JP5039587B2 - スクロール式圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、例えば空気等の流体を圧縮するのに好適に用いられるスクロール式圧縮機に関する。

一般に、空気等の流体を圧縮するスクロール式圧縮機は、例えば電動モータ等の駆動源により旋回スクロールを固定スクロールに対し旋回駆動することによって、両スクロールの間の圧縮室内で流体を連続的に圧縮する構成としている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−９３６７４号公報

この種の従来技術によるスクロール式圧縮機では、前記圧縮室内で圧縮した圧縮流体を外部の貯留タンク等に向けて吐出するため、例えば固定スクロールの鏡板の中心側に設けた吐出口と前記貯留タンクとの間を吐出流路としての吐出配管により接続し、該吐出配管の途中には、前記圧縮流体が吐出口から外部の貯留タンクに向けて流通するのを許し、貯留タンク側から吐出口に向けて逆流するのを阻止する逆止弁を設ける構成としている。

ところで、上述した従来技術によるスクロール式圧縮機は、例えばパッケージ型の圧縮装置として組立てる場合に、旋回スクロールを旋回駆動する電動モータをスクロール式圧縮機の本体（圧縮機本体）と共にパッケージ内に組込んだ状態で、電気配線の配線作業等を行うようにしている。

しかし、このような配線作業時に誤って電気配線を逆接続してしまうと、圧縮機の試運転（起動）時に電動モータが逆回転することにより、旋回スクロールの旋回方向が本来の方向とは逆転し、吸入口ではなく、吐出口側から流体を吸込むように旋回動作することになる。

そして、このような場合には、吐出配管の途中に設けた逆止弁が閉弁し、圧縮流体の逆流を防ぐため、旋回スクロールの逆転動作時には圧縮室内が負圧傾向となり、固定スクロールと旋回スクロールのラップ部が互いに引き寄せられ、鏡板が摩耗、損傷される原因になる等の問題がある。

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、本発明の目的は、例えばモータ等の起動時に圧縮室内が負圧になるのを容易に防ぐことができ、ラップ部や鏡板等の耐久性、寿命を高め、装置の信頼性を向上することができるようにしたスクロール式圧縮機を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、２つのスクロール部材のラップ部が重なり合って旋回運動する間に吸入口から吸込んだ流体を圧縮室内で圧縮しつつ、吐出口から圧縮流体を吐出するスクロール式の圧縮機本体と、該圧縮機本体の吐出口に接続して設けられ前記圧縮流体を圧縮室の外部に向けて吐出させる吐出流路と、該吐出流路に設けられ前記圧縮流体が外部に向けて流通するのを許し逆向きに流れるのを阻止する逆止弁とを備えてなるスクロール式圧縮機に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記吐出流路には、前記逆止弁と吐出口との間に位置して当該吐出流路内が負圧状態になるのを防ぐ負圧防止弁を設け、前記逆止弁と負圧防止弁とは、単一の弁ハウジングに組込んでアセンブリ化する構成としたことにある。

また、請求項２の発明によると、前記負圧防止弁は、前記吐出流路を常時は大気に対して遮断し、前記吐出流路内が負圧状態になると開弁して当該吐出流路を大気に開放する構成としている。

また、請求項３の発明によると、前記負圧防止弁は、前記吐出流路を大気に対して手動操作で開，閉する構成としている。

さらに、請求項４の発明によると、前記負圧防止弁には、大気中の異物が前記吐出流路内に侵入するのを防ぐためのフィルタを、該負圧防止弁の大気と流通する流路に設ける構成としている。

上述の如く、請求項１の発明によれば、吐出流路内が負圧状態になるのを防ぐ負圧防止弁を備えているため、例えば電動モータの配線等を逆接続してモータ起動時にスクロール部材の旋回方向が本来の方向とは逆向きになった場合でも、負圧防止弁を用いて吐出流路を大気に連通させることにより、圧縮室内が負圧状態になるのを容易に防ぐことができる。これにより、スクロール部材が仮に逆転動作した場合でも、これに伴ってラップ部や鏡板が摩耗、損傷される等の不具合を解消することができ、ラップ部や鏡板等の耐久性、寿命を高め、装置の信頼性を向上することができる。しかも、前記逆止弁と負圧防止弁とを単一の弁ハウジングに組込んでアセンブリ化する構成としているので、逆止弁と負圧防止弁とをコンパクトに纏めてアセンブリ化した上で、吐出流路の途中に一体化して取付けることができ、これによって配管作業等を容易に行うことができる。

また、請求項２の発明は、負圧防止弁により吐出流路を常時は大気に対して遮断し、前記吐出流路内が負圧状態になると、負圧防止弁を開弁して当該吐出流路を大気に開放する構成としているので、例えば逆止弁と同様な構造の弁を、逆止弁とは逆向きに接続して負圧防止弁とすることができる。

一方、請求項３の発明は、負圧防止弁を手動操作することにより、吐出流路を大気に対して開，閉する構成としているので、例えばプラグ等の封止部材により負圧防止弁を構成でき、封止部材を閉じたときには吐出流路を大気に対して容易に遮断することができる。そして、圧縮機の組立て後に電動モータを最初に起動するときには、予め封止部材を開いておくことにより、吐出流路を大気に開放することができ、電動モータの逆回転時にも容易に対処することができる。

さらに、請求項４の発明は、負圧防止弁の大気と流通する流路にフィルタを設けることにより、大気中の異物が吐出流路内に侵入するのを防ぐことができ、例えば２つのスクロール部材間の圧縮室内を常に清浄な状態に保つことができる。

