JP5314456B2 - Air-cooled scroll compressor - Google Patents
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Description
本発明は、空冷式スクロール圧縮機に関し、特に旋回スクロールと固定スクロールとを冷却するために、冷却ファンを設けた空冷式スクロール圧縮機に関するものである。 The present invention relates to an air-cooled scroll compressor, and more particularly to an air-cooled scroll compressor provided with a cooling fan for cooling a turning scroll and a fixed scroll.
従来より、空気圧縮や冷凍・空調に使用される圧縮機の1つとして、スクロール圧縮機が知られている。スクロール圧縮機は、一般に、駆動軸に軸受を介して枢支した鏡板に旋回ラップを立設した旋回スクロールと、鏡板に固定ラップを立設した固定スクロールとを有し、前記旋回ラップと固定ラップとを噛み合わせることにより、旋回ラップと固定ラップとの間に密閉した圧縮室を形成して構成されている。 Conventionally, a scroll compressor is known as one of compressors used for air compression, refrigeration and air conditioning. The scroll compressor generally includes a turning scroll in which a turning wrap is erected on an end plate pivotally supported on a drive shaft via a bearing, and a fixed scroll in which a fixing wrap is erected on the end plate. Are formed by forming a hermetic compression chamber between the swirl wrap and the fixed wrap.
このようにして構成されたスクロール圧縮機では、前記駆動軸を偏心的に旋回させることにより、旋回ラップと固定ラップの相対運動によって前記圧縮室の容積が求心方向に漸次減少するとともに、圧縮室の外周部から吸引した流体を圧縮しながら中心部へ導いた後に吐出することで、前記流体を圧縮する。 In the scroll compressor thus configured, the volume of the compression chamber gradually decreases in the centripetal direction due to the relative movement of the orbiting wrap and the fixed wrap by rotating the drive shaft eccentrically, and the compression chamber The fluid sucked from the outer peripheral portion is compressed and then discharged after being guided to the center portion.
このとき、前記流体は旋回スクロールの旋回運動に伴い徐々に圧縮され、圧縮室の中心部に向かうに従い圧縮熱によって次第に高温高圧状態となる。この高温高圧状態となった作動流体により、圧縮室を形成する旋回ラップ、固定ラップ、旋回ラップと固定ラップそれぞれが立設される鏡板等の旋回スクロール及び固定スクロールを構成する各部位が高温となるため、冷却が必要となる。 At this time, the fluid is gradually compressed along with the orbiting motion of the orbiting scroll, and gradually becomes a high temperature and high pressure state by the compression heat toward the center of the compression chamber. Due to this high-temperature and high-pressure working fluid, the parts constituting the orbiting scroll and the fixed scroll such as the orbiting wrap, the fixed wrap, the end plate on which the orbiting wrap and the fixing wrap are erected are formed at a high temperature. Therefore, cooling is necessary.
圧縮熱によって高温となった旋回スクロール及び固定スクロールを冷却する手段が備えられたスクロール圧縮機は、例えば特許文献1に開示されている。図7は特許文献1の従来のスクロール圧縮機の構成図である。旋回スクロール110と固定スクロール108との組合せによって構成されるスクロール圧縮機本体102と、該スクロール圧縮機本体102の旋回スクロール110側のケーシング104より突出した主軸116に、中心部に吸込口118を、外周部に吐出部120を構成する遠心ファン106を取り付けている。また、遠心ファン106の吐出部120と、スクロール圧縮機本体102の旋回スクロール110と固定スクロール108の圧縮熱放散部112とを、ケーシング104の外部から曲がり部を有する送風ダクト114で接続し、遠心ファン106から吐出された冷却空気を送風ダクト114を介して圧縮熱放散部112に導入し、反対側の排気口122より排出してなるスクロール圧縮機において、送風ダクト114によって形成される流路中に、前記旋回スクロール110の圧縮熱放散部へ導入する冷却風量を固定スクロール108の圧縮熱放散部へ導入する冷却風量に比べて多量の冷却風量を流すための屈曲部からなる分流ガイド124を設けたスクロール圧縮機が開示されている。
A scroll compressor provided with means for cooling the orbiting scroll and the fixed scroll that have become high temperature due to compression heat is disclosed in, for example, Patent Document 1. FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional scroll compressor disclosed in Patent Document 1. In FIG. A
しかしながら、特許文献1に開示されたスクロール圧縮機では、前記送風ダクト114から導入されている空気でスクロール圧縮機本体102の冷却は可能であるものの、スクロール圧縮機本体102で圧縮する流体(空気)は特に工夫されておらず、大気圧のままの流体(空気)が導入されているため、圧縮機本体102からの吐出空気量の増加、すなわち、単位動力あたりの空気量の増加、つまり省エネを図ることができないという問題がある。また、前記スクロール圧縮機本体102への流体(空気)の吸込圧力が大気圧であるので、スクロール圧縮機における圧縮比が大きくなり難く圧縮効率が低いため、目的の圧力まで流体(空気)を圧縮すると吐出温度が高くなり、冷却に要する機器(図7においては遠心ファン106)を大型化せざるを得ないという問題がある。
However, in the scroll compressor disclosed in Patent Document 1, although the
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、冷却用の機器を大型化することなく、旋回スクロール及び固定スクロールの冷却が可能であるとともに、吐出空気量の増加、すなわち単位動力あたりの空気量の増加による省エネ、及び圧縮比の改善による吐出温度の低下が可能であるスクロール圧縮機を提供することを目的とする。 Accordingly, in view of the problems of the prior art, the present invention can cool the orbiting scroll and the fixed scroll without increasing the size of the cooling device, and increase the discharge air amount, that is, the air amount per unit power. It is an object of the present invention to provide a scroll compressor that can save energy by increasing the amount of discharge and reduce the discharge temperature by improving the compression ratio.
