JP4044311B2 - Air-cooled scroll fluid machine - Google Patents

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JP4044311B2 JP2001295518A JP2001295518A JP4044311B2 JP 4044311 B2 JP4044311 B2 JP 4044311B2 JP 2001295518 A JP2001295518 A JP 2001295518A JP 2001295518 A JP2001295518 A JP 2001295518A JP 4044311 B2 JP4044311 B2 JP 4044311B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクロール形圧縮機やスクロール形真空ポンプ等の空冷式スクロール形流体機械に関する。
【0002】
【従来の技術】
スクロール形圧縮機を空気圧縮機として用いると、固定ラップと旋回ラップ間において発生する空気の圧縮熱により、固定及び旋回スクロールは高温となり、耐久性を損なう。
【0003】
この問題に対処するために、例えば実公平7−38717号公報や特開2001−123969号公報等に記載されているように、空冷式としたスクロール形圧縮機が提案されている。
【0004】
これらのものは、固定スクロールの固定端板の外側面と、旋回スクロールの旋回端板の内側面とに、複数の冷却フィンを所定間隔おきに並設し、隣接する冷却フィン間に形成された、一方から他方に連通する冷却通路に、冷却ファン等により外気を強制的に送り込むことにより、冷却風と各冷却フィンとの間で熱交換を行い、固定及び旋回スクロールの温度上昇を抑えるようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような空冷式のスクロール形圧縮機においては、次のような問題が発生する恐れがある。
すなわち、スクロール形圧縮機は、固定及び旋回ラップの中心に向かう程、圧縮比が高くなるため、中心部が高温となる特性を有している。そのため、冷却フィン間の冷却通路を通過する空気の温度は、上流側は低いが、中心部から下流側に向かうにしたがって、冷却フィンとの熱交換により徐々に高くなる。
従って、上流側に位置する固定及び旋回スクロールは、効果的に冷却されるので、その部分の固定及び旋回ラップの熱膨張率は小さく、何ら問題の発生する恐れはない。
【0006】
しかし、下流側に位置する固定及び旋回スクロールは、熱交換後の温度の高い冷却風により冷却されることとなるため、その冷却効果は小さく、固定及び旋回ラップの熱膨張率は、上流側よりも大きくなる。この現象は、特に、夏期や、雰囲気温度が高い場所に設置した際に起き易い。
【0007】
このようになると、圧縮効率を高めるために、通常、固定ラップと旋回ラップ間の隙間は可能な限り小さくしてあるため、下流側において両ラップ同士が熱膨張により接触し、ラップを摩耗させて圧縮効率を低下させたり、ラップを損傷させたりすることがある。
【0008】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、冷却通路の下流側において、固定および旋回スクロールの冷却効果が小さくても、それらの固定ラップと旋回ラップ同士が、熱膨脹により接触することのないようにし、耐久性、信頼性に優れる、空冷式スクロール形流体機械を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
(1)ハウジング内に固定され、かつ外周部と中心部とに、それぞれ吸入孔と吐出孔を有するとともに、一側面に渦巻き状の固定ラップが突設された固定スクロールと、この固定スクロールと対向するように前記ハウジング内に旋回可能に設けられ、かつ一側面に前記固定ラップと嵌合する渦巻き状の旋回ラップが突設された旋回スクロールとを備え、かつ前記ハウジングに、互いに対向する通風口を設け、これら両通風口間に形成された冷却通路を、前記固定スクロール及び旋回スクロールにおける他側面の少なくともいずれか一方に配設し、前記冷却通路内を、前記一方の通風口より送供させた冷却風を流通させることにより、前記固定スクロール及び旋回スクロールの少なくともいずれか一方を冷却するようにした空冷式スクロール形流体機械において、冷却通路における前記吐出孔よりも下流側に位置する固定ラップ又は旋回ラップの肉厚をやや薄肉とすることにより、固定ラップと旋回ラップとの間の半径方向の隙間を、前記吐出孔よりも上流側に位置する固定ラップと旋回ラップとの間の隙間よりもやや大とする。
【0010】
(2)上記(1)項において、下流側に位置する固定ラップと旋回ラップとの間の半径方向の隙間を、上流側の固定ラップと旋回ラップ間の隙間より30〜50μm大きくする。
【0011】
