JP2013238192A - 水注入式スクロール空気圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】省エネを図りつつ、ダストラップの下部からの水漏れを防止できる水注入式スクロール空気圧縮機を提供する。
【解決手段】固定スクロール部材２０は、螺旋状のラップ２０ｂと、このラップ２０ｂの外周側に配置されたダストラップ２０ｃを有する。ダストラップ２０ｃの下部には、ラップ２０ｂの外周側かつダストラップ２０ｃの内周側に形成されたラップ外周室Ａに溜まる水を排出する水抜孔２０ｋを形成する。同様に、固定スクロール部材２１は、螺旋状のラップ２１ｂと、このラップ２１ｂの外周側に配置されたダストラップ２１ｃを有する。ダストラップ２１ｃの下部には、ラップ２１ｂの外周側かつダストラップ２１ｃの内周側に形成されたラップ外周室Ｂに溜まる水を排出する水抜孔２１ｋを形成する。そして、注水配管系統１１にエジェクタ３３を設け、水抜孔２０ｋ，２１ｋとエジェクタ３３の吸込口との間で接続された水回収配管系統３４を設ける。
【選択図】図５

Description

本発明は、空気を圧縮するスクロール空気圧縮機に係わり、特に、圧縮本体の作動室若しくはその上流側である吸気経路に水を注入する水注入式スクロール空気圧縮機に関する。

スクロール空気圧縮機においては、作動室若しくはその上流側である吸気経路に水を注入する水注入式のものが知られている。この水の注入は、複数の作動室を形成する部材間の僅かな隙間をシールする作用や、圧縮熱を吸収して各部材の熱変形を防止して前述した隙間の拡大を抑制する作用をもたらす。その結果、作動室からの空気の漏洩を低減して、効率を高めることが可能である。

本願発明者らは、特許文献１に記載のように、両歯式スクロール空気圧縮機に対して水注入式を採用した場合を想定したところ、次のような課題が生じることに気づいた。例えば吸気経路に水を注入するように構成した場合、吸気経路から作動室に取込まれなかった水の一部が、固定スクロール部材のラップの外周側かつダストラップの内周側に形成された空間（以降、ラップ外周室と称す）に溜まる。また、例えば作動室に水を直接注入するように構成した場合でも、吐出側作動室と吸入側作動室との圧力勾配により、水の一部が作動室から吸入側に戻されて、ラップ外周室に溜まる。そして、ラップ外周室に溜められた水は、ダストラップの下部の摺動面から漏れて外部に流出する可能性がある。そのため、圧縮機本体の下方側に配置された部品などを発錆させる可能性がある。また、圧縮機本体の下方側にモータ等の電気機器が配置されている場合は、その電気機器に絶縁不良や短絡などの不具合が生じる可能性がある。

そこで、本願発明者らは、特許文献１に記載のように、ダストラップの下部に水抜孔を形成するとともに、この水抜孔に導水配管系統を接続して、ラップ外周室に溜まる水を水抜孔から排出することを提唱した。詳細には、例えば特許文献１に記載の第１の実施形態（図５参照）のように、ダストラップの下部の水抜孔と圧縮機本体内の吸入通路との間で導水配管を接続する。そして、ラップ外周室の圧力と吸入通路の圧力との差分が導水配管の損失ヘッドを上回ることにより、ラップ外周室に溜まる水を吸入通路に導出することを提案した。

また、例えば特許文献１に記載の第２の実施形態（図６参照）のように、ダストラップの下部の水抜孔に導水配管を介しタンクを接続して、ラップ外周室に溜まる水を自重によって水抜孔からタンクに排出することを提案した。さらに、タンクの下部と圧縮機本体の上流側の吸入配管系統との間で導水配管を接続し、この導水配管にポンプを設ける。そして、ポンプの駆動によって、タンクに溜められた水を吸入配管系統に導出することを提案した。あるいは、例えば特許文献１に記載の第３の実施形態（図７参照）のように、タンクの下部と圧縮機本体の下流側の水セパレータタンクとの間で導水配管を接続する。そして、水セパレータタンク内の圧力が大気圧程度と低くなる場合に、タンクに溜められた水を自重によって水セパレータタンクに導出することを提案した。

