JPH06185486A - スクロール式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シール部材の損傷を初期の段階で簡単に検知
することができ、清浄な流体を吐出できるようにしたス
クロール式流体機械を提供する。 【構成】 ケーシング１にシール室２７と連通する検出
通路２９を形成し、検出通路２９を接続管３０を介して
ケーシング１の外部で圧力センサ３５に接続し、シール
室２７内の圧力を圧力センサ３５で検出する。シール部
材２４が損傷して吸込通路２２側がシール室２７内に連
通するようになると、シール室２７内は吸込通路２２側
の吸込圧によって負圧状態となるから、このときの圧力
変化を検出通路２９を介して圧力センサ３５で検出で
き、シール部材２４の損傷の有無を判定することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば空気圧縮機や真
空ポンプ等に用いて好適なスクロール式流体機械に関
し、特に、ケーシング内のみを油液等によって潤滑する
ようにした半給油式のスクロール式流体機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半給油式のスクロール式流体機
械は、内部に油液を収容するケーシングと、該ケーシン
グに回転可能に設けられ、該ケーシング内に伸びる先端
側がクランクとなった駆動軸と、該駆動軸のクランクに
旋回可能に設けられ、鏡板にうず巻状のラップ部が立設
された旋回スクロールと、該旋回スクロールと対向して
前記ケーシングに固着され、鏡板に該旋回スクロールの
ラップ部との間で複数の圧縮室を形成するうず巻状のラ
ップ部が立設された固定スクロールと、前記各圧縮室の
うち、最外周側の圧縮室に連通する吸込ポートおよび最
内周側の圧縮室に連通する吐出ポートと、前記各圧縮室
をケーシング内に対して遮断すべく、前記旋回スクロー
ルおよび固定スクロールのラップ部の径方向外側に配設
されたシール部材とから大略構成されている。

【０００３】そして、この種のスクロール式流体機械を
空気圧縮機として用いる場合には、駆動軸を外部から電
動モータ等で回転駆動することにより旋回スクロールを
旋回させて、吸込ポートから吸込んだ空気を旋回スクロ
ールと固定スクロールとの各ラップ部間に形成された圧
縮室内で圧縮しつつ、この圧縮空気を吐出ポートから外
部の空気タンク等に向けて吐出させる。このとき、シー
ル部材は弾性変形しながら、固定スクロールの内側で旋
回スクロールが公転するのを許容しつつ、ケーシング内
と圧縮室内を遮断して油液が圧縮室側に漏れるのを防止
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による空気圧縮機では、旋回スクロールを旋回さ
せて圧縮作用を行なわせる間、該旋回スクロールが固定
スクロールに対して相対的な円運動を行ない、旋回スク
ロールと固定スクロールとの間ではシール部材が径方向
および周方向に変形を繰返すため、シール部材を構成す
るゴム等の材料に劣化や摩耗等による損傷が生じ易い。

【０００５】そして、該シール部材は直接外側から観察
できないため、シール部材の損傷を知らずに圧縮機の稼
動を続けるとシール部材が破損し、ケーシング内に収容
された油液が旋回スクロールの最外周側の圧縮室から吸
込まれ、オイルミストが圧縮空気に混入して吐出ポート
から吐出されるという問題がある。

【０００６】一方、オイルミストをセンサ等によって直
接検出するのは難しく、シール部材の損傷によって吐出
ポートからオイルミストが吐出されても自動的にシール
部材の破損を報知する手段がなかったため、オイルミス
トの発生からシール部材の損傷を察知したときには各圧
縮室内に大量の油液が吸込まれた後となり、空気圧縮機
をその後に分解して洗浄する必要があるという問題があ
る。

【０００７】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、本発明はシール部材の損傷を初期の段階
で簡単に検知することができ、吐出ポートから吐出する
流体中にオイルミストが混入するのを防止できるように
したスクロール式流体機械を提供することを目的として
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、基端側に軸受部が設けられ、先端側にス
ラスト受部が該軸受部の軸線と略直交する方向に延びる
ように設けられた筒状のケーシングと、該ケーシングの
軸受部に回転可能に設けられ、先端側が該ケーシング内
に伸長してクランクとなり、基端側が該ケーシング外に
突出した駆動軸と、鏡板の背面側が前記ケーシングのス
ラスト受部に摺接して該ケーシングを施蓋するように該
駆動軸のクランクに旋回可能に設けられ、鏡板の前面側
にうず巻状のラップ部が立設された旋回スクロールと、
該旋回スクロールを前記ケーシングのスラスト受部との
間で挟むように前記ケーシングの先端側に固着され、鏡
板に該旋回スクロールのラップ部と重なり合ううず巻き
状のラップ部が立設された固定スクロールと、該固定ス
クロールのラップ部と前記旋回スクロールのラップ部と
の間にそれぞれ形成され、吸込ポートから吸込んだ流体
を圧縮しつつ、吐出ポートから吐出させる複数の圧縮室
と、前記固定スクロールのラップ部外周側に設けられ、
吸込ポートと最外周側の圧縮室との間を連通する環状の
吸込通路と、前記ケーシング内に収容した油液が該吸込
通路側に浸入するのを防止すべく、前記ケーシングまた
は固定スクロールと前記旋回スクロールとの間に設けら
れ、前記ケーシングのスラスト受部との間に前記吸込通
路に対して遮断されるシール室を形成したシール部材
と、前記固定スクロールまたはケーシングに設けられ、
前記シール室内に連通する検出通路と、該検出通路に接
続され、該検出通路内の圧力を検出する圧力検出手段と
からなる構成を採用している。

【０００９】この場合、前記圧力検出手段は、液体が収
容された密閉容器と、該密閉容器内に設けられ、該密閉
容器内に収容した液体の液面上に前記検出通路に連通す
る受圧室と外気に連通する大気圧室とを画成した仕切部
と、該仕切部の下側に設けられ、前記密閉容器内の液体
を受圧室側と大気圧室側とに流通させる液体の流通部
と、前記密閉容器の大気圧室側に設けられ、該大気圧室
内で液体の液面レベルが所定レベルまで変化したか否か
を検出する液面レベルセンサとから構成するとよい。

