JPH0953589A - スクロール式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １台の冷却ファンによって固定スクロール、
旋回スクロール等を強制冷却することにより、熱膨張や
歪の発生による損傷等を防止すると共に、製作コストお
よびランニングコスト等を低減する。 【解決手段】 スクロールダクト２４と固定スクロール
２との間に各固定スクロール冷却通路３を形成し、旋回
スクロール本体５の背面側に各旋回スクロール冷却通路
８を形成し、モータダクト２６と電動モータ１４との間
にモータ冷却通路２９を形成すると共に、各旋回スクロ
ール冷却通路８とモータ冷却通路２９とを各接続通路３
０で接続し、１台の冷却ファン２２によって通気口２５
から流入させた冷却風を各固定スクロール冷却通路３、
各旋回スクロール冷却通路８、モータ冷却通路２９等で
流通させる。従って、１台の冷却ファン２２によって固
定スクロール２、旋回スクロール４、電動モータ１４等
を強制冷却できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気圧縮機
や真空ポンプ等に用いて好適なスクロール式流体機械に
関し、特に、空冷式のスクロール式流体機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ケーシングと、該ケーシングに
一体的に設けられた固定スクロールと、基端側が前記ケ
ーシングに回転可能に支持され先端側がクランクとなっ
た駆動軸と、該駆動軸のクランクに旋回可能に設けられ
前記固定スクロールとの間に複数の圧縮室を画成する旋
回スクロールとから構成してなるスクロール式流体機械
は知られている。

【０００３】そして、この種のスクロール式流体機械を
空気圧縮機として用いる場合には、駆動軸を電動モータ
等で回転駆動することにより旋回スクロールを旋回さ
せ、旋回スクロールと固定スクロールとの間に形成され
る複数の圧縮室内で外部から吸込んだ空気を圧縮しつ
つ、この圧縮空気を吐出口から外部の空気タンク等に向
けて吐出させるようになっている。

【０００４】ところで、従来技術によるスクロール式空
気圧縮機では、圧縮運転時に各圧縮室内に圧縮熱等が発
生するために、固定スクロールのラップ部や旋回スクロ
ールのラップ部等に熱膨張や温度不均一による歪み変形
が生じるという問題がある。また、この圧縮熱が旋回軸
受等に伝わると共に、該旋回軸受が回転時の摩擦によっ
て発熱するために、旋回軸受内のグリース等が早期に漏
洩して該旋回軸受が損傷し易いという問題がある。

【０００５】そこで、このような問題を解決するため
に、例えば実公平３−６８８０号公報等に記載の第１の
従来技術では、ケーシング内で旋回スクロール側に位置
する駆動軸の一端側に遠心ファンを設けると共に、ケー
シングの外側に位置する駆動軸の他端側には多翼ファン
を設け、これらの各ファンを電動モータ等の駆動源で駆
動軸と共に回転駆動することにより、このときに発生す
る冷却風を旋回スクロールの背面側や該旋回スクロール
のボス部等に流通させ、これらを冷却するようにしてい
る。

【０００６】また、実開昭６４−５１７８９号公報等に
記載の第２の従来技術では、ケーシング外側に位置して
駆動軸の端部に遠心ファンを設けると共に、ケーシング
の外側には該遠心ファン側を旋回スクロールの背面側お
よび固定スクロールの背面側へと連通させる送風ダクト
を設け、前記遠心ファンを駆動軸と共に回転駆動して冷
却風を発生させることにより、この冷却風を送風ダクト
を介して旋回スクロールの背面側や固定スクロールの背
面側へと流通させ、これらを冷却するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した第
１の従来技術では、固定スクロールを自然放熱によって
冷却するようにしているため、強制冷却している旋回ス
クロールに比較して固定スクロール側は温度が高くなっ
てしまい、ラップ部の熱膨張や温度不均一による歪み変
形が生じて圧縮機の性能が低下するばかりでなく、ラッ
プ部間の接触によって異常摩耗や損傷が発生する虞れが
あり、信頼性や寿命が低下するという問題がある。

【０００８】しかも、第１の従来技術では、多翼ファン
と遠心ファンの２台のファンを設けているため、装置全
体が大型化、複雑化する上に、２台のファンを回転駆動
させるために、大きな駆動力を有する駆動源が必要とな
り、製造コストおよびランニングコストが増大するとい
う問題がある。

【０００９】一方、第２の従来技術では、圧縮機本体
（ケーシング）の後方に遠心ファンを設け、該遠心ファ
ンからの冷却風を送風ダクトを介して圧縮機本体の前方
にある固定スクロールおよび旋回スクロール側に流通さ
せるようにしているため、送風ダクトの通路長さが長く
なって圧力損失が増大し、前記第１の従来技術と同様に
装置全体が大型化、複雑化すると共に、送風ダクト内を
流通する冷却風の圧力損失を補うために大きな駆動力を
有する駆動源が必要となり、製造コストおよびランニン
グコストが増大するという問題がある。

