JP4527475B2 - スクロール式流体機械 - Google Patents

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。

一般に、スクロール式流体機械は、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、空気、冷媒等の圧縮やポンプ動作を行うものである（例えば、特許文献１，２参照）。

特開平８−９３６７４号公報 特開昭６３−５０６９１号公報

この種の従来技術によるスクロール式流体機械は、ケーシングに固定スクロールが設けられ、該固定スクロールは、鏡板の表面中央に渦巻状のラップ部が立設されている。

また、ケーシング内には、回転軸が回転可能に支持され、この回転軸には、鏡板の表面中央に渦巻状のラップ部が立設された旋回スクロールが連結されている。この場合、旋回スクロールは固定スクロールと対面して配置され、これらのラップ部は、互いに重なり合うことによって複数の圧縮室を画成している。

そして、スクロール式流体機械は、モータ等の駆動源によって回転軸を回転駆動すると、旋回スクロールが旋回運動し、これによって空気、冷媒等の流体を各圧縮室内で順次圧縮するものである。

ここで、特許文献１の従来技術では、旋回スクロールの鏡板の裏面に金属板等が取付けられ、この金属板と鏡板との間には冷却風通路が形成されている。また、金属板とケーシングとの間には、旋回スクロールの自転を防止する３個の補助クランクが設けられ、これらの補助クランクは、例えばクランク状のピン部材、複数個の軸受等によって構成されている。

また、特許文献２の従来技術では、固定スクロールと旋回スクロールとの間に３個の補助クランクを設け、これらの補助クランクによって各スクロールを鏡板の径方向外側で連結する構成としている。

ところで、上述した特許文献１の従来技術では、旋回スクロールの裏面側に冷却風通路を形成する金属板を取付け、この金属板とケーシングとの間に補助クランクを設ける構成としている。

このため、特許文献１の従来技術では、旋回スクロールのラップ部から補助クランク等への熱伝導をある程度抑制できたとしても、金属板等によって旋回スクロールの構造が複雑化し、機械全体が大型化するという問題がある。

また、特許文献２の従来技術では、固定スクロールと旋回スクロールとの間に補助クランクを設ける構成としている。しかし、この場合には、圧縮室等で発生する熱が固定スクロール及び旋回スクロールを経由して補助クランクにそれぞれ伝わるようになる。

このため、特許文献２の従来技術では、補助クランクの軸受等が各スクロールから伝わる熱によって高温となり、熱による軸受の劣化等が生じ易くなるため、補助クランクの寿命が短くなり、耐久性が低下するという問題がある。

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、固定スクロールや旋回スクロールの中央側で発生する熱に対して自転防止機構を保護することができ、機械全体をコンパクトに形成しつつ、耐久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。

上述した課題を解決するために請求項１の発明は、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、ケーシングに支持され駆動源により回転駆動される回転軸と、固定スクロールと対面する位置で該回転軸に連結され鏡板の表面に前記ラップ部と重なり合って複数の圧縮室を画成するラップ部が立設された旋回スクロールと、固定スクロールと旋回スクロールとを各鏡板の径方向外側で連結し旋回スクロールの自転を防止する自転防止機構とを備えてなるスクロール式流体機械に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、固定スクロールには、ラップ部と自転防止機構との間に位置して当該固定スクロールを貫通する第１の貫通孔を設け、旋回スクロールには、ラップ部と自転防止機構との間に位置して当該旋回スクロールを貫通する第２の貫通孔を設け、前記第１，第２の貫通孔は、互いに重なり合って前記固定スクロールの裏面側と前記旋回スクロールの裏面側との間を連通しうる構成としたことにある。

また、請求項２の発明によると、第１または第２の貫通孔は、鏡板の周方向に延びる長孔として形成する構成としている。

また、請求項３の発明によると、第１または第２の貫通孔は、鏡板の周方向に複数個並べて配設する構成としている。

さらに、請求項４の発明によると、ケーシングには、自転防止機構の位置に冷却風を流通させる流通口を設ける構成としている。

一方、請求項５の発明によると、第１の貫通孔は鏡板の周方向に間隔をもって複数個配設し、固定スクロールには、隣合う２つの貫通孔の間に位置して鏡板の裏面側に突出した補強リブを設ける構成としている。

また、請求項６の発明によると、補強リブのうち少なくとも一部の補強リブは、圧縮室に空気を吸込む吸込口として構成している。

さらに、請求項７の発明によると、第２の貫通孔は鏡板の周方向に間隔をもって複数個配設し、旋回スクロールには、隣合う２つの貫通孔の間に位置して鏡板の裏面側に突出した補強リブを設ける構成としている。

請求項１の発明によれば、固定スクロールのラップ部（圧縮室）側で発生する熱が鏡板等を経由して自転防止機構に伝わるときに、第１の貫通孔は、圧縮室側と自転防止機構との間に介在する熱伝導経路の断面積を減少させることができ、自転防止機構側への熱伝導を抑えることができる。また、第２の貫通孔も同様に、旋回スクロールを経由して自転防止機構に達する熱伝導経路の断面積を減少させることができ、自転防止機構側への熱伝導を抑えることができる。しかも、第１，第２の貫通孔を各スクロールの摺動面で互いに重なり合って連通しうるように形成することにより、これらの貫通孔によって固定スクロールの裏面側と旋回スクロールの裏面側とを連通することができる。これにより、例えば冷却ファン等を用いて冷却風を発生し、この冷却風を固定スクロールの裏面側から各貫通孔を経由して旋回スクロールの裏面側に吸込んだり、旋回スクロールの裏面側に吸込んだ冷却風を各貫通孔を経由して固定スクロールの裏面側に流出させることができる。

従って、圧縮室側からの熱伝導によって自転防止機構が高温となるのを防止でき、自転防止機構の各部品を熱による劣化等から保護できると共に、貫通孔を用いた簡単な構造で冷却効率を高めることができる。これにより、機械全体をコンパクトに形成しつつ、耐久性や信頼性を向上させることができる。また、断熱用の貫通孔を冷却風通路として利用できるので、スクロールの近傍で冷却風通路をコンパクトに形成でき、機械全体の冷却構造を簡略化することができる。また、冷却風が各貫通孔を流通することにより、固定スクロールと旋回スクロールの放熱性を高めることができ、これによって各スクロールだけでなく、自転防止機構の冷却効率を向上させることができる。

また、請求項２の発明によれば、例えば第１の貫通孔を長孔とした場合には、この貫通孔によって固定スクロールのラップ部と自転防止機構との間に介在する径方向の直線的な熱伝導経路を遮ることができる。この結果、両者間の熱伝導経路を長くして熱を伝わり難くすることができ、ラップ部側の熱が径方向の短い熱伝導経路に沿って自転防止機構側に達するのを遮断することができる。また、第２の貫通孔を長孔とした場合も同様に、ラップ部側と自転防止機構との間で熱を伝わり難くすることができる。

また、請求項３の発明によれば、複数個の貫通孔を、ラップ部と自転防止機構との間の熱伝導経路を遮るように周方向に並べて配設することができる。これにより、固定スクロール（または旋回スクロール）のラップ部側から自転防止機構に至る熱伝導経路の断面積を減少させることができ、自転防止機構側への熱伝導を抑えることができる。また、例えば耐熱性の制約等により比較的大きな貫通孔が必要な場合でも、これを複数個の貫通孔に分けて形成でき、スクロールのうち各貫通孔の間に位置する部位を中実構造として形成できるので、強度を高めることができる。

さらに、請求項４の発明によれば、ケーシングの流通口から自転防止機構の位置に冷却風を吸込んだり、自転防止機構の位置に吸込んだ冷却風をケーシングの流通口から外部に流出させることができる。このため、冷却風によって自転防止機構を直接的に効率よく冷却でき、その耐熱性を高めることができる。

