JP4757993B2 - スクロール式流体機械 - Google Patents

Description

【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式流体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スクロール式流体機械は、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を備えたものが知られている。
【０００３】
また、スクロール式流体機械には、ケーシングの油槽内に溜った油液を吸込口から吸込み、該油液を冷却、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）。
【０００４】
この種の従来技術によるスクロール式流体機械では、電動モータ等によって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、固定スクロールの外周側に設けた吸込口から空気等の流体を吸込みつつ、この流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、固定スクロールの中心部に設けた吐出口から圧縮流体を外部に向けて吐出する。
【０００５】
また、スクロール式流体機械の運転時には、油液供給手段が油槽に溜った油液を吸込み、この油液を旋回軸受、摺動面等に供給する。そして、旋回軸受等に供給された油液は、これらを冷却、潤滑した後にケーシング内を流れ落ちて油槽に戻される。
【０００６】
さらに、スクロール式流体機械は、駆動軸に冷却ファンを設けている。そして、冷却ファンは、駆動軸と一緒に回転駆動されることにより、外気を冷却風として吸込み、この冷却風を油槽側に供給することにより、各部を冷却して温度上昇した油槽内の油液を冷却している。
【０００７】
【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式流体機械では、摺動部分から発生した摩耗粉や破片が油槽内の油液中に混入することがあるために、油液供給手段の吸込側には異物を除去するストレーナを設ける構成としている。
【０００８】
しかし、このような異物には微細なものがあり、微細な異物はストレーナを通過してしまう。そして、ストレーナを通過した異物は、油液と一緒に旋回軸受等に供給されるから、この異物によって旋回軸受等が偏摩耗等を生じてしまうという問題がある。
【０００９】
また、油槽内に溜った油液のうち、温度の高いものは上層部分に、温度の低いものは下層部分に溜る。従って、冷却ファンからの冷却風はケーシングの底面を介して温度の低くなっている下層部分の油液を冷却しているだけであるから、実際に冷却を必要とする上層部分の油液を冷却することができないという問題がある。
【００１０】
また、旋回軸受、ケーシングと旋回スクロールとの摺動面等を冷却した油液は、旋回スクロールの背面側を流れて油槽に戻される。また、油液供給手段は、例えば旋回スクロールの旋回動作を利用して油液の吸込動作と吐出動作を行なう構成となっており、旋回スクロールの外周側近傍に配置されている。このため、油槽に戻される油液は、油液供給手段の吸込口近傍に流れ落ちることになる。従って、油液供給手段は、油槽に戻されたばかりで温度の高い油液を吸込むことになるから、旋回軸受等の冷却効率が低下してしまうという問題がある。
【００１１】
一方、使用される地域、例えば関東と関西とでは電圧が同じでも周波数が異なるから、スクロール式流体機械を使用した場合に電動モータの回転数が異なることがある。従って、関東地域用に設計されたスクロール式流体機械を関西地域で使用したときには、モータの回転数が高くなるから、冷却ファンの騒音が増大してしまうという問題がある。同様にして、スクロール式流体機械の出力が異なる場合には、同形状の冷却ファンを共用すると、それぞれのスクロール式流体機械に適した冷却風を供給することができないから、油液の冷却効率の低下、騒音の増大等を招いてしまうという問題がある。
【００１２】
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、油液供給手段が油中の異物を吸込むのを防止し、冷却、潤滑を必要とする部位の寿命を延ばす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。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、油槽内の油液を全体に亘って効率よく冷却することができ、冷えた油液を冷却、潤滑を必要とする部位に供給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。
【００１４】
さらに、本発明の他の目的は、駆動軸の回転数、出力等が異なる場合でも、１種類の冷却ファンを共用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。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によるスクロール式流体機械は、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、前記ケーシングの油槽に向けて冷却風を供給する冷却ファンとを備えている。
【００２２】
そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、油槽には冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って延びる冷却風通路を設け、前記油槽の底面には前記冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って延びる複数本の凹凸溝を設け、前記冷却風通路は該各凹凸溝の溝間に形成し、該凹凸溝間には前記冷却風通路に突出する放熱フィンを設けたことにある。
