WO2019073993A1 - スクロール流体機械ユニット - Google Patents

スクロール流体機械ユニット Download PDF

Info

Publication number
WO2019073993A1
WO2019073993A1 PCT/JP2018/037669 JP2018037669W WO2019073993A1 WO 2019073993 A1 WO2019073993 A1 WO 2019073993A1 JP 2018037669 W JP2018037669 W JP 2018037669W WO 2019073993 A1 WO2019073993 A1 WO 2019073993A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
scroll
scroll fluid
fluid machine
temperature
mechanical unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/037669
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和靖 金山
淳 羽入
高木　宏之
Original Assignee
アネスト岩田株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アネスト岩田株式会社 filed Critical アネスト岩田株式会社
Priority to EP18867052.5A priority Critical patent/EP3677781A4/en
Publication of WO2019073993A1 publication Critical patent/WO2019073993A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/06—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for stopping, starting, idling or no-load operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04—Heating; Cooling; Heat insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/40—Electric motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/80—Other components
    • F04C2240/81—Sensor, e.g. electronic sensor for control or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/01—Load
    • F04C2270/015—Controlled or regulated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/19—Temperature
    • F04C2270/195—Controlled or regulated

Definitions

  • the present disclosure relates to a scroll fluid mechanical unit having a pair of scroll bodies rotatable relative to one another.
  • Scroll fluid machines are known that can compress or expand fluid in the space formed between a pair of scroll bodies that are rotatable relative to one another.
  • temperature rise occurs due to the influence of friction between members during operation and compression or expansion of fluid.
  • Such temperature rise is not preferable because it causes shortening of the life of bearings and lubricants used in scroll fluid machines. Therefore, the scroll fluid machine is intended to suppress such temperature rise during operation by providing a cooling device such as a cooling fan.
  • Patent Document 1 discloses a scroll fluid machine in which a cooling fan is integrally connected to the rotation shaft of the scroll fluid machine.
  • the cooling fan can be driven by the power transmitted from the rotation shaft of the scroll fluid machine, it is not necessary to separately prepare a power source for the cooling fan, and good cooling performance can be obtained with a compact configuration. It is done.
  • the cooling fan also stops when the scroll fluid machine is stopped. Therefore, when the scroll fluid machine is stopped, the temperature rise occurs due to the heat generated during operation and the high temperature fluid remaining inside. Such temperature rise is not preferable because it causes shortening of the life of a lubricant such as a bearing or grease housed in the casing.
  • At least one embodiment of the present invention is made in view of the above-mentioned circumstances, and it is an object of the present invention to provide a scroll fluid mechanical unit capable of exhibiting stable performance over a long period of time by suppressing a temperature rise at the time of shutdown. To aim.
  • a scroll fluid mechanical unit in order to solve the above problems, A scroll fluid machine capable of compressing or expanding fluid in a space formed between a pair of scroll bodies rotatable relative to each other; A cooling fan operable independently of the scroll fluid machine and for cooling the scroll fluid machine; At least one temperature detection unit for detecting the temperature of the scroll fluid machine; A control unit configured to control the cooling fan based on the temperature detected by the at least one temperature detection unit; Equipped with When stopping the scroll fluid machine, the control unit operates the cooling fan until the temperature detected by the at least one temperature detection unit falls below a preset first threshold.
  • the cooling fluid that can be operated independently of the scroll fluid machine is provided, even when the scroll fluid machine is stopped, the cooling fluid can be operated to cool the scroll fluid machine.
  • Such a cooling fan is operated when stopping the scroll fluid machine until the temperature of the scroll fluid machine detected by the temperature detection unit falls below the first threshold. Thereby, the temperature rise which arises in the scroll fluid machine after a stop can be suppressed effectively.
  • the control unit controls the scroll fluid machine to operate in an unloaded state before stopping the scroll fluid machine.
  • the hot fluid remaining inside the scroll fluid machine can be discharged by operating the scroll fluid machine in the unloaded state before stopping the scroll fluid machine. Therefore, when the scroll fluid machine is stopped, it is possible to suppress an increase in the temperature of the scroll fluid machine due to the high temperature fluid remaining inside.
  • the control unit controls the scroll fluid machine to operate in a no-load state until the temperature detected by the at least one temperature detection unit falls below a preset second threshold.
  • the no-load operation performed when stopping the scroll fluid machine is performed until the temperature of the scroll fluid machine detected by the temperature detection unit falls below the second threshold It is carried out while. Thereby, the high temperature fluid remaining in the scroll fluid machine at the time of stopping can be properly discharged.
  • the first threshold is set higher than the second threshold.
  • the second threshold is set higher than the first threshold.
  • the at least one temperature detection unit includes a plurality of temperature sensors disposed at different positions along the radial direction with respect to the rotation axis of the scroll fluid machine.
  • the temperature is higher toward the inside in the radial direction, and in the scroll fluid machine after stopping, heat transfer proceeds from the high temperature radial inside toward the low temperature radial outside.
  • the configuration of the above (5) by disposing a plurality of temperature sensors at different positions in the radial direction, it is possible to take into account the heat transfer in the scroll fluid machine after such stopping, so the temperature rise is suppressed more accurately. it can.
  • the at least one temperature detection unit includes a fixed scroll and a orbiting scroll that are the pair of scroll bodies, a housing that accommodates the pair of scrolls, a crankshaft that eccentrically connects the rotation shaft of the scroll fluid machine to the orbiting scroll, And at least one bearing housing connected to the orbiting scroll.
  • the temperature detection unit by disposing the temperature detection unit at such a position, the temperature of the scroll fluid machine after stopping can be accurately grasped, and the temperature rise can be suppressed.
  • Each of the pair of scroll bodies has a fin on the side opposite to the space;
  • the cooling fan is configured to be able to blow air to the fins by being attached to the pair of scroll bodies from the side.
  • a scroll fluid mechanical unit in order to solve the above problems, A scroll fluid machine capable of compressing or expanding fluid in a space formed between a pair of scroll bodies rotatable relative to each other; A control unit that controls the scroll fluid machine; Equipped with When stopping the scroll fluid machine, the control unit controls the scroll fluid machine to operate for a predetermined period with no load operation.
  • the scroll fluid machine by operating the scroll fluid machine in an unloaded state, the high temperature fluid remaining inside the scroll fluid machine can be discharged. Thereby, when the scroll fluid machine is stopped, it is possible to suppress an increase in the temperature of the scroll fluid machine due to the high temperature fluid remaining inside.
  • the scroll fluid machine is a compressor that supplies an operating compressed fluid to a braking device of a moving body.