一方、請求項５の発明によれば、固定スクロールの複数箇所に第１の貫通孔を設けた状態でも、これらの貫通孔の間に補強リブを配設でき、剛性が比較的低下し易い各貫通孔の間の位置で固定スクロールを補強することができる。これにより、第１の貫通孔を設けたことによるスクロールの剛性低下を補強リブによって補償でき、例えば第１の貫通孔を大きく形成した場合でも、固定スクロールの剛性を全体的に高めることができる。

従って、機械の運転時には、例えば固定スクロールにスラスト方向の荷重等が加わったとしても、この荷重によって鏡板やラップ部が変形するのを確実に防止でき、第１の貫通孔による冷却性能を十分に発揮しつつ、機械を安定的に作動させることができる。また、鏡板の裏面側に突出する補強リブには、冷却フィンとしての機能をもたせることができ、例えば補強リブに沿って冷却風を流通させることにより、固定スクロールの冷却効率を高めることができる。

また、請求項６の発明によれば、補強リブのうち少なくとも一部の補強リブは、固定スクロールを補強する補強リブと、圧縮室に空気を吸込む吸込口とを兼ねた部位として形成することができる。従って、例えば既存の吸込口の形状を変更してこれを第１の貫通孔の間に配置することにより、吸込口を補強リブとして利用でき、その分だけ専用の補強リブの個数、寸法等を小さく抑えることができるので、固定スクロールの形状を簡略化することができる。

さらに、請求項７の発明によれば、旋回スクロールの複数箇所に第２の貫通孔を設けた状態でも、各貫通孔の間に補強リブを配設できるので、請求項６の場合とほぼ同様に、剛性が比較的低下し易い各貫通孔の間の位置で旋回スクロールを補強でき、その剛性を全体的に高めることができる。

従って、例えばスラスト方向の荷重等によって旋回スクロールの鏡板、ラップ部等が変形するのを確実に防止でき、第２の貫通孔による冷却性能を十分に発揮しつつ、機械を安定的に作動させることができる。また、鏡板の裏面側に突出する補強リブには、冷却フィンとしての機能をもたせることができ、これによって旋回スクロールの冷却効率を高めることができる。

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。

ここで、図１ないし図７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。

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、後述の固定スクロール５Ａ，５Ｂと共に固定側部材を構成するものである。そして、ケーシング１は、図１、図２に示す如く、略円筒状に形成され軸方向の両側が開口した中間ケース２と、該中間ケース２の軸方向一側（左側）に設けられた第１の外側ケース３Ａと、中間ケース２の軸方向他側（右側）に設けられた第２の外側ケース３Ｂとにより構成されている。

ここで、左，右の外側ケース３Ａ，３Ｂは、段付きの有底筒状に形成されている。また、第１の外側ケース３Ａは、後述する第１の固定スクロール５Ａ、第１の旋回スクロール２０Ａ等と共に低圧段の圧縮部４Ａを構成し、第２の外側ケース３Ｂは、第２の固定スクロール５Ｂ、第２の旋回スクロール２０Ｂ等と共に高圧段の圧縮部４Ｂを構成している。この場合、低圧段と高圧段の圧縮部４Ａ，４Ｂ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、低圧段の構成要素に符号「Ａ」を付して説明し、高圧段の構成要素については、符号「Ｂ」を付して説明すると共に、低圧段と重複する説明を省略するものとする。

５Ａはケーシング１の外側ケース３Ａに設けられた低圧段の固定スクロールで、該固定スクロール５Ａは、図３ないし図６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６Ａと、該鏡板６Ａの表面中央に立設された渦巻状のラップ部７Ａと、鏡板６Ａの外周側から軸方向に突出し、該ラップ部７Ａを径方向外側から取囲む略三角形状の筒部８Ａと、該筒部８Ａの一部を構成して鏡板６Ａから径方向外向きに突出し、外側ケース３Ａに取付けられる例えば３個のフランジ部９Ａとにより構成されている。

ここで、鏡板６Ａには、図５、図６に示す如く、ラップ部７Ａの径方向外側に位置して後述の圧縮室２６Ａ内に空気を吸込む２箇所の吸込口１０Ａと、ラップ部７Ａの中央（径方向内側）に位置して圧縮空気を吐出する吐出口１１Ａとが設けられている。また、鏡板６Ａの裏面には、冷却風の流れ方向（図３中の矢示Ａ4方向）に沿って垂直方向に延びる複数の冷却フィン１２Ａが立設されている。

また、フランジ部９Ａは、例えば略三角形状の突部として形成され、鏡板６Ａの外周側に接合されると共に、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、各フランジ部９Ａには、後述の補助クランク２８が取付けられる取付孔１３がそれぞれ設けられている。さらに、フランジ部９Ａは、取付孔１３よりも径方向内側の部位が旋回スクロール２０Ａの鏡板２１Ａと摺接し、この摺接部位には後述の固定側貫通孔３１が設けられている。

一方、５Ｂはケーシング１の外側ケース３Ｂに設けられた高圧段の固定スクロールで、該固定スクロール５Ｂは、図２に示す如く、低圧段の固定スクロール５Ａとほぼ同様に、鏡板６Ｂ、ラップ部７Ｂ、筒部８Ｂ、フランジ部９Ｂ等によって構成され、鏡板６Ｂの背面側には、複数の冷却フィン１２Ｂが立設されている。また、鏡板６Ｂには、後述の圧縮室２６Ｂ内に空気を吸込む吸込口（図示せず）と、圧縮空気を吐出する吐出口１１Ｂとが設けられている。

ここで、低圧段の吐出口１１Ａは、図１に示す如く、後述の冷却器３９、配管等を介して高圧段の吸込口に接続され、高圧段の吐出口１１Ｂは、冷却器３９、他の配管等を介して空気タンク（図示せず）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１０Ａから吸込んだ空気を圧縮部４Ａ，４Ｂによって順次圧縮する構成となっている。

１４はケーシング１の中間ケース２内に設けられた駆動源としての例えば電動式のモータで、該モータ１４は、固定スクロール５Ａ，５Ｂの間に位置して中間ケース２内に固定された筒状のステータと、後述する回転軸１５の外周側に固定された筒状のロータ等とからなり、回転軸１５を回転駆動するものである。

１５はケーシング１に回転可能に設けられた回転軸で、該回転軸１５は、例えば段付円筒状の中空ロッドからなり、軸線Ｏ1−Ｏ1を中心としてモータ１４のロータと一体に回転するものである。また、回転軸１５は、軸方向の両側が回転軸受１６Ａ，１６Ｂを介して外側ケース３Ａ，３Ｂに回転可能に支持されている。

１７Ａは回転軸１５の一端側に取付けられた略円筒状の偏心ブッシュで、該偏心ブッシュ１７Ａは、図３に示す如く、例えば圧入等の手段によって回転軸１５の外周側に嵌合、固着され、軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として回転軸１５と一体に回転するものである。

また、偏心ブッシュ１７Ａ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１８が偏心軸受１９Ａを介して回転可能に嵌合されている。一方、回転軸１５の他端側には、図２に示す如く、他の偏心ブッシュ１７Ｂが取付けられている。

１８は回転軸１５内に挿通して設けられた連結軸で、該連結軸１８は、例えば段付円柱状の金属ロッド等からなり、軸方向の両端側が回転軸１５から突出している。そして、これらの突出端側には、後述する旋回スクロール２０Ａ，２０Ｂのボス部２３Ａ，２３Ｂが連結されている。

また、連結軸１８は、偏心軸受１９Ａ，１９Ｂと偏心ブッシュ１７Ａ，１７Ｂとを介して回転軸１５に相対回転可能に取付けられ、回転軸１５等の軸線Ｏ1−Ｏ1から寸法（偏心量）δだけ偏心した軸線Ｏ2−Ｏ2を中心として配置されている。そして、連結軸１８は、回転軸１５が回転するときに、旋回スクロール２０Ａ，２０Ｂと一緒に旋回運動するものである。

