[go: up one dir, main page]

WO2018025338A1 - スクロール式流体機械 - Google Patents

スクロール式流体機械 Download PDF

Info

Publication number
WO2018025338A1
WO2018025338A1 PCT/JP2016/072718 JP2016072718W WO2018025338A1 WO 2018025338 A1 WO2018025338 A1 WO 2018025338A1 JP 2016072718 W JP2016072718 W JP 2016072718W WO 2018025338 A1 WO2018025338 A1 WO 2018025338A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
scroll
fluid machine
motor
unit
fixed scroll
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2016/072718
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
史紀 加藤
克史 肥田野
孝典 江見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd filed Critical Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority to KR1020187024290A priority Critical patent/KR102041229B1/ko
Priority to US16/083,974 priority patent/US10995752B2/en
Priority to PCT/JP2016/072718 priority patent/WO2018025338A1/ja
Priority to JP2018531024A priority patent/JP6795597B2/ja
Priority to EP16911599.5A priority patent/EP3495663B1/en
Priority to CN201680082555.2A priority patent/CN108700068B/zh
Publication of WO2018025338A1 publication Critical patent/WO2018025338A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • F04C18/0253—Details concerning the base
    • 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
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/0085—Prime movers
    • 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
    • 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
    • F04C29/045—Heating; Cooling; Heat insulation of the electric motor in hermetic pumps
    • 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
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/30—Casings or housings
    • 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
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/40—Electric motor
    • 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
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/50—Bearings
    • 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
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/60—Shafts
    • F04C2240/603—Shafts with internal channels for fluid distribution, e.g. hollow shaft
    • 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
    • F04C2240/00—Components
    • 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 JP-A-2002-371977
  • Patent Document 1 there is a spiral compression operation chamber between the fixed scroll and the orbiting scroll, the volume of which is gradually reduced from the outer peripheral side to the inner peripheral side in accordance with the revolution movement that prevents the orbiting scroll from rotating.
  • a swivel bearing provided at one end of the main shaft and provided at the other end of the main shaft
  • a motor-side bearing and a main bearing provided between the orbiting bearing and the motor-side bearing, and at least a part of the orbiting bearing is positioned closer to the fixed scroll side than the end plate of the orbiting scroll
  • the motor and the scroll compressor main body are linearly operated, and the bearing position of the scroll compressor main body is arranged on the compression chamber side to reduce the size in the axial direction.
  • the motor radial dimension is only about half of the main body radial dimension, the cooling area of the motor is small and no cooling fins are formed. In some cases, the motor cannot be used at a high load that generates heat. In order to reduce the size as described above, if the cooling area of each part of the compressor main unit and the motor unit is reduced, the temperature rises and the product is not formed. Therefore, it is necessary to consider each heat radiation.
  • an object of the present invention is to provide a scroll type fluid machine capable of reducing the axial length and reducing the size without causing unbalanced heat dissipation of the compressor body unit and the motor unit.
  • the present invention is, as an example, a scroll fluid machine, a fixed scroll having a wrap formed on the end plate, and the wrap on the end plate facing the wrap of the fixed scroll.
  • a main unit having a formed orbiting scroll, a fixed scroll and a main body casing for accommodating the orbiting scroll, a drive shaft connected to the main unit and driving the main unit, a rotor rotating integrally with the drive shaft, and a rotor
  • a motor unit having a drive shaft, a rotor, and a motor casing that accommodates the stator, and a surface opposite to the surface on which the end plate of the fixed scroll and the orbiting scroll is formed.
  • a cooling fin is formed, the radial dimension of the end plate of the fixed scroll is ⁇ , and it is rotated from the tip of the cooling fin of the fixed scroll.
  • the axial dimension of the stator ⁇ / 16 + lc / 4 ⁇ ls ⁇ ⁇ / 4 + lc Configure to meet.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a direct-acting scroll compressor 1 according to this embodiment.
  • a motor direct-acting scroll compressor 1 is mainly composed of a main unit and a motor unit that drives the main unit.