【００１０】また、前記圧力検出手段は、前記ケーシン
グ内と連通して前記ケーシング内の油液の一部を収容し
た密閉容器と、該密閉容器内で油液の液面上に画成さ
れ、該密閉容器の上部側で前記検出通路と連通した受圧
室と、該受圧室内で前記密閉容器内に設けられ、液体の
液面レベルが前記検出通路側の圧力に応じて所定レベル
まで変化したか否かを検出する液面レベルセンサとから
構成してもよい。

【００１１】

【作用】上記構成により、シール部材が損傷して吸込通
路側がシール室内に連通するようになると、シール室内
は吸込通路側の吸込圧によって負圧状態となるから、こ
のときの圧力変化を検出通路を介して圧力検出手段で検
出でき、シール部材の損傷の有無を判定することができ
る。

【００１２】ここで、前記圧力検出手段は密閉容器内に
受圧室と大気圧室とを画成して設け、検出通路を受圧室
内に連通させるようにすれば、シール部材が損傷して前
記シール室内が負圧となると、受圧室内も負圧状態とな
るから、密閉容器内の液体は大気圧室内の大気圧によっ
て受圧室側に流入し、大気圧室側の液面レベルが所定の
液面レベルまで低下するようになり、この液面レベルの
変下を液面レベルセンサにより、シール部材の損傷とし
て検出することができる。

【００１３】また、前記検出通路を密閉容器の上部に画
成された受圧室に連通させ、該受圧室内にケーシング内
の油液を前記検出通路側の圧力に応じて流通させるよう
にすれば、受圧室内で油液の液面レベルが上昇したとき
に、これをシール部材の損傷として検出できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図９に基
づき、スクロール式空気圧縮機を例に挙げて説明する。

【００１５】まず、図１ないし図３は本発明の第１の実
施例を示している。

【００１６】図において、１はケーシング、２は該ケー
シング１を後述の前側ケーシング３と共に構成するケー
シング本体を示し、該ケーシング本体２は、基端側に位
置する円板状の底部２Ａと、該底部２Ａの外周側から後
述の固定スクロール１５側に向けて延設された筒部２Ｂ
と、底部２Ａの内周側に形成された筒状の軸受部２Ｃと
から有底の段付筒状に形成されている。

【００１７】３はケーシング本体２の筒部２Ｂ先端側か
ら径方向内向きに突出して一体形成された段付筒状の前
側ケーシングを示し、該前側ケーシング３は、後述する
固定スクロール１５に衝合される環状の衝合部３Ａと、
該衝合部３Ａの内周側に位置して前記軸受部２Ｃの軸線
と略直交する方向に延び、後述する旋回スクロール７の
背面側に摺接してスラスト方向の荷重を受承するスラス
ト受部３Ｂと、該スラスト受部３Ｂよりも内周側に位置
し、周方向に所定間隔をもって形成された複数の切欠部
３Ｃ，３Ｃ，…（２個のみ図示）とが設けられている。

【００１８】４はケーシング本体２の軸受部２Ｃに軸受
５，６を介して回転可能に支持された駆動軸を示し、該
駆動軸４の先端側はケーシング１内へと伸長してクラン
ク４Ａとなり、該クランク４Ａの軸線は駆動軸４の軸線
に対して所定寸法ｄだけ偏心している。また、該駆動軸
４の基端側はケーシング１外で後述する電動モータ３９
にベルト等を介して連結され、該電動モータ３９によっ
て回転駆動されるものである。

【００１９】７はケーシング１内に位置して駆動軸４の
クランク４Ａに旋回可能に設けられた旋回スクロールを
示し、該旋回スクロール７は、円盤状に形成された鏡板
８と、該鏡板８の前面８Ａから立設されたうず巻き状の
ラップ部９と、鏡板８の背面８Ｂ側中央に設けられたボ
ス部１０とから構成され、該ボス部１０内にはクランク
４Ａが旋回軸受１１を介して取付けられている。また、
該鏡板８の外周側には、後述のシール部材２６を内周側
から支持する筒状の内側支持部１２が一体形成されてい
る。

【００２０】ここで、前記鏡板８の背面８Ｂ外周側に
は、複数のキー溝１３，１３，…（２個のみ図示）が周
方向に所定間隔をもって形成され、該各キー溝１３と前
側ケーシング３の各切欠部３Ｃとの間には、自転防止機
構としてのオルダム継手１４が配設されている。そし
て、旋回スクロール７は、駆動軸４が回転駆動される
と、クランク４Ａにより寸法ｄの旋回半径をもった円運
動が与えられ、オルダム継手１４によって自転が防止さ
れることにより、駆動軸４の軸線を中心にして旋回（公
転）し続けるようになっている。

【００２１】１５は前記旋回スクロール７を前側ケーシ
ング３のスラスト受部３Ｂとの間に挟むように、ケーシ
ング１の先端側に衝合して設けられた固定スクロールを
示し、該固定スクロール１５は、その中心が駆動軸４の
軸線と一致するように中央部に配設された鏡板１６と、
該鏡板１６から旋回スクロール７のラップ部９と同様
に、うず巻き状に立設されたラップ部１７と、鏡板１６
の外周側を取囲むように形成され、前側ケーシング３の
衝合部３Ａと衝合する鍔付の筒部１８とから構成され、
該筒部１８の内周側には後述の吸込通路２２が設けられ
ている。そして、該固定スクロール１５のラップ部１７
には、旋回スクロール７のラップ部９が所定角度（例え
ば１８０°程度）だけずらした状態で重なりあってい
る。

【００２２】１９，１９，…は旋回スクロール７のラッ
プ部９と固定スクロール１５のラップ部１７との間に形
成された複数の圧縮室を示し、該各圧縮室１９は、固定
スクロール１５のラップ部１７に対して旋回スクロール
７が旋回運動をする間に、その体積が順次縮小するよう
に形成されている。そして、該各圧縮室１９は、旋回ス
クロール７が旋回運動することにより、後述の吸気サイ
レンサ２８を介して吸込ポート２０から空気を取込み、
この空気を順次圧縮するものである。

