JP4718357B2 - スクロール式空気圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、例えば４輪自動車等の車両に搭載する構成としたスクロール式空気圧縮機に関し、特に、エアサスペンション等に車高調整用の圧縮空気を給排するのに好適に用いられるスクロール式空気圧縮機に関する。

一般に、車高調整装置として車両に搭載されるエアサスペンションは、例えば積載重量の変化等に応じて車両高さ（車高）が変わるのを抑えると共に、運転者の好み等に応じて車高を適宜に調整するために、車載の空気圧縮機（エアコンプレッサ）から圧縮空気が給排されるものである。

そして、このようなエアサスペンション等に用いる車載用の空気圧縮機としては、シリンダ内でピストンを往復動させることにより空気を圧縮する構成とした往復動式の空気圧縮機が一般に用いられている（例えば、特許文献１，２，３参照）。

また、他の空気圧縮機としては、例えば電動モータ等の駆動源によって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り、両スクロールのラップ部間に形成した複数の圧縮室内で空気を連続的に圧縮する構成としたスクロール式圧縮機も知られている（例えば、特許文献４参照）。

特開平１１−２６４３７５号公報 特開２０００−１０４６６２号公報 特開２００４−２０４７１１号公報 特開平１０−４７２６４号公報

ところで、上述した特許文献１〜３による従来技術では、車載用の空気圧縮機として往復動式圧縮機を用いているため、シリンダ内でピストンが往復動する圧縮運転時に比較的大きな作動音が発生し、このときの作動音が騒音の原因になるという問題がある。

一方、他の従来技術（特許文献４）によるスクロール式圧縮機では、固定スクロールと旋回スクロールとのラップ部間に形成した複数の圧縮室内で空気を連続的に圧縮するため、作動音等の発生を小さく抑えることができ、静粛性に優れているという利点がある。

しかし、従来技術のスクロール式圧縮機では、固定スクロールの外周側に空気の吸込口を設け、固定スクロールの中心側には吐出口を設ける構成としているので、圧縮運転を続けるうちに固定スクロール全体が温度上昇し、吸込口の温度上昇に伴って空気の吸気温度も高くなってしまう。

このため、吸込口から圧縮室内に吸込まれる空気は、温度上昇に伴って熱膨張することになり、この熱膨張分だけ吸込み空気量（空気の密度）が減少してしまい、空気の圧縮効率、圧縮性能等が低下す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、吸気通路側の温度上昇を抑えて、空気の圧縮効率、圧縮性能等を高めることができるようにしたスクロール式空気圧縮機を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、車両に搭載した場合でも、例えばエアサスペンション等の空圧機器に乾燥した圧縮空気を給排することができ、静粛性を向上できるようにしたスクロール式空気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、本発明は、筒状のケーシングと、該ケーシングに固定して設けられ鏡板に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、該固定スクロールと対向して前記ケーシング内に設けられ鏡板に該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ラップ部が立設された旋回スクロールとからなるスクロール式空気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、前記固定スクロールには、通路の一側が外気に連通する吸排用の開口となり通路の他側が外径側の圧縮室に連通する吸気通路と、通路の一側が内径側の圧縮室に連通して圧縮空気を吐出する吐出通路と、該吐出通路の他側に接続された給排気通路と、前記吐出通路から該給排気通路に吐出された圧縮空気を乾燥させて空圧機器に送り該空圧機器から戻される排出空気によって再生されるドライヤと、通路の一側が前記吐出通路の他側位置で前記給排気通路と接続され通路の他側が前記吸気通路に接続された排気通路と、該排気通路の途中に配置され前記空圧機器から前記ドライヤ、給排気通路を介して戻される排出空気を前記吸気通路の吸排用の開口から排気させる排気弁と、を設け、前記吐出通路は略Ｌ字状に屈曲して形成され、前記固定スクロールの前記鏡板の背面側と隙間を介して前記内径側の圧縮室と前記給排気通路とを接続する吐出配管により構成したことにある。

また、請求項２の発明によると、前記吐出通路と前記給排気通路の間であって、前記固定スクロールの外径側に、前記吐出通路から前記給排気通路に向けて圧縮空気が流通するのを許し、逆向きの流れを阻止するチェック弁を配する構成としている。
また、請求項３の発明によると、前記排気通路は、前記吐出通路の他側から分岐して形成され前記排気弁の流入側に接続された第１の排気路と、前記排気弁の流出側を前記吸気通路に接続した第２の排気路とにより構成し、前記排気弁は、外部からの通電により前記第１の排気路と第２の排気路との間を連通，遮断する排気ソレノイド弁により構成している。

また、請求項４の発明によると、前記固定スクロールには、前記吸気通路、吐出通路、給排気通路および排気通路が形成される通路ブロック部を前記鏡板と一体に設け、該通路ブロック部には前記排気弁を前記吸気通路と近い位置に設け、前記吸気通路に近い部分を、前記空圧機器からドライヤを介して前記給排気通路内に戻される排出空気により冷却する構成としている。

また、請求項５の発明によると、前記吸気通路と給排気通路とは、前記固定スクロール内で互いに交叉するように配設する構成としている。

上述の如く、請求項１に記載の発明は、固定スクロールに吸気通路、吐出通路、給排気通路、ドライヤ、排気通路および排気弁を設け、該排気弁を開弁したときに、空圧機器からドライヤ、給排気通路および排気通路を介して排出される排出空気（圧縮空気）を吸気通路の吸排用の開口から外部に排気する構成とし、前記吐出通路は略Ｌ字状に屈曲して形成され、前記固定スクロールの鏡板の背面側と隙間を介して内径側の圧縮室と前記給排気通路とを接続する吐出配管により構成しているので、圧縮運転を停止した状態で、例えばエアサスペンション等の空圧機器から使用済みの排出空気を排気弁により排気するときには、この排出空気を吸気通路の吸排用の開口から大気中に放出することができ、このときの空気流によって吸気通路を冷やすことができる。

