JPH0868386A - スクロール型空気圧縮機 - Google Patents
スクロール型空気圧縮機Info
- Publication number
- JPH0868386A JPH0868386A JP6205486A JP20548694A JPH0868386A JP H0868386 A JPH0868386 A JP H0868386A JP 6205486 A JP6205486 A JP 6205486A JP 20548694 A JP20548694 A JP 20548694A JP H0868386 A JPH0868386 A JP H0868386A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scroll
- working chamber
- water
- water injection
- injection passage
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- Pending
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- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】スクロール型空気圧縮機の冷却機能を向上させ
る。 【構成】固定スクロール２に、両渦巻体２３、４２が吸
入空気を取り込んだ瞬間に形成される作動室３９ａの内
端Ｅよりも、さらに中心方向へ進んだ地点で作動室３９
内に開口Ｈする注水路７０を設け、この注水路７０を冷
却水圧送手段Ｐと接続したことにより、供給される冷却
水のすべてが圧縮機の冷却に有効に寄与する。
る。 【構成】固定スクロール２に、両渦巻体２３、４２が吸
入空気を取り込んだ瞬間に形成される作動室３９ａの内
端Ｅよりも、さらに中心方向へ進んだ地点で作動室３９
内に開口Ｈする注水路７０を設け、この注水路７０を冷
却水圧送手段Ｐと接続したことにより、供給される冷却
水のすべてが圧縮機の冷却に有効に寄与する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気圧縮機に係り、詳
しくはきわめて効率的な冷却構造を備えたスクロール型
空気圧縮機に関する。
しくはきわめて効率的な冷却構造を備えたスクロール型
空気圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にスクロール型圧縮機としては、潤
滑油により冷却や潤滑作用を行う給油式の圧縮機と、潤
滑油を使用しない無給油式の圧縮機とが知られており、
それぞれ用途に応じて用いられている。一方、需要機器
が油分等の混入しない清浄な圧縮空気を必要とする場合
には、圧縮機の型式を問わず無給油式が強いられるた
め、冷却構造としては空冷式や水冷式のものが提案され
ている。
滑油により冷却や潤滑作用を行う給油式の圧縮機と、潤
滑油を使用しない無給油式の圧縮機とが知られており、
それぞれ用途に応じて用いられている。一方、需要機器
が油分等の混入しない清浄な圧縮空気を必要とする場合
には、圧縮機の型式を問わず無給油式が強いられるた
め、冷却構造としては空冷式や水冷式のものが提案され
ている。
【０００３】例えば実公昭６１−３６７９８号公報に開
示されている通常の水冷構造では、圧縮機とレシーバタ
ンクが送水路及び送気路で接続され、送水路には冷却装
置が設けられるとともに、動力源によって駆動される圧
縮機にはエアクリーナ及び容量レギュレータを介して大
気が吸入され、さらに圧縮機には水道等の水源部から適
量の水が供給される。そして圧縮機で圧縮された含水空
気は送気路を介してレシーバタンク内に送られ、セパレ
−タによって水分が分離されたのち、水と分離された空
気は送出管を介して送出される一方、分離された水はレ
シーバタンク内に貯留され、送水路及び冷却装置を経由
して再び圧縮機に供給されるよう構成されている。
示されている通常の水冷構造では、圧縮機とレシーバタ
ンクが送水路及び送気路で接続され、送水路には冷却装
置が設けられるとともに、動力源によって駆動される圧
縮機にはエアクリーナ及び容量レギュレータを介して大
気が吸入され、さらに圧縮機には水道等の水源部から適
量の水が供給される。そして圧縮機で圧縮された含水空
気は送気路を介してレシーバタンク内に送られ、セパレ
−タによって水分が分離されたのち、水と分離された空
気は送出管を介して送出される一方、分離された水はレ
シーバタンク内に貯留され、送水路及び冷却装置を経由
して再び圧縮機に供給されるよう構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スクロ
ール型圧縮機の基本構造として、固定スクロールに形成
される渦巻体の最外周領域（吸入室）が吸入口と連通さ
れており、もしも冷却水の供給通路が吸入室又はその近