【００２３】２０は固定スクロール１５の筒部１８に穿
設された吸込ポート、２１は固定スクロール１５の鏡板
１６中心部に穿設された吐出ポートを示し、該吸込ポー
ト２０は最外周側（低圧側）の圧縮室１９に、吐出ポー
ト２１は最中央側（高圧側）の圧縮室１９に連通してい
る。

【００２４】２２は固定スクロール１５内に位置してラ
ップ部１７の外周側を取囲むように設けられ、筒部１８
の内周側に形成された環状の吸込通路を示し、該吸込通
路２２は前記吸込ポート２０と最外周側の圧縮室１９と
を連通している。

【００２５】２３は前側ケーシング３の先端側で衝合部
３Ａから突出して設けられた筒状の外側支持部、２４は
該外側支持部２３の外周面と内側支持部１２の外周面と
の間に設けられ、可撓性樹脂材料から断面Ｕ字状をなす
有底筒状に形成されたシール部材を示し、該シール部材
２４は、その内周側が内側支持部１２の外周面に固定リ
ング２５により固定され、その外周側が外側支持部２３
の外周面に固定リング２６により固定され、該シール部
材２４とスラスト受部３Ｂとの間には吸込通路２２から
遮断される環状のシール室２７が形成されるようになっ
ている。そして、該シール部材２４は吸込通路２２とケ
ーシング１内の室Ａとの間を気液密にシールして、吸込
通路２２が前側ケーシング３と旋回スクロール７との間
を介してケーシング１内の室Ａと連通するのを防止して
いる。

【００２６】２８は吸込ポート２０に設けられた吸気サ
イレンサを示し、該吸気サイレンサ２８は、吸込ポート
２０から吸込通路２２等を介して各圧縮室１９内に空気
が取込まれるときに生じる吸気音を低減するものであ
る。

【００２７】２９は前記ケーシング１に設けられた検出
通路を示し、該検出通路２９は前側ケーシング３の衝合
部３Ａに径方向外側から形成され、スラスト受部３Ｂと
外側支持部２３の間で略Ｌ字状に屈曲して、前記シール
室２７内に連通している。そして、該検出通路２９はケ
ーシング１外に伸長する接続管３０を介して後述の圧力
センサ３５に接続されている。

【００２８】３１はケーシング本体２内に位置して駆動
軸４に嵌合固着された油掻きを示し、該油掻き３１は、
その外周側がケーシング１内に収容された油液３２と接
触するように配設されている。そして、該油掻き３１は
駆動軸４の回転時に、油液３２を掻き上げることによ
り、軸受５、旋回軸受１１、前側ケーシング３のスラス
ト受部３Ｂ等にこの油液３２を供給し、これらを冷却，
潤滑させるものである。３３は油掻き３１に固着され駆
動軸４の回転バランスをとるカウンタウェイト、３４は
ケーシング本体２の上部に設けられ、ケーシング１内を
外気と連通させる呼吸栓である。

【００２９】３５はケーシング１外に設けられた圧力検
出手段としての圧力センサを示し、該圧力センサ３５
は、例えば半導体歪ゲージ式圧力センサ、接着型金属歪
ゲージ式圧力センサまたは差動インダクタンス式圧力セ
ンサ等が採用され、その出力側は図２に示す如く後述の
制御装置３６に接続されている。そして、該圧力センサ
３５は検出通路２９、接続管３０を介してシール室２７
内の圧力Ｐを検出し、この圧力Ｐに対応する検出信号を
制御装置３６に出力する。

【００３０】３６はマイクロコンピュータ等からなる制
御装置を示し、該制御装置３６の入力側には前記圧力セ
ンサ３５、電動モータ３９等のメインスイッチ３７の他
に、例えば吐出ポート２１と空気タンクとの間の圧力を
検出する他の吐出圧センサ（図示せず）等が接続され、
出力側は警報器としてのアラーム３８および電動モータ
３９等に接続されている。そして、該制御装置３６はそ
の記憶回路内に図３に示すプログラム等を格納し、電動
モータ３９等の制御処理を行うようになっている。ま
た、該制御装置３６の記憶回路にはその記憶エリア３６
Ａ内にシール室２７内が負圧状態となっているか否かを
判別するための設定圧Ｐ0 等が格納され、この設定圧Ｐ
0 は例えば−１０mmAq程度となっている。

【００３１】さらに、３９は駆動軸４の駆動源となる電
動モータを示し、該電動モータ３９は制御装置３６によ
って制御され、例えばベルト等を介して駆動軸４の基端
側を回転駆動させるものである。

【００３２】本実施例によるスクロール式空気圧縮機は
以上に述べた構成を有するもので、駆動軸４を電動モー
タ３９によって回転駆動すると、この回転はクランク４
Ａから旋回軸受１１を介して旋回スクロール７に伝えら
れ、該旋回スクロール７は駆動軸４の軸線を中心として
所定寸法ｄの旋回半径で旋回運動し、この旋回運動によ
って空気が吸気サイレンサ２８、吸込ポート２０から吸
込通路２２を介して最外周側の圧縮室１９内に流入す
る。

【００３３】そして、各圧縮室１９は連続的に縮小し、
取込んだ空気を順次内周側の圧縮室１９に送り込んで圧
縮しつつ、この圧縮空気を吐出ポート２１から外部の空
気タンク（図示せず）等に吐出して圧縮作用を行う。

【００３４】ここで、空気の圧縮動作を行っている間
は、旋回スクロール７の旋回運動により、吸込通路２２
内の空気が順次各圧縮室１９内に取込まれるため、吸込
通路２２内の圧力は大気（外気）圧よりも低くなってい
る。また、ケーシング１のスラスト受部３Ｂとシール部
材２４との間に形成されたシール室２７は、スラスト受
部３Ｂ上に旋回スクロール７の背面８Ｂが摺動し続ける
ため、ケーシング１内の室Ａと絞りを介して連通した状
態となり、通常時は呼吸栓３４を介して外気に連通する
ケーシング１内とほぼ同圧（大気圧状態）となってい
る。