  • a scroll fluid mechanical unit capable of exhibiting stable performance over a long period of time can be provided by suppressing a temperature rise after shutdown.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a scroll fluid mechanical unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view along the rotation axis of the scroll fluid mechanical unit of FIG. 1; It is a flowchart which shows the control content of the scroll fluid mechanical unit implemented by the control part of FIG. 2 for every process. It is a graph which shows transition of temperature T of a scroll fluid machine to ON / OFF command from ECU. It is a graph which shows transition of temperature T of a scroll fluid machine to ON / OFF command from ECU.
  • the expression expressing a shape such as a quadrilateral shape or a cylindrical shape not only represents a shape such as a rectangular shape or a cylindrical shape in a geometrically strict sense, but also an uneven portion The shape including a chamfer etc. shall also be expressed.
  • the expressions “comprising”, “having”, “having”, “including” or “having” one component are not exclusive expressions excluding the presence of other components.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a scroll fluid mechanical unit 1 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a vertical sectional view along a rotation axis 18 of the scroll fluid mechanical unit 1 of FIG.
  • the control system of the scroll fluid mechanical unit 1 omitted in FIG. 1 is shown together as a functional block.
  • a scroll fluid machine (main body) 2 an electric motor 4 as a power source of the scroll fluid machine 2, and a cooling fan 6 for cooling the scroll fluid machine 2 are integrally combined. It is a unit body.
  • the scroll fluid mechanical unit 1 of the present embodiment is a compressor for compressing a fluid as the scroll fluid machine 2 and, in particular, a brake for supplying a compressed fluid for operation to a braking device mounted on a movable body such as a vehicle. It is configured as part of the system.
  • the scroll fluid mechanical unit 1 is employed as an application for supplying a compressed fluid for operation to a braking device of a vehicle, but may be used for other applications.
  • the scroll fluid mechanical unit 1 may be configured as an expander unit for expanding a fluid.
  • a fluid to be compressed for example, air such as ambient air
  • the discharge port 10 is provided.
  • the fluid supplied to the supply port 8 is compressed in a space (compression chamber) formed between a pair of scroll bodies rotating with each other inside the scroll fluid machine 2 and then discharged from the discharge port 10.
  • the scroll fluid machine 2 has a housing 12 constituting an outer shell. As shown in FIG. 2, in the housing 12, the fixed scroll 14 and the orbiting scroll 16, which are a pair of scroll bodies rotatable relative to each other, are accommodated.
  • the fixed scroll 14 is fixed to the housing 12, and the orbiting scroll 16 is configured to be rotatable by the power transmitted from the electric motor 4.
  • the fixed scroll 14 includes a fixed side end plate 14a disposed perpendicularly to the front-rear direction, and a spiral fixed scroll wrap 14b provided in the rear direction.
  • a groove is formed on the top of the fixed scroll wrap 14b, and a chip seal (not shown) made of a self-lubricating material such as fluorine resin is fitted in the groove.
  • a cooling fin 14c for heat radiation is provided on the front surface of the fixed side end plate 14a.
  • a discharge hole 17 communicating with the discharge port 10 is formed substantially at the center of the fixed side end plate 14 a of the fixed scroll 14.
  • the fixed scroll wrap 14 b is provided spirally from the vicinity of the discharge hole 17 toward the outer peripheral part.
  • the orbiting scroll 16 includes an orbiting side end plate 16a disposed perpendicularly to the front-rear direction, and a spiral orbiting scroll wrap 16b provided on the front surface thereof.
  • a groove is formed at the top of the orbiting scroll wrap 16b, and a chip seal (not shown) made of a self-lubricating material such as fluorine resin is fitted in the groove.
  • a cooling fin 16c for heat radiation is provided on the rear surface of the turning side mirror plate 16a.
  • a bearing housing 25 is fixed to the rear surface of the turning side mirror plate 16a.
  • the bearing housing 25 is provided with a hub 24 fitted with a bearing 22 of an eccentric shaft portion for pivotally supporting the crankshaft 20 of the rotating shaft 18 rotatably.
  • the orbiting scroll 16 is substantially prevented from rotating by the anti-rotation mechanism 28 provided between the orbiting end plate 16 a and the housing 12.
  • the rotation preventing mechanisms 28 are provided at three positions at intervals of 120 ° along the periphery of the rear surface of the turning side mirror plate 16a.
  • the anti-rotation mechanism 28 includes a crank member 30 having a turning side crank pin and a stationary side crank pin eccentric to the turning side crank pin.
  • the amount of eccentricity of the crank member 30 is set equal to the amount of eccentricity of the crank shaft 20 with respect to the rotation shaft 18 described above.
  • Such a crank member 30 is rotatably supported by bearings 32 and 34 which are radial bearings.
  • the rotation scroll 16 is substantially prevented from rotating when the rotary shaft 18 is driven by the power transmitted from the electric motor 4 because the scroll fluid machine 2 includes the rotation preventing mechanism 28 having such a configuration. It is driven to turn (revolution) in the state.
  • the space (compression chamber) 19 formed between the fixed scroll 14 and the orbiting scroll 16 ie, between the stationary scroll wrap 14b and the orbiting scroll wrap 16b
  • the stationary scroll 14 and the orbiting scroll 16 are relative to one another. As it rotates, it moves radially inward from the radially outer side to compress the fluid.
  • the scroll fluid machine 2 is provided with first to fifth temperature sensors 36a to 36e as a temperature detection unit for detecting the temperature of the scroll fluid machine 2 as described above.
  • the first temperature sensor 36 a is attached to the fixed scroll 14.
  • the second temperature sensor 36 b is attached to the orbiting scroll 16.
  • the third temperature sensor 36 c is attached to the housing 12.
  • the fourth temperature sensor 36 d is attached to the crankshaft 20.
  • the fifth temperature sensor 36 e is attached to the bearing housing 25.
  • the first to fifth temperature sensors 36 a to 36 e are disposed at positions different in the radial direction with respect to the rotation shaft 18 of the scroll fluid machine 2. As described above, in the scroll fluid machine 2, the temperature increases as the space (compression chamber) 19 moves inward in the radial direction. Therefore, in the scroll fluid machine 2 after stopping, the diameter is increased from the inside in the radial direction where high temperature fluid remains. Heat transfer proceeds outward in the direction. Therefore, by disposing the first to fifth temperature sensors 36a to 36e at different positions in the radial direction, the heat transfer in the scroll fluid machine after stopping can be favorably evaluated.
  • the electric motor 4 is a motor that can be driven by power supplied from the outside, and functions as a power source of the scroll fluid machine 2.
  • the electric motor 4 is disposed on the rear side (right side in FIG. 2) of the scroll fluid machine 2.
  • the electric motor 4 is a motor that uses a magnet and is configured to house the rotor 42, the stator 44, and the like in the motor casing 40.
  • the rotor 42 is connected to the rotary shaft 18 of the scroll fluid machine 2 so that the output of the electric motor 4 is transmitted via the rotary shaft 18 so that the scroll fluid machine 2 can be driven.
  • a transmission member such as a coupling or a belt
  • the cooling fan 6 is attached to the side of the scroll fluid machine 2 as shown in FIG. 1, and a fan main body 48 is accommodated in a fan casing 46.
