JP4409652B2 - スクロール式流体機械 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば空気圧縮機、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する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スクロール式流体機械は、下部が冷却、潤滑用の油液を溜める油槽となり、前側にスラスト受けが設けられたケーシングと、該ケーシングの前側に設けられ鏡板に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、前記ケーシング内で該駆動軸の先端側に旋回軸受を介して旋回可能に設けられ鏡板の前面に前記固定スクロールのラップ部と重なり合うラップ部が立設されると共に鏡板の背面が前記スラスト受けに摺接する旋回スクロールと、前記ケーシングの油槽内に溜った油液を吸込口から吸込み、該油液を旋回軸受等の摺動部位に供給する油液供給手段とにより構成されたものが知られている（例えば特開平５−４４４０２号公報、特開平５−４４６６８号公報等）。
【０００３】
この種の従来技術によるスクロール式流体機械は、外部から駆動軸を回転駆動し、旋回スクロールを固定スクロールに対して一定の偏心寸法をもって旋回運動させることにより、固定スクロールの外周側に設けた吸込口から空気等の流体を吸込みつつ、この流体を固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラップ部との間に画成される各圧縮室内で順次圧縮し、圧縮流体を固定スクロールの中心部に設けた吐出口から外部に向けて吐出する。
【０００４】
また、スクロール式流体機械の運転時には、油液供給手段がケーシングの油槽内に溜った油液を吸込口から吸込み、該油液を旋回軸受等の摺動部位に供給し、これらの部位を冷却、潤滑する。さらに、各部を冷却、潤滑した油液は流れ落ちて油槽内に戻る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術によるスクロール式流体機械によると、油液供給手段は、油槽に戻された油液のうち、吸込口の近傍に位置する油液を吸込むから、各摺動部位を冷却した後の高温な油液を吸込口から吸込んでしまい、高温な油液が循環することとなる。このため、旋回軸受等の摺動部位に高温な油液が供給されることになるから、これらの部材の冷却、潤滑効率が低下するという問題がある。
【０００６】
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、本発明の目的は、油槽に戻された油液を長い冷却距離をもって吸込口側に流すことにより、油液を十分に冷却することが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にある。
【０００７】
【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、請求項１の発明は、下部が冷却、潤滑用の油液を溜める油槽となり、前側にスラスト受けが設けられたケーシングと、該ケーシングの前側に設けられ、鏡板に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、前記ケーシング内で該駆動軸の先端側に旋回軸受を介して旋回可能に設けられ、鏡板の前面に前記固定スクロールのラップ部と重なり合うラップ部が立設されると共に鏡板の背面が前記スラスト受けに摺接する旋回スクロールと、前記ケーシングの油槽内に溜った油液を吸込口から吸込み、該油液を前記スラスト受けと旋回スクロールとの間、旋回軸受に供給する油液供給手段と、前記ケーシングの油槽を冷却する冷却ファンとにより構成してなるスクロール式流体機械において、前記油液供給手段は、前記スラスト受けの径方向に形成されて前記吸込口に連通する吸込通路と、吸込側が該吸込通路に連通し前記旋回スクロールの旋回運動に追従して動作する給油ポンプと、該給油ポンプの吐出側に設けられ前記旋回スクロールの鏡板に径方向に形成された吐出通路とから構成し、前記吸込通路は、一端側が前記吸込口に連通し、他端側が前記給油ポンプの吸込室に連通することで前記油槽内の油液を前記給油ポンプ内に供給し、前記吐出通路は、一端側が前記給油ポンプの吐出室に連通し、他端側が前記スラスト受けと旋回スクロールとの摺接面に開口し、さらに中間部位が前記旋回軸受を収容するボス部内に開口することで、前記油液を前記摺接面および前記旋回軸受の摺接部位に供給し、前記給油ポンプは、前記旋回スクロールの背面側と前記スラスト受けとの摺接面のうちいずれか一方の摺接面側に凹設される旋回子収容凹部と、前記他方の摺接面側から該旋回子収容凹部内に向けて突設され前記旋回スクロールの旋回運動に追従して動く旋回子と、前記旋回子収容凹部から離間して前記一方の摺接面側に凹設される凹窪部と、前記他方の摺接面側から該凹窪部内に向けて突設され前記旋回スクロールの旋回運動に追従して動く駆動突部と、前記凹窪部と前記旋回子収容凹部との間に位置して前記一方の摺接面側に形成され長さ方向両端側が前記凹窪部と前記旋回子収容凹部とに連なるガイド溝と、前記旋回子と前記駆動突部との間に挟み込んだ状態で摺動可能に取付けられると共に該ガイド溝に沿って長さ方向にスライド可能に設けられ、前記旋回子収容凹部内を前記吸込室と前記吐出室とに画成するスライド板とを有し、前記油液供給手段により供給される前記油液は、前記摺接面および前記旋回軸受を冷却、潤滑した後に、前記油槽に戻されて、前記油槽の内部を区切る仕切板によって形成された折返し通路の上側通路を通って前記吸込口から離れる方向に流れた後に、前記折返し通路の下側通路を通って前記吸込口に向けて流れる構成としたことを特徴としている。
【０００８】
このように構成したことにより、旋回スクロールの旋回運動に追従して動作する給油ポンプを、旋回子収容凹部、旋回子、凹窪部、駆動突部、ガイド溝およびスライド板などにより構成することができる。そして、スラスト受けと旋回スクロールとの間、旋回軸受を冷却、潤滑して油槽に戻された高温な油液は、該油槽内を仕切板に沿って吸込口から離れる方向に前記折返し通路の上側通路を通って流れた後に、この位置で折返して前記折返し通路の下側通路を通って吸込口に向けて流れるから、ケーシングの油槽の近傍を流れる冷却風にさらされる油液の冷却距離を長くすることができ、この間に油液を十分に冷却することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、ケーシングの油槽内には、仕切板との間に蛇行した通路を形成する蛇行板を設ける構成としたことにある。
【００１０】
このように構成したことにより、油槽内に戻された油液は、仕切板との間に蛇行板によって形成された蛇行通路を流れるから、ケーシングの油槽の近傍を流れる冷却風にさらされる冷却距離を大幅に長くすることができ、この冷却風によって油液を冷却することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による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、添付図面に従って詳細に説明する。
【００１２】