(3)上記(1)または(2)項において、下流側に位置する固定ラップと旋回ラップとの間の半径方向の隙間を、冷却通路の中心部付近において最大となるようにする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の空冷式スクロール形流体機械の一例である単巻2段スクロール形空気圧縮機の要部の縦断側面図、図2は、図1のII−II線の縦断背面図、図3は、同じく、図1のIII−III線の縦断背面図である。
【0013】
図1において、スクロール本体(1)は、固定スクロール(2)と、図示しない外部又は内部に収容されたモータにより駆動される旋回スクロール(3)とを備え、固定スクロール(2)は、円板状の固定端板(4)の一側面である前面(以下、図1の左方を前として説明する)に、冷却風を通過させるための複数の冷却フィン(5)を適宜の間隔をもって突設するとともに、他側面である後面に、渦巻き(インボリュート)状の固定ラップ(6)を軸方向に突設して形成されている。
【0014】
旋回スクロール(3)における円板状の旋回端板(7)の前面には、インボリュート状の低圧用旋回ラップ(8)と高圧用旋回ラップ(9)が、高圧用旋回ラップ(9)を中心部に位置させて、同心かつ不連続状に前向きに突設され、両旋回ラップ(8)(9)は、上記固定ラップ(6)とかみ合わされている。
【0015】
旋回端板(7)の後面には、図3に示すように、冷却風を通過させるための左右方向を向く波板状の複数の冷却フィン(10)が、上下方向に適宜の間隔を設けて突設されている。
【0016】
なお、上記固定端板(4)に突設した冷却フィン(5)も、冷却フィン(10)と同じ方向を向いており、固定スクロールハウジング(11)及び駆動軸ハウジング(12)の左右両側面に対向状に形成した通風口(固定スクロールハウジング側は図示略)(13)との間には、冷却通路(A)が形成されている。通風口(13)の一方、例えば図3における左方より、冷却ファン等をもって送風することにより、両冷却フィン(5)(10)は冷却される。
【0017】
旋回スクロール(3)の後端面には、軸受板(14)がボルト止めされ、その後面の中心部には、モータ等の回転軸(図示略)に連係された駆動軸(15)における偏心軸部(16)に、ベアリング(17)を介して嵌合された筒状ボス(18)が突設されている。
【0018】
旋回スクロール(3)と、それが収容されたハウジング(12)との間には、旋回スクロール(3)の自転を防止するための、3組の公知のクランクピン式の自転防止機構(19)が組込まれており、旋回スクロール(3)は、固定スクロール(2)に対し、所定の偏心量をもって背面視時計回りに旋回しうるようになっている。
【0019】
この旋回時において、旋回スクロール(3)と固定スクロール(2)との間、すなわち、低圧用旋回ラップ(8)の外周面と固定ラップ(6)の内周面、及び高圧用旋回ラップ(9)の外周面と固定ラップ(6)の内周面間に、それぞれ容積が、中心方向に向かって漸次小となる低圧圧縮室(20)と高圧圧縮室(21)との2段の圧縮室が形成される。これらの各圧縮室(20)(21)は、固定ラップ(6)の中間部に設けた隔壁(22)により仕切られている。
【0020】
固定スクロール(2)の外周部には、空気の吸入孔(23)が設けられ、図示しないフィルタを通った外気が、低圧圧縮室(20)に吸入されるようになっている。
【0021】
固定端板(4)における中心部には、高圧圧縮室(21)に連通する吐出孔(24)が穿設され、この吐出孔(24)は、吐出パイプ(25)を介して、図示しないエアタンクやエア工具等に接続されている。
【0022】
また、固定端板(4)における隔壁(22)を挟む両側には、低圧圧縮室(20)と連通する低圧側吐出口(26)と、高圧圧縮室(21)に連通する高圧側吸入口(27)とが穿設されている。
【0023】
上記低圧側吐出口(26)は、図1に示すように、導管(28)を介して、中間冷却器(29)の入口側に接続され、また高圧側吸入口(27)は、導管(30)を介して、中間冷却器(29)の出口側に接続されている。
【0024】
固定スクロール(2)は、その前面に押圧板(31)をボルト(32)止めした状態で、固定スクロールハウジング(11)を、駆動軸ハウジング(12)の前端開口部に締付けねじ(33)をもって固定することにより、旋回スクロール(3)側に一体的に組付けられている。
【0025】
上記旋回ロール(3)における冷却通路(A)の下流側、すなわち図2において中央部に形成した吐出孔(24)を中心とする右半部側の低圧用旋回ラップ(8)と高圧用旋回ラップ(9)は、冷却通路(A)の中央部付近に位置する部分の肉厚(t)が、他の部分、特に、冷却通路(A)の上流側である左半部の肉厚(t0)よりも僅かに大とされている。
【0026】