  • the fan body 48 When the fan body 48 operates, the air drawn from the outside is guided to the inside of the scroll fluid machine 2 through the flow path formed by the fan casing 46.
  • the housing 12 of the scroll fluid machine 2 has the opening 49 partially opened at the connection with the fan casing 46, and the air from the fan casing 46 side has the opening 49. It is configured to be introduced into the cooling fins 14 c of the fixed scroll 14 and the cooling fins 16 c of the orbiting scroll 16.
  • the air passing through the cooling fins 14c of the fixed scroll 14 and the cooling fins 16c of the orbiting scroll 16 is discharged to the outside from a discharge port (not shown) provided in the housing 12 of the scroll fluid machine 2.
  • Such a cooling fan 6 is configured to be operable independently of the scroll fluid machine 2.
  • the cooling fan 6 has a driving power supply (not shown) independent of the electric motor 4 which is a power source of the scroll fluid machine 2.
  • the electric motor 4 may have its own cooling device (for example, a dedicated fan different from the cooling fan 6).
  • the scroll fluid mechanical unit 1 has a control unit 50 which is a controller for controlling the operation of the scroll fluid mechanical unit 1.
  • the control unit 50 is configured of, for example, an electronic arithmetic device in which a program specified to perform a predetermined operation in advance is installed.
  • the control unit 50 acquires detection values from the first to fifth temperature sensors 36a to 36e which are temperature detection units, and controls the operation of the scroll fluid mechanical unit 1 according to the detection result.
  • the control unit 50 may be configured as a part of the scroll fluid mechanical unit 1 or may be configured as a separate device from the external scroll fluid mechanical unit 1.
  • control unit 50 is configured to be communicable with an ECU 60 which is a control unit provided in a vehicle on which the scroll fluid mechanical unit 1 is mounted.
  • the ECU 60 transmits a control signal corresponding to ON / OFF of the scroll fluid mechanical unit 1 to the control unit 50 according to the demand amount of the compressed fluid required by the braking device mounted on the vehicle.
  • the control unit 50 can switch on / off the scroll fluid mechanical unit 1 according to the control signal from the ECU 60 as described above.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the control contents of the scroll fluid mechanical unit 1 implemented by the control unit 50 of FIG. 2 for each process.
  • the control unit 50 determines whether an OFF command of the scroll fluid mechanical unit 1 has been issued based on a control signal from the ECU 60 (step S1).
  • the control unit 50 operates the cooling fan 6 (step S2).
  • the cooling fan 6 By operating the cooling fan 6 before stopping the scroll fluid machine 2 as described above, the temperature rise of the scroll fluid machine 2 can be suppressed.
  • the cooling fan 6 has been operated from before step S1, the operation of the cooling fan 6 is simply continued in step S2.
  • control unit 50 starts the operation of the scroll fluid machine 2 in the no-load state (step S3).
  • step S3 by operating the scroll fluid machine 2 in an unloaded state before stopping the scroll fluid machine 2, it is possible to discharge the high temperature fluid remaining inside the scroll fluid machine 2. Thereby, when the scroll fluid machine 2 is stopped, it can be suppressed that the temperature of the scroll fluid machine 2 is increased by the high temperature fluid remaining inside.
  • Steps S2 and S3 may be performed one behind the other or may be performed simultaneously.
  • the control unit 50 detects the temperature T of the scroll fluid mechanical unit 1 by acquiring a detection value from at least one of the first to fifth temperature sensors 36a to 36e (step S4).
  • the detection value of any one of the first to fifth temperature sensors 36a to 36e may be adopted as the temperature T of the scroll fluid mechanical unit 1, or each of the first to fifth temperature sensors 36a to 36e.
  • the representative temperature of the scroll fluid mechanical unit 1 may be calculated from the detected value, and this may be adopted as the temperature T of the scroll fluid mechanical unit 1.
  • the control unit 50 acquires a first threshold T1 and a second threshold T2 that are reference values of the temperature T of the scroll fluid mechanical unit 1 acquired in step S4 (step S5).
  • the first threshold T1 and the second threshold T2 are stored in advance in a storage device such as a memory built in the control unit 50, for example, and the control unit 50 is configured to be able to read these thresholds as appropriate.
  • the first threshold T1 is a threshold for determining whether to continue the operation of the cooling fan 6 implemented in step S2
  • the second threshold T2 is the scroll fluid machine implemented in step S3. It is a threshold value for determining whether the driving
  • the control unit 50 determines whether the temperature T of the scroll fluid mechanical unit 1 acquired in step S4 is less than the second threshold T2 (step S6).
  • the control unit 50 determines that the high temperature fluid remaining inside the scroll fluid machine 2 has been sufficiently discharged.
  • the operation of the scroll fluid machine 2 in the unloaded state is ended, and the scroll fluid machine 2 is stopped (step S7).
  • the second threshold T2 is set higher than the first threshold T1
  • the operation of the cooling fan 6 is continued when the operation of the scroll fluid machine 2 in the no-load state is finished in step S7. That is, the cooling fan 6 is operated while the scroll fluid machine 2 is stopped.
  • the control unit 50 continuously monitors the temperature T of the scroll fluid mechanical unit 1 to determine whether or not the temperature T is less than the first threshold T1 (step S8).
  • the control unit 50 stops the cooling fan 6 (step S9). That is, the operation of the cooling fan 6 is continued until the temperature T of the scroll fluid mechanical unit 1 becomes lower than the first threshold T1.
  • FIGS. 4 and 5 are graphs showing the transition of the temperature T of the scroll fluid machine 2 in response to the ON / OFF command from the ECU 60.
  • FIG. 4 shows a case where after the temperature OFF of the scroll fluid machine 2 reaches the first threshold T1 after the OFF command is issued from the ECU 60, the cycle in which the ON command is issued again from the ECU 60 is repeated.
  • the temperature of the scroll fluid machine is increased to Tmax1 ′, whereas in the present embodiment, when the scroll fluid machine unit 1 is stopped, the operation of the cooling fan 6 (see FIG. The maximum temperature is suppressed to Tmax1 by performing step 3 of step S2) and operation of the scroll fluid machine 2 under no load (see step S3 of FIG. 3).
  • FIG. 5 shows a case where after the OFF instruction is issued from the ECU 60, the cycle in which the ON operation is performed again is repeated before the temperature T of the scroll fluid machine 2 reaches the first threshold T1.
  • the temperature of the scroll fluid machine is increased to Tmax2 ′, whereas in the present embodiment, when the scroll fluid machine unit 1 is stopped, the operation of the cooling fan 6 (see FIG. The maximum temperature is suppressed to Tmax2 by implementing step 3 of step S2) and operation of the scroll fluid machine 2 under no load (see step S3 of FIG. 3).
  • step S3 when the scroll fluid mechanical unit 1 is stopped, the operation of the cooling fan 6 (see step S2 of FIG. 3) and the operation of the scroll fluid machine 2 under no load condition (FIG. 3)
  • step S3 the case where both of step S3 is implemented is described, only one of them may be implemented.
  • the scroll fluid mechanical unit 1 capable of exhibiting stable performance over a long period of time by suppressing the temperature rise after stopping.
  • At least one embodiment of the present invention is applicable to a scroll fluid mechanical unit having a pair of scrolls rotatable relative to one another.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