特開２０１１−１８５２４７号公報（図５〜７等）

しかしながら、上述した特許文献１に記載の実施形態は、次のような課題が存在する。上述したラップ外周室の圧力は、大気圧よりも、やや負圧である。そのため、特許文献１に記載の第１の実施形態のような構成では、ラップ外周室の圧力と吸入通路の圧力との差分が導水配管の損失ヘッドを上回らず、ラップ外周室に溜まる水を水抜孔から排出することが困難となる。また、特許文献１に記載の第２及び第３の実施形態のような構成では、ラップ外周室に溜まる水を自重によって水抜孔から排出することが困難となる。そのため、例えばポンプの駆動によって、ラップ外周室に溜まる水を水抜孔から排出することが考えられるものの、この場合には省エネの点で改善の余地がある。

本発明は、上記の事柄に鑑みてなされたものであり、その目的は、省エネを図りつつ、ダストラップの下部からの水漏れを防止できる水注入式スクロール圧縮機を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、螺旋状のラップを有する旋回スクロール部材と、前記旋回スクロール部材のラップと略噛み合って複数の作動室を形成する螺旋状のラップ及びその外周側に配置されたダストラップを有する固定スクロール部材と、前記固定スクロール部材に対して前記旋回スクロール部材を揺動させるクランク軸と、前記作動室の下流側である吐出配管系統に設けられ、前記作動室から吐出された圧縮空気に含まれる水を分離する水セパレータタンクと、前記水セパレータタンクから前記作動室若しくはその上流側である吸気経路に水を注入する注水配管系統とを備えた水注入式スクロール空気圧縮機において、前記ダストラップの下部に形成され、前記固定スクロール部材のラップの外周側かつ前記ダストラップの内周側に形成されたラップ外周室に溜まる水を排出する水抜孔と、前記注水配管系統に設けられたエジェクタと、前記水抜孔と前記エジェクタの吸込口との間で接続された水回収配管系統とを備え、前記ラップ外周室に溜まる水を前記水回収配管系統を介し前記注水配管系統に回収する。

このように本発明においては、ラップ外周室に溜まる水を水回収配管系統を介し注水配管系統に回収するので、ダストラップの下部の摺動面からの水漏れを防止できる。また、注水配管系統にエジェクタを設け、このエジェクタを利用して（別の言い方をすれば、注水配管系統の流体力を利用して）ラップ外周室に溜まる水を回収するので、例えばエジェクタの代わりにポンプを設ける場合と比べ、省エネを図ることができる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記ラップ外周室の圧力と前記エジェクタの吸込口の圧力との差分が前記水回収配管系統の損失ヘッドを上回ることによって、前記ラップ外周室に溜まる水を前記水回収配管系統を介し前記注水配管系統に回収する。

（３）上記（１）において、好ましくは、前記水回収配管系統は、補助ポンプを有しており、前記ラップ外周室の圧力と前記エジェクタの吸込口の圧力との差分と前記補助ポンプの加圧分の総和が前記水回収配管系統の損失ヘッドを上回ることによって、前記ラップ外周室に溜まる水を前記水回収配管系統を介し前記注水配管系統に回収する。

本発明によれば、省エネを図りつつ、ダストラップの下部からの水漏れを防止できる。

本発明の一実施形態における水注入式スクロール空気圧縮機の構成を表す系統図である。 本発明の一実施形態における圧縮機本体の全体構造を表す斜視図である。 本発明の一実施形態における圧縮機本体の詳細構造を表す水平断面図である。 図３中断面IV−IVによる鉛直断面図であって、圧縮機本体の詳細構造を表す。 本発明の一実施形態における導水配管系統の構成を、圧縮機本体の構造とともに表す図である。 本発明の一変形例における導水配管系統の構成を、圧縮機本体の構造とともに表す図である。