以下、本発明の実施の形態によるスクロール式圧縮機を、空気圧縮機に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

ここで、図１ないし図３は本発明の前提となる第１の参考例を示している。図中、１は圧縮機本体で、該圧縮機本体１は、スクロール式の空気圧縮機が用いられ、後述のケーシング２、固定スクロール３、旋回スクロール４、回転軸８、偏心軸１１および自転防止機構１３等より構成されている。

２は圧縮機本体１の外殻を構成するケーシングで、該ケーシング２は、図１に示す如く軸方向の一側が閉塞され、軸方向の他側が開口した有底筒状体として形成されている。即ち、ケーシング２は、軸方向の他側（後述の固定スクロール３側）が開口した筒部２Ａと、該筒部２Ａの軸方向一側に一体形成され径方向内向きに延びた環状の底部２Ｂと、該底部２Ｂの内周側から軸方向の両側に向けて突出した筒状の軸受取付部２Ｃとから大略構成されている。

また、ケーシング２の筒部２Ａ内には、後述の旋回スクロール４、偏心軸１１および自転防止機構１３等が収容されている。また、ケーシング２の底部２Ｂ側には、後述する旋回スクロール４の鏡板４Ａ側との間に複数の自転防止機構１３（図１中に１個のみ図示）が周方向に所定の間隔をもって配設されている。

３はケーシング２（筒部２Ａ）の開口端側に固定して設けられた一のスクロール部材としての固定スクロールを示している。そして、該固定スクロール３は、図１に示す如く円板状に形成された鏡板３Ａと、該鏡板３Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部３Ｂと、該ラップ部３Ｂを径方向外側から取囲むように鏡板３Ａの外周側に設けられ、複数のボルト（図示せず）等によりケーシング２（筒部２Ａ）の開口端側に固定された筒状の支持部３Ｃとにより大略構成されている。

４は他のスクロール部材を構成する旋回スクロールで、この旋回スクロール４は、固定スクロール３と軸方向で対向してケーシング２内に旋回可能に設けられている。そして、旋回スクロール４は、図１に示すように円板状の鏡板４Ａと、該鏡板４Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部４Ｂと、鏡板４Ａの背面（ラップ部４Ｂと反対側の面）側に突設され、後述の偏心軸１１に旋回軸受１２を介して取付けられる筒状のボス部４Ｃとにより大略構成されている。

また、旋回スクロール４（鏡板４Ａ）の背面外径側には、ケーシング２の底部２Ｂとの間に後述の自転防止機構１３が旋回スクロール４の周方向に所定の間隔をもって配設されている。そして、旋回スクロール４のボス部４Ｃは、その中心が固定スクロール３の中心に対して予め決められた所定の寸法（旋回半径）分だけ径方向に偏心して配置されるものである。

５，５，…は固定スクロール３のラップ部３Ｂと旋回スクロール４のラップ部４Ｂとの間に画成された複数の圧縮室で、該各圧縮室５は、図１中に示す如く旋回スクロール４のラップ部４Ｂを固定スクロール３のラップ部３Ｂと重なり合うように配置することにより、これらのラップ部３Ｂ，４Ｂ間に鏡板３Ａ，４Ａに挟まれてそれぞれ形成されるものである。

６は固定スクロール３の外周側に設けられた吸入口で、該吸入口６は、例えば吸気フィルタ（図示せず）等を介して外部から空気を吸込み、この空気は各圧縮室５内で旋回スクロール４の旋回動作に伴って連続的に圧縮される。

７は固定スクロール３の中心側に設けられた吐出口で、該吐出口７は、前記複数の圧縮室５のうち、最内径側の圧縮室５から圧縮空気を後述の貯留タンク１５側に向けて吐出するものである。即ち、旋回スクロール４は、電動モータ（図示せず）等により後述の回転軸８と偏心軸１１とを介して駆動され、後述の自転防止機構１３によって自転を規制された状態で固定スクロール３に対し旋回運動を行う。

これにより、複数の圧縮室５のうち外径側の圧縮室５は、固定スクロール３の吸入口６から空気を吸込み、この空気は各圧縮室５内で連続的に圧縮される。そして、内径側の圧縮室５は、鏡板３Ａの中心側に位置する吐出口７から圧縮空気を外部に向けて吐出するものである。

８はケーシング２の軸受取付部２Ｃに軸受９，１０を介して回転可能に設けられた回転軸で、該回転軸８は、ケーシング２の外部に突出した基端側（軸方向の一側）が図示しない電動モータ等の駆動源に着脱可能に連結され、この電動モータによって回転駆動されるものである。また、回転軸８の先端側（軸方向の他側）には、旋回スクロール４のボス部４Ｃが後述の偏心軸１１と旋回軸受１２とを介して旋回可能に連結されている。

１１は回転軸８の先端側に一体化して設けられた偏心軸で、該偏心軸１１は、旋回スクロール４のボス部４Ｃに後述の旋回軸受１２を介して連結されている。そして、偏心軸１１は回転軸８と一体に回転され、このときの回転は旋回軸受１２を介して旋回スクロール４の旋回動作に変換されるものである。

１２は旋回スクロール４のボス部４Ｃと偏心軸１１との間に配設された旋回軸受を示し、該旋回軸受１２は、旋回スクロール４のボス部４Ｃを偏心軸１１に対して旋回可能に支持し、旋回スクロール４が回転軸８の軸線に対し所定の旋回半径をもって旋回動作するのを補償するものである。