【００１０】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、本発明は単一の冷却ファンによって固定
スクロールや旋回スクロール等を効果的に冷却でき、全
体の構成を簡略化して小型化、軽量化を図ることができ
ると共に、製作コストおよびランニングコスト等を低減
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
を目的としている。

【００１１】

【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に記載の発明は、ケーシングと、該ケ
ーシングに一体的に設けられた固定スクロールと、該固
定スクロールと対向して前記ケーシング内に設けられ該
固定スクロールとの間に複数の圧縮室を画成する旋回ス
クロールと、該旋回スクロールを旋回駆動すべく駆動軸
の一端側が前記ケーシング内に突出して該旋回スクロー
ルに連結された電動モータと、該電動モータの駆動軸他
端側に設けられ該駆動軸の回転によって冷却風を発生さ
せる冷却ファンと、前記ケーシングの外周側に設けられ
一端側が前記固定スクロールを背面側から覆い他端側が
隔壁となったケーシング側のダクトと、前記電動モータ
の外周側に設けられ一端側が該ケーシング側のダクトに
対して前記隔壁により分離され他端側が前記冷却ファン
の外周側に向けて延びたモータ側のダクトと、前記固定
スクロールの背面側と前記ケーシング側のダクトとの間
に形成され前記冷却ファンからの冷却風により前記固定
スクロールの背面側を冷却する第１の冷却風通路と、前
記旋回スクロールの背面側と前記ケーシングとの間に形
成され前記冷却ファンからの冷却風により前記旋回スク
ロールの背面側を冷却する第２の冷却風通路と、前記電
動モータの外周側と前記モータ側のダクトとの間に形成
され前記冷却ファンからの冷却風により前記電動モータ
を外側から冷却する第３の冷却風通路とからなる構成を
採用している。

【００１２】また、請求項２に記載の発明では、前記ケ
ーシング側のダクトに、前記固定スクロールの背面側を
覆う一端側に位置して外部に開口する冷却風の取入れ口
を形成し、該取入れ口は、前記冷却ファンの回転により
発生した冷却風を外部から前記第１の冷却風通路内に流
通させる構成とし、かつ前記第２の冷却風通路は、該第
１の冷却風通路からの冷却風を前記旋回スクロールの背
面側に流通させつつ、前記第３の冷却風通路側へと導く
構成としている。

【００１３】さらに、請求項３に記載の発明では、前記
ケーシングに、前記第２の冷却風通路の外周側に位置し
前記第１の冷却風通路を第２の冷却風通路に連通させる
外側の通気穴と、前記第２の冷却風通路の内周側寄りに
位置し該第２の冷却風通路からの冷却風を前記第３の冷
却風通路側へと流通させる内側の通気穴とを設けてなる
構成としている。

【００１４】

【作用】上記構成により、請求項１に記載の発明では、
電動モータの駆動軸を回転駆動し、旋回スクロールを旋
回動作させると、該旋回スクロールと固定スクロールと
の間の各圧縮室内で流体を順次圧縮でき、圧縮流体を外
部に吐出することができる。そして、この圧縮運転時に
は、駆動軸の回転によって冷却ファンが駆動されるか
ら、該冷却ファンによりケーシング側のダクトとモータ
側のダクト内とに冷却風を発生でき、この冷却風が第１
の冷却風通路内を流通するときには固定スクロールの背
面側を冷却できると共に、第２の冷却風通路内を流通す
るときには旋回スクロールの背面側を冷却でき、さらに
第３の冷却風通路内を流通するときには電動モータを外
側から確実に冷却することができる。

【００１５】そして、ケーシング側のダクトとモータ側
のダクトとは隔壁によって互いに分離されているから、
例えば前記冷却風がケーシングの外周側から電動モータ
の外周側へと直接的に流通してしまうのを前記隔壁によ
り遮断でき、前記第１の冷却風通路からの冷却風を一旦
はケーシング内（第２の冷却風通路側）に迂回させるよ
うに流通させた後に、第３の冷却風通路側へと流通さ
せ、旋回スクロールの背面側や電動モータ等を効率的に
冷却することができる。

【００１６】また、請求項２に記載の発明のように、前
記ケーシング側のダクトに固定スクロールの背面側で外
部に開口する冷却風の取入れ口を形成することにより、
冷却ファンの回転で発生した冷却風を前記ダクトの外部
から取入れ口を介して第１の冷却風通路内に流通させる
ことができると共に、該第１の冷却風通路からの冷却風
を第２の冷却風通路内に流通させて旋回スクロールの背
面側を冷却でき、さらにこの冷却風を第３の冷却風通路
側へと導くことにより、電動モータを外側から確実に冷
却できる。