本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施形態における水注入スクロール空気圧縮機の構成を表す系統図である。

この図１において、水注入式スクロール空気圧縮機は、図示しないモータによって駆動されて空気を圧縮する圧縮機本体１と、この圧縮機本体１の吸入側（上流側）に設けられた吸入配管系統２（吸気経路）と、圧縮機本体１の吐出側（下流側）に設けられた吐出配管系統３（吐気経路）と、モータ等を制御する制御装置４とを備えている。

吸入配管系統２は、吸気フィルタ５と、この吸気フィルタ５の下流側に接続された分流器６とを有している。分流器６は、後述する圧縮機本体１の吸入口２０ｅ，２０ｆ，２１ｅ，２１ｆにそれぞれ対応する４つの出口を有している。分流器６の第１出口と圧縮機本体１の吸入口２０ｅは吸入配管７Ａを介し接続され、分流器６の第２出口と圧縮機本体１の吸入口２０ｆは吸入配管７Ｂを介し接続され、分流器６の第３出口と圧縮機本体１の吸入口２１ｅは吸入配管７Ｃを介し接続され、分流器６の第４出口と圧縮機本体１の吸入口２１ｆは吸入配管７Ｄを介し接続されている。

吐出配管系統３は、後述する圧縮機本体１の吐出口２０ｉ，２１ｉから合流するように構成されている。また、吐出配管系統３は、合流部の下流側に設けられたアフタークーラ（冷却器）８と、このアフタークーラ８の下流側に接続された水セパレータタンク（水分離器）９とを備えている。

水セパレータタンク９は、上部空間に外筒及び内筒からなる２重筒構造を有し、それら外筒と内筒との間の流路にアフタークーラ８からの圧縮空気を導入して旋回させ、比重の差により圧縮空気とこれに含まれる水とを一次分離する。さらに、分離した圧縮空気を内筒内側の流路に導入し、水セパレータエレメント１０によって圧縮空気に含まれる残りの水を二次分離する。そして、水セパレータタンク９で分離された圧縮空気は、図示しないドライヤ（乾燥器）を介して供給先に供給されるようになっている。

一方、水セパレータタンク９で分離された水は、水セパレータタンク９の下部空間に貯えられる。そして、タンク９内の圧力によって、注水配管系統１１を介し吸入配管系統２に供給されるようになっている。注水配管系統１１には、水の流れ方向の順序で、注水制御弁１２、圧力センサ１３、減圧弁１４、浄水装置１５が設けられている。

また、注水配管系統１１の下流側には、分流器１６が設けられている。分流器１６は、上述した吸入配管７Ａ〜７Ｄにそれぞれ対応する４つの出口を有している。分流器１６の第１出口と吸入配管７Ａは注水配管１７Ａを介し接続され、分流器１６の第２出口と吸入配管７Ｂは注水配管１７Ｂを介し接続され、分流器１６の第３出口と吸入配管７Ｃは注水配管１７Ｃを介し接続され、分流器１６の第４出口と吸入配管７Ｄは注水配管１７Ｄを介し接続されている。注水配管１７Ａ〜１７Ｄには流量制御弁１８Ａ〜１８Ｄがそれぞれ設けられている。

圧力センサ１３は、水圧を検出し、その検出信号を制御装置４へ出力するようになっている。制御装置４は、圧力センサ１３で検出された水圧に応じて減圧弁１４の開度を可変制御して、水圧を調整するようになっている（水圧調整手段）。具体的には、水圧が過剰となるのを防止するようになっている。また、制御装置４は、流量制御弁１８Ａ〜１８Ｄの開度をそれぞれ可変制御する。これにより、吸入配管７Ａ〜７Ｄ（言い換えれば、圧縮機本体１の吸入口２０ｅ，２０ｆ，２１ｅ，２１ｆ）にそれぞれ注入する水量を調整するようになっている（水量調整手段）。

