(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部側が潤滑用の油液を溜める油槽となったケーシングと、該ケーシングに設けられた固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、前記ケーシング内で該駆動軸の先端側に旋回可能に設けられ前記固定スクロールとの間に複数の圧縮室を画成する旋回スクロールと、前記固定スクロールと前記旋回スクロールとの間をシールするリップシールと、前記圧縮室の外周側に位置して圧縮室と外部とを連通し外部から圧縮室内に気体を吸込むための吸込室と、該吸込室に取付けられ吸込気体を清浄化する吸込フィルタとを備えてなるスクロール圧縮機において、
前記吸込室内の圧力を検出し検出信号を出力する吸込圧力検出手段と、前記吸込圧力検出手段からの検出信号に基づいて前記吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低く、前記油液が前記リップシールを介して前記圧縮室内に浸入するか否かを判定する吸込圧力判定手段とを備えたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記油槽内の油面高さを検出し検出信号を出力する油面検出手段と、前記油槽内の油面高さを所定の基準高さと比較し、該油面検出手段からの検出信号に基づいて前記油槽内の油面が所定の基準高さよりも低下したか否かを判定する油面高さ判定手段とを備えてなる請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記吸込圧力判定手段により前記吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低いと判定したときに前記吸込フィルタが目詰まりしていることを警報する警報手段を備えてなる請求項１または２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
下部側が潤滑用の油液を溜める油槽となったケーシングと、該ケーシングに設けられた固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、前記ケーシング内で該駆動軸の先端側に旋回可能に設けられ前記固定スクロールとの間に複数の圧縮室を画成する旋回スクロールと、前記圧縮室の外周側に位置して圧縮室と外部とを連通し外部から圧縮室内に気体を吸込むための吸込室と、該吸込室に取付けられ吸込気体を清浄化する吸込フィルタとを備えてなるスクロール圧縮機において、
前記吸込室内の圧力を検出し検出信号を出力する吸込圧力検出手段と、前記吸込圧力検出手段からの検出信号に基づいて前記吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低いか否かを判定する吸込圧力判定手段と、前記油槽内の油面高さを検出し検出信号を出力する油面検出手段と、前記油槽内の油面高さを所定の基準高さと比較し、該油面検出手段からの検出信号に基づいて前記油槽内の油面が所定の基準高さよりも低下したか否かを判定する油面高さ判定手段とを備え、
前記吸込圧力判定手段によって前記吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低下し、かつ前記油面高さ判定手段によって前記油槽内の油面高さが所定の基準高さよりも低下したと判定したとき前記駆動軸の駆動を停止する駆動停止手段を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項５】
下部側が潤滑用の油液を溜める油槽となったケーシングと、該ケーシングに設けられた固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、前記ケーシング内で該駆動軸の先端側に旋回可能に設けられ前記固定スクロールとの間に複数の圧縮室を画成する旋回スクロールと、前記圧縮室の外周側に位置して圧縮室と外部とを連通し外部から圧縮室内に気体を吸込むための吸込室と、該吸込室に取付けられ吸込気体を清浄化する吸込フィルタとを備えてなるスクロール圧縮機において、
前記吸込室内の圧力を検出し検出信号を出力する吸込圧力検出手段と、前記吸込圧力検出手段からの検出信号に基づいて前記吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低いか否かを判定する吸込圧力判定手段と、前記油槽内の油面高さを検出し検出信号を出力する油面検出手段と、前記油槽内の油面高さを所定の基準高さと比較し、該油面検出手段からの検出信号に基づいて前記油槽内の油面が所定の基準高さよりも低下したか否かを判定する油面高さ判定手段とを備え、
前記吸込圧力判定手段によって前記吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低下したと判定したときには前記フィルタが目詰まりしていることを警報し、前記油面高さ判定手段によって前記油槽内の油面高さが所定の基準高さよりも低下したと判定したときには前記吸込圧力判定手段の判定に拘らず前記駆動軸の駆動を停止する駆動停止手段を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記吸込圧力判定手段によって前記吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低下し、または前記油面高さ判定手段によって前記油槽内の油面高さが所定の基準高さよりも低下したと判定したとき前記駆動軸の駆動を停止する駆動停止手段を設けてなる請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記吸込室内の圧力が所定の基準圧力から一定の値を差し引いた大きさよりも小さいときに前記駆動軸の駆動を停止する構成としてなる請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気圧縮機、真空ポンプ等に用いて好適なスクロール圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スクロール圧縮機は、下部側が冷却、潤滑用の油液を溜める油槽となったケーシングと、該ケーシングに設けられた固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、前記ケーシング内で該駆動軸の先端側に旋回可能に設けられ前記固定スクロールとの間に複数の圧縮室を画成する旋回スクロールと、前記圧縮室の外周側に位置して圧縮室と外部とを連通し外部から圧縮室内に気体を吸込むための吸込室とを備えている。