【００２３】
このように構成したことにより、冷却ファンが駆動されると、この冷却風は冷却風通路に沿って流れるから、該冷却風通路を流れる冷却風によって油槽内の油液を冷却することができる。そして、凹凸溝の溝間に形成された冷却風通路は、油槽内の油液中に入り込んだ位置で冷却風を流通することができるから、冷却風通路を流通する冷却風によって上層部分の高温な油液を冷却することができる。しかも、放熱フィンによっても油液を冷却することができる。
【００２８】
請求項２の発明が採用する構成の特徴は、前記ケーシングの油槽内に溜った油液を吸込口から吸込み該油液を冷却、潤滑を必要とする部位に供給する油液供給手段を備え、前記油槽には前記冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って延びる冷却風通路を設け、前記油槽の底面には油液中に突出し互いに並行して延びる複数枚の油冷却フィンを設け、前記油槽内には前記油液供給手段の吸込側を構成する吸込管を該各油冷却フィンに沿って設け、前記油液供給手段の吸込口は、前記吸込管の先端部に形成したことにある。
【００２９】
このように構成したことにより、油槽内の油液は、各油冷却フィン間を該各油冷却フィンに沿って流通し、吸込管の先端部に形成された吸込口から吸込まれるから、各油冷却フィン間を流れている間に油液を冷却することができる。
【００３０】
請求項３の発明が採用する構成の特徴は、前記ケーシングの油槽内に溜った油液を吸込口から吸込み該油液を冷却、潤滑を必要とする部位に供給する油液供給手段を備え、前記駆動軸には前記固定スクロールとは長さ方向の反対側に位置して油槽の外周に冷却風を供給する前記冷却ファンを設け、前記油槽には前記冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って延びる冷却風通路を設け、前記油槽内には前記油液供給手段の吸込側を構成する吸込管を設け、前記油液供給手段の吸込口は前記油槽内で前記冷却ファンによる冷却風の上流側に位置して前記吸込管に形成したことにある。
【００３１】
このように構成したことにより、油槽内で冷却ファンによる冷却風の上流側位置では、該冷却ファンからの冷却風によって油液が効率よく冷却されるから、油液供給手段は、吸込管に形成された吸込口から油液を吸込むことにより、冷えた油液を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の冷却、潤滑を必要とする部位に供給することができる。
【００３２】
請求項４の発明によると、駆動軸には固定スクロールとは長さ方向の反対側に位置して油槽の外周に冷却風を供給する冷却ファンを設け、油冷却フィンと吸込管は該冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って配設し、油供給手段の吸込口は前記冷却ファンによる冷却風の上流側に配置する構成としたことにある。
【００３３】
このように構成したことにより、油槽内の油液は、各油冷却フィン間を該各油冷却フィンに沿って冷却ファンによる冷却風の上流側に向けて流通し、この冷却風の上流側位置で吸込管の先端部に形成された吸込口から吸込まれる。ここで、油槽内で冷却ファンによる冷却風の上流側位置では、該冷却ファンからの冷却風によって油液が効率よく冷却されるから、油液供給手段は、冷えた油液を吸込管に形成された吸込口から吸込んで冷却、潤滑を必要とする部位に供給することができる。
【００３４】
請求項５の発明によると、吸込口は各油冷却フィン間に位置して複数個設け、該複数個の吸込口は吸込管の先端に向けて順次開口面積が大きくなるように形成したことにある。
【００３５】
このように構成したことにより、最も油液の流通距離が長く、流通するときの抵抗が大きい先端側の吸込口で、油液を吸込むときの抵抗を小さくすることができ、一方、最も油液の流通距離が短く、流通するときの抵抗が小さい基端側の吸込口で、油液を吸込むときの抵抗を大きくすることができる。これにより、各吸込口は、各油冷却フィン間からほぼ均等に油液を吸込むことができる。
【００３６】
請求項６の発明によると、吸込管は、各油冷却フィンに沿って延びた吸込管本体と、各油冷却フィン間に位置して該吸込管本体の先端部に折返して設けられ開口端が油液供給手段の吸込口となった開口管部とからなり、油液供給手段の吸込口は各油冷却フィン間に開口する構成としたことにある。
【００３７】
このように構成したことにより、開口管部の開口端に形成された吸込口は、各油冷却フィン間に侵入した位置に開口しているから、各油冷却フィン間からのみ油液を吸込むことができ、該各油冷却フィン間で油液を確実に流通して該油液を効率よく冷却することができる。
【００３８】
請求項７の発明によると、開口管部は各油冷却フィン間に位置して複数本設けたことにある。
【００３９】
このように構成したことにより、複数本の開口管部は、複数枚の油冷却フィン間からそれぞれ油液を吸込むことができ、各油冷却フィン間で油液を積極的に流通することができる。
【００４０】
請求項８の発明によると、開口管部は各油冷却フィン間に位置して複数本設け、当該複数本の開口管部は吸込管の先端に向けて順次長さ寸法が短くなるように形成したことにある。
【００４１】
このように構成したことにより、最も油液の流通距離が長く、流通するときの抵抗が大きい先端側の開口管部で、油液を吸込むときの抵抗を小さくすることができ、一方、最も油液の流通距離が短く、流通するときの抵抗が小さい基端側の開口管部で、油液を吸込むときの抵抗を大きくすることができる。これにより、各開口管部に形成された吸込口は、各油冷却フィン間からほぼ均等に油液を吸込むことができる。
【００４８】
請求項９の発明によると、ケーシングには油槽の上側に位置して駆動軸を回転する電動モータを設け、該電動モータと油槽との間には両者を隔てる隔壁を設けたことにある。これにより、隔壁によって電動モータを油液から保護することができる。また、油液が電動モータに接触して温度上昇するのを防止することができる。