１３はケーシング２の底部２Ｂと旋回スクロール４の背面側との間に設けられた複数の自転防止機構（図１中に１個のみ図示）で、該各自転防止機構１３は、例えば補助クランク機構により構成されている。そして、自転防止機構１３は、旋回スクロール４の自転を防止すると共に、旋回スクロール４からのスラスト荷重をケーシング２の底部２Ｂ側で受承させるものである。なお、自転防止機構１３としては、補助クランク機構に替えて、例えばボールカップリング機構またはオルダム継手等を用いて構成してもよい。

１４は固定スクロール３の吐出口７に接続して設けられた吐出配管で、該吐出配管１４は、後述の貯留タンク１５と吐出口７との間を連通させる吐出流路を構成するものである。そして、吐出配管１４は、後述の逆止弁１８と吐出口７との間に接続された上流側管部１４Ａと、後述の貯留タンク１５と逆止弁１８との間に接続された下流側管部１４Ｂとにより構成されている。

１５は圧縮流体としての圧縮空気を貯留する貯留タンクで、該貯留タンク１５は、図３中に例示したように圧縮機本体１から離間した位置に配置され、後述の逆止弁１８を介して吐出配管１４（下流側管部１４Ｂ）の先端側に接続されている。そして、貯留タンク１５は、圧縮機本体１の圧縮室５から吐出口７、吐出配管１４、逆止弁１８等を介して吐出される圧縮空気を一時的に貯留し、これを外部の空気圧機器（図示せず）等に圧気源として供給するものである。

１６は貯留タンク１５に接続して設けられた供給配管で、該供給配管１６は、図３に示すように、その途中位置に設けられた止め弁１７等を介して前記空気圧機器等に接続される。そして、止め弁１７を開いたときに、貯留タンク１５内の圧縮空気が外部の空気圧機器に向けて供給されるものである。

１８は圧縮機本体１の吐出側に設けられた圧力保持用の逆止弁で、該逆止弁１８は、後述の弁ハウジング１９、蓋体２０および弁体２１等により構成されている。そして、逆止弁１８は、吐出配管１４内を流れる圧縮空気の流れ方向に従って後述の弁体２１を開，閉することにより、圧縮機本体１（固定スクロール３）の吐出口７を貯留タンク１５に対して連通，遮断するものである。

１９は逆止弁１８の外殻を構成する弁ハウジングで、該弁ハウジング１９は、図２に示すように軸方向（吐出配管１４が延びる方向）に離間して設けられた２つの接続口１９Ａ，１９Ｂと、該接続口１９Ａ，１９Ｂの間に設けられた隔壁１９Ｃと、該隔壁１９Ｃの中央部に穿設され接続口１９Ａ，１９Ｂの軸線と直交する方向に開口した開口部１９Ｄとを含んで構成されている。そして、弁ハウジング１９の接続口１９Ａには、吐出配管１４の上流側管部１４Ａが螺合等の手段で接続され、接続口１９Ｂには下流側管部１４Ｂが接続されている。

ここで、弁ハウジング１９の隔壁１９Ｃには、開口部１９Ｄを径方向外側から取囲む位置に環状の弁座１９Ｅが設けられ、該弁座１９Ｅには、後述の弁体２１が離着座する。また、弁ハウジング１９には、接続口１９Ａ，１９Ｂの間に位置して蓋取付筒１９Ｆが一体に設けられ、該蓋取付筒１９Ｆは、隔壁１９Ｃ側の開口部１９Ｄと上，下方向で対向する位置に配設されている。そして、蓋取付筒１９Ｆには、後述の蓋体２０が着脱可能に螺合して取付けられている。

２０は弁ハウジング１９の蓋取付筒１９Ｆに設けられた蓋体で、この蓋体２０は、図２に示すように有蓋筒状の蓋部２０Ａと、該蓋部２０Ａの外周側に一体形成され外面形状が、例えば六角形状をなした角形部２０Ｂとにより構成されている。そして、蓋体２０は、例えばレンチ等の工具（図示せず）で角形部２０Ｂを回転することにより、蓋部２０Ａの下部側が弁ハウジング１９の蓋取付筒１９Ｆに気，液密状態で螺着されるものである。また、蓋体２０の蓋部２０Ａは、その内周面が後述の弁体２１に対するガイド穴部２０Ｃとなり、該ガイド穴部２０Ｃは、隔壁１９Ｃ側の開口部１９Ｄと上，下方向で対向する位置に有蓋穴として形成されている。

２１は弁ハウジング１９の開口部１９Ｄを開閉する弁体で、該弁体２１は、断面Ｔ字形状をなす弁体として形成され、蓋体２０のガイド穴部２０Ｃ内に変位可能に挿入された弁軸２１Ａを有している。そして、弁体２１は、弁軸２１Ａが蓋体２０のガイド穴部２０Ｃに沿って上，下方向に案内されることにより、弁ハウジング１９の弁座１９Ｅに離着座するものである。

ここで、弁体２１は、弁ハウジング１９内を隔壁１９Ｃを介して上流側室Ａと下流側室Ｂとに画成し、例えば上流側室Ａ内の圧力が下流側室Ｂよりも高くなったときに、両者の圧力差により上向きに変位して開口部１９Ｄを開く。一方、上流側室Ａ内の圧力が下流側室Ｂと同等または、これ以下まで下がったときには、弁体２１が両者間の圧力差および受圧面積差により閉弁し、弁ハウジング１９の開口部１９Ｄを図２に示す如く閉じるものである。

