JP2010084521A - スクロール式流体機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 スクロール式流体機械の背圧室内にドレンが発生するのを抑え、信頼性、寿命を向上することができるようにする。
【解決手段】 圧縮機本体１のケーシング２には、背圧室２２のうち上，下方向で最も下側となる位置に通路穴４Ｄを設け、この通路穴４Ｄに接続された導管２６により開放通路２５を構成する。また、導管２６の途中には、開放通路２５を介して前記背圧室２２を大気に開放または遮断する遮断弁２７を設ける。そして、圧縮運転を行う間は、遮断弁２７を閉弁しておき、圧縮運転を停止したときには、遮断弁２７を開弁する。これにより、背圧室２２内の圧縮空気を大気中に放出でき、圧縮空気によるドレンが背圧室２２内に発生するのを防止する。そして、背圧室２２内での発錆、腐食を防ぎ、装置の信頼性、寿命等を向上する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば空気圧縮機または真空ポンプ等として好適に用いられるスクロール式流体機械に関する。

一般に、スクロール式流体機械は、互いに対向する固定スクロールと旋回スクロールを備え、各スクロールには、それぞれの鏡板の表面に渦巻状のラップ部が立設されている。そして、スクロール式流体機械は、２つのスクロールを対向して配置することにより、２つのラップ部を重ねて複数の圧縮室を画成する。この状態で、固定スクロールに対して旋回スクロールを旋回運動させることにより、外周側から吸込んだ空気等の流体を中心側に向けて各圧縮室内で連続的に圧縮しつつ、中心側の圧縮室から圧縮流体（圧縮空気）を外部に向けて吐出する。

ここで、圧縮運転時には、圧縮室の圧力によって、旋回スクロールに対し固定スクロールから離間する方向に過大なスラスト荷重が作用する。このため、従来技術によるスクロール式流体機械では、旋回スクロールの背面側に圧縮空気の一部を導入する背圧室を設け、この背圧室内に発生する背圧（圧縮空気の圧力）の力によって、前記スラスト荷重による負荷の軽減化を図る構成としている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２８０３３号公報

ところで、上述した従来技術では、例えば固定スクロールと旋回スクロールとの間の圧縮室で発生した圧縮空気の一部を背圧室内に導入する構成としている。しかし、背圧室内に導入された圧縮空気中には、水蒸気等の水分が含まれているため、例えば圧縮運転を停止して背圧室周囲の温度が低下したとき等にドレンが発生し易くなる。そして、背圧室内に発生したドレンは、発錆や腐食等の原因となり、装置の寿命、信頼性を低下させるという問題がある。

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、背圧室内にドレンが発生するのを抑え、信頼性、寿命を向上することが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にある。

上述した課題を解決するために、本発明は、筒状のケーシングと、該ケーシングに設けられ板体に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、該固定スクロールに対向して前記ケーシング内に旋回可能に設けられ板体に前記固定スクロールのラップ部と重なり合って複数の圧縮室を画成する渦巻状のラップ部が立設された旋回スクロールと、前記ケーシングと旋回スクロールまたは固定スクロールとの間に設けられ前記旋回スクロールと固定スクロールが接近するように押付ける背圧室と、前記圧縮室から該背圧室に圧縮気体を背圧として導入する背圧導入路とを備えてなるスクロール式流体機械に適用される。

そして、本発明が採用する構成の特徴は、前記ケーシングには前記背圧室を大気に開放するための開放通路を設け、該開放通路には制御手段により前記背圧室を大気に対して選択的に連通，遮断する遮断弁を設ける構成としたことにある。

本発明の実施の形態によれば、圧縮運転を停止して、背圧室周囲の温度が低下したとき等においても、背圧室内にドレンが発生するのを抑え、装置の寿命、信頼性を向上することができる。

以下、本発明の実施の形態によるスクロール式流体機械を、スクロール式の空気圧縮機として用いた場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

ここで、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１はスクロール式空気圧縮機の本体部を構成する圧縮機本体で、この圧縮機本体１は、その外殻を構成する筒状のケーシング２を有し、該ケーシング２は、後述のケーシング本体３およびホルダ４等により構成されている。

３はケーシング２の本体を構成する段付筒状のケーシング本体で、このケーシング本体３は、図１に示すように軸方向に延びる大径筒部３Ａと、該大径筒部３Ａから軸方向の一側（外側）に向けて突出し該大径筒部３Ａよりも小径な筒状に形成された軸受筒部３Ｂと、該軸受筒部３Ｂと前記大径筒部３Ａとの間に形成された環状部３Ｃとにより構成されている。そして、ケーシング３の環状部３Ｃには、後述する連結部材１８との間に補助クランク機構２１が、ケーシング３の周方向に間隔をもって複数個（例えば、３個）配設されている。

４はケーシング本体３の軸方向他側に設けられたホルダで、該ホルダ４は、後述の背圧室２２を形成するために用いられ、ケーシング本体３と一緒にケーシング２を構成している。ここで、ホルダ４は、ケーシング本体３の大径筒部３Ａの開口端に取付けられる取付筒部４Ａと、該取付筒部４Ａの軸方向一側に位置し蓋状体として形成された略円盤状の底板部４Ｂとにより構成されている。

そして、ホルダ４の取付筒部４Ａは、その外周側がケーシング本体３の大径筒部３Ａに後述の固定スクロール６と一緒に固定して取付けられ、内部に後述する旋回スクロール１１のジョイント部材１６および背圧プレート１７が収容されるものである。また、底板部４Ｂの外周側には、環状の背圧シール部材５が取付けられ、該背圧シール部材５は、後述する背圧プレート１７の背面側との間を気密にシールしている。これにより、ホルダ４は、背圧プレート１７と協働して該背圧プレート１７との間に後述の背圧室２２を形成している。

また、底板部４Ｂの外周側には、図１、図２に示す如く例えば３個の貫通穴４Ｃが軸方向に貫通して設けられ、該各貫通穴４Ｃ内には、後述する連結部材１８の連結突起部１８Ａが旋回自在に隙間をもって挿入されるものである。さらに、ホルダ４の底板部４Ｂには、後述の背圧室２２のうち装置本体の載置時に上，下方向で下側となる位置に通路穴４Ｄが設けられ、この通路穴４Ｄは、後述する開放通路２５の一部を構成するものである。

６はケーシング２の軸方向他側に取付けられた固定スクロールで、該固定スクロール６は、図１に示すようにホルダ４の取付筒部４Ａを介してケーシング本体３の大径筒部３Ａに固定されている。ここで、固定スクロール６は、円板状をなす板体としての鏡板６Ａと、該鏡板６Ａの表面に中心側が巻始め端となり外周側が巻終り端となって立設された渦巻状のラップ部６Ｂと、鏡板６Ａの背面側に形成された複数の冷却フィン６Ｃ等とにより構成されている。そして、固定スクロール６のラップ部６Ｂはインボリュート曲線を用いて渦巻状に形成されている。

７は固定スクロール６の外周側に設けられた環状のシール部材で、該シール部材７は、後述する旋回スクロール本体１２の鏡板１２Ａと固定スクロール６とのの間をシールし、後述の吸込口１４を旋回スクロール１１側に対して気密に遮断するものである。

