(57)【要約】【課題】スクロール流体機械において、運転に伴い、駆動軸と一体をなす偏心軸部と、その軸受、その他の周辺部材を、自動的に冷却させる。【解決手段】ハウジング１内に設けた固定スクロール３ｃにおける固定ラップ３ｂと、駆動軸８と一体をなす偏心軸部８ａに枢支した旋回スクロール５における旋回ラップ５ｂとを噛み合わせ、駆動軸８をもって、旋回スクロール５を一定の偏心量で旋回させることにより、ハウジング１の外周部より吸入した気体を、その中心方向へ行くに従って、圧縮して排出させるようにしたスクロール減圧機械において、旋回スクロール５の中心付近に軸線方向を向く導気孔１１を穿設し、この導気孔１１に棒状放熱体を挿設するとともに、棒状放熱体の一端を、固定スクロール４ｃより突出させて、外気により放熱させるようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に設けた固定スクロールにおける固定ラップと、駆動軸と一体をなす偏心軸部に枢支した旋回スクロールにおける旋回ラップとを噛み合わせ、駆動軸をもって、旋回スクロールを一定の偏心量で旋回させることにより、ハウジングの外周部より吸入した気体を、その中心方向へ行くに従って、圧縮して排出させるようにしたスクロール流体機械において、
旋回スクロールの中心付近に軸線方向を向く適数の導気孔を穿設し、この導気孔に棒状放熱体を挿設するとともに、棒状放熱体の一端を、固定スクロールより突出させて、外気により放熱させるようにしたことを特徴とするスクロール流体機械。
【請求項２】
棒状放熱体をヒートパイプとしたことを特徴とする請求項１記載のスクロール流体機械。
【請求項３】
ハウジング内に設けた固定スクロールにおける固定ラップと、駆動軸と一体をなす偏心軸部に枢支した旋回スクロールにおける旋回ラップとを噛み合わせ、駆動軸をもって、旋回スクロールを一定の偏心量で旋回させることにより、ハウジングの外周部より吸入した気体を、その中心方向へ行くに従って、圧縮して排出させるようにしたスクロール流体機械において、
旋回スクロールの中心付近に軸線方向を向く適数の導気孔を穿設し、この導気孔へ外気を通過させることにより、旋回スクロールの中心付近の熱を放散させるようにしたことを特徴とするスクロール流体機械。
【請求項４】
導気孔の開口端に近接して、駆動軸をもって回転させられる冷却ファンを配設し、冷却ファンにより生成される外気流を、導気孔内を通過させるようにしたことを特徴とする請求項３記載のスクロール流体機械。
【請求項５】
導気孔の外開口端に近接して、互いに逆ピッチをなし、かつ駆動軸をもって回転させられる冷却ファンを配設することにより、冷却ファンにより生成される外気流を、軸線方向の一定方向に向けて、導気孔内を通過させるようにしたことを特徴とする請求項４記載のスクロール流体機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハウジング内に設けた固定スクロールにおける固定ラップと、駆動軸と一体をなす偏心軸に枢支した旋回スクロールにおける旋回ラップとを噛み合わせ、駆動軸をもって、旋回スクロールを一定の偏心量で旋回させることにより、ハウジングの外周部もしくは中心付近より吸入した気体を、その中心方向もしくは外周方向へ行くに従って、加圧して排出させるようにしたスクロール真空ポンプもしくはスクロール加圧機械等のスクロール流体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前項に記載したようなスクロール流体機械は、関係技術者には周知である。
【０００３】
このようなスクロール流体機械において、運転時間が長期に及ぶと、駆動軸と一体をなす偏心軸部、並びにそれを支持している軸受やパッキン等の温度が上昇し、遂には軸受やパッキンが損傷されたり、潤滑油が流出したりして、使用に耐えなくなることがある。
【０００４】
従って、スクロール流体機械において、その耐久性を高めるためには、長時間運転しても、駆動軸と一体をなす偏心軸部が過度に高温とならないようにすることが、必須の要件である。
