(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動スクロールと駆動スクロールの回転軸心とは離れた位置に回転軸心が配設された従動スクロールとがケーシング内に収容され、一体で回転するスクロール流体機械において、駆動スクロール軸および従動スクロール軸の軸受室には潤滑油が満たされ、上記従動スクロール軸は下方に開口し、上端の従動スクロールの下面部分で閉止した中空状に形成され、軸方向の中間位置に内径部と外径部が連通する横穴が設けられ、従動スクロール軸の内径部には横穴位置から上方に向かって軸上端から内径部を下方に向かう潤滑油通路が形成される油流ガイドが挿入され、外周部に上下二段に配置されたベアリングの間に循環する油流を与える潤滑油循環手段が嵌装されて、ケーシングの下方軸受部に装着され、上記ケーシング部の従動スクロール軸の下端位置からケーシング部の外周近傍を経由し従動スクロール軸に嵌装された潤滑油循環手段の下端位置に戻る潤滑油流路が形成されていることを特徴とするスクロール流体機械。
【請求項２】
潤滑油循環手段は外周部に螺旋溝が形成された螺旋溝リング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】
潤滑油がケーシング部の従動スクロール軸軸受室の下端位置からケーシングの外周部近傍を上昇し、ケーシングの上部から駆動スクロール軸軸受室内に流入し、駆動スクロール軸軸受室からケーシングの側部を下降して従動スクロール軸軸受室に戻るように潤滑油通路が形成されていることを特徴とする請求項１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】
この発明は駆動スクロールと従動スクロールとを回転させる全系回転形のスクロール流体機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の全系回転形のスクロール流体機械の構成を図３に示す。図において、１は下方に駆動軸１ａが突出したモータ、２は内部に吸気通路Ａおよび排気室Ｃを形成し、上部にモータ１が取り付けられる上部ケーシング、３は内部にスクロール収納室Ｂを形成する下部ケーシング、４は中心部に従動スクロール軸軸受室Ｅが形成されたベースであり、上部ケーシング２、下部ケーシング３、ベース４でケーシング部５が形成されている。６は駆動スクロール、７は駆動スクロール６と一体に形成され、中心部に駆動スクロール６の中央部から圧縮ガスを上部ケーシング２に形成された排気室Ｃに排気する連通孔７ａが設けられ、上部ケーシング２の中心部を貫通してモータ軸１ａに連結された駆動スクロール軸、８はモータ軸１ａと駆動スクロール軸７とを連結するカップリング、９はケーシング部５に冷却風を送る冷却ファン、１０は駆動スクロール軸７と上部ケーシング２の上部の間に装着されたベアリング、１１はオイルシール、１２はベアリング押えである。１３は駆動スクロール軸７と下部ケーシング３の上部の間に装着されたベアリング、１４ａ、１４ｂはオイルシール、１５はベアリング押えであり、ベアリング１３とオイルシール１４ａとの間に駆動スクロール軸軸受室Ｄが形成され、駆動スクロール軸軸受室Ｄの内部は潤滑油で満されている。
【０００３】
１６は従動スクロール、１７は従動スクロール軸であり、中心部が空洞に形成され、内径部にめねじ１７ａが加工され、上端部と従動スクロール１６の下面との間に間隙を確保し、上端から軸方向の下方に下がり中間部で外周に通じる横穴１７ｂが設けられて従動スクロール１７の下面にボルトで締結されている。従動スクロール軸１７は駆動スクロール軸７の回転軸心とは離れた位置に回転軸心を配設したベース４に回動自在に支承されている。１８は駆動スクロール６と従動スクロール１６とを偏心状態で旋回自在に連結するオルダム継手である。