２２は圧縮機本体１の吐出口７と逆止弁１８との間で吐出配管１４から分岐された分岐路としての分岐管で、該分岐管２２は、例えばＬ字状をなす配管部材等を用いて構成され、その先端側に後述の負圧防止弁２３が設けられる。即ち、分岐管２２は、後述の負圧防止弁２３と逆止弁１８とを吐出口７に対して並列接続するための流路を構成するものである。

２３は吐出配管１４内が負圧状態となるのを防ぐ負圧防止弁で、該負圧防止弁２３は、前述した逆止弁１８と同様な構造を有し、後述の弁ハウジング２４、蓋体２５および弁体２６等により構成されている。そして、負圧防止弁２３は、吐出配管１４の上流側管部１４Ａ内が正圧（大気圧以上の圧力）状態にあるときに後述の弁体２６を閉弁することにより、大気に対して上流側管部１４Ａ、分岐管２２内を遮断し、吐出配管１４の上流側管部１４Ａ内が負圧傾向となると、弁体２６を開弁して上流側管部１４Ａ、分岐管２２内を大気に開放するものである。

２４は負圧防止弁２３の外殻を構成する弁ハウジングで、該弁ハウジング２４は、前述した逆止弁１８の弁ハウジング１９と同様に構成され、２つの接続口２４Ａ，２４Ｂ、隔壁２４Ｃ、開口部２４Ｄ、弁座２４Ｅおよび蓋取付筒２４Ｆ等を有している。しかし、負圧防止弁２３の弁ハウジング２４は、逆止弁１８の弁ハウジング１９とは前，後を反転して配置され、一方の接続口２４Ａには後述のフィルタ２７が螺着して設けられている。そして、他方の接続口２４Ｂは、分岐管２２の先端側が接続されている。

２５は弁ハウジング２４の蓋取付筒２４Ｆに設けられた蓋体で、この蓋体２５も、前述した逆止弁１８の蓋体２０と同様に構成され、有蓋筒状の蓋部２５Ａ、角形部２５Ｂおよびガイド穴部２５Ｃ等を有している。

２６は負圧防止弁２３の弁体で、該弁体２６も、逆止弁１８の弁体２１と同様に構成され、蓋体２５のガイド穴部２５Ｃ内に変位可能に挿入された弁軸２６Ａを有している。そして、弁体２６は、弁ハウジング２４内を隔壁２４Ｃを介して２つの外気室Ｃ，内気室Ｄに画成し、一方の接続口２４Ａ側に位置する外気室Ｃは常時大気圧状態に保たれている。

そして、弁体２６は、他方の接続口２４Ｂ側に位置する内気室Ｄ内の圧力が外気室Ｃと同等以上の正圧状態にあるときに図２に示す如く弁座２４Ｅに着座して閉弁し、内気室Ｄ側の圧力が大気圧よりも低くなったときには、外気室Ｃ，内気室Ｄ間の圧力差および受圧面積差により弁座２４Ｅから離座し、弁体２６により弁ハウジング２４の開口部２４Ｄを開くものである。

２７は負圧防止弁２３に付設されたフィルタで、該フィルタ２７は、弁ハウジング２４のうち大気と流通する流路となる接続口２４Ａに螺合して設けられている。そして、フィルタ２７は、接続口２４Ａを大気に開放すると共に、大気中の異物（ダスト、塵埃等）が弁ハウジング２４の外気室Ｃ内に侵入するのを防止するものである。

第１の参考例によるスクロール式圧縮機は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

まず、圧縮機本体１は、図示しない電動モータにより回転軸８を回転駆動すると、偏心軸１１が回転軸８の軸線を中心にして回転され、旋回スクロール４は、例えば３組の自転防止機構１３により自転を規制された状態で、所定の旋回半径をもった旋回動作を行う。

これにより、固定スクロール３のラップ部３Ｂと旋回スクロール４のラップ部４Ｂとの間に画成された各圧縮室５は、外径側から内径側に向けて連続的に縮小される。そして、これらの圧縮室５のうち外径側の圧縮室５は、固定スクロール３の外周側に設けた吸入口６から空気を吸込み、この空気を各圧縮室５内で連続的に圧縮しつつ、内径側の圧縮室５から吐出口７、吐出配管１４、逆止弁１８を介して貯留タンク１５（図３参照）に向け圧縮空気を吐出する。

ここで、逆止弁１８は、吐出配管１４の上流側管部１４Ａと下流側管部１４Ｂとの間に設けられ、常時は弁体２１が自重等により隔壁１９Ｃ上の弁座１９Ｅに着座することにより、弁ハウジング１９内の開口部１９Ｄを閉じた状態を保つ。しかし、吐出配管１４の上流側管部１４Ａ内が圧縮空気により下流側管部１４Ｂ内よりも高い圧力になると、このときの圧力を弁体２１が開口部１９Ｄを介して受圧することにより開弁し、吐出口７からの圧縮空気が吐出配管１４を介して貯留タンク１５側に向け流通するのを許す。

一方、吐出配管１４の途中に分岐管２２を介して接続した負圧防止弁２３は、弁ハウジング２４内の弁体２６が自重と分岐管２２側の圧力（圧縮空気）とにより、隔壁２４Ｃ上の弁座２４Ｅに押付けられて着座し、弁ハウジング２４内の開口部２４Ｄを閉じた状態を保つ。このため、吐出口７からの圧縮空気が分岐管２２、負圧防止弁２３側から外部に漏出することはなく、吐出配管１４内を逆止弁１８を介して順方向に流れる圧縮空気を、貯留タンク１５内に安定して貯留することができる。