【００１７】さらに、請求項３に記載の発明のように、
前記ケーシングに、前記第２の冷却風通路の外周側に位
置し前記第１の冷却風通路を第２の冷却風通路に連通さ
せる外側の通気穴と、前記第２の冷却風通路の内周側寄
りに位置し該第２の冷却風通路からの冷却風を前記第３
の冷却風通路側へと流通させる内側の通気穴とを設ける
ことにより、第１の冷却風通路からの冷却風を外側の通
気穴を介してケーシング内（第２の冷却風通路の外周側
から内周側）へと迂回させるように流通でき、その後は
内側の通気穴を介して第３の冷却風通路側へと流通さ
せ、旋回スクロールの背面側や電動モータ等を効率的に
冷却することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１ない
し図４に基づき、スクロール式流体機械として空冷式の
スクロール式空気圧縮機を例に挙げて説明する。

【００１９】図中、１は段付筒状のケーシングを示し、
該ケーシング１は、図２に拡大して示す如く、環状部１
Ａと、該環状部１Ａの外周側から一側（後述の固定スク
ロール２側）に延設された大径筒部１Ｂと、前記環状部
１Ａの内周側から他側（後述の電動モータ１４側）に延
設された小径筒状の軸受部１Ｃと、前記大径筒部１Ｂの
一端側に設けられたフランジ部１Ｄと、前記軸受部１Ｃ
よりも外周側に位置して前記環状部１Ａから他側に向け
て延設され、後述のモータホルダ１５と共にモータケー
スを構成する筒状のホルダ筒１Ｅとから大略構成されて
いる。

【００２０】また、ケーシング１の大径筒部１Ｂには後
述の各旋回スクロール冷却通路８に冷却風を流入させる
外側の通気穴１Ｆ，１Ｆ，…が形成されると共に、前記
環状部１Ａには各旋回スクロール冷却通路８を流通した
冷却風を後述のモータ冷却通路２９側に流通させる内側
の通気穴１Ｇ，１Ｇ，…が形成され、ホルダ筒１Ｅには
他の通気穴１Ｈ，１Ｈ，…形成されている。さらに、前
記フランジ部１Ｄには後述する各固定スクロール冷却通
路３と各旋回スクロール冷却通路８とを連通するための
通気溝１Ｊ，１Ｊ，…が複数個形成されている。

【００２１】２はケーシング１の一端側に設けられた固
定スクロールを示し、該固定スクロール２は後述する駆
動軸１７の軸線と一致するように配設された略円板状の
鏡板２Ａと、該鏡板２Ａの外縁側から径方向外向き突出
し、ケーシング１のフランジ部１Ｄに衝合して固着され
るフランジ部２Ｂと、前記鏡板２Ａの表面側から軸方向
に立設された渦巻状のラップ部２Ｃと、前記鏡板２Ａの
背面側に放射状に複数立設された放熱フィン２Ｄ，２
Ｄ，…とから大略構成され、前記フランジ部２Ｂにはケ
ーシング１の各通気溝１Ｊと対応して他の通気溝２Ｅ，
２Ｅ，…が形成されている。

【００２２】また、固定スクロール２には鏡板２Ａの外
周側寄りに位置して吸込口（図示せず）が形成されると
共に、鏡板２Ａの中央部側には吐出口２Ｆが軸方向に穿
設され、該吐出口２Ｆは後述の各圧縮室６内で圧縮され
た空気を外部に吐出させる構成となっている。

【００２３】ここで、前記固定スクロール２の鏡板２Ａ
背面側には、後述するスクロールダクト２４との間に位
置して各放熱フィン２Ｄ間で区画された第１の冷却風通
路としての固定スクロール冷却通路３，３，…が形成さ
れ、該各固定スクロール冷却通路３は、後述の通気口２
５側から流入してくる冷却風を鏡板２Ａの背面に沿って
該鏡板２Ａの外周側に流通させることにより、固定スク
ロール２を背面側から強制的に冷却する構成となってい
る。

【００２４】４は固定スクロール２と対向するようにケ
ーシング１内に旋回可能に配設された旋回スクロールを
示し、該旋回スクロール４は、後述の旋回スクロール本
体５と、旋回スクロール本体５の背面側に取付けられた
後述の背面プレート７とから構成されている。

【００２５】５は旋回スクロール本体を示し、該旋回ス
クロール本体５は図２に示す如く、円板状に形成された
鏡板５Ａと、該鏡板５Ａの表面側に立設され、固定スク
ロール２のラップ部２Ｃとの間に複数の圧縮室６，６，
…を画成する渦巻状のラップ部５Ｂとから大略構成さ
れ、前記鏡板５Ａの背面側には、図３に示す如く、中央
から外周側に向けて放射状に延びるように複数の放熱フ
ィン５Ｃ，５Ｃ，…が立設されている。そして、旋回ス
クロール本体５は後述の駆動軸１７で旋回駆動されるこ
とにより、固定スクロール２の前記吸込口から外周側の
圧縮室６内に吸込んだ空気を各圧縮室６内で順次圧縮し
つつ、中心側の圧縮室６から吐出口２Ｆを介して外部に
圧縮空気を吐出するようになっている。

