WO2015125261A1 - スクロール式流体機械 - Google Patents

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scroll
back plate
orbiting scroll
drive shaft
prevention mechanism
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小林　義雄
原島　寿和
公宣 岩野
末藤　和孝
翔 渡邉
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株式会社日立産機システム
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
    • F01C17/06—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
    • F01C17/063—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements with only rolling movement
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
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    • 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
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    • F04C2240/30—Casings or housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C2240/00—Components
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C2240/80—Other components
    • F04C2240/805—Fastening means, e.g. bolts

Definitions

  • the present invention relates to a scroll type fluid machine.
  • Patent Document 1 “at least the back surface of the auxiliary crank boss part and the central part of the rotating shaft boss part corresponding part are in contact with the cooling fin top part on the orbiting scroll side and integrated with the orbiting scroll.
  • a cooling structure in a scroll fluid machine is disclosed.
  • an object of the present invention is to provide a scroll fluid machine that realizes improved reliability and longer life of an anti-rotation mechanism by preventing direct heat transfer from the orbiting scroll to the anti-rotation mechanism.
  • the present invention drives a fixed scroll, a orbiting scroll provided to face the fixed scroll and orbiting, a casing provided outside the orbiting scroll, and the orbiting scroll.
  • a rotation shaft that is provided between the casing and the back plate, and that prevents rotation of the orbiting scroll.
  • the back plate includes a rotation prevention mechanism side back plate provided integrally with the rotation prevention mechanism, and a drive shaft side back plate provided integrally with the boss portion, and the rotation prevention mechanism side
  • a scroll fluid machine is provided in which a back plate is not in contact with the orbiting scroll.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of a scroll compressor in the present embodiment.
  • the casing 1 of the scroll type air compressor is formed in a cylindrical shape, is provided outside the orbiting scroll 8, and supports the drive shaft 15 in a rotatable manner.
  • the fixed scroll 2 provided on the opening side of the casing 1 has an end plate 3 formed in a substantially disc shape with an axis OO as a center, and a shaft on a tooth bottom surface serving as a surface of the end plate 3.
  • the cooling fins 6 are generally configured.
  • the wrap portion 4 has a spiral shape, for example, three turns before and after three turns from the inner diameter side to the outer diameter side when the outermost diameter end is the winding start end and the outermost diameter end is the winding end end, for example. It is wound.
  • the tooth tip surface of the wrap portion 4 is separated from the tooth bottom surface of the end plate 9 of the orbiting scroll 8 as a counterpart by a certain axial dimension.
  • a seal groove 4A is provided on the tooth tip surface of the wrap portion 4 along the winding direction of the wrap portion 4, and the seal groove 4A serves as a seal member that is in sliding contact with the end plate 9 of the orbiting scroll 8.
  • a tip seal 7 is provided.
  • the outer peripheral wall portion 5 is formed in a substantially circular shape and opens at the end face of the fixed scroll 2. And the outer peripheral wall part 5 is arrange
  • the orbiting scroll 8 provided in the casing 1 so as to be orbitable is erected on a substantially disc-shaped end plate 9 disposed to face the end plate 3 of the fixed scroll 2 and a tooth bottom surface that becomes the surface of the end plate 9.
  • the spiral wrap portion 10 and a plurality of cooling fins 11 projecting from the back surface of the end plate 9 are generally configured.
  • a rear plate 12 connected to the drive shaft 15 is provided on the front end side of the cooling fin 11.
  • the wrap portion 10 has, for example, a spiral shape of about 3 turns, similar to the wrap portion 4 of the fixed scroll 2.
  • the tooth tip surface of the wrap portion 10 is separated from the tooth bottom surface of the end plate 3 of the fixed scroll 2 which is the counterpart by a certain axial dimension.
  • a seal groove 10A is provided on the tooth tip surface of the wrap part 10 along the winding direction of the wrap part 10, and the seal groove 10A serves as a seal member that is in sliding contact with the end plate 3 of the fixed scroll 2.
