却通路入口を配設して、前記スクロール流体機械本体の一側面と冷却風発生源との間に前記冷却風発生源から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路を形成しているので、冷却風通路外の外気温度に影響されることが少なく、また、冷却風発生源からの送風が前記外気に影響されて有効送風量が低下することがない。
【０００７】
また、前記冷却風発生源から前記一側面を介して前記スクロール流体機械の他側面から外に向かって冷却風が流れる冷却風流通域を形成し、前記冷却風通路の出口と前記旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路の入口との間に前記インタークーラを配置しているので、簡単な構成で旋回スクロール、固定スクロール及び前段圧縮部により圧縮された流体を冷却することが可能である。
【０００８】
本第２発明は、前記旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路の出口部分に前記インタークーラを配置したため、簡単な構成で旋回スクロール、固定スクロール及び前段圧縮部により圧縮された流体を冷却することが可能である。
【０００９】
本第３発明は、前記冷却風発生源は旋回スクロールの回転駆動軸に取付けられて気体取込口と気体放出口を有し、軸方向から気体を取込んで径方向へ放出するファン手段で形成され、該ファン手段から前記一側面を介して前記スクロール流体機械本体の他側面から外に向かって冷却風が流れるように構成し、前記気体取込口上流側であって前記ファン手段と前記スクロール流体機械本体との軸方向の間に前記インタークーラを配置したことを特徴とする。前記気体取込口上流側に前記インタークーラを配置することも本発明の有効な手段である。
【００１０】
その際には、旋回スクロールの回転駆動軸の旋回スクロールとは反対側に前記ファン手段を設けるとともに、旋回スクロールとファン手段との重量バランスを略等しく設定し、回転駆動軸の保持手段として、旋回スクロール側に該回転駆動軸を回転可能に保持する第１保持手段と、前記ファン手段側に前記回転駆動軸を回転可能に保持する第２保持手段とを設け、前記ファン手段と前記旋回スクロールと間に前記インタークーラを配置構成することが望ましい。かかる構成によると、前記ファン手段と前記旋回スクロールと間の空所を有効に利用してコンパクトなスクロール流体機械を構成することができる。
【００１１】
また、本第４発明は、固定スクロールハウジング内に前段圧縮部と後段圧縮部とが設けられ前記前段圧縮部により圧縮された流体をインタークーラによって冷却した後に更に前 記後段圧縮部により圧縮するインタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械において、
旋回スクロール及び固定スクロールは、それぞれ端板の一方側面に相手方スクロールラップの壁面と摺接するスクロールラップが植設され、他方側面に冷却フィンを植設して旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路を形成し、該それぞれの冷却通路は入口をスクロール流体機械本体の一側面に配設するとともに出口を他側面に配置し、前記スクロール流体機械本体の一側面と冷却風発生源との間に前記冷却風発生源から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路を形成し、
前記旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路の入口に並んで前記インタークーラを配設し、前記冷却風発生源は旋回スクロールの回転駆動軸に取付けられて気体取込口と気体放出口を有し、軸方向から気体を取込んで径方向へ放出するファン手段で形成され、該ファン手段から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路の内部に冷却風変向壁を配設して前記冷却風通路をそれぞれの前記冷却通路の入口に連通する第１通路と、前記インタークーラに連通する第２通路とに区画し、
前記旋回スクロール及び固定スクロールと、前記インタークーラとを前記独立した冷却風にて冷却することを特徴とする。
【００１２】