これにより、薄肉とした低圧用旋回ラップ(8)及び高圧用旋回ラップ(9)の外周面と、固定ラップ(6)の内周面との間の半径方向の隙間は、他の部分よりも若干大きくなっている(図では誇張して示してある)。
【0027】
これは、上記「発明が解決しようとする課題」の項に記載したように、冷却通路(A)を通過する空気の温度は、中心部から下流側に向かうにしたがって高くなり、下流側に位置する固定スクロール(2)及び旋回スクロール(3)の冷却効果が小さくなることによって生じる固定ラップ(6)と旋回ラップ(8)(9)の熱膨張の問題に対処するためである。
【0028】
すなわち、熱膨張率の大きい下流側の低圧用旋回ラップ(8)及び高圧旋回ラップ(8)と固定ラップ(6)間の隙間を、その熱膨張率分に相当する分だけ予め大としておけば、それらが接触する問題を解消することができる。
【0029】
上記隙間は、例えば汎用性の高い通常の圧縮機において、上流側の隙間を40〜50μmとした際は、それよりも30〜50μm大とし、70〜100μmの範囲とするのが好ましい。これは、70μm以下では、熱膨脹を吸収し切れずに、旋回ラップ(8)(9)が固定ラップ(6)に接触する恐れがあり、また、100μmを超えると、旋回ラップ(8)(9)と固定ラップ(6)間の隙間が大きくなり過ぎて、圧縮効率が低下することが実験により確かめられたためである。
【0030】
なお、空気の圧縮温度は、中心部である吐出孔(24)付近が最も高くなり、その部分を通過する冷却風の温度も高くなるため、上記旋回ラップ(8)(9)の肉厚(t)を、冷却通路(A)の中心部において最小となるよう漸次薄肉とし、固定ラップ(6)と旋回ラップ(8)(9)間の半径方向の隙間が、冷却通路(A)の中心部ほど大となるようにするのがよい。
【0031】
上記実施形態のように、冷却効果が小さく、熱膨脹率の大きい冷却通路(A)の下流側に位置する旋回ラップ(8)(9)の肉厚を、所要の範囲に亘って薄肉とし、固定ラップ(6)との間の半径方向の隙間を正規の隙間よりもやや大としておくと、本圧縮機を、特に、雰囲気温度の高い条件で使用した際でも、両旋回ラップ(8)(9)と固定ラップ(6)とが、冷却通路(A)の下流側において互いに接触する恐れはなくなる。
【0032】
従って、それらが摩耗して隙間が大きくなり、圧縮効率を低下させたり、ラップを損傷させたりするのが防止される。
【0033】
また、旋回ラップ(8)(9)と固定ラップ(6)との接触が防止されることにより、冷却ファン等により送風される冷却風量を少なくすることも可能となり、それを駆動するモータの消費電力を節約したり、小型のモータを使用しうるなど、経済的効果も得られる。
【0034】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態では、低圧用及び高圧用の旋回ラップ(8)(9)を薄肉として、固定ラップ(6)との間の隙間を大としているが、その反対に、固定ラップ(6)の下流側の肉厚を薄くして、それと、旋回ラップ(8)(9)との間の半径方向の隙間をやや大とするようにしてもよい。
【0035】
また、上記実施形態において、冷却通路(A)は、圧縮機のケーシング(11)(12)の左右両側面に通風口(13)を開口することにより、左右方向を向くようにし、かつ冷却風は、図3における左方から右方に向かって流れるようにしているが、それとは反対に、冷却風を右方から左方に向かって流したり、あるいは通風口(13)の位置を変えて冷却通路(A)の向きを変更したりしてもよく、いずれの際においても、冷却風の下流側に位置する旋回ラップ(8)(9)又は固定ラップ(6)を薄肉として、それらの間の隙間を大とすればよい。
【0036】
本発明は、上記のような単巻き2段式のスクロール形空気圧縮機の外、シングルラップスクロール(1段)形の圧縮機や、旋回スクロールの端板の両面に旋回ラップを有するダブルラップスクロール(1段、多段)形の圧縮機等にも適用することができる。
【0037】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
(a)請求項1記載の発明によれば、冷却通路の下流側において固定スクロール又は旋回スクロールの冷却効果が小さく、固定ラップ又は旋回ラップが熱膨張したとしても、それらが接触する恐れはないので、両ラップが摩耗したり、損傷したりするのが防止される。
また、冷却ファン等による風量を少なくすることも可能となるので、駆動モータ等の消費電力を節約したり、モータを小型化したりすることができ、経済的となる。
【0038】
(b)請求項2記載の発明によれば、圧縮効率を低下させることなく、固定又は旋回ラップの熱膨張を効果的に吸収することができる。
【0039】
(c)請求項3記載の発明によれば、例えば雰囲気温度が高く、冷却通路の中心部を通過する空気の温度が高温となっても、固定ラップと旋回ラップとが、冷却通路の中心部において接触するのが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す要部の中央縦断側面図である。