【０００３】
この種の従来技術によるスクロール圧縮機は、外部から駆動軸を回転駆動し、旋回スクロールを固定スクロールに対し一定の偏心寸法をもって旋回運動させることにより、吸込室から吸込んだ空気等の気体を固定スクロールと旋回スクロールとの間に画成される圧縮室内で順次圧縮し、吐出口からこの圧縮気体を外部に向けて吐出する。
【０００４】
また、従来技術によるスクロール圧縮機では、ケーシングの油槽内に溜まった油液を吸込み冷却、潤滑を必要とする部位、例えば旋回スクロールと駆動軸との間に設けられた旋回軸受、ケーシングと旋回スクロールとの摺動面等に供給する油液供給手段を備えたものがある（例えば、特開平５−４４４０２号公報、特開平５−４４６６８号公報等）。
【０００５】
【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スクロール圧縮機は、吸込室に吸込フィルタを取付け、外部の気体を吸込室から圧縮室内に吸込むときに、この気体を吸込フィルタにより清浄化した状態で圧縮室内に吸込むようにしている。
【０００６】
しかし、吸込フィルタは運転時間が経過するに従って目詰まり度が徐々に大きくなり、吸込室内の圧力が油槽内の圧力に対して負圧状態となる。この結果、油槽内の油液が吸込室から圧縮室内を密封するシール部材を介して圧縮室内に浸入する。そして、圧縮室内に油液が浸入することにより、吐出気体にはたくさんの油液が含まれてしまい、吐出気体の清浄化を図ることが難しいという問題がある。
【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、本発明の目的は、吸込フィルタが目詰まりしているか否かを検出でき、圧縮室内に油槽内の油液が浸入する不具合を解消でき、清浄な気体を吐出できるようにしたスクロール圧縮機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明によるスクロール圧縮機は、下部側が潤滑用の油液を溜める油槽となったケーシングと、該ケーシングに設けられた固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、前記ケーシング内で該駆動軸の先端側に旋回可能に設けられ前記固定スクロールとの間に複数の圧縮室を画成する旋回スクロールと、前記固定スクロールと前記旋回スクロールとの間をシールするリップシールと、前記圧縮室の外周側に位置して圧縮室と外部とを連通し外部から圧縮室内に気体を吸込むための吸込室と、該吸込室に取付けられ吸込気体を清浄化する吸込フィルタとを備えている。
【０００９】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記吸込室内の圧力を検出し検出信号を出力する吸込圧力検出手段と、前記吸込圧力検出手段からの検出信号に基づいて前記吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低く、前記油液が前記リップシールを介して前記圧縮室内に浸入するか否かを判定する吸込圧力判定手段とを備えたことにある。
【００１０】
このように構成したことにより、吸込室内の圧力を吸込圧力検出手段により検出することができる。そして、吸込圧力判定手段により吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低く、油液がリップシールを介して圧縮室内に浸入するか否かを判定でき、低いと判定したときには吸込フィルタが目詰まりしていることを検知することができる。
【００１１】
また、請求項２の発明は、油槽内の油面高さを検出し検出信号を出力する油面検出手段と、前記油槽内の油面高さを所定の基準高さと比較し、該油面検出手段からの検出信号に基づいて油槽内の油面が所定の基準高さよりも低下したか否かを判定する油面高さ判定手段とを備えている。
【００１２】
このように構成したことにより、油槽内の油面高さを油面検出手段により検出することができる。そして、油面高さ判定手段により油槽内の油面が所定の基準高さよりも低下したか否かを判定でき、低下したと判定したときには、吸込室と油槽内の圧力差が大きくなり、油槽内の油液が圧縮室内等に漏洩して油上がりが生じたことを検知することができる。
【００１３】
また、請求項３の発明は、吸込圧力判定手段により吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低いと判定したときに吸込フィルタが目詰まりしていることを警報する警報手段を備えている。
【００１４】
このように構成したことにより、吸込室内の圧力が吸込圧力判定手段により所定の基準圧力よりも低いと判定したときには、警報手段により吸込フィルタが目詰まりしていることを作業者に警報することができる。
【００１５】