上記課題を解決するため本発明においては、圧縮機ケーシング内に収容され、駆動軸に旋回可能に支持されている鏡板上に旋回ラップを立設した旋回スクロールと、前記旋回スクロールと対向して設けられ鏡板上に固定ラップを立設した固定スクロールとを有し、前記旋回ラップと固定ラップとを重ね合わせて流体を圧縮する圧縮室を形成するとともに、前記駆動軸に取り付けられている冷却ファンから吐出される冷却空気を、前記圧縮室を内蔵する圧縮機ケーシング内に案内し導入するための圧縮機本体冷却用ダクトを設け、前記圧縮機ケーシング内に収納された旋回スクロールの背面側と固定スクロールの前面側の少なくとも一方に前記冷却空気が供給され前記圧縮室で発生する圧縮熱を冷却し、前記冷却ファンによって発生される正圧の空気流の一部を通流させる吸込連絡通路を設け、前記吸込連絡通路を介して、前記冷却ファンから吐出される空気流の一部を前記圧縮室の外周側から導入可能としたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a revolving scroll in which a revolving wrap is erected on an end plate housed in a compressor casing and supported so as to be revolving on a drive shaft, and the revolving scroll is provided facing the revolving scroll. And a fixed scroll having a fixed wrap standing on the end plate, forming a compression chamber for compressing fluid by overlapping the swirl wrap and the fixed wrap, and a cooling fan attached to the drive shaft A compressor body cooling duct is provided for guiding and introducing the discharged cooling air into the compressor casing containing the compression chamber, and the back side of the orbiting scroll and the fixed scroll accommodated in the compressor casing are provided. positive pressure the cooling air on at least one of the front side is supplied to cool the heat of compression generated in the compression chamber, it is generated by the cooling fan The suction communication passage to flow through a portion of the air flow provided via the suction communication passage, characterized in that a part of the air flow discharged from the cooling fan was set to be introduced from the outer peripheral side of the compression chamber And
前記駆動軸に取り付けられている冷却ファンによって発生する正圧の空気流を吸込連絡通路を介してスクロール圧縮機の圧縮室に導入することにより、圧縮室に導入される空気の圧力は大気圧ではなく大気圧よりも高い正圧状態となる。正圧状態の空気を前記圧縮室に導入することにより、単位動力あたりの空気量を増加させ省エネ効果を得られることができる。 By introducing a positive pressure air flow generated by a cooling fan attached to the drive shaft into the compression chamber of the scroll compressor through the suction communication passage, the pressure of the air introduced into the compression chamber is at atmospheric pressure. There is no positive pressure higher than atmospheric pressure. By introducing air in a positive pressure state into the compression chamber, the amount of air per unit power can be increased and an energy saving effect can be obtained.
また、前記吸込連絡通路は、前記圧縮機本体冷却用ダクトと別系統で、前記冷却ファンから吐出される冷却空気を通流させる吸込接続通路であって、前記吸込接続通路を、前記圧縮機本体冷却用ダクトと離間して設け、前記冷却ファンから吐出される冷却空気の一部を前記吸込接続通路を通して前記圧縮室に外周側から導入可能としたことを特徴とする。 Further, the suction communication passage is a suction connection passage through which cooling air discharged from the cooling fan flows separately from the compressor main body cooling duct, and the suction connection passage is connected to the compressor main body. It is provided apart from the cooling duct, and a part of the cooling air discharged from the cooling fan can be introduced into the compression chamber from the outer peripheral side through the suction connection passage.
これにより、前記圧縮機本体冷却用ダクトを介して冷却空気を圧縮機ケーシングに導入することができるため、旋回スクロール及び固定スクロールの冷却が可能であるとともに、圧縮室に前記吸込接続通路から前記冷却ファンの作用により正圧状態となった冷却空気を圧縮用流体として導入しているため、圧縮室での圧縮比を小さく抑えることができ、圧縮効率が高くなる。そのため、空冷式スクロール圧縮機で圧縮されて吐出される空気量を増大させることができるとともに、単位動力あたりの空気量を増加させ省エネ効果を得ることができ、さらには圧縮空気の吐出温度を低下させることができる。 Accordingly, since cooling air can be introduced into the compressor casing via the compressor body cooling duct, the orbiting scroll and the fixed scroll can be cooled, and the cooling chamber can be cooled from the suction connection passage. Since the cooling air that has been brought into a positive pressure state by the action of the fan is introduced as the compression fluid, the compression ratio in the compression chamber can be kept small, and the compression efficiency is increased. Therefore, it is possible to increase the amount of air that is compressed and discharged by the air-cooled scroll compressor, increase the amount of air per unit power and obtain an energy saving effect, and further reduce the discharge temperature of the compressed air Can be made.
さらに、前記冷却空気を圧縮室の外周側から導入するため、圧縮室への空気導入に関する配置が複雑にならず、吸込接続通路と圧縮室との接続が容易である。そのため、吸込接続通路を有しない既存設備を改造して本発明の形態とすることも容易である。 Furthermore, since the cooling air is introduced from the outer peripheral side of the compression chamber, the arrangement for introducing the air into the compression chamber is not complicated, and the connection between the suction connection passage and the compression chamber is easy. Therefore, it is also easy to modify the existing equipment that does not have the suction connection passage to form the present invention.