従って、その後に圧縮運転を再開するときには、吸気通路内に吸込まれる空気を低い温度状態に保つことができ、吸気通路から圧縮室内に吸込まれる空気量を相対的に増やすことができる。これにより、スクロール式空気圧縮機としての性能を高め、その圧縮効率を向上することができる。そして、スクロール式空気圧縮機を車両に搭載した場合には、例えばエアサスペンション等の空圧機器にドライヤを介して乾燥した圧縮空気を給排することができ、静粛性を向上することができる。

また、エアサスペンション等の空圧機器から使用済みの排出空気を排気弁により排気するときには、ドライヤを再生させ水分を多量に含んだ状態の排出空気が給排気通路から排気通路に向けて流通するので、圧縮運転時に固定スクロールが高温となり、給排気通路等が温度上昇している場合でも、排出空気が給排気通路から排気通路に向けて流通するときには、排出空気中に含まれた水分を気化させるように熱交換作用を発揮することができる。

このため、固定スクロール側では、排気通路および排気弁内に水滴等が発生するのを防止でき、排気弁の耐久性、寿命を向上することができる。しかも、前述の如き熱交換作用で排気通路等の温度を相対的に低く抑えることができるため、この排気通路から吸気通路に向けて空気をより低い温度で流通（逆流）させ、吸気通路全体の温度も下げることができる。これにより、外径側の圧縮室内に向けて吸込まれる空気量（空気密度）を相対的に増やすことができ、空気圧縮機としての性能を高めることができる。

また、請求項２に記載の発明によると、吐出通路と給排気通路の間であって、固定スクロールの外径側にチェック弁を配することにより、前記吐出通路から前記給排気通路に向けて圧縮空気が流通するのを許し、ドライヤ側から前記給排気通路を介し吐出通路に向けた逆向きの流れを阻止することができる。
また、請求項３に記載の発明では、排気ソレノイド弁からなる排気弁を外部からの通電により開弁したときには、第１の排気路と第２の排気路を互いに連通させることにより、例えばエアサスペンション等の空圧機器からドライヤを介して給排気通路内へと逆流してくる排出空気を、第１の排気路、第２の排気路を介して吸気通路側に流出させ、これを吸気通路の吸排用の開口から大気中に放出することができる。また、前記排気ソレノイド弁を閉弁したときには、第１，第２の排気路間を遮断することにより、前記給排気通路内で圧縮空気が逆流するのを阻止することができ、次なる圧縮運転に備えることができる。

また、請求項４に記載の発明では、固定スクロールの鏡板と一体に通路ブロック部を設け、該通路ブロック部には排気弁を吸気通路と近い位置に設ける構成としているので、前記通路ブロック部のうち吸気通路に近い部分を、空圧機器からドライヤを介して給排気通路内に戻される排出空気により冷却することができ、通路ブロック部のうち吸気通路の周囲に位置する部分が温度上昇するのを抑えることができる。

また、請求項５に記載の発明では、吸気通路と給排気通路とを固定スクロール内で互いに交叉させる配置とすることにより、空圧機器からドライヤを介して給排気通路内に戻される排出空気によって吸気通路の周囲部分を冷却でき、これによっても吸気通路内の温度上昇を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を、車載用空気圧縮機として用いた場合を例に挙げ、添付図面を参照して詳細に説明する。

ここで、図１ないし図４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（以下、圧縮機１という）、２は該圧縮機１の外殻をなすケーシングで、該ケーシング２は、軸方向の一側が開口した有底筒状体として形成されている。そして、ケーシング２には、軸方向の他側となる位置に後述の電動モータ１２が取付けられている。

３はケーシング２の一側に固定して設けられた固定スクロールで、該固定スクロール３は、例えばアルミニウム等の金属材料、またはその合金材料等を用いて形成されている。そして、固定スクロール３は、図３に示すように円板状の鏡板４と、該鏡板４の表面から軸方向に立設された渦巻状のラップ部５と、該ラップ部５を外側から取囲むように鏡板４の外周側に設けられた筒状の支持部６とにより大略構成されている。

また、固定スクロール３には、鏡板４および支持部６の外周側から外向きに突出し長方形状のブロックとして形成された通路ブロック部７が一体に設けられている。そして、該通路ブロック部７内には、後述の吸気通路１７、吐出通路１９、給排気通路２３および排気通路２４等が形成されている。また、通路ブロック部７の外側面には、吐出通路１９側に後述のエアドライヤ２８が、排気通路２４側には排気ソレノイド弁２７がそれぞれ着脱可能に取付けられるものである。

一方、固定スクロール３の鏡板４には、その背面側に多数の放熱フィン４Ａ，４Ａ，…が設けられ，これらの放熱フィン４Ａは、図２に示す如く互いに平行となって水平方向に延びている。そして、これらの放熱フィン４Ａは、その外側を流通する冷却風との接触面積（冷却面積）を増やし、固定スクロール３の鏡板４を背面側から冷却するものである。

８は固定スクロール３に対向してケーシング２内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８は、固定スクロール３とほぼ同様の金属材料等を用いて形成されている。そして、旋回スクロール８は、図１に示す如く、円板状の鏡板９と、該鏡板９の表面から固定スクロール３の鏡板４に向けて軸方向に立設された渦巻状のラップ部１０と、鏡板９の裏面中央に突設され後述の駆動軸１３が連結されるボス部１１等とにより構成されている。