また、請求項４の発明は、下部側が潤滑用の油液を溜める油槽となったケーシングと、該ケーシングに設けられた固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、前記ケーシング内で該駆動軸の先端側に旋回可能に設けられ前記固定スクロールとの間に複数の圧縮室を画成する旋回スクロールと、前記圧縮室の外周側に位置して圧縮室と外部とを連通し外部から圧縮室内に気体を吸込むための吸込室と、該吸込室に取付けられ吸込気体を清浄化する吸込フィルタとを備えてなるスクロール圧縮機において、前記吸込室内の圧力を検出し検出信号を出力する吸込圧力検出手段と、前記吸込圧力検出手段からの検出信号に基づいて前記吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低いか否かを判定する吸込圧力判定手段と、前記油槽内の油面高さを検出し検出信号を出力する油面検出手段と、前記油槽内の油面高さを所定の基準高さと比較し、該油面検出手段からの検出信号に基づいて前記油槽内の油面が所定の基準高さよりも低下したか否かを判定する油面高さ判定手段とを備え、前記吸込圧力判定手段によって前記吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低下し、かつ前記油面高さ判定手段によって前記油槽内の油面高さが所定の基準高さよりも低下したと判定したとき前記駆動軸の駆動を停止する駆動停止手段を設けたことを特徴としている。
【００１６】
このように構成したことにより、吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低下し、かつ油槽内の油面高さが所定の基準高さよりも低下したときに駆動軸の駆動を停止することができる。
【００１７】
また、請求項５の発明は、下部側が潤滑用の油液を溜める油槽となったケーシングと、該ケーシングに設けられた固定スクロールと、前記ケーシングに回転可能に設けられた駆動軸と、前記ケーシング内で該駆動軸の先端側に旋回可能に設けられ前記固定スクロールとの間に複数の圧縮室を画成する旋回スクロールと、前記圧縮室の外周側に位置して圧縮室と外部とを連通し外部から圧縮室内に気体を吸込むための吸込室と、該吸込室に取付けられ吸込気体を清浄化する吸込フィルタとを備えてなるスクロール圧縮機において、前記吸込室内の圧力を検出し検出信号を出力する吸込圧力検出手段と、前記吸込圧力検出手段からの検出信号に基づいて前記吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低いか否かを判定する吸込圧力判定手段と、前記油槽内の油面高さを検出し検出信号を出力する油面検出手段と、前記油槽内の油面高さを所定の基準高さと比較し、該油面検出手段からの検出信号に基づいて前記油槽内の油面が所定の基準高さよりも低下したか否かを判定する油面高さ判定手段とを備え、前記吸込圧力判定手段によって前記吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低下したと判定したときには前記フィルタが目詰まりしていることを警報し、前記油面高さ判定手段によって前記油槽内の油面高さが所定の基準高さよりも低下したと判定したときには前記吸込圧力判定手段の判定に拘らず前記駆動軸の駆動を停止する駆動停止手段を設けたことを特徴としている。
【００１８】
このように構成したことにより、吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低下したと判定したときにはフィルタが目詰まりしていることを警報してフィルタの清掃を促す。さらに、油槽内の油面高さが所定の基準高さよりも低下したと判定したときには油槽内の油が漏れているものとして、前記吸込圧力判定手段の判定に拘らず駆動軸の駆動を停止することができる。
【００１９】
また、請求項６の発明は、吸込圧力判定手段によって吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低下し、または油面高さ判定手段によって油槽内の油面高さが所定の基準高さよりも低下したと判定したとき駆動軸の駆動を停止する駆動停止手段を設ける構成としている。
【００２０】
このように構成したことにより、吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低下した場合、または油槽内の油面高さが所定の基準高さよりも低下したと判定した場合のいずれにおいても駆動軸の駆動を停止することができる。
【００２１】
さらに、請求項７の発明は、吸込室内の圧力が所定の基準圧力から一定の値を差し引いた大きさよりも小さいときに駆動軸の駆動を停止する構成としている。
このように構成したことにより、吸込室内の圧力が所定の基準圧力から一定の値を差し引いた大きさよりも小さいときに駆動軸を停止させ、油槽内の油液が圧縮室内等に漏洩して油上がりが生じる事態を事前に防止することができる
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるスクロール圧縮機としてスクロール式空気圧縮機を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２３】
まず、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示し、１はスクロール式空気圧縮機の外枠を形成するケーシングで、該ケーシング１は、軸線が水平状態となるように横置きに配置されている。そして、ケーシング１は、モータケース２、後述の油槽３およびスラスト受４によって構成されている。
【００２４】
ここで、モータケース２は、前，後方向に沿って延びた筒部２Ａと、該筒部２Ａの前端側に設けられた蓋部２Ｂと、筒部２Ａの後端側に設けられた後述するスラスト受４の蓋部４Ａとによって構成されている。
【００２５】
３はモータケース２の下部側に設けられた油槽で、該油槽３は、後述のスラスト受４との間で冷却、潤滑用の油液を溜める油液収容空間として形成されている。そして、油槽３は、図２に示すようにモータケース２の筒部２Ａ下部側から斜め下向きに傾斜して延びた左，右の側板３Ａ，３Ｂと、該側板３Ａ，３Ｂの下端を左，右方向で連結した底板３Ｃとにより大略構成されている。また、油槽３の底板３Ｃ上面には複数の冷却フィン３Ｄ，３Ｄ，…が設けられると共に、底板３Ｃの下面には複数の放熱フィン３Ｅ，３Ｅ，…が設けられている。