まず、図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態を示し、１はスクロール式空気圧縮機の外枠を形成する有底筒状のケーシングで、該ケーシング１は、軸線が水平状態となるように横置きに配置されている。ここで、ケーシング１は、環状の底部１Ａと、該底部１Ａの外周側から後述の固定スクロール５側に向けて前側に延びた大径筒部１Ｂと、前記底部１Ａの内周側から該大径筒部１Ｂと反対側に後側に延び、小径筒部をなす軸受筒部１Ｃとによって大略構成されている。
【００１３】
２はケーシング１の底部１Ａの下部に位置して該ケーシング１内に設けられた油槽で、該油槽２は、ケーシング１の底部１Ａから後側に向けて延びた上板２Ａと、該上板２Ａの先端から下向きに延びた後板２Ｂと、該後板２Ｂの下端部から前側に向けて延びた底板２Ｃと、左，右の側板２Ｄ，２Ｄ（図２中に図示）とによって略直方体状の容器をなし、その内部に油液としての潤滑油３を貯えている。また、前記底板２Ｃの前側には上向きに延びて縦板２Ｅが一体に設けられ、該縦板２Ｅの上端部にはケーシング１の大径筒部１Ｂの一部をなす横板２Ｆが前側に向けて延びている。さらに、前記縦板２Ｅには、後述の潤滑油供給機構１６によって油槽２内の潤滑油３を吸込むための吸込口２Ｇが設けられ、該吸込口２Ｇを囲むようにストレーナ収容筒２Ｈが形成されている。さらに、油槽２内には、後述する仕切板２７等が配設されている。
【００１４】
４はケーシング１の大径筒部１Ｂ前側に設けられた環状のスラスト受けで、該スラスト受け４の内周側には、前側に向けて環状凹部４Ａが形成され、該環状凹部４Ａ内には、後述する旋回スクロール１０の鏡板１０Ａが配設されている。そして、スラスト受け４の環状凹部４Ａには、前記旋回スクロール１０の摺接面１０Ｄが摺接する環状の摺接面４Ｂが形成され、該摺接面４Ｂは、旋回スクロール１０に作用するスラスト荷重を受承するものである。
【００１５】
５はケーシング１のスラスト受け４前側に設けられた固定スクロールで、該固定スクロール５は、略円板状に形成され中心が後述する駆動軸６の軸線と一致するように配設された鏡板５Ａと、該鏡板５Ａに立設された渦巻き状のラップ部５Ｂと、前記鏡板５Ａの外周側からラップ部５Ｂを取囲むように軸方向に突出した筒部５Ｃと、該筒部５Ｃの外周側から径方向外側に突出し、スラスト受け４に衝合して取付けられたフランジ部５Ｄとにより構成されている。
【００１６】
６はケーシング１内に軸受７，８によって回転可能に支持された駆動軸で、該駆動軸６の基端側には後述のプーリ２５が取付けられ、先端側はクランク６Ａとなってケーシング１内に延びている。そして、駆動軸６のクランク６Ａは、その軸線が駆動軸６の軸線に対して所定寸法だけ偏心している。
【００１７】
９はケーシング１の軸受筒部１Ｃと後述する旋回スクロール１０のボス部１０Ｃとの間に位置して駆動軸６の外周側に設けられたバランスウェイトで、該バランスウェイト９は、駆動軸６から径方向外側に向けて突出し、旋回スクロール１０に対して駆動軸６の回転バランスをとるものである。
【００１８】
１０は固定スクロール５と対向してケーシング１内に旋回可能に設けられた旋回スクロールで、該旋回スクロール１０は、円板状に形成された鏡板１０Ａと、該鏡板１０Ａの前面に軸方向に立設された渦巻き状のラップ部１０Ｂとによって大略構成されている。また、旋回スクロール１０には、鏡板１０Ａの背面側中央にボス部１０Ｃが突設され、該旋回スクロール１０は、ボス部１０Ｃ内に収容された旋回軸受１１によって駆動軸６のクランク６Ａに回転可能に取付けられている。そして、鏡板１０Ａは、その前面側が固定スクロール５のフランジ部５Ｄに摺接すると共に、背面側（裏面側）はスラスト受け４に摺接する摺接面１０Ｄとなっている。
【００１９】
ここで、旋回スクロール１０は、固定スクロール５のラップ部５Ｂに対し例えば１８０度だけずらして重なり合うように配設され、両者のラップ部５Ｂ，１０Ｂ間には複数の圧縮室１２，１２，…が画成される。また、旋回スクロール１０とスラスト受け４との間には、自転防止機構を構成するオルダム継手（図示せず）が設けられ、該オルダム継手は、旋回スクロール１０の自転を防止するものである。
【００２０】
そして、スクロール式空気圧縮機の運転時には、固定スクロール５の外周側に設けた吸込口（図示せず）から外周側の圧縮室１２内に空気を吸込みつつ、この空気を旋回スクロール１０が旋回運動する間に各圧縮室１２内で順次圧縮し、最後に中心側の圧縮室１２から固定スクロール５の中心に設けた吐出口１３を介して外部に圧縮空気を吐出する。
【００２１】
１４は油槽２のストレーナ収容筒２Ｈを含んで画成されたストレーナ収容部、１５は該ストレーナ収容部１４内に収容されたストレーナで、該ストレーナ１５は、油槽２内から吸込口２Ｇを介して吸込まれた潤滑油３に混入した異物を取り除き、清浄な潤滑油３を後述の給油ポンプ１９側に供給するものである。
【００２２】
１６は油液供給手段としての潤滑油供給機構で、該潤滑油供給機構１６は、後述の吸込通路１７、吐出通路１８、給油ポンプ１９等によって大略構成されている。
【００２３】
１７はスラスト受け４の径方向に形成された吸込通路で、該吸込通路１７は、一端側がストレーナ収容部１４の内周面に開口し、他端側が給油ポンプ１９の吸込室Ａに連通している。
【００２４】
また、１８は旋回スクロール１０の鏡板１０Ａに径方向に形成された吐出通路で、該吐出通路１８は、一端側が給油ポンプ１９の油溜め１９Ｇを介して吐出室Ｂに連通し、他端側がスラスト受け４の摺接面４Ｂに摺接する摺接面１０Ｄに開口している。また、吐出通路１８の中間位置は、旋回スクロール１０のボス部１０Ｃ内に開口している。そして、この吐出通路１８は、給油ポンプ１９から吐出された潤滑油３を、スラスト受け４の摺接面４Ｂと旋回スクロール１０の摺接面１０Ｄとの間と、ボス部１０Ｃ内の旋回軸受１１等の摺動部位に供給するものである。
【００２５】
１９はスラスト受け４と旋回スクロール１０との間に位置して設けられた給油ポンプで、該給油ポンプ１９は、例えば図３に示す如く、スラスト受け４の摺接面４Ｂ側に凹設された旋回子収容凹部１９Ａと、該旋回子収容凹部１９Ａから離間してスラスト受け４の摺接面４Ｂ側に凹設された凹窪部１９Ｂと、該凹窪部１９Ｂと旋回子収容凹部１９Ａとの間に位置して前記摺接面４Ｂ側に設けられたガイド溝１９Ｃと、旋回スクロール１０の摺接面１０Ｄから旋回子収容凹部１９Ａに向けて突設された旋回子１９Ｄと、旋回スクロール１０の摺接面１０Ｄから前記凹窪部１９Ｂ内に向けて突設された駆動突部１９Ｅと、前記ガイド溝１９Ｃ内にスライド可能に設けられたスライド板１９Ｆとによって大略構成されている。また、スライド板１９Ｆは、両端側が旋回子１９Ｄと駆動突部１９Ｅとに摺接し、旋回子収容凹部１９Ａ内を吸込通路１７に連通する吸込室Ａと吐出通路１８に連通する吐出室Ｂとに画成している。
【００２６】
そして、この給油ポンプ１９は、旋回子１９Ｄ、駆動突部１９Ｅが旋回スクロール１０に追従して動き、これに伴ってスライド板１９Ｆがガイド溝１９Ｃに沿ってガイドされることにより、吸込室Ａと吐出室Ｂとをそれぞれ拡大，縮小し、吸込通路１７から吸込室Ａ内に吸込んだ潤滑油３を吐出室Ｂから油溜め１９Ｇを介して吐出通路１８に吐出し、摺接面４Ｂ，１０Ｄ、旋回軸受１１等に供給するものである。
【００２７】
２０は駆動軸６に形成された排出通路で、該排出通路２０は、一端側がボス部１０Ｃに開口し、他端側が駆動軸６の周面に開口している。そして、排出通路２０は、ボス部１０Ｃ内の潤滑油３を油槽２内に戻すものである。
【００２８】
２１はケーシング１の軸受筒部１Ｃ先端側に位置して該ケーシング１に取付けられた第１のダクトで、該第１のダクト２１は、駆動軸６の周囲から下向きに延びて形成されている。
【００２９】