【０００４】
１９、２０はベアリング、２１はオイルシール、２２はシールカバーであり、オイルシール２１の位置を固定し、ベアリング１９と２０の間に従動スクロール軸軸受室Ｅが形成されている。２３は上面の中心部に案内棒２３ａを備えた下部カバーであり、案内棒２３ａは従動スクロール軸１７の中心に挿入されてベース４の下面にボルト付けされている。従動スクロール軸軸受室Ｅは潤滑液で満たされている。２５は上部ケーシング２の側部に設けられ、吸気通路Ａからスクロール室Ｂに連通した吸気口、２６は排気室Ｃに連通した排気口である。
【０００５】
従動スクロール軸１７の内径部のめねじ１７ａと下部カバー２３の中心部に設けられた案内棒２３ａにより、従動スクロール軸１７が回転することにより、めねじ１７ａにより、潤滑油を従動スクロール１６の下面に押し上げるポンプを形成している。
【０００６】
駆動スクロール６と従動スクロール１６は対向して組み合わされ、駆動スクロール６と従動スクロール１６が一体で偏心回転すると、被圧縮気体は吸気口２５より吸気通路Ａを通ってスクロール室Ｂに導かれ、駆動スクロール６、従動スクロール１６が一体で回転することによって圧縮され、駆動スクロール軸７の中心部の連通穴７ａから排気室Ｃに吐出し、排気口２６から排出される。
【０００７】
以上のように構成された従来のスクロール流体機械の従動スクロール軸１７の従動スクロール軸軸受室Ｅでは、モータ１が回転すると、駆動スクロール６と一体で従動スクロール１６が偏心回転し、ねじ溝１７ａにより、潤滑油が従動スクロール１６の下面に向けて送り出され、横穴１７ｂから従動スクロール軸受室Ｄに流れ込み、従動スクロール１６の下面より従動スクロール軸１７に伝達する熱を奪って下部カバー２３の内部に降下する流路で潤滑油が循環し、従動スクロール軸１７の回転を円滑にするとともに従動スクロール軸１７を冷却する。
【０００８】
駆動スクロール軸７が貫通した上部ケーシング２の上面には冷却ファン９が設けられており、被圧縮気体が圧縮されるときに発生した熱の上部ケーシング２の上面に伝達される熱は、冷却ファン９により冷却される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように構成された従来のスクロール流体機械では、上部ケーシング２の上面に配置された冷却ファン９により冷却されるが、従動スクロール軸１７の周囲は積極的な冷却手段がなく、従動スクロール軸軸受室Ｅの潤滑油を従動スクロール１６の下面で反転させて従動スクロール軸１７内を循環させる循環路を形成し、従動スクロール軸１７の中心部にねじ溝を加工してねじ溝が回転することにより潤滑油が循環するように構成しているが、ねじ溝の直径は小さいために発生する圧力が小さく、従動スクロール軸１７内の潤滑油の循環量が少なく、スクロール部のおける圧縮時の発熱が冷却されずに従動スクロール１６、従動スクロール軸１７が高温となり、このために駆動スクロール６と従動スクロール１６の間のギャップが大きくなり圧縮効率が低下するいう問題点があった。
【００１０】
この発明は上記問題点を解消するためになされたものであり、運転時に従動スクロール軸１７に潤滑油が十分に循環されるようにして、圧縮時の従動スクロール部の温度上昇を低く抑え、駆動スクロールの圧縮効率が低下するのを抑えたスクロール流体機械を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係るスクロール流体機械は、駆動スクロールと駆動スクロールの回転軸心とは離れた位置に回転軸心が配設された従動スクロールとがケーシング内に収容され、従動スクロール軸は下方に開口し、上端の従動スクロールの下面部分で閉止した中空状に形成され、軸方向の中間位置に内径部と外径部が連通する横穴が設けられ、従動スクロール軸の内径部には横穴位置から上方に向かって軸上端から内径部を下方に向かう潤滑油通路が形成される油流ガイドを挿入し、外周部に上下二段に配置したベアリングの間に循環する油流を与える潤滑油循環手段を嵌装して、従動スクロール軸の外周に装着し、ケーシング部の従動スクロール軸の下端位置から外周近傍を経由し従動スクロール軸に嵌装された潤滑油循環手段の下端位置に戻る潤滑油流路を形成したものである。