かかる発明によると、スクロール流体機械本体の一側面に、旋回スクロール冷却通路入口及び固定スクロール冷却通路入口を配設して、前記スクロール流体機械本体の一側面と冷却風発生源との間に前記冷却風発生源から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路を形成しているので、冷却風通路外の外気温度に影響されることが少なく、また、冷却風発生源からの送風が前記外気に影響されて有効送風量が低下することがない。
【００１３】
また、前記冷却風通路をそれぞれの前記冷却通路の入口に連通する第１通路と、前記インタークーラに連通する第２通路とに区画し、前記旋回スクロール及び固定スクロールと、前記インタークーラとを独立した冷却風にて冷却するので、簡単な構成で旋回スクロール、固定スクロール及び前段圧縮部により圧縮された流体を冷却することが可能である。
【００１４】
また、本第１、２、３、４発明では、前記旋回スクロール及び前記固定スクロールは、それぞれ端板の一方側面に相手方スクロールラップの壁面と摺接するとスクロールラップが植設され、他方側面に冷却フィンを植設した前記冷却通路を有し、前記旋回スクロール及び前記固定スクロールを冷却可能に構成することを特徴としている。
【００１５】
かかる技術手段によると、前記旋回スクロール及び前記固定スクロールは、それぞれ端板の他方側面に冷却フィンを植設した前記冷却通路を有し、前記旋回スクロール及び前記固定スクロールを冷却可能に構成しているので、スクロール端板に冷却水通路を設ける必要がなく、簡単な構成でスクロール機構を冷却することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施の形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施の形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１７】
図９は、本発明の実施の形態に係るスクロール流体機械の断面図、図１０は、固定スクロールハウジングの斜視図、図１１は、旋回スクロールの斜視図、図１２は、旋回スクロールによって流体を取り込んだ場合の流体圧縮状況を説明する説明図、図１３は、図１２から１８０゜旋回スクロールラップが回動した場合の流体圧縮状況を説明する説明図である。
【００１８】
図９において、多段式スクロール流体機械本体１は、ハウジングカバー４を取り付けた固定スクロールハウジング２と、該固定スクロールハウジング２が取り付けられる駆動軸ハウジング３とで構成される。
そして、後述する固定スクロールハウジングの前段圧縮部の吐出口に取付けられた吐出配管６と、後段圧縮部の吸込口に取り付けられた吸い込み配管７との間に冷却室２４が配設され、該冷却室２４、吐出配管６、及び吸い込み配管７を配管によって接続して中間経路を構成している。
【００１９】
尚、この中間経路は、図１０に示す前段吐出孔２ｅ、後段吸込孔２ｆと、これらの間に介在する冷却室２４内を通る配管の総合容積を有し、その総合容積は前段圧縮部の最終圧縮室容積のＮ（整数）倍に設定する。そして、Ｎ回の前段圧縮部の最終圧縮室からの吐出があって後に、後段圧縮部の初段取り込みは前段圧縮部の最終圧縮室容積と等しい容積分取り込まれるように構成される。
【００２０】
しかしながら、初期運転時には、スクロール流体機械は停止状態にあり、固定スクロールラップと旋回スクロールラップとにより形成される流体圧縮空間の後段圧縮部の最終圧縮室には、後段圧縮部の吐出孔２ｄ（図９）の外部圧力と同等かそれより低い圧力で流体が存在し、また、後段圧縮部の初期取り込み空間にあった流体は前記中間経路と連通しているので、前段圧縮部の取り込み圧力まで低下する場合がある。
【００２１】
この状態で、初期運転を開始すると、後段圧縮部の残留流体が外部圧力より高くなるまで圧縮される。すなわち、後段圧縮部の最終圧縮室の圧力がそれより手前の圧縮室の圧縮流体と合体して外部圧力より高くなると外部に吐出されるが、それでもまだ外部圧力より低いと、前記中間経路からの流体を取り込み、それと吐出孔側の流体と合体して圧縮される。
そして、初期運転の終了頃には、Ｎ回の前段圧縮部の最終圧縮室からの吐出があって後に、後段圧縮部の初段取り込みは前段圧縮部の最終圧縮室容積と等しい容積分取り込まれるような運転状態となる。
【００２２】
さて、固定スクロールハウジング２は図１０に示すように、円形トレイ状に形成され、その外周面の周方向３カ所に後述する駆動軸ハウジング３と結合面２ｍで結合する取付部２ｉ、２ｊ、２ｋが設けられ、凹部には鏡面２ｃが設けられ、該鏡面２ｃは取付部２ｉの内部に設けられた通路２ａと連通している。