【００４９】
【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式流体機械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。
【００５０】
まず、図１ないし図６は本発明の前提となる第１の参考例を示している。１はスクロール式空気圧縮機の外枠を形成する有底筒状のケーシングで、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、油槽４およびスラスト受７によって構成され、モータケース２内には後述の電動モータ９が内蔵されている。
【００５１】
２はケーシング１のモータケース２で、該モータケース２は、図２に示す如く、前，後方向（水平方向）に延び、前端側に環状の底部２Ａが一体形成された筒部２Ｂと、該筒部２Ｂの後端側に設けられ、この筒部２Ｂを施蓋する環状の蓋部２Ｃとによって大略構成されている。また、底部２Ａの前端側には後述の玉軸受１４を固定するためのリテーナ２Ｄが設けられている。さらに、蓋部２Ｃの内周側には、後述の駆動軸１２との間を液密にシールするシールリング２Ｅが嵌着されている。
【００５２】
ここで、モータケース２の底部２Ａ、筒部２Ｂの下側部分は、図３に示すように、電動モータ９と油槽４との間を上，下に隔てるほぼ半円弧状の隔壁３となっている。そして、隔壁３は、油槽４内の油液５と電動モータ９とを隔てることにより、電動モータ９の劣化、電動モータ９による油液５の温度上昇等を防止するものである。
【００５３】
４はモータケース２の下部側に位置してケーシング１に設けられた油槽で、該油槽４は、モータケース２の筒部２Ｂ後端から下方に延びた後板４Ａと、該後板４Ａの下端から前方へとケーシング１の長さ方向（軸方向）に延びた底板４Ｂと、該底板４Ｂとモータケース２の筒部２Ｂとの間に位置して後板４Ａの左，右両端から前方に延びた左側板４Ｃ、右側板４Ｄと、後述するスラスト受７の一部分等とによって有底の箱体として形成されている。そして、油槽４内には油液５が溜められている。
【００５４】
ここで、油槽４の底板４Ｂは、図２、図５に示す如く、後側から前側に向けて漸次下向きに傾斜し、かつ図３、図５に示す如く、後述する油液供給装置２０の吸込管２５が設けられた左側から後述の異物収容凹部６が設けられた右側に向けて漸次下向きに傾斜している。従って、運転時には、底板４Ｂ上に堆積した摩耗粉、破片等の異物を振動によって吸込管２５の吸込口２５Ａから最も離間した前部右側に移動することができる。
【００５５】
６は油槽４に設けられた第１の参考例による異物収容凹部で、該異物収容凹部６は、油槽４の底板４Ｂで低い位置となる右側部分に凹陥して形成されている。そして、異物収容凹部６は、油液５に混入した摩耗粉、破片等の異物を収容し、旋回軸受１６等に異物が供給されるのを防止している。
【００５６】
７はケーシング１のモータケース２前端側に設けられた環状のスラスト受で、該スラスト受７は、モータケース２、油槽４の前端側に一体的に取付けられている。そして、スラスト受７の内周側には、前側に向けて環状凹部７Ａが形成され、該環状凹部７Ａ内には、後述する旋回スクロール１５の鏡板１５Ａが配設されている。そして、スラスト受７の環状凹部７Ａには、前記鏡板１５Ａと摺接する環状の摺接面７Ｂが形成され、該摺接面７Ｂは、旋回スクロール１５に作用するスラスト荷重を鏡板１５Ａとの間で受承する構成となっている。
【００５７】
８はケーシング１のスラスト受７前側に設けられた固定スクロールで、該固定スクロール８は、略円板状に形成され中心が後述する駆動軸１２の軸線と一致するように配設された鏡板８Ａと、該鏡板８Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部８Ｂと、前記鏡板８Ａの外周側からラップ部８Ｂを取囲むように軸方向に突出した筒部８Ｃと、該筒部８Ｃの外周側から径方向外側に突出し、スラスト受７に衝合して取付けられたフランジ部８Ｄとによって構成されている。また、固定スクロール８の鏡板８Ａ背面側には、前側に突出して上，下方向に延びる複数枚の放熱フィン８Ｅ，８Ｅ，…が設けられている。
【００５８】
９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９は、モータケース２の筒部２Ｂ内周側に固定して設けられた固定子１０と、該固定子１０の内周側に回転可能に配置された回転子１１と、後述の駆動軸１２とによって構成され、前記回転子１１は駆動軸１２の外周側に固定して取付けられている。そして、電動モータ９は、外部からの給電によって回転子１１が固定子１０に対して回転することにより、駆動軸１２を駆動するものである。
【００５９】
１２は電動モータ９の駆動軸で、該駆動軸１２は、基端側（後端側）がモータケース２の蓋部２Ｃに玉軸受１３を介して支持され、先端側（前端側）は底部２Ａに玉軸受１４を介して支持されている。そして、この駆動軸１２の先端側は、モータケース２の底部２Ａから突出してクランク１２Ａとなり、該クランク１２Ａは、その軸線が駆動軸１２の軸線に対して一定寸法だけ偏心している。
【００６０】
１５はケーシング１内で電動モータ９の駆動軸１２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１５は、円板状に形成された鏡板１５Ａと、該鏡板１５Ａの表面側から軸方向に立設された渦巻状のラップ部１５Ｂとによって大略構成されている。また、旋回スクロール１５の鏡板１５Ａには、その背面側の中央にボス部１５Ｃが突設され、該ボス部１５Ｃは旋回軸受１６を介して駆動軸１２のクランク１２Ａに回転可能に取付けられている。そして、鏡板１５Ａは、その前面側が固定スクロール８のフランジ部８Ｄに摺接すると共に、背面側（裏面側）はスラスト受７に摺接する摺接面１５Ｄとなっている。
【００６１】