【００２６】７は旋回スクロール本体５の背面側に設け
られた背面プレートを示し、該背面プレート７は図２に
示す如く、旋回スクロール本体５の鏡板５Ａとほぼ同一
径の円板状に形成されたプレート本体７Ａと、該プレー
ト本体７Ａの中央部に位置して軸方向に突出形成された
ボス部７Ｂとから大略構成され、前記プレート本体７Ａ
には図４に示すように、旋回スクロール本体５の各放熱
フィン５Ｃに対して周方向にずらした位置に複数の通気
穴７Ｃ，７Ｃ，…が形成されている。

【００２７】そして、背面プレート７は、プレート本体
７Ａが旋回スクロール５の各放熱フィン５Ｃにボルト等
を介して一体的に固着されるようになっており、これに
より該プレート本体７Ａと旋回スクロール５との間に
は、各放熱フィン５Ｃ間で区画された第２の冷却風通路
としての旋回スクロール冷却通路８，８，…が形成され
ている。

【００２８】ここで、各旋回スクロール冷却通路８は旋
回スクロール５の鏡板５Ａ背面に沿って形成され、その
外周側はケーシング１の各通気穴１Ｆ、各通気溝１Ｊ、
固定スクロール２の各通気溝２Ｅを介して各固定スクロ
ール冷却通路３に連通している。また、各旋回スクロー
ル冷却通路８の内周側は背面プレート７の各通気穴７
Ｃ、ケーシング１の各通気穴１Ｇ等を介して後述のモー
タ冷却通路２９に連通している。そして、各旋回スクロ
ール冷却通路８は、後述の冷却ファン２２による冷却風
を鏡板５Ａの背面に沿って流通させることにより旋回ス
クロール本体５を強制的に冷却する構成となっている。

【００２９】また、９はケーシング１の大径筒部１Ｂ内
周側に設けられた冷却風ガイドで、該冷却風ガイド９は
外周側が大径筒部１Ｂ内周面に固着され、内周側が背面
プレート７のプレート本体７Ａ背面に重なるように延び
ている。そして、冷却風ガイド９は、各通気穴１Ｆから
ケーシング１内に流入する冷却風を各旋回スクロール冷
却通路８内に案内するものである。

【００３０】１０はケーシング１と旋回スクロール４と
の間に設けられた自転防止機構としてのオルダム継手を
示し、該オルダム継手１０は、ケーシング１の環状部１
Ａと背面プレート７のプレート本体７Ａとの間に配設さ
れた矩形状をなすスライダ１１と、該スライダ１１を一
方向（例えばＹ軸方向）にガイドするように、前記環状
部１Ａに互いに平行に固着して設けられた一対のガイド
レール１２，１２と、前記スライダ１１を前記一方向と
直交する他方向（例えばＸ軸方向）にガイドするよう
に、背面プレート７のプレート本体７Ａに互いに平行に
固着して設けられた一対のガイドレール１３，１３（図
４参照）とから大略構成されている。

【００３１】また、前記スライダ１１には、旋回スクロ
ール４からのスラスト荷重を受承する鋼球等のボール
（図示せず）が内蔵されると共に、ケーシング１の各通
気穴１Ｇと背面プレート７の各通気穴７Ｃとを連通する
通気穴１１Ａ，１１Ａが形成されている。そして、オル
ダム継手１０は、旋回スクロール４が駆動軸１７を介し
て旋回駆動されるときに該旋回スクロール４の自転を防
止するものである。

【００３２】１４は固定スクロール２との間でケーシン
グ１を挟むように設けられた電動モータを示し、該電動
モータ１４は、ケーシング１のホルダ筒１Ｄに対向する
ように配設され、該ホルダ筒１Ｄと共にモータケースを
構成する有底筒状のモータホルダ１５と、該モータホル
ダ１５と前記ホルダ筒１Ｄとの間に固定された固定子１
６と、該固定子１６内を軸方向に伸長して設けられた駆
動軸１７と、前記固定子１６の内周側に微小隙間を介し
て配設され、該駆動軸１７の外周側に配設された回転子
１８とから大略構成されている。

【００３３】ここで、前記モータホルダ１５は、環状部
１５Ａと、該環状部１５Ａの外周側から一側に延設され
た筒部１５Ｂと、前記環状部１５Ａの内周側から一側に
延設された小径筒状の軸受部１５Ｃとから構成され、前
記筒部１５Ｂ、環状部１５Ａにはモータ冷却通路２９を
後述のファンダクト部２７内に連通させるそれぞれ複数
の通気穴１５Ｄ，１５Ｄ，…、１５Ｅ，１５Ｅ，…が形
成されている。

【００３４】また、前記駆動軸１７は、一端側がケーシ
ング１の軸受部１Ｃに軸受１９を介して支持され、他端
側がモータホルダ１５の軸受部１５Ｃに軸受２０を介し
て支持されている。さらに、駆動軸１７の一端側はケー
シング１内に突出してクランク１７Ａとなり、該クラン
ク１７Ａは旋回軸受２１を介して背面プレート７のボス
部７Ｂ（旋回スクロール４）に連結されている。また、
駆動軸１７の他端側はモータホルダ１５から外部に突出
してファン取付部１７Ｂとなっている。