２０Ａは固定スクロール５Ａと対面してケーシング１内に旋回可能に設けられた低圧段の旋回スクロールで、該低圧段の旋回スクロール２０Ａは、図３、図４に示す如く、軸線Ｏ2−Ｏ2を中心として略円板状に形成され外側ケース３Ａ内に収容された鏡板２１Ａと、該鏡板２１Ａの表面中央に立設された渦巻状のラップ部２２Ａと、鏡板２１Ａの裏面中央に立設された筒状のボス部２３Ａと、鏡板２１Ａの外周側に突設された例えば３個の突出部２４Ａ（図７参照）とにより大略構成されている。

ここで、鏡板２１Ａの径方向外側部位は、固定スクロール５Ａの筒部８Ａ（フランジ部９Ａ）と摺接し、この摺接部位には後述の旋回側貫通孔３２が設けられている。また、鏡板２１Ａの裏面側には、例えば垂直方向に延びる複数の冷却フィン２５Ａが立設されている。

また、ラップ部２２Ａは、固定スクロール５Ａのラップ部７Ａと所定の角度（例えば１８０度）だけずらして重なり合うように配設され、これによって低圧段のラップ部７Ａ，２２Ａ間には、外周側から内周側にわたって複数の圧縮室２６Ａが画成されている。また、ボス部２３Ａは、連結軸１８の一端側にピン等を用いて回転を規制した状態で固定されている。

さらに、突出部２４Ａは、図７に示す如く、例えば略三角形状の突部として形成され、基端側が鏡板２１Ａの外周側に接合されると共に、先端側が鏡板２１Ａから径方向外向きに突出している。この場合、各突出部２４Ａは、固定スクロール５Ａの各フランジ部９Ａに対応する位置に配設され、例えば１２０°程度の間隔をもって互いに鏡板２１Ａの周方向に離間している。また、各突出部２４Ａには、取付孔２７がそれぞれ設けられている。

一方、２０Ｂは固定スクロール５Ｂと対面して設けられた高圧段の旋回スクロールで、該旋回スクロール２０Ｂは、図２に示す如く、低圧段の旋回スクロール２０Ａとほぼ同様に、鏡板２１Ｂ、ラップ部２２Ｂ、ボス部２３Ｂ、冷却フィン２５Ｂ等により構成され、高圧段のラップ部７Ｂ，２２Ｂ間には、複数の圧縮室２６Ｂが画成されている。また、ボス部２３Ｂは、連結軸１８の他端側にピン等を用いて回転を規制した状態で固定されている。

そして、旋回スクロール２０Ａ，２０Ｂは、モータ１４により回転軸１５、連結軸１８等を介して駆動され、偏心量δに応じた一定の旋回半径をもって旋回運動を行うことにより、各圧縮室２６Ａ，２６Ｂで空気の圧縮動作を行う。

２８は例えば３個の自転防止機構としての補助クランクで、該各補助クランク２８は、図３、図５に示す如く、固定スクロール５Ａの各フランジ部９Ａと旋回スクロール２０Ａの各突出部２４Ａ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。

ここで、補助クランク２８は、例えばクランク状に屈曲したクランクピン２９と、該クランクピン２９の軸方向一側を固定スクロール５Ａの取付孔１３内に回転可能に支持する例えば２個の軸受３０と、クランクピン２９の軸方向他側を旋回スクロール２０Ａの取付孔２７内に回転可能に支持する他の軸受３０等とによって構成されている。

そして、補助クランク２８は、固定スクロール５Ａと旋回スクロール２０Ａとを各鏡板６Ａ，２１Ａの径方向外側で連結し、これによって旋回スクロール２０Ａの自転を防止すると共に、連結軸１８を介して旋回スクロール２０Ｂの自転も防止している。

３１は例えば固定スクロール５Ａの筒部８Ａの３箇所に設けられた第１の貫通孔としての固定側貫通孔を示し、該各固定側貫通孔３１は、固定スクロール５Ａのラップ部７Ａ側（特に、各圧縮室２６Ａのうち中央側の圧縮室）で発生する熱が固定スクロール５Ａを通じて径方向外側の各補助クランク２８に伝わるのを抑制し、補助クランク２８の各軸受３０等を高温による劣化等から保護するものである。

ここで、固定側貫通孔３１は、図４ないし図６に示す如く、例えば細長いスリット、長孔等として形成され、各フランジ部９Ａに対応する位置で固定スクロール５Ａの筒部８Ａを軸方向（軸線Ｏ1−Ｏ1方向）に貫通すると共に、この筒部８Ａと旋回スクロール２０Ａの鏡板２１Ａとの摺動面に開口している。

また、固定側貫通孔３１は、鏡板６Ａの径方向において、ラップ部７Ａと各補助クランク２８との間にそれぞれ配置され、これらの間に介在する熱伝導経路を遮るように、例えば鏡板６Ａの周方向に円弧状をなして延びている。これにより、固定側貫通孔３１は、鏡板６Ａの中央側で発生する熱が径方向の短い経路に沿って補助クランク２８側に伝導するのを確実に遮断することができる。

特に、本実施の形態では、図５に示す如く、鏡板６Ａの中心Ｏ1（軸線Ｏ1−Ｏ1）と補助クランク２８とを結ぶ径方向の直線を仮想線Ｌとしたときに、例えば固定側貫通孔３１が仮想線Ｌを跨いで周方向の両側に延びているので、鏡板６Ａ側と補助クランク２８との間の熱伝導経路を確実に遮ることができる。

また、固定側貫通孔３１は、補助クランク２８よりも径方向内側となる位置で筒部８Ａを貫通しているため、この部位では、筒部８Ａの径方向の断面積が固定側貫通孔３１の分だけ小さくなっている。これにより、固定側貫通孔３１は、鏡板６Ａ側から筒部８Ａを経由して補助クランク２８に至る熱伝導経路の断面積を減少させることができる。

このため、固定側貫通孔３１は、必ずしも仮想線Ｌを跨いで形成する必要はなく、仮想線Ｌ上から離れた位置であっても、筒部８Ａの径方向の断面積を減少させる形状であれば、補助クランク２８への熱伝導を抑えることができる。

３２は例えば旋回スクロール２０Ａの鏡板２１Ａの３箇所に設けられた第２の貫通孔としての旋回側貫通孔を示し、該各旋回側貫通孔３２は、図４、図７に示す如く、固定側貫通孔３１とほぼ同様に、例えば円弧状の細長いスリット、長孔等として形成され、各圧縮室２６Ａのうち中央側の圧縮室で発生する熱が旋回スクロール２０Ａを通じて各補助クランク２８に伝わるのを抑制するものである。

そして、旋回側貫通孔３２は、補助クランク２８よりも径方向内側となる位置で鏡板２１Ａを軸方向に貫通し、ラップ部２２Ａと各補助クランク２８との間に介在する熱伝導経路を遮るように、例えば鏡板２１Ａの周方向に延びると共に、図７に示す如く、鏡板２１Ａの中心Ｏ2（軸線Ｏ2−Ｏ2）と補助クランク２８とを結ぶ径方向の仮想線Ｌ′を跨いで周方向の両側に配置されている。

これにより、旋回側貫通孔３２は、例えば鏡板２１Ａの中央側で発生する熱が径方向の短い経路に沿って補助クランク２８側に伝導するのを遮断している。また、旋回側貫通孔３２は、各突出部２４Ａが接合された位置で鏡板２１Ａを貫通しているので、鏡板２１Ａ側から突出部２４Ａを経由して補助クランク２８に至る熱伝導経路の断面積を減少させる構成となっている。