そして、旋回スクロール１５は、固定スクロール８のラップ部８Ｂ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８Ｂ，１５Ｂ間には、複数の圧縮室１７，１７，…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８の外周側に設けた吸込口（図示せず）から外周側の圧縮室１７内に空気を吸込みつつ、この空気を旋回スクロール１５が旋回運動する間に各圧縮室１７内で順次圧縮し、最後に中心側の圧縮室１７から固定スクロール８の中心に設けた吐出開口１８、後述の吐出パイプ３１を介して外部に圧縮空気を吐出する。
【００６２】
１９はスラスト受７と旋回スクロール１５との間に摺動可能に設けられたオルダムリングで、該オルダムリング１９は、旋回スクロール１５が旋回運動するときに、旋回スクロール１５の背面側で互いに直交する２軸方向に摺動し、この旋回スクロール１５の自転を防止するものである。
【００６３】
２０は油槽４内の油液５を冷却、潤滑を必要とする部位、例えばスラスト受７の摺接面７Ｂ、旋回軸受１６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２０は、後述の吸込通路２１、吐出通路２２、給油ポンプ２３、ストレーナ２４、吸込管２５等によって大略構成されている。
【００６４】
２１はスラスト受７の径方向に形成された吸込通路で、該吸込通路２１は、一端側が油槽４に後向きに開口し、他端側が給油ポンプ２３の吸込室Ａに連通している。また、吸込通路２１の一端側には、後述するストレーナ２４を収容するストレーナ収容部２１Ａが拡径して形成されている。
【００６５】
２２は旋回スクロール１５の鏡板１５Ａに径方向に形成された吐出通路で、該吐出通路２２は、一端側が給油ポンプ２３の油溜め２３Ｇを介して吐出室Ｂに連通し、他端側が旋回スクロール１５のボス部１５Ｃ等に開口している。
【００６６】
２３はスラスト受７と旋回スクロール１５との間に位置して設けられた給油ポンプで、該給油ポンプ２３は、例えば図６に示す如く、スラスト受７の摺接面７Ｂ側に凹設された旋回子収容凹部２３Ａと、該旋回子収容凹部２３Ａから離間してスラスト受７の摺接面７Ｂに凹設された凹窪部２３Ｂと、該凹窪部２３Ｂと旋回子収容凹部２３Ａとの間に位置して前記摺接面７Ｂ側に設けられたガイド溝２３Ｃと、旋回スクロール１５の摺接面１５Ｄから旋回子収容凹部２３Ａに向けて突設された旋回子２３Ｄと、旋回スクロール１５の摺接面１５Ｄから前記凹窪部２３Ｂ内に向けて突設された駆動突起２３Ｅと、前記ガイド溝２３Ｃ内にスライド可能に設けられたスライド板２３Ｆとによって大略構成されている。また、スライド板２３Ｆは、両端側が旋回子２３Ｄと駆動突起２３Ｅとに摺接し、旋回子収容凹部２３Ａ内を吸込通路２１に連通する吸込室Ａと吐出通路２２に連通する吐出室Ｂとに画成している。
【００６７】
また、２４は吸込通路２１のストレーナ収容部２１Ａ内に収容されたストレーナで、該ストレーナ２４は、吸込通路２１に油槽４内の油液５を吸込むときに、この油液５に混入した摩耗粉、破片等の異物を捕えるものである。
【００６８】
２５は油槽４内に設けられた吸込管で、該吸込管２５は、断熱性を有する樹脂材料、セラミックス材料等からなり、基端側が吸込通路２１の一端部に連通して取付けられている。また、吸込管２５の先端側は、冷却ファン２６からの冷却風の上流側となる後側に向けて油槽４内を延び、その先端部は吸込口２５Ａとなって油槽４内に開口している。ここで、吸込管２５の吸込口２５Ａは、油槽４の底板４Ｂよりも高い位置に開口して設けられ、これにより、吸込管２５によって油槽４内の油液５を吸込むときに、底板４Ｂ上の異物が吸込まれるのを防止している。
【００６９】
油液供給装置２０はこのように構成されるもので、給油ポンプ２３の旋回子２３Ｄ、駆動突起２３Ｅが旋回スクロール１５に追従して動き、これに伴ってスライド板２３Ｆがガイド溝２３Ｃに沿ってガイドされることにより、吸込室Ａと吐出室Ｂとをそれぞれ拡大，縮小し、吸込管２５、吸込通路２１から吸込室Ａ内に吸込んだ油液５を吐出室Ｂから油溜め２３Ｇを介して吐出通路２２に吐出し、スラスト受７の摺接面７Ｂ、旋回軸受１６等の給油部位に供給するものである。
【００７０】
２６は固定スクロール８と反対側に位置して駆動軸１２の基端部に設けられた冷却ファンで、該冷却ファン２６は、駆動軸１２と一体に回転することにより冷却風を発生させ、この冷却風を後述の吸気側ダクト２７、上側ダクト２８、下側ダクト３０等を介して固定スクロール８、油槽４の外周に向けて供給するものである。
【００７１】
２７は冷却ファン２６を外側から覆うように設けられた吸気側ダクトで、該吸気側ダクト２７は、冷却ファン２６の吸気側に対応する位置に開口して設けられた吸気口２７Ａを有している。また、吸気側ダクト２７は、ケーシング１の上側と下側で前側に開口している。
【００７２】
２８はケーシング１の上側に設けられた上側ダクトで、該上側ダクト２８は、図１に示すように、ケーシング１（モータケース２、スラスト受７）の上側および固定スクロール８の上側を囲むように前，後方向（軸方向）に沿って延びて設けられている。そして、上側ダクト２８の上流側は、吸気側ダクト２７に接続され、下流側は固定スクロール８を覆うスクロール側ダクト２９に接続されている。
【００７３】
３０はケーシング１の下側に設けられた下側ダクトで、該下側ダクト３０は、油槽４の下側、スラスト受７の下側を囲むように前，後方向に沿って延びて設けられている。そして、下側ダクト３０の上流側は、吸気側ダクト２７に接続され、下流側はスクロール側ダクト２９に接続されている。また、下側ダクト３０の下流側には、各部を冷却した冷却風を流出するための排気口３０Ａが設けられている。
【００７４】
３１は基端側が吐出開口１８に接続された吐出パイプで、該吐出パイプ３１は、先端側がスクロール側ダクト２９を貫通し、外部に突出している。そして、吐出パイプ３１は、圧縮室１７から吐出される圧縮空気を外部の空気タンク（図示せず）等に供給するものである。