また、制御装置４は、運転スイッチ（図示せず）からの運転開始・運転終了の指令信号に応じて、モータを駆動制御するとともに、注水制御弁１２を開閉制御するようになっている。すなわち、モータを駆動して圧縮機本体１を運転させ、あるいは、モータを停止して圧縮機本体１を停止させる。また、注水制御弁１２を開状態として吸入配管系統２への注水を行わせ、あるいは、注水制御弁１２を閉状態として吸入配管系統２への注水を停止させる。

なお、本実施形態では、例えば圧縮機本体１の停止時に圧縮機本体１の作動室内に水を残留させないことを目的として、乾燥運転を行うことが可能となっている。詳しく説明すると、乾燥運転を行う場合（詳細には、吸入配管系統２への注水を停止させつつ、圧縮機本体１を運転させる場合）、圧縮機本体１からの吐出直後の圧縮空気は２００℃以上と高温であり、そのまま水セパレータタンク９に導入すれば問題が生じる。そこで、水セパレータタンク９の上流側にアフタークーラ８を設けて圧縮空気を冷却すれば、その問題を解決することができる。したがって、乾燥運転を行うことが可能となっている。

なお、上述したモータ、圧縮機本体１、吸入配管系統２、吐出配管系統３、制御装置４、及び注水配管系統１１等は、図示しない筐体でパッケージされて圧縮機ユニットを構成している。

次に、圧縮機本体１の構造を説明する。図２は、圧縮機本体１の全体構造を表す斜視図（但し、後述する主クランク軸２２及び補助クランク軸２３等を取外した状態を示す図）である。図３は、圧縮機本体１の詳細構造を表す水平断面図であり、図４は、図３中断面IV−IVによる鉛直断面図である。図５は、圧縮機本体１の構造とともに水回収配管系統を表す図である。

これら図２〜図５において、圧縮機本体１は、旋回スクロール部材１９及び固定スクロール部材２０，２１を備えた両歯式のスクロール圧縮機である。詳細には、旋回スクロール部材１９の鏡板部１９ａの側方一方側（図３中左側）側面及び反対側（図３中右側）側面には略渦巻き状のラップ１９ｂ，１９ｃがそれぞれ立設されている。固定スクロール部材２０は、旋回スクロール部材１９の側方一方側に配置され、その鏡板部２０ａの内側（図３中右側）側面に螺旋状のラップ２０ｂが立設されている。一方、固定スクロール部材２１は、旋回スクロール部材１９の反対側に配置され、その鏡板部２１ａの内側（図３中左側）側面に螺旋状のラップ２１ｂが立設されている。そして、旋回スクロール部材１９のラップ１９ｂと固定スクロール部材２０のラップ２０ｂとが略噛み合って複数の作動室を形成し、旋回スクロール部材１９のラップ１９ｃと固定スクロール部材２１のラップ２１ｂとが略噛み合って複数の作動室を形成している。また、固定スクロール部材２０，２１は、互いに締結されて旋回スクロール部材１９を収納するケーシングを構成している。

また、圧縮機本体１は、固定スクロール部材２０，２１に対して旋回スクロール部材１９を揺動（旋回）させる主クランク軸２２及び副クランク軸２３を備えている。主クランク軸２２は、固定スクロール部材２０，２１に設けた軸受２４Ａ，２５Ａにより回転可能に支持され、副クランク軸２３は、固定スクロール部材２０，２１に設けた軸受２４Ｂ，２５Ｂにより回転可能に支持されている。主クランク軸２２及び副クランク軸２３は固定スクロール部材２０から突出した軸端部をそれぞれ有し、これら軸端部にプーリ２６Ａ，２６Ｂが設けられている。そして、プーリ２６Ａ，２６Ｂにタイミングベルト２７が装架されて、主クランク軸２２と副クラン軸２３とが同期回転するようになっている。また、主クランク軸２２の軸端部にはＶプーリ２８が設けられている。そして、図示しないが、モータの回転軸に設けたＭシーブとＶプーリ２８との間にＶベルトが装架されて、モータの回転動力が主クランク軸２２に伝達されるようになっている。