【００３５】しかし、シール部材２４が損傷し、吸込通
路２２とシール室２７が連通した場合には、吸込通路２
２側の吸込圧によってシール室２７内の圧力Ｐが負圧状
態となり、この圧力変化は検出通路２９および接続管３
０を介して圧力センサ３５に伝えられ、制御装置３６に
よる制御処理が行われる。

【００３６】そこで、図３を参照して制御装置３６によ
る制御処理について説明する。

【００３７】まず、処理動作がスタートすると、ステッ
プ１でメインスイッチ３７がＯＮ状態か否かを判定し、
「ＹＥＳ」の場合はステップ２に移って、例えば吐出ポ
ート２１と空気タンクとの間の吐出圧センサ等から、圧
縮運転が行われているか否か、即ち電動モータ３９が回
転しているか否かを判定し、「ＹＥＳ」の場合にはステ
ップ３に移行する。

【００３８】そして、ステップ３では圧力センサ３５か
らシール室２７内の圧力Ｐを読込み、ステップ４ではこ
の圧力Ｐが記憶エリア３５Ａ内に格納した設定圧Ｐ0 よ
りも低いか否かを判定する。そして、ステップ４で「Ｙ
ＥＳ」と判定した場合には、シール部材２４が損傷し
て、吸込通路２２とシール室２７とが連通することによ
り、シール室２７内の圧力Ｐが負圧状態になっていると
判定できるから、ステップ５でアラーム３８を作動させ
て作業者に警報すると共に、ステップ６に移って電動モ
ータ３９等を停止させ、圧縮運転を中断させる。

【００３９】一方、ステップ１で「ＮＯ」と判定した場
合には、メインスイッチ３７がＯＦＦ状態で、圧縮機の
運転を停止させている状態であるから、ステップ７でリ
ターンする。また、ステップ２で「ＮＯ」と判定した場
合にも、電動モータ３９が停止している状態であるか
ら、ステップ７でリターンする。

【００４０】さらに、ステップ４で「ＮＯ」と判定した
場合には、圧縮機が圧縮運転中であり、シール部材２４
に損傷がない場合であると判定できるから、ステップ１
以降の処理を繰返す。

【００４１】かくして、本実施例では、ケーシング１に
シール室２７内に連通する検出通路２９を形成し、該検
出通路２９から接続管３０を介してケーシング１の外部
に設けた圧力センサ３５によってシール室２７内の圧力
Ｐを検出し、シール室２７内の圧力Ｐが設定圧Ｐ0 より
も低下して負圧状態となったときには、制御装置３６に
よってアラーム３８を作動させ、電動モータ３９を停止
させるようにしたから、シール部材２４が損傷して小孔
が生じた場合でも、これをシール室２７内の圧力Ｐに基
づき速やかに検出でき、警報を発して圧縮運転を停止さ
せることができる。

【００４２】また、ケーシング１の室Ａ内に収容した油
液３２は比較的粘度が高く、シール部材２４が損傷して
シール室２７内が負圧状態になった後にも、しばらくの
間はケーシング１内の油液３２が吸込通路２２側に漏洩
することはないので、油液が圧縮室１９に吸込まれる前
に、圧縮機の運転を迅速に停止させることができ、各圧
縮室１９内に油液３２が吸込まれて、吐出ポート２１か
ら圧縮空気と共にオイルミストが吐出されるのを確実に
防止でき、信頼性を向上させ、保守点検等を容易にする
ことができる。

【００４３】さらに、圧力センサ３５をケーシング１の
外部に設けたから、該圧力センサ３５への圧縮機からの
振動や、温度変化、ノイズ等の影響を小さくしてシール
室２７内の圧力Ｐを正確に検出でき、制御装置３６によ
る制御が確実に行えるようにできる等、種々の効果を奏
する。

【００４４】次に、図４および図５は本発明の第２の実
施例を示し、本実施例の特徴は、圧力検出手段を、密閉
容器内に収容した液体の液面レベルが所定の液面レベル
に達したか否かを検出するフロート式液面レベルセンサ
等から構成したことにある。なお、本実施例では前記第
１の実施例と同一の構成要素に同一符号を付し、その説
明を省略する。

【００４５】図中、４０は接続管３０の途中に設けられ
た逆止弁を示し、該逆止弁４０は空気が接続管３０内を
後述の密閉容器４２側から検出通路２９側へ流通するの
を許して逆の流れを阻止し、一旦検出通路２９側に生じ
た負圧状態を保持して圧力検出を確実に行えるようにし
ている。

【００４６】４１は圧力検出手段としての圧力検出装置
４１を示し、該圧力検出装置４１は後述する密閉容器４
２、仕切板４３、フロート式液面レベルセンサ５０等か
ら構成されている。そして、該圧力検出装置４１は前記
ケーシング１内の油液３２の液面レベル内に位置して、
内部の油液３２が水平となるように設置されている。

【００４７】４２は圧力検出装置４１の本体を構成する
密閉容器を示し、該密閉容器４２は図５に示す如く蓋部
４２Ａ、底部４２Ｂおよび前，後、左，右の側面部４２
Ｃ，４２Ｃ，…からなり、内部には後述の連通パイプ４
９を介してケーシング１内の油液３２が液体として収容
されている。そして、該密閉容器４２はケーシング１に
対して所定高さをもって配設され、通常時には後述する
受圧室４４側の液面レベルがケーシング１内の液面レベ
ルと同一となるようにしている。