【００７５】
本発明の第１の参考例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、その圧縮動作について説明する。
【００７６】
まず、電動モータ９により駆動軸１２を回転させると、旋回スクロール１５は駆動軸１２を中心として一定の旋回半径をもった円運動（旋回運動）を行い、固定スクロール８のラップ部８Ｂと旋回スクロール１５のラップ部１５Ｂとの間に画成された圧縮室１７，１７，…を連続的に縮小する。これにより、固定スクロール８の吸込口から吸込んだ外気は、各圧縮室１７で順次圧縮されつつ、この圧縮空気は固定スクロール８の吐出開口１８から吐出パイプ３１等を介して外部の空気タンク等に貯留される。
【００７７】
次に、前述した圧縮運転時におけるスクロール式空気圧縮機の冷却作用について説明する。
【００７８】
まず、冷却ファン２６が駆動軸１２と一体に回転することにより、外気が冷却風として吸気口２７Ａから吸気側ダクト２７内に吸込まれる。そして、吸気側ダクト２７内に吸込まれた冷却風の一部は、上側ダクト２８からスクロール側ダクト２９を流れるから、この冷却風によってケーシング１、固定スクロール８等を冷却することができる。一方、吸気側ダクト２７から下側ダクト３０に流れる冷却風は、油槽４（油液５）を冷却する。このようにして各部を冷却した冷却風は、下側ダクト３０の排気口３０Ａから外部に排出される。
【００７９】
次に、油液供給装置２０によって油槽４内の油液５をスラスト受７の摺接面７Ｂ、旋回軸受１６等に供給する場合の動作について説明する。
【００８０】
まず、圧縮運転時には、油液供給装置２０の給油ポンプ２３が駆動されるから、油槽４内の油液５は、吸込管２５から吸込通路２１に吸込まれ、吐出通路２２からスラスト受７の摺接面７Ｂ、旋回軸受１６等の給油部位に供給される。そして、これらの給油部位を冷却、潤滑した油液５は、順次流れ落ちて油槽４に戻される。
【００８１】
以上のように、本発明の第１の参考例によれば、油槽４の底板４Ｂは、吸込管２５の吸込口２５Ａと反対側の右側に向けて漸次下向きに傾斜させ、この右側部分に凹陥して異物収容凹部６を設ける構成としている。これにより、油液５に混入した摩耗粉、破片等の異物は、異物収容凹部６内に収容することができるから、異物が油液供給装置２０に吸込まれるのを防止することができる。この結果、ストレーナ２４に付着する異物の量が少なくなるから、該ストレーナ２４の寿命を延ばすことができる。しかも、スラスト受７の摺接面７Ｂ、旋回軸受１６等の給油部位が異物によって損傷するのを防止することができ、信頼性や寿命を向上することができる。
【００８２】
また、油槽４の底板４Ｂを異物収容凹部６に向けて下向きに傾斜させることにより、旋回スクロール１５を駆動したときの振動を利用して、底板４Ｂ上の異物を異物収容凹部６に自動的に移動することができる。
【００８３】
一方、油槽４内の油液５を吸込む吸込管２５は、その吸込口２５Ａを油槽４の底板４Ｂよりも高い位置に開口しているから、底板４Ｂ上に堆積した異物が吸込管２５に吸込まれるのを防止でき、異物による各部の損傷等をより確実に防止することができる。
【００８４】
さらに、吸込管２５の吸込口２５Ａは、冷却ファン２６による冷却風の上流側に配置しているから、冷却ファン２６からの冷却風によって最も冷却された油液５を吸込むことができる。これにより油液供給装置２０は、スラスト受７の摺接面７Ｂ、旋回軸受１６等の給油部位に冷えた油液５を供給することができ、これら給油部位を確実に冷却することができる。
【００８５】
次に、図７および図８は本発明の第１の実施の形態を示す。本実施の形態の特徴は、油槽には冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って延びる冷却風通路を設け、該冷却風通路は、油槽の底面に冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って延びる複数本の凹凸溝の溝間に形成したことにある。なお、本実施の形態では、前記第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。
【００８６】
４１は第１の参考例によるケーシング１に代えて用いられた本実施の形態によるケーシングで、該ケーシング４１は、底部４２Ａ、筒部４２Ｂ、蓋部４２Ｃ等からなるモータケース４２と、該モータケース４２の下部側に配設された後述の油槽４４と、環状凹部４３Ａ、摺接面４３Ｂを有する環状のスラスト受４３とによって構成されている。
【００８７】
４４はモータケース２の下部側に位置してケーシング１に設けられた本実施の形態による油槽で、該油槽４４は、後板４４Ａ、底板４４Ｂ、左側板４４Ｃ、右側板４４Ｄと、スラスト受４３の一部分等とによって有底の箱体として形成されている。
【００８８】
４５は油槽４４の底板４４Ｂに設けられた凹凸溝で、該凹凸溝４５は、図８に示す如く、底板４４Ｂから油槽４４内に向けて上向きに突出した断面コ字状の内側突条部４６，４６，…と、該各内側突条部４６間に位置して底板４４Ｂから下向きに突出した断面Ｕ字状の外側突条部４７，４７，…とを組合せることにより凹凸形状に形成され、これら突条部４６，４７は、冷却ファン２６からの冷却風の流通方向、即ち駆動軸１２の軸方向に延びて形成されている。
【００８９】
ここで、内側突条部４６の上端面は、油液５のほぼ上層部分で油液５の液面よりも低い位置に配設されている。これにより、油液５に対する内側突条部４６の接触部位は、両側面と上端面になるから、接触面積を大きくして油液５の冷却効率を高めることができる。
【００９０】
さらに、４８，４８，…は各内側突条部４６に対応する外側面、即ち各外側突条部４７間に設けられた複数本の冷却風通路で、該各冷却風通路は、油槽４４内の油液５中に入り込んだ位置で冷却ファン２６からの冷却風を流通するものである。
【００９１】