主クランク軸２２は、旋回スクロール部材１９の外周部の一方側（図３中下側）に軸受２９Ａを介して接続されたクランク部２２ａを有し、副クランク軸２３は、旋回スクロール部材１９の外周部の他方側（図３中上側）に軸受２９Ｂを介して接続されたクランク部２３ａを有している。主クランク軸２２のクランク部２２ａ及び補助クランク軸２３のクランク部２３ａは、軸線から同じ偏心量で偏心しており、平行４つ棒リンク機構を形成している。これにより、旋回スクロール部材１９は、旋回可能に軸支されている。なお、旋回スクロール部材１９の旋回運動に伴う不釣り合いを相殺するために、主クランク軸２２にはバランスウエイト３０Ａ，３０Ｂが設けられ、副クランク軸２３にはバランスウエイト３１Ａ，３１Ｂが設けられている。

旋回スクロール部材１９は、上記鏡板部１９ａと、上記ラップ１９ｂ，１９ｃと、鏡板部１９ａの中心部に設けられ側方一方側及び反対側の吐出過程の作動室を連通させる連通孔１９ｄと、鏡板部１９ａ内を上下方向に貫通して設けられた複数の（本実施形態では、４列×２列の）通風孔１９ｅとを備えている。

固定スクロール部材２０は、上記鏡板部２０ａと、上記ラップ２０ｂと、鏡板部２０ａの内側側面におけるラップ２０ｂの外周側に立設されたダストラップ２０ｃと、鏡板部２０ａの外側（図３中左側）側面に立設され上下方向に延在する複数の放熱フィン２０ｄとを有している。また、鏡板部２０ａの外側側面に形成された上側吸入口２０ｅ及び下側吸入口２０ｆを有している。また、ラップ２０ｂの外周側かつダストラップ２０ｃの内周側の空間Ａ（以降、ラップ外周室Ａと称す）における旋回スクロール部材１９のラップ１９ｂの外周側端部の近傍と上側吸入口２０ｅとを連通するように形成された上側吸入通路２０ｇ（図５参照）と、ラップ外周室Ａにおけるラップ２０ｂの外周側端部の近傍と下側吸入口２０ｆとを連通する下側吸入通路２０ｈ（図５参照）とを有している。また、鏡板部２０ａの中心部に形成された吐出口２０ｉを有している。

そして、旋回スクロール部材１９と固定スクロール部材２０との間には、旋回スクロール部材１９の旋回運動に伴い、主に上側吸入口２０ｅ及び上側吸入通路２０ｇから空気を吸入して圧縮し吐出口２０ｉから吐出する圧縮経路（詳細には、旋回スクロール部材１９のラップ１９ｂの径方向内側に隣接するように形成されて、吐出口２０ｉに向かって渦巻き状に移動する複数の作動室）が形成されるとともに、主に下側吸入口２０ｆ及び下側吸入通路２０ｈから空気を吸入して圧縮し吐出口２０ｉから吐出する圧縮経路（詳細には、旋回スクロール部材１９のラップ１９ｂの径方向外側に隣接するように形成されて、旋回スクロール部材１９の旋回に伴い、吐出口２０ｉに向かって渦巻き状に移動する複数の作動室）が形成される。