スクロール流体機械ユニットは、スクロール流体機械と独立的に作動可能な冷却ファンを備える。冷却ファンは、スクロール流体機械を停止する際に、スクロール流体機械の温度が予め設定された第１閾値未満になるまでの間作動するように制御される。

Description

スクロール流体機械ユニット
　本開示は、互いに相対的に回転可能な一対のスクロール体を有するスクロール流体機械ユニットに関する。
　互いに相対的に回転可能な一対のスクロール体の間に形成される空間で流体を圧縮又は膨張可能なスクロール流体機械が知られている。この種のスクロール流体機械では、運転中における部材間の摩擦や流体の圧縮又は膨張の影響によって温度上昇が生じる。このような温度上昇は、スクロール流体機械に使用される軸受や潤滑剤の寿命を短縮する要因となるため、好ましくない。そこでスクロール流体機械では、冷却ファンのような冷却装置を備えることで、このような運転中の温度上昇の抑制を図っている。
　例えば特許文献１には、スクロール流体機械の回転軸に対して冷却ファンが一体的に連結されたスクロール流体機械が開示されている。このスクロール流体機械では、スクロール流体機械の回転軸から伝達される動力で冷却ファンを駆動できるので、冷却ファンの動力源を別に用意する必要がなく、コンパクトな構成で良好な冷却性能を得られるとされている。
特開２０１７－５３２８６号公報
　上述のように冷却ファンがスクロール流体機械の回転軸に一体的に連結された構成では、スクロール流体機械の停止時には、冷却ファンも停止してしまう。そのため、スクロール流体機械の停止時には、運転時に生じた発熱や、内部に残存する高温の流体に起因して温度上昇が生じる。このような温度上昇は、ケーシング内に収容された軸受やグリス等の潤滑剤の寿命を短縮する要因となり、好ましくない。
　本発明の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、運転停止時の温度上昇を抑制することにより、長期にわたって安定的な性能を発揮可能なスクロール流体機械ユニットを提供することを目的とする。
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るスクロール流体機械ユニットは上記課題を解決するために、
　互いに相対的に回転可能な一対のスクロール体の間に形成される空間で流体を圧縮又は膨張可能なスクロール流体機械と、
　前記スクロール流体機械と独立的に作動可能であり、前記スクロール流体機械を冷却するための冷却ファンと、
　前記スクロール流体機械の温度を検出する少なくとも一つの温度検出部と、
　前記少なくとも一つの温度検出部で検出された前記温度に基づいて、前記冷却ファンを制御する制御部と、
を備え、
　前記制御部は、前記スクロール流体機械を停止する際に、前記少なくとも一つの温度検出部で検出された前記温度が予め設定された第１閾値未満になるまでの間、前記冷却ファンを作動させる。
　上記（１）の構成によれば、スクロール流体機械と独立的に作動可能な冷却ファンを有するため、スクロール流体機械を停止した場合においても、冷却ファンを作動させ、スクロール流体機械を冷却できる。このような冷却ファンは、スクロール流体機械を停止する際に、温度検出部によって検出されたスクロール流体機械の温度が第１閾値未満になるまでの間、作動される。これにより、停止後のスクロール流体機械に生じる温度上昇を効果的に抑制できる。
（２）幾つかの実施形態では上記（１）において、
　前記制御部は、前記スクロール流体機械を停止する前に、前記スクロール流体機械を無負荷状態で運転するように制御する。
　上記（２）の構成によれば、スクロール流体機械を停止する前に、スクロール流体機械を無負荷状態で運転することで、スクロール流体機械の内部に残存する高温の流体を排出できる。これにより、スクロール流体機械を停止した際に、内部に残存する高温の流体によって、スクロール流体機械の温度が上昇することを抑制できる。
（３）幾つかの実施形態では上記（２）の構成において、
　前記制御部は、前記少なくとも一つの温度検出部で検出された前記温度が予め設定された第２閾値未満になるまでの間、前記スクロール流体機械を無負荷状態で運転するように制御する。
　上記（３）の構成によれば、スクロール流体機械を停止する際に実施される無負荷状態での運転は、温度検出部によって検出されたスクロール流体機械の温度が第２閾値未満になるまでの間、実施される。これにより、停止する際のスクロール流体機械に残存する高温の流体を的確に排出できる。
（４）幾つかの実施形態では上記（３）の構成において、
　前記第１閾値は前記第２閾値より高く設定される。
　上記（４）の構成によれば、第２閾値は第１閾値より高く設定される。これにより、スクロール流体機械を停止させる際には、無負荷状態でスクロール流体機械が運転されることで高温の残存流体が排出された後も、冷却ファンによる空冷が継続されることで、的確にスクロール流体機械を冷却できる。言い換えれば、無負荷状態での運転を冷却ファンの作動時間より短くすることによって、無負荷状態での運転に要する電力消費を抑えることができる。
（５）幾つかの実施形態では上記（１）から（４）のいずれか一構成において、
　前記少なくとも一つの温度検出部は、前記スクロール流体機械の回転軸に対して径方向に沿った異なる位置に配置された複数の温度センサを含む。
　スクロール流体機械では径方向内側ほど温度が高く、停止後のスクロール流体機械では、高温な径方向内側から低温な径方向外側に向けて熱伝達が進行する。上記（５）の構成によれば、径方向の異なる位置に複数の温度センサを配置することで、このような停止後のスクロール流体機械における熱伝達を加味できるので、より的確に温度上昇を抑制できる。
（６）幾つかの実施形態では上記（１）から（５）のいずれか一構成において、
　前記少なくとも一つの温度検出部は、前記一対のスクロール体である固定スクロール及び旋回スクロール、前記一対のスクロールを収容するハウジング、前記スクロール流体機械の回転軸を前記旋回スクロールに偏心して連結するクランク軸、並びに、前記旋回スクロールに連結されたベアリングハウジングの少なくとも一つに設置される。
　上記（６）の構成によれば、温度検出部をこのような位置に配置することで、停止後のスクロール流体機械の温度を的確に把握し、温度上昇を抑制できる。
（７）幾つかの実施形態では上記（１）から（６）のいずれか一構成において、
　前記一対のスクロール体の各々は、前記空間とは反対側にフィンを有し、