  • the main body unit includes a main body casing 15, a fixed scroll 7 to be described later, and a revolving scroll 6 provided so as to face the fixed scroll 7, and expands or compresses the fluid.
  • the motor unit is connected to the main unit and has a shaft 3 and a motor casing 11 which are driving shafts for driving the main unit, which will be described later, and motor casing cooling fins 12 on the outer periphery of the motor casing 11. Further, cooling air guide members 10 a, 10 b, 10 c, and 10 d for guiding cooling air by a cooling fan 8 described later and cooling the orbiting scroll 6 and the fixed scroll 7 described later are provided.
  • FIG. 2 is a front view of the motor direct-acting scroll compressor 1
  • FIG. 3 is a cross-sectional view seen from the position FF in FIG.
  • FIG. 4 is a front view showing a state in which the cooling air guide member is removed, and shows a structural diagram of the fixed scroll cooling fin 13.
  • the direct-acting scroll compressor 1 has a shaft 3, a rotor 4, and a stator 5 that play the role of a motor, and the rotor 4 and the rotor 4 are integrated with each other by passing an electric current through the stator 5.
  • the shaft 3 rotates.
  • One end of the shaft 3 has an eccentric portion that is a drive shaft for driving the orbiting scroll 6, and the orbiting scroll 6 is assembled to the eccentric portion.
  • the fixed scroll 7 is assembled to face the orbiting scroll 6, and the orbiting scroll 6 performs the orbiting motion with respect to the fixed scroll 7 by the rotation of the shaft 3.
  • the end plates of the orbiting scroll 6 and the fixed scroll 7 are provided with spiral wraps, and compress the fluid by performing the orbiting motion described above.
  • a cooling fan 8 is provided at the other end of the eccentric part of the shaft in order to cool the stator 5 that generates heat due to current flow and the orbiting scroll 6 and fixed scroll 7 that generate heat to compress fluid.
  • Cooling air guide members 10 a, 10 b, 10 c, and 10 d for cooling the orbiting scroll 6 and the fixed scroll 7 by flowing cooling air as shown by an arrow 9 are provided. That is, the outer peripheral surface of the motor unit is cooled by the cooling air flowing from the main unit side toward the cooling fan 8, and the outer peripheral surface of the motor unit is cooled by the cooling air flowing from the cooling fan 8 toward the main unit.
  • the motor casing 11 holding the stator 5, the fixed scroll 7 and the orbiting scroll 6, the motor casing cooling fin 12 shown in FIG. 1, the fixed scroll cooling fin 13 shown in FIG. 3, Orbiting scroll cooling fins 14 are provided.
  • the orbiting bearing that supports the drive shaft with respect to the orbiting scroll 6 is disposed on the motor unit side of the end plate of the orbiting scroll 6. As a result, the amount of compression can be ensured without reducing the compression chamber even in the case of the orbiting scroll 6 and the fixed scroll 7 having the same diameter as compared with the shape in which the orbiting bearing enters the end plate in order to reduce the axial dimension. it can.
  • the rotor 4 and the stator 5 are configured to face each other in the axial direction. Thereby, an axial direction dimension can be reduced.
  • main unit and the motor unit are detachably fastened by a fastening member between the main body casing 15 and the motor casing 11.
  • the axial dimension of the motor casing 11 can be reduced and at the same time a cooling area can be secured.
  • the motor direct-acting scroll compressor generally has higher motor efficiency than the compressor body.
  • the amount obtained by subtracting the efficiency from the input power is the loss, and each loss is proportional to the amount of heat generated. Therefore, the amount of heat generated by the compressor body is larger than the amount of heat generated by the motor.
  • the calorific value Qc of the fixed scroll and the orbiting scroll is 10 to 40% with respect to the motor input, and the calorific value Qs of the stator is approximately about the motor input. Since it is 10%, the relationship between Qs and Qc is the relationship of the expression (3).
  • the tip of the cooling fin of the motor casing is at least outside the outermost peripheral surface of the lap formed on the fixed scroll.
  • equation (5) becomes equation (7). ⁇ / 4 + lc / 4 ⁇ ls ⁇ ⁇ / 4 + lc (7)
  • the heat radiation of the main unit and the motor unit can be made uniform, and the axial length can be shortened.
  • a type scroll compressor can be provided. Therefore, the motor direct-acting scroll compressor can be miniaturized and the temperature can be reduced at the same time, resulting in customer merit.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications.
  • the above-described embodiment has been described with respect to the scroll compressor, other than the compressor, for example, a blower or a pump may be used, or a so-called scroll fluid machine may be used.
  • a blower or a pump may be used, or a so-called scroll fluid machine may be used.
  • the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