【００１２】
この発明の請求項２に係るスクロール流体機械は、請求項１の構成の潤滑油循環手段を外周部に螺旋溝が形成された螺旋溝リングとしたものである。
【００１３】
この発明の請求項３に係るスクロール流体機械は、請求項１の構成の潤滑油循環通路を潤滑油がケーシング部の従動スクロール軸軸受室の下端位置からケーシングの外周部近傍を上昇し、ケーシングの上部から駆動スクロール軸軸受室内に流入し、駆動スクロール軸軸受室からケーシングの上部からケーシングの側部を下降して従動スクロール軸軸受室に戻るように潤滑油通路が形成するように構成したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
実施の形態１の構成を図１に示す。実施の形態１は、スクロール流体機械の従動スクロール軸軸受室の潤滑油が従動スクロール軸の内径部からケーシング部のベース外周部に循環する循環油流路を形成した構成である。図において、モータ１、カップリング８、冷却ファン９、ベアリング１０、オイルシール１１、ベアリング押え１２、ベアリング１３、オイルシール１４ａ，１４ｂ、ベアリング押え１５、オルダム継ぎ手１８、ベアリング１９，２０、オイルシール２１、ベアリング押え２２、吸気口２５、排気口２６、および吸気流路Ａ、排気室Ｃ、駆動スクロール軸軸受室Ｄは従来の構成の図３と同一または同一機能部分を示す。
【００１５】
３２は上部ケーシング、３３は下部ケーシング、３４はベースであり、３２、３３、３４でケーシング部３５が形成されている。上部ケーシング３２には、吸気通路Ａ、排気室Ｃが形成され、上部中心部に駆動スクロール軸の軸受部が設けられている。下部ケーシング３３にはスクロール収納室Ｂ、駆動スクロール軸軸受室Ｄが設けられている。ベース３４には中心部に従動スクロール軸軸受室が設けられている。
【００１６】
３６は駆動スクロール、３７は駆動スクロール軸であり、駆動スクロール３６と駆動スクロール軸３７は一体に形成されており、駆動スクロール軸３７の中心部から上方に向けて中間部で排気室Ｃに連通する排気孔３７ａが設けられている。４３はベース３４の中央部の従動スクロール軸軸受室Ｅの下部を封止する蓋、４６は従動スクロール、４７は従動スクロール軸であり、下方に開口し、従動スクロール４６の下面部分が閉止された中空状に形成され、軸方向の中間位置に内径部と外周部が連通する横穴４７ａが設けられ、従動スクロール軸４７の内径部の横穴４７ａの位置から上方に間隙を形成し、従動スクロール軸４７の内径部の上端と下端の間に潤滑世通路を形成する油流ガイド４８を挿入し、従動スクロール軸４７のベアリング１９と２０の間の外周に潤滑油循環手段として、螺旋状の溝を形成した螺旋溝リング４９を嵌装し、ベース３４の従動スクロール軸軸受室Ｅの内面と螺旋溝リング４９とで一種のスクリューポンプを形成している。
【００１７】
以上のように構成されたスクロール流体機械において、駆動スクロール３６および従動スクロール４６が一体になって回転すると従動スクロール軸４７の外周に嵌装された螺旋溝リング４９が回転することにより、従動スクロール軸軸受室Ｅに充満されている潤滑油を潤滑油通路３４ａに循環させる循環圧力が与えられ、螺旋溝リング４９、ケーシング部３５のベース３４に設けられた潤滑油通路３４ａを通って従動スクロール軸４６の下端部から油流ガイド４８の内径部、油流ガイド４８の上端部、従動スクロール軸４７の横穴４７ａから螺旋溝リングに戻るルートで潤滑油が循環する。