固定スクロール部材２１は、固定スクロール部材２０と同様、上記鏡板部２１ａと、上記ラップ２１ｂと、鏡板部２１ａの内側側面におけるラップ２１ｂの外周側に立設されたダストラップ２１ｃと、鏡板部２１ａの外側（図３中右側）側面に立設され上下方向に延在する複数の放熱フィン２１ｄとを有している。また、鏡板部２１ａの外側側面に形成された上側吸入口２１ｅ及び下側吸入口２１ｆを有している。また、ラップ２１ｂの外周側かつダストラップ２１ｃの内周側の空間Ｂ（以降、ラップ外周室Ｂと称す）における旋回スクロール部材１９のラップ１９ｃの外周側端部の近傍と上側吸入口２１ｅとを連通するように形成された上側吸入通路２１ｇ（図示せず）と、ラップ外周室Ｂにおけるラップ２１ｂの外周側端部の近傍（図示せず）と下側吸入口２１ｆとを連通する下側吸入通路２１ｈ（図示せず）とを有している。また、鏡板部２１ａの中心部に形成された吐出口２１ｉを有している。

そして、旋回スクロール部材１９と固定スクロール部材２１との間には、旋回スクロール部材１９の旋回運動に伴い、主に上側吸入口２１ｅ及び上側吸入通路２１ｇから空気を吸入して圧縮し吐出口２１ｉから吐出する圧縮経路（詳細には、旋回スクロール部材１９のラップ１９ｃの径方向内側に隣接するように形成され、吐出口２１ｉに向かって渦巻き状に移動する複数の作動室）が形成されるとともに、主に下側吸入口２１ｆ及び下側吸入通路２１ｈから空気を吸入して圧縮し吐出口２１ｉから吐出する圧縮経路（詳細には、旋回スクロール部材１９のラップ１９ｃの径方向外側に隣接するように形成されて、吐出口２１ｉに向かって渦巻き状に移動する複数の作動室）が形成される。

なお、旋回スクロール部材１９のラップ１９ｂ，１９ｃ、固定スクロール部材２０のラップ２０ｂ及びダストラップ２０ｃ、並びに固定スクロール部材２１のラップ２１ｂ及びダストラップ２１ｃのそれぞれの先端面には溝が形成され、それらの溝にシール材が挿入されている。

また、ケーシングを構成する固定スクロール部材２０の上面には複数の（本実施形態では４つの）冷却風取入口３２Ａが形成され、下面には複数の（本実施形態では４つの）冷却風排出口３２Ｂが形成されており、これら冷却風取入口３２Ａ及び冷却風排出口３２Ｂは、ケーシング内のダストラップ２０ｃ，２１ｃの外周側の空間に連通している。そして、図４中点線矢印で示すように、冷却ファン（図示せず）などで生起された冷却風を冷却風取入口３２Ａからケーシング内に取入れ、旋回スクロール部材１９の通風孔１９ｅなどに流通した後、冷却風排出口３２Ｂから排出するようになっている。これにより、旋回スクロール部材１９の中心部などを冷却するようになっている。このとき、上述したように固定スクロール部材２０のラップ２０ｂの外周側にダストラップ２０ｃを設け、固定スクロール部材２１のラップ２１ｂの外周側にダストラップ２１ｃを設けているので、冷却風とともにダストが作動室に侵入するのを防止するようになっている。

ここで、本実施形態では、上述したように、注水配管系統１９を介し吸入配管系統２に水を注入するようになっている。そのため、固定スクロール部材２０の吸入通路２０ｇ，２０ｈから作動室に取込まれなかった水の一部や、吐出側作動室と吸入側作動室との圧力勾配によって作動室から吸入側に戻された水の一部が、ラップ外周室Ａに溜まる。また、固定スクロール部材２１の吸入経路２１ｇ，２１ｈから作動室に取込まれなかった水の一部や、吐出側作動室と吸入側作動室との圧力勾配によって作動室から吸入側に戻された水の一部が、ラップ外周室Ｂに溜まる。