さらに、前記圧縮機本体冷却用ダクトを分岐させず、前記圧縮機本体冷却用ダクトとは別系統で前記吸込接続通路を設けることで、圧縮機本体冷却用ダクトを流れる冷却空気が分岐されないため、圧縮機本体冷却用ダクト内を流れる冷却空気の流れに脈動等の流れの不均一が生じず、安定して旋回スクロール及び固定スクロールを冷却することができる。 Furthermore, by not branching the compressor body cooling duct and providing the suction connection passage in a separate system from the compressor body cooling duct, the cooling air flowing through the compressor body cooling duct is not branched. Non-uniform flow such as pulsation does not occur in the flow of cooling air flowing in the compressor body cooling duct, and the orbiting scroll and the fixed scroll can be cooled stably.
また、前記吸込接続通路に、該吸込接続通路中を通流する冷却空気中の塵及び埃を取り除く塵埃除去手段を設けたことを特徴とする。
空冷式スクロール圧縮機で圧縮された圧縮空気の使用用途によっては、圧縮空気中に塵、埃等の異物の混入がないことを求められる場合が多いが、前記塵埃除去手段を設けることにより、圧縮室へ導入される冷却空気中の塵及び埃を除去し、塵及び埃の混入のない圧縮空気を得ることができる。前記塵埃除去手段としては例えばフィルタを用いることができる。
これにより、前記固定スクロール、旋回スクロールのラップのかじりやラップ先端に設けられたチップシールのシール効果をより長期にわたって維持することができ、本発明の単位動力あたりの空気量増加による省エネ効果をより安定して長期間にわたって維持することができる。
Further, the suction connection passage is provided with dust removing means for removing dust and dust in the cooling air flowing through the suction connection passage.
Depending on the intended use of compressed air compressed with an air-cooled scroll compressor, it is often required that foreign substances such as dust and dirt are not mixed in the compressed air. Dust and dust in the cooling air introduced into the chamber can be removed, and compressed air free from dust and dirt can be obtained. For example, a filter can be used as the dust removing means.
Thereby, it is possible to maintain the sealing effect of the tip seal provided at the tip of the fixed scroll and the orbiting scroll lap and the tip seal for a longer period of time, and the energy saving effect due to the increase in the air amount per unit power of the present invention is further improved. It can be stably maintained over a long period of time.
また、前記吸込接続通路を取り外し交換することを可能としたことを特徴とする。
これにより、断面積が異なる複数の吸込接続通路を用意しておくことで、必要に応じて取り外し交換し、空冷式スクロール圧縮機の運転状態に適した吸込接続通路を使用することができる。
The suction connection passage can be removed and replaced.
Thereby, by preparing a plurality of suction connection passages having different cross-sectional areas, they can be removed and replaced as necessary, and the suction connection passage suitable for the operating state of the air-cooled scroll compressor can be used.
また、前記吸込接続通路を、該通路断面積を変更可能な変更手段を設けたことを特徴とする。
これにより、空冷式スクロール圧縮機の運転状態に適した吸込接続通路を使用することができる。
Further, the suction connection passage is provided with changing means capable of changing the cross-sectional area of the passage.
Thereby, the suction connection passage suitable for the operating state of the air-cooled scroll compressor can be used.
また、前記吸込連絡通路は、前記圧縮機本体冷却用ダクトを分岐した分岐通路であって、前記冷却ファンから吐出される冷却空気の一部を前記分岐通路を通して前記圧縮室に外周側から導入可能としたことを特徴とする。 Further, the suction communication passage is a branch passage which is branched to the compressor body cooling duct, a part of the cooling air discharged from the cooling fan can be introduced from the outer peripheral side to the compression chamber through the branch passage It is characterized by that.
これにより、前記圧縮機本体冷却用ダクトを介して冷却空気を圧縮機ケーシングに導入することができるため、旋回スクロール及び固定スクロールを冷却することができ、圧縮室で発生する圧縮熱により旋回スクロール及び固定スクロールが高温となることを防止することができる。
さらに、圧縮室に前記圧縮機本体冷却用ダクトから分岐した分岐通路を介して前記冷却空気を圧縮用流体(空気)として導入している。前記冷却空気は、前記冷却ファンの作用により大気圧よりも圧力が高い正圧状態となっているため、前記冷却空気を圧縮室に圧縮用流体として導入することによって、圧縮室での圧縮比を小さく抑えることができ、圧縮効率が高くなる。従って、空冷式スクロール圧縮機で圧縮されて吐出される空気量を増大させることができるとともに、単位動力あたりの空気量を増加させ省エネ効果を得ることができ、さらには圧縮空気の吐出温度を低下させることができる。
Thereby, since cooling air can be introduced into the compressor casing through the compressor body cooling duct, the orbiting scroll and the fixed scroll can be cooled, and the orbiting scroll and the orbiting scroll can be cooled by the compression heat generated in the compression chamber. It is possible to prevent the fixed scroll from becoming hot.