　前記冷却ファンは、前記一対のスクロール体に対して側方から取り付けられることにより、前記フィンに送風可能に構成されている。
　上記（７）の構成によれば、一対のスクロール体に対して側方から取り付けられた冷却ファンによって、一対のスクロール体が有するフィンに送風を行うことができ、コンパクトな構成ながらも効率的な冷却が可能となる。
（８）本発明の少なくとも一実施形態に係るスクロール流体機械ユニットは上記課題を解決するために、
　互いに相対的に回転可能な一対のスクロール体の間に形成される空間で流体を圧縮又は膨張可能なスクロール流体機械と、
　前記スクロール流体機械を制御する制御部と、
を備え、
　前記制御部は、前記スクロール流体機械を停止する際に、前記スクロール流体機械を無負荷運転で所定期間運転するように制御する。
　上記（８）の構成によれば、スクロール流体機械を無負荷状態で運転することで、スクロール流体機械の内部に残存する高温の流体を排出できる。これにより、スクロール流体機械を停止した際に、内部に残存する高温の流体によって、スクロール流体機械の温度が上昇することを抑制できる。
（９）幾つかの実施形態では上記（１）から（８）のいずれか一構成において、
　前記スクロール流体機械は移動体の制動装置に作動用の圧縮流体を供給する圧縮機である。
　このような用途では、移動体の制動動作に応じてスクロール流体機械の運転と停止が繰り返される。このような使用状況では、スクロール流体機械に熱量が蓄積されやすいが、上述の構成を採用することで、停止時のスクロール流体機械における温度上昇を抑制することができ、良好な寿命が得られる。
　本発明の少なくとも一実施形態によれば、運転停止後の温度上昇を抑制することにより、長期にわたって安定的な性能を発揮可能なスクロール流体機械ユニットを提供できる。
図１は本発明の一実施形態に係るスクロール流体機械ユニットを示す斜視図である。 図１のスクロール流体機械ユニットの回転軸に沿った鉛直断面図である。 図２の制御部で実施されるスクロール流体機械ユニットの制御内容を工程毎に示すフローチャートである。 ＥＣＵからのＯＮ／ＯＦＦ命令に対するスクロール流体機械の温度Ｔの推移を示すグラフである。 ＥＣＵからのＯＮ／ＯＦＦ命令に対するスクロール流体機械の温度Ｔの推移を示すグラフである。
　以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示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、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
　例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
　また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
　一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
　図１は本発明の一実施形態に係るスクロール流体機械ユニット１を示す斜視図であり、図２は図１のスクロール流体機械ユニット１の回転軸１８に沿った鉛直断面図である。
　尚、図２では図１で省略されているスクロール流体機械ユニット１の制御系が機能的なブロックとして共に示されている。
　スクロール流体機械ユニット１は、スクロール流体機械（本体）２と、スクロール流体機械２の動力源たる電動モータ４と、スクロール流体機械２を冷却するための冷却ファン６と、が一体的に組み合わせられたユニット体である。本実施形態のスクロール流体機械ユニット１は、スクロール流体機械２として流体を圧縮するための圧縮機であり、特に、車両等の移動体に搭載された制動装置に作動用の圧縮流体を供給するブレーキシステムの一部として構成されている。
　尚、以下の実施形態では、スクロール流体機械ユニット１が、車両の制動装置に作動用の圧縮流体を供給するための用途として採用された場合について説明するが、他の用途に使用されてもよい。またスクロール流体機械ユニット１は、流体を膨張させるための膨張機ユニットとして構成されていてもよい。
　スクロール流体機械２は、前方側（図２において左側）に、圧縮対象となる流体（例えば、外気などの空気）が供給される供給口８と、スクロール流体機械２で圧縮された流体が吐出される吐出口１０とが設けられている。供給口８に供給された流体は、スクロール流体機械２の内部において、互いに回転する一対のスクロール体の間に形成される空間（圧縮室）で圧縮された後、吐出口１０から吐出される。
　スクロール流体機械２は、外殻を構成するハウジング１２を有する。図２に示されるように、ハウジング１２内には、互いに相対的に回転可能な一対のスクロール体である固定スクロール１４と旋回スクロール１６とが収容される。固定スクロール１４はハウジング１２に対して固定されており、旋回スクロール１６は電動モータ４から伝達される動力によって回転可能に構成されている。
　固定スクロール１４は、前後方向に対して垂直に配置された固定側鏡板１４ａと、その後方面に設けられた螺旋状の固定スクロールラップ１４ｂとを備える。固定スクロールラップ１４ｂの頂部には溝が形成されており、該溝にはフッソ系樹脂等の自己潤滑性を有する材料からなるチップシール（不図示）が嵌入されている。また固定側鏡板１４ａの前方面には、放熱用の冷却フィン１４ｃが設けられている。
　固定スクロール１４のうち固定側鏡板１４ａの略中央には、吐出口１０に連通する吐出孔１７が形成されている。固定スクロールラップ１４ｂは、吐出孔１７の近傍から外周部に向かって螺旋状に設けられている。
　旋回スクロール１６は、前後方向に対して垂直に配置された旋回側鏡板１６ａと、その前方面に設けられた螺旋状の旋回スクロールラップ１６ｂとを備える。旋回スクロールラップ１６ｂの頂部には溝が形成されており、該溝にはフッソ系樹脂等の自己潤滑性を有する材料からなるチップシール（不図示）が嵌入されている。また旋回側鏡板１６ａの後方面には、放熱用の冷却フィン１６ｃが設けられている。
　旋回側鏡板１６ａの後方面にはベアリングハウジング２５が固定されている。ベアリングハウジング２５には、回転軸１８のクランク軸２０を回動可能に軸支する偏芯軸部の軸受２２が嵌着されたハブ２４が設けられている。