【０００５】
このような要求に応えるために、従来、次のような手段が採られていることは参考文献を挙げるまでもなく、関係技術者であればよく知悉しているところである。
【０００６】
（１）スクロール流体機械における加圧部に、低温もしくは常温の空気もしくは窒素を導入して、この部分を冷却するとともに、加圧部における気体の毒性を希釈する。
【０００７】
（２）駆動軸に軸線方向の通気孔をあけ、低温もしくは常温の空気または窒素を、通気孔から吐出させ、軸受部を通過させた後、加圧部内へ送入し、この部分を冷却させた後、吐出気体とともに排出させる。
【０００８】
（３）駆動軸と一体をなす偏心軸部を中空とし、その中に、冷温もしくは常温の空気を送り込んで、偏心軸部を冷却する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記した従来の各技術的手段には、次のような問題がある。
【００１０】
加圧部に、低温もしくは常温の空気もしくは窒素を導入するためには、内部に、そのための導入路を設けるとともに、外部に、それらを供給するための手段を設けなければならない。そのため、構造が複雑となるとともに、装置全体が大型化し、かつ価格も大となる。
【００１１】
駆動軸に軸線方向の通気孔を設け、駆動軸を回転させた際の遠心力によって、駆動軸に設けた通気孔より、低温もしくは常温の空気または窒素を吐出させて、軸受部等を冷却させるようにしたものにおいては、駆動軸を停止させると、加圧部における、時として有毒ガスや不純物を含む気体が逆流し、通気孔を経て大気中へ放出され、周囲が汚染される。
【００１２】
本発明は、このような従来技術における問題点に鑑み、運転に伴い、ハウジングの外周より大気を導入させ、この大気を利用して、駆動軸と一体をなす偏心軸部、並びにその軸受、その他の周辺部材を自動的に冷却させて、耐久性を高めるようにしたスクロール流体機械を得ることを目的とするもので、その具体的手段は次の通りである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（１）  ハウジング内に設けた固定スクロールにおける固定ラップと、駆動軸と一体をなす偏心軸部に枢支した旋回スクロールにおける旋回ラップとを噛み合わせ、駆動軸をもって、旋回スクロールを一定の偏心量で旋回させることにより、ハウジングの外周部より吸入した気体を、その中心方向へ行くに従って、圧縮して排出させるようにしたスクロール流体機械において、旋回スクロールの中心付近に軸線方向を向く導気孔を穿設し、この導気孔に棒状放熱体を挿設するとともに、棒状放熱体の一端を、固定スクロールより突出させて、外気により放熱させるようにする。
【００１４】
（２）  上記（１）項において、棒状放熱体をヒートパイプとする。
【００１５】
（３）  ハウジング内に設けた固定スクロールにおける固定ラップと、駆動軸と一体をなす偏心軸部に枢支した旋回スクロールにおける旋回ラップとを噛み合わせ、駆動軸をもって、旋回スクロールを一定の偏心量で旋回させることにより、ハウジングの外周部より吸入した気体を、その中心方向へ行くに従って、圧縮して排出させるようにしたスクロール流体機械において、旋回スクロールの中心付近に軸線方向を向く適数の導気孔を穿設し、この導気孔へ外気を通過させることにより、旋回スクロールの中心付近の熱を放散させるようにする。
【００１６】
（４）  上記（３）項において、導気孔の開口端に近接して、駆動軸をもって回転させられる冷却ファンを配設し、冷却ファンにより生成される外気流を、導気孔内を通過させるようにする。
【００１７】