８はケーシング本体３の軸受筒部３Ｂ内に軸受９，１０を介して回転可能に設けられた駆動軸で、この駆動軸８は、図１に示すように、その軸方向一側が軸受筒部３Ｂからケーシング本体３の外部へと突出し、例えばプーリ（図示せず）等を介して後述の電動モータ３３（図３参照）に連結されるものである。また、駆動軸８の軸方向他側（先端側）は、ケーシング本体３の大径筒部３Ａ内を軸方向に延びるクランク部８Ａとなっている。

ここで、クランク部８Ａは、その軸線が駆動軸８の軸線に対して予め決められた一定の寸法（偏心量）だけ偏心している。そして、クランク部８Ａは、後述の旋回軸受２０を介して連結部材１８のボス部１８Ｂ内に回転可能に取付けられている。また、駆動軸８には、回転バランスをとるためのバランスウエイト部８Ｂが一体に設けられている。

１１はケーシング２と固定スクロール６との間に設けられた旋回スクロールを示し、この旋回スクロール１１は、固定スクロール６と対面するようにケーシング本体３の大径筒部３Ａの開口側に旋回可能に配設されている。そして、旋回スクロール１１は、後述の旋回スクロール本体１２、ジョイント部材１６、背圧プレート１７および連結部材１８等により構成されている。

１２は旋回スクロール１１の本体部を構成する旋回スクロール本体で、該旋回スクロール本体１２は、固定スクロール６と対向して配置されている。また、旋回スクロール本体１２は、略円板状に形成された板体としての鏡板１２Ａと、該鏡板１２Ａの表面から固定スクロール６側に向け、中心側が巻始め端となり外周側が巻終り端となって立設された渦巻状のラップ部１２Ｂとにより構成されている。一方、鏡板１２Ａの背面側には、複数の冷却フィン１２Ｃが形成されている。また、旋回スクロール本体１２の鏡板１２Ａには、後述する背圧孔２３，２４が２箇所に設けられている。

ここで、旋回スクロール本体１２のラップ部１２Ｂは、固定スクロール６のラップ部６Ｂと同様にインボリュート曲線を用いて渦巻状に形成され、固定スクロール６のラップ部６Ｂに対し、例えば１８０度ずらして重なり合うように配設されている。これにより、両者のラップ部６Ｂ，１２Ｂ間には、その外径側から内径側（中央）にかけて複数の圧縮室１３が画成されている。

そして、圧縮運転時には、固定スクロール６の外周側に設けられた吸込口１４から外径側の圧縮室１３内に空気を吸込みつつ、各圧縮室１３を連続的に縮小して内部の空気を加圧することにより、最後に、中央側の圧縮室１３内に収容された圧縮空気を、固定スクロール６の中央側に設けた吐出口１５から外部に吐出する。即ち、複数の圧縮室１３は、外径側に位置しているときに低圧となり、中央側の位置に位置しているときに高圧となっている。

１６は旋回スクロール本体１２の背面側に固着して設けられたジョイント部材で、該ジョイント部材１６は、鏡板１２Ａの背面側に一体的にボルト止めされている。また、ジョイント部材１６の背面側には、ほぼ全面に亘って円形状の凹陥部１６Ａが設けられ、該凹陥部１６Ａ内には後述の背圧プレート１７が取付けられている。これにより、ジョイント部材１６は、背圧プレート１７を介して後述の背圧室２２内の圧力を受圧することができる。

１７はジョイント部材１６の背面に取付けられた背圧プレートで、該背圧プレート１７は、ジョイント部材１６の凹陥部１６Ａ内に嵌合する円板として形成されている。そして、背圧プレート１７は、背面側に形成される背圧室２２の圧力を受承することにより、ジョイント部材１６を介して旋回スクロール本体１２を固定スクロール６に向けて押圧するものである。

１８は旋回スクロール１１の連結構造部をなす連結部材である。この連結部材１８は、略円板状に形成され、ホルダ４を挟んだ状態でジョイント部材１６に取付けられている。また、連結部材１８の外周側には、ジョイント部材１６側となる正面側に向けて突出した３個の連結突起部１８Ａが設けられている。これらの連結突起部１８Ａは、ホルダ４の貫通穴４Ｃにそれぞれ挿通され、ジョイント部材１６の外周側に一体的にボルト１９により固着されている。

また、連結部材１８の背面側中央には、筒状のボス部１８Ｂが一体的に形成され、このボス部１８Ｂ内には、駆動軸８のクランク部８Ａが旋回軸受２０を介して回転可能に取付けられている。これにより、連結部材１８は、ホルダ４を挟んで旋回スクロール本体１２と駆動軸８とを連結し、該駆動軸８のクランク部８Ａの旋回運動を旋回スクロール本体１２に伝達する。

２１は連結部材１８とケーシング本体３との間に設けられた自転防止機構としての補助クランク機構である。この補助クランク機構２１は、ケーシング本体３の環状部３Ｃと連結部材１８との外周側に配設されている。そして、補助クランク機構２１は、旋回スクロール１１が旋回運動する間にケーシング本体３内で自転するのを抑え、旋回スクロール１１の旋回動作を安定させるものである。

２２はケーシング２と旋回スクロール１１との間に設けられた背圧室で、この背圧室２２は、旋回スクロール１１の旋回スクロール本体１２を固定スクロール６側に空気圧により押付けるものである。ここで、背圧室２２は、ケーシング２の一部を構成するホルダ４と旋回スクロール１１を構成する背圧プレート１７との間に位置し、外周側が背圧シール部材５によって気密にシールされた円形の空間として形成されている。

そして、背圧室２２は、圧縮室１３内で圧縮された圧縮空気が後述の背圧孔２３，２４を通じて流入することにより、各圧縮室１３側の圧力によって固定スクロール６から旋回スクロール１１を離す方向にスラスト荷重が生じた場合でも、旋回スクロール１１（旋回スクロール本体１２）を固定スクロール６側に向けて押圧することができ、前記スラスト荷重による負荷を軽減することができる。

２３は旋回スクロール１１を構成する旋回スクロール本体１２の鏡板１２Ａに設けられた背圧導入路としての高圧側背圧孔を示している。この高圧側背圧孔２３は、後述の低圧側背圧孔２４が連通する圧縮室１３の位置よりも加圧された位置の高圧な圧縮室１３に連通するように設けられている。

２４は旋回スクロール１１を構成する旋回スクロール本体１２の鏡板１２Ａに設けられた背圧導入路としての低圧側背圧孔を示している。この低圧側背圧孔２４は、高圧側背圧孔２３が連通する加圧状態で高圧な圧縮室１３よりも圧力が低い低圧な圧縮室１３に連通するように、鏡板１２Ａのうち高圧側背圧孔２３よりも径方向外側寄りとなる位置に設けられている。

２５は背圧室２２を大気に開放するための開放通路で、該開放通路２５は、図１中に示す如く、背圧室２２の最下部位に位置してホルダ４の底板部４Ｂに設けられた前述の通路穴４Ｄ（図２参照）と、一端側が該通路穴４Ｄに接続され他端側がケーシング２外に向けて延びた導管２６等とにより構成されている。