ところで、図１に例示したスクロール式の圧縮機本体１を、例えばパッケージ型の圧縮装置として組立てる場合に、駆動源としての電動モータを圧縮機本体１と共にパッケージ（図示せず）内に組込んだ状態で電気配線等を逆接続すると、圧縮機の試運転（起動）時に前記電動モータが逆回転することにより、旋回スクロール４の旋回方向が本来の方向とは逆転し、吸入口６ではなく、吐出口７側から空気を吸込むように旋回動作してしまう。

そして、この場合には、吐出配管１４の途中に設けた逆止弁１８は、圧縮空気の逆流を防ぐように閉弁状態を保つため、旋回スクロール４の逆転動作時には圧縮室５内が負圧傾向となり、固定スクロール３と旋回スクロール４のラップ部３Ｂ，４Ｂが互いに引き寄せられ、鏡板３Ａ，４Ａが摩耗、損傷される等の不具合が生じる虞れがある。

そこで、第１の参考例では、圧縮機本体１の吐出口７と逆止弁１８との間となる位置で、吐出配管１４の途中には分岐管２２を介して負圧防止弁２３を設け、吐出配管１４内が大気圧よりも低い負圧状態になると、負圧防止弁２３を開いて吐出配管１４を大気に連通させる構成としている。

即ち、負圧防止弁２３の弁体２６は、弁ハウジング２４内の内気室Ｄ側が外気室Ｃ（大気圧）側よりも低い圧力になると、このときの圧力差と受圧面積差とにより自重に抗して開弁する。これにより、弁ハウジング２４の外気室Ｃ側から内気室Ｄ、分岐管２２内に向けて大気が流入し、吐出配管１４の上流側管部１４Ａおよび圧縮機本体１の圧縮室５内等が負圧状態になるのを容易に防ぐことができる。

従って、第１の参考例によれば、圧縮機の起動時に配線の逆接続等の理由で旋回スクロール４が逆転動作した場合でも、これに伴ってラップ部３Ｂ，４Ｂや鏡板３Ａ，４Ａが摩耗、損傷される等の不具合を、負圧防止弁２３によって解消することができ、ラップ部３Ｂ，４Ｂや鏡板３Ａ，４Ａ等の耐久性、寿命を高め、装置の信頼性を向上することができる。

また、この場合の負圧防止弁２３は、図１、図２にも示す通り吐出配管１４側の逆止弁１８と同様な構造の弁を、例えば逆止弁１８とは逆向きに接続するだけで負圧防止弁２３として用いることができ、複数の部品を共通化して生産性等を向上することができる。しかも、電磁弁等のように特別なアクチュエータ等を不要にでき、負圧防止弁２３としての構造を簡素化することができる。

そして、第１の参考例で採用した負圧防止弁２３は、常時は弁体２６を自重等で閉弁させることにより分岐管２２側を大気に対して遮断できる。また、吐出配管１４の上流側管部１４Ａ内が負圧傾向になると、弁ハウジング２４内で弁体２６が外気室Ｃ，内気室Ｄ間の圧力差等によって自動的に開弁し、吐出配管１４内を大気に開放できると共に、上流側管部１４Ａ側が大気圧になると、弁体２６を自重で自動的に閉弁させることができる。

さらに、負圧防止弁２３（弁ハウジング２４）の接続口２４Ａにはフィルタ２７を設けているので、例えば大気中の異物が吐出配管１４、分岐管２２内に侵入するのをフィルタ２７によって防ぐことができ、圧縮機本体１内の圧縮室５内等を清浄な状態に保つことができる。

次に、図４は本発明の第２の参考例を示し、第２の参考例の特徴は、負圧防止弁を手動操作式の仕切弁により構成したことにある。なお、第２の参考例では、前述した第１の参考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ものとする。

図中、３１は第２の参考例で採用した負圧防止弁で、該負圧防止弁３１は、例えば手動操作によって開，閉される仕切弁を用いて構成されている。そして、この負圧防止弁３１は、前記第１の参考例で述べた負圧防止弁２３に替えて分岐管２２の先端側に接続され、その一側が分岐管２２を介して吐出配管１４の上流側管部１４Ａに連通している。また、負圧防止弁３１の他側は大気開放口となり、後述のフィルタ３２が取付けられている。

３２は負圧防止弁３１の他側（大気と流通する流路側）に設けられたフィルタを示し、このフィルタ３２は、負圧防止弁３１の他側を大気に開放すると共に、大気中の異物（ダスト、塵埃等）が負圧防止弁３１内に侵入するのを防止するものである。

かくして、このように構成される第２の参考例でも、負圧防止弁３１を手動操作式の仕切弁で構成することにより、吐出配管１４の上流側管部１４Ａを大気に対して開，閉することができ、前記第１の参考例とほぼ同様な効果を奏するものである。

そして、この場合には、圧縮機の組立て後に電動モータを最初に起動するときに、仕切弁からなる負圧防止弁３１を予め手動で開いておくことにより、分岐管２２側を大気に開放することができ、電動モータの逆回転時にも容易に対処することができる。また、その後は負圧防止弁３１を手動で閉弁させることにより、吐出配管１４側を大気に対して遮断することができ、圧縮機本体１からの圧縮空気を貯留タンク１５内に安定して吐出することができる。

