JPH036880Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば空気圧縮機等に用いて好適な
無給油式スクロール圧縮機に関し、特に、２個の
冷却フアンを用いてケーシング内の各軸受を効果
的に冷却できるようにした無給油式スクロール圧
縮機に関する。

〔従来技術〕

一般に、スクロール圧縮機には、給油式圧縮機
と無給油式圧縮機とがあり、前者の給油式圧縮機
は潤滑油によつて強制冷却しうるが、後者の無給
油式圧縮機には適当な冷却手段がなかつた。

このため、本出願人は先に実開昭58−146894号
公報、実開昭58−146895号公報において、ケーシ
ング内に軸流フアン、または遠心フアンを設け、
これら各フアンからの冷却風によつて冷却を効果
的に行なわせるようにしたものを提案した。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、スクロール圧縮機は周辺から中央に
向けて順次連続的に圧縮するものであるから、中
央部分が最も高温となる。

しかし、上記各従来技術によるものは、旋回ス
クロールの背面、特に背面の周辺部分は冷却する
ことができるものの、最も高温となる旋回スクロ
ールのボス部周辺によどみ部ができてしまう。こ
の結果、前記ボス部内に設けられた旋回軸受が高
温となり、グリース等が早期に放散したり、シー
ル用ゴム部材が早期に劣化してしまうという欠点
がある。また、上記各従来技術によるものは、ケ
ーシングの軸受部内に設けられる軸受を効果的に
冷却できないという欠点がある。

本考案は上述した従来技術の各欠点に鑑みなさ
れたもので、本考案は２個の冷却フアンを用いる
ことによつて、旋回スクロールのボス部内に設け
られる旋回軸受と、ケーシングの軸受部内に設け
られる軸受とをそれぞれ効果的に冷却できるよう
にした無給油式スクロール圧縮機を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した問題点を解決するために本考案が採用
する構成は、軸受部と円筒部とからなり、該円筒
部の軸方向中間位置に径方向内側に延びる環状の
延伸部が形成されたケーシングと、該ケーシング
の軸受部内に軸受を介して回転自在に軸支され、
先端が円筒部内に位置してクランク軸となつた駆
動軸と、鏡板の前面側にうず巻状ラツプ部が形成
されると共に背面側中央にボス部が形成され、該
ボス部内に設けられた旋回軸受を介して前記クラ
ンク軸に旋回自在に軸支された旋回スクロール
と、前記ケーシングの円筒部側端面に固着され、
鏡板に該旋回スクロールのラツプ部と重なり合う
ラツプ部が形成されると共に、吸込ポート、吐出
ポートが形成された固定スクロールと、前記ケー
シングの円筒部先端側、基端側にそれぞれ設けら
れた冷却空気の吸気口、排気口と、前記ケーシン
グの延伸部に穿設された通気穴を介して該吸気口
と排気口を連通するように、ケーシングに形成さ
れた第１の冷却風通路と、該第１の冷却風通路か
ら分岐し、前記ケーシングの延伸部前面と旋回ス
クロールの鏡板背面との間の隙間状空間部、該延
伸部の内径側端面と旋回スクロールのボス部外周
面との間の環状空間部を含んで形成された第２の
冷却風通路と、前記ケーシング外に位置して前記
駆動軸に設けられ、冷却空気を前記排気口から排
気する第１の冷却フアンと、前記吸気口からの冷
却空気を前記第２の冷却風通路内に流通させるた
め、前記ケーシング内に位置して駆動軸に設けら
れた第２の冷却フアンとからなる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図ないし第３図に
基づいて説明する。

第１図は本考案の第１の実施例を示している。

図において、１はケーシング本体２と前側ケー
シング３とからなるケーシングを示し、該ケーシ
ング１のケーシング本体２は小径の軸受部２Ａ
と、該軸受部２Ａの軸方向一端側から径方向外向
きに延設された大径の環状部２Ｂと、該環状部２
Ｂの外周端側から軸方向に延設された大径の円筒
部２Ｃとから形成されている。また、前側ケーシ
ング３は内径が該円筒部２Ｃよりも大きい他の円
筒部３Ａと、該円筒部３Ｃの軸方向他端側から径
方向内側に延びる環状の延伸部３Ｂとから形成さ
れている。そして、該前側ケーシング３はケーシ
ング本体２の円筒部２Ｃ端面に固着されており、
これによつて前記延伸部３Ｂは円筒部２Ｃ，３Ｂ
によつて構成される円筒部の軸方向中間位置に配
置されている。