結合面２ｍには、駆動軸ハウジング３と結合する部分を外れた、それより内側には溝が設けられ該溝にはフッソ系樹脂等の自己潤滑性を有するダストシール１２が配設されている。
【００２３】
鏡面２ｃには、図９に示す吐出配管６に連結する前段吐出口２ｅ（図１２、図１３）、及び吸い込み配管７に連結する後段吸込口２ｆ（図１２、図１４）が設けられ、これらの孔が形成されたランド部９ａから反時計方向に前段圧縮部を形成する固定スクロールラップ９ｂが、また、時計方向に後段圧縮部を形成する固定スクロールラップ９ｃが螺旋状に植設されている。そして、これらのラップ上方先端には溝が設けられ、該溝にはフッソ系樹脂等の自己潤滑性を有するチップシール１４が嵌入されている。
【００２４】
また、ランド部９ａには側面側に配置されているチップシール１４、１４間には、フッソ系樹脂等の自己潤滑性を有する中間シール２５が配置されている。該中間シール２５は高圧圧縮流体が漏洩して後段圧縮部側から前段圧縮部側に補足され、それが再度後段圧縮部側に圧送されるのを防止するものである。
【００２５】
固定スクロールハウジング２の鏡面２ｃの裏側には、図９に示すように冷却フィン２ｂが植設され、該冷却フィン２ｂの頂部にはハウジングカバー４が取付られ、冷却通路２ｎを形成している。よって、図９の紙面を貫く方向に流れる冷却風によって、固定スクロールを冷却可能に構成されている。また、配管５が取付られ、該配管５の先端にはフィルタ部３５（図２参照）が設けられ、該フィルタ部３５から配管５を介して通路２ａに流体を取り込み可能に構成されている。
【００２６】
図１に示すように、旋回スクロール１１は鏡面１０ｃを有し、該鏡面１０ｃが図９に示すように固定スクロールハウジング２の結合面に設けられたダストシール１２と接触して対面配置され、鏡面１０ｃには外側に植設された前段圧縮部を構成する旋回スクロールラップ１０ａと、中心側に植設された後段圧縮部を構成する旋回スクロールラップ１０ｂを有している。そして、これらのラップ上方先端には溝が設けられ、該溝にはフッソ系樹脂等の自己潤滑性を有するチップシール１３が嵌入されている。
そして、これらの旋回スクロールラップ１０ａ，１０ｂは固定スクロールラップ９ｂ、９ｃと壁面が互いに対面配置される。
【００２７】
また、鏡面１０ｃの裏側には、図９に示すように冷却フィン１１ａが植設され、該冷却フィン１１ａの頂部には補助カバー１５が取付られ、冷却通路１１ｎを形成している。よって、図９の紙面を貫く方向に流れる冷却風によって、旋回スクロールを冷却可能に構成している。
【００２８】
該補助カバー１５は、中心側に後述する回転駆動軸１６の先端偏芯部１６ａが回転可能に嵌合するベアリング軸受１８が配置され、また、外周側には周方向に３等分した箇所に、旋回スクロールの自転防止用のクランク部材を受ける軸受ベアリング１９が配置されている。
このクランク部材は、板部材２１の一方の面に前記軸受ベアリング１９と嵌合する軸２２と他方の面に、軸２２とは偏芯した軸位置を有する軸２３とで構成され、該軸２３は駆動軸ハウジング３に設けた軸受ベアリング２０と嵌合して位置決めされるように構成されている。よって、回転駆動軸１６の先端偏芯部１６ａの偏芯回転によって、旋回スクロール１１は固定スクロールに対して公転運動可能に構成される。
【００２９】
駆動軸ハウジング３は、図９の紙面を貫く方向に開口部を有し、流れる冷却風によって、旋回スクロールのフィン１１ａ部分を冷却可能に構成されている。そして、中央部の軸受ベアリング１７によって、図示しない駆動モータの回転軸と連結するベルトによって回転駆動軸１６を回転可能に保持している。
【００３０】
このように構成されたスクロール本体１は、図９に示すように、回転駆動軸１６の回転により、偏芯軸部１６ａが軸芯１６ｂを中心に回転することにより旋回スクロール１１が公転し、図１２に示すように、固定スクロールハウジング９の吸込口２ａから吸入した圧縮流体は、旋回スクロールのラップ１０ａにより取り込まれ、このラップと固定スクロールのラップ９ｂとによって形成される密閉空間Ｓ１及びＴ１により取り込まれる。
これらの取り組み空間は１８０゜ずれているが同時に略等しい容積分取り込まれる。
【００３１】