さらに、３箇所の旋回側貫通孔３２は、旋回スクロール２０Ａの鏡板２１Ａと固定スクロール５Ａの筒部８Ａ（フランジ部９Ａ）との摺動面に開口し、旋回スクロール２０Ａが旋回軌道上で何れの位置にある場合でも、図３に示す如く、少なくとも１箇所の旋回側貫通孔３２が固定側貫通孔３１と連通した状態に保持される。

これにより、固定側貫通孔３１と旋回側貫通孔３２とは、固定スクロール５Ａの裏面側と旋回スクロール２０Ａの裏面側とを常に連通し、後述の冷却ファン３３Ａにより発生した冷却風を各スクロール５Ａ，２０Ａの間に流通させる冷却風通路を構成している。

この場合、貫通孔３１，３２が常時連通するためには、旋回スクロール２０Ａの旋回半径をΔとしたときに、貫通孔３１，３２のうち何れか一方の貫通孔の径方向寸法Ｌｒを他方の貫通孔の径方向寸法Ｌｒ′に対して旋回半径Δの２倍よりも大きく形成し（Ｌｒ＞Ｌｒ′＋２Δ）、かつ前記一方の貫通孔の周方向寸法Ｌｃを他方の貫通孔の周方向寸法Ｌｃ′に対して旋回半径Δの２倍よりも大きく形成すればよい（Ｌｃ＞Ｌｃ′＋２Δ）。

そして、圧縮機の運転時には、矢示Ａ1に示す如く、これらの貫通孔３１，３２を経由して固定スクロール５Ａの裏面側から旋回スクロール２０Ａの裏面側（外側ケース３Ａ内）に冷却風が吸込まれる。このため、貫通孔３１，３２内を冷却風が流通することによって各スクロール５，２０を効率よく冷却でき、スクロール５，２０と補助クランク２８の温度上昇を抑えることができる。

次に、空気圧縮機の冷却構造について説明すると、まず３３Ａは回転軸１５の軸方向一側に設けられた低圧段の冷却ファンで、該冷却ファン３３Ａは、図３に示す如く、例えば遠心ファン等によって構成されている。

そして、冷却ファン３３Ａは、モータ１４と低圧段の旋回スクロール２０Ａとの間に位置して偏心ブッシュ１７Ａの外周側に廻止め状態で嵌合され、外側ケース３Ａ内に収容されている。この場合、外側ケース３Ａ内には、旋回スクロール２０Ａと冷却ファン３３Ａとの間を仕切る位置に環状の仕切板３４Ａが設けられている。

一方、３３Ｂは回転軸１５の軸方向他側に設けられた高圧段の冷却ファンで、該冷却ファン３３Ｂは、図２に示す如く、冷却ファン３３Ａとほぼ同様に、偏心ブッシュ１７Ｂの外周側に廻止め状態で嵌合され、この冷却ファン３３Ｂと高圧段の旋回スクロール２０Ｂとの間には、環状の仕切板３４Ｂが配設されている。

そして、冷却ファン３３Ａ，３３Ｂは、モータ１４により回転軸１５と一緒に回転駆動される。これにより、低圧段の冷却ファン３３Ａは、固定スクロール５Ａの裏面側から貫通孔３１，３２を経由して冷却風を吸込むと共に、後述の流入口３５Ａから各補助クランク２８の位置に冷却風を吸込み、これらの冷却風を旋回スクロール２０Ａの裏面側、固定スクロール５Ａの裏面側及び後述の冷却器３９にそれぞれ供給する。また、高圧段の冷却ファン３３Ｂも、流入口３５Ｂから外側ケース３Ｂ内に冷却風を吸込み、この冷却風を各スクロール５Ｂ，２０Ｂの裏面側及び冷却器３９にそれぞれ供給する。

３５Ａは外側ケース３Ａに設けられた例えば３箇所の流通口としての流入口（２箇所のみ図示）で、該各流入口３５Ａは、図１、図３に示す如く、３個の補助クランク２８に対応する位置にそれぞれ開口し、各補助クランク２８の位置に冷却風を流通させるものである。

これにより、冷却ファン３３Ａの作動時には、３箇所の流入口３５Ａから各補助クランク２８の位置に冷却風が流入するので、これらの補助クランク２８を冷却風の流れに晒して効率よく冷却することができる。一方、高圧段の外側ケース３Ｂにも、冷却風の流入口３５Ｂが設けられている。

３６Ａは例えば外側ケース３Ａの上，下２箇所に設けられた低圧段の流出口で、該各流出口３６Ａのうち下側の流出口は、例えば略箱形状のダクト３７Ａを用いて固定スクロール５Ａの裏面側（冷却フィン１２Ａの位置）に接続されている。また、上側の流出口３６Ａは、他のダクト３８Ａを用いて後述の冷却器３９に接続されている。

一方、高圧段の外側ケース３Ｂにも、図２に示す如く、上，下の流出口３６Ｂと、ダクト３７Ｂ，３８Ｂとが設けられている。また、図１において、３９はケーシング１の上側に設けられた冷却器で、該冷却器３９は、例えば低圧段の圧縮部４Ａから高圧段の圧縮部４Ｂに向けて吐出される中間圧の圧縮空気と、圧縮部４Ｂ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。

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。

まず、モータ１４に給電すると、回転軸１５が軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として回転駆動される。これにより、回転軸１５内に偏心状態で取付けられた連結軸１８が旋回運動を行うと、その両端側に連結された旋回スクロール２０Ａ，２０Ｂは、固定スクロール５Ａ，５Ｂに対して旋回動作を行う。

この結果、低圧段の圧縮部４Ａは、サイレンサ等を介して吸込口１０Ａから外気を吸込みつつ、この空気を各圧縮室２６Ａ内で順次圧縮し、吐出口１１Ａ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、高圧段の圧縮部４Ｂ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１１Ｂから吐出され、空気タンク等に貯留される。

また、圧縮機の運転時には、各圧縮室２６Ａ，２６Ｂのうち中央側の圧縮室等で熱が発生する。この場合、低圧段の圧縮部４Ａでは、中央側の熱が固定スクロール５Ａと旋回スクロール２０Ａとを経由して補助クランク２８に伝わるのを貫通孔３１，３２によって防止でき、軸受３０等の部品を低い温度に保持することができる。

一方、圧縮の運転時には、回転軸１５と一緒に冷却ファン３３Ａ，３３Ｂが回転駆動される。これにより、低圧段の冷却ファン３３Ａは、図３中の矢示Ａ1に示す如く、固定スクロール５Ａの裏面側から貫通孔３１，３２を経由して外側ケース３Ａ内に冷却風を吸込むと共に、矢示Ａ2に示す如く、流入口３５Ａから各補助クランク２８の位置に冷却風を吸込む。

この結果、貫通孔３１，３２内を冷却風が流れることにより、固定スクロール５Ａと旋回スクロール２０Ａとを冷却風に対して広い面積で接触させることができるので、各スクロール５Ａ，２０Ａの放熱性を高めることができる。また、流入口３５Ａから各補助クランク２８の位置に冷却風が流入することにより、この冷却風によって補助クランク２８を直接的に効率よく冷却することができる。

さらに、外側ケース３Ａ内に吸込まれた冷却風は、旋回スクロール２０Ａの裏面側（冷却フィン２５Ａ）に沿って流通し、鏡板２１Ａ等を冷却した後に、仕切板３４Ａの内周側を通って冷却ファン３３Ａの位置に流入し、上，下の流出口３６Ａから矢示Ａ3方向にそれぞれ流出する。

そして、下側の流出口３６Ａから流出した冷却風は、ダクト３７Ａに導かれることにより、矢示Ａ4に示す如く、固定スクロール５Ａの裏面側（冷却フィン１２Ａ）に沿って流通し、固定スクロール５Ａを効率よく冷却することができる。また、上側の流出口３６Ａから流出した冷却風は、ダクト３８Ａに導かれて冷却器３９内に流入し、冷却器３９を冷却することができる。