【００３５】そして、電動モータ１４は、外部からの給
電によって固定子１６内で回転子１８を回転させること
により、駆動軸１７を回転駆動し、クランク１７Ａに連
結された旋回スクロール４を旋回駆動するものである。

【００３６】２２は駆動軸１７のファン取付部１７Ｂに
取付けられた冷却ファンで、該冷却ファン２２は前記駆
動軸１７と共に回転することにより後述の冷却風ダクト
２３内等に冷却風を発生させるものである。そして、該
冷却ファン２２は冷却風ダクト２３内の空気をファンダ
クト部２７側から外部に吹き出しつつ、反対側の通気口
２５側から冷却風ダクト２３内に外気を冷却風として流
入させる。

【００３７】２３はケーシング１、固定スクロール２お
よび電動モータ１４を外側から覆うように配設された冷
却風ダクトを示し、該冷却風ダクト２３は後述のスクロ
ールダクト２４およびモータダクト２６等から構成され
ている。

【００３８】２４はケーシング１および固定スクロール
２を覆うようにケーシング１に設けられたケーシング側
のダクトとなるスクロールダクトを示し、該スクロール
ダクト２４は図１に示す如く、ケーシング１および固定
スクロール２を外周側から取囲む筒部２４Ａと、該筒部
２４Ａの一端側から固定スクロール２の背面側を覆うよ
うに径方向内向きに延設された蓋部２４Ｂと、後述の隔
壁２８とから大略構成されている。そして、該スクロー
ルダクト２４の蓋部２４Ｂは固定スクロール２との間に
各固定スクロール冷却通路３を形成すると共に、その内
周側には各固定スクロール冷却通路３に冷却風を流入さ
せる取入れ口としての通気口２５が形成されている。

【００３９】２６はスクロールダクト２４の筒部２４Ａ
他端側から電動モータ１４を覆うように他側に向けて伸
長したモータ側のダクトとなるモータダクトを示し、該
モータダクト２６は、電動モータ１４の外周側に沿って
軸方向に延びる長尺の筒部２６Ａと、該筒部２６Ａの他
端からモータホルダ１５の環状部１５Ａを囲繞するよう
に径方向内向きに延設された内鍔部２６Ｂとから大略構
成され、該内鍔部２６Ｂには冷却ファン２２を外側から
取囲むように他側に向けて突出する円筒状のファンダク
ト部２７が一体に形成されている。

【００４０】２８はスクロールダクト２４の筒部２４Ａ
とモータダクト２６の筒部２６Ａとの間に設けた隔壁
で、該隔壁２８は環状平板として形成され、その内周側
はケーシング１の環状部１Ａに当接している。そして、
該隔壁２８はスクロールダクト２４とモータダクト２６
と互いに分離することにより、各固定スクロール冷却通
路３からの冷却風を各旋回スクロール冷却通路８側に一
旦流通させた後に、この冷却風をモータ冷却通路２９側
へと迂回するように流通させるものである。

【００４１】２９は電動モータ１４の外周側とモータダ
クト２６との間に形成された第３の冷却風通路としての
モータ冷却通路で、該モータ冷却通路２９は、一側が各
通気穴１Ｇ，１Ｈ，７Ｃ，１１Ａ等の各接続通路３０を
介して各旋回スクロール冷却通路８に連通し、他側がモ
ータホルダ１５の各通気穴１５Ｄ，１５Ｅを介してファ
ンダクト部２７内に開口している。そして、モータ冷却
通路２９は、冷却ファン２２による冷却風を電動モータ
１４の外周側で流通させることにより、該電動モータ１
４を外側から強制的に冷却するものである。

【００４２】ここで、各接続通路３０は前記背面プレー
ト７の各通気穴７Ｃ、スライダ１１の各通気穴１１Ａお
よびケーシング１の各通気穴１Ｇ，１Ｈによって構成さ
れている。そして、各接続通路３０は、一端が各旋回ス
クロール冷却通路８の内周側に開口し、他端がモータ冷
却通路２９の一側に開口することにより、各旋回スクロ
ール冷却通路８で冷却風を十分に流通させた後に、この
冷却風をモータ冷却通路２９側に供給するものである。

【００４３】本実施例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、次にその圧縮動作につ
いて説明する。

【００４４】まず、電動モータ１４に給電を行って駆動
軸１７を回転させ、旋回スクロール４を旋回駆動する
と、固定スクロール２のラップ部２Ｃと旋回スクロール
本体５のラップ部５Ｂ間に画成された圧縮室６，６，…
が連続的に縮小する。これにより、固定スクロール２の
吸込口から吸込んだ外気を該各圧縮室６で順次圧縮しつ
つ、この圧縮空気を固定スクロール２の吐出口２Ｆから
外部の空気タンク等に吐出させる。