従来のスクロール式流体機械では、圧縮機本体ユニット及びモータユニットの放熱が不均衡になることなく軸長を短縮し、小型化をはかる点について考慮されていなかった。　上記課題を解決するために、スクロール式流体機械であって、鏡板にラップが形成された固定スクロールと旋回スクロールとを有する本体ユニットと、本体ユニットを駆動する駆動軸とロータとステータとを有するモータユニットとを備え、固定スクロールと旋回スクロールの鏡板のラップが形成された面と反対側の面には冷却フィンが形成され、固定スクロールの鏡板の径方向寸法をα、固定スクロールの冷却フィンの先端から旋回スクロールの冷却フィンの先端までの軸方向寸法をｌｃ、ステータの軸方向寸法をｌｓとしたとき、α／１６＋ｌｃ／４≦ｌｓ≦α／４＋ｌｃを満たすように構成する。

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。
　スクロール式流体機械の一つである例えばスクロール圧縮機等の圧縮機においては、省スペース性の顧客要求が高い。
　本技術分野の背景技術として、特開２００２－３７１９７７号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、固定スクロールと旋回スクロールとの間に、該旋回スクロールの自転を阻止した公転運動に伴って外周側から内周側に向けて容積が順次縮小する渦巻き状の圧縮動作室を区画形成し、この圧縮動作室の容積の縮小に伴って流入気体を圧縮しつつ移送するようにしたスクロール型流体機械において、主軸の一端に設けられる旋回軸受と、前記主軸の他端に設けられるモータ側軸受と、前記旋回軸受と前記モータ側軸受との間に設けられる主軸受とを備え、前記旋回軸受を、その少なくとも一部が前記旋回スクロールの鏡板よりも固定スクロール側に位置するように配置したスクロール型流体機械が開示されている。
特開２００２－３７１９７７号公報
　特許文献１は、モータとスクロール圧縮機本体を直動式にし、スクロール圧縮機本体の軸受位置を圧縮室側に配置することで軸方向の小型化を行っているが、このような構造のモータ直動式スクロール圧縮機では、モータの径方向寸法が本体の径方向寸法の半分程度しかないのでモータ部の冷却面積が少なく、また冷却フィンも形成されていないので、放熱について一切考慮されておらず、モータが発熱するような高負荷での使用が不可能となる場合がある。このように小型化を図るため圧縮機本体ユニット及びモータユニットの各部の冷却面積が減少すると温度が上昇してしまい製品として成立しないので、それぞれの放熱を考慮する必要がある。
　そこで本発明は、圧縮機本体ユニット及びモータユニットの放熱が不均衡になることなく、軸長を短縮し、小型化をはかることが可能な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、その一例を挙げるならば、スクロール式流体機械であって、鏡板にラップが形成された固定スクロールと、固定スクロールのラップに対向してラップが鏡板に形成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を収容する本体ケーシングとを有する本体ユニットと、本体ユニットに接続され、本体ユニットを駆動する駆動軸と、駆動軸と一体に回転するロータと、ロータに回転力を付与するステータと、駆動軸とロータとステータを収容するモータケーシングとを有するモータユニットとを備え、固定スクロールと旋回スクロールの鏡板のラップが形成された面と反対側の面には冷却フィンが形成され、固定スクロールの鏡板の径方向寸法をα、固定スクロールの冷却フィンの先端から旋回スクロールの冷却フィンの先端までの軸方向寸法をｌｃ、ステータの軸方向寸法をｌｓとしたとき、
　α／１６＋ｌｃ／４≦ｌｓ≦α／４＋ｌｃ
を満たすように構成する。
　本発明によれば、本体ユニットとモータユニットの放熱を不均衡にすることなく、軸長を短縮することが可能なスクロール式流体機械を提供できる。
実施例におけるモータ直動式スクロール圧縮機の外観斜視図である。 実施例におけるモータ直動式スクロール圧縮機の正面図である。 実施例におけるモータ直動式スクロール圧縮機の断面図である。 実施例におけるモータ直動式スクロール圧縮機の冷却風導風部材を取り外した状態の正面図である。