【００１８】
このように潤滑油が循環すると、従動スクロール４６で気体を圧縮することによる圧縮熱は、螺旋溝リング４９、従動スクロール軸４７の内径部で熱交換されてベース３４の潤滑油通路３４ａを通過中にベース３４に熱移動して外周面から放熱され、従動スクロール４６および従動スクロール軸４７が効果的に冷却されて温度上昇が抑制され、圧縮時にスクロール部が高温になることによる熱歪みを抑え、スクロール部の圧縮効率の低下が抑制される。
【００１９】
潤滑油循環手段としては、螺旋溝リング４９を嵌装した構成で説明したが、例えばリングに傾斜した羽を設けてスクリュー状に形成したものであってもよい。
【００２０】
実施の形態２．
実施の形態２の構成を図２に示す。実施の形態２は、スクロール流体機械のベース部分の従動スクロール軸軸受室と上部ケーシングに配置された駆動スクロール軸軸受室に潤滑油が循環するように構成したものである。図において、モータ１、カップリング８、ファン９、ベアリング１０、オイルシール１１、ベアリング押え１２、ベアリング１３、オイルシール１４ａ，１４ｂ、ベアリング押え１５、オルダム継ぎ手１８、ベアリング１９、２０、オイルシール２１、ベアリング押え２２、吸気口２５、排気口２６は従来の構成の図３と同一または同一機能部分である。駆動スクロール３６、駆動スクロール軸３７、蓋４３、従動スクロール４６、従動スクロール軸４７、油流ガイド４８、螺旋溝リング４９は実施の形態１の図１と同一または同一機能部分を示す。
【００２１】
５２は上部ケーシング、５３は下部ケーシング、５４はベースであり、５２、５３、５４でケーシング部５５が形成されている。上部ケーシング５２の上部中心部に駆動スクロール軸軸受部、下部ケーシング５３の中心部に駆動スクロール軸軸受室Ｄ、上部ケーシング５２と下部ケーシング５３の駆動スクロール軸軸受室Ｄの間に排気室Ｃ、排気室Ｃに隣接して潤滑油槽Ｆが設けられ、駆動スクロール軸軸受室Ｄに連通する連通孔５３ｂで連通している。ベース５４の中心部には従動スクロール軸軸受室Ｅが形成され、下部ケーシング５３とベース５４には駆動スクロール室Ｄと従動スクロール軸軸受室Ｅの間を連通する潤滑油通路５４ａ、５３ａ、５３ｃ、５３ｄおよび５４ｂが設けられている。
【００２２】
駆動スクロール３６、駆動スクロール軸３７の部分は実施の形態１の図１と同様に構成され、下部ケーシング５３の駆動スクロール軸軸受室Ｄおよびベース５４の従動スクロール軸軸受室Ｅの部分についても、実施の形態１の図１と同様に形成されている。
【００２３】
以上のように構成されたスクロール流体機械において、駆動スクロール３６および従動スクロール４６が一体になって回転すると従動スクロール軸４７の外周に嵌装された螺旋溝リング４９が回転することにより、従動スクロール軸軸受室Ｅに充満されている潤滑油は潤滑油通路に循環する循環圧力が与えられ、螺旋溝リング４９、従動スクロール軸４７の横穴４７ａ、従動スクロール軸４７の内径部、油流ガイド４８の上端から内径部を通って従動スクロール軸４７の下端を経由し、ケーシング部５５に設けられた潤滑油通路５４ａ、５３ａ、潤滑油槽Ｆ、連通孔５３ｂ、駆動スクロール軸軸受室Ｄ、連結孔５３ｃ、潤滑油通路５３ｄ、５４ｂを通って従動スクロール軸４７の下端部に戻り、油流ガイド部分４８に戻るルートで潤滑油が循環する。
【００２４】
このように潤滑油が循環すると、駆動スクロール３６、従動スクロール４６で気体を圧縮することによる圧縮熱は、従動スクロール軸４６の内径部で潤滑油に熱交換され、ベース５４、下部ケーシング５３の潤滑油流路５４ａ、５３ａ、５３ｄを通過中にベース３４および下部ケーシング５３に熱移動し、冷却ファン９も回転しているので効果的に外周面から放熱され、従動スクロール軸軸受室Ｅ、駆動スクロール軸軸受室Ｄの圧縮熱により温度上昇が抑制され、圧縮時にスクロール部が高温になることによる熱歪みを抑え、スクロール部の圧縮効率の低下が抑制され、安定した運転ができるようになる。