２７は導管２６の途中等に設けられた遮断弁で、該遮断弁２７は、後述の吸込弁２９等と同様に電磁弁を用いて構成され、後述の制御装置３５によって開，閉弁制御される。そして、遮断弁２７は、開弁時に圧縮機本体１の背圧室２２を開放通路２５を介して大気に連通させ、背圧室２２内の圧縮空気を大気中に放出する。一方、遮断弁２７が閉弁したときには、背圧室２２が開放通路２５と共に大気に対して遮断され、背圧室２２内には、背圧を発生させるための圧縮空気が収容されるものである。

２８は圧縮機本体１の吸込口１４に接続して設けられた導入配管で、該導入配管２８は、例えば工場の空気圧ライン（図示せず）等に後述の吸込弁２９を介して接続されている。そして、この場合の圧縮機本体１は、前記空気圧ラインの圧力よりも高い圧力の圧縮空気を発生させるブースタ（昇圧機）として用いられるものである。

２９は圧縮機本体１の吸込口１４と空気圧ラインとの間に設けられた吸込弁を示し、該吸込弁２９は、例えば電磁弁により構成され、例えば導入配管２８の途中部位または吸込口１４の開口端等に接続して設けられている。そして、吸込弁２９は、後述の制御装置３５により開，閉制御され、開弁時には圧縮機本体１の吸込口１４を前記空気圧ライン側に連通させ、閉弁時には吸込口１４を前記空気圧ライン側から遮断するものである。

３０は圧縮機本体１の吐出口１５を下流側のタンク３１等に接続する吐出配管を示し、該吐出配管３０は、圧縮機本体１の吐出口１５から吐出される高圧の圧縮空気をタンク３１内に貯留させつつ、例えば高圧仕様の空気圧機器（図示せず）に圧縮空気を供給するものである。

３２は圧縮機本体１の吐出口１５とタンク３１との間に設けられた吐出弁で、該吐出弁３２は、例えば図３に示すように、吐出配管３０の途中部位または吐出口１５の開口端等に接続して設けられている。そして、吐出弁３２は、後述の制御装置３５により開，閉制御され、開弁時には圧縮機本体１の吐出口１５をタンク３１に連通させ、閉弁時には吐出口１５を外部のタンク３１に対して遮断し続けるものである。

３３は旋回スクロール１１を旋回駆動する駆動手段としての電動モータで、該電動モータ３３は、その出力側が図１中に示す駆動軸８に連結され、該駆動軸８を回転駆動するものである。ここで、電動モータ３３は、後述の制御装置３５によって外部から給電されると、圧縮機本体１の駆動軸８を回転駆動することにより、旋回スクロール１１をクランク部８Ａ、旋回軸受２０等を介して旋回駆動するものである。

３４はタンク３１内の圧力を検出する圧力センサで、該圧力センサ３４は、例えばタンク３１内の圧力を検出し、その検出信号を後述の制御装置３５に出力する。これにより、圧縮機本体１（電動モータ３３）は、タンク３１内の圧力が予め決められた圧力範囲となるように駆動制御されるものである。即ち、タンク３１内の圧力は、図５中に示す如く最低圧Ｐmin と最高圧Ｐmax との間の圧力範囲内に保たれるように、圧縮運転が断続的に行われるものである。

３５はマイクロコンピュータ等からなる制御手段としての制御装置で、該制御装置３５は、その入力側が圧力センサ３４等に接続され、その出力側は遮断弁２７、吸込弁２９、吐出弁３２および電動モータ３３等に接続されている。また、制御装置３５は、ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる記憶部３５Ａを有し、該記憶部３５Ａ内には、後述の図４に示す処理プログラムと、タイマＴおよび後述の判定時間Ｔａ（例えば、数秒程度の時間）等とが格納されている。

ここで、制御装置３５は、遮断弁２７の開，閉制御処理を図４に示すプログラムに従って後述の如く実行する。また、制御装置３５は、図３に示すタンク３１内の圧力が予め決められた所定範囲（図５中に示す最低圧Ｐmin と最高圧Ｐmax との間）の圧力値となるように、圧縮機本体１の運転制御等を行い、これに伴って吸込弁２９、吐出弁３２の開，閉制御、電動モータ３３の駆動，停止制御等を実行するものである。

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。

まず、電動モータ３３によって駆動軸８を回転駆動したときには、駆動軸８の回転が旋回軸受２０を介して旋回スクロール１１に伝えられる。これにより、旋回スクロール１１は、補助クランク機構２１によって自転を規制された状態で、駆動軸８を中心として旋回運動を行う。

このとき、固定スクロール６のラップ部６Ｂと旋回スクロール本体１２のラップ部１２Ｂとの間に画成された圧縮室１３は、外径側から中心側に向けて連続的に縮小する。これにより、圧縮機本体１は、吸込口１４から吸込んだ空気を各圧縮室１３で順次加圧し、圧縮空気を中心側の吐出口１５から吐出配管３０、吐出弁３２を介して外部のタンク３１へと吐出する。

そして、タンク３１内には圧縮空気が順次貯留され、例えば図５中に実線で示す特性線３６（時間Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５）のように、タンク３１内の圧力が最高圧Ｐmax に達すると、圧縮運転が停止され、これ以上にタンク３１内の圧力が上昇して過剰圧となるのを防ぐ。また、この状態でタンク３１内の圧縮空気は、外部の空気圧機器等に供給されることにより、タンク３１内の圧力は漸次低下する。

一方、図５中の時間Ｔ２，Ｔ４のように、タンク３１内の圧力が最低圧Ｐmin まで低下すると、圧縮運転が再開される。そして、圧縮運転の再開に伴って、タンク３１内の圧力は、再び最高圧Ｐmax まで漸次上昇される。このように、本実施の形態によるスクロール式空気圧縮機は、タンク３１内の圧力が最低圧Ｐmin と最高圧Ｐmax との間の圧力範囲内に保たれるように、圧縮運転の開始，停止，継続等が制御される。

また、圧縮室１３内で圧縮された圧縮空気は、その一部が各背圧孔２３，２４を通じて旋回スクロール１１の背面側に画成された背圧室２２に導入される。これにより、圧縮空気の圧力によって旋回スクロール１１が固定スクロール６から離れる方向に向けたスラスト荷重が生じても、背圧室２２内の圧力（背圧）により旋回スクロール１１を固定スクロール６側に向けて押圧することができ、スラスト荷重による負荷を軽減することができる。

ところで、背圧室２２内に導入された圧縮空気中には、水蒸気等の水分が含まれているため、例えば圧縮運転を停止して背圧室２２周囲の温度が低下したとき等には、背圧室２２内に残った圧縮空気中にドレンが発生し易くなる。そして、背圧室２２内にドレンが発生したときには、発錆や腐食等の原因となることが知られている。

そこで、本実施の形態では、遮断弁２７の開，閉制御処理を制御装置３５により図４に示すプログラムに従って実行し、背圧室２２内にドレンが発生するのを未然に防ぐようにしている。