次に、図５は本発明の第１の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、逆止弁と負圧防止弁とを単一の弁ハウジングに組込んでアセンブリ化する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の参考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ものとする。

図中、４１は本実施の形態で採用した吐出流路を構成する吐出配管で、該吐出配管４１は、前記第１の参考例で述べた吐出配管１４に替えて用いられ、固定スクロール３の吐出口７と貯留タンク１５との間を接続するものである。そして、吐出配管４１は、後述の弁ハウジング４３と吐出口７（図１参照）との間に接続される上流側管部４１Ａと、弁ハウジング４３と貯留タンク１５（図３参照）との間に接続される下流側管部４１Ｂとにより構成されている。

４２は吐出配管４１の上流側管部４１Ａと下流側管部４１Ｂとの間に設けられた弁組立体で、該弁組立体４２は、単一の弁ハウジング４３に後述の逆止弁４４と負圧防止弁４７とを組込んでアセンブリ化することにより構成されるものである。そして、弁組立体４２の弁ハウジング４３は、前記第１の参考例で述べた逆止弁１８の弁ハウジング１９とほぼ同様に構成され、２つの接続口４３Ａ，４３Ｂ、隔壁４３Ｃ、開口部４３Ｄ、弁座４３Ｅおよび蓋取付筒４３Ｆ等を有している。

しかし、弁組立体４２の弁ハウジング４３には、開口部４３Ｄを上，下で挟んで蓋取付筒４３Ｆとは反対側の位置に他の蓋取付筒４３Ｇが、例えば下向きに突出して設けられている。そして、この蓋取付筒４３Ｇには、後述する負圧防止弁４７の蓋体４８が取付けられる点で、前記第１の参考例とは異なるものである。

また、弁ハウジング４３の接続口４３Ａには、吐出配管４１の上流側管部４１Ａが螺合等の手段を用いて接続され、接続口４３Ｂには下流側管部４１Ｂが接続されている。そして、弁ハウジング４３の接続口４３Ａ、４３Ｂ等は、吐出流路の一部を構成しているものである。

４４は本実施の形態で採用した逆止弁で、該逆止弁４４は、前記第１の参考例で述べた逆止弁１８とほぼ同様に構成され、弁ハウジング４３、蓋体４５および弁体４６を有している。しかし、この場合の逆止弁４４は、後述の負圧防止弁４７と弁ハウジング４３を共用（共通化）している点で、前記第１の参考例とは異なるものである。

また、逆止弁４４の蓋体４５は、前記第１の参考例で述べた逆止弁１８の蓋体２０と同様に構成され、有蓋筒状の蓋部４５Ａ、角形部４５Ｂおよびガイド穴部４５Ｃ等を有している。また、弁体４６も、前記逆止弁１８の弁体２１と同様に構成され、弁軸４６Ａを有している。そして、逆止弁４４の弁体４６は、弁ハウジング４３の弁座４３Ｅ上に着座することにより、弁ハウジング４３内を隔壁４３Ｃを介して上流側室Ａと下流側室Ｂとに画成している。

４７は本実施の形態で採用した負圧防止弁で、該負圧防止弁４７は、前記第１の参考例で述べた負圧防止弁２３とほぼ同様に構成され、弁ハウジング４３、蓋体４８および弁体４９を有している。しかし、この場合の負圧防止弁４７は、逆止弁４４と共通の弁ハウジング４３に組込んで構成している点で、第１の参考例とは異なっている。そして、負圧防止弁４７は、逆止弁４４の弁体４６と吐出口７（図１参照）との間に位置して吐出配管４１の途中に共通の弁ハウジング４３を介して設けられるものである。

また、負圧防止弁４７の蓋体４８は、前記第１の参考例で述べた負圧防止弁２３の蓋体２５とほぼ同様に、蓋部４８Ａ、角形部４８Ｂおよびガイド穴部４８Ｃ等により構成されている。しかし、この場合の蓋体４８は、弁ハウジング４３の蓋取付筒４３Ｇに下方側から螺着して取付けられ、蓋体４８のガイド穴部４８Ｃは、蓋部４８Ａの全長にわたって延びる貫通穴として形成されている。

また、負圧防止弁４７の蓋体４８には、蓋部４８Ａの上側端面に位置して環状の弁座４８Ｄが設けられ、該弁座４８Ｄは、ガイド穴部４８Ｃとほぼ同心となる環状突起として形成されている。そして、負圧防止弁４７の弁体４９は、弁座４８Ｄに離着座することにより、弁ハウジング４３内の上流側室Ａを大気に対して連通，遮断するものである。

ここで、弁体４９は、前記第１の参考例で述べた負圧防止弁２３の弁体２６と同様に、弁軸４９Ａを有している。しかし、この場合の弁体４９は、弁軸４９Ａが蓋体４８のガイド穴部４８Ｃ内を下向きに延びるように、該ガイド穴部４８Ｃ内に隙間をもって挿入されている。そして、弁体４９の開弁時には、蓋体４８のガイド穴部４８Ｃ（後述のフィルタ５０）を介して上流側室Ａを大気に開放するものである。

５０は負圧防止弁４７の蓋体４８に付設されたフィルタで、このフィルタ５０は、蓋体４８のガイド穴部４８Ｃに下方側（大気と流通する流路側）から螺合して設けられている。そして、フィルタ５０は、ガイド穴部４８Ｃを大気に開放すると共に、大気中の異物（ダスト、塵埃等）が弁ハウジング４３の上流側室Ａ内に侵入するのを防止するものである。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、本来の圧縮運転時には吐出配管４１、逆止弁４４を介して圧縮空気を吐出することができ、配線の逆接続等により吐出配管４１の上流側管部４１Ａ内が負圧傾向になると、負圧防止弁４７の弁体４９を自動的に開弁して前記第１の参考例とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