１２はケーシング２の他側に設けられた駆動源としての電動モータで、該電動モータ１２は、図１に示す如くケーシング２に固定して取付けられ、後述のエアドライヤ２８とほぼ平行な方向に延びている。そして、電動モータ１２は、外部からの給電により後述の駆動軸１３を回転駆動するものである。

１３はケーシング２内に軸受等を介して回転可能に設けられた駆動軸で、該駆動軸１３は、図１に示す如く、基端側が電動モータ１２の出力軸(図示せず)に取付けられ、電動モータ１２によって回転駆動される。また、駆動軸１３の先端側には、旋回軸受１４等を介して旋回スクロール８のボス部１１が旋回可能に連結されている。

これにより、駆動軸１３が回転するときには、その軸線を中心として旋回スクロール８が一定の旋回半径で旋回駆動される。また、ケーシング２と旋回スクロール８の背面側との間には、複数の自転防止機構１５（１個のみ図示）が設けられ、旋回スクロール８は、これらの自転防止機構１５により旋回動作時の自転が防止されるものである。

ここで、旋回スクロール８のラップ部１０は、固定スクロール３のラップ部５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。そして、両者のラップ部５，１０間には、外径側（外周側）から内周側（内径側）にかけて複数の圧縮室１６が画成されるものである。

１７は固定スクロール３の通路ブロック部７に設けられた吸気通路で、該吸気通路１７は、図１ないし図３に示すように上，下方向（円板状をなす鏡板４の径方向）に伸長し、その一側が通路ブロック部７から上向きに突出する吸排用の開口としての突出管部１７Ａとなっている。また、吸気通路１７の他側は、外径側の圧縮室１６に連通する吸込口１７Ｂとなり、この吸込口１７Ｂから外径側の圧縮室１６に外気（空気）が吸込まれる。そして、この空気は、各圧縮室１６内で連続的に圧縮され、後述の吐出口１８から外部に向けて吐出されるものである。

１８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１８は、複数の圧縮室１６のうち、内径側（中心側）の圧縮室１６から外部に向けて圧縮空気を吐出するものである。そして、吐出口１８は、後述の吐出配管２０等を介してエアドライヤ２８に接続される。

１９は固定スクロール３に設けられた吐出通路で、該吐出通路１９は、略Ｌ字状に屈曲して形成され一側（下端側）が鏡板４の背面側から吐出口１８に接続された吐出配管２０と、該吐出配管２０の他側（上端側）が接続され後述のチェック弁２２が収容された弁収容穴部２１とにより構成されている。吐出配管２０は、図３に示す如く鏡板４の背面側との間に隙間が介在するように配置されている。そして、吐出通路１９の弁収容穴部２１は、固定スクロール３の鏡板４に対して径方向外側となる位置に配置され、通路ブロック部７内を吸気通路１７とほぼ平行に延びるように形成されている。

２２は固定スクロール３の通路ブロック部７内に設けられたチェック弁で、該チェック弁２２は、図３に示すように通路ブロック部７の弁収容穴部２１内に収容され、吐出配管２０の上端側端面に向けて弁ばね２２Ａにより常時付勢されている。そして、チェック弁２２は、吐出配管２０から弁収容穴部２１内に向けて圧縮空気が流通するのを許し、逆向きの流れを阻止するものである。即ち、チェック弁２２は、後述の給排気通路２３から逆向きに排出される排出空気に対しては閉弁状態を保ち、この排出空気を後述の排気通路２４に向けて流通させる。

２３は固定スクロール３の通路ブロック部７内に設けられた給排気通路で、該給排気通路２３は、吐出配管２０の弁収容穴部２１から径方向（ほぼ垂直となる方向）に分岐し後述するエアドライヤ２８（ドライヤケース２９）の接続口２９Ａに向けて直線状に延びる通路穴として形成されている。

即ち、給排気通路２３は、固定スクロール３の通路ブロック部７内で弁収容穴部２１および後述の排気路２５に対し、図３に示すように略Ｔ字状をなして延びる通路穴として形成されている。また、給排気通路２３は、固定スクロール３の通路ブロック部７内で吸気通路１７と互いに交叉するように配置されている。

そして、給排気通路２３内には、内径側の圧縮室１６から吐出口１８、吐出配管２０、弁収容穴部２１を介して吐出された圧縮空気が後述のエアドライヤ２８に向けて流通する。また、エアドライヤ２８から後述の如く圧縮空気（排出空気）が排気されるときには、この排出空気が給排気通路２３内を逆流し、後述の排気通路２４に向けて流出するものである。

２４は固定スクロール３の通路ブロック部７に設けられた排気通路で、該排気通路２４は、後述する第１の排気路２５と第２の排気路２６とにより構成されている。そして、排気通路２４は、後述のエアドライヤ２８、給排気通路２３内を逆流してくる排気を、後述の排気ソレノイド弁２７を介して吸気通路１７の突出管部１７Ａから大気中に放出させるものである。

２５は固定スクロール３の通路ブロック部７に設けられた第１の排気路で、該第１の排気路２５は、その一側が吐出通路１９の他側位置（弁収容穴部２１）を介して給排気通路２３に接続され、他側が後述する排気ソレノイド弁２７の流入側に接続されるものである。

２６は固定スクロール３の通路ブロック部７に設けられた第２の排気路で、該第２の排気路２６は、その一側が後述する排気ソレノイド弁２７の流出側に接続され、他側が吸気通路１７の途中位置から分岐し、中間部位はＬ字状に屈曲して形成されている。そして、第２の排気路２６は、排気ソレノイド弁２７により第１の排気路２５に対して連通，遮断されるものである。

２７は吸気通路１７の近傍に配置された排気弁としての排気ソレノイド弁で、該排気ソレノイド弁２７は、図４に例示するように電磁式切換弁等を用いて構成されている。そして、排気ソレノイド弁２７は、図２に示す如く第１，第２の排気路２５，２６間に位置して通路ブロック部７の外側面（上面側）に衝合状態で取付けられている。