【００４８】４３は上端側および前，後の両端側が密閉
容器４２の蓋部４２Ａおよび前，後の側面部４２Ｃに固
着された仕切部としての仕切板を示し、該仕切板４３の
下端側は密閉容器４２内の油液３２中に伸長し、密閉容
器４２内を液面よりも上側で大容積の受圧室４４と小容
積の大気圧室４５とに画成し、例えば、受圧室４４と大
気圧室４５の液面の面積比が４．５：１〜５：１程度と
なるように画成している。そして、密閉容器４２の蓋部
４２Ａには受圧室４４の上側でケーシング１の検出通路
２９に連通する接続管３０が接続され、大気圧室４５の
上側には外気に連通する筒状の通気パイプ４６が突出し
て設けられている。また、前記仕切板４３の下端側には
密閉容器４２の底部４２Ｂとの間に流通部４７が形成さ
れ、該流通部４７は密閉容器４２内の油液３２を受圧室
４４側と大気圧室４５側とに流通させるようになってい
る。

【００４９】４８は受圧室４４の側面に設けられた覗き
窓を示し、該覗き窓４８はガラス等の透明板を、例えば
密閉容器４２の前側の側面部４２Ｃに取付けることによ
り構成され、該覗き窓４８は外部から受圧室４４内の液
面レベルを直接視認できるようになっている。

【００５０】４９は密閉容器４２の側面部４２Ｃから突
出し、ケーシング１内に連通する連通パイプを示し、該
連通パイプ４９はケーシング１内の油液３２を密閉容器
４２内に流通させ、ケーシング１内と密閉容器４２内と
で油液３２の液面レベルを同レベルに保つようにしてい
る。ここで、該連通パイプ４９には図４に示す如く、内
側が狭幅となった絞り部４９Ａが設けられ、該絞り部４
９Ａによって、受圧室４４内の液面レベルが上昇しても
ケーシング１内の油液３２が受圧室４４に流入するまで
に遅延時間を設け、受圧室４４が負圧となったときに大
気圧室４５内の液面レベルを確実に低下させるようにし
ている。

【００５１】５０は前記大気圧室４５内に設けられたフ
ロート式液面レベルセンサを示し、該フロート式液面レ
ベルセンサ５０は、上端側が密閉容器４２の蓋部４２Ａ
に固定され、下端側が底部４２Ｂ側に向けて伸長する検
出ロッド５１と、後述のフロート５３とから構成され、
該検出ロッド５１の下端側には磁力によって作動するリ
ードスイッチ５２が設けられている。そして、該リード
スイッチ５２にはリード線５２Ａ，５２Ａの下端側が接
続され、該各リード線５２Ａは検出ロッド５１内を上向
きに伸長して密閉容器４２の蓋部４２Ａ上から引出さ
れ、図示しない制御装置に接続されている。

【００５２】５３は前記大気圧室４５内に設けられたフ
ロートを示し、該フロート５３は油液３２よりも比重の
小さい材料により筒状に形成され、内周側の挿通穴５３
Ａを介して検出ロッド５１の外周側に挿通されている。
そして、該フロート５３は大気圧室４５内で油液３２の
液面上に浮び、油液３２の液面の上下動に応じて上下方
向に移動するようになっている。

【００５３】５４は前記フロート５３内に設けられた環
状磁石を示し、該環状磁石５４は前記フロート５３の挿
通穴５３Ａ周囲でフロート５３に埋設され、フロート５
３と共に検出ロッド５１に沿って上，下に移動する。そ
して、大気圧室４５内で油液３２の液面レベルが低下
し、環状磁石５４がフロートと共にリードスイッチ５２
に近接する位置まで移動したときには、該リードスイッ
チ５２が環状磁石５４からの磁力によって作動すること
により、前記制御装置が警報器等のアラームを作動さ
せ、圧縮機の運転を停止させる。

【００５４】本実施例は以上に述べた構成を有するもの
で、シール部材２４が損傷してシール室２７内の圧力が
負圧になれば、該シール室２７と検出通路２９および接
続管３０を介して連通する密閉容器４２内の受圧室４４
内も負圧状態となるから、通気パイプ４６を介して外気
と連通する大気圧室４５内よりも受圧室４４内の圧力は
相対的に低くなり、密閉容器４２内の油液３２はこの差
圧によって大気圧室４５側から受圧室４４側に流入し、
受圧室４４内では油液３２の液面が上昇し、大気圧室４
５内の液面が下降する。そして、該大気圧室４５内で検
出ロッド５１に挿通して設けたフロート５３は、大気圧
室４５内の液面レベルと共に下降し、この液面レベルが
リードスイッチ５２に近い所定の液面レベルまで低下し
たときには、該フロート５３内の環状磁石５４の磁力に
より、リードスイッチ５２が作動し、各リード線５２Ａ
に接続された制御装置によって警報を発し、圧縮機の運
転を停止させることができる。

【００５５】ここで、本実施例では、受圧室４４側の液
面の面積を大気圧室４５側のそれよりも約５倍大きく形
成したから、受圧室４４に生じた僅かの負圧によっても
大気圧室４５側の液面レベルを大きく変化させることが
でき、圧力検出装置４１によってシール部材２４の損傷
を高精度に検出することができる。

【００５６】また、密閉容器４２内を連通パイプ４９を
介してケーシング１内に連通させ、前側の側面部４２Ｃ
には覗き窓４８を設けたから、シール部材２４が損傷し
ていない通常の場合には、密閉容器４２内の液面はケー
シング１内の油液３２の液面と同レベルとなり、覗き窓
４８を介して密閉容器４２内の液面を監視することによ
り圧力検出装置４１をケーシング１のオイルレベルゲー
ジとしても使用することができる。そして、ケーシング
１内の油液３２が外部に漏れたり、消費したりして、液
面が所定の液面レベルよりも低下したときにも、フロー
ト式液面レベルセンサ５０が作動して圧縮機の運転を自
動的に停止させることができる。

【００５７】次に、図６は本発明の第３の実施例を示
し、本実施例の特徴は、圧力検出手段を構成する密閉容
器内の液体を、スクロール式空気圧縮機のケーシング内
の油液とは別の油液としたことにある。なお、本実施例
では前記第２の実施例と同一の構成要素に同一符号を付
し、その説明を省略するものとする。