２２はケーシング１の下側に一体または別体に設けられた第２のダクトで、該第２のダクト２２は、ケーシング１の前，後方向に延び、第１のダクト２１の下端側（下流側）に接続されている。また、第２のダクト２２は、油槽２の底板２Ｃに接触するように冷却風を通すもので、油槽２内の潤滑油３は、第２のダクト２２を流れる冷却風によって油槽２の底板２Ｃを介して冷却される。
【００３０】
２３は第２のダクト２２の下流側に接続された第３のダクト、２４は該第３のダクト２３に接続された第４のダクトで、該第４のダクト２４は、固定スクロール５に冷却風を供給するもので、該固定スクロール５に沿って上側に延びている。
【００３１】
２５は駆動軸６の基端側に取付けられたプーリで、該プーリ２５はＶベルトを介して駆動モータ（いずれも図示せず）等に連結されている。
【００３２】
２６は第１のダクト２１内に位置してプーリ２５に取付けられた冷却ファンで、該冷却ファン２６はシロッコファンとして形成され、プーリ２５と一緒に回転することにより、ダクト２１，２２，２３，２４内で白抜き矢印で示すように、油槽２の下側を経由して固定スクロール５側に冷却風を供給するものである。
【００３３】
２７はケーシング１の油槽２内に設けられた本実施の形態による仕切板で、該仕切板２７は、基端側が油槽２の横板２Ｆに続くように該横板２Ｆに当接し、先端側が後板２Ｂとの間に潤滑油３が流れる間隔を残した位置まで延びている。また、仕切板２７の幅方向両側は左，右の側板２Ｄ，２Ｄに当接している。これにより、仕切板２７は、油槽２内に当該仕切板２７の上側で吸込口２Ｇから離れる方向に潤滑油３を流す上側通路２８と、仕切板２７と後板２Ｂとの間の折返し部２９と、仕切板２７と底板２Ｃとの間で該折返し部２９から吸込口２Ｇに向けて潤滑油３を流す下側通路３０とからなる横Ｕ字状の折返し通路３１を形成している。
【００３４】
また、３２，３２，３２は仕切板２７を上，下方向に貫いて潤滑油３の流れ方向に沿って立設された３枚の整流板で、該各整流板３２は吸込口２Ｇに向け潤滑油３を整然と流通するものである。
【００３５】
本実施の形態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。
【００３６】
まず、駆動モータによって駆動軸６を回転すると、旋回スクロール１０は駆動軸６を中心として一定の偏心寸法をもった旋回運動を行い、固定スクロール５のラップ部５Ｂと旋回スクロール１０のラップ部１０Ｂとの間に画成された圧縮室１２，１２，…が連続的に縮小する。これにより、固定スクロール５の吸込口から吸込んだ外気は、各圧縮室１２で順次圧縮されつつ、吐出口１３から外部の空気タンク（図示せず）等に向け吐出される。
【００３７】
また、スクロール式空気圧縮機の運転時には、給油ポンプ１９が作動し、油槽２内の潤滑油３を吸込口２Ｇ、ストレーナ１５を介して吸込通路１７に吸込み、吐出通路１８からスラスト受け４の摺接面４Ｂと旋回スクロール１０の摺接面１０Ｄとの間、旋回軸受１１等に供給する。そして、摺接面４Ｂ，１０Ｄ間を冷却、潤滑した潤滑油３は、摺接面４Ｂ，１０Ｄの隙間から流出し、油槽２内に戻される。また、旋回軸受１１を冷却、潤滑した潤滑油３は、排出通路２０から油槽２内に戻される。
【００３８】
そして、摺接面４Ｂ，１０Ｄ、旋回軸受１１等を冷却、潤滑し、油槽２内に戻された潤滑油３は、仕切板２７によって形成された折返し通路３１の上側通路２８を通って吸込口２Ｇから離れる方向に流れ、折返し部２９で下側通路３０に流入し、該下側通路３０を通って吸込口２Ｇに向けて流れる。これにより、潤滑油３は、吸込口２Ｇに最短距離で吸込まれることなく、油槽２内を吸込口２Ｇに向けて流れる冷却距離が長くなるから、時間をかけて潤滑油３を効率よく冷却することができる。
【００３９】
特に、油槽２の底板２Ｃに面した下側通路３０で潤滑油３の冷却距離を長くすると、この下側通路３０内の潤滑油３は、冷却ファン２６からダクト２１，２２等を介して油槽２の下側に供給される冷却風に長い距離でさらされることになるから、該潤滑油３の熱を冷却風中に効果的に放出することができる。
【００４０】
かくして、本実施の形態によれば、冷却ファン２６からの冷却風を油槽２の下側に供給すると共に、油槽２内に仕切板２７を設けることにより、該油槽２内に横Ｕ字状の折返し通路３１を形成し、潤滑油３が流れるときの冷却距離を長くすることができるから、従来技術で述べたように潤滑油が熱いまま吸込口に吸込まれるような事態を防止でき、折返し通路３１を流れる潤滑油３を冷却風によって効率よく冷却し、最も冷えた潤滑油３から順に各給油部位に供給することができる。これにより、スラスト受け４の摺接面４Ｂと旋回スクロール１０の摺接面１０Ｄとの間、旋回軸受１１等を冷えた潤滑油３によって効果的に冷却、潤滑することができ、これらの部材や潤滑油３の寿命を伸ばすことができる。
【００４１】
しかも、冷却ファン２６からの冷却風にさらされる下側通路３０における潤滑油３の冷却距離を長くし、潤滑油３を時間をかけて流すことができるから、冷却ファン２６からの冷却風によって潤滑油３を効果的に冷却することができ、冷却効率を高めることができる。
【００４２】
また、スクロール式空気圧縮機は軸線が水平方向となる横置きに配置すると共に、第１のダクト２１から吸込まれた空気は、第２のダクト２２で油槽２の下側を通り、第４のダクト２４で固定スクロール５の前面を通って上方の開口部より外部に排出される構成としている。これにより、圧縮機の運転停止時、即ち冷却ファン２６の停止後も、固定スクロール５の熱を受けて温度上昇し、暖められた空気は、第４のダクト２４内を上向きに流通して排出される。このため、第４のダクト２４内を上昇する空気により、各ダクト２１，２２，２３，２４内を冷却風が流れるから、油槽２に冷却風を供給することができ、圧縮機の運転停止後にも潤滑油３の冷却を促進することができる。
【００４３】
次に、図４および図５は本発明の第２の実施の形態を示すに、本実施の形態の特徴は、ケーシングの油槽内には、仕切板との間に蛇行した通路を形成する蛇行板を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態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。
【００４４】
４１は油槽２内に設けられた本実施の形態による仕切板で、該仕切板４１は、第１の実施の形態による仕切板２７とほぼ同様に、油槽２内に該仕切板４１の上面側で吸込口２Ｇから離れる方向に潤滑油を流す上側通路４２と、仕切板４１と後板２Ｂとの間の折返し部４３と、仕切板４１と底板２Ｃとの間で該折返し部４３から吸込口２Ｇに向けて潤滑油を流す下側通路４４とからなる横Ｕ字状の折返し通路４５を形成している。
【００４５】
４６，４６，４６は本実施の形態による３枚の整流板で、該各整流板４６は、仕切板４１の上面側に潤滑油の流れ方向に沿って立設されている。
【００４６】
４７，４７，４７は下側通路４４に設けられた本実施の形態による３枚の蛇行板で、該各蛇行板４７はそれぞれ長方形状をなし、図５に示すように、中間の蛇行板４７が吸込口２Ｇと反対側に位置する側板２Ｄに当接し、吸込口２Ｇ側の側板２Ｄとの間に間隔をもって配設され、他の２枚の蛇行板４７，４７が吸込口２Ｇ側の側板２Ｄに当接し、反対側の側板２Ｄとの間に間隔をもって配設されている。これにより、各蛇行板４７は、下側通路４４を吸込口２Ｇに向けて左，右に蛇行した蛇行通路としている。
【００４７】