４はケーシング本体２の軸受部２Ａ内に軸受
５，５を介して回転自在に軸支された駆動軸を示
し、該駆動軸４の一端側にはケーシング本体２の
円筒部２Ｃ内に位置して大径に形成されたカウン
タウエイト取付部４Ａと、該カウンタウエイト取
付部４Ａから所定寸法だけ偏心して軸方向に突設
されたクランク軸４Ｂとが設けられている。そし
て、該駆動軸４の他端側はケーシング１外に突出
してモータ（図示せず）と連結され、このモータ
により駆動軸４は回転駆動されるようになつてい
る。

６は旋回スクロールを示し、該旋回スクロール
６は鏡板６Ａと、該鏡板６Ａの前面側に形成され
たうず巻状のラツプ部６Ｂとから大略構成され、
鏡板６Ａの背面側中央には大径の凹部６Ｃが設け
られている。７は該旋回スクロール６のボス部を
構成するボス部材で、該ボス部材７は前記延伸部
３Ｂの内径側端面よりも小径の筒状に形成され、
その基端側には径方向に環状のフランジ部７Ａが
突設されている。そして、該ボス部材７のフラン
ジ部７Ａは旋回スクロール６の凹部６Ｃ内に断熱
材８を介して着脱可能に固着されている。９は旋
回スクロール６をクランク軸４Ｂに旋回自在に軸
支する旋回軸受で、該旋回軸受９はボス部材７の
内周側とクランク軸４Ｂの外周側との間に配設さ
れている。

１０は旋回スクロール６の自転を防止するよう
になつた補助クランクで、該補助クランク１０は
旋回スクロール６の前面外周側に位置して、該旋
回スクロール６と後述の固定スクロール１１との
間に設けられている。そして、該補助クランク１
０は駆動軸４を回転駆動するときに、旋回スクロ
ール６がクランク軸４Ｂにより駆動軸４の軸線を
中心として公転運動のみを行うように案内してい
る。

１１は固定スクロールを示し、該固定スクロー
ル１１は鏡板１１Ａと、該鏡板１１Ａに形成され
たうず巻状のラツプ部１１Ｂと、該ラツプ部１１
Ｂの周辺に位置して形成された円筒部１１Ｃとか
ら構成されている。そして、該固定スクロール１
１はその中心が駆動軸４の軸線と一致するように
して、円筒部１１Ｃを前側ケーシング３の円筒部
３Ａ端面に固着することにより取付けられてい
る。また、該固定スクロール１１のラツプ部１１
Ｂは旋回スクロール６のラツプ部６Ｂと所定角度
だけずらして重なり合うように配設され、旋回ス
クロール６が旋回（公転）するとき、該各ラツプ
部６Ｂ，１１Ｂ間には連続的に縮小する複数の圧
縮室１２，１２，…が画成されるようになつてい
る。１３，１４は固定スクロール１１に形成され
た吸込ポートおよび吐出ポートを示し、該吸込ポ
ート１３は最外周側の圧縮室１２と連通するよう
に円筒部１１Ｃに穿設され、吐出ポート１４は最
中央側の圧縮室１２と連通するように鏡板１１Ａ
の中心に穿設されている。

１５，１６はケーシング１の円筒部先端側、基
端側にそれぞれ設けられた冷却空気の吸気口およ
び排気口を示し、該吸気口１５は前側ケーシング
３の円筒部３Ａに所定の角度間隔をもつて径方向
に複数個穿設されている。そして、排気口１６は
ケーシング本体２の円筒部２Ｃ基端側に位置する
環状部２Ｂに所定の角度間隔をもつて軸方向に複
数個穿設されている。また、１７は前側ケーシン
グ３の延伸部３Ｂに斜めに穿設された通気穴で、
該通気穴１７は延伸部３Ｂの周方向に所定の角度
間隔をもつて複数個穿設され、各吸気口１５から
の冷却空気が各排気口１６側へとスムーズに流通
するように形成されている。そして、該通気穴１
７はケーシング１内で旋回スクロール６の鏡板６
Ａ外周側の通路１８および後述する遠心フアン２
７の径方向外側の通路１９と共に吸気口１５から
の冷却空気が排気口１６へと矢示Ａ方向に流通す
る第１の冷却風通路２０を形成している。