Further, the cooling air is introduced into the compression chamber as a compression fluid (air) through a branch passage branched from the compressor body cooling duct. Since the cooling air is in a positive pressure state where the pressure is higher than the atmospheric pressure by the action of the cooling fan, the compression ratio in the compression chamber is increased by introducing the cooling air into the compression chamber as a compression fluid. It can be kept small, and the compression efficiency becomes high. Therefore, it is possible to increase the amount of air that is compressed and discharged by the air-cooled scroll compressor, increase the amount of air per unit power and obtain an energy saving effect, and further reduce the discharge temperature of the compressed air Can be made.
さらに、前記冷却空気を圧縮室の外周側から導入するため、圧縮室への空気導入に関する配置が複雑にならず、前記分岐通路と圧縮室との接続が容易である。そのため、分岐通路を有しない既存設備を改造して本発明の形態とすることも容易である。 Furthermore, since the cooling air is introduced from the outer peripheral side of the compression chamber, the arrangement for introducing the air into the compression chamber is not complicated, and the branch passage and the compression chamber are easily connected. Therefore, it is also easy to remodel an existing facility that does not have a branch passage into the form of the present invention.
また、前記分岐通路に、該分岐通路中を通流する冷却空気中の塵及び埃を取り除く塵埃除去手段を設けたことを特徴とする。
これにより、圧縮室へ導入される冷却空気中の塵及び埃を除去し、塵及び埃の混入のない圧縮空気を得ることができる。これにより、前記固定スクロール、旋回スクロールのラップのかじりやラップ先端に設けられたチップシールのシール効果をより長期にわたって維持することができ、本発明の単位動力あたりの空気量増加による省エネ効果をより安定して長期間にわたって維持することができる。
Further, the branch passage is provided with dust removing means for removing dust and dust in the cooling air flowing through the branch passage.
Thereby, dust and dust in the cooling air introduced into the compression chamber can be removed, and compressed air free from dust and dirt can be obtained. Thereby, it is possible to maintain the sealing effect of the tip seal provided at the tip of the fixed scroll and the orbiting scroll lap and the tip seal for a longer period of time, and the energy saving effect due to the increase in the air amount per unit power of the present invention is further improved. It can be stably maintained over a long period of time.
また、前記駆動軸を回転させるためのモータのファンから吐出される空気を、前記分岐通路中に案内し導入するための通路を設けたことを特徴とする。
これにより、前記モータのファンから吐出される空気も、前記分岐通路を流れる冷却空気とともに圧縮室に導入することができ、モータのファンから吐出される空気を有効に活用することができる。さらに、モータのファンから吐出される空気を前記分岐通路を流れる冷却空気と合流させるため、前記モータのファンから吐出される空気量分だけ前記圧縮機本体冷却用ダクトから分岐通路へ分岐させる冷却空気量を削減することができ、前記圧縮機本体冷却用ダクトから前記圧縮機ケーシング内に冷却用として導入される冷却空気を充分に確保することができる。
なお、モータのファンからの空気は、大気圧よりも圧力が高い正圧状態となっているため、前記分岐通路を流れる冷却空気と合流させることで、特に問題は生じない。
In addition, a passage for guiding and introducing air discharged from a fan of a motor for rotating the drive shaft into the branch passage is provided.
Thereby, the air discharged from the fan of the motor can be introduced into the compression chamber together with the cooling air flowing through the branch passage, and the air discharged from the fan of the motor can be effectively utilized. Further, in order to merge the air discharged from the motor fan with the cooling air flowing through the branch passage, the cooling air is branched from the compressor body cooling duct to the branch passage by the amount of air discharged from the motor fan. The amount can be reduced, and sufficient cooling air can be secured from the compressor body cooling duct to be introduced into the compressor casing for cooling.
Since air from the motor fan is in a positive pressure state where the pressure is higher than atmospheric pressure, there is no particular problem by joining the cooling air flowing through the branch passage.
以上記載のごとく本発明によれば、圧縮機本体冷却用の機器を大型化することなく、空冷式スクロール圧縮機の旋回スクロール及び固定スクロールの冷却が可能であるとともに、吐出空気量の増加、単位動力あたりの空気量の増加による省エネ効果を得ることができ、さらに圧縮比の改善による吐出温度の低下が可能である空冷式スクロール圧縮機を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to cool the orbiting scroll and the fixed scroll of the air-cooled scroll compressor without increasing the size of the compressor body cooling device, and to increase the discharge air amount, unit. It is possible to provide an air-cooled scroll compressor that can obtain an energy-saving effect due to an increase in the amount of air per motive power and that can lower the discharge temperature by improving the compression ratio.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.
(構成)
図1は、実施例1における空冷式スクロール圧縮機の断面図である。
まず、図1に基づいて実施例1における空冷式スクロール圧縮機の構成について説明する。
図1において、2は空冷式スクロール圧縮機1の外枠を形成する圧縮機ケーシングを示し、圧縮機ケーシング2は、一側が開口したケーシング本体4と、該ケーシング本体4の開口と反対側に突出して形成された筒状の軸受部6とから概略構成されている。
(Constitution)
FIG. 1 is a cross-sectional view of the air-cooled scroll compressor according to the first embodiment.
First, the structure of the air-cooled scroll compressor in Example 1 is demonstrated based on FIG.