この密閉空間は図１２及び図１３に示すように、図１２でＳ１として取り込まれた密閉空間は、順次Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４と圧縮し、Ｓ５から前段吐出口２ｅ→中間経路→後段吸込口２ｆ→Ｓ６→Ｓ７→Ｓ８→Ｓ９と圧縮し、また、図１２でＴ１として取り込まれた密閉空間は順次Ｔ１→Ｔ２→Ｔ３と圧縮し、Ｔ４から前段吐出口２ｅ→中間経路→後段吸込口２ｆ→Ｔ５→Ｔ６→Ｔ７→Ｔ８→Ｔ９と圧縮されて中央部に送られ、Ｓ９とＴ９は合流して吐出口２ｄを出て配管８から排出される。
尚、図１２に示すように、密閉空間Ｓ８とＴ９は等しい容積を有するので、同じ圧力の流体が吐出される。
【００３２】
この流体圧縮過程において、図１０に示すように、ランド部９ａには側面側に配置されているチップシール１４、１４間には、フッソ系樹脂等の自己潤滑性を有する中間シール２５が配置されている。よって、矢印２９のような後段圧縮部側からの漏洩した高圧圧縮流体が存在しても中間シール２５により阻止され、漏洩した高圧圧縮流体が前段圧縮部側に補足され、それが再度後段圧縮部側に圧送されるのを防止することができる。
【００３３】
図１は、本発明の第１実施の形態にかかる一部断面正面図、図２は、本発明の第１実施の形態にかかる一部断面平面図である。これらの図において、旋回スクロール１１を駆動する回転駆動軸１６は、先端偏芯部１ａ側は軸受ベアリング１７で保持されるとともに、先端偏芯部１ａとは反対側を軸受ベアリング３３によって保持され、該軸受ベアリング３３の外側のＤカット部１６ｄにはプーリ３０が固着されている。該プーリ３０には図示しないベルトが掛け渡し可能に形成された溝３０ａが設けられ、該ベルトを介して図示しない回転駆動源からの回転駆動力によって回転駆動軸１６が回転可能に構成されている。
【００３４】
前記プーリ３０の裏側には、ファン３１が固着され、該ファン３１はプーリ３０側からファンカバー３２によって覆われ、その反対側は内側カバー３７によって覆われている。該内側カバー３７は回転駆動軸１６が配置される駆動軸ハウジング３の軸保持部３ａ側に開口部３７ａが開設され、該開口部３７ａから冷却風３８を取込可能に構成されている。
【００３５】
図２に示すように、駆動軸ハウジング３の一側面３ｃ側には、駆動軸ハウジング３の軸保持部３ａより外側に曲面３ｂが形成され、該曲面３ｂは前記側面３ｃと接触しているが、この曲面３ｂの外側を覆う内側カバー３７が配置され、ファンカバー３２と連設した外側カバー３６と前記内側カバー３７とで冷却風が流れる通風路３４をダクト状に形成している。通風路３４の出口３４ａの手前には冷却風変向壁３６ａが配設され、該冷却風変向壁３６ａは櫛歯状に形成され、図１上紙面を貫く方向に起立し、櫛歯部分に冷却風が当たると方向が変更され旋回スクロール１１の冷却通路１１ｎ側に向かい、歯間では冷却風は通過し固定スクロールハウジング２の冷却通路２ｎ側に向かうこととなるように構成されている。
【００３６】
通風路３４の出口３４ａは、図１に示す固定スクロールハウジング２側の冷却通路２ｎと旋回スクロール１１側の冷却通路１１ｎに連通している。尚、ハウジングカバー４は固定スクロールハウジング２から延設している支持腕２ｐに当設しているが、該支持腕２ｐは棒状に形成され、所定間隔離間して多数設けられているので、その支持腕２ｐ間を冷却風が通過可能に構成されている。
【００３７】
そして、冷却通路２ｎ、１１ｎの出口側には冷却室２４Ａが配置されている。該冷却室２４Ａは配管３９と該配管３９に配置された多数の冷却フィン４０によって構成されている。よって、冷却風３８は通風路３４の出口３４ａから冷却通路２ｎ、１１ｎを通って冷却室２４Ａ側に流れ、フィルタ部３５を介して取り込んだ流体を固定スクロールハウジングの前段圧縮部で圧縮し、該前段圧縮部の吐出口に取り付けられた吐出配管６と連結する配管３９内を流れる圧縮流体を冷却可能に構成されている。
【００３８】
第１実施の形態はこのように構成されているので、フィルタ部３５から取り込んだ流体は前段圧縮部によって圧縮され、吐出配管６に吐出され配管３９内を流れることにより、冷却風によって冷却される冷却フィン４０により冷却される。
【００３９】
図３は、本発明の第２実施の形態にかかる一部断面正面図、図４は、本発明の第２実施の形態にかかる一部断面平面図である。第１実施の形態との相違点は、第１実施の形態が配管３９の周りに冷却フィン４０を用いて吐出配管６からの圧縮流体を冷却したのに対して、第２実施の形態は吐出配管６と吸い込み配管７との間を冷却用細管４１によって連結して吐出配管６からの圧縮流体を冷却するように構成した点である。尚、図３においては、図２に記載したフィルタ部３５の記載を便宜上省略している。