　以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。なお、実施例を説明するための各図において、同一の機能を有する要素には同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。
　本実施例について、図１、図２、図３、図４を用いて説明する。なお、本実施例は、スクロール式流体機械の一つであるモータ直動式スクロール圧縮機を例に説明する。
　図１は、本実施例におけるモータ直動式スクロール圧縮機１の外観斜視図である。図１において、モータ直動式スクロール圧縮機１は、主に、本体ユニットとそれを駆動するモータユニットで構成されている。本体ユニットは、本体ケーシング１５と、後述する固定スクロール７と、固定スクロール７と対向して設けられ旋回運動する旋回スクロール６とを有し、流体を膨張または圧縮する。モータユニットは、本体ユニットに接続され、本体ユニットを駆動する駆動軸である後述するシャフト３とモータケーシング１１と、モータケーシング１１の外周部にモータケーシング冷却フィン１２を有している。また、後述する冷却ファン８による冷却風をガイドし、後述する旋回スクロール６及び固定スクロール７を冷却するための冷却風導風部材１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄを設けている。
　図２はモータ直動式スクロール圧縮機１の正面図を示し、図３は図２のＦ－Ｆ位置から見た断面図である。また、図４は冷却風導風部材を取り外した状態の正面図であり、固定スクロール冷却フィン１３の構造図を示している。
　図３において、モータ直動式スクロール圧縮機１は、シャフト３とロータ４とステータ５がモータの役割を担っており、ステータ５に電流を流すことでロータ４と、ロータ４と一体となったシャフト３が回転をする。シャフト３の一端は旋回スクロール６を駆動する駆動軸である偏芯部を有しており、この偏芯部に旋回スクロール６を組付けている。また、旋回スクロール６に対向し、固定スクロール７を組付けており、シャフト３の回転により、固定スクロール７に対し、旋回スクロール６が旋回運動を行う。旋回スクロール６と固定スクロール７の鏡板には渦巻き状のラップが設けられており上述の旋回運動を行うことで流体を圧縮する。電流が流れるため発熱するステータ５や、流体を圧縮するため発熱する旋回スクロール６及び固定スクロール７を冷却するために、シャフトの偏芯部の他端に冷却ファン８を設けている。冷却風を矢印９のように流し旋回スクロール６及び固定スクロール７を冷却するための冷却風導風部材１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄを設けている。すなわち、本体ユニット側から冷却ファン８に向けて流れる冷却風でモータユニットの外周面を冷却し、また、冷却ファン８から本体ユニット側に向けて流れる冷却風でモータユニットの外周面を冷却する。
　冷却効率向上のため、ステータ５を保持するモータケーシング１１の外周部、及び、固定スクロール７及び旋回スクロール６に、図１に示すモータケーシング冷却フィン１２、図３に示す、固定スクロール冷却フィン１３、旋回スクロール冷却フィン１４を設けている。
　なお、旋回スクロール６に対して駆動軸を支持する旋回軸受は、旋回スクロール６の鏡板よりもモータユニット側に配置されている。これにより、軸方向寸法を低減するために鏡板内に旋回軸受が入り込んだ形状に比べて、同じ径の旋回スクロール６及び固定スクロール７であっても、圧縮室を削減することなく圧縮量を確保できる。
　また、ロータ４とステータ５とは軸方向に対向するように構成されている。これにより軸方向寸法を低減することができる。
　また、本体ユニットとモータユニットは、本体ケーシング１５とモータケーシング１１との間で締結部材により着脱可能に締結されている。
　また、モータケーシング１１の径方向寸法を軸方向寸法よりも長くすることで、軸方向寸法を低減すると同時に冷却面積を確保できる。
　ここで、発熱体である旋回スクロール６、固定スクロール７、ステータ５の冷却部を円筒に近似した場合、固定スクロール７と旋回スクロール６のラップと冷却フィン１３、１４で構成している点線で示す領域Ａの有効冷却面積をＳＡとし、ステータ５とモータケーシング１１のステータ５との嵌合部のみで構成している点線で示す領域Ｂの有効冷却面積をＳＢとすると、ＳＡ、ＳＢは、式（１）、（２）で近似できる。