In FIG. 1,
8は空冷式スクロール圧縮機1の本体をなす圧縮部で、該圧縮部8は前記圧縮機ケーシング2と、該圧縮機ケーシング2のケーシング本体4側に位置してケーシング本体4に取り付けられた固定スクロール10と、前記ケーシング本体4内に位置して固定スクロール10に対面して設けられ、固定スクロール10との間で後述する圧縮室18を形成する旋回スクロール14と、前記圧縮機ケーシング2の軸受部6に軸受20を介して回転可能に支持され、一端側がケーシング本体4内でクランクとなって旋回スクロール14に連結され、他端側が軸受部6から突出した駆動軸22と、によって概略構成され、前記駆動軸22には、モータ(不図示)にベルト(不図示)を介して駆動されるためのプーリ24が接続されている。駆動軸22は前記モータに軸継手を介して接続されてもよい。
固定スクロール10は、鏡板11と、該鏡板11の後面に立設され、鏡板11の中心が巻き始め端となり、外周側が巻き終わり端となった渦巻状の固定ラップ12と、前記鏡板11の前面側に複数立設された放熱板13とから概略構成されている。
The fixed
また、旋回スクロール14は、鏡板15と、該鏡板15の正面に立設され、鏡板15の中心が巻き始め端となり、外周側が巻き終わり端となった渦巻状の旋回ラップ16とから概略構成されている。前記固定ラップ12と旋回ラップ16とのそれぞれの先端部にはシールを行わせるためのチップシール(不図示)が配設されている。
Further, the orbiting
前記旋回スクロール14の旋回ラップ16は、前記固定スクロール10の固定ラップ12と所定角度ずらして重なり合うように配設され、固定スクロール10の固定ラップ12と旋回スクロール14の旋回ラップ16との間には圧縮室18が形成されている。
The turning
そして、圧縮部8では、モータ(不図示)によってベルト(不図示)を介して駆動されるためのプーリ24が接続された駆動軸22を回転駆動することにより、該駆動軸22のクランクに連結された旋回スクロール14を固定スクロール10に対して所望の旋回半径で旋回運動させる。これにより、圧縮室18に外周側から吸い込んだ後述する冷却空気を順次圧縮し、吐出口26より圧縮空気の供給先に連絡するように構成されている。
The
28は圧縮機ケーシング2の前側から固定スクロール10の後側に亘って設けられた圧縮機本体冷却用ダクトで、該圧縮機本体冷却用ダクト28は、圧縮機ケーシング2の後側に位置してケーシング本体4と略平行に延びた冷却ファンのケーシング30と、ケーシング本体4及び固定スクロール10の片側側面に設けられ、上流側が前記冷却ファンのケーシング30に連通し後述する冷風の通路となる冷却用ダクト32と、固定スクロール10の前面側を覆うように設けられ、冷却用ダクト32に連通した固定スクロール冷却用ダクト34とによってコの字状の通路を構成している。また、前記冷却ファンのケーシング30には、軸受部6の先端が挿入されており、かつ軸受部6との間で後述する遠心ファン36への空気を導入する導入口38が設けられている。
そして、圧縮機本体冷却用ダクト28は後述する遠心ファン36から冷却ファンのケーシング30内に導入された外気を冷却空気とし、該冷却空気を、冷却用ダクト32、流入口39を介してケーシング2内の旋回スクロール14の背面側に供給するとともに、固定スクロール冷却用ダクト34内である固定スクロール10の前面側に供給するものである。
The compressor main
また、36は圧縮機本体冷却用ダクト28の冷却ファンのケーシング30内に収容された遠心ファンであり、シロッコファンとして構成されている。
そして、遠心ファン36は、駆動軸22とともに回転されることにより、圧縮機本体冷却用ダクト28の冷却ファンのケーシング30に形成された導入口38から図1中の矢印A方向に外気を吸い込み、吸い込んだ空気を周回する多数枚の羽根による遠心力を利用して冷却ファンのケーシング30内に吐出し、圧縮機本体冷却用ダクト28内で冷却空気として通流させるものである。
Then, the
また48は、前記冷却ファンのケーシング30に、前記冷却用ダクト32とは別系統で、遠心ファン36から吐出される冷却空気を通流可能に設けられた吸込接続通路である。該吸込接続通路48は、遠心ファン36から吐出される冷却空気の一部が吸込接続流路48内に流れ、吸込接続通路48を流れる冷却空気が圧縮室18に外周側から導入されるようにしたものである。
なお、遠心ファン36から吐出され吸込接続通路48へ流れる空気量は、予め所望の量が流れるように吸込接続通路48の通路径を設定したり、吸込接続通路48に開度調整が可能なダンパーを設けて該ダンパー開度を調整したり、吸込接続通路48の通路断面積を変更可能な手段を設けて通路断面積を変更することで、調整可能である。
The amount of air discharged from the
(動作)
以上のように構成された実施例1の形態によるスクロール圧縮機の動作について説明する。
(Operation)
The operation of the scroll compressor according to the first embodiment configured as described above will be described.
まず、圧縮の動作について説明する。
前記モータ(不図示)を駆動させると、該モータの駆動により、ベルト(不図示)、プーリ24を介して駆動軸22が回転する。該駆動軸22の回転により旋回スクロール14を旋回させると、固定スクロール10の固定ラップ12と旋回スクロール14の旋回ラップ16間に形成された圧縮室18が中心側に向って連続的に縮小する。これにより圧縮室18の外周側に吸込接続通路48から導入された正圧の冷却空気を順次圧縮しつつ、吐出口26から圧縮空気の供給先に連絡するように吐出する。
First, the compression operation will be described.