【００５８】図中、６１は圧力検出手段としての圧力検
出装置を示し、該圧力検出装置６１は後述する密閉容器
６２、仕切板６４、フロート式液面レベルセンサ５０等
から構成されている。

【００５９】６２は圧力検出装置６１の本体を構成する
密閉容器を示し、該密閉容器６２は図６に示す如く蓋部
６２Ａ、底部６２Ｂおよび前，後、左，右の側面部６２
Ｃ，６２Ｃ，…からなり、内部には液体として油液６３
が収容されている。

【００６０】６４は上端側および前，後の両端側が密閉
容器６２の蓋部６２Ａおよび前，後の側面部６２Ｃに固
着された仕切部としての仕切板を示し、該仕切板６４の
下端側は密閉容器６２内の油液６３中に伸長し、密閉容
器６２内を液面よりも上側で大容積の受圧室６５と小容
積の大気圧室６６とに画成している。ここで、該受圧室
６５は大気圧室６６に対して４．５〜５倍程度の受圧面
積（液面の面積）をもって形成され、該大気圧室６６の
上側には外気に連通する筒状の通気パイプ６７が突出し
て設けられている。また、前記仕切板６４の下端側には
密閉容器６２の底部６２Ｂとの間に流通部６８が形成さ
れ、該流通部６８は密閉容器６２内の油液６３を受圧室
６５側と大気圧室６６側とに流通させるようになってい
る。そして、受圧室６５は接続管３０、逆止弁４０等を
介して検出通路２９側に連通している。

【００６１】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第２の実施例とほぼ同様の作用効果を奏する
ものの、特に本実施例では、圧力検出装置６１を構成す
る密閉容器６２をケーシング１から独立させて設けたか
ら、該圧力検出装置６１を設置するときに設置場所を自
由に選ぶことができ、液体としても油液６３に限ること
なく、例えばアルコール等の液体を用いることも可能で
ある。

【００６２】次に、図７は本発明の第４の実施例を示
し、本実施例の特徴は液面レベルセンサにサーミスタ式
液面レベルセンサを用いたことにある。なお、本実施例
では前記第３の実施例と同一の構成要素に同一符号を付
し、その説明を省略する。

【００６３】図中、７１は圧力検出手段としての圧力検
出装置を示し、該圧力検出装置７１は密閉容器６２と、
後述するサーミスタ式液面レベルセンサ７２とから構成
されている。

【００６４】７２はサーミスタ式液面レベルセンサを示
し、該サーミスタ式液面レベルセンサ７２は大気圧室６
６内の油液６３に所定の深さに浸漬して取付けられたセ
ンサ本体７２Ａと、該センサ本体７２Ａから蓋部６２Ａ
を介して密閉容器６２の外側へ導出され、図示しない制
御装置に接続されたリード線７２Ｂ，７２Ｂとからなっ
ている。そして、制御装置から該各リード線７２Ｂを介
して所定値の電流を供給することによりセンサ本体７２
Ａは発熱し、該センサ本体７２Ａの熱放射定数はセンサ
本体７２Ａの周囲が油液６３である場合と、空気である
場合とで大きく異なるため、油液６３の液面が上下動し
てセンサ本体７２Ａが油液６３の液面から露出したとき
に電流−電圧特性が大きく変化するようになっている。

【００６５】本実施例は以上に述べた構成を有するもの
で、シール部材２４が損傷すれば前記第３の実施例と同
様に、密閉容器６２内の受圧室６５内が大気圧室６６内
に対して負圧となり、密閉容器６２内の油液６３が流通
部６８を介して大気圧室６６側から受圧室６５側に流入
する。

【００６６】そして、大気圧室６６側の液面が所定レベ
ルまで低下し、サーミスタ式液面レベルセンサ７２のセ
ンサ本体７２Ａが液面から露出すると、制御装置が電流
−電圧特性の変化を検出して警報を発し、圧縮機の運転
を停止させることができる。特に本実施例によれば、液
面レベルセンサとしてサーミスタ式液面レベルセンサを
用いたから、構造を大幅に簡略化でき、小型化を図るこ
とが容易にできる。

【００６７】次に、図８は本発明の第５の実施例を示
し、本実施例の特徴は、液面レベルセンサとして超音波
式液面レベルセンサを用いたことにある。なお、本実施
例でも前記第３の実施例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。

【００６８】図中、８１は圧力検出手段としての圧力検
出装置を示し、該圧力検出装置８１は密閉容器６２と、
後述する超音波式液面レベルセンサ８２とから大略構成
されている。

【００６９】８２は超音波式液面レベルセンサを示し、
該超音波式液面レベルセンサ８２は図８に示す如く、大
気圧室６６内で蓋部６２Ａの内側に固定されたセンサ本
体８２Ａと、該センサ本体８２Ａから蓋部６２Ａを介し
て密閉容器６２の外側へ導出され、図示しない制御装置
に接続されたリード線８２Ｂ，８２Ｂとから構成されて
いる。ここで、センサ本体８２Ａは大気圧室６６内で油
液６３の液面に向けて超音波を発射し、油液６３の液面
で反射した反射波が受信されるまでの時間を計測してセ
ンサ本体８２Ａと大気圧室６６内の液面との距離Ｄを検
出し、この距離Ｄが所定値となったときに制御装置によ
って警報を発し、圧縮機の運転を停止させるようになっ
ている。

【００７０】以上の如く構成される本実施例によっても
前記第３の実施例とほぼ同様の作用効果を奏するもの
の、特に本実施例では油液６３と超音波式液面レベルセ
ンサ８２が非接触状態で液面レベルを計測でき、油液６
３の粘度変化があっても高精度な検出を行うことができ
る。

【００７１】次に、図９は本発明の第６の実施例を示
し、本実施例の特徴は、圧力検出装置の密閉容器には受
圧室のみ設け、密閉容器内にケーシング内の油液を導く
ことによって、検出通路側に負圧が生じたときに受圧室
の液面が上昇するようにしたことにある。