ここで、排気ソレノイド弁２７は、吸気通路１７の突出管部１７Ａに可能な限り近い位置に配置され、通路ブロック部７の外側面から突出管部１７Ａとほぼ平行に突出している。また、排気ソレノイド弁２７は、第１の排気路２５に接続される空気の流入部２７Ａと、第２の排気路２６に接続される空気の流出部２７Ｂとを有している。

そして、排気ソレノイド弁２７は、外部から給電されるまでは閉弁状態となって流入部２７Ａと流出部２７Ｂとの間を遮断し、第１の排気路２５と第２の排気路２６との間で空気が流通するのを阻止する。一方、外部からの給電により排気ソレノイド弁２７が開弁されたときには、流入部２７Ａと流出部２７Ｂとの間を連通し、第１の排気路２５から第２の排気路２６、吸気通路１７の突出管部１７Ａに向けて圧縮空気が排出されるのを許すものである。

２８は通路ブロック部７の給排気通路２３に接続して設けたドライヤとしてのエアドライヤで、該エアドライヤ２８は、中空の密閉容器からなるドライヤケース２９と、該ドライヤケース２９内に仕切板３０Ａ，３０Ｂ等を介して収容されたシリカゲル等の乾燥剤からなる水分吸着剤３１とにより大略構成されている。

ここで、エアドライヤ２８のドライヤケース２９は、一側の接続口２９Ａが固定スクロール３の通路ブロック部７に螺着等の手段を用いて接続され、エアドライヤ２８は、圧縮機１の駆動源（電動モータ１２）と同方向に並行になって延びるように配設されている。そして、ドライヤケース２９は、その接続口２９Ａが給排気通路２３に連通し、該給排気通路２３と同一の方向に延びている。

また、ドライヤケース２９の他側には、後述のエアサスペンション３３に向けて乾燥状態の圧縮空気を給排する給排ポート２９Ｂが設けられている。そして、ドライヤケース２９の給排ポート２９Ｂは、図４に示す如く空気配管３２等を介して複数のエアサスペンション３３（１個のみ図示）に接続されるものである。

そして、エアドライヤ２８は、ドライヤケース２９の接続口２９Ａから給排ポート２９Ｂ側に向けて圧縮空気が流通するときに、この圧縮空気を内部の水分吸着剤３１に接触させることにより水分を吸着し、乾燥した圧縮空気を後述のエアサスペンション３３に向けて供給する。

一方、エアサスペンション３３から圧縮空気を排出するときには、乾燥した圧縮空気がドライヤケース２９の給排ポート２９Ｂ側から接続口２９Ａに向けて逆流するので、この乾燥空気により水分吸着剤３１から水分を脱着させ、この吸着剤３１を再び水分を吸着可能に再生させるものである。

３３は車両に搭載された空圧機器としてのエアサスペンションで、このエアサスペンション３３は、車両の車軸側と車体側（いずれも図示せず）との間にそれぞれ設けられ、例えば４輪自動車の場合には、前輪側と後輪側に合計４個配設されるものである。そして、エアサスペンション３３は、図４に示すようにシリンダ３３Ａとピストンロッド３３Ｂとの間に空気室３３Ｃが形成され、該空気室３３Ｃは、空気配管３２の先端側に給排制御弁３４を介して接続されている。

ここで、エアサスペンション３３は、圧縮機１からエアドライヤ２８、空気配管３２等を介して空気室３３Ｃ内に圧縮空気が給排される。そして、エアサスペンション３３は、空気室３３Ｃが拡，縮されるときに、ピストンロッド３３Ｂで車体を上，下に昇降させることにより車高調整を行うものである。

３５はマイクロコンピュータ等により構成されたコントロールユニットで、該コントロールユニット３５は、その入力側が車両の高さ検出器(図示せず)等に接続され、出力側が電動モータ１２および排気ソレノイド弁２７、給排制御弁３４等に接続されている。そして、コントロールユニット３５は、エアサスペンション３３の空気室３３Ｃ内に圧縮空気を供給または排出するための制御処理を、後述の車高調整処理として行うものである。

３６は圧縮機１の吸込側に設ける吸込フィルタで、該吸込フィルタ３５は、図４に示すように吸気通路１７の突出管部１７Ａに着脱可能に取付けられる。そして、吸込フィルタ３６は、圧縮機１が吸気通路１７内に外気を吸込むときに、外気中に含まれるダスト等の異物を除去し、清浄な空気を吸気通路１７内に流入させるものである。

本実施の形態によるスクロール式空気圧縮機１は、上述の如き構成を有するもので、次に、コントロールユニット３５による車高調整処理について説明する。

まず、エアサスペンション３３により車高を高くする制御を行うときには、コントロールユニット３５からの信号で電動モータ１２を駆動し、圧縮機１を作動させる。これにより、圧縮機１の旋回スクロール８が固定スクロール３に対して旋回運動し、両者の間の各圧縮室１６を連続的に縮小させる。

また、固定スクロール３の通路ブロック部７上に取付けた排気ソレノイド弁２７は、コントロールユニット３５からの信号により閉弁状態に保持される。このため、排気ソレノイド弁２７は第１，第２の排気路２５，２６間を遮断することにより、固定スクロール３の吸気通路１７、給排気通路２３内で空気が逆流したりするのを阻止でき、円滑な圧縮運転を補償することができる。さらに、給排制御弁３４は、コントロールユニット３５からの信号により連通（開弁）状態となり、空気配管３２と空気室３３Ｃとの間で空気の流出入が可能となる。