そして、下側通路４４が各蛇行板４７によって蛇行通路をなすことにより、第２のダクトを流れる冷却風にさらされる下側通路４４を潤滑油が流れるときの冷却距離を大幅に長くすることができるから、この下側通路４４を流れる潤滑油を、冷却ファン２６からの冷却風によって時間をかけて効果的に冷却することができる。
【００４８】
かくして、このように構成される本実施の形態においても、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に、本実施の形態では、潤滑油の熱を冷却風中に効率よく放出することができる下側通路４４を、各蛇行板４７によって蛇行通路とし、潤滑油の冷却距離をより一層長くしたから、潤滑油の冷却効率をより一層高めることができる。
【００４９】
なお、第１の実施の形態では、油槽２には、仕切板２７と一緒に３枚の整流板３２を設けた場合を例示したが、本発明はこれに限らず、例えば整流板３２を１枚、２枚または４枚以上設けてもよく、整流板３２を廃止してもよい。また、第２の実施の形態についても同様に構成してもよい。
【００５０】
また、各実施の形態では、油槽２内に仕切板２７，４１を１枚設けた場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えば、複数枚の仕切板を上，下方向で互い違いに重なるように配置し、各仕切板によって折返し通路を２回以上折返す構成としてもよい。
【００５１】
また、各実施の形態では、ケーシング１と別体にスラスト受け４を設ける構成としたが、本発明はこれに限るものではなく、ケーシングとスラスト受けとを一体に形成してもよい。
【００５２】
さらに、各実施の形態では、スクロール式流体機械としてスクロール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。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１に記載の発明によれば、油液供給手段は、スラスト受けの径方向に形成されて吸込口に連通する吸込通路と、吸込側が該吸込通路に連通し旋回スクロールの旋回運動に追従して動作する給油ポンプと、該給油ポンプの吐出側に設けられ前記旋回スクロールの鏡板に径方向に形成された吐出通路とによって構成し、前記吸込通路は、一端側が前記吸込口に連通し、他端側が前記給油ポンプの吸込室に連通することで油槽内の油液を前記給油ポンプ内に供給し、前記吐出通路は、一端側が前記給油ポンプの吐出室に連通し、他端側が前記スラスト受けと旋回スクロールとの摺接面に開口し、さらに中間部位が旋回軸受を収容するボス部内に開口することで、前記油液を前記摺接面および前記旋回軸受の摺接部位に供給し、前記給油ポンプは、前記旋回スクロールの背面側と前記スラスト受けとの摺接面のうちいずれか一方の摺接面側に凹設される旋回子収容凹部と、前記他方の摺接面側から該旋回子収容凹部内に向けて突設され前記旋回スクロールの旋回運動に追従して動く旋回子と、前記旋回子収容凹部から離間して前記一方の摺接面側に凹設される凹窪部と、前記他方の摺接面側から該凹窪部内に向けて突設され前記旋回スクロールの旋回運動に追従して動く駆動突部と、前記凹窪部と前記旋回子収容凹部との間に位置して前記一方の摺接面側に形成され長さ方向両端側が前記凹窪部と前記旋回子収容凹部とに連なるガイド溝と、前記旋回子と前記駆動突部との間に挟み込んだ状態で摺動可能に取付けられると共に該ガイド溝に沿って長さ方向にスライド可能に設けられ、前記旋回子収容凹部内を前記吸込室と前記吐出室とに画成するスライド板とを有し、冷却ファンからの冷却風をケーシングの油槽を冷却するように供給すると共に、前記スラスト受けと旋回スクロールとの間の摺接面および旋回軸受を冷却、潤滑した後に前記ケーシングの油槽に戻される油液は、当該油槽の内部を区切る仕切板によって形成された折返し通路の上側通路を通って吸込口から離れる方向に流れた後に、前記折返し通路の下側通路を通って前記吸込口に向けて流れる構成としているから、前記スラスト受けと旋回スクロールとの間の摺接面および旋回軸受を冷却、潤滑して油槽に戻された高温な油液を、該油槽内を仕切板に沿って吸込口から離れる方向に流し、この位置で折返して吸込口に向けて流すことができ、ケーシングの油槽の近傍を流れる冷却風にさらされる油液の冷却距離を長くすることができる。これにより、油槽内で吸込口に吸込まれる油液を十分に冷却することができるから、冷えた油液をスラスト受けと旋回スクロールとの間、旋回軸受に供給でき、これらの部材の寿命を伸ばすことができる。
【００５４】
請求項２の発明によれば、ケーシングの油槽内には、仕切板との間に蛇行した通路を形成する蛇行板を設ける構成としているから、油槽内に戻された油液を、仕切板との間に蛇行板によって形成された蛇行通路で流すことにより、ケーシングの油槽の近傍を流れる冷却風にさらされる油液の冷却距離を大幅に長くすることができ、この冷却風によって油液をより一層効果的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態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】仕切板、整流板を油槽と一緒に示す一部破断の斜視図である。
【図３】給油ポンプを拡大して示す図１中の矢示 III−III 方向からみた拡大断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態による仕切板、整流板および蛇行板を油槽と一緒に示す図２と同様位置からみた一部破断の斜視図である。
【図５】各蛇行板の配置状態を示す図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた断面図である。
【符号の説明】
１ ケーシング
２ 油槽
２Ｇ 吸込口
３ 潤滑油（油液）
４ スラスト受け
５ 固定スクロール
５Ａ，１０Ａ 鏡板
５Ｂ，１０Ｂ ラップ部
６ 駆動軸
１０ 旋回スクロール
１１ 旋回軸受
１２ 圧縮室
１６ 潤滑油供給機構（油液供給手段）
２６ 冷却ファン
２７，４１ 仕切板
３１，４５ 折返し通路
４７ 蛇行板
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば空気圧縮機、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する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スクロール式流体機械は、下部が冷却、潤滑用の油液を溜める油槽となり、前側にスラスト受けが設けられたケーシングと、該ケーシングの前側に設けられ鏡板に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、前記ケーシング内で該駆動軸の先端側に旋回軸受を介して旋回可能に設けられ鏡板の前面に前記固定スクロールのラップ部と重なり合うラップ部が立設されると共に鏡板の背面が前記スラスト受けに摺接する旋回スクロールと、前記ケーシングの油槽内に溜った油液を吸込口から吸込み、該油液を旋回軸受等の摺動部位に供給する油液供給手段とにより構成されたものが知られている（例えば特開平５−４４４０２号公報、特開平５−４４６６８号公報等）。
【０００３】
この種の従来技術によるスクロール式流体機械は、外部から駆動軸を回転駆動し、旋回スクロールを固定スクロールに対して一定の偏心寸法をもって旋回運動させることにより、固定スクロールの外周側に設けた吸込口から空気等の流体を吸込みつつ、この流体を固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラップ部との間に画成される各圧縮室内で順次圧縮し、圧縮流体を固定スクロールの中心部に設けた吐出口から外部に向けて吐出する。