　　ＳＡ＝固定、旋回スクロール鏡板面積＋固定、旋回スクロール円筒側面積
　　　　＝２π×（α/２）２＋２πα×ｌｃ
　　　　＝πα２/２＋２παｌｃ　　・・・（１）
　　ＳＢ＝モータケーシングステータ部円筒側面積
　　　　＝２πＤｍｌｓ　　・・・（２）
　ここで、α：固定スクロール冷却フィン１３の冷却風に対する水平方向寸法（固定スクロールの鏡板の径方向寸法）、
　ｌｃ：旋回スクロール冷却フィン１４端面から固定スクロール冷却フィン１３端面までの距離、
　Ｄｍ：モータケーシング径方向寸法（冷却フィン含む）、
　ｌｓ：ステータ軸方向寸法、である。
　また、モータ直動式スクロール圧縮機は、一般的に、圧縮機本体の効率よりもモータの効率が高い。投入電力から効率分を差し引いた分が損失分となり、それぞれの損失分がそれぞれの発熱量に比例するので、圧縮機本体の発熱量はモータの発熱量よりも大きくなる。ここで本実施例のモータ直動式スクロール圧縮機においては、固定スクロール及び旋回スクロールの発熱量Ｑｃはモータの入力に対して１０～４０％、ステータの発熱量Ｑｓはモータの入力に対して約１０％のため、ＱｓとＱｃの関係は式（３）の関係となる。
　　　Ｑｃ/４≦Ｑｓ≦Ｑｃ　　・・・（３）
　本体ユニットとモータユニットとの放熱が不均衡にならないように、ＳＡとＳＢの関係は、式（３）に対応した面積を設ける必要があるため、式（４）の関係となる。
　　　ＳＡ/４≦ＳＢ≦ＳＡ　　・・・（４）
　よって、式（１）、（２）、（４）より下記、式（５）が導かれる。
　　　α２/１６＋αｌｃ/４≦Ｄｍｌｓ≦α２/４＋αｌｃ　　・・・（５）
　ここで、αとＤｍの関係について説明する。α＞Ｄｍの場合、冷却風経路が複雑もしくは経路長さを長くしなければならなくなるため、冷却風の圧力損失が増大し風量が低下し旋回スクロール、固定スクロールの冷却が悪化してしまう。また、Ｄｍを小さくするため、ｌｓが大きくなり全体の軸方向寸法Ｌが大きくなってしまう。一方で、α＜Ｄｍの場合、モータケーシング１１に冷却風が流れづらくなるため、モータ冷却が悪化する。また、モータケーシングが大きくなるため、これを避けるような冷却風導風部材の構造にしなければならず、結果として冷却風導風部材が複雑形状となり、圧力損失が増大し冷却風量が減少してしまう。以上の理由からαとＤｍの関係は、式（６）の関係とした。
　　　α＝Ｄｍ　・・・（６）
　式（６）の近似が成立するため、モータケーシングの冷却フィンの先端は少なくとも固定スクロールに形成されたラップの最外周面よりも外側にある。
　式（６）を用いると、式（５）は式（７）となる。
　　　α/４＋ｌｃ/４≦ｌｓ≦α/４＋ｌｃ　　・・・（７）
　よって、本実施例では式（７）を満たすように、α、ｌｃ、ｌｓを設定することで、本体ユニットとモータユニットの放熱を均等にでき、軸長を短縮することが可能なモータ直動式スクロール圧縮機を提供できる。よって、モータ直動式スクロール圧縮機の小型化と温度低減が同時に図れ、顧客メリットが生じる。
　本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例はスクロール圧縮機について説明したが、圧縮機以外の例えばブロアやポンプ等でもよく、いわゆるスクロール式流体機械でよい。また、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
１：モータ直動式スクロール圧縮機、３：シャフト、４：ロータ、５：ステータ、６：旋回スクロール、７：固定スクロール、８：冷却ファン、９：冷却風流れ方向、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ：冷却風導風部材、１１：モータケーシング、１２：モータケーシング冷却フィン、１３：固定スクロール冷却フィン、１４：旋回スクロール冷却フィン、１５：本体ケーシング、α：冷却フィンを含む冷却風流れと水平方向の寸法、ｌｃ：固定スクロール冷却フィン端面から旋回スクロール冷却フィン端面までの距離、Ｄｍ：モータケーシング径方向寸法(冷却フィン含む)、ｌｓ：ステータ軸方向寸法、Ｌ：モータ直動式スクロール圧縮機軸方向寸法