【００７２】図中、９１は圧力検出手段としての圧力検
出装置を示し、該圧力検出装置９１は後述する密閉容器
９２、フロート式液面レベルセンサ９５等から構成され
ている。

【００７３】９２は密閉容器を示し、該密閉容器９２は
蓋部９２Ａ、底部９２Ｂおよび前，後、左，右の側面部
９２Ｃ，９２Ｃ，…を有し、該密閉容器９２は一の側面
部９２Ｃの下部側に中空パイプからなる連通パイプ９３
を介してスクロール式空気圧縮機のケーシング１に連通
している。但し、該連通パイプ９３には前記第２の実施
例で述べた連通パイプ４９のように絞り部は設けていな
い。また、該密閉容器９２内にはケーシング１内と同レ
ベルまで油液３２が充填され、油液３２の液面上に受圧
室９４が画成されている。

【００７４】９５はフロート式液面レベルセンサを示
し、該フロート式液面レベルセンサ９５は後述する検出
ロッド９６とフロート５３等から構成されている。

【００７５】９６は検出ロッドを示し、該検出ロッド９
６は前記第２の実施例で述べた検出ロッド５１とほぼ同
様に、上端側が前記密閉容器９２の蓋部９２Ａに固定さ
れ、下端側が底部９２Ｂ側に伸長して油液３２中に浸漬
されている。また、該検出ロッド９６には油液３２の液
面よりも上側に磁力によって動作するリードスイッチ９
７が設けられ、該リードスイッチ９７のリード線９７
Ａ，９７Ａが蓋部９２Ａから密閉容器９２の外側に導出
されている。そして、検出ロッド５１の外周側には前記
第１の実施例で述べたフロート５３および環状磁石５４
が摺動可能に設けられ、これらは油液３２の液面に浮い
て液面の上，下と共に検出ロッド９６上を移動するよう
になっている。

【００７６】本実施例は以上に述べた構成を有するもの
で、シール部材２４が損傷すれば、ケーシング１内は通
常時は呼吸栓３４を介して外気に連通するため、ほぼ大
気圧状態となっているものの、受圧室９４が接続管３
０，検出通路２９を介して連通するシール室２７はスラ
スト受部３Ｂ上で旋回スクロール７の背面８Ｂが摺動し
続けるため、前述の如く、ケーシング１内の室Ａと絞り
を介して連通した状態となり、ケーシング１内に対して
負圧状態になる。

【００７７】そして、密閉容器９２内にケーシング１内
の油液３２が流入して液面が上昇すると、フロート５３
は受圧室９４内の液面レベルと共に上昇し、この液面レ
ベルがリードスイッチ９７に近い所定の液面レベルまで
上昇したときに、該フロート５３内の環状磁石５４の磁
力によってリードスイッチ９７が作動し、各リード線９
７Ａに接続された制御装置によって警報を発し、圧縮機
の運転を停止させることができる。

【００７８】従って、以上の如く構成される本実施例に
よっても、前記各実施例とほぼ同様の作用効果を奏する
ものの、特に本実施例によれば、密閉容器９２内に受圧
室９４のみを設ければよいから、密閉容器９２を小型に
形成することができる。

【００７９】なお、前記各実施例では、シール室２７内
に連通する検出通路２９をケーシング１の前側ケーシン
グ３に形成するものとして述べたが、本発明はこれに限
らず、例えば前側ケーシング３の衝合部３Ａに衝合され
る固定スクロール１５の筒部１８から外側支持部２３に
向け通気パイプ等を径方向に貫通させて設け、この通気
パイプの先端側をシール室２７内に連通させることによ
り検出通路を構成してもよい。また、この場合、通気パ
イプは固定スクロール１５の筒部１８等にフェルト等の
緩衝材を介して設けるのがよい。

【００８０】一方、前記各実施例では、スクロール式流
体機械としてスクロール式空気圧縮機を例に挙げて説明
したが、本発明はこれに限るものではなく、例えばスク
ロール式真空ポンプに用いてもよい。

【００８１】さらに、前記第２、第３、第６の実施例で
は、フロート式液面レベルセンサ５０（９５）として、
リードスイッチ５２（９７）とフロート５３等からなる
ものを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るもの
ではなく、例えば燃料タンク等に設けられるフロート式
の液面検出器等を用いてもよく、差動インダクタンス式
センサ等を用いてもよい。また、光学式液面レベルセン
サ等を用いてもよい。

【００８２】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明では、ケーシ
ング内に収容した油液が吸込通路側に浸入するのを防止
すべく、前記ケーシングまたは固定スクロールと旋回ス
クロールとの間に設けたシール部材により、前記ケーシ
ングのスラスト受部との間に前記吸込通路に対して遮断
されるシール室を形成し、該シール室内に連通する検出
通路を、前記固定スクロールまたはケーシングに径方向
に設け、該検出通路内の圧力を圧力検出手段によって検
出するようにしたから、シール部材が損傷して吸込通路
とシール室が連通し、シール室内の圧力が吸込通路側の
吸込圧によって負圧となったときには、このときの負圧
を圧力検出手段によって検出でき、シール部材の損傷を
早期に判別することができる。

【００８３】ここで、ケーシング内に収容した油液は比
較的粘度が高く、シール室内の空気が吸込通路側に吸込
まれて負圧状態になった後にも、しばらくの間はケーシ
ング内の油液が各圧縮室に吸込まれることはないので、
油液が圧縮室に吸込まれる前にシール部材の損傷を検出
でき、各圧縮室内に油液が吸込まれて、吐出ポートから
オイルミストが吐出されるのを確実に防止でき、信頼性
を向上させて保守点検等を容易にすることができる。そ
して、圧力検出手段をケーシングまたは固定スクロール
の外部に設けるようにすれば、圧力検出手段が振動、温
度変化、ノイズ等の影響を受けるのを確実に防止でき、
シール室内の圧力変動を正確に検出することができる。