一方、高圧段の冷却ファン３３Ｂも、図２に示す如く、低圧段の場合とほぼ同様に、外側ケース３Ｂの流入口３５Ｂ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３６Ｂから矢示Ｂ2方向に流出させることにより、固定スクロール５Ｂの裏面側に沿って矢示Ｂ3方向に冷却風を流通させる。これにより、固定スクロール５Ｂ、旋回スクロール２０Ｂ及び冷却器３９を効率よく冷却することができる。

かくして、本実施の形態によれば、固定スクロール５Ａの筒部８Ａには、ラップ部７Ａと各補助クランク２８との間に固定側貫通孔３１をそれぞれ設け、旋回スクロール２０Ａの各突出部２４Ａには、ラップ部２２Ａと補助クランク２８との間に旋回側貫通孔３２をそれぞれ設ける構成としている。

これにより、固定側貫通孔３１は、各スクロール５Ａ，２０Ａのラップ部７Ａ，２２Ａ（圧縮室２６Ａ）側で発生する熱が固定スクロール５Ａを経由して補助クランク２８に伝わるときに、圧縮室２６Ａ側と補助クランク２８との間に介在する熱伝導経路の断面積を減少させることができ、補助クランク２８側への熱伝導を確実に抑えることができる。

また、旋回側貫通孔３２も同様に、旋回スクロール２０Ａを経由して自転防止機構に達する熱伝導経路の断面積を減少させることができ、補助クランク２８側への熱伝導を抑えることができる。

従って、圧縮室２６Ａ側からの熱伝導によって補助クランク２８が高温となるのを防止でき、軸受３０等の部品を熱劣化から保護できると共に、貫通孔３１，３２を用いた簡単な構造で冷却効率を高めることができる。これにより、圧縮機全体をコンパクトに形成しつつ、耐久性や信頼性を向上させることができる。

この場合、貫通孔３１，３２を円弧状の長孔として形成したので、固定側貫通孔３１によってラップ部７Ａと補助クランク２８との間に介在する径方向の熱伝導経路を遮ることができ、これらの間の熱伝導経路を実質的に長くして熱を伝わり難くすることができる。この結果、圧縮室２６Ａ側の熱が径方向の短い熱伝導経路に沿って補助クランク２８側に達するのを遮断することができる。また、旋回側貫通孔３２の場合も同様に、ラップ部２２Ａと補助クランク２８との間の熱伝導経路を実質的に長くできるので、熱を伝わり難くすることができる。

また、固定側貫通孔３１と旋回側貫通孔３２とを各スクロール５Ａ，２０Ａの摺動面に開口する円弧状の長孔として形成したので、旋回スクロール２０Ａが旋回軌道上の何れの位置にある場合でも、これらの貫通孔３１，３２を互いに連通した状態に保持することができる。

そして、各貫通孔３１，３２内には、冷却ファン３３Ａによる冷却風を流通させるようにしたので、固定スクロール５Ａの裏面側から各貫通孔３１，３２を経由して旋回スクロール２０Ａの裏面側に冷却風を吸込むことができる。

従って、断熱用の貫通孔３１，３２を冷却風通路としても利用できるので、各スクロール５Ａ，２０Ａの近傍で冷却風通路をコンパクトに形成でき、圧縮機全体の冷却構造を簡略化することができる。また、冷却風が各貫通孔３１，３２を流通することにより、固定スクロール５Ａと旋回スクロール２０Ａの放熱性を高めることができ、これによって各スクロール５Ａ，２０Ａだけでなく、補助クランク２８の冷却効率を向上させることができる。

また、外側ケース３Ａには、各補助クランク２８に対応する位置に冷却風の流入口３５Ａをそれぞれ設けたので、冷却ファン３３Ａの作動時には、貫通孔３１，３２と流入口３５Ａとによって冷却風をそれぞれ吸込むことができ、ケーシング１内に十分な風量の冷却風を導入することができる。

この場合、３箇所の流入口３５Ａから各補助クランク２８の位置に冷却風を流入させることができるので、この冷却風によって補助クランク２８を直接的に効率よく冷却でき、その耐熱性を高めることができる。

次に、図８及び図９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、複数の貫通孔を並べて配置す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。

４１は第１の貫通孔としての固定側貫通孔を示し、該固定側貫通孔４１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、低圧段の固定スクロール５Ａ′の筒部８Ａ′に設けられている。この場合、固定スクロール５Ａ′は、、鏡板６Ａ′、ラップ部７Ａ′、筒部８Ａ′、フランジ部９Ａ′、吸込口１０Ａ′、吐出口１１Ａ′、取付孔１３′等を備えている。

そして、固定側貫通孔４１は、例えば細長いスリット、長孔等として形成され、各フランジ部９Ａ′に対応する位置で筒部８Ａ′を軸方向に貫通すると共に、ラップ部７Ａ′と各補助クランク２８との間にそれぞれ配置され、例えば鏡板６Ａ′の周方向に円弧状をなして延びている。

しかし、固定側貫通孔４１は、例えば個々のフランジ部９Ａ′に対応する位置にそれぞれ２箇所ずつ配置され、これら２箇所の固定側貫通孔４１は、ラップ部７Ａ′と補助クランク２８との間の熱伝導経路を遮るように、周方向に間隔をもって並んでいる。

４２は第２の貫通孔としての旋回側貫通孔を示し、該旋回側貫通孔４２は、図９に示す如く、低圧段の旋回スクロール２０Ａ′の各突出部２４Ａ′に設けられ、この旋回スクロール２０Ａ′は、第１の実施の形態とほぼ同様に、鏡板２１Ａ′、ラップ部２２Ａ′、突出部２４Ａ′、取付孔２７′等を備えている。

そして、個々の突出部２４Ａ′には、旋回側貫通孔４２が周方向に間隔をもって２箇所ずつ設けられ、これら２箇所の旋回側貫通孔４２は、固定側貫通孔４１の場合とほぼ同様に、ラップ部２２Ａ′と補助クランク２８との間で周方向に間隔をもって並んでいる。

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。即ち、貫通孔４１，４２は、第１の実施の形態とほぼ同様に、各スクロール５Ａ′，２０Ａ′のラップ部７Ａ′，２２Ａ′から補助クランク２８に至る熱伝導経路の断面積を減少させることができ、補助クランク２８側への熱伝導を抑えることができる。

また、特に本実施の形態では、例えば２箇所の固定側貫通孔４１をラップ部７Ａ′と補助クランク２８との間で周方向に並べて配設し、２箇所の旋回側貫通孔４２をラップ部２２Ａ′と補助クランク２８との間で周方向に並べて配設する構成としている。

これにより、例えば固定スクロール５Ａ′において、耐熱性の制約等により比較的大きな貫通孔が必要な場合でも、これを複数個の固定側貫通孔４１に分けて形成でき、固定スクロール５Ａ′のうち各貫通孔４１の間に位置する部位を中実構造として形成できるので、固定スクロール５Ａ′の強度を高めることができる。また、旋回スクロール２０Ａ′の場合も同様に、各貫通孔４２の間に位置する部位を中実構造として形成でき、十分な強度を確保することができる。

次に、図１０ないし図１７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、固定スクロールと旋回スクロールに補強リブ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。

５１Ａはケーシング１の外側ケース３Ａ′に設けられた低圧段の固定スクロールを示し、該固定スクロール５１Ａは、図１０ないし図１４に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、アルミニウム等の金属材料からなり、鋳造等の手段によって一体に形成されている。なお、外側ケース３Ａ′は、第１の実施の形態の流入口３５Ａを省略した構成となっている。

そして、固定スクロール５１Ａは、軸線Ｏ1−Ｏ1を中心として略円板状に形成された鏡板５２Ａと、該鏡板５２Ａの表面中央に立設された渦巻状のラップ部５３Ａと、鏡板５２Ａの外周側から軸方向に突出し、該ラップ部５３Ａを径方向外側から取囲む略三角形状の筒部５４Ａと、該筒部５４Ａの一部を構成して鏡板５２Ａから径方向外向きに突出し、外側ケース３Ａ′に取付けられる例えば３個のフランジ部５５Ａとにより構成されている。