かくして、このように構成された本実施の形態によれば、油槽４４の底板４４Ｂに凹凸溝４５を設け、該凹凸溝４５には、油槽４４内の油液５中に入り込んだ位置で冷却ファン２６からの冷却風を流通する冷却風通路４８を設けているから、該冷却風通路４８を流通する冷却風によって高温となった上層部分の油液５を冷却することができ、油液５の冷却効率を高めることができる。
【００９２】
次に、図９は本発明の第２の実施の形態を示す。本実施の形態の特徴は、油槽には冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って延びる冷却風通路を設け、該冷却風通路は、油槽に冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って油槽内を貫通する冷却管によって形成したことにある。なお、本実施の形態では、前記第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。
【００９３】
５１は第１の参考例によるケーシング１に代えて用いられた本実施の形態によるケーシングで、該ケーシング５１は、底部５２Ａ、筒部５２Ｂ、蓋部５２Ｃ等からなるモータケース５２と、該モータケース５２の下部側に配設され、後板５３Ａ、底板５３Ｂ、左，右の側板５３Ｃ（片方のみ図示）と、スラスト受５４の一部分等とによって有底の箱体として形成された油槽５３と、環状凹部５４Ａ、摺接面５４Ｂを有する環状のスラスト受５４とによって構成されている。
【００９４】
５５は油槽５３を貫通して設けられた複数本の冷却管（１本のみ図示）で、該流通管５５は、冷却ファン２６からの冷却風の流通方向、即ち駆動軸１２の軸方向に延びて左，右方向にほぼ平行に列設されている。また、冷却管５５は、油槽５３の底板５３Ｂよりも上側位置、即ち油液５の上層部分近傍に配置されている。そして、冷却管５５の内部は、冷却ファン２６からの冷却風が流通する冷却風通路５５Ａとなっている。
【００９５】
一方、５６は吸気口５６Ａを有する吸気側ダクトで、該吸気側ダクト５６の下側は各冷却管５５に接続されている。５７は吸気側ダクト５６の上側に接続された上側ダクトで、該上側ダクト５７は、スクロール側ダクト５８を介して後述の排気側ダクト５９に接続されている。
【００９６】
５９は固定スクロール８の下側に配設された排気側ダクトで、該排気側ダクト５９は、各冷却管５５とスクロール側ダクト５８に接続されている。また、排気側ダクト５９には、各部を冷却した冷却風が流出する排気口５９Ａが設けられている。
【００９７】
かくして、このように構成された本実施の形態によれば、油液５のほぼ上層部分を通るように油槽５３を貫通して複数本の冷却管５５を設けているから、冷却管５５の冷却風通路５５Ａを流通する冷却風によって高温となった上層部分の油液５を冷却することができ、油液５の冷却効率を高めることができる。
【００９８】
次に、図１０ないし図１２は本発明の第３の実施の形態を示す。本実施の形態の特徴は、油槽の底面には油液中に突出し互いに並行して延びる複数枚の油冷却フィンを設け、油槽内には油液供給手段の吸込側を構成する吸込管を該各油冷却フィンに沿って設け、油液供給手段の吸込口は、前記吸込管の先端部に形成したことにある。なお、本実施の形態では、前記第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。
【００９９】
６１は第１の参考例によるケーシング１に代えて用いられた本実施の形態によるケーシングで、該ケーシング６１は、底部６２Ａ、筒部６２Ｂ、蓋部６２Ｃ等からなるモータケース６２と、該モータケース６２の下部側に配設され、後板６３Ａ、底板６３Ｂ、左側板６３Ｃ、右側板６３Ｄと、スラスト受６４の一部分等とによって有底の箱体として形成された油槽６３と、環状凹部６４Ａ、摺接面６４Ｂを有する環状のスラスト受６４とによって構成されている。
【０１００】
６５，６５，…は油槽６３の底板６３Ｂ上面に設けられた４枚の油冷却フィンで、該各油冷却フィン６５は、冷却ファン２６からの冷却風の流通方向に延びるように油液５中に突出している。また、各油冷却フィン６５は、図１１に示すように、所定の間隔をもって左，右方向に平行に配設されている。
【０１０１】
また、６６，６６，…は油槽６３の底板６３Ｂ下面に設けられた複数枚の放熱フィンで、該各放熱フィン６６は、図１０、図１２に示すように、下側ダクト３０内に突出し、冷却ファン２６からの冷却風の流通方向に沿って延びている。
【０１０２】
６７は油槽６３内に設けられた本実施の形態による吸込管で、該吸込管６７は、油液供給装置２０の吸込通路２１の一部を構成するもので、第１の参考例で述べた吸込管２５と同様に、断熱性を有する樹脂材料、セラミックス材料等からなり、その基端側が吸込通路２１の一端部に連通してスラスト受６４に取付けられている。また、吸込管６７は、図１１、図１２に示す如く、油冷却フィン６５に沿って油槽６３内を冷却ファン２６による冷却風の上流側に向けて延び、その先端側が油冷却フィン６５と直交するように屈曲して各油冷却フィン６５と油槽６３の後板６３Ａとの間を右方向に延びている。
【０１０３】
さらに、吸込管６７の先端側には、４枚の油冷却フィン６５，６５，…間に開口するように、３個の吸込口６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃが形成されている。ここで、３個の吸込口６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃは、各油冷却フィン６５間からほぼ均等に油液５を吸込むことができるように、吸込管６７の先端に向けて順次開口面積が大きく形成されている。
【０１０４】