２１は前側ケーシング３の延伸部３Ｂ前面と鏡
板６Ａの背面との間に介在する隙間状空間部、２
２は延伸部３Ｂの内径側端面とボス部材７の外周
面との間に介在する環状空間部で、該環状空間部
２２は隙間状空間部２１を介して通路１８と連通
し、該隙間状空間部２１と共に第１の冷却風通路
２０から分岐する第２の冷却風通路２３を形成し
ている。そして、該第２の冷却風通路２３は吸気
口１５からの冷却空気を後述の遠心フアン２７に
よつて矢示Ｂ方向に流通させるようになつてい
る。なお、該冷却風通路２３は隙間状空間部２１
の通路面積が最小となるように形成され、此部を
流れる冷却風の流速が最大となるように構成され
ている。

次に、２４はケーシング１外に位置して駆動軸
４の他端側に設けられた第１の冷却フアンとして
の大風量用多翼フアン、２５は該多翼フアン２４
およびケーシング本体２の軸受部２Ａを取囲むよ
うに形成され、その基端側がケーシング本体２の
環状部２Ｂに取付けられたフアンケーシングで、
該フアンケーシング２５には多翼フアン２４と対
応する位置に排出口２５Ａが形成されている。そ
して、多翼フアン２４はケーシング１内を矢示
Ａ，Ｂ方向に流通する冷却空気を排気口１６から
ケーシング１外へと排気し、さらにフアンケーシ
ング２５を介して矢示Ｃ方向に排出口２５Ａから
外部に流出させるようになつている。

さらに、２６は旋回スクロール６の旋回バラン
スを取るために駆動軸４のカウンタウエイト取付
部４Ａに固着されたカウンタウエイト、２７は該
カウンタウエイト２６の外周側に位置して、該カ
ウンタウエイト２６に一体的に形成された第２の
冷却フアンとしての遠心フアンで、該遠心フアン
２７はケーシング本体２の円筒部２Ｃ内に配置さ
れ、駆動軸４によつて多翼フアン２４と共に回転
せしめられるようになつている。そして、該遠心
フアン２７は吸気口１５からの冷却空気を第２の
冷却風通路２３内に矢示Ｂ方向に流通させ、該遠
心フアン２７の外周側の通路１９へと流出させる
ようになつている。

本実施例による無給油式スクロール圧縮機は上
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。

まず、モータによつて駆動軸４を回転駆動する
と、この回転はクランク軸４Ｂ、旋回軸受９を介
して旋回スクロール６に伝えられ、該旋回スクロ
ール６は駆動軸４の軸線を中心として公転するよ
うになり、該旋回スクロール６のラツプ部６Ｂと
固定スクロール１１のラツプ部１１Ｂとの間で画
成される各圧縮室１２を連続的に縮小させてゆ
く。このとき、吸込ポート１３から各圧縮室１２
内に吸込まれた空気は徐々に圧縮され、所定の圧
力に高められた後、吐出ポート１４から吐出され
る。

一方、駆動軸４が回転すると、多翼フアン２４
と共に、カウンタウエイト２６を介して遠心フア
ン２７が回転され、各吸気口１５から冷却空気が
吸込まれるようになり、この冷却空気は第１およ
び第２の冷却風通路２０，２３をそれぞれ矢示
Ａ，Ｂ方向に流通して、各排気口１６からフアン
ケーシング２５内を通つて排出口２５Ａから外部
へと順次排出される。このとき、第１の冷却風通
路２０から通路１８において分岐する第２の冷却
風通路２３は隙間状空間部２１と環状空間部２２
とから形成されているから、矢示Ｂ方向の冷却風
は鏡板６Ａの背面側を通つて、ボス部材７の外周
側を軸方向に進み、遠心フアン２７によつて径方
向外向きに方向転換され、該冷却風通路２３の途
中で生じる圧力損失分を加圧されて通路１９にお
いて矢示Ａ方向の冷却風と再び合流し、各排気口
１６から流出される。