そこで、本実施形態では、固定スクロール部材２０のダストラップ２０ｃの下部（詳細には、ダストラップ２０ｃにおける下側吸入通路２０ｈの開口とは離間してその下側）には、ラップ外周室Ａに溜まる水を排出するための水抜孔２０ｋが形成されている。また、固定スクロール部材２１のダストラップ２１ｃの下部（詳細には、ダストラップ２１ｃにおける下側吸入通路２１ｈの開口とは離間してその下側）には、ラップ外周室Ｂに溜まる水を排出するための水抜孔２１ｋが形成されている。

そして、注水配管系統１１における分流器１６の上流側にはエジェクタ３３が設けられており、このエジェクタ３３の吸込口と水抜孔２０ｋ，２１ｋとの間で接続された水回収配管系統３４が設けられている。この水回収配管系統３４は合流器３５を有し、この合流器３５は、水抜孔２０ｋ，２１ｋにそれぞれ対応する２つの入口を有している。合流器３５の第１入口と水抜孔２０ｋは水回収配管３６Ａを介し接続され、合流器３５の第２入口と水抜孔２１ｋは水回収配管３６Ｂを介し接続されている。

エジェクタ３３は、例えば入口、出口、及び吸込口を有する略Ｔ字管であって、水セパレータタンク９から供給された水を絞り部で増速させて負圧を発生させ、この負圧によって吸込口から吸込むようになっている。詳しく説明すると、圧縮機本体１の運転中、ラップ外周室Ａ，Ｂはやや負圧であるものの、エジェクタ３３の吸込口の負圧はさらに低くなっている。そして、ラップ外周室Ａ，Ｂの圧力とエジェクタ３３の吸込口の圧力との差分が水回収配管系統３４の損失ヘッドを上回ることによって、ラップ外周室Ａ，Ｂに溜まる水を水回収配管系統３４を介し注水配管系統１１に回収するようになっている。なお、図示しないが、エジェクタ３３の吸込口側には、圧縮機本体１への逆流を防止するための逆止弁が設けられている。

以上のように構成された本実施形態においては、注水運転中、ラップ外周室Ａ，Ｂに溜まる水を水回収配管系統３４を介し注水配管系統１１に回収するので、ダストラップ２０ｃ，２１ｃの下部の摺動面からの水漏れを防止できる。したがって、圧縮機本体１の下方側に配置された部品の発錆や、圧縮機本体１の下方側に配置された電気機器の短絡等が生じるのを防止できる。また、ラップ外周室Ａ，Ｂに溜まる水を注水配管系統１１に回収しないで外部に放出する場合と比べ、消費水量を低減することができる。

また、本実施形態においては、注水配管系統１１にエジェクタ３３を設け、このエジェクタ３３を利用して（別の言い方をすれば、注水配管系統１１の流体力を利用して）ラップ外周室Ａ，Ｂに溜まる水を回収するので、例えばエジェクタ３３の代わりにポンプを設ける場合と比べ、省エネを図ることができる。

なお、上記実施形態においては、ラップ外周室Ａ，Ｂの圧力とエジェクタ３３の吸込口の圧力との差分が水回収配管系統３４の損失ヘッドを上回る場合を例にとって説明したが、ラップ外周室Ａ，Ｂの圧力とエジェクタ３３の吸込口の圧力との差分が水回収配管系統３４の損失ヘッドを上回らない場合には、図６で示す変形例のように、水回収配管系統３４Ａに補助ポンプ３７を設けてもよい。すなわち、ラップ外周室Ａ，Ｂの圧力とエジェクタ３３の吸込口の圧力との差分と補助ポンプ３７の加圧分の総和が水回収配管系統３４Ａの損失ヘッドを上回ることによって、ラップ外周室Ａ，Ｂに溜まる水を水回収配管系統３４Ａを介し注水配管系統１１に回収するように構成してもよい。このような変形例においても、例えばエジェクタ３３を設けないでポンプのみを設ける場合と比べ、ポンプ３７を小さくすることができ、省エネを図ることができる。