（５）  上記（４）項において、導気孔の外開口端に近接して、互いに逆ピッチをなし、かつ駆動軸をもって回転させられる冷却ファンを配設することにより、冷却ファンにより生成される外気流を、軸線方向の一定方向に向けて、導気孔内を通過させるようにする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、ハウジング内で旋回スクロールを一定の偏心量をもって旋回させることにより、ハウジングの外周部から吸入した気体を、旋回スクロールと固定スクロールを組み合わせて形成した圧縮部へ吸引させ、その中心方向を行くに従って圧縮した後、中心部より吐出させるようにしたスクロール真空ポンプもしくはスクロール流体機械に本発明を適用した一例を示す縦断側面図である。
【００１９】
（１）は、密閉された円盤状の圧縮室（２）を備えるハウジングで、筐体（３）と蓋体（４）とからなり、かつ外周部は、吸入孔（１ａ）が設けられている。
【００２０】
筐体（３）および蓋体（４）は、それぞれ、圧縮室（２）の両側に対向して位置する固定端板（３ａ）（４ａ）を有し、それらの対向面、すなわち圧縮室（２）側を向く面には、それぞれ渦巻状の固定ラップ（３ｂ）（４ｂ）が立設されて、固定スクロール（３ｃ）（４ｃ）が形成されている。
【００２１】
各固定端板（３ａ）（４ａ）の外側面には、放射状をなす多数の冷却フィン（３ｄ）（４ｄ）が立設されている。
【００２２】
両固定端板（３ａ）（４ａ）の間において、圧縮室（２）内には、旋回スクロール（５）が、圧縮室（２）の軸線まわりに旋回しうるようにして設けられている。
【００２３】
旋回スクロール（５）は、旋回端板（５ａ）の両面に、それぞれ前記固定スクロール（３ｃ）（４ｃ）と１８０°ずらせて嵌入して噛み合う旋回ラップ（５ｂ）（５ｂ）を立設したもので、ハウジング（１）の中心部にベアリング（６）（７）を介して嵌設した駆動軸（８）の偏心軸部（８ａ）に、ニードルベアリング（９）およびパッキン（９ａ）を介して枢支されている。
【００２４】
旋回端板（５ａ）は、互いに等間隔をもって同一円周上に配設された、公知の３個のピンクランク式自転防止機構（１０）を介して、固定端板（３ａ）に連係され、駆動軸（８）が回転すると、旋回端板（５ａ）は、圧縮室（２）内において偏心公転運動をし、互いに噛み合う固定ラップ（３ｂ）（４ｂ）と旋回ラップ（５ｂ）との間の空間の径方向の寸法が変化するようになっている。
【００２５】
旋回端板（５ａ）の中心に近い個所には、軸線方向を向く複数の導気孔（１１）（１１’）が貫設されている。
【００２６】
偏心軸部（８ａ）の上方に位置する導気孔（１１’）は圧縮気体通路となっており、その一端は、固定端板（３ａ）の中心に近い個所に設けた軸線方向の連通孔（１２）を介して、固定端板（３ａ）の外周面よりその径方向の内方へ向かって穿設された吐出孔（１３）の内端と連通している。
【００２７】
前記導気孔（１１）の適宜のもの、（図１においては偏心軸部（８ａ）の下方に位置するもの）には、棒状放熱体として、直列に並べた２本のヒートパイプ（１４）（１４）が挿入され、各ヒートパイプ（１４）の外端は、固定端板（３ａ）および（４ａ）を貫通して、それらの外側面における冷却フィン（３ｄ）（４ｄ）の内周端付近において、冷却フィン（３ｄ）（４ｄ）の軸線方向の高さのほぼ全領域まで延出している。
【００２８】
従って、ヒートパイプ（１４）の固定端板（３ａ）および（４ａ）より突出する部分は、その外面における多数のフィン（３ｄ）（４ｄ）の間を経て、外気と連通している。
【００２９】
なお、駆動軸（８）における固定端板（３ａ）（４ａ）より突出する部分には、それぞれ冷却ファン（１５）（１６）が取付けられている。各冷却ファン（１５）（１６）は、外気を（３ｄ）（４ｄ）の間から求心方向に吸引した後、遠心方向に吐出するようになっている。
【００３０】
モータ（１７）をもって駆動軸（８）を回転させると、それに枢支されている旋回スクロール（５）は固定スクロール（３ｃ）（４ｃ）と噛合したまま、一定の偏心量で旋回運動をし、これに伴い、吸入孔（１ａ）より吸入された外気は、中心部に行くに従って加圧され、その温度は上昇する。
【００３１】
そのため、旋回スクロール（５）の中心に近い個所に設けた軸線方向の導気孔（１１）内に挿設されたヒートパイプ（１４）（１４）の内端は加熱される。