即ち、図４に示す処理動作がスタートすると、ステップ１で圧縮運転中であるか、圧縮運転が停止されたかを判定する。そして、ステップ１で「ＮＯ」と判定する間は、例えば図５中に実線で示す特性線３６のように、時間Ｔ１に達する前の段階で圧縮運転が継続されている場合に相当するので、ステップ７に移ってリターンする。

また、ステップ１で「ＹＥＳ」と判定したときには、例えば図５中に示す特性線３６のように、時間Ｔ１で圧縮運転を停止させた場合に相当するので、次なるステップ２に移って遮断弁２７を開弁する。即ち、図５中に示す特性線３７の如く、例えば時間Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５で遮断弁２７を開弁し、背圧室２２内を開放通路２５を介して大気に開放する。また、ステップ３では、タイマＴによる計時を開始する。

次に、ステップ４では、タイマＴが予め決められた判定時間Ｔａ（例えば、数秒程度の時間）以上を計時したか否かを判定する。ここで、ステップ４で、「ＮＯ」と判定する間は、遮断弁２７を開弁状態として背圧室２２内を大気に開放し続ける。

そして、ステップ４で「ＹＥＳ」と判定したときには、遮断弁２７を開弁した後に所定の判定時間Ｔａが経過しているので、ステップ５に移って遮断弁２７を閉弁し、背圧室２２内を大気に対して遮断する。また、ステップ６では、タイマＴによる計時を停止させ、その後はステップ７に移ってリターンする。

かくして、本実施の形態によれば、制御装置３５により前述の如き遮断弁２７の開，閉制御処理を実行し、旋回スクロール１１が旋回運動する圧縮運転中には遮断弁２７を閉弁し、旋回運動が停止される圧縮運転の停止時には、予め決められた判定時間Ｔａの間だけ遮断弁２７を開弁する構成としている。

このため、例えば圧縮運転を停止して背圧室２２周囲の温度が低下したときに発生し易いドレンを、遮断弁２７で開放通路２５を開くことにより背圧室２２内から大気中に圧縮空気と一緒に逃がすことができ、湿気を含んだ圧縮空気が背圧室２２内に滞溜するのを防ぐことができる。

これにより、背圧室２２内での発錆、腐食の発生を未然に防ぐことができ、装置の信頼性、寿命等を向上することができる。また、ホルダ４（底板部４Ｂ）の外周側と背圧プレート１７との間に設けた背圧シール部材５がドレンの影響で偏摩耗したりするのを防止でき、シール寿命を延ばすことができる。

また、背圧プレート１７との間に背圧室２２を形成しているホルダ４の底板部４Ｂには、背圧室２２のうち上，下方向で最も下側となる位置に通路穴４Ｄを設け、該通路穴４Ｄにより導管２６等と共に開放通路２５を構成している。このため、仮にドレンが背圧室２２内に発生したとしても、重力の作用でより低い位置に流れるドレンを、通路穴４Ｄ、導管２６を介して大気中へと排出することができ、背圧室２２内にドレンが留まるのを防止することができる。

次に、図６および図７は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、旋回スクロールの旋回運動が停止された後に予め決められた遅延時間が経過したときに、遮断弁を開弁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。

ここで、第２の実施の形態では、遮断弁２７の開，閉制御処理を図６に示すプログラムに従って実行し、背圧室２２内にドレンが発生するのを防ぐようにしている。

即ち、図６に示す処理動作がスタートすると、ステップ１１で圧縮運転が停止されたか否かを判定する。そして、ステップ１１で「ＮＯ」と判定する間は、圧縮運転が継続されている場合に相当するので、ステップ２２に移ってリターンする。

また、ステップ１１で「ＹＥＳ」と判定したときには、例えば図７中に示す特性線４１のように、時間Ｔ１で圧縮運転を停止させた場合に相当するので、次なるステップ１２に移ってタイマＴによる計時を開始する。そして、次のステップ１３では、タイマＴが予め決められた遅延時間Ｔｂ以上を計時したか否かを判定する。

ここで、ステップ１３で「ＮＯ」と判定する間は、ステップ１４に移って圧縮運転が再開されたか否かを判定する。そして、ステップ１４で「ＹＥＳ」と判定したときには、例えば図７中の時間Ｔ１〜Ｔ２のように、遅延時間Ｔｂよりも短い時間Ｔｘの経過後に圧縮運転が再開されているので、ステップ１５に移ってタイマＴによる計時を停止させる。そして、その後はステップ２２に移ってリターンする。

一方、ステップ１４で「ＮＯ」と判定する間は、ステップ１３に戻って、これ以降の処理を続行する。そして、ステップ１３で「ＹＥＳ」と判定したときには、例えば図７中の時間Ｔ３〜Ｔ５のように、遅延時間Ｔｂの経過後にも圧縮運転が停止されているので、ステップ１６に移ってタイマＴによる計時を停止させる。

そして、次なるステップ１７では、圧縮運転の停止後に遅延時間Ｔｂが経過しているので、例えば図７中に示す特性線４２の如く、時間Ｔ４で遮断弁２７を開弁し、背圧室２２内を開放通路２５を介して大気に開放する。また、次なるステップ１８では、タイマＴによる計時を開始する。

次に、ステップ１９では、タイマＴが予め決められた判定時間Ｔａ以上を計時したか否かを判定し、ステップ１９で「ＮＯ」と判定する間は、遮断弁２７を開弁状態として背圧室２２内を大気に開放し続ける。そして、ステップ１９で「ＹＥＳ」と判定したときには、判定時間Ｔａが経過しているので、ステップ２０に移って遮断弁２７を閉弁し、背圧室２２内を大気に対して遮断する。

また、ステップ２１では、タイマＴによる計時を停止させ、その後はステップ２２に移ってリターンする。そして、その後は図７中の時間Ｔ５〜Ｔ６以降のように、特性線４２等に沿って遮断弁２７の開，閉弁制御を続行する。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、旋回スクロール１１の旋回運動（圧縮運転）が停止された後に遅延時間Ｔｂが経過したときに、遮断弁２７を開弁する構成としているから、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、圧縮運転を停止して遅延時間Ｔｂが経過したときに遮断弁２７を開弁するため、圧縮運転の停止後に背圧室２２内の温度が低下したときに発生し易いドレンに対し、背圧室２２周囲の温度がドレンの発生温度に達する前に、遮断弁２７を開弁して大気中に圧縮空気を放出することができ、背圧室２２内にドレンが発生するのを抑えることができる。

この場合、遅延時間Ｔｂの設定は、例えば背圧室２２内に湿度センサ（例えば、後述の図８参照）を設け、湿度センサで検出した背圧室２２内の湿度変化（湿度データ）により、適切な時間を設定することができる。また、遅延時間Ｔｂは、背圧室２２内の湿度データと外気温度のデータとに基づいて、適正に設定することもできる。

一方、遅延時間Ｔｂは、固定スクロール６の温度データまたは背圧室２２内の温度データに基づいて設定することもできる。また、固定スクロール６または背圧室２２の温度データと外気温度のデータとに基づいて、適切な遅延時間Ｔｂを設定することもできる。