【図2】同じく、図1のII−II線の拡大縦断背面図である。
【図3】同じく、図1のIII−III線の拡大縦断背面図である。
【符号の説明】
(1)スクロール本体
(2)固定スクロール
(3)旋回スクロール
(4)固定端板
(5)冷却フィン
(6)固定ラップ
(7)旋回端板
(8)低圧用旋回ラップ
(9)高圧用旋回ラップ
(10)冷却フィン
(11)固定スクロールハウジング
(12)駆動軸ハウジング
(13)通風口
(14)軸受板
(15)駆動軸
(16)偏心軸部
(17)ベアリング
(18)筒状ボス
(19)自動防止機構
(20)低圧圧縮室
(21)高圧圧縮室
(22)隔壁
(23)吸入孔
(24)吐出孔
(25)吐出パイプ
(26)低圧側吐出口
(27)高圧側吸入口
(28)導管
(29)中間冷却器
(30)導管
(31)押圧板
(32)ボルト
(33)締付けねじ
(A)冷却通路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air-cooled scroll fluid machine such as a scroll compressor and a scroll vacuum pump.
[0002]
[Prior art]
When the scroll compressor is used as an air compressor, the fixed and orbiting scroll becomes high temperature due to the compression heat of air generated between the fixed lap and the orbiting lap, and the durability is impaired.
[0003]
In order to deal with this problem, an air-cooled scroll compressor has been proposed as described in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 7-38717, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-123969, and the like.
[0004]
These are formed between adjacent cooling fins by arranging a plurality of cooling fins at predetermined intervals on the outer surface of the fixed end plate of the fixed scroll and the inner surface of the orbiting scroll. By forcibly sending outside air to the cooling passage communicating from one side to the other by a cooling fan or the like, heat is exchanged between the cooling air and each cooling fin so as to suppress the temperature rise of the fixed and orbiting scroll. ing.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the air-cooled scroll compressor as described above, the following problems may occur.
That is, the scroll compressor has a characteristic that the compression ratio becomes higher toward the center of the fixed and swirl lap, so that the central portion becomes high temperature. For this reason, the temperature of the air passing through the cooling passage between the cooling fins is low on the upstream side, but gradually increases due to heat exchange with the cooling fins from the central portion toward the downstream side.