【００３２】
しかし、ヒートパイプ（１４）（１４）の外端は、固定スクロール（３ｃ）（４ｃ）より突出し、冷却ファン（１５）（１６）により、冷却フィン（３ｄ）（４ｄ）の間を経て流入し循環する外気によって冷却されるから、ヒートパイプ（１４）内端部、すなわち旋回スクロール（５）の領域に位置している部分の熱は、効果的に放散される。
【００３３】
従って、旋回スクロール（５）の中心部の温度が過度に上昇することはなく、ニードルベアリング（９）やパッキン（９ａ）が、熱により傷められたり、封入されているグリース等が無為に流れ出たりすることはない。
【００３４】
ヒートパイプ（１４）に代えて、図示は省略するが、棒状放熱体を、銅等の熱伝導の良い材料からなる放熱杆、放熱管、あるいは放熱板等とし、これを、前記導気孔（１１）内に挿入して、その外端を固定端板（３ａ）および（４ａ）より、突出させて、前記と同様に外気により冷却させるようにしてもよい。
【００３５】
この際、棒状放熱体の固定端板（３ａ）（４ａ）よりの突出部を、できるだけ扁平かつ薄肉とするか、多数の切込み、もしくは波曲を有するものとして、放熱効果が大となるようにするのがよい。
【００３６】
図２は、図１におけると同様のスクロール流体機械に、本発明のさらに別の実施形態を適用した例を示すもので、図１におけるのと同じ要素には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００３７】
図２においては、導気孔（１１）内には何も設けず、かつ冷却ファン（１５）（１６）を互いに逆ピッチとして、モータ（１７）により一定方向に回転させられると、軸線方向の一定方向の気流を発生するようにしてある。
【００３８】
従って、外気は、冷却ファン（１５）（１６）により、導気孔（１１）の一端より吸入されて、導気孔（１１）の周辺を効果的に冷却した後、導気孔（１１）の他端より吐出させられる。
【００３９】
このような軸線方向の一定方向を向く気流を発生するようにしたものにおいて、前述したヒートパイプ（１４）または放熱体を導気孔（１１）内に装着すると、さらに良い効果が発揮されることは白明である。
【００４０】
上記実施の形態は、両面型の旋回スクロールを、２個の固定スクロールの間に配置した両面型スクロール流体機械に関するものであるが、本発明は、片面型の固定スクロールに片面型の旋回スクロールを噛合させた片面型のスクロール流体機械にも等しく適用しうることは言うまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１または２記載の発明によると、棒状放熱体により、導気孔の周囲、従って、駆動軸と一体をなす偏心軸部に対する軸受やパッキン等の温度が過度に上昇するのが防止され、スクロール流体機械の耐久性は向上する。
【００４２】
請求項３〜５のいずれかに記載の発明によると、導気孔内は外気により効果的に冷却される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す縦断側面図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
（１）ハウジング
（１ａ）吸入孔
（２）圧縮室
（３）筐体
（３ａ）固定端板
（３ｂ）固定ラップ
（３ｃ）固定スクロール
（３ｄ）冷却フィン
（４）蓋体
（４ａ）固定端板
（４ｂ）固定ラップ
（４ｃ）固定スクロール
（４ｄ）冷却フィン
（５）旋回スクロール
（５ａ）旋回端板
（５ｂ）旋回ラップ
（６）（７）ベアリング
（８）駆動軸
（８ａ）偏心軸部
（９）ボールベアリング
（９ａ）パッキン
（１０）ピンクランク式自転防止機構
（１１）（１１’）導気孔
（１２）連通孔
（１３）吐出孔
（１４）ヒートパイプ
（１５）（１６）冷却ファン
（１７）モータ
【図１】
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【図２】
2004346870.tif 000004