傍域に開口されていると、折角供給された冷却水も有効
に作動室に取り込まれず、冷却機能の低下が圧縮機に過
熱事故をもたらすばかりでなく、この水が吸入配管系へ
逆流したり、作動室を囲封する両スクロール間のチップ
シール部分を潜通して死水化若しくは機外へ漏出すると
いつた問題をも生じる。
ール型圧縮機の基本構造として、固定スクロールに形成
される渦巻体の最外周領域（吸入室）が吸入口と連通さ
れており、もしも冷却水の供給通路が吸入室又はその近
傍域に開口されていると、折角供給された冷却水も有効
に作動室に取り込まれず、冷却機能の低下が圧縮機に過
熱事故をもたらすばかりでなく、この水が吸入配管系へ
逆流したり、作動室を囲封する両スクロール間のチップ
シール部分を潜通して死水化若しくは機外へ漏出すると
いつた問題をも生じる。
【０００５】本発明は、適切な注水構造によりスクロー
ル型空気圧縮機の冷却能の向上を図ることを、解決すべ
き技術課題とするものである。
ル型空気圧縮機の冷却能の向上を図ることを、解決すべ
き技術課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題解決の
ため、固定スクロールと、該固定スクロールと互いに渦
巻体の位相をずらして噛合する可動スクロールとを有
し、該可動スクロールの公転運動により両渦巻体間に形
成される作動室の容積を縮小させながら順次渦巻体の中
心方向へ移動させ、これにより該作動室に取り込まれた
空気を圧縮して吐出するようにしたスクロール型空気圧
縮機において、上記固定スクロールには、吸入空気を取
り込んだ瞬間に形成される作動室の内端よりもさらに中
心方向へ進んだ地点で作動室内に開口する注水路が設け
られ、該注水路は冷却水圧送手段と接続せしめられてな
る新規な構成を採用している。
ため、固定スクロールと、該固定スクロールと互いに渦
巻体の位相をずらして噛合する可動スクロールとを有
し、該可動スクロールの公転運動により両渦巻体間に形
成される作動室の容積を縮小させながら順次渦巻体の中
心方向へ移動させ、これにより該作動室に取り込まれた
空気を圧縮して吐出するようにしたスクロール型空気圧
縮機において、上記固定スクロールには、吸入空気を取
り込んだ瞬間に形成される作動室の内端よりもさらに中
心方向へ進んだ地点で作動室内に開口する注水路が設け
られ、該注水路は冷却水圧送手段と接続せしめられてな
る新規な構成を採用している。
【０００７】
【作用】すなわち、圧送手段によって供給される冷却水
は、両スクロールの渦巻体が吸入空気を取り込んだ瞬間
に形成される作動室の内端よりも、さらに中心方向に進
んだ地点で作動室内に開口する注水路を介して噴射され
るため、これが吸入室側へ流出する虞れは全くなく、供
給水量のすべてが作動室に取り込まれて両スクロールの
冷却に寄与する。
は、両スクロールの渦巻体が吸入空気を取り込んだ瞬間
に形成される作動室の内端よりも、さらに中心方向に進
んだ地点で作動室内に開口する注水路を介して噴射され
るため、これが吸入室側へ流出する虞れは全くなく、供
給水量のすべてが作動室に取り込まれて両スクロールの
冷却に寄与する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明のスクロール型空気圧縮機を具
体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。この圧縮
機は、図１、図２に示すように、固定側板２１と、この
固定側板２１と一体に形成され外郭を形成するシェル部
２２と、固定側板２１の内側にインボリュート曲線等に
より形成された固定渦巻体２３とからなる固定スクロー
ル２が、可動側板４１と、この可動側板４１の内側にイ
ンボリュート曲線等により形成された可動渦巻体４２と
からなる可動スクロール４と噛合することにより、両渦
巻体２３、４２間に作動室３９が形成されている。固定
渦巻体２３及び可動渦巻体４２の先端には、それぞれ可
動側板４１又は固定側板２１と気密を維持しつつ好適に
摺動すべくＰＴＦＥ製のチップシール２３ａ、４２ａが
装着され、一方、可動側板４１とシェル部２２との摺動
面にも作動室３９を囲封する同様のチップシール４１ａ
が装着されている。
体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。この圧縮
機は、図１、図２に示すように、固定側板２１と、この
固定側板２１と一体に形成され外郭を形成するシェル部
２２と、固定側板２１の内側にインボリュート曲線等に
より形成された固定渦巻体２３とからなる固定スクロー
ル２が、可動側板４１と、この可動側板４１の内側にイ
ンボリュート曲線等により形成された可動渦巻体４２と
からなる可動スクロール４と噛合することにより、両渦
巻体２３、４２間に作動室３９が形成されている。固定
渦巻体２３及び可動渦巻体４２の先端には、それぞれ可