When the motor (not shown) is driven, the
次に、空冷式スクロール圧縮機の冷却の動作について説明する。
前記モータ(不図示)の駆動により、ベルト(不図示)、プーリ24を介して駆動軸22が回転すると、旋回スクロール14が旋回して前記冷却空気の圧縮を行うと同時に、遠心ファン36が回転する。これにより、遠心ファン36は、外気を圧縮機本体冷却用ダクト28の導入口38から吸い込み、周回する遠心ファン36の羽根部によって圧縮機本体冷却用ダクト28内に吐出する。そして、圧縮機本体冷却用ダクト28内に吐出された空気は、冷却空気として冷却用ダクト32を流れる。
Next, the cooling operation of the air-cooled scroll compressor will be described.
When the
前記冷却用ダクト32内を流れる冷却空気の一部は、流入口39を介して圧縮機ケーシング2内の旋回スクロール14の背面側に供給され、旋回スクロール14を冷却する。
また、前記冷却用ダクト32内を流れる冷却空気の一部は、固定スクロール冷却用ダクト34を介して固定スクロール10の前面側に供給され、固定スクロール10を冷却する。
前記旋回スクロール14を冷却した冷却空気及び固定スクロール10を冷却した冷却空気は、それぞれ図1に示すB及びCの流れで外部に排出される。
尚、前記冷却用ダクト32内を流れる冷却空気の一部は旋回スクロール14の背面側又は固定スクロール10の前面側の少なくとも一方に供給されてもよい。
A part of the cooling air flowing in the cooling
Further, a part of the cooling air flowing in the cooling
The cooling air that has cooled the
A part of the cooling air flowing in the cooling
また、前記吸込接続通路48を流れる冷却空気は、圧縮室18にその外周側から導入される。そして、旋回スクロール14が旋回することにより、圧縮室18が連続的に縮小し、これにより該圧縮室18に外周側から導入された冷却空気は徐々に圧縮され、圧縮室18の中心部に向かい、吐出口26より圧縮空気として供給先に連絡するように吐出される。
The cooling air flowing through the
以上で説明した実施例1における構成及び動作の空冷式スクロール圧縮機1においては、冷却用ダクト32を介して冷却空気を、圧縮機ケーシング2内の旋回スクロール14の背面側、及び固定スクロール冷却用ダクト34内である固定スクロール10の前面側の少なくとも一方に供給することにより、旋回スクロール14及び固定スクロール10を冷却することができるため、圧縮室18で発生する圧縮熱により旋回スクロール14及び固定スクロール10が高温となることを防止することができる。
In the air-cooled scroll compressor 1 having the configuration and operation in the first embodiment described above, the cooling air is supplied to the rear side of the orbiting
さらに、圧縮室18に吸込接続通路48を介して前記冷却空気を圧縮用流体として導入している。前記冷却空気は、遠心ファン36の作用により大気圧よりも圧力が高い正圧状態となっているため、前記冷却空気を圧縮室18に圧縮用流体として導入することによって、圧縮室18での圧縮比を小さく抑えることができ、圧縮効率が高くなる。従って、空冷式スクロール圧縮機1で圧縮されて吐出される空気量を増大させることができるとともに、単位動力あたりの空気量増加による省エネ効果を得ることができる。さらに、圧縮比を小さく抑えることで圧縮空気の吐出温度を低下させることができる。
Further, the cooling air is introduced into the
さらに、冷却用ダクト32を分岐させず、冷却用ダクト32とは別系統で前記冷却空気を圧縮室18に導入する吸込接続通路48を設けることで、冷却用ダクト32を流れる冷却空気は分岐されないため、冷却用ダクト32内を流れる冷却空気の流れに脈動等の流れの不均一が生じず、安定して旋回スクロール14及び固定スクロール10を冷却することができる。
Furthermore, the cooling air flowing through the cooling
また、前記冷却空気を圧縮室18の外周側から導入するため、空気導入に関する配置が複雑にならず、吸込接続通路48と圧縮室18との接続が容易である。そのため、吸込接続通路48を有しない既存設備を改造し、本実施例1の形態に改造することも容易である。
Further, since the cooling air is introduced from the outer peripheral side of the
図2は、実施例2における空冷式スクロール圧縮機の断面図である。
実施例2における空冷式スクロール圧縮機は、図1に示した実施例1における空冷式スクロール圧縮機とは吸込接続通路48に塵埃除去装置52を設けたこと以外は同じ構成、動作である。よって、図1に示した実施例1における空冷式スクロール圧縮機と同じ構成、動作に関しては説明を省略し、同一符号は同一物を表すものとする。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the air-cooled scroll compressor in the second embodiment.