ここで、鏡板５２Ａの裏面には、第１の実施の形態とほぼ同様に、例えば冷却風の流れ方向（図１０中の矢示ａ4方向）に沿って垂直方向に延びる複数の冷却フィン５６Ａが立設されている。また、フランジ部５５Ａは、例えば鏡板５２Ａの周方向に１２０°程度の間隔をもって互いに離間し、鏡板５２Ａの外周側から径方向に突出している。そして、各フランジ部５５Ａには、第１の実施の形態とほぼ同様に、補助クランク２８が取付けられる段付き状の取付孔５７（図１４参照）がそれぞれ設けられている。

一方、各フランジ部５５Ａには、図１１、図１２に示す如く、個々の取付孔５７（補助クランク２８）を取囲む位置で固定スクロール５１Ａを軸方向に貫通する複数の通気孔５８が設けられている。

これらの通気孔５８は、冷却ファン３３Ａの作動時に外部の空気を補助クランク２８の周囲に流通させることができ、これによって補助クランク２８を効率よく冷却することができる。また、通気孔５８は、後述の貫通孔５９〜６１，７６と異なる位置で外部の空気を外側ケース３Ａ′内に流入させることができ、これによって旋回スクロール６７Ａ等の冷却効率を高めることができる。

５９，６０，６１は例えば固定スクロール５１Ａの筒部５４Ａの３箇所に設けられた第１の貫通孔としての固定側貫通孔を示し、これらの固定側貫通孔５９，６０，６１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、鏡板５２Ａ側と補助クランク２８との間の熱伝導経路を遮るか、または熱伝導経路の断面積を減少させることにより、ラップ部５３Ａ側で発生する熱が固定スクロール５１Ａを通じて径方向外側の各補助クランク２８に伝わるのを抑制するものである。

そして、各固定側貫通孔５９〜６１は、図１１に示す如く、鏡板５２Ａの径方向において、ラップ部５３Ａと各補助クランク２８との間にそれぞれ配置され、互いに鏡板５２Ａの周方向に離間している。また、固定側貫通孔５９〜６１は、鏡板５２Ａの中心Ｏ1と個々の補助クランク２８とを結ぶ径方向の直線を仮想線Ｌとしたときに、例えば仮想線Ｌを跨いで周方向の両側に延びる円弧状のスリット、長孔等としてそれぞれ形成されている。

また、固定側貫通孔５９〜６１は、各フランジ部５５Ａに対応する位置で筒部５４Ａを軸方向（軸線Ｏ1−Ｏ1方向）に貫通し、この筒部５４Ａと旋回スクロール６７Ａの鏡板６８Ａとの摺動面に開口している。この場合、旋回スクロール６７Ａが旋回動作を行うときには、第１の実施の形態とほぼ同様に、固定側貫通孔５９〜６１のうち少なくとも１個の貫通孔が後述の旋回側貫通孔７６と常に連通する構成となっている。

このように、本実施の形態では、固定側貫通孔５９〜６１等によって固定スクロール５１Ａの冷却性能を高めつつ、後述のリブ兼用吸込口６２、フィン型補強リブ６５及び延長リブ６６によって固定スクロール５１Ａの剛性を十分に確保する構成としている。

６２は固定スクロール５１Ａの鏡板５２Ａと筒部５４Ａとに一体形成して設けられた例えば２個のリブ兼用吸込口６２を示し、該各リブ兼用吸込口６２は、後述のフィン型補強リブ６５と共に固定スクロール５１Ａの補強リブ（固定側補強リブ）を構成している。即ち、リブ兼用吸込口６２は、固定スクロール５１Ａを補強する補強リブと、後述の圧縮室７３Ａに空気を吸込む吸込口とを兼ねた部位として形成され、この点で第１の実施の形態の吸込口１０Ａと異なっている。

そして、リブ兼用吸込口６２は、図１２に示す如く、例えば３個の固定側貫通孔５９〜６１のうち隣合う２つの固定側貫通孔５９，６０の間、及び隣合う２つの固定側貫通孔５９，６１の間に配置され、これらの位置で筒部５４Ａから鏡板５２Ａの中央に向けて径方向に延びている。

また、リブ兼用吸込口６２は、図１３、図１４に示す如く、高い強度（剛性）をもつ補強リブとして機能するように、例えば角筒状の中空構造体として形成され、鏡板５２Ａ及び筒部５４Ａの裏面側に突出している。

このように、リブ兼用吸込口６２は、固定スクロール５１Ａのうち剛性が比較的低下し易い固定側貫通孔５９，６０の間、及び固定側貫通孔５９，６１の間で鏡板５２Ａと筒部５４Ａとを一体に連結し、これらの部位で固定スクロール５１Ａを補強することにより、その剛性を全体的に高めているものである。

また、各リブ兼用吸込口６２の内周側には、図１１に示す如く、鏡板５２Ａの表面及び裏面に開口する吸込穴６３がそれぞれ設けられている。これらの吸込穴６３のうち一方の吸込穴６３は、固定スクロール５１Ａのラップ部５３Ａの最外周端に近接して配置され、他方の吸込穴６３は、後述する旋回スクロール６７Ａのラップ部６９Ａの最外周端に近接して配置されている。

このため、個々の吸込穴６３は、各圧縮室７３Ａのうち最外周側に位置する２個の圧縮室７３Ａに外部の空気を短い距離で吸込ませることができる、これによって吸込み空気の温度上昇を抑えて圧縮効率を高めることができる。そして、リブ兼用吸込口６２から最外周側の圧縮室７３Ａに吸込まれた空気は、ラップ部５３Ａ，６９Ａの間で圧縮された後に、鏡板５２Ａの中央側に設けられた吐出口６４Ａから圧縮空気として外部に吐出される。

６５はリブ兼用吸込口６２と共に固定側補強リブを構成するフィン型補強リブで、該フィン型補強リブ６５は、鏡板５２Ａ及び筒部５４Ａの裏面側に突出して形成され、各冷却フィン５６Ａのうち一部のフィンに接続されているものの、冷却フィン５６Ａよりも太幅に形成されている。そして、フィン型補強リブ６５は、固定側貫通孔６０，６１の間で固定スクロール５１Ａを補強する補強リブと、冷却フィン５６Ａの一部とを兼ねた部位として形成されている。

また、フィン型補強リブ６５は、固定側貫通孔６０，６１の間で鏡板５２Ａと筒部５４Ａとに一体形成され、これらの鏡板５２Ａと筒部５４Ａとを連結している。この結果、固定側貫通孔５９〜６１の間となる３箇所の位置には、各リブ兼用吸込口６２とフィン型補強リブ６５とからなる３個の補強リブが例えば１２０°の間隔をもって周方向に均等に配置され、これら全ての位置で剛性を十分に確保できる構成となっている。

また、フィン型補強リブ６５は、冷却フィン５６Ａと共に冷却風の流れ方向（図１０中の矢示ａ4方向）に沿って垂直方向に延びている。このため、冷却ファン３３Ａの作動時には、冷却風が冷却フィン５６Ａとフィン型補強リブ６５とにわたって安定的に接触するようになるので、固定スクロール５１Ａを効率よく冷却することができる。

６６は各リブ兼用吸込口６２に接続された例えば２個の延長リブで、該各延長リブ６６は、冷却フィン５６Ａよりも太幅な突条部として形成され、各冷却フィン５６Ａの間で鏡板５２Ａの裏面に立設されると共に、リブ兼用吸込口６２からフィン型補強リブ６５に向けて垂直方向に延びている。