　旋回スクロール１６は、旋回側鏡板１６ａ及びハウジング１２の間に設けられた自転防止機構２８によって自転が実質的に防止されている。自転防止機構２８は、旋回側鏡板１６ａの後方面に周縁に沿って１２０°間隔で３個所に設けられている。自転防止機構２８は、旋回側クランクピンと該旋回側クランクピンに対して偏芯した固定側クランクピンとを有するクランク部材３０を備える。クランク部材３０の偏心量は、上述のクランク軸２０の回転軸１８に対する偏芯量と等しく設定されている。このようなクランク部材３０は、ラジアル軸受である軸受３２及び３４によって回動可能に支持されている。
　スクロール流体機械２では、このような構成を有する自転防止機構２８を備えるため、電動モータ４から伝達される動力によって回転軸１８が駆動されると、旋回スクロール１６は自転を実質的に防止された状態で旋回（公転）駆動される。その結果、固定スクロール１４及び旋回スクロール１６の間（すなわち、固定スクロールラップ１４ｂ及び旋回スクロールラップ１６ｂの間）に形成される空間（圧縮室）１９は、固定スクロール１４及び旋回スクロール１６が互いに相対的に回転するに従って、径方向外側から径方向内側に向けて移動し、流体の圧縮がなされる。
　本実施形態では、このようなスクロール流体機械２の温度を検出するための温度検出部として、スクロール流体機械２には第１乃至第５温度センサ３６ａ～３６ｅが設けられている。第１温度センサ３６ａは、固定スクロール１４に取り付けられている。第２温度センサ３６ｂは、旋回スクロール１６に取り付けられている。第３温度センサ３６ｃは、ハウジング１２に取り付けられている。第４温度センサ３６ｄは、クランク軸２０に取り付けられている。第５温度センサ３６ｅはベアリングハウジング２５に取り付けられている。
　また第１乃至第５温度センサ３６ａ～３６ｅは、スクロール流体機械２の回転軸１８に対して径方向の異なる位置に配置される。上述のように、スクロール流体機械２では空間（圧縮室）１９が径方向内側に移動するに従って温度が高くなるので、停止後のスクロール流体機械２では、高温な流体が残存する径方向内側から径方向外側に向けて熱伝達が進行する。そのため、第１乃至第５温度センサ３６ａ～３６ｅを径方向の異なる位置に配置することで、停止後のスクロール流体機械における熱伝達を良好に評価できる。
　続いて電動モータ４は、外部から供給される電力で駆動可能な電動機であり、スクロール流体機械２の動力源として機能する。電動モータ４は、スクロール流体機械２の後方側（図２において右側）に配置されている。電動モータ４は、モータケーシング４０内に回転子４２及び固定子４４等を収容して構成される、磁石を用いたモータである。回転子４２は、スクロール流体機械２の回転軸１８に連結されることによって、電動モータ４の出力が回転軸１８を介して伝達され、スクロール流体機械２を駆動可能に構成されている。このようにスクロール流体機械ユニット１では、スクロール流体機械２及び電動モータ４がカップリングやベルトのような伝達部材を介することなく、直結されているため、動力の伝達ロスが少なく、コンパクトに構成されている。
　冷却ファン６は、図１に示されるように、スクロール流体機械２の側方に取り付けられており、ファンケーシング４６内にファン本体４８が収容されてなる。ファン本体４８が作動すると、外部から取り込まれた送風が、ファンケーシング４６で形成される流路を介して、スクロール流体機械２の内部に導かれる。本実施形態では特に、スクロール流体機械２のハウジング１２は、ファンケーシング４６との連結部において部分的に開口した開口部４９を有しており、ファンケーシング４６側からの送風が、開口部４９を介して、固定スクロール１４の冷却フィン１４ｃ及び旋回スクロール１６の冷却フィン１６ｃに導入されるように構成されている。
　尚、固定スクロール１４の冷却フィン１４ｃ及び旋回スクロール１６の冷却フィン１６ｃを通過した送風は、スクロール流体機械２のハウジング１２に設けられた排出口（不図示）から外部に排出される。
　このような冷却ファン６は、スクロール流体機械２とは独立的に作動可能に構成されている。例えば、冷却ファン６は、スクロール流体機械２の動力源である電動モータ４とは独立した駆動用電源（不図示）を有する。
　尚、冷却ファン６はスクロール流体機械２を冷却対象とするため、電動モータ４は独自の冷却装置（例えば冷却ファン６とは別の専用ファン）を備えてもよい。
　また図２に示されるように、スクロール流体機械ユニット１は、スクロール流体機械ユニット１の動作を制御するためのコントローラである制御部５０を有する。制御部５０は、例えば予め所定の動作が実施されるように規定されたプログラムがインストールされた電子演算装置から構成される。本実施形態では、制御部５０は温度検出部である第１乃至第５温度センサ３６ａ～３６ｅからの検出値を取得し、その検出結果に応じてスクロール流体機械ユニット１の動作を制御する。
　尚、制御部５０はスクロール流体機械ユニット１の一部として構成されていてもよいし、外部のスクロール流体機械ユニット１とは別装置として構成されていてもよい。
　また制御部５０は、スクロール流体機械ユニット１が搭載される車両が備えるコントロールユニットであるＥＣＵ６０と通信可能に構成されている。ＥＣＵ６０は、車両に搭載された制動装置が必要とする圧縮流体の需要量に応じて制御部５０に対して、スクロール流体機械ユニット１のＯＮ／ＯＦＦに対応する制御信号を送信する。制御部５０は、このようなＥＣＵ６０からの制御信号に応じて、スクロール流体機械ユニット１のＯＮ／ＯＦＦを切り替え制御できるようになっている。
　続いて上記構成を有するスクロール流体機械ユニット１の制御内容について説明する。図３は図２の制御部５０で実施されるスクロール流体機械ユニット１の制御内容を工程毎に示すフローチャートである。
　まず制御部５０は、ＥＣＵ６０からの制御信号に基づいてスクロール流体機械ユニット１のＯＦＦ命令がなされたか否かを判定する（ステップＳ１）。スクロール流体機械ユニット１に対してＯＦＦ命令がなされたと判断された場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御部５０は、冷却ファン６を作動させる（ステップＳ２）。このようにスクロール流体機械２を停止する前に冷却ファン６を作動させることにより、スクロール流体機械２の温度上昇を抑制できる。
　尚、ステップＳ１以前から冷却ファン６が作動していた場合、ステップＳ２では単に冷却ファン６の動作が継続される。
　また制御部５０は、スクロール流体機械２の無負荷状態での運転を開始する（ステップＳ３）。このようにスクロール流体機械２を停止する前に、スクロール流体機械２を無負荷状態で運転することで、スクロール流体機械２の内部に残存する高温の流体を排出できる。これにより、スクロール流体機械２を停止した際に、内部に残存する高温の流体によって、スクロール流体機械２の温度が上昇することを抑制できる。