Therefore, since the fixed and orbiting scroll located on the upstream side is effectively cooled, the coefficient of thermal expansion of the fixed and orbiting wrap is small, and there is no possibility of causing any problems.
[0006]
However, since the fixed and orbiting scroll located on the downstream side is cooled by the cooling air having a high temperature after heat exchange, the cooling effect is small, and the thermal expansion coefficient of the fixed and orbiting wrap is smaller than that of the upstream side. Also grows. This phenomenon is particularly likely to occur during installation in summer and in places with high ambient temperatures.
[0007]
In this case, in order to increase the compression efficiency, the gap between the fixed wrap and the swirl wrap is usually made as small as possible. It may reduce the compression efficiency and damage the wrap.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and even if the cooling effect of the fixed and orbiting scroll is small on the downstream side of the cooling passage, the fixed wrap and the orbiting wrap can be brought into contact by thermal expansion. An object of the present invention is to provide an air-cooled scroll type fluid machine that is excellent in durability and reliability.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the above problem is solved as follows.
(1) A fixed scroll fixed in the housing and having a suction hole and a discharge hole in the outer peripheral portion and the central portion, respectively, and a spiral fixed wrap projecting on one side surface, and opposed to the fixed scroll And a revolving scroll having a spiral revolving wrap protruding on one side surface and fitted to the fixed wrap, and the housing is provided with a ventilation opening facing each other. A cooling passage formed between the two ventilation openings is disposed on at least one of the other side surfaces of the fixed scroll and the orbiting scroll, and the inside of the cooling passage is fed from the one ventilation opening. An air-cooled scroll type that cools at least one of the fixed scroll and the orbiting scroll by circulating the cooling air. In the body machine, the radial gap between the fixed wrap and the swirl wrap is reduced by slightly reducing the thickness of the fixed wrap or swirl wrap located downstream of the discharge hole in the cooling passage. The gap is slightly larger than the gap between the fixed wrap and the swivel wrap located on the upstream side of the hole.
[0010]
(2) In the above item (1), the radial gap between the fixed wrap located on the downstream side and the turning wrap is made 30 to 50 μm larger than the gap between the upstream fixed wrap and the turning wrap.
[0011]
(3) In the above item (1) or (2), the radial gap between the fixed wrap located on the downstream side and the turning wrap is maximized in the vicinity of the central portion of the cooling passage.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal side view of a main part of a single-roll two-stage scroll type air compressor which is an example of an air-cooled scroll type fluid machine of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal rear view taken along line II-II in FIG. 3 is a longitudinal rear view taken along the line III-III in FIG.
[0013]
In FIG. 1, the scroll body (1) includes a fixed scroll (2) and a turning scroll (3) driven by a motor (not shown) housed outside or inside, and the fixed scroll (2) is a disc. A plurality of cooling fins (5) for allowing cooling air to pass through the front surface (which will be described below with the left side of FIG. 1 as the front) as one side surface of the fixed end plate (4) having a suitable shape. In addition, a spiral (involute) fixed wrap (6) is formed on the rear surface which is the other side surface so as to project in the axial direction.
[0014]
On the front surface of the disc-shaped orbiting end plate (7) in the orbiting scroll (3), the involute-shaped low-pressure orbiting wrap (8) and the high-pressure orbiting wrap (9) are centered on the high-pressure orbiting wrap (9). The concentric and discontinuous projections are positioned at the center, and both swirl wraps (8) and (9) are engaged with the fixed wrap (6).
[0015]
As shown in FIG. 3, a plurality of corrugated cooling fins (10) facing in the left-right direction for allowing cooling air to pass therethrough are provided at the rear surface of the swivel end plate (7) with appropriate intervals in the vertical direction. Projecting.