かくして、圧縮熱のために最も高温となる旋回
スクロール６の中心部位、特にボス部材７の外周
やその近辺は矢示Ｂ方向の冷却風によつて効果的
に冷却され、旋回軸受９を確実に冷却でき、グリ
ースの放散やシール用ゴム部材の劣化を防止で
き、寿命を向上させることができる。また、ケー
シング１の各排気口１６からフアンケーシング２
５の排出口２５Ａへと矢示Ｃ方向に流通する冷却
風は軸受部２Ａ内に設けられた各軸受５を効果的
に冷却でき、該各軸受５の寿命を向上させること
ができる。

さらに、本実施例によれば、ケーシング１内に
第１および第２の冷却風通路２０，２３を形成し
たから、多翼フアン２４および遠心フアン２７に
よつてそれぞれ矢示Ａ，Ｂ方向の冷却風を発生さ
せることができ、２個の冷却フアンを並列に用い
た場合とほぼ同様の冷却効果を得ることができ
る。そして、多翼フアン２４および遠心フアン２
７をそれぞれ小型化しても、所望の冷却効果を得
ることが可能となる。また、第２の冷却風通路２
３の途中で圧力損失等が生じたとしても、遠心フ
アン２７により矢示Ｂ方向の冷却風を加圧でき、
この冷却風に逆流等が生じるのを防止することが
できる。

また、吸込ポート１３と各吸気口１５とを所定
間隔をもつて別々に形成しているから、吸込ポー
ト１３から高温の圧縮空気が洩れるようなことが
あつても、この高温の空気が各吸気口１５からケ
ーシング１内に流入するのを防止できる等、種々
の作用効果を得ることができる。

第２図および第３図は本考案の第２の実施例を
示し、本実施例では前記第１の実施例と同一の構
成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する
ものとする。

然るに、本実施例の特徴は、前側ケーシング３
の延伸部３Ｂに軸方向に穿設した通気穴３１内
に、絞り弁機構３２のバタフライ弁３２Ａを配設
し、該バタフライ弁３２Ａによつて通気穴３１内
の流路面積を調整し、矢示Ａ，Ｂ方向の冷却風が
それぞれ第１および第２の冷却風通路２０，２３
内をスムーズに流通できるようにしたことにあ
る。

図中、３３は前記延伸部３Ｂ内に形成された圧
力検出室で、該圧力検出室３３はダイヤフラム３
４によつて２室Ｄ，Ｅに画成されている。３５，
３６は該各室Ｄ，Ｅにそれぞれ連通した静圧導入
孔で、該静圧導入孔３５は通気穴３１の出口側の
圧力を室Ｄ内に導入し、静圧導入孔３６は遠心フ
アン２７の出口側の圧力を室Ｅ内に導入するよう
になつている。３７は圧力センサ、３８は該圧力
センサ３７からの検出信号によつて絞り弁機構３
２を作動させる制御部で、該制御部３８は延伸部
３Ｂ内に配設され、絞り弁機構３２のバタフライ
弁３２Ａを圧力センサ３７からの検出信号に応じ
た角度だけ回動させることにより、通気穴３１内
の流路面積を変化させるようになつている。

かくして、このように構成される本実施例で
も、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得
ることができるものの、特に本実施例では、バタ
フライ弁３２Ａを用いて通気穴３１内の流路面積
を調整することにより、通路１９内で矢示Ａ，Ｂ
方向の冷却風が合流するときに、これらを常時同
圧状態に維持でき、矢示Ａ，Ｂ方向の冷却風に逆
流等が生じるのをさらに確実に防止することがで
きる。