かくして、このように構成された本実施の形態によれば、油槽４内に油冷却フィン６５を設けているから、油液５に対する接触面積を大きすることができ、油液５の熱を効率よく放出することができる。しかも、吸込管６７には、先端側を屈曲して各油冷却フィン６５間に開口する吸込口６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃを形成しているから、油槽６３に戻された高温な油液５を各油冷却フィン６５間で流通させることができ、各油冷却フィン６５間で流通している間に油液を冷却することができる。
【０１０５】
次に、図１３は本発明の第２の参考例を示す。第２の参考例の特徴は、ダクトの吸気側には冷却ファンの回転によって生じる冷却風の風量を調整する風量調整手段を設け、該風量調整手段は、ダクトの吸気側に交換可能に設けられた吸込抵抗の異なる複数種類のフィルタによって構成したことにある。なお、第２の参考例では、前記第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。
【０１０６】
７１は冷却ファン２６を外側から覆うように設けられた第２の参考例による吸気側ダクトで、該吸気側ダクト７１は、第１の参考例による吸気側ダクト２７と同様に、冷却ファン２６の吸気側に対応する位置に開口する吸気口７１Ａを有している。
【０１０７】
７２，７３，７４は吸気側ダクト７１の吸気口７１Ａに交換可能に取付けられる例えば３種類の流量調整手段をなすフィルタで、該フィルタ７２，７３，７４は、吸気口７１Ａに対応して円形状に形成された網、スポンジ等によって構成されている。ここで、フィルタ７２は、目が粗く吸込抵抗が小さいために、冷却風の風量を多くすることができる。また、フィルタ７３は、フィルタ７２よりも目が細かいために、該フィルタ７２による冷却風の風量よりも少なくなる。さらに、フィルタ７４は、フィルタ７３よりも目が細かいために、該フィルタ７３による冷却風の風量よりもさらに少なくなる。
【０１０８】
そこで、フィルタ７２の使用方法について説明する。例えば同一機種のスクロール式空気圧縮機を電源の周波数が異なる地域、１００Ｖ６０Ｈｚの関西地域で使用した場合、１００Ｖ５０Ｈｚの関東地域で使用した場合よりも電動モータ９の回転数が高くなる。従って、スクロール式空気圧縮機の冷却系統の設定が関東地域の設定、例えば目の粗いフィルタ７２が取付けられている場合には、関西地域で使用したときに冷却ファン２６の回転が必要以上に高くなるから、適切な冷却ができなくなり、また、冷却ファン２６による騒音が増大する等の問題が生じる。
【０１０９】
しかし、第２の参考例によれば、関西地域で使用する場合にスクロール式空気圧縮機の吸気側ダクト７１の吸気口７１Ａに目の細かいフィルタ７３を取付けることにより、冷却ファン２６の回転が高い場合でも、フィルタ７３によって冷却風を吸込むときの抵抗力を大きくして吸込まれる冷却風の風量を少なくすることができる。これにより、冷却ファン２６によって適切な冷却を行なうことができる。また、フィルタ７２は、冷却ファン２６の動作音を低減することができる。さらに、スクロール式空気圧縮機を、例えば定格電源電圧よりも高い電源電圧で使用する場合には、吸気側ダクト７１にフィルタ７４を取付けることにより、同様の作用効果を得ることができる。
【０１１０】
かくして、第２の参考例によれば、電動モータ９（冷却ファン２６）の回転数等が異なる場合でも、吸気側ダクト７１の吸気口７１Ａにフィルタ７２，７３，７４の中から適切な吸込抵抗を有するもの選択して取付けることにより、冷却ファン２６を変更することなく、所望の冷却性能を得ることができ、また騒音を低減することができる。この結果、電動モータ９、冷却ファン２６等を複数機種のスクロール式空気圧縮機で共用することができ、コストの低減等を図ることができる。さらに、圧縮運転時の出力が異なる機種においても、同様の効果を得ることができる。
【０１１１】
次に、図１４は本発明の第３の参考例を示す。第３の参考例の特徴は、ダクトの吸気側には冷却ファンの回転によって生じる冷却風の風量を調整する風量調整手段を設け、風量調整手段は、ダクトの一部をなして冷却ファンの周囲に交換可能に設けられ冷却風を吸込む吸気口の開口面積が異なる複数種類の吸気側ダクトによって構成したことにある。なお、第３の参考例では、前記第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。
【０１１２】
８１は流量調整手段をなす吸気側ダクトで、該吸気側ダクト８１は、第１の参考例による吸気側ダクト２７と同様に、冷却ファン２６の吸気側に対応する位置に開口する吸気口８１Ａを有している。
【０１１３】
また、８２は吸気側ダクト８１に交換して取付けられる流量調整手段をなす他の吸気側ダクトで、該吸気側ダクト８２は、吸気口８２Ａの径寸法が小さく、該吸気口８２Ａの流路面積が小さく形成されている。
【０１１４】
かくして、第３の参考例によれば、吸気側ダクト８１，８２をスクロール式空気圧縮機の性能に応じて交換して取付けることにより、回転数、出力が異なるスクロール式空気圧縮機でも、電動モータ９、冷却ファン２６等を共用することができる。
【０１１５】
次に、図１５ないし図１７は本発明の第４の実施の形態を示す。本実施の形態の特徴は、吸込管は、各油冷却フィンに沿って延びた吸込管本体と、各油冷却フィン間に位置して該吸込管本体の先端部に折返して設けられ開口端が油液供給手段の吸込口となった開口管部とからなり、油液供給手段の吸込口は各油冷却フィン間に開口する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第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。
【０１１６】
９１は第１の参考例によるケーシング１に代えて用いられた本実施の形態によるケーシングで、該ケーシング９１は、底部９２Ａ、筒部９２Ｂ、蓋部９２Ｃ等からなるモータケース９２と、該モータケース９２の下部側に配設され、後板９３Ａ、底板９３Ｂ、左側板９３Ｃ、右側板９３Ｄと、スラスト受９４の一部分等とによって有底の箱体として形成された油槽９３と、環状凹部９４Ａ、摺接面９４Ｂを有する環状のスラスト受９４とによって構成されている。