【００２６】
４はモータケース２の後端側に設けられたスラスト受で、該スラスト受４の前側にはモータケース２の後端側を施蓋する蓋部４Ａが一体形成されている。また、スラスト受４の後側には環状凹部４Ｂが設けられ、該環状凹部４Ｂ内には後述する旋回スクロール１３の鏡板１３Ａが配設されている。そして、スラスト受４の環状凹部４Ｂは、図３に示すように旋回スクロール１３に対する摺接面４Ｃを有し、該摺接面４Ｃは、旋回スクロール１３に作用するスラスト荷重を鏡板１３Ａとの間で受承している。
【００２７】
５はケーシング１のスラスト受４に設けられた固定スクロールで、該固定スクロール５は、円板状に形成され中心が後述する駆動軸９の軸線と一致するように配設された鏡板５Ａと、該鏡板５Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部５Ｂと、前記鏡板５Ａの外周側からラップ部５Ｂを取囲むように軸方向に突出した筒部５Ｃと、該筒部５Ｃの開口端外周から径方向外側に突出してスラスト受４に固定して取付けられたフランジ部５Ｄとにより構成されれている。
【００２８】
また、固定スクロール５の鏡板５Ａ背面側には、上，下方向に延びる複数の放熱フィン５Ｅ，５Ｅ，…が立設されている。また、固定スクロール５のフランジ部５Ｄは、図３に示すように後述の旋回スクロール１３と摺接する部位が摺接面５Ｆとなっている。
【００２９】
６はケーシング１のモータケース２内に設けられた電動モータで、該電動モータ６は、モータケース２の筒部２Ａ内周側に固定して設けられた固定子７と、該固定子７の内周側に回転可能に配置された回転子８と、後述の駆動軸９とによって構成されている。そして、電動モータ６は、回転子８が駆動軸９の外周側に固定され、外部からの給電によって回転子８が固定子７に対して回転することにより駆動軸９を駆動するものである。
【００３０】
９は電動モータ６の駆動軸で、該駆動軸９は、基端側（前端側）がモータケース２の蓋部２Ｂに玉軸受１０を介して支持され、先端側（後端側）はスラスト受４の蓋部４Ａに玉軸受１１を介して支持されている。そして、この駆動軸９の先端側は、スラスト受４の蓋部４Ａから突出してクランク９Ａとなり、該クランク９Ａは、その軸線が駆動軸９の軸線に対して一定寸法だけ偏心している。
【００３１】
また、駆動軸９のクランク９Ａ外周側にはバランスウエイト１２が設けられ、該バランスウエイト１２はクランク９Ａに取付けられた後述の旋回スクロール１３に対して駆動軸９の回転バランスをとるものである。
【００３２】
１３はケーシング１内で駆動軸９に旋回可能に設けられた旋回スクロールで、該旋回スクロール１３は、円板状に形成された鏡板１３Ａと、該鏡板１３Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部１３Ｂとによって大略構成されている。また、旋回スクロール１３の鏡板１３Ａには、その背面中央に位置してボス部１３Ｃが突設され、該ボス部１３Ｃは旋回軸受１４を介して駆動軸９のクランク９Ａに回転可能に取付けられている。
【００３３】
そして、旋回スクロール１３の鏡板１３Ａ表面は、図３に示すように固定スクロール５と摺接する部位が摺接面１３Ｄとなっている。また、この鏡板１３Ａの背面側は、スラスト受４と摺接する部位が摺接面１３Ｅとなっている。
【００３４】
また、旋回スクロール１３の鏡板１３Ａ外周側にはリップシール１５が取付けられ、該リップシール１５は固定スクロール５のフランジ部５Ｄに摺接することにより、固定スクロール５と旋回スクロール１３との摺接面５Ｆ，１３Ｄ間をシールしている。
【００３５】
そして、旋回スクロール１３は、固定スクロール５のラップ部５Ｂに対し例えば１８０度だけずらして重なり合うように配設され、両者のラップ部５Ｂ，１３Ｂ間には複数の圧縮室１６，１６…が画成される。そして、スクロール式空気圧縮機の運転時には、固定スクロール５の外周側に設けた後述の吸込室１８から外周側の圧縮室１６内に空気を吸込みつつ、この空気を旋回スクロール１３が駆動軸９によって旋回運動する間に各圧縮室１６内で順次圧縮し、最後に中心側の圧縮室１６から固定スクロール５の中心に設けた吐出口１７を介して外部に圧縮空気を吐出する。
【００３６】
１８は圧縮室１６の外周側に位置して固定スクロール５と旋回スクロール１３との間に設けられた吸込室で、該吸込室１８は圧縮室１６と外部とを連通し、外部から圧縮室１６内に空気を吸込むものである。
【００３７】
１９は吸込室１８に取付けられた吸込フィルタで、該吸込フィルタ１９は、多孔質材料からなるエレメント１９Ａ等からなり、該エレメント１９Ａにより外部から吸込室１８に吸込む空気を清浄化するものである。
【００３８】
２０は固定スクロール５に設けられた吸込圧力検出手段としての圧力検知器で、該圧力検知器２０は、例えばダイヤフラム、ストレンゲージ、抵抗式等の圧力センサが用いられる。そして、圧力検知器２０は、吸込室１８内の吸込圧力Ｐを検出し、検出信号を後述のコントロールユニット２９に出力するものである。
【００３９】
２１は油槽３内の油液を冷却、潤滑を必要とする部位、例えばスラスト受４の摺接面４Ｃ、旋回軸受１４等に供給する油液供給手段としての油液供給装置で、該油液供給装置２１は、後述の吸込通路２２、給油ポンプ２４および吐出通路２５によって大略構成されている。
【００４０】
２２はスラスト受４に設けられた吸込通路で、該吸込通路２２は、一端側が吸込口２２Ａとなって油槽３内の油液中に開口し、他端側は給油ポンプ２４内に連通している。また、吸込通路２２の途中にはストレーナ２３が設けられ、該ストレーナ２３は、油槽３内の油液を吸込通路２２に吸込むときに、油液中に混入した摩耗粉、破片等の異物を捕らえるものである。