  • a tip seal 13 is provided.
  • a cylindrical boss portion 14 connected to the crank portion 15A of the drive shaft 15 via the swivel bearing 14a and the bearing housing 14b is integrally formed on the center side of the back plate 12.
  • a pulley 15B is provided on one end side of the drive shaft 15 outside the casing 1, and this pulley 15B is, for example, a belt (not shown) on the output side of an electric motor as a drive source. And so on.
  • the drive shaft 15 is rotationally driven by an electric motor or the like to cause the orbiting scroll 8 to orbit with respect to the fixed scroll 2.
  • a cooling fan 16 is attached to the pulley 15B using bolts or the like, and the cooling fan 16 generates cooling air in the fan casing 17.
  • the cooling fan 16 blows cooling air along the ducts in the fan casing 17 to the inside of the casing 1 and the back side of the scrolls 2, 8 to cool the casing 1, the fixed scroll 2, the orbiting scroll 8, etc. To do.
  • auxiliary cranks 18 (only one is shown) as an anti-rotation mechanism for preventing the orbiting scroll 8 from rotating.
  • the auxiliary crank 18 is disposed via auxiliary crank bearings in auxiliary crank boss portions 18b formed on the casing 1 and the back plate 12, respectively.
  • a plurality of compression chambers 19 provided between the fixed scroll 2 and the orbiting scroll 8 are located between the wrap portions 4 and 10 and are sequentially formed from the radially outer side to the radially inner side. It is kept airtight.
  • the compression chambers 19 are continuously reduced between the wrap portions 4 and 10 while moving from the radially outer side toward the radially inner side when the orbiting scroll 8 orbits in the forward direction.
  • the suction port 20 provided on the outer diameter side of the fixed scroll 2 opens from the outer diameter side of the end plate 3 to the outer peripheral wall portion 5 and communicates with a compression chamber 19A located on the radially outer side. Further, the suction port 20 is located outside the end plate 3 of the fixed scroll 2 in the radial direction of the wrap portion 10 of the orbiting scroll 8 and opens in a range (non-sliding region) where the tip seal 13 does not slide. . And the suction inlet 20 sucks air in the compression chamber 19A located in the radial direction outer side through the suction filter 21, for example.
  • the suction port 20 may be configured to suck in pressurized air. In this case, it is good also as a structure which removes the suction filter 21 and connects the suction inlet 20 to piping to which pressurized air is supplied.
  • the flange 24 located radially outside the lap portion 4 of the fixed scroll 2 fixes the fixed scroll 2 to the casing 1 with the flange 1a of the casing 1.
  • the alignment between the fixed scroll 2 and the casing 1 is performed by inserting a positioning member through the alignment hole 37.
  • the face seal groove 25 provided on the end face of the fixed scroll 2 facing the end plate 9 of the orbiting scroll 8 is located on the outer side in the radial direction of the outer peripheral wall 5 and is formed in an annular shape surrounding the outer peripheral wall 5. .
  • An annular face seal 26 is attached in the face seal groove 25. The face seal 26 hermetically seals between the end face of the fixed scroll 2 and the end plate 9 of the orbiting scroll 8, and prevents air sucked into the outer peripheral wall portion 5 from leaking therebetween.
  • the scroll type air compressor according to this embodiment has the above-described configuration. Next, the operation of the scroll type air compressor will be described.
  • the orbiting scroll 8 is centered on the axis OO of the drive shaft 15 while being prevented from rotating by the rotation prevention mechanism.
  • a drive source such as an electric motor
  • the orbiting scroll 8 is centered on the axis OO of the drive shaft 15 while being prevented from rotating by the rotation prevention mechanism.
  • the compression chamber 19 defined between the lap portion 4 of the fixed scroll 2 and the lap portion 10 of the orbiting scroll 8 is continuously reduced.