【００４０】
そして、冷却用細管４１は並列に多数設けられ、該冷却用細管４１の流体流通断面の総計は、吐出配管６の流体流通断面と略等しく構成されている。第２実施の形態はこのように構成されているので、フィルタ部３５から取り込んだ流体は前段圧縮部によって圧縮され、前記冷却用細管４１によって冷却される。
【００４１】
図５は、本発明の第３実施の形態にかかる一部断面正面図、図６は、本発明の第３実施の形態にかかる一部断面平面図である。第２実施の形態との相違点は、第２実施の形態が冷却室２４Ｂを、通風路３４の出口３４ａとは反対側の、冷却風が固定スクロール及び旋回スクロールを冷却した後の冷却風によって冷却される位置に配置しているのに対して、第３実施の形態は冷却室２４Ｃを通風路３４の出口３４ａ側に配置構成した点である。尚、図６においては、図２に記載したフィルタ部３５の記載を便宜上省略している。
【００４２】
そして、第３実施の形態も、第２実施の形態と同じように冷却用細管４１は並列に多数設けられ、該冷却用細管４１の流体流通断面の総計は、吐出配管６の流体流通断面と略等しく構成されている。第２実施の形態はこのように構成されているので、フィルタ部３５から取り込んだ流体は前段圧縮部によって圧縮され、前記冷却用細管４１によって冷却される。
【００４３】
尚、第３実施の形態は、冷却室２４Ｃとして冷却用細管４１を用いているが、配管３９及び冷却フィン４０を用いてもよいことは勿論のことである。
【００４４】
図７は、本発明の第４実施の形態にかかる一部断面平面図である。第１実施の形態との相違点は、第１実施の形態が冷却室２４Ａを、通風路３４の出口３４ａとは反対側の、冷却風が固定スクロール及び旋回スクロールを冷却した後の冷却風によって冷却される位置に配置しているのに対して、第４実施の形態は通風路３４の出口３４ａより上流側のファン３１が冷却風を取り込む、内側カバー３７の開口部３７ａの入口側に冷却室２４Ｄを配置し、該冷却室２４Ｄを通過した冷却風を取り込むように構成した点である。
【００４５】
尚、図７においては、平面図上内側カバー３７の開口部３７ａの入口側上方に冷却室２４Ｄを配置しているが、軸保持部３ａの反対側である下方側に冷却室２４Ｄを配置しても、また、側方側に配置しても、また、上方側、下方側、側方側の組み合わせであってもよい。
また、図７においては、図２に記載したフィルタ部３５の記載を便宜上省略している。
【００４６】
そして、第４実施の形態はこのように構成されているので、フィルタ部３５から取り込んだ流体は前段圧縮部によって圧縮され、吐出配管６に吐出され配管３９内を流れることにより、冷却風によって冷却される冷却フィン４０により冷却される。
【００４７】
尚、第４実施の形態は、冷却室２４Ｄとして配管３９及び冷却フィン４０を用いているが、冷却用細管４１を用いてもよいことは勿論のことである。
【００４８】
図８は、本発明の第５実施の形態にかかる一部断面平面図である。第１〜第４実施の形態との相違点は、これらの形態が冷却室２４Ａ〜Ｄを、冷却風が固定スクロール及び旋回スクロールを冷却する経路に配置したのに対して、第５実施の形態は通風路３４を通路３４ｂ、３４ｃと区画し、通路３４ｂの出口３４ａからの冷却風を用いて、固定スクロール及び旋回スクロールを冷却し、通路３４ｃの出口３４ｄに冷却室２４Ｅを配置構成した点である。そして、通路３４ｂの出口３４ａの手前には冷却風変向壁４２ａが配設され、該冷却風変向壁４２ａは櫛歯状に形成され、図８上紙面を貫く方向に起立し、櫛歯部分に冷却風が当たると方向が変更され旋回スクロール１１の冷却通路１１ｎ側に向かい、歯間では冷却風は通過し固定スクロールハウジング２の冷却通路２ｎ側に向かうこととなるように構成されている。
【００４９】
尚、図７においては、図２に記載したフィルタ部３５の記載を便宜上省略している。
そして、第５実施の形態はこのように構成されているので、フィルタ部３５から取り込んだ流体は前段圧縮部によって圧縮され、吐出配管６に吐出され、冷却風によって冷却される冷却室２４Ｅにより冷却される。尚、冷却室２４Ｅは配管３９及び冷却フィン４０を用いても、また、冷却用細管４１を用いてもよいことは勿論のことである。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、スクロール流体機械本体の一側面に、旋回スクロール冷却通路入口及び固定スクロール冷却通路入口を配設して、前記スクロール流体機械本体の一側面と冷却風発生源との間に前記冷却風発生源から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路を形成しているので、冷却風通路外の外気温度に影響されることが少なく、また、冷却風発生源からの送風が前記外気に影響されて有効送風量が低下することがない。