このように、圧縮運転が開始されると、通路ブロック部７に設けた吸気通路１７は、突出管部１７Ａ、吸込フィルタ３６（図４参照）側から外部の空気を外径側の圧縮室１６内に向けて吸込ませる。そして、このときの空気は、各圧縮室１６内で連続的に圧縮され、中心側の吐出口１８からは吐出通路１９の吐出配管２０内に向けて圧縮空気が吐出される。

そして、吐出通路１９の吐出配管２０から弁収容穴部２１内に向けて圧縮空気が吐出されると、弁収容穴部２１内に設けたチェック弁２２が圧縮空気により開弁される。これによって、圧縮空気は、給排気通路２３からエアドライヤ２８内へと流入し、ドライヤケース２９内の水分吸着剤３１に接触することにより水分が吸着され、乾燥した圧縮空気となって車両のエアサスペンション３３に向けて供給される。

このため、エアサスペンション３３は、図４に示す如く圧縮機１からエアドライヤ２８、空気配管３２等を介して空気室３３Ｃ内に圧縮空気が供給されることにより、空気室３３Ｃは、ピストンロッド３３Ｂをシリンダ３３Ａから上向きに伸長させるように拡張され、車体を上昇させる方向での車高調整を行う。

そして、エアサスペンション３３の空気室３３Ｃ内に供給された圧縮空気は、車両の走行時等にエアサスペンション３３の周囲を流通する空気流により冷却される。このため、空気室３３Ｃ内に充填された圧縮空気は、例えば吐出配管２０側から吐出された圧縮空気に比較して十分に低い温度となるものである。

一方、車両の車高を低くする制御を行うときには、コントロールユニット３５からの信号により電動モータ１２を停止させ、圧縮機１の運転を止めた状態で、排気ソレノイド弁２７および給排制御弁３４を開弁位置に切換える。これにより、排気ソレノイド弁２７は、流入部２７Ａと流出部２７Ｂとの間が連通し、固定スクロール３の通路ブロック部７に設けた第１の排気路２５と第２の排気路２６とが互いに連通する。

このため、エアサスペンション３３の空気室３３Ｃからは、使用済みの圧縮空気（温度の低い排出空気）が空気配管３２を介してエアドライヤ２８内に逆流する方向で流通する。そして、エアドライヤ２８内では、乾燥した圧縮空気が逆方向に流れることにより水分吸着剤３１から水分が脱着され、この吸着剤３１が再び水分を吸着可能に再生される。

そして、エヤドライヤ２８からは水分を含んだ圧縮空気が給排気通路２３内に向けて排出される。しかし、この場合にはチェック弁２２が閉弁するために、圧縮空気は、第１の排気路２５から開弁状態の排気ソレノイド弁２７を介して第２の排気路２６内に流出し、さらに、吸気通路１７の突出管部１７Ａ、吸込フィルタ３６（図４参照）を介して圧縮空気が大気中に放出または排出される。

このように、圧縮機１を停止させた状態で、排気ソレノイド弁２７を一時的に開弁させることにより、エアサスペンション３３の空気室３３Ｃから温度の低い使用済みの圧縮空気を外部（大気中）に排気でき、空気室３３Ｃを縮小させると共にピストンロッド３３Ｂをシリンダ３３Ａ内に縮小させ、車体を下降させる方向での車高調整を行うことができる。

また、このときの排気（排出空気）は、吸気通路１７の突出管部１７Ａから吸込フィルタ３６を介して大気中に放出されるときに、例えば圧縮運転時に吸込フィルタ３６に付着した空気中のダスト等を吹飛ばすように除去することができ、吸込フィルタ３６の再生（清掃）等を自動的に行うことができる。

かくして、本実施の形態によれば、固定スクロール３の外周側に通路ブロック部７を一体に形成し、この通路ブロック７には、一側が外部に向けて突出する突出管部１７Ａとなり他側が外径側の圧縮室１６に連通した吸気通路１７と、内径側の圧縮室１６に連通し圧縮空気を吐出させる吐出通路１９と、該吐出通路１９に連通した給排気通路２３と、該給排気通路２３に接続されたエアドライヤ２８と、一側が吐出通路１９の弁収容穴部２１側で給排気通路２３と接続され他側が吸気通路１７に接続された排気通路２４と、該排気通路２４の途中に配置されエアサスペンション３３からエアドライヤ２８、給排気通路２３を介して戻される排出空気を吸気通路１７の突出管部１７Ａから大気中に排気（放出）させる排気ソレノイド弁２７とを設ける構成としている。

そして、排気通路２４は、吐出通路１９の弁収容穴部２１から分岐して形成され排気ソレノイド弁２７の流入側に接続された第１の排気路２５と、排気ソレノイド弁２７の流出側を吸気通路１７に接続した第２の排気路２６とによって構成し、排気ソレノイド弁２７は、外部からの通電により第１，第２の排気路２５，２６間を連通，遮断する構成としている。

そして、圧縮機１の運転を停止した状態で、排気ソレノイド弁２７を通電により開弁したときには、第１の排気路２５と第２の排気路２６を互いに連通させることにより、エアサスペンション３３からエヤドライヤ２８等を介して給排気通路２３内に逆流してくる排出空気を、第１の排気路２５、第２の排気路２６を介して吸気通路１７の途中位置まで流出させ、これを吸気通路１７の突出管部１７Ａから大気中に放出することができる。

しかも、エアサスペンション３３の空気室３３Ｃ側では、車両の走行時等にエアサスペンション３３の周囲を流通する空気流により内部の圧縮空気を冷やすことができ、エアサスペンション３３の空気室３３Ｃから排気される圧縮空気（排出空気）は、吐出配管２０側から吐出された圧縮空気に比較して十分に低い温度となっている。