【０００４】
また、スクロール式流体機械の運転時には、油液供給手段がケーシングの油槽内に溜った油液を吸込口から吸込み、該油液を旋回軸受等の摺動部位に供給し、これらの部位を冷却、潤滑する。さらに、各部を冷却、潤滑した油液は流れ落ちて油槽内に戻る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術によるスクロール式流体機械によると、油液供給手段は、油槽に戻された油液のうち、吸込口の近傍に位置する油液を吸込むから、各摺動部位を冷却した後の高温な油液を吸込口から吸込んでしまい、高温な油液が循環することとなる。このため、旋回軸受等の摺動部位に高温な油液が供給されることになるから、これらの部材の冷却、潤滑効率が低下するという問題がある。
【０００６】
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、本発明の目的は、油槽に戻された油液を長い冷却距離をもって吸込口側に流すことにより、油液を十分に冷却することが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にある。
【０００７】
【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、請求項１の発明は、下部が冷却、潤滑用の油液を溜める油槽となり、前側にスラスト受けが設けられたケーシングと、該ケーシングの前側に設けられ、鏡板に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、前記ケーシング内で該駆動軸の先端側に旋回軸受を介して旋回可能に設けられ、鏡板の前面に前記固定スクロールのラップ部と重なり合うラップ部が立設されると共に鏡板の背面が前記スラスト受けに摺接する旋回スクロールと、前記ケーシングの油槽内に溜った油液を吸込口から吸込み、該油液を前記スラスト受けと旋回スクロールとの間、旋回軸受に供給する油液供給手段と、前記ケーシングの油槽を冷却する冷却ファンとにより構成してなるスクロール式流体機械において、前記油液供給手段は、前記スラスト受けの径方向に形成されて前記吸込口に連通する吸込通路と、吸込側が該吸込通路に連通し前記旋回スクロールの旋回運動に追従して動作する給油ポンプと、該給油ポンプの吐出側に設けられ前記旋回スクロールの鏡板に径方向に形成された吐出通路とから構成し、前記吸込通路は、一端側が前記吸込口に連通し、他端側が前記給油ポンプの吸込室に連通することで前記油槽内の油液を前記給油ポンプ内に供給し、前記吐出通路は、一端側が前記給油ポンプの吐出室に連通し、他端側が前記スラスト受けと旋回スクロールとの摺接面に開口し、さらに中間部位が前記旋回軸受を収容するボス部内に開口することで、前記油液を前記摺接面および前記旋回軸受の摺接部位に供給し、前記給油ポンプは、前記旋回スクロールの背面側と前記スラスト受けとの摺接面のうちいずれか一方の摺接面側に凹設される旋回子収容凹部と、前記他方の摺接面側から該旋回子収容凹部内に向けて突設され前記旋回スクロールの旋回運動に追従して動く旋回子と、前記旋回子収容凹部から離間して前記一方の摺接面側に凹設される凹窪部と、前記他方の摺接面側から該凹窪部内に向けて突設され前記旋回スクロールの旋回運動に追従して動く駆動突部と、前記凹窪部と前記旋回子収容凹部との間に位置して前記一方の摺接面側に形成され長さ方向両端側が前記凹窪部と前記旋回子収容凹部とに連なるガイド溝と、前記旋回子と前記駆動突部との間に挟み込んだ状態で摺動可能に取付けられると共に該ガイド溝に沿って長さ方向にスライド可能に設けられ、前記旋回子収容凹部内を前記吸込室と前記吐出室とに画成するスライド板とを有し、前記油液供給手段により供給される前記油液は、前記摺接面および前記旋回軸受を冷却、潤滑した後に、前記油槽に戻されて、前記油槽の内部を区切る仕切板によって形成された折返し通路の上側通路を通って前記吸込口から離れる方向に流れた後に、前記折返し通路の下側通路を通って前記吸込口に向けて流れる構成としたことを特徴としている。
【０００８】
このように構成したことにより、旋回スクロールの旋回運動に追従して動作する給油ポンプを、旋回子収容凹部、旋回子、凹窪部、駆動突部、ガイド溝およびスライド板などにより構成することができる。そして、スラスト受けと旋回スクロールとの間、旋回軸受を冷却、潤滑して油槽に戻された高温な油液は、該油槽内を仕切板に沿って吸込口から離れる方向に前記折返し通路の上側通路を通って流れた後に、この位置で折返して前記折返し通路の下側通路を通って吸込口に向けて流れるから、ケーシングの油槽の近傍を流れる冷却風にさらされる油液の冷却距離を長くすることができ、この間に油液を十分に冷却することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、ケーシングの油槽内には、仕切板との間に蛇行した通路を形成する蛇行板を設ける構成としたことにある。
【００１０】
このように構成したことにより、油槽内に戻された油液は、仕切板との間に蛇行板によって形成された蛇行通路を流れるから、ケーシングの油槽の近傍を流れる冷却風にさらされる冷却距離を大幅に長くすることができ、この冷却風によって油液を冷却することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による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、添付図面に従って詳細に説明する。
【００１２】
まず、図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態を示し、１はスクロール式空気圧縮機の外枠を形成する有底筒状のケーシングで、該ケーシング１は、軸線が水平状態となるように横置きに配置されている。ここで、ケーシング１は、環状の底部１Ａと、該底部１Ａの外周側から後述の固定スクロール５側に向けて前側に延びた大径筒部１Ｂと、前記底部１Ａの内周側から該大径筒部１Ｂと反対側に後側に延び、小径筒部をなす軸受筒部１Ｃとによって大略構成されている。
【００１３】
２はケーシング１の底部１Ａの下部に位置して該ケーシング１内に設けられた油槽で、該油槽２は、ケーシング１の底部１Ａから後側に向けて延びた上板２Ａと、該上板２Ａの先端から下向きに延びた後板２Ｂと、該後板２Ｂの下端部から前側に向けて延びた底板２Ｃと、左，右の側板２Ｄ，２Ｄ（図２中に図示）とによって略直方体状の容器をなし、その内部に油液としての潤滑油３を貯えている。また、前記底板２Ｃの前側には上向きに延びて縦板２Ｅが一体に設けられ、該縦板２Ｅの上端部にはケーシング１の大径筒部１Ｂの一部をなす横板２Ｆが前側に向けて延びている。さらに、前記縦板２Ｅには、後述の潤滑油供給機構１６によって油槽２内の潤滑油３を吸込むための吸込口２Ｇが設けられ、該吸込口２Ｇを囲むようにストレーナ収容筒２Ｈが形成されている。さらに、油槽２内には、後述する仕切板２７等が配設されている。
【００１４】
４はケーシング１の大径筒部１Ｂ前側に設けられた環状のスラスト受けで、該スラスト受け４の内周側には、前側に向けて環状凹部４Ａが形成され、該環状凹部４Ａ内には、後述する旋回スクロール１０の鏡板１０Ａが配設されている。そして、スラスト受け４の環状凹部４Ａには、前記旋回スクロール１０の摺接面１０Ｄが摺接する環状の摺接面４Ｂが形成され、該摺接面４Ｂは、旋回スクロール１０に作用するスラスト荷重を受承するものである。