Claims (9)

  1. 　鏡板にラップが形成された固定スクロールと、前記固定スクロールの前記ラップに対向してラップが鏡板に形成された旋回スクロールと、前記固定スクロールと前記旋回スクロールを収容する本体ケーシングとを有する本体ユニットと、前記本体ユニットに接続され、前記本体ユニットを駆動する駆動軸と、前記駆動軸と一体に回転するロータと、前記ロータに回転力を付与するステータと、前記駆動軸と前記ロータと前記ステータを収容するモータケーシングとを有するモータユニットとを備え、前記固定スクロールと前記旋回スクロールの前記鏡板の前記ラップが形成された面と反対側の面には冷却フィンが形成され、前記固定スクロールの前記鏡板の径方向寸法をα、前記固定スクロールの前記冷却フィンの先端から前記旋回スクロールの前記冷却フィンの先端までの軸方向寸法をｌｃ、前記ステータの軸方向寸法をｌｓとしたとき、
    α／１６＋ｌｃ／４≦ｌｓ≦α／４＋ｌｃ
    を満たすことを特徴とするスクロール式流体機械。
  2. 　前記モータケーシングの径方向外側には冷却フィンが形成され、前記モータケーシングの該冷却フィンの先端は前記固定スクロールに形成された前記ラップの最外周面よりも径方向外側に配置され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. 　前記旋回スクロールに対して前記駆動軸を支持する旋回軸受は、前記旋回スクロールの鏡板よりも前記モータユニット側に配置され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. 　前記駆動軸の前記本体ユニットと反対側の端部に冷却ファ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。 
  5. 　前記本体ユニット側から前記冷却ファンに向けて流れる冷却風で前記モータユニットの外周面を冷却することを特徴とする請求項４に記載のスクロール式流体機械。 
  6. 　前記冷却ファンから前記本体ユニット側に向けて流れる冷却風で前記モータユニットの外周面を冷却することを特徴とする請求項４に記載のスクロール式流体機械。 
  7. 　前記ロータと前記ステータとが軸方向に対向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。 
  8. 　前記本体ユニットと前記モータユニットは、前記本体ケーシングと前記モータケーシングとの間で締結部材で着脱可能に締結されてい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。
  9. 　前記モータケーシングの径方向寸法は軸方向寸法よりも長い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。
PCT/JP2016/072718 2016-08-03 2016-08-03 スクロール式流体機械 Ceased WO2018025338A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020187024290A KR102041229B1 (ko) 2016-08-03 2016-08-03 스크롤식 유체 기계
US16/083,974 US10995752B2 (en) 2016-08-03 2016-08-03 Scroll-type fluid machine
PCT/JP2016/072718 WO2018025338A1 (ja) 2016-08-03 2016-08-03 スクロール式流体機械
JP2018531024A JP6795597B2 (ja) 2016-08-03 2016-08-03 スクロール式流体機械
EP16911599.5A EP3495663B1 (en) 2016-08-03 2016-08-03 Scroll-type fluid machine
CN201680082555.2A CN108700068B (zh) 2016-08-03 2016-08-03 涡旋式流体机械

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/072718 WO2018025338A1 (ja) 2016-08-03 2016-08-03 スクロール式流体機械

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018025338A1 true WO2018025338A1 (ja) 2018-02-08

Family

ID=61074043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/072718 Ceased WO2018025338A1 (ja) 2016-08-03 2016-08-03 スクロール式流体機械

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10995752B2 (ja)
EP (1) EP3495663B1 (ja)
JP (1) JP6795597B2 (ja)
KR (1) KR102041229B1 (ja)
CN (1) CN108700068B (ja)
WO (1) WO2018025338A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111818742A (zh) * 2020-07-06 2020-10-23 安徽智信大数据科技有限公司 一种基于大数据的数据采集处理装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116163956B (zh) * 2023-02-28 2024-11-22 江苏曼淇威电气产品有限公司 涡旋压缩机