このため、圧縮機１の運転を停止した状態で、エアサスペンション３３から使用済みの圧縮空気を排気ソレノイド弁２７により排気するときには、吸気通路１７の突出管部１７Ａから大気中に放出される温度の低い排出空気（空気流）によって吸気通路１７を冷やすことができ、この吸気通路１７に連通する吸込口１７Ｂ、外径側の圧縮室１６等の温度を低く抑えることができる。

従って、その後に圧縮機１の運転を再開するときには、吸気通路１７内に吸込まれる空気を低い温度状態に保つことができ、吸込口１７Ｂから外径側の圧縮室１６内に吸込まれる空気量（空気の密度）を相対的に増やすことができる。これにより、スクロール式空気圧縮機１としての圧縮効率を高め、圧縮性能等を確実に向上することができる。

特に、エアサスペンション３３から使用済みの排出空気を排気ソレノイド弁２７により排気するときには、エヤドライヤ２８を再生させ水分を多量に含んだ状態の圧縮空気が給排気通路２３から第１の排気路２５に向けて流通する。

このため、圧縮運転時に固定スクロール３が高温となり、給排気通路２３等が温度上昇している場合でも、排出空気が給排気通路２３から第１の排気路２５に向けて流通するときには、圧縮空気中に含まれた水分を気化させるように熱交換作用を発揮することができ、このときの気化熱により給排気通路２３および第１の排気路２５等を冷やすことができる。

この結果、固定スクロール３の通路ブロック部７側では、例えば第１，第２の排気路２５，２６および排気ソレノイド弁２７内に水滴等が発生するのを防止でき、排気ソレノイド弁２７の耐久性、寿命を向上することができる。

しかも、前述の如き熱交換作用で給排気通路２３、第１の排気路２５および第２の排気路２６等の温度を相対的に低く抑えることができるため、第２の排気路２６から吸気通路１７に向けて空気をより低い温度で流通（逆流）させ、吸気通路１７全体の温度も下げることができる。これにより、吸込口１７Ｂから最外径側の圧縮室１６内に向けて吸込まれる空気量（空気密度）を相対的に増やすことができ、圧縮機１としての性能を高めることができる。

さらに、固定スクロール３の外周側に一体形成した通路ブロック７内には、吸気通路１７と給排気通路２３とを互いに交叉させるように配置しているので、エアサスペンション３３からエアドライヤ２８を介して給排気通路２３内に戻される排出空気によって吸気通路１７の周囲部分を冷却でき、これによっても吸気通路１７内の温度上昇を抑えることができる。

次に、図５および図６は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態においては、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。然るに、本実施の形態の特徴は、エアドライヤ２８を電動モータ１２の軸線に対して垂直となる位置関係に配置する構成としたことにある。

図中、４１は本実施の形態で採用した固定スクロールで、該固定スクロール４１は、第１の実施の形態で述べた固定スクロール３とほぼ同様に構成され、鏡板４、ラップ部５、筒状の支持部６および通路ブロック部４２等を有している。しかし、この場合の通路ブロック部４２は、第１の実施の形態で述べた通路ブロック部７とは異なる形状に形成されている。

そして、通路ブロック部４２の外側面には、ケーシング２の径方向外側となる位置に排気ソレノイド弁２７が取付けられ、エアドライヤ２８は、通路ブロック部４２から上向きに突出して延びるように配設されている。これにより、エアドライヤ２８は、圧縮機１の固定スクロール４１から径方向に外向きに突出するように配設され、電動モータ１２の軸線に対しては垂直となる位置関係に配置されている。

４３は固定スクロール４１の通路ブロック部４２に設けられた吸気通路で、該吸気通路４３は、図５に示すように通路ブロック部４２内をＬ字状に屈曲して延び、その一側が通路ブロック部４２から後方に向けて突出する吸排用の開口としての突出管部４３Ａとなっている。また、吸気通路４３の他側は、例えば固定スクロール４１の支持部６側へと径方向内向きに延び、吸込口４３Ｂとなって最外径側の圧縮室１６と連通している。

４４は固定スクロール４１に設けられた吐出通路で、該吐出通路４４は、第１の実施の形態で述べた吐出通路１９とほぼ同様に、吐出配管２０と、チェック弁２２が収容される弁収容穴部２１とにより構成されている。しかし、この場合の吐出通路４４は、後述の給排気通路４５と第１の排気路４７とが弁収容穴部２１に対して異なる位置で接続されている。

４５は固定スクロール４１の通路ブロック部４２に設けられた給排気通路で、該給排気通路４５は、第１の実施の形態で述べた給排気通路２３とほぼ同様に構成され、吐出通路４４の弁収容穴部２１をエアドライヤ２８（ドライヤケース２９）の接続口２９Ａに連通させるものである。

しかし、この場合の給排気通路４５は、弁収容穴部２１の先端側（他側）から固定スクロール４１の径方向（弁収容穴部２１と同方向）に延びる短尺な通路穴として形成されている。そして、この給排気通路４５は、図６に示すようにドライヤケース２９の接続口２９Ａに上，下方向（固定スクロール４１の径方向）で連通している。また、給排気通路４５は、弁収容穴部２１と共に固定スクロール４１の通路ブロック部４２内で吸気通路４３と互いに交叉するように配置されている。

４６は固定スクロール４１の通路ブロック部４２に設けられた排気通路で、該排気通路４６は、第１の実施の形態で述べた排気通路２４とほぼ同様に、第１，第２の排気路４７，４８により構成されている。しかし、本実施の形態にあっては、第１の排気路４７の一側が、吐出通路４４の弁収容穴部２１から略Ｌ字状に分岐して形成されている。

この場合、第１の排気路４７は、排気ソレノイド弁２７に向けて水平方向（固定スクロール４１の軸方向）に延び、その先端側（他側）が排気ソレノイド弁２７の流入部２７Ａ側に接続されている。そして、第１の排気路４７は、吸気通路４３に近い位置を吸気通路４３と平行に延びるように配置されている。