また、圧縮運転を停止した後に遅延時間Ｔｂの経過前に、圧縮運転を再開するときには、例えば図７中の時間Ｔ１〜Ｔ３のように、遮断弁２７を閉弁し続けるため、圧縮空気を背圧室２２内に残した状態で圧縮運転を再開することができ、圧縮空気が無駄に大気中に放出（消費）されるのを防ぐことができる。そして、この場合でも遅延時間Ｔｂを適正に設定することにより、背圧室２２内にドレンが発生するのを抑えることができる。

次に、図８ないし図１０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、圧縮運転の停止後に背圧室内の湿度変化をモニタすることにより、遮断弁の開，閉弁制御を行う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、５１は湿度検出手段としての湿度センサで、該湿度センサ５１は、例えば図１中に示したホルダ４の底板部４Ｂ等に設けられ、背圧室２２内の湿度Ｈを検出するものである。そして、湿度センサ５１は、その検出信号を後述の制御装置５３に出力するものである。

５２は外気の温度を検出する外気温度検出手段としての外気温センサで、該外気温センサ５２は、例えば圧縮機本体１が設置された工場内，外の雰囲気温度を外気の温度として検出するものである。そして、外気温センサ５２は、その検出信号を後述の制御装置５３に出力するものである。

５３はマイクロコンピュータ等からなる制御手段としての制御装置で、該制御装置５３は、その入力側が圧力センサ３４、湿度センサ５１および外気温センサ５２等に接続され、その出力側は遮断弁２７、吸込弁２９、吐出弁３２および電動モータ３３等に接続されている。また、制御装置５３は、ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる記憶部５３Ａを有し、該記憶部５３Ａ内には、後述の図９に示す処理プログラムと、タイマＴ、判定時間Ｔａおよび予め決められた判定湿度Ｈ１等とが格納されている。

この場合、記憶部５３Ａ内に格納した判定湿度Ｈ１は、背圧室２２内でのドレン発生を防ぐための判定値となる湿度であり、外気温センサ５２で検出した周囲温度（外気温度）に応じて変更できるように適正な湿度値を選定すればよい。一般に、結露等が発生する露点温度または飽和蒸気圧は、外気温度に関連して変化するので、背圧室２２内でのドレン発生を防ぐための判定湿度Ｈ１も、外気温度に応じて適正に変更されるものである。

そして、制御装置５３は、第１の実施の形態で述べた制御装置３５とほぼ同様に構成され、遮断弁２７の開，閉制御処理を図９に示すプログラムに従って後述の如く実行する。また、制御装置５３は、図８に示すタンク３１内の圧力が予め決められた所定範囲（図１０中に示す最低圧Ｐmin と最高圧Ｐmax との間）の圧力値となるように、圧縮機本体１の運転制御等を行い、これに伴って吸込弁２９、吐出弁３２の開，閉制御、電動モータ３３の駆動，停止制御等を実行するものである。

即ち、図９に示す処理動作がスタートすると、ステップ３１で圧縮運転が停止されたか否かを判定する。そして、ステップ３１で「ＮＯ」と判定する間は、圧縮運転が継続されている場合に相当するので、ステップ３９に移ってリターンする。

また、ステップ３１で「ＹＥＳ」と判定したときには、図１０中に示す特性線５４のように、例えば時間Ｔ１で圧縮運転を停止させた場合に相当するので、次なるステップ３２に移って湿度センサ５１から背圧室２２内の湿度Ｈを読込む。そして、次のステップ３３では、背圧室２２内の湿度Ｈが予め決められた判定湿度Ｈ１以上まで高くなっているか否かを判定する。

ここで、ステップ３３で「ＮＯ」と判定する間は、ステップ３１に戻って圧縮運転を停止しているか、即ち圧縮運転が再開されてはいないか否かを判定し、ステップ３１以降の処理を続ける。そして、図１０中に示す特性線５５のように、例えば時間Ｔ１で圧縮運転を停止させると、背圧室２２内の湿度Ｈは漸次高くなるが、時間Ｔ２で圧縮運転が再開されると、湿度Ｈは急激に低下し、背圧室２２内の湿度Ｈが判定湿度Ｈ１以上まで高くなることはない。

しかし、例えば図１０中の時間Ｔ３〜Ｔ４のように、圧縮運転の停止後に背圧室２２内の湿度Ｈが判定湿度Ｈ１まで上昇すると、図９中のステップ３３で「ＹＥＳ」と判定するので、このときにはステップ３４に移り、例えば図１０中の特性線５６の如く時間Ｔ４で遮断弁２７を開弁し、背圧室２２内を開放通路２５を介して大気に開放する。また、次なるステップ３５では、タイマＴによる計時を開始する。

そして、ステップ３５〜３９の処理を、例えば第１の実施の形態で述べた図４中のステップ３〜７における処理と同様に行い、判定時間Ｔａ分だけ遮断弁２７を開弁させた後に閉弁して、背圧室２２内を大気に対して遮断する。また、その後も図１０中の時間Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８，Ｔ９のように、特性線５６等に沿って遮断弁２７の開，閉弁制御を続行する。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、旋回スクロール１１の旋回運動（圧縮運転）が停止された後に、背圧室２２内の湿度Ｈの変化状態をモニタしながら、遮断弁２７の開，閉弁制御を行う構成としているから、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、背圧室２２の湿度変化に従って遮断弁２７の開，閉弁を制御する構成としているので、例えば圧縮運転を停止した後に背圧室２２内の湿度Ｈが高いとき（例えば、時間Ｔ４参照）にのみ遮断弁２７を開弁して、大気中に圧縮空気を放出することができ、背圧室２２内にドレンが発生するのを抑えることができる。

一方、圧縮運転を停止した後に背圧室２２内の湿度Ｈが、判定湿度Ｈ１よりも低いとき（例えば、時間Ｔ１〜Ｔ２，Ｔ６〜Ｔ７，Ｔ８〜Ｔ９参照）には、遮断弁２７を閉弁し続けて圧縮空気を背圧室２２内に残すことにより、圧縮空気を大気中に無駄に放出することなく、次なる圧縮運転時に有効に活用でき、省エネルギ化を図ることができる。

また、背圧室２２内に収容した圧縮空気の飽和蒸気圧または露点温度は、外気温度に影響されて変化するので、背圧室２２の湿度Ｈと外気温度とに従って遮断弁２７の開，閉弁を制御することにより、一層により細かい制御が可能となり、圧縮空気が無駄に放出（消費）されるのを防ぐことができる。

なお、前記第３の実施の形態では、制御装置５３の記憶部５３Ａ内に格納した判定湿度Ｈ１を、外気温センサ５２で検出した周囲温度（外気温度）に応じて変更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、例えば図１１に示す第１の変形例のように、外気温センサ５２（図８参照）を廃止し、湿度センサ５１からの検出信号を制御装置５３′に出力する構成としてもよい。

そして、この場合の制御装置５３′には、背圧室２２内でのドレン発生を防ぐための判定湿度Ｈ１が固定値として記憶部５３Ａ′内に格納されるものである。しかし、このような場合でも、例えば寒冷地または温暖地仕様、夏季または冬季仕様等として、判定湿度Ｈ１を適宜に変更することは可能であり、背圧室２２内でのドレン発生を有効に防止することができるものである。