なお、上記実施形態及び変形例においては、注水配管系統１１は、吸入配管７Ａ〜７Ｄ（言い換えれば、分流器６の下流側）に水を注入するような構成（言い換えれば、分流器１６等を有する構成）を例にとって説明したが、これに限られず、例えば分流器６の上流側に水を注入するような構成（すなわち、分流器１６等を有しない構成）としてもよい。また、上記実施形態及び変形例においては、吸入配管系統２（吸気経路）に水を注入する場合を例にとって説明したが、これに限られず、圧縮機本体１の作動室に直接注入してもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

なお、以上においては、本発明の適用対象として、圧縮機本体１が両歯式のスクロール圧縮機である場合を例にとって説明したが、これに限られず、片歯式のスクロール圧縮機であってもよい。言い換えれば、螺旋状のラップを有する旋回スクロール部材と、この旋回スクロール部材のラップと略噛み合って複数の作動室を形成する螺旋状のラップ及びその外周側に配置されたダストラップを有する固定スクロール部材と、この固定スクロール部材に対して旋回スクロール部材を揺動させるクランク軸とを備えたものでもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

２ 吸入配管系統
３ 吐出配管系統
９ 水セパレータタンク
１１ 注水配管系統
１９ 旋回スクロール部材
１９ｂ，１９ｃ ラップ
２０ 固定スクロール部材
２０ｂ ラップ
２０ｃ ダストラップ
２０ｋ 水抜孔
２１ 固定スクロール部材
２１ｂ ラップ
２１ｃ ダストラップ
２１ｋ 水抜孔
２２ 主クランク軸
２３ 補助クランク軸
３３ エジェクタ
３４，３４Ａ 水回収配管系統
３７ 補助ポンプ

Claims (3)

1. 螺旋状のラップを有する旋回スクロール部材と、
   前記旋回スクロール部材のラップと略噛み合って複数の作動室を形成する螺旋状のラップ及びその外周側に配置されたダストラップを有する固定スクロール部材と、
   前記固定スクロール部材に対して前記旋回スクロール部材を揺動させるクランク軸と、
   前記作動室の下流側である吐出配管系統に設けられ、前記作動室から吐出された圧縮空気に含まれる水を分離する水セパレータタンクと、
   前記水セパレータタンクから前記作動室若しくはその上流側である吸気経路に水を注入する注水配管系統とを備えた水注入式スクロール空気圧縮機において、
   前記ダストラップの下部に形成され、前記固定スクロール部材のラップの外周側かつ前記ダストラップの内周側に形成されたラップ外周室に溜まる水を排出する水抜孔と、
   前記注水配管系統に設けられたエジェクタと、
   前記水抜孔と前記エジェクタの吸込口との間で接続された水回収配管系統とを備え、
   前記ラップ外周室に溜まる水を前記水回収配管系統を介し前記注水配管系統に回収することを特徴とする水注入式スクロール空気圧縮機。
2. 請求項１記載の水注入式スクロール空気圧縮機において、
   前記ラップ外周室の圧力と前記エジェクタの吸込口の圧力との差分が前記水回収配管系統の損失ヘッドを上回ることによって、前記ラップ外周室に溜まる水を前記水回収配管系統を介し前記注水配管系統に回収することを特徴とする水注入式スクロール空気圧縮機。
3. 請求項１記載の水注入式スクロール空気圧縮機において、
   前記水回収配管系統は、補助ポンプを有しており、
   前記ラップ外周室の圧力と前記エジェクタの吸込口の圧力との差分と前記補助ポンプの加圧分の総和が前記水回収配管系統の損失ヘッドを上回ることによって、前記ラップ外周室に溜まる水を前記水回収配管系統を介し前記注水配管系統に回収することを特徴とする水注入式スクロール空気圧縮機。

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