【００２５】
【発明の効果】
この発明の請求項１に係るスクロール流体機械は、駆動スクロールと駆動スクロールの回転軸心とは離れた位置に回転軸心が配設され従動スクロールとがケーシング内に収容され、従動スクロール軸は下方に開口し、上端の従動スクロールの下面部分で閉止した中空状に形成され、軸方向の中間位置に内径部と外径部が連通する横穴が設けられ、従動スクロール軸の内径部には横穴位置から上方に向かって軸上端から内径部を下方に向かう潤滑油通路が形成される油流ガイドを挿入し、外周部に上下二段に配置したベアリングの間に循環する油流を与える潤滑油循環手段を嵌装して、ケーシングの下方軸受部に装着し、ケーシング部の従動スクロール軸の下端位置から外周近傍を経由し従動スクロール軸に嵌装された潤滑油循環手段の下端位置に戻る潤滑油流路を形成したので、気体を圧縮することによる圧縮熱は、従動スクロール軸の内径部で熱交換され、ベースの潤滑油流路を通過中にベースに熱移動して外周面から放熱され、従動スクロールおよび従動スクロール軸が効果的に冷却されて温度上昇が抑制され、圧縮時にスクロール部が高温になることによる熱歪みを抑え、スクロール部の圧縮効率の低下が抑制される。
【００２６】
この発明の請求項２に係るスクロール流体機械は、請求項１の構成の潤滑油循環手段を外周部に螺旋溝が形成された螺旋溝リングとしたので、従来の構成に比較して潤滑油の循環量が多くなり、駆動スクロール軸、従動スクロール軸が効果的に冷却される。
【００２７】
この発明の請求項３に係るスクロール流体機械は、請求項１の構成の潤滑油循環通路を潤滑油がケーシング部の従動スクロール軸軸受室の下端位置からケーシングの外周部近傍を上昇し、ケーシングの上部から駆動スクロール軸軸受室内に流入し、駆動スクロール軸軸受室からケーシングの上部からケーシングの側部を下降して従動スクロール軸軸受室に戻るように潤滑油通路が形成するように構成したので、駆動スクロール、従動スクロールで発生する気体を圧縮することによる圧縮熱は、従動スクロール軸の内径部で潤滑油に熱交換され、ケーシング部の潤滑油通路を通過することにより外周面から効果的に放熱され、従動スクロール軸、駆動スクロール軸の圧縮熱により温度上昇が抑制され、圧縮時にスクロール部が高温になることによる熱歪みを抑え、スクロール部の圧縮効率の低下が抑制され、安定した運転ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１のスクロール流体機械の構成を示す断面図である。
【図２】  実施の形態２のスクロール流体機械の構成を示す断面図である。
【図３】  従来のスクロール流体機械の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１  モータ、８ａ  カップリング、９  冷却ファン、１０  ベアリング、
１１  オイルシール、１２  ベアリング押え、１３  ベアリング、
１４  オイルシール、１５  ベアリング押え、１８  オルダム継手、
１９，２０  ベアリング、２１  オイルシール、２２  ベアリング押え、
２５  吸気口、２６  排気孔、３２  上部ケーシング、３３  下部ケーシング、
３４  ベース、３５  ケーシング部、３６  駆動スクロール、
３７  駆動スクロール軸、４３  蓋、４６  従動スクロール、
４７  従動スクロール軸、４８  油流ガイド、４９  螺旋溝リング、
５２  上部ケーシング、５３  下部ケーシング、５４  ベース、
５５  ケーシング部。
【図１】
0003919384.tif 000002
【図２】
0003919384.tif 000003
【図３】
0003919384.tif 000004