動側板４１又は固定側板２１と気密を維持しつつ好適に
摺動すべくＰＴＦＥ製のチップシール２３ａ、４２ａが
装着され、一方、可動側板４１とシェル部２２との摺動
面にも作動室３９を囲封する同様のチップシール４１ａ
が装着されている。
【０００９】固定側板２１の外周側には低圧の作動室３
９を含む領域（吸入室）２４と連通する吸入管１１が接
続されており、固定側板２１の中央には高圧の作動室３
９と連通する吐出管１２が接続されている。なお、吸入
管１１は図示しないエアクリーナを介して大気に連通さ
れ、吐出管１２は適宜需要機器に連通されている。ま
た、可動側板４１の背面に形成された凹陥部にはラジア
ル軸受３６及びゴムリップ３７を介して偏心穴３８ａを
有する駆動ブッシュ３８が回転可能に嵌合されている。
９を含む領域（吸入室）２４と連通する吸入管１１が接
続されており、固定側板２１の中央には高圧の作動室３
９と連通する吐出管１２が接続されている。なお、吸入
管１１は図示しないエアクリーナを介して大気に連通さ
れ、吐出管１２は適宜需要機器に連通されている。ま
た、可動側板４１の背面に形成された凹陥部にはラジア
ル軸受３６及びゴムリップ３７を介して偏心穴３８ａを
有する駆動ブッシュ３８が回転可能に嵌合されている。
【００１０】固定スクロール２のシェル部２２と図示し
ない締結手段により結合されたハウジング３０には駆動
ブッシュ３８の回動間隙が形成され、このハウジング３
０と可動側板４１との間には放射方向等間隔に３組の自
転防止機構Ｒが装備されている。各自転防止機構Ｒをさ
らに詳しく説明すれば、ハウジング３０には軸方向に延
在する規制ピン６０が固着され、可動側板４１の背面に
は同様に軸方向に延在する円筒状の規制リング６１が埋
設されている。この規制リング６１の内径Ｄは、規制ピ
ン６０の直径ｄと可動スクロール４の公転半径ｒとの間
にＤ＝２ｒ＋ｄの関係を有しており、規制リング６１の
内面が規制ピン６０の周面と摺接することにより、可動
スクロール４は公転のみが許容されている。また、ハウ
ジング３０には規制ピン６０と同心的に円板状のスラス
トプレート６２が埋設され、これが可動側板４１の背面
上に規制リング６１を囲包すべく介装された円環状のス
ラストレース６３と衝接することにより、可動スクロー
ル４に作用するスラスト荷重を受承すべく構成されてい
る。なお、６４はこれら自転防止機構Ｒに供与される潤
滑油剤を囲封するバックアップリング付のシール要素で
ある。
ない締結手段により結合されたハウジング３０には駆動
ブッシュ３８の回動間隙が形成され、このハウジング３
０と可動側板４１との間には放射方向等間隔に３組の自
転防止機構Ｒが装備されている。各自転防止機構Ｒをさ
らに詳しく説明すれば、ハウジング３０には軸方向に延
在する規制ピン６０が固着され、可動側板４１の背面に
は同様に軸方向に延在する円筒状の規制リング６１が埋
設されている。この規制リング６１の内径Ｄは、規制ピ
ン６０の直径ｄと可動スクロール４の公転半径ｒとの間
にＤ＝２ｒ＋ｄの関係を有しており、規制リング６１の
内面が規制ピン６０の周面と摺接することにより、可動
スクロール４は公転のみが許容されている。また、ハウ
ジング３０には規制ピン６０と同心的に円板状のスラス
トプレート６２が埋設され、これが可動側板４１の背面
上に規制リング６１を囲包すべく介装された円環状のス
ラストレース６３と衝接することにより、可動スクロー
ル４に作用するスラスト荷重を受承すべく構成されてい
る。なお、６４はこれら自転防止機構Ｒに供与される潤
滑油剤を囲封するバックアップリング付のシール要素で
ある。
【００１１】ハウジング３０にはスペーサ３１を介して
両側方及び底部が開放された図示しない収納容器が固着
されており、同収納容器内に交流電動モータ５０が収納
されている。このモータ５０には前端部５０ａの端面か
らやや後方で軸直角方向に突出するフランジ５０ｂが形
成されており、ハウジング３０にフランジ５０ｂと共締
めされるスペーサ３１にはモータ５０の前端部５０ａを
嵌合させる位置決め凹部３１ａが形成されている。そし
てモータ５０の回転軸５０ｃは駆動ブッシュ３８の偏心
穴３８ａに嵌入され、該駆動ブッシュ３８に装着された
カウンタウェイト３２ともどもキー３３により結合され
ている。
両側方及び底部が開放された図示しない収納容器が固着
されており、同収納容器内に交流電動モータ５０が収納
されている。このモータ５０には前端部５０ａの端面か
らやや後方で軸直角方向に突出するフランジ５０ｂが形
成されており、ハウジング３０にフランジ５０ｂと共締
めされるスペーサ３１にはモータ５０の前端部５０ａを
嵌合させる位置決め凹部３１ａが形成されている。そし
てモータ５０の回転軸５０ｃは駆動ブッシュ３８の偏心
穴３８ａに嵌入され、該駆動ブッシュ３８に装着された
カウンタウェイト３２ともどもキー３３により結合され
ている。
【００１２】さて、本発明のもっとも特徴的な構成であ
る圧縮機の注水構造について説明する。すなわち、固定
側板２１には吸入空気を取り込んだ瞬間に形成される対
称的な作動室３９ａの内端Ｅよりも、さらに中心方向へ
進んだ地点で作動室３９内に開口Ｈする注水路７０が設
けられ、この注水路７０は、例えば水源Ｗに連なる冷却
水圧送手段（ポンプ）Ｐと管路７１を介して接続されて
いる。なお、図１においては管路７１が一方の注水路７
０と接続される形態のみを表しているが、適宜分配管等
により両注水路７０が共にポンプＰと接続されているこ
とは勿論である。
る圧縮機の注水構造について説明する。すなわち、固定
側板２１には吸入空気を取り込んだ瞬間に形成される対
称的な作動室３９ａの内端Ｅよりも、さらに中心方向へ
進んだ地点で作動室３９内に開口Ｈする注水路７０が設
けられ、この注水路７０は、例えば水源Ｗに連なる冷却
水圧送手段（ポンプ）Ｐと管路７１を介して接続されて
いる。なお、図１においては管路７１が一方の注水路７
０と接続される形態のみを表しているが、適宜分配管等
により両注水路７０が共にポンプＰと接続されているこ
とは勿論である。
【００１３】このような圧縮機の運転時には、水源Ｗか
ら導入されポンプＰによって圧送される冷却水が、管路
７１及び固定スクロール２に設けられた注水路７０を介
して作動室３９内に噴射される。図２から明らかなよう
に、注水路７０は、両渦巻体２３、４２が吸入空気を取
り込んだ瞬間に形成される作動室３９ａの内端Ｅより
も、さらに中心方向に進んだ地点で作動室３９内に開口
Ｈされており、冷却水が噴射される時点で密閉状態にあ
る作動室３９は、吸入室２４側に対して完全に離断され
ているため、冷却水の無用な流出は確実に防止される。
ら導入されポンプＰによって圧送される冷却水が、管路
７１及び固定スクロール２に設けられた注水路７０を介
して作動室３９内に噴射される。図２から明らかなよう
に、注水路７０は、両渦巻体２３、４２が吸入空気を取
り込んだ瞬間に形成される作動室３９ａの内端Ｅより
も、さらに中心方向に進んだ地点で作動室３９内に開口
Ｈされており、冷却水が噴射される時点で密閉状態にあ
る作動室３９は、吸入室２４側に対して完全に離断され
ているため、冷却水の無用な流出は確実に防止される。
【００１４】すなわち、供給された冷却水が吸入配管系
へ逆流したり、作動室３９を囲封する両スクロール２、
４間のチップシール４１ａ部分を潜通して、死水化若し
くは機外へ漏出するといった不具合は全くなく、供給水
量のすべてが圧縮熱を奪って両スクロール２、４の冷却
に有効に寄与する。なお、上述の実施例では、モ−タ直
結型の圧縮機について説明したが、各種動力源から随意
の伝動手段を介して圧縮機を駆動するようにしてもよ
く、また、乾燥圧縮空気を所望する需要機器に対して、
圧縮機の吐出系に圧縮空気の除湿乾燥手段を接続し、こ
れにより発生した分離水をタンクに回収、貯留したの
ち、再度圧送手段によって圧縮機に供給するよう構成す
ることもできる。
へ逆流したり、作動室３９を囲封する両スクロール２、
４間のチップシール４１ａ部分を潜通して、死水化若し
くは機外へ漏出するといった不具合は全くなく、供給水
量のすべてが圧縮熱を奪って両スクロール２、４の冷却
に有効に寄与する。なお、上述の実施例では、モ−タ直
結型の圧縮機について説明したが、各種動力源から随意
の伝動手段を介して圧縮機を駆動するようにしてもよ
く、また、乾燥圧縮空気を所望する需要機器に対して、
圧縮機の吐出系に圧縮空気の除湿乾燥手段を接続し、こ
れにより発生した分離水をタンクに回収、貯留したの
ち、再度圧送手段によって圧縮機に供給するよう構成す
ることもできる。
【００１５】さらには圧縮機に供給される水量を圧縮機
の吐出温度の推移に対応させて調節し、過不足のない供
給水量によって一層良好な冷却機能を発揮させることが
望ましい。
の吐出温度の推移に対応させて調節し、過不足のない供
給水量によって一層良好な冷却機能を発揮させることが
望ましい。
【００１６】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
供給される冷却水のすべてが有効に機能して圧縮機の冷
却に寄与するため、両スクロールの過熱に基づく焼付事
故が未然に防止されるとともに、作動空気の熱膨張も付
随的に抑制されて圧縮に必要な消費動力が巧みに軽減さ
れる。
供給される冷却水のすべてが有効に機能して圧縮機の冷
却に寄与するため、両スクロールの過熱に基づく焼付事
故が未然に防止されるとともに、作動空気の熱膨張も付
随的に抑制されて圧縮に必要な消費動力が巧みに軽減さ
れる。
【００１７】また、供給水の機外漏出が全く生じないの
で、とくに環境保全に厳しい規制が求められる作業場に
おいても本圧縮機を広く利用することができる。
で、とくに環境保全に厳しい規制が求められる作業場に
おいても本圧縮機を広く利用することができる。
【図１】本発明の実施例に係るスクロール型空気圧縮機
を示す断面図。
を示す断面図。
【図２】両渦巻体で吸入空気を取り込んだ瞬間を示す説
明図。
明図。
２は固定スクロール、４は可動スクロール、２３は固定
渦巻体、３９は作動室、４２は可動渦巻体、７０は注水
路、Ｈは開口
渦巻体、３９は作動室、４２は可動渦巻体、７０は注水
路、Ｈは開口
Claims (1)
- 【請求項１】固定スクロールと、該固定スクロールと互
いに渦巻体の位相をずらして噛合する可動スクロールと
を有し、該可動スクロールの公転運動により両渦巻体間
に形成される作動室の容積を縮小させながら順次渦巻体
の中心方向へ移動させ、これにより該作動室に取り込ま
れた空気を圧縮して吐出するようにしたスクロール型空
気圧縮機において、上記固定スクロールには、吸入空気
を取り込んだ瞬間に形成される作動室の内端よりもさら
に中心方向へ進んだ地点で作動室内に開口する注水路が
設けられ、該注水路は冷却水圧送手段と接続せしめられ
ていることを特徴とするスクロール型空気圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6205486A JPH0868386A (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | スクロール型空気圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6205486A JPH0868386A (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | スクロール型空気圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0868386A true JPH0868386A (ja) | 1996-03-12 |
Family
ID=16507656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6205486A Pending JPH0868386A (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | スクロール型空気圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0868386A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6808836B2 (en) | 1999-12-17 | 2004-10-26 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Air supply system for fuel cell |
| DE19949730B4 (de) * | 1998-10-16 | 2005-12-29 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki, Kariya | Wassergekühlte Gaszuführvorrichtung |
| CN103807169A (zh) * | 2014-02-17 | 2014-05-21 | 四川省宜宾普什模具有限公司 | 涡旋式压缩机主机 |
| CN109737056A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-05-10 | 中国矿业大学 | 一种采用喷水润滑的涡旋水蒸气压缩机系统与工作方法 |
| CN111473537A (zh) * | 2019-01-24 | 2020-07-31 | 新奥数能科技有限公司 | 一种喷液结构及制冷系统 |
| JPWO2022018784A1 (ja) * | 2020-07-20 | 2022-01-27 |
Citations (4)
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| JPH0459383U (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-21 | ||
| JPH05240176A (ja) * | 1992-01-08 | 1993-09-17 | Hitachi Ltd | スクロール圧縮機 |
| JPH06159270A (ja) * | 1992-11-25 | 1994-06-07 | Hitachi Ltd | 過熱防止装置を備えたスクロール圧縮機 |
-
1994
- 1994-08-30 JP JP6205486A patent/JPH0868386A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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