　尚、ステップＳ２及びＳ３は、互いに前後して実施されてもよいし、互いに同時に実施されてもよい。
　続いて制御部５０は第１乃至第５温度センサ３６ａ～３６ｅの少なくとも一つから検出値を取得することにより、スクロール流体機械ユニット１の温度Ｔを検出する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、第１乃至第５温度センサ３６ａ～３６ｅのいずれか一つの検出値をスクロール流体機械ユニット１の温度Ｔとして採用してもよいし、第１乃至第５温度センサ３６ａ～３６ｅの各検出値からスクロール流体機械ユニット１の代表温度を算出し、これをスクロール流体機械ユニット１の温度Ｔとして採用してもよい。
　続いて制御部５０は、ステップＳ４で取得したスクロール流体機械ユニット１の温度Ｔの基準値となる第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２を取得する（ステップＳ５）。このような第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２は、例えば制御部５０に内蔵されたメモリ等の記憶装置に予め記憶されており、制御部５０は、これらの閾値を適宜読み出し可能に構成される。後述するように、第１閾値Ｔ１はステップＳ２で実施された冷却ファン６の作動を継続するか否かを判定するための閾値であり、第２閾値Ｔ２はステップＳ３で実施されたスクロール流体機械２の無負荷状態での運転を継続するか否かを判定するための閾値である。
　続いて制御部５０は、ステップＳ４で取得したスクロール流体機械ユニット１の温度Ｔが第２閾値Ｔ２未満になったか否かが判定される（ステップＳ６）。そしてスクロール流体機械ユニット１の温度Ｔが第２閾値Ｔ２未満になった場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、制御部５０は、スクロール流体機械２の内部に残存する高温の流体が十分排出されたと判断し、スクロール流体機械２の無負荷状態での運転を終了し、スクロール流体機械２を停止させる（ステップＳ７）。このように然るべきタイミングでスクロール流体機械２の無負荷状態での運転を終了することで、無駄な電力消費を抑えることができる。
　ここで第２閾値Ｔ２は第１閾値Ｔ１より高く設定されているため、ステップＳ７でスクロール流体機械２の無負荷状態での運転が終了した際に、冷却ファン６の作動は継続されている。つまり、スクロール流体機械２が停止しながら冷却ファン６が作動した状態となる。
　続いて制御部５０は、スクロール流体機械ユニット１の温度Ｔを継続的にモニタリングすることにより、第１閾値Ｔ１未満になったか否かが判定される（ステップＳ８）。そしてスクロール流体機械ユニット１の温度Ｔが第１閾値Ｔ１未満になった場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、制御部５０は、冷却ファン６を停止させる（ステップＳ９）。つまり、冷却ファン６の作動は、スクロール流体機械ユニット１の温度Ｔが第１閾値Ｔ１未満になるまで継続される。これにより、スクロール流体機械２の無負荷状態での運転によって高温の残存流体の排出が完了した後も、冷却ファンによる空冷が継続されることで、的確にスクロール流体機械２を冷却できる。
　図４及び図５はＥＣＵ６０からのＯＮ／ＯＦＦ命令に対するスクロール流体機械２の温度Ｔの推移を示すグラフである。
　尚、図４及び図５では比較例として、上述の制御が実施されないスクロール流体機械ユニット（すなわち、本実施形態のスクロール流体機械ユニット１と同様の構造を有するものの、ＥＣＵ６０からＯＦＦ命令がなされると即時にスクロール流体機械ユニット１の全体が停止制御されるもの）におけるスクロール流体機械の温度推移が破線で示されている。
　図４では、ＥＣＵ６０からＯＦＦ命令がなされた後、スクロール流体機械２の温度Ｔが第１閾値Ｔ１に到達した後に、ＥＣＵ６０から再びＯＮ命令がなされるサイクルが繰り返しされる場合が示されている。この場合、比較例では、スクロール流体機械の温度がＴｍａｘ１’に至るまで上昇しているのに対して、本実施形態では、スクロール流体機械ユニット１が停止する際に、冷却ファン６の作動（図３のステップＳ２を参照）、及び、スクロール流体機械２の無負荷状態での運転（図３のステップＳ３を参照）が実施されることにより、最高温度はＴｍａｘ１に抑制されている。
　また図５では、ＥＣＵ６０からＯＦＦ命令がなされた後、スクロール流体機械２の温度Ｔが第１閾値Ｔ１に到達する前に、再びＯＮ操作がなされるサイクルが繰り返しされる場合が示されている。この場合、比較例では、スクロール流体機械の温度がＴｍａｘ２’に至るまで上昇しているのに対して、本実施形態では、スクロール流体機械ユニット１が停止する際に、冷却ファン６の作動（図３のステップＳ２を参照）、及び、スクロール流体機械２の無負荷状態での運転（図３のステップＳ３を参照）が実施されることにより、最高温度はＴｍａｘ２に抑制されている。
　尚、上記実施形態では、スクロール流体機械ユニット１が停止する際に、冷却ファン６の作動（図３のステップＳ２を参照）、及び、スクロール流体機械２の無負荷状態での運転（図３のステップＳ３を参照）の両方が実施される場合について説明したが、いずれか一方のみが実施されてもよい。
　以上説明したように本発明の少なくとも一実施形態によれば、停止後の温度上昇を抑制することにより、長期にわたって安定的な性能を発揮可能なスクロール流体機械ユニット１を提供できる。
　本発明の少なくとも一実施形態は、互いに相対的に回転可能な一対のスクロール体を有するスクロール流体機械ユニットに利用可能である。
１　スクロール流体機械ユニット
２　スクロール流体機械
４　電動モータ
６　冷却ファン
８　供給口
１０　吐出口
１２　ハウジング
１４　固定スクロール
１４ａ　固定側鏡板
１４ｂ　固定スクロールラップ
１４ｃ，１６ｃ　冷却フィン
１６　旋回スクロール
１６ａ　旋回側鏡板
１６ｂ　旋回スクロールラップ
１７　吐出孔
１８　回転軸
１９　空間（圧縮室）
２０　クランク軸
２２，３２，３４　軸受
２４　ハブ
２５　ベアリングハウジング
２８　自転防止機構
３０　クランク部材
３６ａ　第１温度センサ
３６ｂ　第２温度センサ
３６ｃ　第３温度センサ
３６ｄ　第４温度センサ
３６ｅ　第５温度センサ
４２　回転子
４６　ファンケーシング
４８　ファン本体
４９　開口部
５０　制御部
６０　ＥＣＵ