[0016]
The cooling fins (5) projecting from the fixed end plate (4) are also oriented in the same direction as the cooling fins (10), and the left and right side surfaces of the fixed scroll housing (11) and the drive shaft housing (12). A cooling passage (A) is formed between the air outlet and the ventilation hole (not shown) on the fixed scroll housing (13). Both cooling fins (5) and (10) are cooled by blowing with a cooling fan or the like from one of the ventilation openings (13), for example, from the left side in FIG.
[0017]
A bearing plate (14) is bolted to the rear end surface of the orbiting scroll (3), and an eccentric shaft of a drive shaft (15) linked to a rotating shaft (not shown) such as a motor is centrally located on the rear surface. A cylindrical boss (18) fitted through a bearing (17) protrudes from the part (16).
[0018]
Between the orbiting scroll (3) and the housing (12) in which it is housed, three known crankpin type anti-rotation mechanisms (19) for preventing the orbiting scroll (3) from rotating. The orbiting scroll (3) can be rotated clockwise with a predetermined amount of eccentricity relative to the fixed scroll (2).
[0019]
At the time of this turning, between the turning scroll (3) and the fixed scroll (2), that is, the outer peripheral surface of the low pressure turning wrap (8) and the inner peripheral surface of the fixed wrap (6), and the high pressure turning wrap (9 ) Between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the fixed wrap (6), the two-stage compression chambers of the low-pressure compression chamber (20) and the high-pressure compression chamber (21) whose volume gradually decreases toward the center. Is formed. Each of these compression chambers (20) and (21) is partitioned by a partition wall (22) provided at an intermediate portion of the fixed wrap (6).
[0020]
The outer periphery of the fixed scroll (2) is provided with an air suction hole (23) so that outside air that has passed through a filter (not shown) is sucked into the low-pressure compression chamber (20).
[0021]
A discharge hole (24) communicating with the high-pressure compression chamber (21) is formed in the center of the fixed end plate (4), and this discharge hole (24) is not shown via the discharge pipe (25). It is connected to an air tank or air tool.
[0022]
Further, on both sides of the fixed end plate (4) across the partition wall (22), a low pressure side discharge port (26) communicating with the low pressure compression chamber (20) and a high pressure side suction port communicating with the high pressure compression chamber (21). (27) is drilled.
[0023]
As shown in FIG. 1, the low-pressure side discharge port (26) is connected to the inlet side of the intermediate cooler (29) via a conduit (28), and the high-pressure side suction port (27) is connected to a conduit ( It is connected to the outlet side of the intercooler (29) via 30).
[0024]
The fixed scroll (2) has a pressing plate (31) secured to the front surface thereof with bolts (32), and the fixed scroll housing (11) has a tightening screw (33) at the front end opening of the drive shaft housing (12). By being fixed, it is integrally assembled on the orbiting scroll (3) side.
[0025]
The low-pressure swirl wrap (8) on the downstream side of the cooling passage (A) in the swirl roll (3), that is, the right-half swivel wrap (8) centered on the discharge hole (24) formed in the center in FIG. In the wrap (9), the thickness (t) of the portion located near the center of the cooling passage (A) is the thickness of the other portion, particularly the left half (upstream of the cooling passage (A)) ( It is slightly larger than t 0 ).
[0026]
As a result, the radial gap between the outer peripheral surface of the low-pressure swirl wrap (8) and the high-pressure swirl wrap (9) and the inner peripheral surface of the fixed wrap (6) is thinner than the other parts. It is slightly larger (exaggerated in the figure).
[0027]
This is because the temperature of the air passing through the cooling passage (A) increases as it goes from the center toward the downstream side, as described in the above section “Problems to be Solved by the Invention”. This is to cope with the problem of thermal expansion of the fixed wrap (6) and the orbiting wraps (8) and (9) caused by the reduced cooling effect of the fixed scroll (2) and the orbiting scroll (3).
[0028]
That is, if the low-pressure swirl wrap (8) on the downstream side having a large coefficient of thermal expansion and the gap between the high-pressure swirl wrap (8) and the fixed wrap (6) are increased in advance by an amount corresponding to the thermal expansion coefficient. , They can solve the problem of contact.