特に、本実施の形態では、吐出配管４１の上流側管部４１Ａと下流側管部４１Ｂとの間に弁組立体４２の弁ハウジング４３を設け、この弁ハウジング４３に逆止弁４４と負圧防止弁４７とを組込んでアセンブリ化する構成としているので、逆止弁４４と負圧防止弁４７とを吐出配管４１の途中にコンパクトに纏めて、弁ハウジング４３に一体化するように取付けることができ、配管作業等を容易に行うことができる。

次に、図６は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態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ものとする。しかし、本実施の形態の特徴は、負圧防止弁４７の蓋体４８に封止部材５１を開，閉可能（着脱可能）に設ける構成としたことにある。

ここで、封止部材５１は、前記第１の実施の形態で述べたフィルタ５０に替えて、蓋体４８のガイド穴部４８Ｃに下方側から螺合して取付けられている。そして、封止部材５１は、小形のプラグ等を用いて構成され、内部に略Ｔ字状をなす通気孔５１Ａが形成されている。

この場合、封止部材５１は、蓋体４８のガイド穴部４８Ｃから緩める方向に手動で回転したときに、図６中の矢示Ｅ方向に進出して通気孔５１Ａを大気に対して開放すると共に、蓋体４８のガイド穴部４８Ｃを大気に連通させる。また、封止部材５１を、蓋体４８のガイド穴部４８Ｃ内に向けて図６中の矢示Ｆ方向に後退させるように手動で回転したときには、通気孔５１Ａが大気に対して閉塞され、蓋体４８のガイド穴部４８Ｃを大気から遮断するものである。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、弁組立体４２の逆止弁４４と負圧防止弁４７とにより、前記第１の実施の形態と同様な作用効果を得ることができ、封止部材５１の通気孔５１Ａを大気に開放した状態では、弁ハウジング４３の上流側室Ａ内を負圧防止弁４７の弁体４９を介して大気に連通，遮断することができる。

また、例えばスクロール式圧縮機の試運転等が完了した後には、封止部材５１を閉弁方向に回転して通気孔５１Ａを大気から閉塞しておくことにより、弁ハウジング４３の上流側室Ａ内を負圧防止弁４７に拘わらず、常に大気から遮断した状態に保つことができ、負圧防止弁４７の誤作動による開弁等に容易に対処することができる。

次に、図７は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、逆止弁と負圧防止弁とを単一の弁ハウジングに組込んでアセンブリ化すると共に、負圧防止弁を手動操作で開，閉する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態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ものとする。

図中、６１は本実施の形態で採用した弁組立体で、該弁組立体６１は、前記第１の実施の形態と同様に単一の弁ハウジング４３に逆止弁４４と後述の負圧防止弁６２とを組込んでアセンブリ化することにより構成されている。そして、この場合の弁組立体６１は、後述の負圧防止弁６２を除いて、第１の実施の形態で述べた弁組立体４２と同様に構成されるものである。

６２は本実施の形態で採用した負圧防止弁で、該負圧防止弁６２は、前記第１の実施の形態で述べた負圧防止弁４７と同様に、逆止弁４４と共通の弁ハウジング４３に組込んで構成されている。しかし、この場合の負圧防止弁６２は、後述の蓋体６３と封止部材６４とを用いて構成される点で、第１の実施の形態とは異なるものである。

６３は負圧防止弁６２の一部を構成する蓋体で、該蓋体６３は、図７に示す如く弁ハウジング４３の蓋取付筒４３Ｇに気，液密状態で螺着される段付き筒部６３Ａと、該筒部６３Ａの外周側に一体形成され外面形状が、例えば六角形状をなした角形部６３Ｂとにより構成されている。そして、蓋体６３は、例えばレンチ等の工具（図示せず）で角形部６３Ｂを回転することにより、筒部６３Ａの上部側が蓋取付筒４３Ｇに下方から螺着されるものである。

また、蓋体６３の筒部６３Ａは、その内周面が上，下方向に延びる貫通穴６３Ｃとなり、該貫通穴６３Ｃの下部側には、後述の封止部材６４が着脱可能に螺合して設けられている。そして、蓋体６３の貫通穴６３Ｃは、封止部材６４により大気に開放または閉塞されるものである。

６４は蓋体６３の貫通穴６３Ｃを開，閉する封止部材で、該封止部材６４は、下端側の外周に環状の鍔部６４Ａを有した鍔付プラグ等を用いて構成され、その内部には略Ｔ字状をなす通気孔６４Ｂが形成されている。そして、封止部材６４は、蓋体６３の貫通穴６３Ｃから緩める方向に手動で回転したときに、図７中の矢示Ｅ方向に進出して通気孔６４Ｂを大気に対して開放すると共に、蓋体６３の貫通穴６３Ｃを大気に連通させる。

また、封止部材６４を、蓋体６３の貫通穴６３Ｃ内に向けて図７中の矢示Ｆ方向に後退させるように手動で回転したときには、環状の鍔部６４Ａが筒部６３Ａの下側端面に当接し、この状態で通気孔６４Ｂは大気に対して閉塞され、蓋体６３の貫通穴６３Ｃを大気から遮断するものである。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、弁組立体６１を逆止弁４４と負圧防止弁６２とによりアセンブリ化して構成することができ、前記第１の実施の形態とほぼ同様な作用効果を得ることができる。