【００４５】次に、上述した運転時における当該スクロ
ール式空気圧縮機の冷却作用について説明する。

【００４６】上述のように駆動軸１７を回転駆動する
と、該駆動軸１７のファン取付部１７Ｂに取付けられた
冷却ファン２２が回転し、冷却風ダクト２３内の空気を
ファンダクト部２７側から外部に吹出すことにより、冷
却風ダクト２３内は負圧になるから、スクロールダクト
２４に形成された通気口２５から外気が冷却風として吸
込まれる。

【００４７】そして、通気口２５から流入した冷却風
は、図１および図２中の矢示Ｆ1 ，Ｆ1 方向へと各固定
スクロール冷却通路３を外周側に向けて流通し、固定ス
クロール２の鏡板２Ａや各放熱フィン２Ｄから熱を奪っ
て該固定スクロール２の背面側を強制的に冷却する。

【００４８】次に、固定スクロール２の背面側を流通し
た冷却風は各通気溝２Ｅ，１Ｊを通過した後に、スクロ
ールダクト２４側からモータダクト２６側へと直進しよ
うとするが、スクロールダクト２４とモータダクト２６
との間には隔壁２８が設けられているから、このときの
冷却風はモータダクト２６側へと直進するのを遮断さ
れ、ケーシング１の各通気穴１Ｆから矢示Ｆ2 ，Ｆ2 方
向へとケーシング１内の各旋回スクロール冷却通路８に
流入する。なお、各通気穴１Ｆからケーシング１内に流
入する冷却風は、冷却風ガイド９によって確実に各旋回
スクロール冷却通路８に導かれる。

【００４９】そして、各旋回スクロール冷却通路８内へ
と矢示Ｆ2 ，Ｆ2 方向に流入した冷却風は、該各旋回ス
クロール冷却通路８を内周側に流通し、旋回スクロール
本体５の鏡板５Ａや各放熱フィン５Ｃから熱を奪って該
旋回スクロール本体５をその背面側から強制的に冷却す
る。

【００５０】次に、旋回スクロール本体５を冷却した冷
却風は、各接続通路３０を通ってモータ冷却通路２９側
へと矢示Ｆ3 ，Ｆ3 方向に流通する。ここで、前記各接
続通路３０を冷却風が流通するときには、該各接続通路
３０の内周側に配設された軸受１９や旋回軸受２１を冷
却することができる。

【００５１】そして、モータ冷却通路２９内を矢示Ｆ4
，Ｆ4 方向の流通する冷却風は、発熱源となる電動モ
ータ１４の固定子１６等から熱を奪って、電動モータ１
４を外側から強制的に冷却した後、モータホルダ１５の
各通気穴１５Ｄ，１５Ｅを介してファンダクト部２７か
ら外部に放出される。

【００５２】かくして、本実施例によれば、電動モータ
１４のモータホルダ１５から外部に突出する駆動軸１７
のファン取付部１７Ｂに単一の冷却ファン２２を設け、
該冷却ファン２２を電動モータ１４で駆動軸１７を介し
て回転駆動することにより、スクロールダクト２４の蓋
部２４Ａ側から通気口２５を介して各固定スクロール冷
却通路３内に冷却風を流入させると共に、この冷却風を
隔壁２８によりケーシング１内の各旋回スクロール冷却
通路８側へと迂回させるように流通させ、その後はケー
シング１内の各接続通路３０を介してモータ冷却通路２
９側へと冷却風を流通させる構成としたから、下記のよ
うな作用効果を得ることができる。

【００５３】即ち、冷却ファン２２の回転によって発生
した冷却風を各固定スクロール冷却通路３内へと矢示Ｆ
1 ，Ｆ1 方向に流通させることにより、固定スクロール
２の背面側から各圧縮室６内の圧縮熱等を奪うことがで
き、固定スクロール２の鏡板２Ａや各放熱フィン２Ｄ等
を該固定スクロール２の背面側から効果的に冷却でき
る。

【００５４】そして、固定スクロール２の背面側を流通
した後の冷却風は、冷却風ダクト２３内をスクロールダ
クト２４側からモータダクト２６側へと直進しようとす
るが、スクロールダクト２４とモータダクト２６との間
には隔壁２８を設けているから、このときの冷却風がモ
ータダクト２６側へと直進するのを隔壁２８によって遮
断でき、この冷却風をケーシング１の各通気穴１Ｆから
矢示Ｆ2 ，Ｆ2 方向へとケーシング１内の各旋回スクロ
ール冷却通路８に流入させることができる。

【００５５】この結果、各旋回スクロール冷却通路８に
大流量の冷却風を発生でき、該各旋回スクロール冷却通
路８内を矢示Ｆ2 ，Ｆ2 方向に流通する冷却風によっ
て、旋回スクロール本体５の鏡板５Ａや各放熱フィン５
Ｃから圧縮熱等を確実に奪うことができ、旋回スクロー
ル本体５をその背面側から効果的に冷却できる。