[0029]
For example, when the upstream gap is 40 to 50 μm in a general compressor having high versatility, the gap is preferably 30 to 50 μm larger than that and preferably 70 to 100 μm. If it is less than 70 μm, the thermal expansion cannot be completely absorbed, and the swirl wrap (8) (9) may come into contact with the fixed wrap (6). If it exceeds 100 μm, the swirl wrap (8) (9) ) And the fixed wrap (6) is too large to reduce the compression efficiency by experiments.
[0030]
The compression temperature of the air is highest in the vicinity of the discharge hole (24), which is the central portion, and the temperature of the cooling air passing through that portion is also high, so that the thickness of the swirl wrap (8) (9) ( t) is gradually thinned so as to be minimized at the center of the cooling passage (A), and the radial gap between the fixed wrap (6) and the swirling wrap (8) (9) is the center of the cooling passage (A). It is better to make it as large as the part.
[0031]
As in the above embodiment, the wall thickness of the swirl wraps (8) and (9) located on the downstream side of the cooling passage (A) having a small cooling effect and a high thermal expansion coefficient is made thin over a required range and fixed. If the radial gap with the wrap (6) is set to be slightly larger than the regular gap, even when the compressor is used under a high ambient temperature condition, both the swirl wraps (8) (9 ) And the fixed wrap (6) can be prevented from contacting each other on the downstream side of the cooling passage (A).
[0032]
Therefore, they are worn out to increase the gap, thereby preventing the compression efficiency from being lowered and the wrap from being damaged.
[0033]
Further, since the contact between the swivel wraps (8) and (9) and the fixed wrap (6) is prevented, it becomes possible to reduce the amount of cooling air blown by a cooling fan or the like, and the consumption of the motor for driving the same. Economical effects such as saving electric power and using a small motor can be obtained.
[0034]
The present invention is not limited to the above embodiment.
In the above embodiment, the low-pressure and high-pressure swirl wraps (8) and (9) are thin, and the clearance between the fixed wrap (6) is large. You may make it the thickness of the side thin, and make the clearance gap of radial direction between it and a turning wrap (8) (9) slightly large.
[0035]
Further, in the above embodiment, the cooling passage (A) is directed to the left and right sides of the compressor casings (11) and (12) by opening the vent holes (13) so that the cooling passages (A) face the left and right directions. 3 is made to flow from the left to the right in FIG. 3, but on the contrary, the cooling air is made to flow from the right to the left, or the position of the vent (13) is changed. The direction of the cooling passage (A) may be changed. In any case, the swirl wrap (8) (9) or the fixed wrap (6) located on the downstream side of the cooling air is made thin, What is necessary is just to make the clearance gap between them large.
[0036]
The present invention is not limited to the above-described single-winding two-stage scroll air compressor, but a single-wrap scroll (one-stage) compressor, or a double-wrap scroll having swirl wraps on both sides of an end plate of the orbiting scroll. The present invention can also be applied to a (single stage, multistage) type compressor or the like.
[0037]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be achieved.
(A) According to the first aspect of the present invention, the cooling effect of the fixed scroll or the orbiting scroll is small on the downstream side of the cooling passage, and even if the fixed wrap or the orbiting wrap thermally expands, there is no fear that they contact. Both wraps are prevented from being worn or damaged.
In addition, since it is possible to reduce the air volume by a cooling fan or the like, it is possible to save power consumption of the drive motor or the like, and to reduce the size of the motor, which is economical.
[0038]
(B) According to the invention of claim 2, the thermal expansion of the fixed or swirling wrap can be effectively absorbed without reducing the compression efficiency.
[0039]
(C) According to the invention described in claim 3, for example, even if the atmospheric temperature is high and the temperature of the air passing through the central portion of the cooling passage becomes high, the fixed wrap and the swirl wrap are in the central portion of the cooling passage. Is prevented from touching.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a central longitudinal side view of a main part showing an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged longitudinal rear view taken along the line II-II in FIG.
3 is an enlarged vertical rear view taken along line III-III in FIG.