Claims (9)

  1. 　互いに相対的に回転可能な一対のスクロール体の間に形成される空間で流体を圧縮又は膨張可能なスクロール流体機械と、
    　前記スクロール流体機械と独立的に作動可能であり、前記スクロール流体機械を冷却するための冷却ファンと、
    　前記スクロール流体機械の温度を検出する少なくとも一つの温度検出部と、
    　前記少なくとも一つの温度検出部で検出された前記温度に基づいて、前記冷却ファンを制御する制御部と、
    を備え、
    　前記制御部は、前記スクロール流体機械を停止する際に、前記少なくとも一つの温度検出部で検出された前記温度が予め設定された第１閾値未満になるまでの間、前記冷却ファンを作動させる、スクロール流体機械ユニット。
  2. 　前記制御部は、前記スクロール流体機械を停止する前に、前記スクロール流体機械を無負荷状態で運転するように制御する、請求項１に記載のスクロール流体機械ユニット。
  3. 　前記制御部は、前記少なくとも一つの温度検出部で検出された前記温度が予め設定された第２閾値未満になるまでの間、前記スクロール流体機械を無負荷状態で運転するように制御する、請求項２に記載のスクロール流体機械ユニット。
  4. 　前記第２閾値は前記第１閾値より高く設定される、請求項３に記載のスクロール流体機械ユニット。
  5. 　前記少なくとも一つの温度検出部は、前記スクロール流体機械の回転軸に対して径方向に沿った異なる位置に配置された複数の温度センサを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のスクロール流体機械ユニット。
  6. 　前記少なくとも一つの温度検出部は、前記一対のスクロール体である固定スクロール及び旋回スクロール、前記一対のスクロールを収容するハウジング、前記スクロール流体機械の回転軸を前記旋回スクロールに偏心して連結するクランク軸、並びに、前記旋回スクロールに連結されたベアリングハウジングの少なくとも一つに設置される、請求項１から５のいずれか一項に記載のスクロール流体機械ユニット。
  7. 　前記一対のスクロール体の各々は、前記空間とは反対側にフィンを有し、
    　前記冷却ファンは、前記一対のスクロール体に対して側方から取り付けられることにより、前記フィンに送風可能に構成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載のスクロール流体機械ユニット。
  8. 　互いに相対的に回転可能な一対のスクロール体の間に形成される空間で流体を圧縮又は膨張可能なスクロール流体機械と、
    　前記スクロール流体機械を制御する制御部と、
    を備え、
    　前記制御部は、前記スクロール流体機械を停止する際に、前記スクロール流体機械を無負荷運転で所定期間運転するように制御する、スクロール流体機械ユニット。
  9. 　前記スクロール流体機械は移動体の制動装置に作動用の圧縮流体を供給する圧縮機である、請求項１から８のいずれか一項に記載のスクロール流体機械ユニット。
PCT/JP2018/037669 2017-10-12 2018-10-10 スクロール流体機械ユニット WO2019073993A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18867052.5A EP3677781A4 (en) 2017-10-12 2018-10-10 SPIRAL FLUID MACHINE UNIT

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017198844A JP2019073988A (ja) 2017-10-12 2017-10-12 スクロール流体機械ユニット
JP2017-198844 2017-10-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019073993A1 true WO2019073993A1 (ja) 2019-04-18

Family

ID=66101318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/037669 WO2019073993A1 (ja) 2017-10-12 2018-10-10 スクロール流体機械ユニット

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3677781A4 (ja)
JP (1) JP2019073988A (ja)
WO (1) WO2019073993A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7220692B2 (ja) * 2019-10-07 2023-02-10 プファイファー・ヴァキューム・ゲーエムベーハー 真空ポンプ、スクロールポンプ及びその製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5921252A (ja) * 1982-07-22 1984-02-03 Toyota Motor Corp 電動機冷却システム
JP2007205206A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Hitachi Ltd スクロール式流体機械
JP2007278147A (ja) * 2006-04-05 2007-10-25 Ebara Corp 脱臭装置
JP2008157179A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Anest Iwata Corp スクロール流体機械
JP2015025387A (ja) * 2013-07-25 2015-02-05 三菱重工業株式会社 スクロール圧縮機
JP2017053286A (ja) 2015-09-10 2017-03-16 アネスト岩田株式会社 スクロール流体機械

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6082971A (en) * 1998-10-30 2000-07-04 Ingersoll-Rand Company Compressor control system and method
JP5540399B2 (ja) * 2010-03-11 2014-07-02 株式会社日立産機システム 水注入式スクロール空気圧縮機

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5921252A (ja) * 1982-07-22 1984-02-03 Toyota Motor Corp 電動機冷却システム
JP2007205206A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Hitachi Ltd スクロール式流体機械
JP2007278147A (ja) * 2006-04-05 2007-10-25 Ebara Corp 脱臭装置
JP2008157179A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Anest Iwata Corp スクロール流体機械
JP2015025387A (ja) * 2013-07-25 2015-02-05 三菱重工業株式会社 スクロール圧縮機
JP2017053286A (ja) 2015-09-10 2017-03-16 アネスト岩田株式会社 スクロール流体機械

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3677781A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019073988A (ja) 2019-05-16
EP3677781A1 (en) 2020-07-08
EP3677781A4 (en) 2021-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2921709A1 (en) Turbo type fluid machine
JP2014169665A (ja) スクロール型圧縮機
JP2008038877A (ja) スクリュー圧縮機
JP6738170B2 (ja) スクロール圧縮機
WO2019073993A1 (ja) スクロール流体機械ユニット
JP2006283694A (ja) スクロール型流体機械
US10260604B2 (en) Speed increaser
US9033675B2 (en) Rotary vane compressor
KR101588746B1 (ko) 하이브리드 컴프레서
JP5414345B2 (ja) 二段スクリュー圧縮機
JP6258665B2 (ja) スクロール型流体機械
JP2008121699A (ja) 軸受装置
JP2004278316A (ja) ハイブリッドコンプレッサの制御装置
WO2016143186A1 (ja) すべり軸受を有する圧縮機
JP6583140B2 (ja) 電動式ターボ機械
JPWO2018025338A1 (ja) スクロール式流体機械
JP2009257337A (ja) スクロール式流体機械
JP6598881B2 (ja) スクロール圧縮機
JP5589975B2 (ja) ベーン型圧縮機
JP2012246782A (ja) スクロール型流体機械
JP2010043620A (ja) スクロール圧縮機
WO2019021711A1 (ja) スクロール型流体機械
JP2008008167A (ja) スクロール式流体機械
JP2004019495A (ja) 動力伝達機構の位置決め構造
EP2703608A2 (en) Rankine cycle system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18867052

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018867052

Country of ref document: EP

Effective date: 20200403

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE