JP2008008268A - Scroll type fluid machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば空気、冷媒等の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する。 The present invention relates to a scroll fluid machine suitable for use in a compressor such as air or refrigerant, a vacuum pump, or the like.
一般に、スクロール式流体機械としては、旋回スクロールを固定スクロールに対して旋回運動させることにより、例えば空気等を圧縮するようにしたスクロール式空気圧縮機が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Generally, as a scroll type fluid machine, a scroll type air compressor is known in which, for example, air is compressed by orbiting a revolving scroll with respect to a fixed scroll (see, for example, Patent Document 1). .
この種の従来技術によるスクロール式空気圧縮機は、ケーシングと、該ケーシングに設けられた固定スクロールと、該固定スクロールと対面する位置で前記ケーシング内に旋回可能に設けられた旋回スクロールとを有している。そして、固定スクロールと旋回スクロールとは、それぞれ鏡板の表面中央に渦巻状のラップ部が立設され、これらのラップ部間には複数の圧縮室が画成されている。 A scroll air compressor according to this type of prior art has a casing, a fixed scroll provided in the casing, and a orbiting scroll provided in a rotatable manner in the casing at a position facing the fixed scroll. ing. The fixed scroll and the orbiting scroll each have a spiral wrap portion standing at the center of the surface of the end plate, and a plurality of compression chambers are defined between the wrap portions.
また、固定スクロールと旋回スクロールとの間には、旋回スクロールの自転を防止するために各スクロールの鏡板を外径側で連結する複数個の自転防止機構が設けられている。さらに、ケーシング内には、自転防止機構の他にも、旋回スクロールを旋回運動させるモータ、回転軸、軸受等の部品が収容されている。 In addition, a plurality of anti-rotation mechanisms are provided between the fixed scroll and the orbiting scroll to connect the end plates of the scrolls on the outer diameter side in order to prevent the orbiting scroll from rotating. Furthermore, in addition to the rotation prevention mechanism, the casing houses components such as a motor for rotating the orbiting scroll, a rotating shaft, and a bearing.
一方、従来技術では、ケーシング内に冷却風を供給するために、固定スクロールの外径側に複数の流入開口を設ける構成としている。これらの流入開口は、例えば自転防止機構とラップ部との間に形成された円弧状の貫通孔や、自転防止機構の周囲に形成された複数の貫通孔等によって構成され、それぞれ固定スクロールの裏面側に開口している。 On the other hand, in the prior art, in order to supply cooling air into the casing, a plurality of inflow openings are provided on the outer diameter side of the fixed scroll. These inflow openings are constituted by, for example, an arc-shaped through-hole formed between the rotation prevention mechanism and the lap portion, a plurality of through-holes formed around the rotation prevention mechanism, and the like. Open to the side.
そして、圧縮機の運転時には、回転軸によって旋回スクロールを旋回運動させつつ、冷却ファンを回転駆動することにより、固定スクロールの流入開口からケーシング内に冷却風を流入させ、この冷却風によってモータ、回転軸、軸受、自転防止機構等の部品を冷却するようにしている。この場合、ケーシング内の部品を冷却した冷却風は、ケーシングに設けられた流出口から外部に流出する。 When the compressor is in operation, the cooling fan is driven to rotate while the orbiting scroll is revolving with the rotating shaft, so that the cooling air flows into the casing from the inflow opening of the fixed scroll. Parts such as shafts, bearings, and rotation prevention mechanisms are cooled. In this case, the cooling air that has cooled the components in the casing flows out from the outlet provided in the casing.
また、ケーシングの外側には、ダクト部品等を用いて冷却風通路が設けられている。この冷却風通路は、ケーシングの流出口から固定スクロールの裏面側まで延び、その流出口は固定スクロールの裏面に沿った位置に開口している。そして、ケーシングから流出した冷却風は、さらに冷却風通路を流れることによって固定スクロールを冷却した後に、温度が上昇した排出風となって冷却風通路の流出口から外部に流出する。 Further, a cooling air passage is provided outside the casing by using duct parts or the like. The cooling air passage extends from the outlet of the casing to the back side of the fixed scroll, and the outlet opens at a position along the back of the fixed scroll. The cooling air flowing out of the casing further cools the fixed scroll by flowing through the cooling air passage, and then becomes exhausted air whose temperature has risen, and then flows out from the outlet of the cooling air passage.
ところで、上述した従来技術では、固定スクロールの流入開口からケーシング内に冷却風を流入させることにより、ケーシング内の部品を冷却すると共に、さらにこの冷却風を冷却風通路に沿って固定スクロールの裏面側に流通させることにより、固定スクロールも冷却する構成としている。 By the way, in the above-described prior art, the cooling air is caused to flow into the casing from the inflow opening of the fixed scroll to cool the components in the casing, and this cooling air is further passed along the cooling air passage on the back side of the fixed scroll. It is set as the structure which cools a fixed scroll by distribute | circulating to.
しかし、流入開口と冷却風通路の流出口とは、何れも固定スクロールの裏面側に開口しているため、冷却風通路から排出された排出風の一部は、流入開口からケーシング内へと再び流入することがある。 However, since both the inflow opening and the outlet of the cooling air passage are open on the back side of the fixed scroll, a part of the exhaust air discharged from the cooling air passage is again from the inflow opening into the casing. May flow in.
このため、従来技術では、ケーシング内でモータ、回転軸、軸受、自転防止機構等の部品を冷却し、さらに冷却風通路内で固定スクロールを冷却することによって温まった排出風が、再びケーシング内に還流して冷却を行うことになり、圧縮機全体の冷却効率や耐熱性が低下するという問題がある。 For this reason, in the prior art, exhaust air that has been warmed by cooling components such as the motor, rotating shaft, bearings, and rotation prevention mechanism in the casing, and further cooling the fixed scroll in the cooling air passage is again returned to the casing. There is a problem that the cooling efficiency and heat resistance of the whole compressor are lowered because the cooling is performed by refluxing.
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、本発明の目的は、固定スクロールの流入開口からケーシング内に向けて低い温度の冷却風を安定的に流入させることができ、部品を冷却した後の温かい排出風を外部へと円滑に排出できると共に、冷却効率や耐熱性を向上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にある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to allow cooling air at a low temperature to stably flow in from the inflow opening of the fixed scroll into the casing. An object of the present invention is to provide a scroll type fluid machine that can smoothly discharge a warm exhaust air after cooling to the outside and improve cooling efficiency and heat resistance.
上述した課題を解決するために本発明は、ケーシングと、該ケーシングに設けられ鏡板の表面に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、該固定スクロールと軸方向で対面して前記ケーシング内に旋回可能に設けられ鏡板の表面に該固定スクロールのラップ部と重なり合うラップ部が立設された旋回スクロールと、前記固定スクロールと旋回スクロールとを前記各鏡板の外径側で連結し前記旋回スクロールの自転を防止する自転防止機構と、該自転防止機構の近傍に位置して前記固定スクロールに設けられ前記ケーシング内に冷却風を流入させる流入開口と、前記ケーシングに設けられ該流入開口から前記ケーシング内に流入した冷却風を外部に流出させる流出口と、前記固定スクロールの裏面側に設けられ該流出口から流出した冷却風が流通する冷却風通路とを備えたスクロール式流体機械に適用される。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a casing, a fixed scroll provided on the casing and provided with a spiral wrap on the surface of the end plate, and the casing facing the fixed scroll in the axial direction. The orbiting scroll provided inside the surface of the end plate is provided with a lap portion that overlaps the wrap portion of the fixed scroll, and the fixed scroll and the orbiting scroll are connected on the outer diameter side of each end plate and the orbiting is performed. An anti-rotation mechanism for preventing the rotation of the scroll; an inflow opening provided in the fixed scroll that is located in the vicinity of the anti-rotation mechanism; and for introducing cooling air into the casing; and provided in the casing from the inflow opening. An outlet that allows the cooling air that has flowed into the casing to flow outside, and a cold outlet that is provided on the back side of the fixed scroll and flows out from the outlet. Wind is applied to a scroll type fluid machine that includes a cooling air passage flows.
そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記固定スクロールの裏面側には、前記冷却風通路から排出された排出風を前記流入開口から遮断する排出風ガイドを設ける構成としたことにある。
And the characteristic of the structure which invention of
また、請求項2の発明によると、前記排出風ガイドは前記流入開口を取囲む筒状体として形成する構成としている。 According to a second aspect of the present invention, the exhaust wind guide is formed as a cylindrical body surrounding the inflow opening.
また、請求項3の発明によると、前記固定スクロールの裏面側には前記冷却風通路内に向けて突出する冷却フィンを設け、前記排出風ガイドは前記冷却フィンよりも軸方向に大きく突出させる構成としている。 According to a third aspect of the present invention, a cooling fin protruding toward the cooling air passage is provided on the back surface side of the fixed scroll, and the exhaust air guide protrudes larger in the axial direction than the cooling fin. It is said.
さらに、請求項4の発明によると、前記排出風ガイドは、前記冷却風通路から排出された排出風を前記流入開口を挟んで2方向に分岐させる構成としている。 According to a fourth aspect of the present invention, the exhaust air guide is configured to branch the exhaust air exhausted from the cooling air passage in two directions across the inflow opening.
請求項1の発明によれば、例えばケーシング内で冷却ファン等を作動させることにより、固定スクロールの流入開口からケーシング内に冷却風を流入させることができ、この冷却風によってケーシング内の部品を冷却することができる。また、ケーシングの流出口から流出した冷却風を、冷却風通路によって固定スクロールの裏面側に流通させることができ、これによって固定スクロールを冷却した後に、温度が上昇した排出風を外部に排出することができる。 According to the first aspect of the present invention, for example, by operating a cooling fan or the like in the casing, the cooling air can be introduced into the casing from the inflow opening of the fixed scroll, and the components in the casing are cooled by the cooling air. can do. In addition, the cooling air flowing out from the outlet of the casing can be circulated to the back side of the fixed scroll by the cooling air passage, and after this, after cooling the fixed scroll, the exhaust air whose temperature has risen is discharged to the outside. Can do.
この場合、流入開口と冷却風通路とは、何れも固定スクロールの裏面側に開口しているが、これらの間には排出風ガイドを配置しているので、流入開口からケーシング内に流入する低い温度の冷却風と、冷却風通路から外部に排出される温かい排出風との間を排出風ガイドによって仕切ることができる。このため、冷却を行った後の温かい排出風が冷却風通路から排出されたとしても、この排出風を排出風ガイドによって流入開口から遮断することができる。 In this case, both the inflow opening and the cooling air passage are open on the back side of the fixed scroll, but since the exhaust air guide is disposed between them, the inflow opening and the cooling air passage are low to flow into the casing from the inflow opening. It is possible to partition the cooling air having the temperature and the warm exhaust air exhausted from the cooling air passage by the exhaust air guide. For this reason, even if the warm exhaust air after cooling is exhausted from the cooling air passage, the exhaust air can be blocked from the inflow opening by the exhaust air guide.
従って、温かい排出風を外部へと円滑に排出することができ、この排出風が流入開口からケーシング内に還流するのを確実に防止することができる。これにより、ケーシング内には、低い温度の冷却風を流入開口から安定的に流入させることができ、冷却効率や耐熱性を向上させることができる。 Therefore, it is possible to smoothly discharge the warm exhaust air to the outside, and reliably prevent the exhaust air from flowing back into the casing from the inflow opening. Thereby, the cooling air of low temperature can be stably flowed in from the inflow opening into the casing, and the cooling efficiency and heat resistance can be improved.
また、請求項2の発明によれば、筒状の排出風ガイドによって流入開口の全周を取囲むことができる。これにより、排出風ガイドは、冷却風通路から排出される排出風に対して流入開口を確実に遮蔽することができる。また、排出風ガイドを筒状にすることにより、その内周側を通じて外部の低温な冷却風を流入開口に安定的に供給することができる。 According to the invention of claim 2, the entire circumference of the inflow opening can be surrounded by the cylindrical discharge wind guide. Thus, the exhaust air guide can reliably shield the inflow opening from the exhaust air exhausted from the cooling air passage. Further, by forming the exhaust air guide in a cylindrical shape, external low-temperature cooling air can be stably supplied to the inflow opening through the inner peripheral side thereof.
また、請求項3の発明によれば、排出風ガイドを、冷却フィンよりも軸方向に大きく突出させることができる。これにより、温かい排出風が冷却フィンに沿って流通しつつ、冷却風通路から排出されるときには、この排出風の流れを排出風ガイドの外側面に衝突させることができ、排出風が排出風ガイドを乗越えて流入開口に流れ込むのを確実に防止することができる。 According to the invention of claim 3, the exhaust air guide can be projected larger in the axial direction than the cooling fin. As a result, when the warm exhaust air flows along the cooling fins and is exhausted from the cooling air passage, the flow of the exhaust air can collide with the outer surface of the exhaust air guide, and the exhaust air flows to the exhaust air guide. Can be reliably prevented from flowing over the inlet opening.
さらに、請求項4の発明によれば、冷却風通路から排出される排出風を排出風ガイドの外側面に沿って流入開口の左,右両側へとスムーズに分岐させることができ、これによって排出風を固定スクロールの外側へと速やかに放出することができる。この結果、排出風が排出風ガイドに衝突する位置で乱流となったり、これによって固定スクロールの裏面側に温度の高い空気が滞留するのを防止でき、冷却効率を高めることができる。 Furthermore, according to the invention of claim 4, the exhaust air discharged from the cooling air passage can be smoothly branched to the left and right sides of the inflow opening along the outer surface of the exhaust air guide. Wind can be quickly discharged to the outside of the fixed scroll. As a result, it is possible to prevent turbulent flow at the position where the exhausted air collides with the exhausted air guide, and thereby prevent high-temperature air from staying on the back surface side of the fixed scroll, thereby improving the cooling efficiency.
以下、本発明の実施の形態によるスクロール式流体機械について、添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a scroll type fluid machine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
ここで、図1ないし図6は第1の実施の形態を示し、本実施の形態では、ツインラップ型のスクロール式空気圧縮機を例に挙げて述べる。 1 to 6 show a first embodiment. In this embodiment, a twin wrap type scroll type air compressor will be described as an example.
図中、1はスクロール式空気圧縮機の外枠を構成する略筒状のケーシングで、該ケーシング1は、図2に示す如く、軸方向の両側に離間して設けられた有底筒状の外側ケース1A,1Bと、これらの外側ケース1A,1Bの間を連結する筒状の中間ケース1Cとによって構成されている。
In the figure,
ここで、一方の外側ケース1Aは、後述の固定スクロール3A、旋回スクロール17A等と共に低圧側の圧縮部2Aを構成し、他方の外側ケース1Bは、固定スクロール3B、旋回スクロール17B等と共に高圧側の圧縮部2Bを構成している。この場合、低圧側と高圧側の圧縮部2A,2Bは互いにほぼ同一の構成要素を有しているので、以下の説明では、低圧側の構成要素に符号「A」を付して説明し、高圧側の構成要素については、符号「B」を付して説明すると共に、低圧側と重複する説明を省略するものとする。
Here, one
3Aはケーシング1の外側ケース1Aに設けられた低圧側の固定スクロールで、該固定スクロール3Aは、図3、図5に示す如く、軸線O1−O1を中心として略円板状に形成された鏡板4Aと、該鏡板4Aの表面中央に立設された渦巻状のラップ部5Aと、鏡板4Aの外周側から軸方向に突出し、該ラップ部5Aを径方向外側から取囲む略三角形状の筒部6Aと、該筒部6Aの一部を構成して鏡板4Aから径方向外向きに突出し、外側ケース1Aに取付けられる例えば3個のフランジ部7とによって構成されている。
ここで、鏡板4Aの裏面には、冷却風(または排出風)の流れ方向(図3中の矢示A4方向)に沿って上,下方向に延びる複数の冷却フィン8Aが立設されている。この場合、一部の冷却フィン8Aは後述の冷却風通路33A内に配置され、フランジ部7の端面7aを基準として所定の突出寸法L1(図4参照)だけ軸方向に突出している。また、冷却フィン8Aの上端側は、排出風の流れ方向の下流となり、後述する流入開口27の近傍まで延びている。
Here, a plurality of
また、各フランジ部7には、図5に示す如く、後述の補助クランク24を取付ける例えば3個の取付孔7bが120°程度の間隔で設けられている。さらに、固定スクロール3Aには、図1に示す如く、鏡板4Aの外径側に開口し圧縮空気を吸込む2箇所の吸込口9Aと、鏡板4Aの中央(内径側)に開口し圧縮空気を吐出する吐出口10Aとが設けられている。
Further, as shown in FIG. 5, each
一方、3Bはケーシング1の外側ケース1Bに設けられた高圧側の固定スクロールで、該固定スクロール3Bは、図2に示す如く、低圧側の固定スクロール3Aとほぼ同様に、鏡板4B、ラップ部5B、筒部6B、冷却フィン8B、吸込口(図示せず)、吐出口10B等を有している。
On the other hand, 3B is a fixed scroll on the high pressure side provided in the
そして、低圧側の吐出口10Aは、後述の冷却器35、配管(図示せず)等を介して高圧側の吸込口に接続され、高圧側の吐出口10Bは、冷却器35、他の配管等を介して外部の空気タンク等に接続されている。これにより、空気圧縮機は、サイレンサ等を介して吸込口9Aから吸込んだ空気を圧縮部2A,2Bによって2段階で圧縮する構成となっている。
The low-pressure
11はケーシング1の中間ケース1C内に設けられたモータ、12は該モータ11によって回転駆動される段付円筒状の回転軸を示している。この場合、回転軸12は、ケーシング1内に軸線O1−O1を中心として設けられ、軸方向の両側が回転軸受13A,13Bによって回転可能に支持されている。
Reference numeral 11 denotes a motor provided in the
また、回転軸12の一端側には、略円筒状の偏心ブッシュ14Aが固定されている。ここで、偏心ブッシュ14Aの内周側は、その一部が軸線O1−O1から偏心して形成され、この偏心部位には、後述の連結軸15が偏心軸受16Aを介して回転可能に嵌合されている。一方、回転軸12の他端側には、他の偏心ブッシュ14Bが取付けられている。
Further, a substantially cylindrical eccentric bush 14 </ b> A is fixed to one end side of the
15は回転軸12内に相対回転可能に設けられた段付円柱状の連結軸で、該連結軸15は、偏心軸受16A,16Bを介して偏心ブッシュ14A,14Bの内周側に回転可能に取付けられている。これにより、連結軸15は、回転軸12等の軸線O1−O1から寸法δだけ偏心した軸線O2−O2を中心として回転する。
また、連結軸15の両端側は回転軸12から軸方向に突出し、これらの突出端側には後述の旋回スクロール17A,17Bが連結されている。そして、連結軸15は、回転軸12が回転するときに、旋回スクロール17A,17Bと一緒に旋回運動するものである。
Further, both end sides of the connecting
17Aはケーシング1の外側ケース1A内に旋回可能に設けられた低圧側の旋回スクロールを示し、該旋回スクロール17Aは、固定スクロール3Aと軸方向で対面している。そして、旋回スクロール17Aは、図3、図6に示す如く、軸線O2−O2を中心として略円板状に形成された鏡板18Aと、該鏡板18Aの表面中央に立設された渦巻状のラップ部19Aと、鏡板18Aの裏面中央に立設された筒状のボス部20Aと、固定スクロール3Aの各フランジ部7に対応する位置で鏡板18Aの外周側に突設された例えば3個の突出部21(1個のみ図示)とによって大略構成されている。
ここで、鏡板18Aの裏面側には、複数の冷却フィン22Aが立設されている。また、ラップ部19Aは、固定スクロール3Aのラップ部5Aと例えば180度だけずらして重なり合うように配設され、これらのラップ部5A,19A間には複数の圧縮室23Aが画成されている。また、ボス部20Aは、連結軸15の一端側に回転を規制した状態で固定されている。さらに、各突出部21には、補助クランク24が取付けられる取付孔21aがそれぞれ設けられている。
Here, a plurality of
一方、17Bは高圧側の旋回スクロールで、該旋回スクロール17Bは、図2に示す如く、低圧側の旋回スクロール17Aとほぼ同様に、鏡板18B、ラップ部19B、ボス部20B、冷却フィン22B等を有し、固定スクロール3Bとの間に複数の圧縮室23Bを画成している。
On the other hand,
24は旋回スクロール17A,17Bの自転を防止する例えば3個の自転防止機構としての補助クランクを示している。この補助クランク24は、図3、図6に示す如く、固定スクロール3Aの各フランジ部7と旋回スクロール17Aの各突出部21との間にそれぞれ配設され、例えば120°程度の間隔をもって互いに周方向に離間している。
また、補助クランク24は、例えばクランク状に屈曲したクランクピン24aと、該クランクピン24aの軸方向一側を固定スクロール3Aの取付孔7b内に回転可能に支持する例えば2個の軸受24bと、クランクピン24aの軸方向他側を旋回スクロール17Aの取付孔21a内に回転可能に支持する他の軸受24c等とによって構成されている。
The
そして、各補助クランク24は、例えば固定スクロール3Aの上側、左側及び右側にそれぞれ配置され、固定スクロール3Aと旋回スクロール17Aとを鏡板4A,18Aの径方向外側で互いに連結している。これにより、補助クランク24は、低圧側の旋回スクロール17Aの自転を防止すると共に、連結軸15を介して高圧側の旋回スクロール17Bの自転も防止している。
The auxiliary cranks 24 are disposed, for example, on the upper side, the left side, and the right side of the fixed
次に、空気圧縮機の冷却構造について説明すると、まず25Aは回転軸12の軸方向一側に設けられた低圧側の冷却ファンを示している。
Next, the cooling structure of the air compressor will be described. First, 25A indicates a low-pressure side cooling fan provided on one side of the
この冷却ファン25Aは、図2に示す如く、例えば遠心ファン等によって構成され、偏心ブッシュ14Aの外周側に固定されると共に、ケーシング1の外側ケース1A内で旋回スクロール17Aの裏面側に配置されている。また、外側ケース1A内には、旋回スクロール17Aと冷却ファン25Aとの間に環状の仕切板26Aが設けられている。
As shown in FIG. 2, the cooling
そして、低圧側の冷却ファン25Aは、モータ11によって回転軸12と一緒に回転駆動されることにより、図3中の矢示A1,A2,A3,A4に示すように冷却風を発生するものである。即ち、冷却ファン25Aは、流入開口27,28等からケーシング1内に冷却風を吸込み、この冷却風を流出口31Aからケーシング1の外側(冷却風通路33A、冷却器35等)に向けて流出させる。
The low-pressure
これにより、冷却ファン25Aは、外側ケース1A内の各部品(例えば軸受13A,16A、旋回スクロール17A、補助クランク24等)と、固定スクロール3A、冷却器35とを冷却する構成となっている。
As a result, the cooling
一方、高圧側の圧縮部2Bにも同様に、偏心ブッシュ14Bの外周側に固定された冷却ファン25Bと、環状の仕切板26Bとが配設され、高圧側の冷却ファン25Bは、図2中の矢示B1,B2,B3に示すように冷却風を発生する構成となっている。
On the other hand, similarly, a cooling
27は例えば上側の補助クランク24の近傍に位置して固定スクロール3Aに設けられた流入開口を示している。この流入開口27は、図3中の矢示A1に示すように、外部の空気をケーシング1の外側ケース1A内に冷却風として流入させるものであり、固定スクロール3Aのうちラップ部5Aよりも外径側の部位に形成されている。
ここで、流入開口27は、図1、図6に示す如く、固定スクロール3Aのラップ部5Aと補助クランク24との間を仕切る位置で鏡板4Aの周方向に沿って延びた円弧状の固定側通気孔27aと、補助クランク24を取囲んで複数個配置された他の固定側通気孔27bとによって構成されている。そして、これらの固定側通気孔27a,27bは、固定スクロール3Aを軸方向に貫通する複数の貫通孔によって形成され、固定スクロール3Aの表面と裏面とに開口している。
Here, as shown in FIGS. 1 and 6, the
この場合、円弧状の固定側通気孔27aは、少なくとも一部が後述の旋回側通気孔29を介して外側ケース1A内に連通しており、この連通状態は旋回スクロール17Aの旋回運動時にも保持される。また、固定側通気孔27aは、固定スクロール3Aの中央部から補助クランク24に至る径方向の熱伝導経路の断面積を減少させることにより、圧縮運転時に鏡板4Aから補助クランク24への熱伝導を抑える断熱空間としての機能も有している。
In this case, at least a part of the arc-shaped fixed
また、他の固定側通気孔27bは、補助クランク24を取囲む位置に冷却風を流通させることにより、クランクピン24a、軸受24b,24c等を効率よく冷却する構成となっている。
Further, the other fixed
さらに、流入開口27は、後述の冷却風通路33Aから排出される排出風の流れ方向(図1中の矢示A4方向)に配置されている。このため、流入開口27の周囲には後述の排出風ガイド34が設けられている。
Further, the
28,28は例えば左,右の補助クランク24の近傍で固定スクロール3Aにそれぞれ設けられた他の流入開口を示している。これらの流入開口28は、図1に示す如く、上側の流入開口27とほぼ同様に、円弧状の固定側通気孔28aと、補助クランク24を取囲む複数の固定側通気孔28bとによってそれぞれ構成されている。
29は旋回スクロール17Aの外径側に設けられた例えば3個の旋回側通気孔(1個のみ図示)で、該各旋回側通気孔29は、図3に示す如く、流入開口27,28の固定側通気孔27a,28aから外側ケース1A内に冷却風を流入させるものである。この場合、旋回側通気孔29は、各固定側通気孔27a,28aとほぼ同様に、円弧状の貫通孔として形成され、旋回スクロール17Aの中央部から補助クランク24への熱伝導を抑える機能も有している。
30Aは例えば各補助クランク24の近傍で外側ケース1Aの外周側にそれぞれ設けられた流入口(1個のみ図示)で、これらの流入口30Aは、図3に示す如く、仕切板26Aよりも旋回スクロール17Aに近い位置に開口し、矢示A2に示すように外側ケース1A内に冷却風を流入させるものである。
30A is an inlet (only one is shown) provided on the outer peripheral side of the
31Aは外側ケース1Aの外周側に設けられた上,下の流出口で、これらの流出口31Aは、仕切板26Aよりも旋回スクロール17Aから離れた位置で外側ケース1Aの上側と下側とに開口している。そして、外側ケース1A内の冷却風は、図3中の矢示A3に示す如く、冷却ファン25Aの内周側に吸込まれて外周側から吹出すことにより、上側の流出口31Aから冷却器35に向けて流出すると共に、下側の流出口31Aから冷却風通路33A内に流出する。
31A is an upper and lower outlet provided on the outer peripheral side of the
32Aは低圧側の外側ケース1Aと固定スクロール3Aとにわたって設けられたダクトを示し、33Aは該ダクト32Aを用いて低圧側の圧縮部2Aに設けられた冷却風通路を示している。
ここで、冷却風通路33Aは、図3に示す如く、外側ケース1Aの下側の流出口31Aから固定スクロール3Aの裏面側まで延びる略L字状の空間として形成されている。また、冷却風通路33Aの下流側は、固定スクロール3Aの裏面に沿って垂直方向に延びており、その上端部は、固定スクロール3Aのほぼ裏面中央で開口する排気口33aとなっている。
Here, as shown in FIG. 3, the cooling
そして、下側の流出口31Aから流出した冷却風は、図3中の矢示A4に示すように、冷却風通路33A内を固定スクロール3Aの裏面に沿って上向きに流通し、これによって固定スクロール3Aを冷却した後に、排気口33aから外部に排出される。一方、高圧側の圧縮部2Bも同様に、流入口30B、流出口31B、ダクト32B、冷却風通路33B等を有している。
The cooling air flowing out from the
次に、34は固定スクロール3Aの裏面側に設けられた排出風ガイドを示している。この排出風ガイド34は、冷却風通路33Aから排出された排出風を流入開口27から遮断し、離れた位置に導くことにより、各部品を冷却した後の温かい排出風が流入開口27に還流するのを防止するものである。ここで、排出風ガイド34は、図1、図4に示す如く、例えば軸方向の両側が開口した筒状体として形成され、例えば固定スクロール3Aのフランジ部7の端面7aに取付けられている。
Next,
また、排出風ガイド34は、固定スクロール3Aの裏面側に開口する3個の流入開口27,28のうち、冷却風通路33Aの排気方向に位置する流入開口27の周囲に配置されている。そして、排出風ガイド34は、流入開口27の固定側通気孔27a,27bを全周にわたって取囲む位置に設けられ、流入開口27と冷却風通路33Aとの間を仕切る位置に突設されている。
Further, the
また、排出風ガイド34は、図4に示すようにフランジ部7の端面7aから軸方向に突出し、その突出寸法L2は、下記数1に示す如く、端面7aの位置を基準とした冷却フィン8Aの突出寸法L1よりも大きな寸法値に設定されている。
Further, as shown in FIG. 4, the exhaust air guide 34 projects in the axial direction from the
即ち、排出風ガイド34は、固定スクロール3Aの冷却フィン8Aよりも大きく軸方向に突出している。これにより、排出風が冷却フィン8Aに沿って流通しつつ、冷却風通路33Aから流入開口27の周囲に向けて矢示A4方向に排出されるときには、この排出風の流れを排出風ガイド34の外周面に衝突させることができ、温かい排出風が排出風ガイド34を乗越えて流入開口27に流れ込むのを確実に防止することができる。
That is, the
さらに、排出風ガイド34は、冷却風通路33Aから排出される排出風に対して、排出風の流れが通過する正面の位置に配置され、この流れの幅方向中間部に突設されている。このため、排出風を排出風ガイド34の外周面に沿って流入開口27の左,右両側へとスムーズに分岐させることができ、これによって排出風を固定スクロール3Aの外側へと速やかに放出することができる。
Further, the
なお、図2において、35はケーシング1の上側に設けられた冷却器で、該冷却器35は、例えば低圧側の圧縮部2Aから高圧側の圧縮部2Bに向けて吐出される中間圧の圧縮空気と、圧縮部2Bから吐出される高圧の圧縮空気とを冷却するものである。
In FIG. 2,
本実施の形態によるツインラップ型の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、次にその作動について説明する。 The twin wrap type scroll type air compressor according to the present embodiment has the above-described configuration, and the operation thereof will be described next.
まず、モータ11の作動時には、回転軸12が軸線O1−O1を中心として回転駆動されると、この回転は回転軸12内に偏心状態で取付けられた連結軸15を介して旋回スクロール17A,17Bに伝達される。これにより、旋回スクロール17A,17Bは、補助クランク24によって自転が防止された状態で、連結軸15と共に旋回運動を行う。
First, when the motor 11 is operated, when the
この結果、低圧側の圧縮部2Aは、サイレンサ等を介して吸込口9Aから外気を吸込みつつ、この空気を各圧縮室23A内で順次圧縮し、吐出口10Aから中間圧の圧縮空気を吐出する。そして、この中間圧の圧縮空気は、高圧側の圧縮部2Bに吸込まれて圧縮されることにより、高圧の圧縮空気となって吐出口10Bから吐出され、空気タンク等に貯留される。
As a result, the low pressure
また、圧縮機の運転時には、モータ11によって回転軸12と一緒に冷却ファン25A,25Bが回転駆動される。これにより、低圧側の圧縮部2Aでは、外部の空気が排出風ガイド34の内周側を通じて流入開口27に吸込まれ、この空気は、図3中の矢示A1に示すように、冷却風となって流入開口27から外側ケース1A内に流入する。また、外側ケース1A内には、矢示A2等に示す如く、他の流入開口28や流入口30Aからも冷却風が流入する。
Further, during the operation of the compressor, the cooling fans 25 </ b> A and 25 </ b> B are driven to rotate together with the rotating
そして、これらの冷却風は、軸受13A,16A、旋回スクロール17A、補助クランク24等を冷却した後に、仕切板26Aの内周側を通って冷却ファン25Aに吸込まれ、冷却ファン25Aの外周側から吹出される。これにより、冷却風は、矢示A3に示すように、上,下の流出口31Aから冷却器35と冷却風通路33Aに向けてそれぞれ流出する。
Then, after cooling the
さらに、冷却風通路33A内に流入した冷却風は、各冷却フィン8Aに沿って流れることにより、固定スクロール3Aを冷却し、その後に排出風となって冷却風通路33Aの排気口33aから排出される。このとき、温度が上昇した排出風は、図1に示す如く、排出風ガイド34によって流入開口27の左,右両側に分岐されるので、排出風を流入開口27から遮断することができる。
Further, the cooling air that has flowed into the cooling
一方、高圧側の冷却ファン25Bも、図2に示す如く、低圧側の場合とほぼ同様に、外側ケース1Bの流入口30Bから冷却風を矢示B1方向に吸込み、この冷却風を上,下の流出口31Bから矢示B2方向に流出させることにより、冷却風通路33B内にも冷却風を矢示B3方向に流通させる。これにより、固定スクロール3B、軸受13B,16B、旋回スクロール17B等を効率よく冷却することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the high-pressure
かくして、本実施の形態によれば、固定スクロール3Aの裏面側には、流入開口27と冷却風通路33Aとの間を仕切る位置に排出風ガイド34を設ける構成としている。このため、低圧側の圧縮部2Aでは、ケーシング1内で冷却ファン25Aを作動させることにより、固定スクロール3Aの流入開口27,28等からケーシング1内に冷却風を流入させることができ、この冷却風によって軸受13A,16A、旋回スクロール17A、補助クランク24等の部品を効率よく冷却することができる。
Thus, according to the present embodiment, the
また、この冷却風を、ケーシング1の流出口31Aから冷却風通路33Aに流出させることができ、固定スクロール3Aの冷却フィン8Aに沿って冷却風を流通させることができる。これにより、固定スクロール3Aも効率よく冷却することができ、その後に温まった排出風を冷却風通路33Aの排気口33aから外部に排出することができる。
In addition, this cooling air can flow out from the
この場合、流入開口27と冷却風通路33Aとは、何れも固定スクロール3Aの裏面側に開口しており、しかも流入開口27は、冷却風通路33Aから排出された排出風に対して、排出風の流れが通過する正面の位置に形成されている。
In this case, both the
しかし、流入開口27と冷却風通路33Aとの間には、排出風ガイド34を配置しているので、流入開口27からケーシング1内に流入する低い温度の冷却風と、冷却風通路33Aから外部に排出される温かい排出風との間を排出風ガイド34によって仕切る(遮断する)ことができる。このため、冷却を行った後の温かい排出風が冷却風通路33Aから排出されたとしても、この排出風を排出風ガイド34によって流入開口27から離れた位置に導くことができる。
However, since the
従って、排出風を外部へと円滑に排出することができ、この排出風が流入開口27からケーシング1内に還流するのを確実に防止することができる。これにより、ケーシング1内には、低い温度の冷却風を流入開口27等から安定的に流入させることができ、冷却効率や耐熱性を向上させることができる。
Accordingly, the exhaust air can be smoothly discharged to the outside, and the exhaust air can be reliably prevented from returning into the
この場合、排出風ガイド34を筒状体として形成しているので、この排出風ガイド34によって流入開口27の各固定側通気孔27a,27bを全周にわたって取囲むことができる。これにより、排出風ガイド34は、冷却風通路33Aからの排出風に対して流入開口27を確実に遮蔽することができる。また、排出風ガイド34を筒状にすることにより、その内周側を通じて外部の低温な冷却風を流入開口27に安定的に供給することができる。
In this case, since the
また、排出風ガイドの突出寸法L2を、固定スクロール3Aの冷却フィン8Aの突出寸法L1よりも大きな寸法値に設定したので、排出風ガイド34を、冷却フィン8Aよりも軸方向に大きく突出させることができる。これにより、排出風が冷却フィン8Aに沿って流通しつつ、冷却風通路33Aから排出されるときには、この排出風の流れを排出風ガイド34の外側面に衝突させることができ、排出風が排出風ガイド34を乗越えて流入開口27に流れ込むのを確実に防止することができる。
Further, since the projecting dimension L2 of the exhaust air guide is set to a value larger than the projecting dimension L1 of the
さらに、本実施の形態では、排出風ガイド34を、冷却風通路33Aから排出される排出風に対して、排出風の流れが通過する正面の位置に突設し、流れの幅方向中間部に配置している。このため、排出風を排出風ガイド34の外周面に沿って流入開口27の左,右両側へとスムーズに分岐させつつ、これを固定スクロール3Aの外側へと速やかに放出することができる。この結果、固定スクロール3Aの裏面側に温度の高い空気が滞留するのを防止でき、冷却効率をより高めることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the
次に、図7は本発明による第2の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、排出風ガイドに分流形成部を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第1の実施の形態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。 Next, FIG. 7 shows a second embodiment according to the present invention, and the feature of this embodiment is that a structure for providing a flow dividing portion is provided in the exhaust air guide. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
41は固定スクロール3Aの裏面側に設けられた排出風ガイドで、該排出風ガイド41は、第1の実施の形態とほぼ同様に、軸方向の両側が開口した筒状体によって形成され、流入開口27の固定側通気孔27a,27bを取囲む位置、即ち流入開口27と冷却風通路33Aとの間を仕切る位置に配置されている。
41 is an exhaust air guide provided on the back side of the fixed
しかし、排出風ガイド41には、流入開口27側から冷却風通路33Aの排気口33aに向けて突出する略三角形状の分流形成部41Aが設けられている。この分流形成部41Aは、冷却風通路33Aから排出される排出風の流れ(図7中の矢示A4方向)に対し、この流れと逆方向に向けて流れの幅方向中間部に突出している。
However, the
そして、分流形成部41Aは、矢示A4方向に流通する排出風の流れを、流入開口27を挟んで2方向へとスムーズに分岐させるものである。これにより、圧縮機の運転時には、冷却風通路33Aから排出される温かい排出風を固定スクロール3Aの外側へと速やかに流出させることができ、この排出風が固定スクロール3Aの裏面側に滞留するのを防止することができる。
The branch
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、排出風ガイド41に略三角形状の分流形成部41Aを設けているので、冷却風通路33Aからの排出風を、分流形成部41Aに沿って流入開口27の左,右両側へとスムーズに分岐させることができる。
Thus, in the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment. In particular, in the present embodiment, since the
この結果、温かい排出風を固定スクロール3Aの外側に向けて放出し易くすることができ、排出風が排出風ガイド41に衝突する位置で乱流となったり、これによって排出風ガイド41の近傍に温度の高い空気が滞留するのを確実に防止することができる。
As a result, it is possible to easily discharge the warm exhaust air toward the outside of the fixed scroll 3 </ b> A, and turbulent flow occurs at a position where the exhaust air collides with the
次に、図8は本発明による第3の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、排出風ガイドを非筒状体によって構成したことにある。なお、本実施の形態では、前記第1の実施の形態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。 Next, FIG. 8 shows a third embodiment according to the present invention. The feature of this embodiment is that the exhaust air guide is constituted by a non-cylindrical body. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