  • the air sucked from the suction port 20 of the fixed scroll 2 can be discharged toward the external tank (not shown) as compressed air from the discharge port 22 of the fixed scroll 2 while being sequentially compressed in each compression chamber 19. it can.
  • Cooling air generated by the cooling fan 16 circulates inside the casing 1 and the back side of the scrolls 2 and 8 along a duct and the like in the fan casing 17 to cool the casing 1, the fixed scroll 2, the orbiting scroll 8, and the like. To do.
  • FIG. 2 shows the back of the orbiting scroll 8 in this embodiment.
  • the orbiting scroll 8 has cooling fins 11 formed on the back side of the end plate 9.
  • a plurality of fastening portions 38 that are fastened to the back plate 12 are provided on the back of the orbiting scroll 8.
  • the cooling fin 11 and the fastening portion 38 may be integrally formed.
  • the orbiting scroll 8 may be provided with cooling fins. Thereby, the temperature rise of the back plate can be further suppressed.
  • FIG. 3 shows the back plate 12 that is fastened to the orbiting scroll 8.
  • the back plate 12 is provided with a drive shaft side back plate 12 a formed integrally with the boss portion 14 connected to the drive shaft 15 and an auxiliary crank bearing housing 18 b that houses a plurality of auxiliary cranks 18. It is comprised by the mechanism side back surface plate 12b.
  • a hollow portion 39 is provided between the drive shaft side back plate 12a and the rotation prevention mechanism side back plate 12b, and the drive shaft side back plate 12a and the rotation prevention mechanism side back plate 12b are not connected in the radial direction.
  • the rotation prevention mechanism side back plate 12b is connected to the drive shaft side back plate 12a in the circumferential direction via a connecting portion 13.
  • the hollow portion 39 can absorb the thermal deformation. Therefore, the thermal expansion of the drive shaft side back plate 12a is not transmitted to the rotation prevention mechanism side back plate 12b, and distortion of the auxiliary crank bearing housing 18b can be suppressed.
  • the drive shaft side back plate 12a may be formed of a material having lower rigidity than the rotation prevention mechanism side back plate 12b.
  • the back plate 12 can absorb more deformation due to thermal expansion by the drive shaft side back plate 12a, and the distortion of the auxiliary crank bearing housing 18b is further effectively suppressed, and the reliability and life of the auxiliary crank 18 are further improved. Can be made.
  • FIG. 4 shows the orbiting scroll 8 with the back plate 12 fastened.
  • the cooling fin 11 formed on the back side of the orbiting scroll 8 is not in contact with the rotation prevention mechanism side back plate 12b in a state where the orbiting scroll 8 and the back plate 12 are fastened by the fastening portion 38. It is configured.
  • the dimension of the cooling fin 11 in the axial direction (longitudinal direction of the drive shaft 15) is formed larger than the position facing the rotation prevention mechanism side back plate 12b, and cooling is performed.
  • the fin 11 is configured to contact the drive shaft side rear plate 12a.
  • the cooling fin 11 is configured to come into contact with the drive shaft side rear plate 12a, the heat of the orbiting scroll 8 can be effectively released. Even if comprised in this way, since the drive shaft side back plate 12a and the rotation prevention mechanism side back plate 12b are not connected in the radial direction, heat transfer to the rotation prevention mechanism side back plate 12b does not increase. In addition, in the connection part 13, the heat transfer to the autorotation prevention mechanism side back plate 12b can further be suppressed by making it non-contact with the cooling fin 11. FIG.
  • the present embodiment it is possible to prevent the rotation of the orbiting scroll 8 while effectively releasing the heat of the rotation preventing mechanism side rear plate 12b and the auxiliary crank 18. Further, the temperature of the auxiliary crank 18 can be reduced without adding parts, the cost can be reduced, and the number of machining parts can be reduced, so that the number of machining steps (machining time) can be reduced.