[Explanation of symbols]
(1) Scroll body
(2) Fixed scroll
(3) Orbiting scroll
(4) Fixed end plate
(5) Cooling fin
(6) Fixed wrap
(7) Revolving end plate
(8) Low-pressure swirl wrap
(9) High-pressure swirl wrap
(10) Cooling fin
(11) Fixed scroll housing
(12) Drive shaft housing
(13) Ventilation opening
(14) Bearing plate
(15) Drive shaft
(16) Eccentric shaft
(17) Bearing
(18) Cylindrical boss
(19) Automatic prevention mechanism
(20) Low pressure compression chamber
(21) High pressure compression chamber
(22) Bulkhead
(23) Suction hole
(24) Discharge hole
(25) Discharge pipe
(26) Low pressure side outlet
(27) High pressure side inlet
(28) Conduit
(29) Intermediate cooler
(30) Conduit
(31) Press plate
(32) Bolt
(33) Tightening screw
(A) Cooling passage

Claims (3)

ハウジング内に固定され、かつ外周部と中心部とに、それぞれ吸入孔と吐出孔を有するとともに、一側面に渦巻き状の固定ラップが突設された固定スクロールと、この固定スクロールと対向するように前記ハウジング内に旋回可能に設けられ、かつ一側面に前記固定ラップと嵌合する渦巻き状の旋回ラップが突設された旋回スクロールとを備え、かつ前記ハウジングに、互いに対向する通風口を設け、これら両通風口間に形成された冷却通路を、前記固定スクロール及び旋回スクロールにおける他側面の少なくともいずれか一方に配設し、前記冷却通路内を、前記一方の通風口より送供させた冷却風を流通させることにより、前記固定スクロール及び旋回スクロールの少なくともいずれか一方を冷却するようにした空冷式スクロール形流体機械において、
前記冷却通路における前記吐出孔よりも下流側に位置する固定ラップ又は旋回ラップの肉厚をやや薄肉とすることにより、固定ラップと旋回ラップとの間の半径方向の隙間を、前記吐出孔よりも上流側に位置する固定ラップと旋回ラップとの間の隙間よりもやや大としたことを特徴とする空冷式スクロール形流体機械。
A fixed scroll which is fixed in the housing and has a suction hole and a discharge hole in the outer peripheral portion and the central portion, respectively, and a spiral fixed wrap projecting on one side surface, and so as to face this fixed scroll A swivel scroll provided in a swivel manner and provided with a swirl-shaped swirl wrap that fits with the fixed wrap on one side surface, and the housing is provided with ventilation openings facing each other; A cooling passage formed between these ventilation openings is disposed on at least one of the other side surfaces of the fixed scroll and the orbiting scroll, and the cooling air is supplied from the one ventilation opening in the cooling passage. An air-cooled scroll fluid machine that cools at least one of the fixed scroll and the orbiting scroll In,
By making the wall thickness of the fixed wrap or swirl wrap positioned downstream of the discharge hole in the cooling passage slightly thinner, the radial gap between the fixed wrap and swirl wrap is made smaller than the discharge hole. An air-cooled scroll type fluid machine characterized in that it is slightly larger than the gap between the fixed wrap and the swivel wrap located on the upstream side.
下流側に位置する固定ラップと旋回ラップとの間の半径方向の隙間を、上流側の固定ラップと旋回ラップ間の隙間より30〜50μm大きくしてなる請求項1記載の空冷式スクロール形流体機械。The air-cooled scroll type fluid machine according to claim 1, wherein a radial gap between the fixed wrap and the swivel wrap located on the downstream side is made 30 to 50 µm larger than a gap between the fixed wrap and the swirl wrap on the upstream side. . 下流側に位置する固定ラップと旋回ラップとの間の半径方向の隙間を、冷却通路の中心部付近において最大となるようにした請求項1または2記載の空冷式スクロール形流体機械。The air-cooled scroll fluid machine according to claim 1 or 2, wherein a radial gap between the fixed wrap and the swirl lap located on the downstream side is maximized in the vicinity of the center portion of the cooling passage.
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