【００５１】
また、前記冷却風発生源から前記一側面を介して前記スクロール流体機械の他側面から外に向かって冷却風が流れる冷却風流通域を形成し、該冷却風流通域内に前記インタークーラを配置しているので、簡単な構成で旋回スクロール、固定スクロール及び前段圧縮部により圧縮された流体を冷却することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施の形態にかかる一部断面正面図である。
【図２】 本発明の第１実施の形態にかかる一部断面平面図である。
【図３】 本発明の第２実施の形態にかかる一部断面正面図である。
【図４】 本発明の第２実施の形態にかかる一部断面平面図である。
【図５】 本発明の第３実施の形態にかかる一部断面正面図である。
【図６】 本発明の第３実施の形態にかかる一部断面平面図である。
【図７】 本発明の第４実施の形態にかかる一部断面平面図である。
【図８】 本発明の第５実施の形態にかかる一部断面平面図である。
【図９】 本発明の実施の形態に係るスクロール流体機械の断面図である。
【図１０】 固定スクロールハウジングの斜視図である。
【図１１】 旋回スクロールの斜視図である。
【図１２】 旋回スクロールラップによって流体を取り込んだ場合の流体圧縮状況を説明する説明図である。
【図１３】 図１２から１８０゜旋回スクロールラップが回動した場合の流体圧縮状況を説明する説明図である。
【符号の説明】
１ スクロール流体機械本体
２ 固定スクロールハウジング
３ 駆動軸ハウジング
３ｃ
スクロール流体機械本体の一側面
３ｄ
スクロール流体機械本体の他側面
１１ 旋回スクロール
２４ 冷却室（インタークーラ）
３１ ファン（冷却風発生源）
３４ 通風路（冷却風通路）
Claims (4)
- 固定スクロールハウジング内に前段圧縮部と後段圧縮部とが設けられ前記前段圧縮部により圧縮された流体をインタークーラによって冷却した後に更に前記後段圧縮部により圧縮するインタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械において、
旋回スクロール及び固定スクロールは、それぞれ端板の一方側面に相手方スクロールラップの壁面と摺接するスクロールラップが植設され、他方側面に冷却フィンを植設して旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路を形成し、該それぞれの冷却通路は入口をスクロール流体機械本体の一側面に配設するとともに出口を他側面に配置し、前記スクロール流体機械本体の一側面と冷却風発生源との間に前記冷却風発生源から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路を形成し、
前記冷却風発生源は旋回スクロールの回転駆動軸に取付けられて気体取込口と気体放出口を有し、軸方向から気体を取込んで径方向へ放出するファン手段で形成され、該ファン手段から前記一側面を介して前記スクロール流体機械本体の他側面から外に向かって冷却風が流れるように構成し、前記冷却風通路の出口と前記旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路の入口との間に前記インタークーラを配置したことを特徴とするインタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械。 - 固定スクロールハウジング内に前段圧縮部と後段圧縮部とが設けられ前記前段圧縮部により圧縮された流体をインタークーラによって冷却した後に更に前記後段圧縮部により圧縮するインタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械において、
旋回スクロール及び固定スクロールは、それぞれ端板の一方側面に相手方スクロールラップの壁面と摺接するスクロールラップが植設され、他方側面に冷却フィンを植設して旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路を形成し、該それぞれの冷却通路は入口をスクロール流体機械本体の一側面に配設するとともに出口を他側面に配置し、前記スクロール流体機械本体の一側面と冷却風発生源との間に前記冷却風発生源から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路を形成し、
前記冷却風発生源は旋回スクロールの回転駆動軸に取付けられて気体取込口と気体放出口を有し、軸方向から気体を取込んで径方向へ放出するファン手段で形成され、該ファン手段から前記一側面を介して前記スクロール流体機械本体の他側面から外に向かって冷却風が流れるように構成し、前記旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路の出口部分に前記インタークーラを配置したことを特徴とするインタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械。 - 固定スクロールハウジング内に前段圧縮部と後段圧縮部とが設けられ前記前段圧縮部により圧縮された流体をインタークーラによって冷却した後に更に前記後段圧縮部により圧縮するインタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械において、
旋回スクロール及び固定スクロールは、それぞれ端板の一方側面に相手方スクロールラップの壁面と摺接するスクロールラップが植設され、他方側面に冷却フィンを植設して旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路を形成し、該それぞれの冷却通路は入口をスクロール流体機械本体の一側面に配設するとともに出口を他側面に配置し、前記スクロール流体機械本体の一側面と冷却風発生源との間に前記冷却風発生源から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路を形成し、
前記冷却風発生源は旋回スクロールの回転駆動軸に取付けられて気体取込口と気体放出口を有し、軸方向から気体を取込んで径方向へ放出するファン手段で形成され、該ファン手段から前記一側面を介して前記スクロール流体機械本体の他側面から外に向かって冷却風が流れるように構成し、前記気体取込口上流側であって前記ファン手段と前記スクロール流体機械本体との軸方向の間に前記インタークーラを配置したことを特徴とするインタークーラをする多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械。 - 固定スクロールハウジング内に前段圧縮部と後段圧縮部とが設けられ前記前段圧縮部により圧縮された流体をインタークーラによって冷却した後に更に前記後段圧縮部により圧縮するインタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械において、
旋回スクロール及び固定スクロールは、それぞれ端板の一方側面に相手方スクロールラップの壁面と摺接するスクロールラップが植設され、他方側面に冷却フィンを植設して旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路を形成し、該それぞれの冷却通路は入口をスクロール流体機械本体の一側面に配設するとともに出口を他側面に配置し、前記スクロール流体機械本体の一側面と冷却風発生源との間に前記冷却風発生源から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路を形成し、
前記旋回スクロール及び固定スクロールのそれぞれの冷却通路の入口に並んで前記インタークーラを配設し、前記冷却風発生源は旋回スクロールの回転駆動軸に取付けられて気体取込口と気体放出口を有し、軸方向から気体を取込んで径方向へ放出するファン手段で形成され、該ファン手段から前記一側面に向かって冷却風を送風する冷却風通路の内部に冷却風変向壁を配設して前記冷却風通路をそれぞれの前記冷却通路の入口に連通する第１通路と、前記インタークーラに連通する第２通路とに区画し、
前記旋回スクロール及び固定スクロールと、前記インタークーラとを前記独立した冷却風にて冷却することを特徴とするインタークーラを有する多段式流体圧縮部を備えたスクロール流体機械。
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