【００８４】また、圧力検出手段を、液体が収容された
密閉容器と、該密閉容器内に設けられ、該密閉容器内に
収容した液体の液面上に前記検出通路に連通する受圧室
と外気に連通する大気圧室とを画成した仕切部と、該仕
切部の下側に設けられ、前記密閉容器内の液体を受圧室
側と大気圧室側とに流通させる液体の流通部と、前記密
閉容器の大気圧室側に設けられ、該大気圧室内で液体の
液面レベルが所定液面レベルまで変化したか否かを検出
する液面レベルセンサとから構成すれば、密閉容器内の
受圧室はシール室内と同圧になり、シール部材が損傷し
て受圧室内の圧力が低下したときに、大気圧室側の液体
が流通部を介して受圧室側に流入し、大気圧室の液面レ
ベルが下がることによって、この液面レベルの低下を液
面レベルセンサによって検出でき、シール部材の損傷を
早期に判別できる。

【００８５】また、前記検出通路を密閉容器内の液面上
に画成された受圧室に連通させ、該受圧室内の油液が前
記検出通路側の圧力に応じてケーシングから受圧室に流
通するように接続すれば、密閉容器から大気圧室を省略
でき、圧力検出手段の小型化を図ることができる等、種
々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるスクロール式空気
圧縮機を示す縦断面図である。

【図２】制御装置等を示す制御ブロック図である。

【図３】電動モータの制御処理を示す流れ図である。

【図４】本発明の第２の実施例によるスクロール式空気
圧縮機を示す縦断面図である。

【図５】図４中の圧力検出装置を拡大して示す縦断面図
である。

【図６】本発明の第３の実施例による圧力検出装置を拡
大して示す縦断面図である。

【図７】本発明の第４の実施例による圧力検出装置を拡
大して示す縦断面図である。

【図８】本発明の第５の実施例による圧力検出装置を拡
大して示す縦断面図である。

【図９】本発明の第６の実施例による圧力検出装置を拡
大して示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２Ｃ 軸受部 ３Ｂ スラスト受部 ４ 駆動軸 ４Ａ クランク ７ 旋回スクロール ８，１６ 鏡板 ９，１７ ラップ部 １５ 固定スクロール １９ 圧縮室 ２０ 吸込ポート ２１ 吐出ポート ２２ 吸込通路 ２４ シール部材 ２７ シール室 ２９ 検出通路 ３２，６３ 油液（液体） ３５ 圧力センサ（圧力検出手段） ４１，６１，７１，８１，９１ 圧力検出装置（圧力検
出手段） ４２，６２，９２ 密閉容器 ４３，６４ 仕切板（仕切部） ４４，６５，９４ 受圧室 ４５，６６ 大気圧室 ４７，６８ 流通部 ４９，９３ 連通パイプ ５０，９５ フロート式液面レベルセンサ（液面レベル
センサ） ７２ サーミスタ式液面レベルセンサ（液面レベルセン
サ） ８２ 超音波式液面レベルセンサ（液面レベルセンサ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０４Ｃ 27/00 ３３１ 6907−3Ｈ 29/00 Ｊ 6907−3Ｈ 29/02 ３２１ Ａ 6907−3Ｈ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基端側に軸受部が設けられ、先端側にス
   ラスト受部が該軸受部の軸線と略直交する方向に延びる
   ように設けられた筒状のケーシングと、該ケーシングの
   軸受部に回転可能に設けられ、先端側が該ケーシング内
   に伸長してクランクとなり、基端側が該ケーシング外に
   突出した駆動軸と、鏡板の背面側が前記ケーシングのス
   ラスト受部に摺接して該ケーシングを施蓋するように該
   駆動軸のクランクに旋回可能に設けられ、鏡板の前面側
   にうず巻状のラップ部が立設された旋回スクロールと、
   該旋回スクロールを前記ケーシングのスラスト受部との
   間で挟むように前記ケーシングの先端側に固着され、鏡
   板に該旋回スクロールのラップ部と重なり合ううず巻き
   状のラップ部が立設された固定スクロールと、該固定ス
   クロールのラップ部と前記旋回スクロールのラップ部と
   の間にそれぞれ形成され、吸込ポートから吸込んだ流体
   を圧縮しつつ、吐出ポートから吐出させる複数の圧縮室
   と、前記固定スクロールのラップ部外周側に設けられ、
   吸込ポートと最外周側の圧縮室との間を連通する環状の
   吸込通路と、前記ケーシング内に収容した油液が該吸込
   通路側に浸入するのを防止すべく、前記ケーシングまた
   は固定スクロールと前記旋回スクロールとの間に設けら
   れ、前記ケーシングのスラスト受部との間に前記吸込通
   路に対して遮断されるシール室を形成したシール部材
   と、前記固定スクロールまたはケーシングに径方向に設
   けられ、前記シール室内に連通する検出通路と、該検出
   通路に接続され、該検出通路内の圧力を検出する圧力検
   出手段とから構成してなるスクロール式流体機械。
2. 【請求項２】 前記圧力検出手段は、液体が収容された
   密閉容器と、該密閉容器内に設けられ、該密閉容器内に
   収容した液体の液面上に前記検出通路に連通する受圧室
   と外気に連通する大気圧室とを画成した仕切部と、該仕
   切部の下側に設けられ、前記密閉容器内の液体を受圧室
   側と大気圧室側とに流通させる液体の流通部と、前記密
   閉容器に設けられ、該密閉容器内で液体の液面レベルが
   所定レベルまで変化したか否かを検出する液面レベルセ
   ンサとから構成してなる請求項１に記載のスクロール式
   流体機械。
3. 【請求項３】 前記圧力検出手段は、前記ケーシング内
   と連通して前記ケーシング内の油液の一部を収容した密
   閉容器と、該密閉容器内で油液の液面上に画成され、該
   密閉容器の上部側で前記検出通路と連通した受圧室と、
   該受圧室内で前記密閉容器内に設けられ、液体の液面レ
   ベルが前記検出通路側の圧力に応じて所定レベルまで変
   化したか否かを検出する液面レベルセンサとから構成し
   てなる請求項１に記載のスクロール式流体機械。