【００１５】
５はケーシング１のスラスト受け４前側に設けられた固定スクロールで、該固定スクロール５は、略円板状に形成され中心が後述する駆動軸６の軸線と一致するように配設された鏡板５Ａと、該鏡板５Ａに立設された渦巻き状のラップ部５Ｂと、前記鏡板５Ａの外周側からラップ部５Ｂを取囲むように軸方向に突出した筒部５Ｃと、該筒部５Ｃの外周側から径方向外側に突出し、スラスト受け４に衝合して取付けられたフランジ部５Ｄとにより構成されている。
【００１６】
６はケーシング１内に軸受７，８によって回転可能に支持された駆動軸で、該駆動軸６の基端側には後述のプーリ２５が取付けられ、先端側はクランク６Ａとなってケーシング１内に延びている。そして、駆動軸６のクランク６Ａは、その軸線が駆動軸６の軸線に対して所定寸法だけ偏心している。
【００１７】
９はケーシング１の軸受筒部１Ｃと後述する旋回スクロール１０のボス部１０Ｃとの間に位置して駆動軸６の外周側に設けられたバランスウェイトで、該バランスウェイト９は、駆動軸６から径方向外側に向けて突出し、旋回スクロール１０に対して駆動軸６の回転バランスをとるものである。
【００１８】
１０は固定スクロール５と対向してケーシング１内に旋回可能に設けられた旋回スクロールで、該旋回スクロール１０は、円板状に形成された鏡板１０Ａと、該鏡板１０Ａの前面に軸方向に立設された渦巻き状のラップ部１０Ｂとによって大略構成されている。また、旋回スクロール１０には、鏡板１０Ａの背面側中央にボス部１０Ｃが突設され、該旋回スクロール１０は、ボス部１０Ｃ内に収容された旋回軸受１１によって駆動軸６のクランク６Ａに回転可能に取付けられている。そして、鏡板１０Ａは、その前面側が固定スクロール５のフランジ部５Ｄに摺接すると共に、背面側（裏面側）はスラスト受け４に摺接する摺接面１０Ｄとなっている。
【００１９】
ここで、旋回スクロール１０は、固定スクロール５のラップ部５Ｂに対し例えば１８０度だけずらして重なり合うように配設され、両者のラップ部５Ｂ，１０Ｂ間には複数の圧縮室１２，１２，…が画成される。また、旋回スクロール１０とスラスト受け４との間には、自転防止機構を構成するオルダム継手（図示せず）が設けられ、該オルダム継手は、旋回スクロール１０の自転を防止するものである。
【００２０】
そして、スクロール式空気圧縮機の運転時には、固定スクロール５の外周側に設けた吸込口（図示せず）から外周側の圧縮室１２内に空気を吸込みつつ、この空気を旋回スクロール１０が旋回運動する間に各圧縮室１２内で順次圧縮し、最後に中心側の圧縮室１２から固定スクロール５の中心に設けた吐出口１３を介して外部に圧縮空気を吐出する。
【００２１】
１４は油槽２のストレーナ収容筒２Ｈを含んで画成されたストレーナ収容部、１５は該ストレーナ収容部１４内に収容されたストレーナで、該ストレーナ１５は、油槽２内から吸込口２Ｇを介して吸込まれた潤滑油３に混入した異物を取り除き、清浄な潤滑油３を後述の給油ポンプ１９側に供給するものである。
【００２２】
１６は油液供給手段としての潤滑油供給機構で、該潤滑油供給機構１６は、後述の吸込通路１７、吐出通路１８、給油ポンプ１９等によって大略構成されている。
【００２３】
１７はスラスト受け４の径方向に形成された吸込通路で、該吸込通路１７は、一端側がストレーナ収容部１４の内周面に開口し、他端側が給油ポンプ１９の吸込室Ａに連通している。
【００２４】
また、１８は旋回スクロール１０の鏡板１０Ａに径方向に形成された吐出通路で、該吐出通路１８は、一端側が給油ポンプ１９の油溜め１９Ｇを介して吐出室Ｂに連通し、他端側がスラスト受け４の摺接面４Ｂに摺接する摺接面１０Ｄに開口している。また、吐出通路１８の中間位置は、旋回スクロール１０のボス部１０Ｃ内に開口している。そして、この吐出通路１８は、給油ポンプ１９から吐出された潤滑油３を、スラスト受け４の摺接面４Ｂと旋回スクロール１０の摺接面１０Ｄとの間と、ボス部１０Ｃ内の旋回軸受１１等の摺動部位に供給するものである。
【００２５】
１９はスラスト受け４と旋回スクロール１０との間に位置して設けられた給油ポンプで、該給油ポンプ１９は、例えば図３に示す如く、スラスト受け４の摺接面４Ｂ側に凹設された旋回子収容凹部１９Ａと、該旋回子収容凹部１９Ａから離間してスラスト受け４の摺接面４Ｂ側に凹設された凹窪部１９Ｂと、該凹窪部１９Ｂと旋回子収容凹部１９Ａとの間に位置して前記摺接面４Ｂ側に設けられたガイド溝１９Ｃと、旋回スクロール１０の摺接面１０Ｄから旋回子収容凹部１９Ａに向けて突設された旋回子１９Ｄと、旋回スクロール１０の摺接面１０Ｄから前記凹窪部１９Ｂ内に向けて突設された駆動突部１９Ｅと、前記ガイド溝１９Ｃ内にスライド可能に設けられたスライド板１９Ｆとによって大略構成されている。また、スライド板１９Ｆは、両端側が旋回子１９Ｄと駆動突部１９Ｅとに摺接し、旋回子収容凹部１９Ａ内を吸込通路１７に連通する吸込室Ａと吐出通路１８に連通する吐出室Ｂとに画成している。
【００２６】
そして、この給油ポンプ１９は、旋回子１９Ｄ、駆動突部１９Ｅが旋回スクロール１０に追従して動き、これに伴ってスライド板１９Ｆがガイド溝１９Ｃに沿ってガイドされることにより、吸込室Ａと吐出室Ｂとをそれぞれ拡大，縮小し、吸込通路１７から吸込室Ａ内に吸込んだ潤滑油３を吐出室Ｂから油溜め１９Ｇを介して吐出通路１８に吐出し、摺接面４Ｂ，１０Ｄ、旋回軸受１１等に供給するものである。
【００２７】
２０は駆動軸６に形成された排出通路で、該排出通路２０は、一端側がボス部１０Ｃに開口し、他端側が駆動軸６の周面に開口している。そして、排出通路２０は、ボス部１０Ｃ内の潤滑油３を油槽２内に戻すものである。
【００２８】
２１はケーシング１の軸受筒部１Ｃ先端側に位置して該ケーシング１に取付けられた第１のダクトで、該第１のダクト２１は、駆動軸６の周囲から下向きに延びて形成されている。
【００２９】
２２はケーシング１の下側に一体または別体に設けられた第２のダクトで、該第２のダクト２２は、ケーシング１の前，後方向に延び、第１のダクト２１の下端側（下流側）に接続されている。また、第２のダクト２２は、油槽２の底板２Ｃに接触するように冷却風を通すもので、油槽２内の潤滑油３は、第２のダクト２２を流れる冷却風によって油槽２の底板２Ｃを介して冷却される。
【００３０】
２３は第２のダクト２２の下流側に接続された第３のダクト、２４は該第３のダクト２３に接続された第４のダクトで、該第４のダクト２４は、固定スクロール５に冷却風を供給するもので、該固定スクロール５に沿って上側に延びている。
【００３１】
２５は駆動軸６の基端側に取付けられたプーリで、該プーリ２５はＶベルトを介して駆動モータ（いずれも図示せず）等に連結されている。
【００３２】
２６は第１のダクト２１内に位置してプーリ２５に取付けられた冷却ファンで、該冷却ファン２６はシロッコファンとして形成され、プーリ２５と一緒に回転することにより、ダクト２１，２２，２３，２４内で白抜き矢印で示すように、油槽２の下側を経由して固定スクロール５側に冷却風を供給するものである。
【００３３】
２７はケーシング１の油槽２内に設けられた本実施の形態による仕切板で、該仕切板２７は、基端側が油槽２の横板２Ｆに続くように該横板２Ｆに当接し、先端側が後板２Ｂとの間に潤滑油３が流れる間隔を残した位置まで延びている。また、仕切板２７の幅方向両側は左，右の側板２Ｄ，２Ｄに当接している。これにより、仕切板２７は、油槽２内に当該仕切板２７の上側で吸込口２Ｇから離れる方向に潤滑油３を流す上側通路２８と、仕切板２７と後板２Ｂとの間の折返し部２９と、仕切板２７と底板２Ｃとの間で該折返し部２９から吸込口２Ｇに向けて潤滑油３を流す下側通路３０とからなる横Ｕ字状の折返し通路３１を形成している。