  • the present invention is applied to a scroll type air compressor as a scroll type fluid machine as a scroll type fluid machine has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this.

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Abstract

　本発明は、旋回スクロールから自転防止機構に直接伝熱しないようにすることで自転防止機構の信頼性向上および長寿命化を実現することを目的とする。　本発明は、固定スクロールと、前記固定スクロールに対向して設けられ、旋回運動する旋回スクロールと、前記旋回スクロールの外側に設けられたケーシングと、前記旋回スクロールを駆動する駆動軸と、前記旋回スクロールに締結され、前記駆動軸にボス部にて接続される背面プレートと、前記ケーシングと前記ボス板との間に設けられ、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、前記背面プレートは前記自転防止機構と一体に設けられた自転防止機構側背面プレートと前記ボス部と一体に設けられた駆動軸側背面プレートとを有し、前記自転防止機構側背面プレートは前記旋回スクロールと非接触であることを特徴とする。

Description

スクロール式流体機械
　本発明は、スクロール式流体機械に関する。
　特許文献１には『少なくとも補助クランク用ボス部の背面と前記回転軸用ボス部対応部分の中央部が前記旋回スクロール側の冷却フィン頂部と当接して前記旋回スクロールと一体化することを特徴とするスクロール流体機械における冷却構造』が開示されている。
特許第４１３０２８５号
　特許文献１に開示されたスクロール式流体機械は、旋回スクロール背面のフィン先端と補助クランク軸受ハウジング部材のボス背面が当接しており、スクロールラップの温度が当接部から伝熱して補助クランク軸受の温度上昇を引き起こし、軸受やグリースの寿命を低下する問題があった。
　上記問題点に鑑み、本発明は、旋回スクロールから自転防止機構に直接伝熱しないようにすることで自転防止機構の信頼性向上および長寿命化を実現したスクロール式流体機械を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明は、固定スクロールと、前記固定スクロールに対向して設けられ、旋回運動する旋回スクロールと、前記旋回スクロールの外側に設けられたケーシングと、前記旋回スクロールを駆動する駆動軸と、前記旋回スクロールに締結され、前記駆動軸にボス部にて接続される背面プレートと、前記ケーシングと前記背面プレートとの間に設けられ、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、前記背面プレートは前記自転防止機構と一体に設けられた自転防止機構側背面プレートと前記ボス部と一体に設けられた駆動軸側背面プレートとを有し、前記自転防止機構側背面プレートは前記旋回スクロールと非接触であることを特徴とするスクロール式流体機械を提供する。
　本発明によれば、旋自転防止機構の信頼性向上および長寿命化を実現したスクロール式流体機械を提供することができる。
本発明の実施例に係るスクロール式流体機械の断面図である。 本発明の実施例に係る旋回スクロールの斜視図である。 本発明の実施例に係る背面プレートの斜視図である。 本発明の実施例に係る旋回スクロールと背面プレートの斜視図である。
　以下、本発明の実施例による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、添付図面に従って詳細に説明する。
　本発明の実施例を図１、２、３，４を用いて説明する。
　図１に本実施例におけるスクロール式圧縮機の断面図を示す。スクロール式空気圧縮機のケーシング１は、筒状に形成されると共に、旋回スクロール８の外側に設けられ、その内部に駆動軸１５を回転可能に支持している。