【００４１】
２４はスラスト受４と旋回スクロール１３の摺接面４Ｃ，１３Ｅ間に設けられた給油ポンプで、該給油ポンプ２４は、例えば本出願人が先に出願した特開２０００−２４９０８７号公報に記載された給油ポンプとほぼ同様に構成され、旋回スクロール１３と一体に動くことにより油槽３内の油液を吸込通路２２から吸込みつつ後述の吐出通路２５に向けて吐出するものである。
【００４２】
２５は旋回スクロール１３の鏡板１３Ａ内部に径方向に設けられた吐出通路で、該吐出通路２５は、その一端側が給油ポンプ２４内に連通し、他端側はスラスト受４と旋回スクロール１３の摺接面４Ｃ，１３Ｅ間に開口している。また、吐出通路２５の長さ方向中間部は旋回スクロール１３のボス部１３Ｃ内に開口している。
【００４３】
２６，２７は駆動軸９のクランク９Ａ，バランスウエイト１２にそれぞれ設けられた戻し通路で、該戻し通路２６，２７は、給油ポンプ２４から旋回スクロール１３のボス部１３Ｃ内に吐出された油液の一部をケーシング１内に吐出し、油槽３内に戻すものである。
【００４４】
２８はケーシング１の油槽３に取付けられた油面検出手段としての油面検知器で、該油面検知器２８は、例えばフロート式、静電容量式、電磁式等の液面センサが用いられる。そして、例えば油面検知器２８がフロート式センサの場合、油面上にフロート（図示せず）を浮かべてフロートの上，下の変位量等を計測することにより、図２に示すように油槽３の底板３Ｃからの油面高さＨを検知する構成となっている。そして、油面検知器２８は検出した油面高さＨを検出信号として後述のコントロールユニット２９に出力するものである。
【００４５】
２９は駆動軸９の駆動を制御する駆動制御手段としてのコントロールユニットで、該コントロールユニット２９は、図４に示す如く記憶回路２９Ａを有し、該記憶回路２９Ａ内には図５に示すプログラム、基準圧力Ｐ1、基準高さＨ1等の値が格納されている。そして、コントロールユニット２９は、圧力検知器２０からの検出信号に従って吸込室１８内の吸込圧力Ｐを予め決められた所定の基準圧力Ｐ1と比較し、この比較結果に基づいて後述の警報ランプ３０を消灯、点灯させる制御信号を出力するものである。ここで、前記基準圧力Ｐ1は、吸込フィルタ１９を清掃する必要がある程度までこの吸込フィルタ１９が目詰まりしたときの吸込室１８内の圧力値である。
【００４６】
また、コントロールユニット２９は、油面検知器２８からの検出信号に従って油面高さＨを予め決められた基準高さＨ1と比較することにより、この比較結果に基づいて駆動軸９を駆動、停止させる制御信号を出力するものである。ここで、前記基準高さＨ1は、例えばシール部材の破損等により油槽３内の油液が圧縮室１６内等に漏洩して異常が生じたときの高さである。
【００４７】
３０はコントロールユニット２９の出力側に接続された警報手段としての警報ランプで、該警報ランプ３０は、吸込フィルタ１９が目詰まりして吸込圧力Ｐが基準圧力Ｐ1よりも小さくなったときに、コントロールユニット２９からの制御信号により点灯し、周囲の作業者等に警告するものである。
【００４８】
なお、３１，３２はケーシング１等を上側から覆うように設けられた前，後の上側ダクト、３３，３４はケーシング１等を下側から覆うように設けられた前，後の下側ダクトで、これら各ダクト３１，３２，３３，３４は、駆動軸９の基端側に設けられた冷却ファン３５からの冷却風をケーシング１、油槽３、固定スクロール５等に導き、これらを外側から冷却するものである。
【００４９】
本実施の形態によるスクロール式空気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。
【００５０】
まず、電動モータ６により駆動軸９を回転させ、旋回スクロール１３を旋回させると、固定スクロール５のラップ部５Ｂと旋回スクロール１３のラップ部１３Ｂとの間に画成された圧縮室１６，１６，…が連続的に縮小する。これにより、固定スクロール５の吸込室１８から吸込んだ外気を各圧縮室１６で順次圧縮しつつ、この圧縮空気を固定スクロール５の吐出口１７から外部の空気タンク(図示せず)等に貯留させる。
【００５１】
また、運転時には油液供給装置２１の給油ポンプ２４が駆動されるから、油槽３内の油液は、吸込通路２２を通じて給油ポンプ２４内に吸込まれつつ、吐出通路２５からスラスト受４の摺接面４Ｃ、旋回軸受１４等の給油部位に供給される。そして、これらの給油部位を潤滑、冷却した油液は戻し通路２６，２７を通じて油槽３内に戻される。
【００５２】
次に、図５を参照して、第１の実施の形態による電動モータ６の自動制御処理について説明する。
【００５３】
まず、ステップ１では、電動モータ６を駆動すると、このときの駆動信号がコントロールユニット２９に出力され、ステップ２に移る。そして、ステップ２では、圧力検知器２０からの検出信号により吸込室１８内の吸込圧力Ｐを読込み、ステップ３に移る。
【００５４】
次に、ステップ３では、吸込圧力Ｐが予め決められた所定の基準圧力Ｐ1よりも小さいか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定したときには、吸込フィルタ１９の目詰まり度が上昇し、吸込フィルタ１９が交換時期にあることを予測でき、ステップ４に移る。また、ステップ３で「ＮＯ」と判定したときには、吸込フィルタ１９が交換時期にないことを予測できるからステップ２に移ってリターンする。
【００５５】
次に、ステップ４では、油面検知器２８が検出した油面高さＨを読込み、ステップ５に移り、このステップ５では、油面高さＨが基準高さＨ1よりも小さいか否かを判定する。
【００５６】
そして、ステップ５で「ＹＥＳ」と判定したときには、例えば吸込フィルタ１９が目詰まりして吸込室１８内が油槽３内に対して負圧状態となり、かつ油槽３内の油液の一部がリップシール１５を介して圧縮室１６内に浸入し、油上がりが生じているものと予測できる。このため、ステップ６に移って電動モータ６を停止すると共に、警報ランプ３０を点灯し、吸込フィルタ１９が交換時期にあることを作業者に警告し、処理を終了する。