一方、第２の排気路４８は、その一側が排気ソレノイド弁２７の流出部２７Ｂ側に接続されている。また、第２の排気路４８は、他側部位が吸気通路４３の途中位置から分岐するように形成され、第１の排気路４７と平行な方向に延びている。そして、第２の排気路４８は、排気ソレノイド弁２７により第１の排気路４７に対して連通，遮断されるものである。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第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、突出管部４３Ａ側から吸気通路４３内に吸込まれる空気を低い温度状態に保つことができる。

また、本実施の形態では、エアドライヤ２８を電動モータ１２の軸線に対して垂直となる位置関係に配置しているので、エアドライヤ２８を熱源となる電動モータ１２から大きく離した状態に設置でき、電動モータ１２からの熱影響等を小さく抑えることができる。

しかも、固定スクロール４１の通路ブロック部４２内には、吸気通路４３と吐出通路４４の弁収容穴部２１、給排気通路４５とを互いに交叉させるように配置し、排気通路４６の第１の排気路４７を吸気通路４３と近い位置で平行に延びるように配置しているので、エアサスペンション３３からエアドライヤ２８を介して給排気通路４５、第１の排気路４７内に戻される排出空気によって吸気通路４３の周囲部分を冷却でき、これによっても吸気通路４３内の温度上昇を抑えることができる。

次に、図７は本発明の参考例を示し、この参考例では、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。然るに、この参考例の特徴は、エアドライヤ２８を電動モータ１２とは軸方向で反対側となる位置に配置する構成としたことにある。

図中、５１は参考例で採用した固定スクロールで、該固定スクロール５１は、第１の実施の形態で述べた固定スクロール３とほぼ同様に構成され、鏡板４、ラップ部５、筒状の支持部６および通路ブロック部５２等を有している。しかし、この場合の通路ブロック部５２は、第１の実施の形態で述べた通路ブロック部７とは異なる形状に形成されている。

即ち、この場合の通路ブロック部５２は、鏡板４の背面側から後方に突出する直方体状のブロックとして固定スクロール５１に一体形成されている。そして、エアドライヤ２８は、通路ブロック部５２の後側面（背面）から後方に向けて突出するように配設されている。これにより、エアドライヤ２８は、圧縮機１のケーシング２、固定スクロール５１を挟んで電動モータ１２とは軸方向の逆向きに突出するように配設され、エアドライヤ２８と電動モータ１２とは、ほぼ同一の軸線上に配置されるものである。

また、通路ブロック部５２の外側面には、固定スクロール５１の径方向外側となる位置に排気ソレノイド弁２７が取付けられている。そして、排気ソレノイド弁２７は、後述する吸気通路５３の突出管部５３Ａに近付けた状態で、突出管部５３Ａとほぼ平行になる位置関係に配置されている。

５３は固定スクロール５１に設けられた吸気通路で、該吸気通路５３は、固定スクロール５１の支持部６または通路ブロック部５２内を径方向（図７中の上，下方向）に伸長して延び、その一側が通路ブロック部５２から上向きに突出する吸排用の開口としての突出管部５３Ａとなっている。また、吸気通路５３の他側は、例えば固定スクロール５１の支持部６内へと径方向に延び、吸込口５３Ｂとなって最外径側の圧縮室１６と連通している。

５４は固定スクロール５１に設けられた吐出通路を示し、該吐出通路５４は、鏡板４の背面側から通路ブロック部５２内を軸方向に貫通して延びる段付穴として形成され、その一側は、中心側の圧縮室１６に吐出口１８を介して連通している。そして、吐出通路５４の他側は、第１の実施の形態と同様にチェック弁２２が開，閉可能に収容される弁収容穴部５５となっている。

また、この場合の弁収容穴部５５は、給排気通路を兼用し、その先端側（他側）はエアドライヤ２８（ドライヤケース２９）の接続口２９Ａに接続されるものである。そして、吐出通路５４と給排気通路（弁収容穴部５５）は、固定スクロール５１の鏡板４とエアドライヤ２８との間を軸方向に延びている。また、弁収容穴部５５内に収容したチェック弁２２は、通路ブロック部５２の背面側からエアドライヤ２８の接続口２９Ａを脱着することにより、保守、点検作業が容易に行われるものである。

５６は固定スクロール５１の通路ブロック部５２に設けられた排気通路で、該排気通路５６は、第１の実施の形態で述べた排気通路２４とほぼ同様に、第１，第２の排気路５７，５８により構成されている。しかし、この参考例にあっては、第１の排気路５７の一側が、吐出通路５４の弁収容穴部５５から略Ｌ字状に分岐して形成されている。

そして、第１の排気路５７は、排気ソレノイド弁２７に向けて上向き（固定スクロール５１の径方向）に延び、その先端側（他側）が排気ソレノイド弁２７の流入部２７Ａ側に接続されている。即ち、第１の排気路５７は、鏡板４の背面側となる位置に配置され、弁収容穴部５５の位置から固定スクロール５１の径方向外側に向けて延びている。

一方、第２の排気路５８は、その一側が排気ソレノイド弁２７の流出部２７Ｂ側に接続されている。また、第２の排気路５８は、他側部位が吸気通路５３の途中位置から分岐するように形成され、第１の排気路５７と平行な方向に延びている。そして、第２の排気路５８は、排気ソレノイド弁２７により第１の排気路５７に対して連通，遮断されるものである。

かくして、このように構成されるこの参考例でも、前記第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、突出管部５３Ａ側から吸気通路５３内に吸込まれる空気を低い温度状態に保つことができる。