　ケーシング１の開口側に設けられた固定スクロール２は、図１に示すように、軸線Ｏ－Ｏを中心として略円板状に形成された鏡板３と、鏡板３の表面となる歯底面に軸方向に立設された渦巻状のラップ部４と、ラップ部４を取囲んで鏡板３の外径側に設けられた筒状の外周壁部５と、鏡板３の背面に突設された複数の冷却フィン６とによって大略構成されている。
　ここで、ラップ部４は、例えば最内径端を巻始め端として、最外径端を巻終り端としたときに、内径側から外径側に向けて例えば３巻前，後の渦巻状に巻回されている。そして、ラップ部４の歯先面は、相手方となる旋回スクロール８の鏡板９の歯底面から一定の軸方向寸法だけ離間している。
　また、ラップ部４の歯先面には、ラップ部４の巻回方向に沿ってシール溝４Ａが設けられ、該シール溝４Ａ内には、旋回スクロール８の鏡板９に摺接するシール部材としてのチップシール７が設けられている。さらに、外周壁部５は、略円形状をなして固定スクロール２の端面に開口している。そして、外周壁部５は、旋回スクロール８のラップ部１０との干渉を避けるため、ラップ部１０の径方向外側に配置されている。
　ケーシング１内に旋回可能に設けられた旋回スクロール８は、固定スクロール２の鏡板３と対向して配置された略円板状の鏡板９と、鏡板９の表面となる歯底面に立設された渦巻状のラップ部１０と、鏡板９の背面に突設された複数の冷却フィン１１とによって大略構成されている。冷却フィン１１の先端側には、駆動軸１５に接続される背面プレート１２が設けられている。
　ここで、ラップ部１０は、固定スクロール２のラップ部４とほぼ同様に、例えば３巻前後の渦巻状をなしている。そして、ラップ部１０の歯先面は、相手方となる固定スクロール２の鏡板３の歯底面から一定の軸方向寸法だけ離間している。また、ラップ部１０の歯先面には、ラップ部１０の巻回方向に沿ってシール溝１０Ａが設けられ、該シール溝１０Ａ内には、固定スクロール２の鏡板３に摺接するシール部材としてのチップシール１３が設けられている。
　また、背面プレート１２の中央側には、旋回軸受１４a、軸受ハウジング１４bを介して駆動軸１５のクランク部１５Ａと連結される筒状のボス部１４が一体形成されている。このとき、駆動軸１５の一端側には、ケーシング１の外部に位置してプーリ１５Ｂが設けられ、このプーリ１５Ｂは、例えば駆動源としての電動モータの出力側にベルト（いずれも図示せず）等を介して連結されている。これにより、駆動軸１５は、電動モータ等によって回転駆動し、固定スクロール２に対して旋回スクロール８を旋回運動させる。
　また、プーリ１５Ｂにはボルト等を用いて冷却ファン１６が取付けられ、該冷却ファン１６は、ファンケーシング１７内で冷却風を発生させる。これにより冷却ファン１６は、冷却風をファンケーシング１７内のダクト等に沿ってケーシング１の内部や各スクロール２，８の背面側に送風し、ケーシング１、固定スクロール２、旋回スクロール８等を冷却する。
　さらに、背面プレート１２とケーシング１との間には、旋回スクロール８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１８（１個のみ図示）が設けられている。補助クランク１８は、ケーシング１と背面プレート１２にそれぞれ形成された補助クランクボス部１８b内に補助クランク軸受を介して配置されている。
　固定スクロール２と旋回スクロール８との間に設けられた複数の圧縮室１９は、ラップ部４，１０の間に位置して径方向外側から径方向内側にわたって順次形成され、チップシール７，１３によって気密に保持されている。そして、各圧縮室１９は、旋回スクロール８が順方向に旋回運動するときに、ラップ部４，１０の径方向外側から径方向内側に向けて移動しつつ、これらの間で連続的に縮小される。
　これにより、各圧縮室１９のうち径方向外側に位置する圧縮室１９Ａには、後述する吸込口２０から外部の空気が吸込まれ、この空気は径方向内側に位置する圧縮室１９Ｂに達するまでに圧縮されて圧縮空気となる。そして、この圧縮空気は吐出口２２から吐出され、外部の貯留タンク（図示せず）に貯えられる。