【００５７】
また、ステップ５で「ＮＯ」と判定したときには、前述した油上がりが生じていないものと予測できるから、電動モータ６の駆動を継続すると共に警報ランプ３０を点灯させて吸込フィルタ１９が交換時期にあることを作業者に警告し、ステップ２に移ってリターンする。
【００５８】
かくして、本実施の形態では、吸込フィルタ１９の交換を適切な時期に行なうことができ、吸込室１８内の吸込圧力Ｐが基準圧力Ｐ1よりも小さくなって油上がりが生じるのを事前に防止することができる。また、例え油槽３内の油液が圧縮室１６内等に漏洩して油上がりが生じたとしても、電動モータ６を自動的に停止させることができ、吐出空気の清浄化を図ることができる。
【００５９】
また、運転初期時においては、油液供給装置２１によって油槽３内の油液が給油ポンプ２４内に吸込まれると共に、油液の油温が低くその粘度が高くなっているため、スラスト受４の摺接面４Ｃ、旋回軸受１４に供給された油液が油槽３に戻るまでに時間がかかり、油槽３内の油面高さＨが一時的に急激に低下するようになる。
【００６０】
然るに、本実施の形態では、図５に示すようにステップ２において吸込圧力Ｐを読込んだ後にステップ４において油面高さＨを読込むと共に、ステップ３において、吸込圧力Ｐが基準圧力Ｐ1よりも大きいときにはステップ２にリターンする構成としている。
【００６１】
このため、前述の如く運転初期時において油槽３内の油面高さＨが急激に低下するような事態が生じたとしても、吸込圧力Ｐが基準圧力Ｐ1よりも小さくならない限り、ステップ６において電動モータ６を停止する処理が行なわれることはなくなり、電動モータ６の駆動を継続することができる。なお、図５中のステップ３が吸込圧力判定手段の具体例であり、図５中のステップ５が油面高さ判定手段の具体例である。また、図５中のステップ６が駆動停止手段の具体例である。
【００６２】
次に、図６は本発明の第２の実施の形態による電動モータの自動制御処理を示し、本実施の形態の特徴は、吸込圧力判定手段により吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低下した判定したときには吸込フィルタが目詰まりしていることを警報し、油槽内の油面高さが所定の基準高さよりも低下したと判断したときには吸込圧力判定手段の判定に拘らず駆動軸の駆動を停止する構成としたことにある。
【００６３】
なお、本実施の形態では、前記第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。
【００６４】
また、本実施の形態に用いるコントロールユニットには、第１の実施の形態で述べた基準圧力Ｐ1、基準高さＨ1等の値が格納されている。また、このコントロールユニットは、油槽３内の油面高さＨが所定の基準高さＨ1よりも低下したと判断したときには吸込圧力判定手段の判定に拘らず電動モータ６の駆動を停止する構成となっている。
【００６５】
まず、ステップ１１では、電動モータ６を駆動すると、このときの駆動信号がコントロールユニットに出力され、ステップ１２に移る。そして、ステップ１２では、圧力検知器２０からの検出信号により吸込室１８内の吸込圧力Ｐを読込み、ステップ１３に移る。
【００６６】
次に、ステップ１３では、吸込圧力Ｐが予め決められた所定の基準圧力Ｐ1よりも小さいか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定したときには、吸込フィルタ１９の目詰まり度が上昇し、吸込フィルタ１９が交換時期にあることを予測できるから、ステップ１４に移って警報ランプ３０を点灯すると共に、電動モータ６の駆動を継続する。これにより吸込フィルタ１９が目詰まりしていることを告知し、吸込フィルタ１９の清掃を促す。一方、ステップ１３で「ＮＯ」と判定したときには、吸込フィルタ１９が交換時期にないことを予測でき、ステップ１５に移る。
【００６７】
次に、ステップ１５では、油面検知器２８が検出した油面高さＨを読込み、ステップ１６に移り、このステップ１６では、油面高さＨが基準高さＨ1よりも小さいか否かを判定する。
【００６８】
そして、ステップ１６で「ＹＥＳ」と判定したときには、油槽３内の油液が圧縮室１６内に浸入して油上がりが生じているものと予測できるから、ステップ１３によって吸込フィルタ１９が目詰まりしていないと判定した場合でも、ステップ１７に移って電動モータ６を停止すると共に警報ランプ３０を点灯し、処理を終了する。また、ステップ１６で「ＮＯ」と判定したときには、油上がりが生じていないものと予測できるから、ステップ１２に移ってリターンする。
【００６９】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００７０】
特に、本実施の形態では、吸込圧力Ｐが基準圧力Ｐ1よりも大きい場合でも、油面高さＨが基準高さＨ1よりも低い場合には、電動モータ６を停止させることができ、当該空気圧縮機の性能、信頼性等を高めることができる。なお、図６中のステップ１３が吸込圧力判定手段の具体例であり、図６中のステップ１６が油面高さ判定手段の具体例である。また、図６中のステップ１７が駆動停止手段の具体例である。
【００７１】
次に、図７は本発明の第３の実施の形態による電動モータの自動制御処理を示し、本実施の形態の特徴は、吸込圧力判定手段によって吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低下し、または油面高さ判定手段によって油槽内の油面高さが所定の基準高さよりも低下したと判定したとき駆動軸の駆動を停止する構成としたことにある。
【００７２】
なお、本実施の形態では、前記第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。
【００７３】