The air-cooled scroll compressor in the second embodiment has the same configuration and operation as the air-cooled scroll compressor in the first embodiment shown in FIG. 1 except that a
図2に示した実施例2における空冷式スクロール圧縮機1においては、吸込接続通路48に塵埃除去装置52を設けた。塵埃除去装置52は、ケーシング56と、該ケーシング56内に収容されケーシング56内を流れる冷却空気中の塵及び埃を除去するフィルタ54とから構成されている。これにより、吸込接続通路48を通過し、圧縮室18へ導入される冷却空気中の塵及び埃を除去することができる。空冷式スクロール圧縮機1で圧縮された圧縮空気の使用用途によっては、圧縮空気中に塵、埃等の異物の混入がないことを求められる場合が多い。しかし、吸込接続通路48を流れる冷却空気は、導入口38から導入された外気であるため、塵、埃等が混入する可能性がある。そこで、圧縮室18へ導入する冷却空気が流れる吸込接続通路48内に塵埃除去装置52を設けることで、圧縮室18へは塵及び埃が除去された冷却空気を導入することができ、これにより空冷式スクロール圧縮機1で圧縮された圧縮空気への塵及び埃等の異物の混入を防止することができる。さらに、前記固定スクロール10、旋回スクロール14のラップのかじりやラップ先端に設けられたチップシールのシール効果をより長期にわたって維持することができ、単位動力あたりの空気量増加による省エネ効果をより安定して長期間にわたって維持することができる。
In the air-cooled scroll compressor 1 according to the second embodiment illustrated in FIG. 2, the
図3は、実施例3における空冷式スクロール圧縮機の断面図である。
実施例3における空冷式スクロール圧縮機は、図1に示した実施例1におけるスクロール圧縮機とは吸込接続通路48を設けなかったことと、後述する分岐通路40を設けたこと以外は同じ構成、動作である。よって図1に示した実施例1における空冷式スクロール圧縮機と同じ構成、動作に関しては説明を省略し、同一符号は同一物を表すものとする。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the air-cooled scroll compressor according to the third embodiment.
The air-cooled scroll compressor in the third embodiment has the same configuration as the scroll compressor in the first embodiment shown in FIG. 1 except that the
図3に示した実施例3における空冷式スクロール圧縮機においては、圧縮機本体冷却用ダクト28の冷却用ダクト32から分岐する分岐通路40が設けられている。該分岐通路40は、前記圧縮機本体冷却用ダクト28を形成する冷却用ダクト32内を流れる前記冷却空気の一部が、分岐通路40内へ分岐して流れ、分岐通路40を流れる冷却風が圧縮室18に外周側から導入されるようにしたものである。
なお、冷却用ダクト32から分岐通路40への冷却空気の分岐量は、予め所望の量の冷却空気が分岐するように分岐通路40の通路径を設定したり、分岐通路40に開度調整が可能なダンパーを設けて該ダンパー開度を調整したり、分岐通路40の通路断面積を変更可能な手段を設けて通路断面積を変更することで、調整可能である。
In the air-cooled scroll compressor according to the third embodiment shown in FIG. 3, a
The branching amount of the cooling air from the cooling
以上のように、圧縮室18に冷却用ダクト32から分岐した分岐通路40を介して前記冷却空気を圧縮用流体として導入している。前記冷却空気は、遠心ファン36の作用により大気圧よりも圧力が高い正圧状態となっているため、前記冷却空気を圧縮室18に圧縮用流体として導入することによって、圧縮室18での圧縮比を小さく抑えることができ、圧縮効率が高くなる。従って、空冷式スクロール圧縮機1で圧縮されて吐出される空気量を増大させることができるとともに、単位動力あたりの空気量を増加による省エネ効果を得ることができる。さらに、圧縮比を小さく抑えることで圧縮空気の吐出温度を低下させることができる。
As described above, the cooling air is introduced into the
図4は、実施例4におけるスクロール圧縮機の断面図である。
実施例4におけるスクロール圧縮機は、図3に示した実施例3における空冷式スクロール圧縮機とは分岐通路40に塵埃除去装置42を設けたこと以外は同じ構成、動作である。よって、図3に示した実施例3におけるスクロール圧縮機と同じ構成、動作に関しては説明を省略し、同一符号は同一物を表すものとする。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the scroll compressor according to the fourth embodiment.
The scroll compressor in the fourth embodiment has the same configuration and operation as the air-cooled scroll compressor in the third embodiment shown in FIG. 3 except that the
図4に示した実施例4における空冷式スクロール圧縮機1においては、分岐通路40に塵埃除去装置42を設けた。塵埃除去装置42は、ケーシング46と、該ケーシング46内に収容されケーシング46内を流れる冷却空気中の塵及び埃を除去するフィルタ44とから構成されている。これにより、分岐通路40を通過し、圧縮室18へ導入される冷却空気中の塵及び埃を除去することができる。空冷式スクロール圧縮機1で圧縮された圧縮空気の使用用途によっては、圧縮空気中に塵、埃等の異物の混入がないことを求められる場合が多い。しかし、冷却用ダクト32から分岐し分岐通路40を流れる冷却空気は、導入口38から導入された外気であるため、塵、埃等が混入する可能性がある。そこで、圧縮室18へ導入する冷却空気が流れる分岐通路40に塵埃除去装置42を設けることで、圧縮室18へは塵及び埃が除去された冷却空気を導入することができ、これにより空冷式スクロール圧縮機1で圧縮された圧縮空気への塵及び埃等の異物の混入を防止することができる。さらに、前記固定スクロール10、旋回スクロール14のラップのかじりやラップ先端に設けられたチップシールのシール効果をより長期にわたって維持することができ、単位動力あたりの空気量増加による省エネ効果をより安定して長期間にわたって維持することができる。
In the air-cooled scroll compressor 1 according to the fourth embodiment illustrated in FIG. 4, the
図5は、実施例5における空冷式スクロール圧縮機の断面図である。
実施例5における空冷式スクロール圧縮機は、図2に示した実施例2における空冷式スクロール圧縮機とは駆動軸22の駆動以外は同じ構成、動作である。よって、図2に示した実施例2における空冷式スクロール圧縮機と同じ構成、動作に関しては説明を省略し、同一符号は同一物を表すものとする。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the air-cooled scroll compressor according to the fifth embodiment.