　固定スクロール２の外径側に設けられた吸込口２０は、鏡板３の外径側から外周壁部５にかけて開口し、径方向外側に位置する圧縮室１９Ａに連通している。また、吸込口２０は、固定スクロール２の鏡板３のうち旋回スクロール８のラップ部１０の径方向外側に位置して、チップシール１３が摺接しない範囲（非摺動領域）に開口している。そして、吸込口２０は、例えば大気圧の空気を吸込フィルタ２１を通じて径方向外側に位置する圧縮室１９Ａ内に空気を吸込むものである。
　なお、吸込口２０は、加圧された空気を吸込む構成としてもよい。この場合、吸込フィルタ２１を取外して、加圧空気が供給される配管に吸込口２０を接続する構成としてもよい。
　固定スクロール２の鏡板３の径方向内側（中心側）に設けられた吐出口２２は、径方向内側に位置する圧縮室１９Ｂに連通し、この圧縮室１９Ｂ内の圧縮空気を外部に吐出させるものである。
　固定スクロール２のラップ部４より径方向外側に位置するフランジ２４は、固定スクロール２をケーシング１にケーシング１のフランジ１aにて固定するものである。固定スクロール２とケーシング１との位置合わせは位置合わせ孔３７にて位置決め部材を挿通することにより行われる。
　旋回スクロール８の鏡板９と対面する固定スクロール２の端面に設けられたフェイスシール溝２５は、外周壁部５の径方向外側に位置し、外周壁部５を取囲む円環状に形成されている。また、フェイスシール溝２５内には円環状のフェイスシール２６が取付けられている。そして、フェイスシール２６は、固定スクロール２の端面と旋回スクロール８の鏡板９との間を気密にシールし、これらの間から外周壁部５内に吸込んだ空気が漏れるのを防止している。
　本実施例によるスクロール式空気圧縮機は上述したような構成を有するもので、次に、このスクロール式空気圧縮機の動作について説明する。
　まず、電動モータ等の駆動源（図示せず）により駆動軸１５を回転駆動すると、旋回スクロール８は、自転防止機構によって自転が防止された状態で、駆動軸１５の軸線Ｏ－Ｏを中心として旋回運動を行ない、固定スクロール２のラップ部４と旋回スクロール８のラップ部１０間に画成される圧縮室１９は連続的に縮小する。これにより、固定スクロール２の吸込口２０から吸込んだ空気は各圧縮室１９で順次圧縮しつつ、固定スクロール２の吐出口２２から圧縮空気として外部のタンク（図示せず）に向け吐出することができる。
　本実施例による、スクロール式空気圧縮機の冷却構造について説明する。冷却ファン１６によって発生した冷却風は、ファンケーシング１７内のダクト等に沿ってケーシング１の内部や各スクロール２、８の背面側に流通し、ケーシング１、固定スクロール２、旋回スクロール８等を冷却する。
　図２－４を用いて、本実施例における旋回スクロール８、背面プレート１２の詳細な構成を説明する。
　図２に本実施例における旋回スクロール８の背面を示す。旋回スクロール８には、鏡板９の背面側に冷却フィン１１が形成されている。また、旋回スクロール８の背面には、背面プレート１２と締結される締結部３８が複数設けられている。ここで、冷却フィン１１と締結部３８を一体に形成してもよい。このようにすることで、冷却フィン１１間の冷却風の流れが締結部３８によって妨げられることがなくなるため、旋回スクロール８、背面プレート１２の冷却効率を低下させずに旋回スクロール８と背面プレート１１を締結することができる。
　なお、旋回スクロール８だけでなく、背面プレート１２にも冷却フィンを設けてもよい。これにより、さらに背面プレートの温度上昇を抑制することができる。
　図３に旋回スクロール８と締結される背面プレート１２を示す。背面プレート１２は、駆動軸１５に連結されるボス部１４と一体に形成された駆動軸側背面プレート１２ａと、複数の補助クランク１８を収容する補助クランク軸受ハウジング１８ｂと一体に形成された自転防止機構側背面プレート１２ｂとにより構成される。駆動軸側背面プレート１２ａと自転防止機構側背面プレート１２ｂの間に中空部３９を設け，駆動軸側背面プレート１２ａと自転防止機構側背面プレート１２ｂの間は径方向には接続しない構造とした。