【００３４】
また、３２，３２，３２は仕切板２７を上，下方向に貫いて潤滑油３の流れ方向に沿って立設された３枚の整流板で、該各整流板３２は吸込口２Ｇに向け潤滑油３を整然と流通するものである。
【００３５】
本実施の形態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。
【００３６】
まず、駆動モータによって駆動軸６を回転すると、旋回スクロール１０は駆動軸６を中心として一定の偏心寸法をもった旋回運動を行い、固定スクロール５のラップ部５Ｂと旋回スクロール１０のラップ部１０Ｂとの間に画成された圧縮室１２，１２，…が連続的に縮小する。これにより、固定スクロール５の吸込口から吸込んだ外気は、各圧縮室１２で順次圧縮されつつ、吐出口１３から外部の空気タンク（図示せず）等に向け吐出される。
【００３７】
また、スクロール式空気圧縮機の運転時には、給油ポンプ１９が作動し、油槽２内の潤滑油３を吸込口２Ｇ、ストレーナ１５を介して吸込通路１７に吸込み、吐出通路１８からスラスト受け４の摺接面４Ｂと旋回スクロール１０の摺接面１０Ｄとの間、旋回軸受１１等に供給する。そして、摺接面４Ｂ，１０Ｄ間を冷却、潤滑した潤滑油３は、摺接面４Ｂ，１０Ｄの隙間から流出し、油槽２内に戻される。また、旋回軸受１１を冷却、潤滑した潤滑油３は、排出通路２０から油槽２内に戻される。
【００３８】
そして、摺接面４Ｂ，１０Ｄ、旋回軸受１１等を冷却、潤滑し、油槽２内に戻された潤滑油３は、仕切板２７によって形成された折返し通路３１の上側通路２８を通って吸込口２Ｇから離れる方向に流れ、折返し部２９で下側通路３０に流入し、該下側通路３０を通って吸込口２Ｇに向けて流れる。これにより、潤滑油３は、吸込口２Ｇに最短距離で吸込まれることなく、油槽２内を吸込口２Ｇに向けて流れる冷却距離が長くなるから、時間をかけて潤滑油３を効率よく冷却することができる。
【００３９】
特に、油槽２の底板２Ｃに面した下側通路３０で潤滑油３の冷却距離を長くすると、この下側通路３０内の潤滑油３は、冷却ファン２６からダクト２１，２２等を介して油槽２の下側に供給される冷却風に長い距離でさらされることになるから、該潤滑油３の熱を冷却風中に効果的に放出することができる。
【００４０】
かくして、本実施の形態によれば、冷却ファン２６からの冷却風を油槽２の下側に供給すると共に、油槽２内に仕切板２７を設けることにより、該油槽２内に横Ｕ字状の折返し通路３１を形成し、潤滑油３が流れるときの冷却距離を長くすることができるから、従来技術で述べたように潤滑油が熱いまま吸込口に吸込まれるような事態を防止でき、折返し通路３１を流れる潤滑油３を冷却風によって効率よく冷却し、最も冷えた潤滑油３から順に各給油部位に供給することができる。これにより、スラスト受け４の摺接面４Ｂと旋回スクロール１０の摺接面１０Ｄとの間、旋回軸受１１等を冷えた潤滑油３によって効果的に冷却、潤滑することができ、これらの部材や潤滑油３の寿命を伸ばすことができる。
【００４１】
しかも、冷却ファン２６からの冷却風にさらされる下側通路３０における潤滑油３の冷却距離を長くし、潤滑油３を時間をかけて流すことができるから、冷却ファン２６からの冷却風によって潤滑油３を効果的に冷却することができ、冷却効率を高めることができる。
【００４２】
また、スクロール式空気圧縮機は軸線が水平方向となる横置きに配置すると共に、第１のダクト２１から吸込まれた空気は、第２のダクト２２で油槽２の下側を通り、第４のダクト２４で固定スクロール５の前面を通って上方の開口部より外部に排出される構成としている。これにより、圧縮機の運転停止時、即ち冷却ファン２６の停止後も、固定スクロール５の熱を受けて温度上昇し、暖められた空気は、第４のダクト２４内を上向きに流通して排出される。このため、第４のダクト２４内を上昇する空気により、各ダクト２１，２２，２３，２４内を冷却風が流れるから、油槽２に冷却風を供給することができ、圧縮機の運転停止後にも潤滑油３の冷却を促進することができる。
【００４３】
次に、図４および図５は本発明の第２の実施の形態を示すに、本実施の形態の特徴は、ケーシングの油槽内には、仕切板との間に蛇行した通路を形成する蛇行板を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態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。
【００４４】
４１は油槽２内に設けられた本実施の形態による仕切板で、該仕切板４１は、第１の実施の形態による仕切板２７とほぼ同様に、油槽２内に該仕切板４１の上面側で吸込口２Ｇから離れる方向に潤滑油を流す上側通路４２と、仕切板４１と後板２Ｂとの間の折返し部４３と、仕切板４１と底板２Ｃとの間で該折返し部４３から吸込口２Ｇに向けて潤滑油を流す下側通路４４とからなる横Ｕ字状の折返し通路４５を形成している。
【００４５】
４６，４６，４６は本実施の形態による３枚の整流板で、該各整流板４６は、仕切板４１の上面側に潤滑油の流れ方向に沿って立設されている。
【００４６】
４７，４７，４７は下側通路４４に設けられた本実施の形態による３枚の蛇行板で、該各蛇行板４７はそれぞれ長方形状をなし、図５に示すように、中間の蛇行板４７が吸込口２Ｇと反対側に位置する側板２Ｄに当接し、吸込口２Ｇ側の側板２Ｄとの間に間隔をもって配設され、他の２枚の蛇行板４７，４７が吸込口２Ｇ側の側板２Ｄに当接し、反対側の側板２Ｄとの間に間隔をもって配設されている。これにより、各蛇行板４７は、下側通路４４を吸込口２Ｇに向けて左，右に蛇行した蛇行通路としている。
【００４７】
そして、下側通路４４が各蛇行板４７によって蛇行通路をなすことにより、第２のダクトを流れる冷却風にさらされる下側通路４４を潤滑油が流れるときの冷却距離を大幅に長くすることができるから、この下側通路４４を流れる潤滑油を、冷却ファン２６からの冷却風によって時間をかけて効果的に冷却することができる。
【００４８】
かくして、このように構成される本実施の形態においても、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に、本実施の形態では、潤滑油の熱を冷却風中に効率よく放出することができる下側通路４４を、各蛇行板４７によって蛇行通路とし、潤滑油の冷却距離をより一層長くしたから、潤滑油の冷却効率をより一層高めることができる。
【００４９】
なお、第１の実施の形態では、油槽２には、仕切板２７と一緒に３枚の整流板３２を設けた場合を例示したが、本発明はこれに限らず、例えば整流板３２を１枚、２枚または４枚以上設けてもよく、整流板３２を廃止してもよい。また、第２の実施の形態についても同様に構成してもよい。
【００５０】
また、各実施の形態では、油槽２内に仕切板２７，４１を１枚設けた場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えば、複数枚の仕切板を上，下方向で互い違いに重なるように配置し、各仕切板によって折返し通路を２回以上折返す構成としてもよい。
【００５１】
また、各実施の形態では、ケーシング１と別体にスラスト受け４を設ける構成としたが、本発明はこれに限るものではなく、ケーシングとスラスト受けとを一体に形成してもよい。
【００５２】