また、本実施の形態に用いるコントロールユニットには、第１の実施の形態で述べた基準圧力Ｐ1、基準高さＨ1等の値が格納されている。また、このコントロールユニットは、吸込室１８内の吸込圧力Ｐが所定の基準圧力Ｐ1よりも低下した場合、油槽３内の油面高さＨが所定の基準高さＨ1よりも低下した場合、いずれの場合でも電動モータ６の駆動を停止する構成となっている。
【００７４】
まず、ステップ２１では、電動モータ６を駆動すると、このときの駆動信号がコントロールユニットに出力され、ステップ２２に移る。そして、ステップ２２では、圧力検知器２０からの検出信号により吸込室１８内の吸込圧力Ｐを読込み、ステップ２３に移る。
【００７５】
次に、ステップ２３では、吸込圧力Ｐが予め決められた所定の基準圧力Ｐ1よりも低いか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ２４に移って警報ランプを点灯させ、吸込フィルタ１９の清掃を促すと共に、後述のステップ２７に移って電動モータ６の駆動を停止する。
【００７６】
また、ステップ２３で「ＮＯ」と判定したときには、吸込フィルタ１９が清掃時期にないことを予測でき、ステップ２５に移る。次に、ステップ２５では、油面検知器２８が検出した油面高さＨを読込み、ステップ２６に移り、このステップ２６では、油面高さＨが基準高さＨ1よりも低下したか否かを判定する。
【００７７】
そして、ステップ２６で「ＹＥＳ」と判定したときには、油槽３内の油液の一部がリップシール１５を介して圧縮室１６内に浸入し、油上がりが生じているものと予測できるから、ステップ２７に移って警報ランプ３０を消灯させた状態で電動モータ６を停止し、処理を終了する。一方、ステップ２６で「ＮＯ」と判定したときには、ステップ２２に移ってリターンする。
【００７８】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００７９】
特に、本実施の形態では、吸込圧力Ｐが基準圧力Ｐ1よりも小さい場合には、警報ランプ３０を点灯させた状態で電動モータ６の駆動を停止することができると共に、油槽３の油面高さＨが所定の基準高さＨ1よりも低い場合には、警報ランプ３０を消灯させた状態で電動モータ６の駆動を停止することができ、作業者は吸込圧力Ｐと油面高さＨのうちいずれが原因で電動モータ６が停止したかを知ることができる。なお、図７中のステップ２３が吸込圧力判定手段の具体例であり、図７中のステップ２６が油面高さ判定手段の具体例である。また、図７中のステップ２７が駆動停止手段の具体例である。
【００８０】
次に、図８は本発明の第４の実施の形態による電動モータの自動制御処理を示し、本実施の形態の特徴は、吸込圧力判定手段により吸込室内の圧力が所定の基準圧力Ｐ1から一定の大きさαを差し引いた値よりも小さいと判定したときに駆動軸を停止する構成としたことにある。ここで、一定値（Ｐ1−α）は、油槽３内の油液がリップシール１５を介して圧縮室１６内に浸入することのない最小の圧力値である。
【００８１】
なお、本実施の形態では、前記第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。
【００８２】
まず、ステップ３１では、電動モータ６を駆動すると、このときの駆動信号がコントロールユニットに出力され、ステップ３２に移る。そして、ステップ３２では、圧力検知器２０からの検出信号により吸込室１８内の吸込圧力Ｐを読込み、ステップ３３に移る。
【００８３】
次に、ステップ３３では、吸込圧力Ｐが予め決められた所定の基準圧力Ｐ1よりも小さいか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定したときには、吸込フィルタ１９の目詰まり度が上昇し、吸込フィルタ１９が交換時期にあることを予測でき、ステップ３４に移って警報ランプ３０を点灯する。これによって吸込フィルタ１９の清掃を告知する。また、ステップ３３で「ＮＯ」と判定したときには、吸込フィルタ１９が交換時期にないことを予測できるからステップ３２に移ってリターンする。
【００８４】
次に、ステップ３５では、吸込圧力Ｐを再度読込み、ステップ３６に移る。そして、ステップ３６では、吸込圧力Ｐが基準圧力Ｐ1から一定の大きさαを差し引いた一定値（Ｐ1−α）よりも小さいか否かを判別する。
【００８５】
このため、ステップ３６で「ＹＥＳ」と判定したときには、油槽３内の油液がリップシール１５を介して圧縮室１６内に浸入するものと予測でき、ステップ３７に移って電動モータ６を停止させる。一方、ステップ３６で「ＮＯ」と判定したときには、油上がりが生じていないものと予測できるから、ステップ３５に移ってリターンする。
【００８６】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態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、吸込圧力Ｐが基準圧力Ｐ1から一定の大きさαを差し引いた一定値（Ｐ1−α）よりも小さいときに、電動モータ６を停止する構成としたので、圧縮室１６内に油液が浸入して油上がりが生じる自体を事前に防ぐことができ、当該空気圧縮機の性能、信頼性等をさらに高めることができる。なお、図８中のステップ３３が吸込圧力判定手段の具体例である。
【００８７】
なお、各実施の形態では、スクロール圧縮機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、本発明はこれに限らず、例えば空気以外の気体を圧縮するスクロール圧縮機にも適用できるものである。
【００８８】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１に記載の発明によれば、吸込室内の圧力を吸込圧力検出手段により検出すると共に、吸込圧力判定手段により吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低く、油液がリップシールを介して圧縮室内に浸入するか否かを判定する構成とした。このため、吸込圧力判定手段により吸込室内の圧力が基準圧力よりも低いと判定したときには吸込フィルタが目詰まりしているものと検知できるから、吸込フィルタの交換を適切な時期に行なうことができる。