　背面プレート１２のうち、自転防止機構側背面プレート１２ｂは接続部１３を介して駆動軸側背面プレート１２ａと周方向に接続されている。圧縮運転により旋回スクロール８の鏡板９、背面プレート１２が熱膨張によって変形したとき、中空部３９によって熱変形を吸収することができる。そのため、駆動軸側背面プレート１２ａの熱膨張が自転防止機構側背面プレート１２ｂに伝達されず、補助クランク軸受ハウジング１８ｂの歪みを抑制することが可能となる。
　ここで、駆動軸側背面プレート１２ａを自転防止機構側背面プレート１２ｂよりも剛性の低い材料で形成してもよい。これにより、背面プレート１２が熱膨張による変形を駆動軸側背面プレート１２ａでより多く吸収でき、補助クランク軸受ハウジング１８ｂの歪みをさらに効果的に抑制し、補助クランク１８の信頼性・寿命をさらに向上させることができる。
　図４に、旋回スクロール８に背面プレート１２を締結したものを示す。本実施例では、旋回スクロール８と背面プレート１２を締結部３８にて締結した状態で、旋回スクロール８の背面側に形成された冷却フィン１１は自転防止機構側背面プレート１２ｂとは接触しないように構成してある。一方で、駆動軸側背面プレート１２ａと対向する位置では、自転防止機構側背面プレート１２ｂと対向する位置よりも冷却フィン１１の軸方向（駆動軸１５の長手方向）の寸法を大きく形成し、冷却フィン１１は、駆動軸側背面プレート１２ａと接触するように構成されている。
　これにより、旋回スクロール８から自転防止機構側背面プレート１２ｂへ直接の伝熱を低減でき、各補助クランク軸受および補助クランク軸受内グリースの温度上昇を効果的に抑えることができ、信頼性向上・長寿命化を実現することができる。
　一方で、冷却フィン１１は駆動軸側背面プレート１２ａとは接触するように構成されているため、旋回スクロール８の熱を効果的に逃がすことができる。このように構成しても、駆動軸側背面プレート１２ａと自転防止機構側背面プレート１２ｂの間は径方向には接続されていないため、自転防止機構側背面プレート１２ｂへの伝熱は大きくならない。なお、接続部１３では、冷却フィン１１と非接触とすることにより、自転防止機構側背面プレート１２ｂへの伝熱をさらに抑制することができる。
　また、駆動軸側背面プレート１２ａと自転防止機構側背面プレート１２ｂの間に中空部３９には、旋回スクロール８と背面プレート１２との間に形成される空間に流入した冷却風が流通するため、旋回スクロール８の熱を効果的に逃がしつつ、自転防止機構側背面プレート１２ｂ、補助クランク１８の温度上昇を抑えることができる。
　以上より、本実施例によれば、旋回スクロール８の熱を効果的に逃がしつつ、自転防止機構側背面プレート１２ｂ、補助クランク１８の温度上昇を抑えることができる。さらに、補助クランク１８の温度低減を部品追加することなく実施可能でありコストを低減でき、機械加工部位が減少するため加工工数(加工時間)も低減できる。
　本実施例では、スクロール式流体機械としてスクロール式空気圧縮機に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、冷媒を圧縮する冷媒圧縮機、真空ポンプ等の他のスクロール式流体機械に適用してもよい。また、スクロール式流体機械を備えたタンク一体型パッケージ圧縮機や窒素ガス発生装置といったシステムに適用してもよい。
　これまで説明してきた実施例は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されない。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
　１　ケーシング
　１a　フランジ
　２　固定スクロール
　３，９　鏡板
　４，１０　ラップ部
　５　外周壁部
　６，１１　冷却フィン
　７，１３　チップシール
　８　旋回スクロール
　１２　背面プレート
　１２a　駆動軸側背面プレート