特に、本実施の形態では、例えば鍔付プラグ等からなる封止部材６４により負圧防止弁６２を構成することができ、封止部材６４を図７中の矢示Ｆ方向に移動させて通気孔６４Ｂを閉じたときには、弁ハウジング４３の上流側室Ａ等を大気に対して遮断することができる。

そして、圧縮機の組立て後に電動モータを最初に起動するときには、予め封止部材６４を図７中の矢示Ｅ方向に移動させて通気孔６４Ｂを開いておくことにより、弁ハウジング４３の上流側室Ａ等を大気に連通させることができ、電動モータの逆回転時にも容易に対処することができる。

なお、前記第３の実施の形態では、負圧防止弁６２を蓋体６３および封止部材６４等により構成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば蓋体６３に該当する部分を弁ハウジング４３と一体化して形成し、このような弁ハウジングに封止部材を直接的に螺合して開，閉可能に設ける構成としてもよい。

また、前記第３の実施の形態では、封止部材６４内に通気孔６４Ｂを設け、この通気孔６４Ｂを大気に対して連通、遮断する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば通気孔６４Ｂの途中位置にメッシュ等のフィルタ部材を設け、大気中のダストを除去する構成としてもよい。そして、この点は、図６に示す封止部材５１についても同様である。

一方、前記第１の参考例では、逆止弁１８の弁体２１を自重で閉弁方向に変位（移動）させる場合を例に挙げて説明した。しかし、これに替えて、例えば弱ばね等を用いて逆止弁の弁体を閉弁方向に付勢する構成としてもよい。そして、負圧防止弁２３の弁体２６についても、例えば弱ばね等で閉弁方向に付勢する構成としてもよい。そして、この点は第１〜第３の実施の形態についても同様である。

また、前記各参考例および各実施の形態では、固定スクロール３と旋回スクロール４とを備えたスクロール式の圧縮機本体１を用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば互いに対向した２つのスクロール部材が何れも回転する全系回転型（両回転型）のスクロール式圧縮機等、種々の型式のスクロール式圧縮機を圧縮機本体として採用してもよいものである。

さらに、前記各参考例および各実施の形態では、スクロール式の空気圧縮機を圧縮機本体１として用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば圧縮対象の流体として窒素ガス、ヘリウムガスまたは冷媒等、各種の流体にも広く適用できるものである。

本発明の前提となる第１の参考例によるスクロール式圧縮機を示す縦断面図である。 図１中の吐出配管、逆止弁および負圧防止弁等を拡大して示す断面図である。 第１の参考例によるスクロール式圧縮機の貯留タンク、逆止弁および負圧防止弁等を含めた全体構成図である。 第２の参考例によるスクロール式圧縮機の貯留タンク、逆止弁および負圧防止弁等を含めた全体構成図である。 本発明の第１の実施の形態による逆止弁および負圧防止弁等を拡大して示す断面図である。 第２の実施の形態による逆止弁および負圧防止弁等を拡大して示す断面図である。 第３の実施の形態による逆止弁および負圧防止弁等を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１ 圧縮機本体
２ ケーシング
３ 固定スクロール（スクロール部材）
３Ａ，４Ａ 鏡板
３Ｂ，４Ｂ ラップ部
４ 旋回スクロール（スクロール部材）
５ 圧縮室
６ 吸入口
７ 吐出口
８ 回転軸
１１ 偏心軸
１２ 旋回軸受
１３ 自転防止機構
１４，４１ 吐出配管（吐出流路）
１５ 貯留タンク
１８，４４ 逆止弁
１９，２４，４３ 弁ハウジング
２１，４６ 逆止弁の弁体
２２ 分岐管
２３，３１，４７，６２ 負圧防止弁
２６，４９ 負圧防止弁の弁体
２７，３２，５０ フィルタ
４２，６１ 弁組立体
５１，６４ 封止部材

Claims (4)

1. ２つのスクロール部材のラップ部が重なり合って旋回運動する間に吸入口から吸込んだ流体を圧縮室内で圧縮しつつ、吐出口から圧縮流体を吐出するスクロール式の圧縮機本体と、該圧縮機本体の吐出口に接続して設けられ前記圧縮流体を圧縮室の外部に向けて吐出させる吐出流路と、該吐出流路に設けられ前記圧縮流体が外部に向けて流通するのを許し逆向きに流れるのを阻止する逆止弁とを備えてなるスクロール式圧縮機において、
   前記吐出流路には、前記逆止弁と吐出口との間に位置して当該吐出流路内が負圧状態になるのを防ぐ負圧防止弁を設け、
   前記逆止弁と負圧防止弁とは、単一の弁ハウジングに組込んでアセンブリ化する構成としたことを特徴とするスクロール式圧縮機。
2. 前記負圧防止弁は、前記吐出流路を常時は大気に対して遮断し、前記吐出流路内が負圧状態になると開弁して当該吐出流路を大気に開放する構成としてなる請求項１に記載のスクロール式圧縮機。
3. 前記負圧防止弁は、前記吐出流路を大気に対して手動操作で開，閉する構成としてなる請求項１に記載のスクロール式圧縮機。
4. 前記負圧防止弁には、大気中の異物が前記吐出通路内に侵入するのを防ぐためのフィルタを、該負圧防止弁の大気と流通する流路に設ける構成としてなる請求項１，２または３に記載のスクロール式圧縮機。

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