これにより、延長リブ６６は、リブ兼用吸込口６２とフィン型補強リブ６５との間で固定スクロール５１Ａの剛性を高めつつ、冷却風と接触することによって固定スクロール５１Ａの冷却効率を高めるものである。

一方、６７Ａは固定スクロール５１Ａと対面してケーシング１内に旋回可能に設けられた低圧段の旋回スクロールで、該旋回スクロール６７Ａは、図１０、図１５に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、軸線Ｏ2−Ｏ2を中心として略円板状に形成された鏡板６８Ａと、該鏡板６８Ａの表面中央に立設された渦巻状のラップ部６９Ａと、鏡板６８Ａの裏面中央に立設され連結軸１８の一端側に廻止め状態で固定された筒状のボス部７０Ａと、鏡板６８Ａの外周側に突設され、例えば１２０°程度の間隔をもって互いに周方向に離間した例えば３個の突出部７１Ａとによって大略構成されている。

ここで、鏡板６８Ａの裏面には、図１６に示す如く、ボス部７０Ａを中心として放射状に延びる複数の冷却フィン７２Ａが立設されている。この場合、冷却ファン３３Ａの作動時には、図１０中の矢示ａ2に示す如く、冷却風が鏡板６８Ａの裏面外周側から中央に向けて径方向内向きに流れるので、冷却フィン７２Ａを放射状に並べることにより、冷却風を各冷却フィン７２Ａに安定的に接触させることができ、これによって鏡板６８Ａ等を効率よく冷却することができる。

また、ラップ部６９Ａは、固定スクロール５１Ａのラップ部５３Ａとの間に複数の圧縮室７３Ａを画成している。また、各突出部７１Ａには、図１５、図１６に示す如く、補助クランク２８が取付けられる取付孔７４がそれぞれ設けられている。さらに、突出部７１Ａの裏面及び端面には、冷却効率を可能な限り高めるために多数の補助冷却フィン７５が立設されている。

７６は例えば旋回スクロール６７Ａの鏡板６８Ａの３箇所に設けられた第２の貫通孔としての旋回側貫通孔を示し、該各旋回側貫通孔７６は、固定側貫通孔５９〜６１とほぼ同様に、例えば円弧状の細長いスリット、長孔等として形成され、旋回スクロール６７Ａのラップ部６９Ａ側（各圧縮室７３Ａのうち中央側の圧縮室）で発生する熱が旋回スクロール６７Ａを通じて各補助クランク２８に伝わるのを抑制するものである。

そして、旋回側貫通孔７６は、ラップ部６９Ａと各補助クランク２８との間に位置して鏡板６８Ａを軸方向に貫通し、これらの間に介在する熱伝導経路を遮るように、例えば鏡板２１Ａの中心Ｏ2（軸線Ｏ2−Ｏ2）と補助クランク２８とを結ぶ径方向の仮想線Ｌ′（図１５参照）を跨いで周方向の両側に延びている。

７７は旋回スクロール６７Ａの鏡板６８Ａの裏面側に複数個設けられた補強リブとしての旋回側補強リブを示し、該各旋回側補強リブ７７は、図１６、図１７に示す如く、冷却フィン７２Ａよりも太幅な突条部として形成され、鏡板６８Ａの裏面側に突出している。

また、旋回側補強リブ７７は、例えば隣合う２つの旋回側貫通孔７６の間に２個ずつ１組となって配置されている。そして、補強リブ７７の各組は、例えば１２０°の間隔をもって周方向に均等に離間し、これらの位置で旋回スクロール６７Ａに高い剛性を与えている。

さらに、旋回側補強リブ７７は、冷却フィン７２Ａの場合とほぼ同様に、冷却風の流れに沿って放射状に配置されている。これにより、旋回側補強リブ７７と冷却フィン７２Ａとを冷却風に安定的に接触させることができ、冷却効率をより高めることができる。このように、旋回側補強リブ７７は、旋回スクロール６７Ａを補強する補強リブと、冷却フィン７２Ａの一部とを兼ねた部位として形成されている。

本実施の形態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、次にその作動について説明する。

まず、圧縮機の運転時には、第１の実施の形態とほぼ同様に、旋回スクロール６７Ａが固定スクロール５１Ａに対して旋回運動を行うと、低圧段の圧縮部４Ａでは、リブ兼用吸込口６２から圧縮室７３Ａに空気が吸込まれる。そして、この空気は、各スクロール５１Ａ，６７Ａのラップ部５３Ａ，６９Ａ間で圧縮されることによって圧縮空気となり、吐出口６４Ａから高圧段の圧縮部（図示せず）に向けて吐出される。

このとき、中央側の圧縮室７３Ａ等では熱が発生し易いが、この熱がスクロール５１Ａ，６７Ａを経由して補助クランク２８に伝わるのを貫通孔５９〜６１，７６によって防止でき、軸受３０等の部品を保護することができる。

また、圧縮室７３Ａ内で空気を圧縮するときには、鏡板５２Ａ，６８Ａ等にスラスト方向の荷重が加わり易い。しかし、固定スクロール５１Ａには、その剛性を高めるリブ兼用吸込口６２、フィン型補強リブ６５及び延長リブ６６が設けられ、旋回スクロール６７Ａにも旋回側補強リブ７７が設けられているので、鏡板５２Ａ，６８Ａやラップ部５３Ａ，６９Ａがスラスト方向の荷重によって変形するのを防止することができる。

一方、圧縮の運転時には、第１の実施の形態とほぼ同様に、冷却ファン３３Ａが回転駆動される。この結果、外側ケース３Ａ′内には、図１０中の矢示ａ1に示す如く、固定スクロール５１Ａの裏面側から貫通孔５９〜６１，７６を経由して冷却風が吸込まれると共に、補助クランク２８の周囲の各通気孔５８からも冷却風が吸込まれる。このため、貫通孔５９〜６１，７６によって第１の実施の形態とほぼ同様の冷却効果を得られるだけでなく、各通気孔５８によって補助クランク２８や外側ケース３Ａ′内の各部品を効率よく冷却することができる。

また、外側ケース３Ａ′内に吸込まれた冷却風は、図１０中の矢示ａ2に示す如く、旋回スクロール６７Ａの各冷却フィン７２Ａと旋回側補強リブ７７とに沿って径方向内向きに流れ、鏡板６８Ａ等を冷却した後に、仕切板３４Ａの内周側を通って冷却ファン３３Ａの位置に流入し、上，下の流出口３６Ａから矢示ａ3方向にそれぞれ流出する。そして、下側の流出口３６Ａから流出した冷却風は、矢示ａ4に示す如く、冷却フィン５６Ａとフィン型補強リブ６５とに沿って垂直方向に流れるので、固定スクロール５１Ａを効率よく冷却することができる。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第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。そして、特に本実施の形態では、固定スクロール５１Ａにリブ兼用吸込口６２とフィン型補強リブ６５とを設け、旋回スクロール６７Ａに旋回側補強リブ７７を設ける構成としている。

これにより、固定スクロール５１Ａの複数箇所に固定側貫通孔５９，６０，６１を設けた状態でも、これらの貫通孔５９〜６１の間には、リブ兼用吸込口６２とフィン型補強リブ６５のうち何れか一方の部材からなる補強リブを配設でき、剛性が比較的低下し易い各貫通孔５９〜６１の間の位置で固定スクロール５１Ａを確実に補強することができる。

この結果、固定側貫通孔５９〜６１を設けたことによるスクロールの剛性低下をリブ兼用吸込口６２とフィン型補強リブ６５によって容易に補償でき、固定側貫通孔５９〜６１を大きく形成した場合でも、固定スクロール５１Ａの剛性を全体的に高めることができる。

従って、圧縮機の運転時には、例えば固定スクロール５１Ａにスラスト方向の荷重等が加わったとしても、この荷重によって鏡板５２Ａやラップ部５３Ａが変形するのを確実に防止することができる。そして、固定側貫通孔５９〜６１による冷却性能を十分に発揮しつつ、圧縮機を安定的に作動させることができる。