次に、図１２ないし図１４は本発明の第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、圧縮運転の停止後に固定スクロールまたは背圧室内の温度変化をモニタすることにより、遮断弁の開，閉弁制御を行う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は温度検出手段としての温度センサで、該温度センサ６１は、例えば図１中に示した固定スクロール６の背面側等に設けられ、固定スクロール６（圧縮室１３）内の温度Ｋｘを検出するものである。そして、温度センサ６１は、その検出信号を後述の制御装置６３に出力するものである。

ここで、スクロール式の圧縮機本体１は、図１に例示した如く、固定スクロール６と旋回スクロール１１との間に複数の圧縮室１３が画成され、旋回スクロール１１の背面側には背圧室２２が形成されている。このため、圧縮室１３と背圧室２２とは実質的に等しい温度に保たれる。従って、温度センサ６１を固定スクロール６側に設けても、背圧室２２側に設けた場合とほぼ同様な温度変化を検出することはできる。

但し、温度センサ６１を固定スクロール６側に設ける方が一般的であり、例えばメンテナンス時の作業性もよい。しかし、固定スクロール６側に替えて、例えば図１中に示したホルダ４の底板部４Ｂ等に温度センサを設け、背圧室２２内の温度を検出する構成としてもよいものである。

６２は外気の温度を検出する外気温度検出手段としての外気温センサで、該外気温センサ６２は、例えば圧縮機本体１が設置された工場内，外の雰囲気温度を外気温Ｋｙとして検出するものである。そして、外気温センサ５２は、その検出信号を後述の制御装置６３に出力するものである。

６３はマイクロコンピュータ等からなる制御手段としての制御装置で、該制御装置６３は、その入力側が圧力センサ３４、温度センサ６１および外気温センサ６２等に接続され、その出力側は遮断弁２７、吸込弁２９、吐出弁３２および電動モータ３３等に接続されている。また、制御装置６３は、ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる記憶部６３Ａを有し、該記憶部６３Ａ内には、後述の図１３に示す処理プログラムと、タイマＴ、判定時間Ｔａおよび予め決められた判定値α等とが格納されている。

ここで、記憶部６３Ａ内に格納した判定値αは、背圧室２２内でのドレン発生を防ぐための判定値であり、下記の数１式による温度差ΔＫが判定値α以下になると、背圧室２２内でドレンが発生し易くなる。即ち、圧縮運転の停止後に背圧室２２、圧縮室１３等の温度が徐々に低下したときに、圧縮空気を背圧室２２内に溜めておくとドレンは発生するが、このときの温度は周囲の雰囲気温度（外気温Ｋｙ）に応じて変化することが知られている。

そこで、本実施の形態では、温度センサ６１により検出した固定スクロール６（圧縮室１３）の温度Ｋｘと外気温センサ５２で検出した外気温Ｋｙとの温度差ΔＫを演算し（図１３中のステップ４３参照）、この温度差ΔＫを判定値αと比較判定することにより、遮断弁２７の開，閉弁制御を行う構成としているものである。

そして、制御装置６３は、第１の実施の形態で述べた制御装置３５とほぼ同様に構成され、遮断弁２７の開，閉制御処理を図１３に示すプログラムに従って後述の如く実行する。また、制御装置６３は、図１２に示すタンク３１内の圧力が予め決められた所定範囲（図１４中に示す最低圧Ｐmin と最高圧Ｐmax との間）の圧力値となるように、圧縮機本体１の運転制御等を行い、これに伴って吸込弁２９、吐出弁３２の開，閉制御、電動モータ３３の駆動，停止制御等を実行するものである。

ここで、図１３に示す処理動作がスタートすると、まず、ステップ４１で圧縮運転が停止されたか否かを判定する。そして、ステップ４１で「ＮＯ」と判定する間は、圧縮運転が継続されている場合に相当するので、ステップ５０に移ってリターンする。

また、ステップ４１で「ＹＥＳ」と判定したときには、図１４中に示す特性線６４のように、例えば時間Ｔ１で圧縮運転を停止させた場合に相当するので、次なるステップ４２に移って、温度センサ６１による圧縮室１３、背圧室２２の温度Ｋｘと、外気温センサ５２による外気温Ｋｙとを読込む。

そして、次なるステップ４３では、温度Ｋｘと外気温Ｋｙとの温度差ΔＫを演算する。次に、ステップ４４では、このときの温度差ΔＫが判定値α以下まで低下したか否かを判定し、ステップ４４で「ＮＯ」と判定する間は、ステップ４１に戻って圧縮運転を停止しているか、即ち圧縮運転が再開されてはいないか否かを判定し、ステップ４１以降の処理を続ける。

ここで、図１４中に示す特性線６４，６５のように、例えば時間Ｔ１で圧縮運転を停止させると、温度差ΔＫ（即ち、圧縮室１３、背圧室２２の温度Ｋｘ）は漸次低下するが、時間Ｔ２で圧縮運転が再開されると、温度差ΔＫは再び上昇し、このときの温度差ΔＫが判定値α以下まで下がることはない。

しかし、例えば図１４中の時間Ｔ３〜Ｔ５のように、圧縮運転の停止後に温度差ΔＫが判定値α以下に下がってしまうと、図１３中のステップ４４で「ＹＥＳ」と判定するので、このときにはステップ４５に移り、例えば図１４中の特性線６６の如く時間Ｔ４で遮断弁２７を開弁し、背圧室２２内を開放通路２５を介して大気に開放する。また、次なるステップ４６では、タイマＴによる計時を開始する。

そして、ステップ４６〜５０にわたる処理を、例えば第１の実施の形態で述べた図４中のステップ３〜７における処理と同様に行い、判定時間Ｔａ分だけ遮断弁２７を開弁させた後に閉弁して、背圧室２２内を大気に対して遮断する。また、その後も図１４中の時間Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８，Ｔ９のように、特性線６６等に沿って遮断弁２７の開，閉弁制御を続行する。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、旋回スクロール１１の旋回運動（圧縮運転）が停止された後に、固定スクロール６（圧縮室１３または背圧室２２内）の温度Ｋｘの変化状態をモニタしながら、遮断弁２７の開，閉弁制御を行う構成としているから、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、圧縮室１３または背圧室２２内の温度変化に従って遮断弁２７の開，閉弁を制御する構成としているので、例えば圧縮運転を停止した後に外気温Ｋｙと温度Ｋｘとの温度差ΔＫが、判定値α以下まで下がったとき（例えば、図１４中の時間Ｔ４参照）にのみ遮断弁２７を開弁して、大気中に圧縮空気を放出することができ、背圧室２２内にドレンが発生するのを抑えることができる。

一方、圧縮運転を停止した後にも前記温度差ΔＫが、判定値αよりも高いとき（例えば、時間Ｔ１〜Ｔ２，Ｔ６〜Ｔ７，Ｔ８〜Ｔ９参照）には、遮断弁２７を閉弁し続けて圧縮空気を背圧室２２内に残すことにより、圧縮空気を大気中に無駄に放出することなく、次なる圧縮運転時に有効に活用でき、省エネルギ化を図ることができる。