即ち、遠心フアン２７の出口側の圧力が通気穴
３１の出口側に比較して低い場合には、ダイヤフ
ラム３４が室Ｅ側に変位するから、これを圧力セ
ンサ３７が検出して制御部３８へと検出信号を出
力し、該制御部３８によりバタフライ弁３２Ａを
回動させ、通気穴３１内の流路面積を小さくさせ
る。この結果、該バタフライ弁３２Ａにより通気
穴３１内の圧力損失が大きくなり、該通気穴３１
の出口側の圧力は低下し、遠心フアン２７の出口
側の圧力と等しくなる。一方、該遠心フアン２７
の出口側の圧力が高い場合には、バタフライ弁３
２Ａが通気穴３１の流路面積を大きくするように
回動され、両者の圧力が等しくなるように調整す
る。従つて、矢示Ａ，Ｂ方向の冷却風は通路１９
内で同圧状態となつて合流し、それぞれ排気口１
６側へとスムーズに流通することが可能となる。

〔考案の効果〕

以上詳述した通り、本考案によれば、ケーシン
グに冷却空気の吸気口と排気口とを設け、第１お
よび第２の冷却フアンにより該吸気口から排気口
へと冷却空気を第１および第２の冷却風通路をそ
れぞれ介して流通させるようにしたから、旋回ス
クロールのボス部内に設けられる旋回軸受および
軸受部内の軸受等を効果的に冷却することがで
き、各軸受の寿命を向上させることができる。さ
らに、前記２個の冷却フアンは各冷却風通路によ
り並列に冷却フアンを用いた場合とほぼ同様の冷
却効果を得ることができる等、種々の作用効果を
奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例によるスクロー
ル圧縮機を示す縦断面図、第２図および第３図は
第２の実施例を示し、第２図はスクロール圧縮機
の要部を示す半断面図、第３図は第２図中の要部
を拡大して示す断面図である。 １……ケーシング、２Ａ……軸受部、２Ｃ，３
Ａ……円筒部、４……駆動軸、４Ｂ……クランク
軸、５……軸受、６……旋回スクロール、６Ａ，
１１Ａ……鏡板、６Ｂ，１１Ｂ……ラツプ部、７
……ボス部材、９……旋回軸受、１１……固定ス
クロール、１２……圧縮室、１３……吸込ポー
ト、１４……吐出ポート、１５……吸気口、１６
……排気口、１７，３１……通気穴、２０，２３
……冷却風通路、２１……隙間状空間部、２２…
…環状空間部、２４……多翼フアン（第１の冷却
フアン）、２６……カウンタウエイト、２７……
遠心フアン（第２の冷却フアン）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸受部と円筒部とからなり、該円筒部の軸方向
   中間位置に径方向内側に延びる環状の延伸部が形
   成されたケーシングと、該ケーシングの軸受部内
   に軸受を介して回転自在に軸支され、先端が円筒
   部内に位置してクランク軸となつた駆動軸と、鏡
   板の前面側にうず巻状ラツプ部が形成されると共
   に背面側中央にボス部が形成され、該ボス部内に
   設けられた旋回軸受を介して前記クランク軸に旋
   回自在に軸支された旋回スクロールと、前記ケー
   シングの円筒部側端面に固着され、鏡板に該旋回
   スクロールのラツプ部と重なり合うラツプ部が形
   成されると共に、吸込ポート、吐出ポートが形成
   された固定スクロールと、前記ケーシングの円筒
   部先端側、基端側にそれぞれ設けられた冷却空気
   の吸気口、排気口と、前記ケーシングの延伸部に
   穿設された通気穴を介して該吸気口と排気口を連
   通するように、ケーシングに形成された第１の冷
   却風通路と、該第１の冷却風通路から分岐し、前
   記ケーシングの延伸部前面と旋回スクロールの鏡
   板背面との間の隙間状空間部、該延伸部の内径側
   端面と旋回スクロールのボス部外周面との間の環
   状空間部を含んで形成された第２の冷却風通路
   と、前記ケーシング外に位置して前記駆動軸に設
   けられ、冷却空気を前記排気口から排気する第１
   の冷却フアンと、前記吸気口からの冷却空気を前
   記第２の冷却風通路内に流通させるため、前記ケ
   ーシング内に位置して駆動軸に設けられた第２の
   冷却フアンとから構成してなる無給油式スクロー
   ル圧縮機。