51は固定スクロール3Aの裏面側に設けられた排出風ガイドで、該排出風ガイド51は、例えば略V字状に屈曲した板材等によって形成され、流入開口27と冷却風通路33Aとの間を仕切る位置(流入開口27を冷却風通路33A側から取囲む位置)に配置されている。そして、排出風ガイド51には、前記第2の実施の形態とほぼ同様に、流入開口27側から冷却風通路33Aの排気口33aに向けて突出する略三角形状の分流形成部51Aが設けられている。
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第1,第2の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、例えば略V字状の板材等によって排出風ガイド51を形成することができ、その部品形状や加工・形成作業を簡略化することができる。
Thus, in the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first and second embodiments. In particular, in the present embodiment, the
なお、前記各実施の形態では、流入開口27を、固定スクロール3Aのラップ部5Aと補助クランク24との間に位置する円弧状の固定側通気孔27aと、補助クランク24を取囲む複数個の固定側通気孔27bとによって構成し、両方の通気孔27a,27bを排出風ガイド34,41,51によって取囲むものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば固定側通気孔27a,27bのうち何れか一方の通気孔のみが設けられた圧縮機に適用し、この通気孔のみを排出風ガイドによって取囲む構成としてもよい。
In each of the above-described embodiments, the
また、実施の形態では、自転防止機構として補助クランク24を用いる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えばボールカップリング等からなる他の自転防止機構を用いる構成としてもよい。 In the embodiment, the auxiliary crank 24 is used as the rotation prevention mechanism. However, the present invention is not limited to this. For example, another rotation prevention mechanism including a ball coupling may be used.
さらに、実施の形態では、スクロール式流体機械として2つの圧縮部2A,2Bを有するツインラップ式のスクロール式空気圧縮機を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば1つの圧縮部のみを有するスクロール式空気圧縮機に適用してもよく、さらには冷媒を圧縮する冷媒圧縮機、真空ポンプ等を含めて他のスクロール式流体機械に適用してもよい。
Furthermore, in the embodiment, the scroll-type fluid machine has been described by taking as an example a twin-wrap scroll air compressor having two
1 ケーシング
3A,3B 固定スクロール
4A,4B,18A,18B 鏡板
5A,5B,19A,19B ラップ部
7 フランジ部
7a 端面
8A,8B 冷却フィン
9A 吸込口
10A,10B 吐出口
11 モータ
12 回転軸
15 連結軸
17A,17B 旋回スクロール
23A,23B 圧縮室
24 補助クランク(自転防止機構)
25A,25B 冷却ファン
27,28 流入開口
27a,27b,28a,28b 固定側通気孔
29 旋回側通気孔
31A,31B 流出口
33A,33B 冷却風通路
33a 排気口
34,41,51 排出風ガイド
41A,51A 分流形成部
DESCRIPTION OF
25A,
Claims (4)
前記固定スクロールの裏面側には、前記冷却風通路から排出された排出風を前記流入開口から遮断する排出風ガイドを設ける構成としたことを特徴とするスクロール式流体機械。 A casing, a fixed scroll provided on the casing with a spiral wrap portion standing on the surface of the end plate, and facing the fixed scroll in the axial direction so as to be pivotable in the casing. An orbiting scroll in which a wrap portion overlapping with a wrap portion of the fixed scroll is installed, and an anti-rotation mechanism for preventing the rotation of the orbiting scroll by connecting the fixed scroll and the orbiting scroll on the outer diameter side of each end plate; An inflow opening that is provided near the rotation prevention mechanism and is provided in the fixed scroll for allowing cooling air to flow into the casing, and a cooling air that is provided in the casing and flows into the casing from the inflow opening is discharged to the outside. A scout provided with an outlet and a cooling air passage provided on the back side of the fixed scroll and through which the cooling air flowing out from the outlet flows. In Lumpur fluid machine,
A scroll type fluid machine characterized in that an exhaust air guide for blocking exhaust air exhausted from the cooling air passage from the inflow opening is provided on the back side of the fixed scroll.
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