【００５６】さらに、旋回スクロール冷却通路８からの
冷却風を、背面プレート７の各通気穴７Ｃ、スライダ１
１の各通気穴１１Ａおよびケーシング１の各通気穴１
Ｇ，１Ｈからなる各接続通路３０を介してモータ冷却通
路２９側へと矢示Ｆ3 ，Ｆ3 方向に流通させることによ
り、各接続通路３０の内周側に位置する軸受１９や旋回
軸受２１等を確実に冷却できると共に、モータ冷却通路
２９内を矢示Ｆ4 ，Ｆ4方向に流通する冷却風によっ
て、発熱源となる電動モータ１４の固定子１６等から熱
を奪うことができ、電動モータ１４を外側から効果的に
冷却できる。

【００５７】従って、本実施例によれば、各固定スクロ
ール冷却通路３内を矢示Ｆ1 ，Ｆ1方向に流通する冷却
風と各スクロール冷却通路８内を矢示Ｆ2 ，Ｆ2 方向に
流通する冷却風によって、固定スクロール２と旋回スク
ロール４の背面側とを効果的に冷却でき、固定スクロー
ル２のラップ部２Ｃや旋回スクロール本体５のラップ部
５Ｂ等に、熱膨張や温度不均一による歪み変形が生じる
のを確実に防止できると共に、電動モータ１４も効果的
に冷却でき、当該スクロール式空気圧縮機の圧縮性能を
長期に亘って安定させることができる。

【００５８】しかも、単一の冷却風ダクト２３によって
ケーシング１、固定スクロール２および電動モータ１４
等を外側から取囲み、冷却風ダクト２３のスクロールダ
クト２４とモータダクト２６との間には両者を互いに分
離する隔壁２８を設けることにより、冷却風をケーシン
グ１内に矢示Ｆ2 ，Ｆ3 方向へと迂回させる構成として
いるから、従来技術で述べたようにケーシング１の外側
に特別な送風ダクト等を設ける必要がなくなり、単一の
冷却ファン２２によって冷却風を効率的に発生させるこ
とができると共に、冷却風ダクト２３の形状、構造等を
簡略化して装置全体を小型化でき、製造コストやランニ
ングコストを確実に低減できる。

【００５９】また、冷却風ダクト２３内には各固定スク
ロール冷却通路３、旋回スクロール冷却通路８およびモ
ータ冷却通路２９等をそれぞれ必要とされる冷却部位に
沿って適切に配設でき、通路長さ等が余分に長くなるの
を確実に防止できると共に、これらの通路を流通する冷
却風の圧力損失を小さくすることができる。そして、冷
却ファン２２や電動モータ１４等にかかる負荷を低減で
き、該電動モータ１４と共に冷却ファン２２を小型化す
ることが可能となり、この点においても製造コストやラ
ンニングコストを低減できる等の効果を奏する。

【００６０】なお、前記実施例では、ケーシング１と旋
回スクロール４との間に設けた自転防止機構としてのオ
ルダム継手１０を、スライダ１１および各ガイドレール
１２，１３等によって構成するものとして述べたが、本
発明はこれに限らず、例えば通常のオルダムリング等か
らなるオルダム継手を採用してもよく、また補助クラン
ク等からなる自転防止機構を用いるようにしてもよい。

【００６１】さらに、前記実施例では、スクロール式空
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、空気以外の気体を圧縮する圧縮機にも適用でき、ま
た真空ポンプ等にも適用することができる。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１に記載の発
明によれば、ケーシングの外周側には固定スクロールの
背面側を覆うようにケーシング側のダクトを設け、電動
モータの外周側には該ケーシング側のダクトから隔壁に
よって分離されたモータ側のダクトを設けることによ
り、前記固定スクロール背面側とケーシング側のダクト
との間には第１の冷却風通路を形成する共に、旋回スク
ロールの背面側にはケーシングとの間に第２の冷却風通
路を形成し、前記電動モータの外周側とモータ側のダク
トとの間には第３の冷却風通路を形成する構成としたか
ら、電動モータで冷却ファンを回転駆動して前記ケーシ
ング側およびモータ側のダクト内に冷却風を発生させる
ことにより、この冷却風が第１の冷却風通路内を流通す
るときに固定スクロールの背面側を冷却できると共に、
第２の冷却風通路内を流通するときに旋回スクロールの
背面側を冷却でき、第３の冷却風通路内を流通するとき
には電動モータを外側から確実に冷却することができ
る。

【００６３】そして、ケーシング側のダクトとモータ側
のダクトとを隔壁で互いに分離することにより、例えば
前記冷却風がケーシングの外周側から電動モータの外周
側へと直接的に流通してしまうのを防止でき、前記第１
の冷却風通路からの冷却風を一旦はケーシング内（第２
の冷却風通路側）に迂回（流通）させた後に第３の冷却
風通路側へと流通させることができ、これによって冷却
風通路全体をコンパクトに形成でき、全体の構成を簡略
化して小型化、軽量化を図ることができると共に、旋回
スクロールの背面側や電動モータ等を効率的に冷却して
製造コストやランニングコストを低減できる。

【００６４】また、請求項２に記載の発明のように、前
記ケーシング側のダクトに固定スクロールの背面側で外
部に開口する冷却風の取入れ口を形成することにより、
冷却ファンの回転で発生した冷却風を、前記ダクトの外
部から取入れ口を介して第１の冷却風通路内へと固定ス
クロールの背面側に向けて効率的に流通させることがで
きると共に、該第１の冷却風通路からの冷却風を第２の
冷却風通路内に流通させて旋回スクロールの背面側を冷
却でき、冷却風を第３の冷却風通路側へと導くことによ
り、電動モータを外側から確実に冷却できる。

【００６５】さらに、請求項３に記載の発明のように、
前記ケーシングに、前記第２の冷却風通路の外周側に位
置し前記第１の冷却風通路を第２の冷却風通路に連通さ
せる外側の通気穴と、前記第２の冷却風通路の内周側寄
りに位置し該第２の冷却風通路からの冷却風を前記第３
の冷却風通路側へと流通させる内側の通気穴とを設ける
ことにより、第１の冷却風通路からの冷却風を外側の通
気穴を介してケーシング内（第２の冷却風通路の外周側
から内周側）へと迂回させるように流通でき、その後は
内側の通気穴を介して第３の冷却風通路側へと流通さ
せ、旋回スクロールの背面側や電動モータ等を効率的に
冷却できる。従って、冷却風通路全体の構成を簡略化し
て小型化、軽量化を図ることができ、製造コストやラン
ニングコストを低減できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例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】図１中の要部を拡大して示す断面図である。

【図３】図１中の矢示 III−III 方向からみた旋回スク
ロール本体の外観図である。

【図４】旋回スクロールの背面プレートを示す図１中の
矢示IV−IV方向断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング １Ｆ，１Ｇ 通気穴 ２ 固定スクロール ３ 固定スクロール冷却通路（第１の冷却風通路） ４ 旋回スクロール ５ 旋回スクロール本体 ６ 圧縮室 ８ 旋回スクロール冷却通路（第２の冷却風通路） １４ 電動モータ １７ 駆動軸 １７Ａ クランク １７Ｂ ファン取付部 ２２ 冷却ファン ２４ スクロールダクト（ケーシング側のダクト） ２５ 通気口（取入れ口） ２６ モータダクト（モータ側のダクト） ２８ 隔壁 ２９ モータ冷却通路（第３の冷却風通路） ３０ 接続通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 義雄 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３ 号 トキコ株式会社内 (72)発明者 三原 宏之 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３ 号 トキコ株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと、該ケーシングに一体的に
   設けられた固定スクロールと、該固定スクロールと対向
   して前記ケーシング内に設けられ該固定スクロールとの
   間に複数の圧縮室を画成する旋回スクロールと、該旋回
   スクロールを旋回駆動すべく駆動軸の一端側が前記ケー
   シング内に突出して該旋回スクロールに連結された電動
   モータと、該電動モータの駆動軸他端側に設けられ該駆
   動軸の回転によって冷却風を発生させる冷却ファンと、
   前記ケーシングの外周側に設けられ一端側が前記固定ス
   クロールを背面側から覆い他端側が隔壁となったケーシ
   ング側のダクトと、前記電動モータの外周側に設けられ
   一端側が該ケーシング側のダクトに対して前記隔壁によ
   り分離され他端側が前記冷却ファンの外周側に向けて延
   びたモータ側のダクトと、前記固定スクロールの背面側
   と前記ケーシング側のダクトとの間に形成され前記冷却
   ファンからの冷却風により前記固定スクロールの背面側
   を冷却する第１の冷却風通路と、前記旋回スクロールの
   背面側と前記ケーシングとの間に形成され前記冷却ファ
   ンからの冷却風により前記旋回スクロールの背面側を冷
   却する第２の冷却風通路と、前記電動モータの外周側と
   前記モータ側のダクトとの間に形成され前記冷却ファン
   からの冷却風により前記電動モータを外側から冷却する
   第３の冷却風通路とから構成してなるスクロール式流体
   機械。
2. 【請求項２】 前記ケーシング側のダクトには、前記固
   定スクロールの背面側を覆う一端側に位置して外部に開
   口する冷却風の取入れ口を形成し、該取入れ口は、前記
   冷却ファンの回転により発生した冷却風を外部から前記
   第１の冷却風通路内に流通させる構成とし、かつ前記第
   ２の冷却風通路は、該第１の冷却風通路からの冷却風を
   前記旋回スクロールの背面側に流通させつつ、前記第３
   の冷却風通路側へと導く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。
3. 【請求項３】 前記ケーシングには、前記第２の冷却風
   通路の外周側に位置し前記第１の冷却風通路を第２の冷
   却風通路に連通させる外側の通気穴と、前記第２の冷却
   風通路の内周側寄りに位置し該第２の冷却風通路からの
   冷却風を前記第３の冷却風通路側へと流通させる内側の
   通気穴とを設けてなる請求項１または２に記載のスクロ
   ール式流体機械。