The air-cooled scroll compressor according to the fifth embodiment has the same configuration and operation as the air-cooled scroll compressor according to the second embodiment shown in FIG. Therefore, description is abbreviate | omitted regarding the same structure and operation | movement as the air-cooling type scroll compressor in Example 2 shown in FIG. 2, and the same code | symbol shall represent the same thing.
図5において、駆動軸22は、モータ25に接続されており、モータ25を駆動することによって回転するように構成している。
このようにして、駆動軸22をモータ25に直接接続することも可能である。
In FIG. 5, the
In this way, the
図6は、実施例6における空冷式スクロール圧縮機の断面図である。
実施例6における空冷式スクロール圧縮機は、図5に示した実施例5における空冷式スクロール圧縮機とは、後述する合流通路60を設けたこと以外は同じ構成、動作である。よって、図5に示した実施例5における空冷式スクロール圧縮機と同じ構成、動作に関しては説明を省略し、同一符号は同一物を表すものとする。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the air-cooled scroll compressor according to the sixth embodiment.
The air-cooled scroll compressor in the sixth embodiment has the same configuration and operation as the air-cooled scroll compressor in the fifth embodiment shown in FIG. 5 except that a merging
図6において、モータ25のファン62から吐出される空気を前記分岐通路40に合流させる合流通路60を設けている。これにより、モータ25のファン62から吐出される空気も、分岐通路40を流れる冷却空気とともに圧縮室18に導入することができ、モータ25のファン62から吐出される空気を有効に活用することができる。さらに、モータ25のファン62から吐出される空気を前記分岐通路40を流れる冷却空気と合流させるため、前記冷却用ダクト32から分岐通路40へ分岐させる冷却空気量を削減することができ、前記冷却用ダクト32から前記ケーシング2内に冷却用として導入される冷却空気を充分に確保することができる。
なお、モータ25のファン62からの空気は、大気圧よりも圧力が高い正圧状態となっているため、分岐通路40を流れる冷却空気と合流させることで、特に問題は生じない。
In FIG. 6, a merging
In addition, since the air from the
圧縮機本体冷却用の機器を大型化することなく、旋回スクロール及び固定スクロールの冷却が可能であるとともに、吐出空気量の増加、単位動力あたりの空気量の増加による省エネ効果、及び圧縮比の改善による吐出温度の低下が可能である空冷式スクロール圧縮機として利用することができる。 It is possible to cool the orbiting scroll and the fixed scroll without increasing the size of the compressor cooling device, increase the amount of air discharged, increase the amount of air per unit power, and improve the compression ratio. It can be used as an air-cooled scroll compressor capable of lowering the discharge temperature due to.
2 圧縮機ケーシング
10 固定スクロール
11 鏡板
12 固定ラップ
14 旋回スクロール
15 鏡板
16 旋回ラップ
18 圧縮室
22 駆動軸
25 モータ
30 冷却ファンのケーシング
32 冷却用ダクト(ダクト)
36 遠心ファン(冷却ファン)
40 分岐通路
42、52 塵埃除去装置(塵埃除去手段)
48 吸込接続通路
60 合流通路
62 ファン
2
30
36 Centrifugal fan (cooling fan)
40
48
Claims (8)
前記旋回ラップと固定ラップとを重ね合わせて流体を圧縮する圧縮室を形成するとともに、前記駆動軸に取り付けられている冷却ファンから吐出される冷却空気を、前記圧縮室を内蔵する圧縮機ケーシング内に案内し導入するための圧縮機本体冷却用ダクトを設け、
前記圧縮機ケーシング内に収納された旋回スクロールの背面側と固定スクロールの前面側の少なくとも一方に前記冷却空気が供給され前記圧縮室で発生する圧縮熱を冷却し、
前記冷却ファンによって発生される正圧の空気流の一部を通流させる吸込連絡通路を設け、前記吸込連絡通路を介して、前記冷却ファンから吐出される空気流の一部を前記圧縮室の外周側から導入可能としたことを特徴とする空冷式スクロール圧縮機。 A revolving scroll with a revolving wrap standing on an end plate housed in a compressor casing and supported by a drive shaft so as to be revolving, and a fixed with a fixed lap standing on the end plate provided opposite to the revolving scroll Scroll and
A compression chamber for compressing fluid is formed by superimposing the swirl wrap and the fixed wrap, and cooling air discharged from a cooling fan attached to the drive shaft is passed through a compressor casing containing the compression chamber. A duct for cooling the compressor body is introduced to guide and introduce
Cooling the compression heat generated in the compression chamber by supplying the cooling air to at least one of the rear side of the orbiting scroll and the front side of the fixed scroll housed in the compressor casing ;
A suction communication passage is provided for passing a part of the positive pressure air flow generated by the cooling fan, and a part of the air flow discharged from the cooling fan is passed through the suction communication passage in the compression chamber. An air-cooled scroll compressor characterized in that it can be introduced from the outer peripheral side.
前記吸込接続通路を、前記圧縮機本体冷却用ダクトと離間して設け、前記冷却ファンから吐出される冷却空気の一部を前記吸込接続通路を通して前記圧縮室に外周側から導入可能としたことを特徴とする請求項1記載の空冷式スクロール圧縮機。 The suction communication passage is a suction connection passage through which cooling air discharged from the cooling fan flows separately from the compressor body cooling duct,
The suction connection passage is provided apart from the compressor body cooling duct, and a part of the cooling air discharged from the cooling fan can be introduced from the outer peripheral side into the compression chamber through the suction connection passage. The air-cooled scroll compressor according to claim 1.
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