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000120568A (ja) * 1998-10-15 2000-04-25 Anest Iwata Corp スクロール流体機械
JP2006029238A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Anest Iwata Corp 回転機械
JP2007321563A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Smc Corp 流体ポンプ装置
JP2008106694A (ja) * 2006-10-26 2008-05-08 Daikin Ind Ltd 圧縮機
JP2012507659A (ja) * 2008-10-30 2012-03-29 スクロール ラボラトリーズ， インク． 改良された冷却システムを備えたスクロール型流体移送装置
JP2014163333A (ja) * 2013-02-27 2014-09-08 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd スクロール式流体機械

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07247968A (ja) 1994-03-09 1995-09-26 Daikin Ind Ltd スクロール圧縮機
US5417554A (en) 1994-07-19 1995-05-23 Ingersoll-Rand Company Air cooling system for scroll compressors
JP2002371977A (ja) 2001-06-13 2002-12-26 Ebara Corp スクロール型流体機械
JP2006097531A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Anest Iwata Corp スクロール流体機械における旋回スクロール
JP4629546B2 (ja) * 2005-09-30 2011-02-09 アネスト岩田株式会社 スクロール流体機械
KR101141427B1 (ko) * 2009-04-27 2012-05-07 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
CN104500394A (zh) * 2014-12-24 2015-04-08 楼伟华 一种无油润滑涡旋压缩机
JP6674545B2 (ja) * 2016-07-15 2020-04-01 株式会社日立産機システム モータ一体型流体機械
WO2018020651A1 (ja) 2016-07-29 2018-02-01 株式会社日立産機システム スクロール式流体機械及びその組立方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000120568A (ja) * 1998-10-15 2000-04-25 Anest Iwata Corp スクロール流体機械
JP2006029238A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Anest Iwata Corp 回転機械
JP2007321563A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Smc Corp 流体ポンプ装置
JP2008106694A (ja) * 2006-10-26 2008-05-08 Daikin Ind Ltd 圧縮機
JP2012507659A (ja) * 2008-10-30 2012-03-29 スクロール ラボラトリーズ， インク． 改良された冷却システムを備えたスクロール型流体移送装置
JP2014163333A (ja) * 2013-02-27 2014-09-08 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd スクロール式流体機械

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3495663A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111818742A (zh) * 2020-07-06 2020-10-23 安徽智信大数据科技有限公司 一种基于大数据的数据采集处理装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3495663B1 (en) 2024-04-24
US10995752B2 (en) 2021-05-04
CN108700068B (zh) 2020-06-19
EP3495663A1 (en) 2019-06-12
KR20180105201A (ko) 2018-09-27
US20200291939A1 (en) 2020-09-17
EP3495663A4 (en) 2020-01-22
CN108700068A (zh) 2018-10-23
KR102041229B1 (ko) 2019-11-06
JP6795597B2 (ja) 2020-12-09
JPWO2018025338A1 (ja) 2018-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5466134A (en) Scroll compressor having idler cranks and strengthening and heat dissipating ribs
JP6153836B2 (ja) スクロール式流体機械
JP6490739B2 (ja) スクロール圧縮機のファンのためのハウジング
JP6195722B2 (ja) スクロール式流体機械
CN104895807B (zh) 离心压缩机
CN115875260B (zh) 单双级可调伺服电机直驱对称式涡旋压缩机
CN108700070A (zh) 涡旋压缩机
CN104514714A (zh) 涡旋式流体机械
CN109477486B (zh) 电动机集成型流体机械
WO2018025338A1 (ja) スクロール式流体機械
JP7005728B2 (ja) スクロール式流体機械
JP2015001176A (ja) スクロール式流体機械
JP6185297B2 (ja) スクロール式流体機械
KR20200112274A (ko) 스크롤형 압축기
JP2002209354A (ja) 高速電動機・発電機
JP6074203B2 (ja) スクロール型圧縮機
CN207297347U (zh) 涡旋压缩机
JP6139938B2 (ja) 固定スクロール体およびそれを用いたスクロール流体機械
CN103256221B (zh) 涡旋压缩机
KR20110132852A (ko) 전동식스크롤압축기 모터의 구조
JP2008008167A (ja) スクロール式流体機械
WO2019171562A1 (ja) スクロール式流体機械
JP2007192190A (ja) スクロール式流体機械
JP2007126972A (ja) スクロール式流体機械
WO2013115003A1 (ja) スクロール式流体機械

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20187024290

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020187024290

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2018531024

Country of ref document: JP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16911599

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016911599

Country of ref document: EP

Effective date: 20190304