【００８９】
また、請求項２の発明は、油槽内の油面高さを油面検出手段により検出すると共に、油面高さ判定手段により油槽内の油面が所定の基準高さよりも低下したか否かを判定する構成としたので、油面高さ判定手段により油槽内の油面が所定の基準高さよりも低下したと判定したときには、吸込室内と圧縮室内の圧力差が大きくなり、油槽内の油液が圧縮室内等に漏洩して油上がりが生じているときであるから、吐出気体中に油液が混入する不具合を解消でき、吐出気体を清浄化することができる。
【００９０】
また、請求項３の発明は、吸込圧力判定手段により吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低いと判定したときに吸込フィルタが目詰まりしていることを警報する警報手段を備える構成としたので、吸込室内の圧力が吸込圧力判定手段により所定の基準圧力よりも小さいと判定したときには、警報手段により吸込フィルタが目詰まりしていることを作業者に警報することができる。
【００９１】
さらに、請求項４の発明は、吸込圧力判定手段によって吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低下し、かつ油面高さ判定手段によって油槽内の油面高さが所定の基準高さよりも低下したと判定したとき駆動軸の駆動を停止する駆動停止手段を設ける構成としたので、吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低下し、かつ油槽内の油面高さが所定の基準高さよりも低下したときには、駆動軸の駆動を停止することができる。これにより、駆動軸が停止したときには吸込フィルタが目詰まりを起こしているときであり、かつ油槽内の油液が圧縮室内等に漏洩して油上がりが生じているときであるから、吸込フィルタの清掃を作業者に告知できると共に、吐出気体の清浄化を図ることができる。
【００９２】
さらに、請求項５の発明は、吸込圧力判定手段によって吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低下したと判定したときにはフィルタが目詰まりしていることを警報し、油面高さ判定手段によって油槽内の油面高さが所定の基準高さよりも低下したと判定したときには吸込圧力判定手段の判定に拘らず駆動軸の駆動を停止する駆動停止手段を設ける構成としたので、駆動軸停止手段により吸込フィルタが目詰まりしているか否かを作業者に警報でき、フィルタの清掃を促すと共に、駆動軸を停止したときには油槽内の油液が圧縮室内等に漏洩して油上がりが生じているときであるから、吐出気体の清浄化を図ることができる。
【００９３】
一方、請求項６の発明は、吸込圧力判定手段によって吸込室内の圧力が所定の基準圧力よりも低下し、または油面高さ判定手段によって油槽内の油面高さが所定の基準高さよりも低下したと判定したとき駆動軸の駆動を停止する駆動停止手段を設ける構成としたので、駆動軸が停止したときには吸込フィルタが目詰まりしているか、または油槽内の油液が圧縮室内等に漏洩して油上がりが生じているときであるから、吸込フィルタの清掃時期を作業者に告知できる。また、吐出気体の清浄化も図ることができる。
【００９４】
さらに、請求項７の発明は、吸込室内の圧力が所定の基準圧力から一定の値を差し引いた大きさよりも小さいときに駆動軸を停止する構成としたので、吸込室内の圧力が所定の基準圧力から一定の値を差し引いた大きさよりも小さいときに駆動軸を停止させ、油槽内の油液が圧縮室内等に漏洩して油上がりが生じる事態を事前に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態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】上側ダクト、下側ダクトを取外した状態でケーシング、電動モータおよび油面検知器等を図１中の矢示II−II方向から拡大してみた横断面図である。
【図３】図１中の固定スクロール、旋回スクロール、吸込フィルタおよび圧力検知器等を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図４】第１の実施の形態による運転制御に用いる制御ブロック図である。
【図５】第１の実施の形態による運転制御処理を示す流れ図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による運転制御を示す流れ図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態による運転制御を示す流れ図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態による運転制御を示す流れ図である。
【符号の説明】
１  ケーシング
３  油槽
５  固定スクロール
６  電動モータ
９  駆動軸
１３  旋回スクロール
１６  圧縮室
１８  吸込室
１９  吸込フィルタ
２０  圧力検知器（吸込圧力検出手段）
２１  油液供給装置（油液供給手段）
２８  油面検知器（油面検出手段）
３０  警報ランプ（警報手段）
【図１】
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【図２】
0004813689.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004813689.tif 000008
【図８】
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