また、背圧室２２内に収容した圧縮空気の飽和蒸気圧または露点温度は、外気温Ｋｙに影響されて変化するので、圧縮室１３、背圧室２２の温度Ｋｘと外気温度Ｋｙとに従って、前述の如く遮断弁２７の開，閉弁を制御することにより、一層により細かい制御が可能となり、圧縮空気が無駄に放出（消費）されるのを防ぐことができる。

なお、前記第４の実施の形態では、温度センサ６１による温度Ｋｘと外気温センサ６２による外気温Ｋｙとの温度差ΔＴにより遮断弁２７の開，閉弁を制御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、例えば図１５、図１６に示す第２の変形例のように、温度差等を求めることなく、遮断弁２７の開，閉制御を行う構成としてもよい。

即ち、図１５に示す制御処理では、まず、ステップ６１で圧縮運転が停止されたか否かを判定する。そして、ステップ６１で「ＮＯ」と判定する間は、圧縮運転が継続されている場合に相当するので、ステップ６９に移ってリターンする。

また、ステップ６１で「ＹＥＳ」と判定したときには、図１６中に示す特性線７１のように、例えば時間Ｔ１で圧縮運転を停止させた場合に相当するので、次なるステップ６２に移って、温度センサ６１による圧縮室１３、背圧室２２の温度Ｋｘを読込む。そして、次なるステップ６３では、温度Ｋｘが判定温度Ｋ１以下まで下がっているか否かを判定する。

ここで、判定温度Ｋ１は、外気温センサ６２で検出した外気温Ｋｙに応じて、演算により適正な温度に変更、調整されるものである。そして、圧縮室１３、背圧室２２の温度Ｋｘが判定温度Ｋ１以下に下がるときには、背圧室２２内にドレンが発生し易くなり、判定温度Ｋ１よりも温度Ｋｘが高いときには、ドレンが発生することはないと判断できるものである。

このため、ステップ６３では前記温度Ｋｘが判定温度Ｋ１以下まで低下したか否かを判定し、ステップ６３で「ＮＯ」と判定する間は、ステップ６１に戻ってこれ以降の処理を続ける。ここで、図１６中に示す特性線７１，７２のように、例えば時間Ｔ１で圧縮運転を停止させると、圧縮室１３、背圧室２２の温度Ｋｘは漸次低下するが、時間Ｔ２で圧縮運転が再開されると、温度Ｋｘは、再び上昇し、判定温度Ｋ１以下まで下がることはない。

しかし、例えば図１６中の時間Ｔ３〜Ｔ５のように、圧縮運転の停止後に温度Ｋｘが判定温度Ｋ１以下まで下がってしまうと、図１５中のステップ６３で「ＹＥＳ」と判定するので、このときにはステップ６４に移り、例えば図１６中の特性線７３の如く時間Ｔ４で遮断弁２７を開弁し、背圧室２２内を開放通路２５を介して大気に開放する。また、次なるステップ６５では、タイマＴによる計時を開始する。

そして、ステップ６５〜６９にわたる処理を、例えば第１の実施の形態で述べた図４中のステップ３〜７における処理と同様に行い、判定時間Ｔａ分だけ遮断弁２７を開弁させた後に閉弁して、背圧室２２内を大気に対して遮断する。また、その後も図１６中の時間Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８，Ｔ９のように、特性線７３等に沿って遮断弁２７の開，閉弁制御を続行する。

かくして、本発明の第２の変形例でも、圧縮室１３、背圧室２２の温度Ｋｘと外気温度Ｋｙとに従って、前述の如く遮断弁２７の開，閉弁を制御することにより、一層に細かい制御が可能となり、圧縮空気が無駄に放出（消費）されるのを防ぐことができる。

また、前記第４の実施の形態では、温度センサ６１による温度Ｋｘと外気温センサ６２による外気温Ｋｙとに基づいて遮断弁２７の開，閉弁を制御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、例えば図１７に示す第３の変形例のように、外気温センサ６２（図１２参照）を廃止し、温度センサ６１からの検出信号を制御装置６３′に出力する構成としてもよい。

そして、この場合の制御装置６３′には、背圧室２２内でのドレン発生を防ぐための判定温度Ｋ１（例えば、図１６参照）等が固定値として記憶部６３Ａ′内に格納されるものである。しかし、このような場合でも、例えば寒冷地または温暖地仕様、夏季または冬季仕様等として、判定温度Ｋ１を適宜に変更することは可能であり、背圧室２２内でのドレン発生を有効に防止することができるものである。

また、前記各実施の形態では、圧縮機本体１の吐出口１５側に吐出弁３２を設け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、例えば吐出口１５側の圧力が予め決められた圧力まで上昇すると開弁し、吐出口１５からタンク３１側に向けて圧縮気体が流通するのを許し、逆向きの流れを阻止する開弁圧設定式の逆止弁を、吐出弁３２に替えて用いてもよいものである。

また、前記各実施の形態では、ケーシング２のケーシング本体３と旋回スクロール１１の連結部材１８との間に自転防止機構としての補助クランク機構２１を設け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、例えば固定スクロール６と旋回スクロール１１との間に補助クランク機構２１を設ける構成としてもよい。また、補助クランク機構２１に代えて、オルダム継手等の他の自転防止機構を設ける構成としてもよい。

一方、前記各実施の形態では、圧縮機本体１の吸込口１４側を導入配管２８、吸込弁２９を介して工場の空気圧ライン等に接続し、加圧空気の圧力を増圧させる構成としたスクロール式の空気圧縮機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、例えば外気を吸込口１４側から直に吸込むようにした空気圧縮機、また空気以外の流体を圧縮するスクロール式流体機械等にも広く適用できるものである。

また、前記各実施の形態では、旋回スクロール本体１２の鏡板１２Ａに高圧側背圧孔２３と低圧側背圧孔２４とをそれぞれ１個ずつ、合計２個設けた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、例えば高圧側背圧孔２３、低圧側背圧孔２４の少なくとも一方を、２個または３個以上設ける構成としてもよく、両方を２個以上設ける構成としてもよい。また、旋回スクロール本体１２の鏡板１２Ａに単一の背圧導入孔（導入路）を設け、圧縮室１３から背圧室２２に背圧を導入する構成としてもよい。

一方、前記各実施の形態では、背圧孔２３，２４を旋回スクロール１１に設け、該各背圧孔２３，２４により圧縮室１３と背圧室２２とを連通する構成としている。しかし、本発明はこれに限らず、例えば背圧孔を固定スクロールの鏡板に設け、この背圧孔を旋回スクロールの背面側の背圧室に連通する構成としてもよい。また、背圧孔は、外部の配管等を用いて圧縮室と背圧室とを連通する構成としてもよい。

また、特開２０００−１３０３６５号公報に記載の如く背圧室を固定スクロールの背面側に設け、固定スクロールをケーシング内で軸方向に移動できる構成としてもよい。この場合には、圧縮空気の圧力によって固定スクロールが旋回スクロールから離れる方向に向けたスラスト荷重が生じても、前記背圧室内の圧力（背圧）により固定スクロールを旋回スクロール側に向けて押圧することができ、スラスト荷重による負荷を軽減することができる。

さらに、実施の形態では、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、本発明はこれに限らず、例えば真空ポンプ、冷媒圧縮機等にも広く適用できるものである。