　１２b　自転防止機構側背面プレート
　１３　接続部
　１４　ボス部
　１４a 旋回軸受
　１４b 軸受ハウジング
　１５　駆動軸
　１６　冷却ファン
　１７　ファンケーシング
　１８　補助クランク
　１８a 補助クランク軸受
　１８b　補助クランクボス部
　１９　圧縮室
　２０　吸込口
　２１　吸込フィルタ
　２２　吐出口
　２４　フランジ
　２５　フェイスシール溝
　２６　フェイスシール
　３７　位置決め穴
　３８　締結部
　３９　中空部

Claims (12)

  1. 　固定スクロールと、
    　前記固定スクロールに対向して設けられ、旋回運動する旋回スクロールと、
    　前記旋回スクロールの外側に設けられたケーシングと、
    　前記旋回スクロールを駆動する駆動軸と、
    　前記旋回スクロールに締結部にて締結され、前記駆動軸にボス部にて接続される背面プレートと、
    　前記ケーシングと前記背面プレートとの間に設けられ、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、
    　前記背面プレートは前記自転防止機構と一体に設けられた自転防止機構側背面プレートと前記ボス部と一体に設けられた駆動軸側背面プレートとを有し、
    　前記自転防止機構側背面プレートは前記旋回スクロールと非接触であることを特徴とするスクロール式流体機械。
  2. 　前記駆動軸側背面プレートは前記旋回スクロールに形成された冷却フィンと接触することを特徴とする請求項１に記載のスクロール式流体機械。
  3. 　前記駆動軸側背面プレートを前記自転防止機構側背面プレートよりも剛性の低い材料で形成することを特徴とする請求項１に記載のスクロール式流体機械。
  4. 　前記旋回スクロールと前記背面プレートとを締結する締結部を設け、前記締結部と前記冷却フィンを一体に形成することを特徴とする請求項２に記載のスクロール式流体機械。
  5. 　前記駆動軸側背面プレートと前記自転防止機構側背面プレートとの間に中空部を有することを特徴とする請求項１に記載のスクロール式流体機械。
  6. 　前記背面プレートに冷却フィンを設けることを特徴とする請求項１に記載のスクロール式流体機械。
  7. 　固定スクロールと、
    　前記固定スクロールに対向して設けられ、旋回運動する旋回スクロールと、
    　前記旋回スクロールの外側に設けられたケーシングと、
    　前記旋回スクロールを駆動する駆動軸と、
    　前記旋回スクロールに締結され、前記駆動軸に接続される背面プレートと、
    　前記ケーシングと前記背面プレートとの間に設けられ、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、
    　前記背面プレートは前記自転防止機構と一体に設けられた自転防止機構側背面プレートと前記駆動軸に接続される駆動軸側背面プレートとを有し、
    　前記自転防止機構側背面プレートと前記旋回スクロールに形成された冷却フィンとの間に冷却風通路を設けることを特徴とするスクロール式流体機械。
  8. 　前記駆動軸側背面プレートは前記旋回スクロールに形成された冷却フィンと接触することを特徴とする請求項７に記載のスクロール式流体機械。
  9. 　前記駆動軸側背面プレートを前記自転防止機構側背面プレートよりも剛性の低い材料で形成することを特徴とする請求項７に記載のスクロール式流体機械。
  10. 　前記旋回スクロールと前記背面プレートとを締結する締結部を設け、前記締結部と前記冷却フィンを一体に形成することを特徴とする請求項８に記載のスクロール式流体機械。
  11. 　前記駆動軸側背面プレートと前記自転防止機構側背面プレートとの間に中空部を有することを特徴とする請求項７に記載のスクロール式流体機械。
  12. 　前記背面プレートに冷却フィンを設けることを特徴とする請求項７に記載のスクロール式流体機械。
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