この場合、補強リブの一部は、圧縮機の吸込口を兼ねたリブ兼用吸込口６２として形成したので、例えば既存の吸込口の形状を変更してこれを固定側貫通孔５９〜６１の間に配置することにより、吸込口を補強リブとして利用でき、その分だけ専用の補強リブの個数、寸法等を小さく抑えることができる。これにより、固定スクロール５１Ａの形状を簡略化でき、これを軽量化することができる。

また、補強リブの他の部位は、冷却フィンを兼ねたフィン型補強リブ６５として形成したので、補強リブを冷却フィン５６Ａの一部として利用でき、フィン型補強リブ６５と冷却フィン５６Ａとによって固定スクロール５１Ａの冷却効率を高めることができる。

しかも、２個のリブ兼用吸込口６２とフィン型補強リブ６５とを、例えば１２０°の間隔をもって周方向に均等に配置しているので、固定スクロール５１Ａの剛性を全体的にバランスよく高めることができる。これにより、固定スクロール５１Ａの全体によってスラスト方向の荷重を安定的に受承でき、例えば鏡板５２Ａやラップ部５３Ａが特定の方向に変形し易くなるのを防止することができる。

一方、旋回スクロール６７Ａの場合も同様に、複数箇所に旋回側貫通孔７６を設けた状態でも、各貫通孔７６の間に旋回側補強リブ７７を配設できるので、剛性が比較的低下し易い各貫通孔７６の間の位置で旋回スクロール６７Ａを補強でき、その剛性を全体的に高めることができる。

従って、例えばスラスト方向の荷重等によって鏡板６８Ａ、ラップ部６９Ａ等が変形するのを確実に防止でき、貫通孔７６による冷却性能を十分に発揮しつつ、圧縮機を安定的に作動させることができる。

なお、前記第２の実施の形態では、固定スクロール５Ａ′の各フランジ部９Ａ′毎に固定側貫通孔４１を２箇所ずつ設け、旋回スクロール２０Ａ′の各突出部２４Ａ′に旋回側貫通孔４２を２箇所ずつ設ける構成とした。しかし、本発明における貫通孔の個数は実施の形態に限定されるものではなく、例えば図１８に示す変形例のように構成してもよい。この場合、固定スクロール５Ａ′の筒部８Ａ′には、個々のフランジ部９Ａ′毎に固定側貫通孔４１′がそれぞれ４箇所ずつ設けられている。また、旋回側貫通孔についても、これと同様に構成すればよい。

また、各フランジ部９Ａ′（各突出部２４Ａ′）には、例えば３箇所の貫通孔、５箇所以上の貫通孔を配設してよいのは勿論である。さらに、貫通孔の孔形状についても、実施の形態に例示したような円弧状の長孔に限らず、例えば円形、角形等を含めて任意の孔形状としてよい。

また、第１の実施の形態では、固定側と旋回側の貫通孔３１，３２が常に連通する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば貫通孔を形成可能なスペースが狭かったり、強度上の制約により大きな貫通孔を形成し難い場合等には、これらの貫通孔を必要最小限の大きさに形成し、例えば回転軸１５が１回転するときに各貫通孔が互いに連通した状態と遮断された状態とを間欠的に繰返す構成としてもよい。さらに、本発明では、固定スクロールの貫通孔と旋回スクロールの貫通孔とが互いに全く連通しない構成としてもよい。

また、実施の形態では、スクロール式流体機械として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、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。

本発明の第１の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す外観斜視図である。 空気圧縮機を図１中の矢示II−II方向からみた縦断面図である。 低圧段の圧縮部を拡大して示す図２中の要部拡大断面図である。 低圧段の固定スクロール、旋回スクロール、補助クランク等を組立てる前の状態で示す要部拡大断面図である。 固定スクロールを表面側からみた正面図である。 固定スクロールを裏面側からみた背面図である。 旋回スクロールを表面側からみた正面図である。 本発明の第２の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機の固定スクロールを示す正面図である。 旋回スクロールを示す正面図である。 本発明の第３の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を図３と同様位置からみた要部拡大断面図である。 固定スクロールを表面側からみた正面図である。 固定スクロールを裏面側からみた背面図である。 固定スクロールを図１２中の矢示XIII−XIII方向からみた平面図である。 固定スクロールを図１２中の矢示XIV−XIV方向からみた断面図である。 旋回スクロールを表面側からみた正面図である。 旋回スクロールを裏面側からみた背面図である。 旋回スクロールを図１６中の矢示XVII−XVII方向からみた断面図である。 本発明の変形例によるスクロール式空気圧縮機の固定スクロールを示す正面図である。

符号の説明

１ ケーシング
４Ａ，４Ｂ 圧縮部
５Ａ，５Ａ′，５Ｂ，５１Ａ 固定スクロール
６Ａ，６Ａ′，６Ｂ，２１Ａ，２１Ａ′，２１Ｂ，５２Ａ，６８Ａ 鏡板
７Ａ，７Ａ′，７Ｂ，２２Ａ，２２Ａ′，２２Ｂ，５３Ａ，６９Ａ ラップ部
１４ モータ（駆動源）
１５ 回転軸
２０Ａ，２０Ａ′，２０Ｂ，６７Ａ 旋回スクロール
２６Ａ，２６Ｂ，７３Ａ 圧縮室
２８ 補助クランク（自転防止機構）
３１，４１，４１′，５９，６０，６１ 固定側貫通孔（第１の貫通孔）
３２，４２，７６ 旋回側貫通孔（第２の貫通孔）
３５Ａ，３５Ｂ 流入口（流通口）
６２ リブ兼用吸込口（補強リブ）
６５ フィン型補強リブ（補強リブ）
７７ 旋回側補強リブ（補強リブ）

Claims (7)

1. 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、前記ケーシングに支持され駆動源により回転駆動される回転軸と、前記固定スクロールと対面する位置で該回転軸に連結され鏡板の表面に前記ラップ部と重なり合って複数の圧縮室を画成する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径方向外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を備えてなるスクロール式流体機械において、
   前記固定スクロールには、前記ラップ部と自転防止機構との間に位置して当該固定スクロールを貫通する第１の貫通孔を設け、
   前記旋回スクロールには、前記ラップ部と自転防止機構との間に位置して当該旋回スクロールを貫通する第２の貫通孔を設け、
   前記第１，第２の貫通孔は、互いに重なり合って前記固定スクロールの裏面側と前記旋回スクロールの裏面側との間を連通しうる構成としたことを特徴とするスクロール式流体機械。
2. 前記第１または第２の貫通孔は、前記鏡板の周方向に延びる長孔として形成してなる請求項１に記載のスクロール式流体機械。
3. 前記第１または第２の貫通孔は、前記鏡板の周方向に複数個並べて配設してなる請求項１または２に記載のスクロール式流体機械。
4. 前記ケーシングには、前記自転防止機構の位置に冷却風を流通させる流通口を設けてなる請求項１，２または３に記載のスクロール式流体機械。
5. 前記第１の貫通孔は前記鏡板の周方向に間隔をもって複数個配設し、前記固定スクロールには、隣合う２つの貫通孔の間に位置して前記鏡板の裏面側に突出した補強リブを設けてなる請求項１，２，３または４に記載のスクロール式流体機械。
6. 前記補強リブのうち少なくとも一部の補強リブは、前記圧縮室に空気を吸込む吸込口として構成してなる請求項５に記載のスクロール式流体機械。
7. 前記第２の貫通孔は前記鏡板の周方向に間隔をもって複数個配設し、前記旋回スクロールには、隣合う２つの貫通孔の間に位置して前記鏡板の裏面側に突出した補強リブを設けてなる請求項１，２，３，４，５または６に記載のスクロール式流体機械。

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