上述の如く、請求項１の発明によれば、背圧室を大気に開放するための開放通路を設け、該開放通路には制御手段により前記背圧室を大気に対して選択的に連通，遮断する遮断弁を設ける構成としているので、例えば圧縮運転の停止時等に遮断弁を開弁して開放通路を大気に連通させることにより、圧縮気体が背圧室内に滞溜するのを防止でき、この圧縮気体を開放通路、遮断弁を介して大気に放出することができる。このため、例えば圧縮運転を停止して背圧室周囲の温度が低下したとき等にドレンが背圧室内に発生するのを防止することができる。これにより、背圧室内での発錆、腐食の発生を未然に防ぐことができ、装置の信頼性、寿命等を向上することができる。

また、請求項２の発明は、載置時に背圧室のうち上，下方向で下側となる位置に開放通路を設ける構成としている。このため、仮にドレンが背圧室内に発生したとしても、重力の作用でより低い位置に集まるドレンを、開放通路を介して大気中に排出することができ、背圧室内にドレンが留まるのを防止することができる。

また、請求項３の発明は、制御手段により旋回スクロールが旋回運動しているときには遮断弁を閉弁し、旋回運動が停止しているときに遮断弁を開弁する構成としているので、例えば圧縮運転を停止して背圧室周囲の温度が低下したときに発生し易いドレンを、遮断弁で開放通路を開くことにより背圧室内から大気中に逃がすことができ、圧縮気体が背圧室内に滞溜するのを防ぐことができる。

また、請求項４の発明は、制御手段には、旋回スクロールの停止時間を計測する計時手段を設け、旋回スクロールの旋回運動を停止した後に遅延時間をもって遮断弁を制御手段により開弁させるため、例えば圧縮運転を停止して背圧室周囲の温度が低下したときに遮断弁を開弁させて大気中に圧縮気体を放出することができ、背圧室内にドレンが発生するのを抑えることができる。

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の圧縮機本体を示す縦断面図である。 図１中のホルダを単体として拡大して示す斜視図である。 第１の実施の形態によるスクロール式の空気圧縮機を示す全体構成図である。 図３中の制御装置による遮断弁の開，閉制御処理を示す流れ図である。 タンク内の圧力変化と遮断弁の開，閉制御との関係を示す特性線図である。 第２の実施の形態による遮断弁の開，閉制御処理を示す流れ図である。 第２の実施の形態によるタンク内の圧力変化と遮断弁の開，閉制御との関係を示す特性線図である。 第３の実施の形態によるスクロール式の空気圧縮機を示す全体構成図である。 図８中の制御装置による遮断弁の開，閉制御処理を示す流れ図である。 タンク内の圧力変化および背圧室内の湿度変化と遮断弁の開，閉制御との関係を示す特性線図である。 本発明の第１の変形例によるスクロール式の空気圧縮機を示す全体構成図である。 第４の実施の形態によるスクロール式の空気圧縮機を示す全体構成図である。 図１２中の制御装置による遮断弁の開，閉制御処理を示す流れ図である。 タンク内の圧力変化および圧縮機の温度変化と遮断弁の開，閉制御との関係を示す特性線図である。 本発明の第２の変形例による遮断弁の開，閉制御処理を示す流れ図である。 第２の変形例によるタンク内の圧力変化および圧縮機の温度変化と遮断弁の開，閉制御との関係を示す特性線図である。 本発明の第３の変形例によるスクロール式の空気圧縮機を示す全体構成図である。

符号の説明

１ 圧縮機本体
２ ケーシング
３ ケーシング本体
４ ホルダ
４Ｄ 通路穴（開放通路）
５ 背圧シール部材
６ 固定スクロール
６Ａ，１２Ａ 鏡板（板体）
６Ｂ，１２Ｂ ラップ部
８ 駆動軸
１１ 旋回スクロール
１２ 旋回スクロール本体
１３ 圧縮室
１４ 吸込口
１５ 吐出口
１６ ジョイント部材
１７ 背圧プレート
１８ 連結部材
２０ 旋回軸受
２１ 補助クランク機構（自転防止機構）
２２ 背圧室
２３ 高圧側背圧孔（背圧導入路）
２４ 低圧側背圧孔（背圧導入路）
２５ 開放通路
２６ 導管
２７ 遮断弁
２８ 導入配管
２９ 吸込弁
３０ 吐出配管
３１ タンク
３２ 吐出弁
３３ 電動モータ（駆動手段）
３５，５３，５３′，６３，６３′ 制御装置
５１ 湿度センサ
５２，６２ 外気温センサ
６１ 温度センサ
Ｔｂ 遅延時間

Claims (8)

1. 筒状のケーシングと、該ケーシングに設けられ板体に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、該固定スクロールに対向して前記ケーシング内に旋回可能に設けられ板体に前記固定スクロールのラップ部と重なり合って複数の圧縮室を画成する渦巻状のラップ部が立設された旋回スクロールと、前記ケーシングと旋回スクロールまたは固定スクロールとの間に設けられ前記旋回スクロールと固定スクロールが接近するように押付ける背圧室と、前記圧縮室から該背圧室に圧縮気体を背圧として導入する背圧導入路とを備えてなるスクロール式流体機械において、
   前記ケーシングには前記背圧室を大気に開放するための開放通路を設け、
   該開放通路には制御手段により前記背圧室を大気に対して選択的に連通，遮断する遮断弁を設ける構成としたことを特徴とするスクロール式流体機械。
2. 前記開放通路は、載置時に前記背圧室のうち上，下方向で下側となる位置に設ける構成としてなる請求項１に記載のスクロール式流体機械。
3. 前記遮断弁は、前記制御手段により前記旋回スクロールが旋回運動しているときには閉弁し、旋回運動が停止しているときに開弁する構成としてなる請求項１または２に記載のスクロール式流体機械。
4. 前記制御手段には、前記旋回スクロールの停止時間を計測する計時手段を設け、前記遮断弁は、前記旋回スクロールの旋回運動を停止した後に予め決められた遅延時間が経過したときに前記制御手段により開弁す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流体機械。
5. 前記背圧室には、該背圧室の湿度を検出する湿度検出手段を設け、前記遮断弁は、前記湿度検出手段の検出値が所定の値に到達したときに前記制御手段により開弁す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流体機械。
6. 前記制御手段には、外気温度を検出する外気温度検出手段を設け、該外気温度検出手段の検出値と前記湿度検出手段の検出値とから露点温度を算出し、
   前記遮断弁は、前記露点温度の算出値が所定の温度に到達したときに前記制御手段により開弁する構成としてなる請求項５に記載のスクロール式流体機械。
7. 前記固定スクロールまたは前記ケーシングまたは前記背圧室には温度検出手段を設け、前記遮断弁は、前記温度検出手段の検出値が所定の値に達したときに前記制御手段により開弁す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流体機械。
8. 前記制御手段には、外気温度を検出する外気温度検出手段を設け、前記遮断弁は、該外気温度検出手段の検出値と前記温度検出手段の検出値との差が所定の値に達したときに前記制御手段により開弁する構成としてなる請求項７に記載のスクロール式流体機械。

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