さらに、各実施の形態では、スクロール式流体機械としてスクロール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。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１に記載の発明によれば、油液供給手段は、スラスト受けの径方向に形成されて吸込口に連通する吸込通路と、吸込側が該吸込通路に連通し旋回スクロールの旋回運動に追従して動作する給油ポンプと、該給油ポンプの吐出側に設けられ前記旋回スクロールの鏡板に径方向に形成された吐出通路とによって構成し、前記吸込通路は、一端側が前記吸込口に連通し、他端側が前記給油ポンプの吸込室に連通することで油槽内の油液を前記給油ポンプ内に供給し、前記吐出通路は、一端側が前記給油ポンプの吐出室に連通し、他端側が前記スラスト受けと旋回スクロールとの摺接面に開口し、さらに中間部位が旋回軸受を収容するボス部内に開口することで、前記油液を前記摺接面および前記旋回軸受の摺接部位に供給し、前記給油ポンプは、前記旋回スクロールの背面側と前記スラスト受けとの摺接面のうちいずれか一方の摺接面側に凹設される旋回子収容凹部と、前記他方の摺接面側から該旋回子収容凹部内に向けて突設され前記旋回スクロールの旋回運動に追従して動く旋回子と、前記旋回子収容凹部から離間して前記一方の摺接面側に凹設される凹窪部と、前記他方の摺接面側から該凹窪部内に向けて突設され前記旋回スクロールの旋回運動に追従して動く駆動突部と、前記凹窪部と前記旋回子収容凹部との間に位置して前記一方の摺接面側に形成され長さ方向両端側が前記凹窪部と前記旋回子収容凹部とに連なるガイド溝と、前記旋回子と前記駆動突部との間に挟み込んだ状態で摺動可能に取付けられると共に該ガイド溝に沿って長さ方向にスライド可能に設けられ、前記旋回子収容凹部内を前記吸込室と前記吐出室とに画成するスライド板とを有し、冷却ファンからの冷却風をケーシングの油槽を冷却するように供給すると共に、前記スラスト受けと旋回スクロールとの間の摺接面および旋回軸受を冷却、潤滑した後に前記ケーシングの油槽に戻される油液は、当該油槽の内部を区切る仕切板によって形成された折返し通路の上側通路を通って吸込口から離れる方向に流れた後に、前記折返し通路の下側通路を通って前記吸込口に向けて流れる構成としているから、前記スラスト受けと旋回スクロールとの間の摺接面および旋回軸受を冷却、潤滑して油槽に戻された高温な油液を、該油槽内を仕切板に沿って吸込口から離れる方向に流し、この位置で折返して吸込口に向けて流すことができ、ケーシングの油槽の近傍を流れる冷却風にさらされる油液の冷却距離を長くすることができる。これにより、油槽内で吸込口に吸込まれる油液を十分に冷却することができるから、冷えた油液をスラスト受けと旋回スクロールとの間、旋回軸受に供給でき、これらの部材の寿命を伸ばすことができる。
【００５４】
請求項２の発明によれば、ケーシングの油槽内には、仕切板との間に蛇行した通路を形成する蛇行板を設ける構成としているから、油槽内に戻された油液を、仕切板との間に蛇行板によって形成された蛇行通路で流すことにより、ケーシングの油槽の近傍を流れる冷却風にさらされる油液の冷却距離を大幅に長くすることができ、この冷却風によって油液をより一層効果的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態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】仕切板、整流板を油槽と一緒に示す一部破断の斜視図である。
【図３】給油ポンプを拡大して示す図１中の矢示 III−III 方向からみた拡大断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態による仕切板、整流板および蛇行板を油槽と一緒に示す図２と同様位置からみた一部破断の斜視図である。
【図５】各蛇行板の配置状態を示す図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた断面図である。
【符号の説明】
１ ケーシング
２ 油槽
２Ｇ 吸込口
３ 潤滑油（油液）
４ スラスト受け
５ 固定スクロール
５Ａ，１０Ａ 鏡板
５Ｂ，１０Ｂ ラップ部
６ 駆動軸
１０ 旋回スクロール
１１ 旋回軸受
１２ 圧縮室
１６ 潤滑油供給機構（油液供給手段）
２６ 冷却ファン
２７，４１ 仕切板
３１，４５ 折返し通路
４７ 蛇行板
Claims (2)
- 下部が冷却、潤滑用の油液を溜める油槽となり、前側にスラスト受けが設けられたケーシングと、
該ケーシングの前側に設けられ、鏡板に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、
前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、
前記ケーシング内で該駆動軸の先端側に旋回軸受を介して旋回可能に設けられ、鏡板の前面に前記固定スクロールのラップ部と重なり合うラップ部が立設されると共に鏡板の背面が前記スラスト受けに摺接する旋回スクロールと、
前記ケーシングの油槽内に溜った油液を吸込口から吸込み、該油液を前記スラスト受けと旋回スクロールとの間、旋回軸受に供給する油液供給手段と、
前記ケーシングの油槽を冷却する冷却ファンとにより構成してなるスクロール式流体機械において、
前記油液供給手段は、前記スラスト受けの径方向に形成されて前記吸込口に連通する吸込通路と、吸込側が該吸込通路に連通し前記旋回スクロールの旋回運動に追従して動作する給油ポンプと、該給油ポンプの吐出側に設けられ前記旋回スクロールの鏡板に径方向に形成された吐出通路とから構成し、
前記吸込通路は、一端側が前記吸込口に連通し、他端側が前記給油ポンプの吸込室に連通することで前記油槽内の油液を前記給油ポンプ内に供給し、
前記吐出通路は、一端側が前記給油ポンプの吐出室に連通し、他端側が前記スラスト受けと旋回スクロールとの摺接面に開口し、さらに中間部位が前記旋回軸受を収容するボス部内に開口することで、前記油液を前記摺接面および前記旋回軸受の摺接部位に供給し、
前記給油ポンプは、前記旋回スクロールの背面側と前記スラスト受けとの摺接面のうちいずれか一方の摺接面側に凹設される旋回子収容凹部と、前記他方の摺接面側から該旋回子収容凹部内に向けて突設され前記旋回スクロールの旋回運動に追従して動く旋回子と、前記旋回子収容凹部から離間して前記一方の摺接面側に凹設される凹窪部と、前記他方の摺接面側から該凹窪部内に向けて突設され前記旋回スクロールの旋回運動に追従して動く駆動突部と、前記凹窪部と前記旋回子収容凹部との間に位置して前記一方の摺接面側に形成され長さ方向両端側が前記凹窪部と前記旋回子収容凹部とに連なるガイド溝と、前記旋回子と前記駆動突部との間に挟み込んだ状態で摺動可能に取付けられると共に該ガイド溝に沿って長さ方向にスライド可能に設けられ、前記旋回子収容凹部内を前記吸込室と前記吐出室とに画成するスライド板とを有し、
前記油液供給手段により供給される前記油液は、前記摺接面および前記旋回軸受を冷却、潤滑した後に、前記油槽に戻されて、前記油槽の内部を区切る仕切板によって形成された折返し通路の上側通路を通って前記吸込口から離れる方向に流れた後に、前記折返し通路の下側通路を通って前記吸込口に向けて流れる構成としたことを特徴とするスクロール式流体機械。 - 前記ケーシングの油槽内には、前記仕切板との間に蛇行した通路を形成する蛇行板を設ける構成としてなる請求項１に記載のスクロール式流体機械。
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