また、この参考例では、圧縮機１のケーシング２、固定スクロール５１を挟んで電動モータ１２とは反対側となる位置にエアドライヤ２８を配設し、該エアドライヤ２８と電動モータ１２とをほぼ同一の軸線上に配置する構成としているので、エアドライヤ２８を熱源となる電動モータ１２から大きく離して設置することができ、電動モータ１２からの熱影響等を小さく抑えることができる。

また、排気ソレノイド弁２７を固定スクロール５１のうち通路ブロック部５２の径方向外側となる位置に設け、排気通路５６の第１の排気路５７を弁収容穴部５５（給排気通路）の位置から排気ソレノイド弁２７に向けて固定スクロール５１の径方向に延びるように配置しているので、通路ブロック部５２のうち鏡板４の背面側に位置する部分を、エアサスペンション３３からエアドライヤ２８を介して第１の排気路５７内に戻される排出空気により冷却することができる。

そして、エアドライヤ２８を再生させ水分を多量に含んだ状態の排出空気は、例えば第１の排気路５７内を流通する間に鏡板４側からの熱により水分が気化するように熱交換され、排気ソレノイド弁２７内に水分が付着する等の不具合を解消することができる。

しかも、固定スクロール５１の通路ブロック部５２に設ける吐出通路５４は、単純な形状の段付穴として形成することができ、例えば第１の実施の形態で述べた吐出配管２０等を不要にできる。そして、通路ブロック部５２内には、吸気通路５３、第１，第２の排気路５７，５８を吐出通路５４と共に簡略化して形成することができ、通路ブロック部５２内でのレイアウト設計等を容易に行うことができる。

なお、前記第１の実施の形態では、圧縮空気を給排する空圧機器としてエアサスペンション３３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、例えばエアシリンダ等の空圧機器に圧縮空気を給排する構成としてもよい。そして、この点は前記第２，第３の実施の形態についても同様である。

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を示す縦断面図である。 固定スクロールの通路ブロック部等を図１中の矢示II−II方向からみた一部破断の側面図である。 図１中の要部を拡大して示す断面図である。 エアサスペンションの空気室に圧縮空気を給排するための回路構成を示す空気圧回路図である。 第２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。 固定スクロールの通路ブロック部およびエアドライヤ等を図５中の矢示VI−VI方向からみた断面図である。 参考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。

符号の説明

１ スクロール式空気圧縮機
２ ケーシング
３，４１，５１ 固定スクロール
４ 鏡板
５ ラップ部
７，４２，５２ 通路ブロック部
８ 旋回スクロール
９ 鏡板
１０ ラップ部
１２ 電動モータ（駆動源）
１３ 駆動軸
１６ 圧縮室
１７，４３，５３ 吸気通路
１７Ａ，４３Ａ，５３Ａ 突出管部（吸排用の開口）
１９，４４，５４ 吐出通路
２２ チェック弁
２３，４５ 給排気通路
２４，４６，５６ 排気通路
２５，４７，５７ 第１の排気路
２６，４８，５８ 第２の排気路
２７ 排気ソレノイド弁（排気弁）
２８ エアドライヤ（空気乾燥手段）
３３ エアサスペンション（空圧機器）

Claims (5)

1. 筒状のケーシングと、該ケーシングに固定して設けられ鏡板に渦巻状のラップ部が立設された固定スクロールと、該固定スクロールと対向して前記ケーシング内に設けられ鏡板に該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ラップ部が立設された旋回スクロールとからなるスクロール式空気圧縮機において、
   前記固定スクロールには、通路の一側が外気に連通する吸排用の開口となり通路の他側が外径側の圧縮室に連通する吸気通路と、通路の一側が内径側の圧縮室に連通して圧縮空気を吐出する吐出通路と、該吐出通路の他側に接続された給排気通路と、前記吐出通路から該給排気通路に吐出された圧縮空気を乾燥させて空圧機器に送り該空圧機器から戻される排出空気によって再生されるドライヤと、通路の一側が前記吐出通路の他側位置で前記給排気通路と接続され通路の他側が前記吸気通路に接続された排気通路と、該排気通路の途中に配置され前記空圧機器から前記ドライヤ、給排気通路を介して戻される排出空気を前記吸気通路の吸排用の開口から排気させる排気弁と、を設け、
   前記吐出通路は略Ｌ字状に屈曲して形成され、前記固定スクロールの前記鏡板の背面側と隙間を介して前記内径側の圧縮室と前記給排気通路とを接続する吐出配管により構成したことを特徴とするスクロール式空気圧縮機。
2. 前記吐出通路と前記給排気通路の間であって、前記固定スクロールの外径側に、前記吐出通路から前記給排気通路に向けて圧縮空気が流通するのを許し、逆向きの流れを阻止するチェック弁を配することを特徴とする請求項１に記載のスクロール式空気圧縮機。
3. 前記排気通路は、前記吐出通路の他側から分岐して形成され前記排気弁の流入側に接続された第１の排気路と、前記排気弁の流出側を前記吸気通路に接続した第２の排気路とにより構成し、前記排気弁は、外部からの通電により前記第１の排気路と第２の排気路との間を連通，遮断する排気ソレノイド弁により構成してなる請求項１または２に記載のスクロール式空気圧縮機。
4. 前記固定スクロールには、前記吸気通路、吐出通路、給排気通路および排気通路が形成される通路ブロック部を前記鏡板と一体に設け、該通路ブロック部には前記排気弁を前記吸気通路と近い位置に設け、前記吸気通路に近い部分を、前記空圧機器からドライヤを介して前記給排気通路内に戻される排出空気により冷却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空気圧縮機。
5. 前記吸気通路と給排気通路とは、前記固定スクロール内で互いに交叉するように配設する構成としてなる請求項１，２，３または４に記載のスクロール式空気圧縮機。

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