【０１１７】
９５，９５，…は油槽９３の底板９３Ｂ上面に設けられた４枚の油冷却フィンで、該各油冷却フィン９５は、冷却ファン２６からの冷却風の流通方向に延びるように油液５中に突出している。また、各油冷却フィン９５は、図１６に示すように、所定の間隔をもって左，右方向に平行に配設されている。
【０１１８】
また、９６，９６，…は油槽９３の底板９３Ｂ下面に設けられた複数枚の放熱フィンで、該各放熱フィン９６は、図１５、図１７に示すように、下側ダクト３０内に突出し、冷却ファン２６からの冷却風の流通方向に沿って延びている。
【０１１９】
９７は油槽９３内に設けられた本実施の形態による吸込管で、該吸込管９７は、油液供給装置２０の吸込通路２１の一部を構成するもので、断熱性を有する樹脂材料、セラミックス材料等によって形成されている。そして、吸込管９７は、後述の吸込管本体９８と開口管部９９とによって構成されている。
【０１２０】
９８は吸込管本体で、該吸込管本体９８は、第４の実施の形態で述べた吸込管６７とほぼ同様に、その基端側が吸込通路２１の一端部に連通してスラスト受９４に取付けられている。また、吸込管本体９８は、図１６、図１７に示す如く、油冷却フィン９５に沿って油槽９３内を冷却ファン２６による冷却風の上流側に向けて延び、その先端側が油冷却フィン９５と直交するように屈曲して各油冷却フィン９５と油槽９３の後板９３Ａとの間を右方向に延びている。
【０１２１】
９９，９９，…は吸込管本体９８の先端部に設けられた３本の開口管部で、該各開口管部９９は、吸込管本体９８の先端部で折返すように延び、その先端側が４枚の油冷却フィン９５，９５，…間に位置している。また、各開口管部９９は、それぞれの径寸法がほぼ等しく形成されている。そして、各開口管部９９の開口端は、それぞれ油冷却フィン９５間に開口する吸込口９９Ａとなっている。これにより、各開口管部９９の吸込口９９Ａは、各油冷却フィン９５間に侵入した位置に開口しているから、油液５を吸込んだときには各油冷却フィン９５間からのみ吸込むことができ、該各油冷却フィン９５間で油液５を確実に流通することができる。
【０１２２】
かくして、このように構成された本実施の形態によれば、前記第４の実施の形態による作用効果に加えて次のような作用効果を得ることができる。即ち、本実施の形態では、各油冷却フィン９５間まで延びた開口管部９９の先端に吸込口９９Ａを設けているから、該吸込口９９Ａから油液５を吸込んだときには、各油冷却フィン９５間からのみ油液５を吸込んで該各油冷却フィン９５間で確実に流通することができ、油液５を効率よく冷却することができる。
【０１２３】
また、３本の開口管部９９を設けているから、各油冷却フィン９５間からそれぞれ油液５を吸込むことができ、各油冷却フィン９５間で油液を積極的に流通し、油槽４内の油液５全体を冷却することができる。
【０１２４】
次に、図１８ないし図２０は本発明の第５の実施の形態を示す。本実施の形態の特徴は、開口管部は各油冷却フィン間に位置して複数本設け、当該複数本の開口管部は吸込管の先端に向けて順次長さ寸法が短くなるように形成したことにある。なお、本実施の形態では、前記第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。
【０１２５】
１０１は第１の参考例によるケーシング１に代えて用いられた本実施の形態によるケーシングで、該ケーシング１０１は、底部１０２Ａ、筒部１０２Ｂ、蓋部１０２Ｃ等からなるモータケース１０２と、該モータケース１０２の下部側に配設され、後板１０３Ａ、底板１０３Ｂ、左側板１０３Ｃ、右側板１０３Ｄと、スラスト受１０４の一部分等とによって有底の箱体として形成された油槽１０３と、環状凹部１０４Ａ、摺接面１０４Ｂを有する環状のスラスト受１０４とによって構成されている。
【０１２６】
１０５，１０５，…は油槽１０３の底板１０３Ｂ上面に設けられた４枚の油冷却フィンで、該各油冷却フィン１０５は、冷却ファン２６からの冷却風の流通方向に延びるように油液５中に突出している。また、各油冷却フィン１０５は、図１９に示すように、所定の間隔をもって左，右方向に平行に配設されている。
【０１２７】
また、１０６，１０６，…は油槽１０３の底板１０３Ｂ下面に設けられた複数枚の放熱フィンで、該各放熱フィン１０６は、図１８、図２０に示すように、下側ダクト３０内に突出し、冷却ファン２６からの冷却風の流通方向に沿って延びている。
【０１２８】
１０７は油槽１０３内に設けられた本実施の形態による吸込管で、該吸込管１０７は、油液供給装置２０の吸込通路２１の一部を構成するもので、断熱性を有する樹脂材料、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂材料等によって形成されている。そして、吸込管１０７は、後述の吸込管本体１０８と開口管部１１２，１１３，１１４とによって構成されている。
【０１２９】
１０８は吸込管本体で、該吸込管本体１０８は、第４の実施の形態で述べた吸込管６７とほぼ同様に、その基端側が吸込通路２１の一端部に連通してスラスト受１０４に取付けられている。また、吸込管本体１０８は、図１９、図２０に示す如く、油冷却フィン１０５に沿って油槽１０３内を冷却ファン２６による冷却風の上流側に向けて延びたパイプ状の平行管部１０９と、該平行管部１０９の先端部で油冷却フィン１０５と直交するように屈曲し、各油冷却フィン１０５と油槽１０３の後板１０３Ａとの間を右方向に延びた直交管部１１０と、後述の嵌合溝部１１１とによって大略構成されている。
【０１３０】
ここで、直交管部１１０は、前面板１１０Ａ、後面板１１０Ｂ、左側面板１１０Ｃ、右側面板１１０Ｄ、上面板１１０Ｅおよび下面板１１０Ｆによって左，右方向に長尺な箱型形状をなしている。また、前面板１１０Ａには、左側の端部に位置して平行管部１０９が一体的に接続されている。
【０１３１】
１１１，１１１，…は直交管部１１０に設けられた４個の嵌合溝部で、該各嵌合溝部１１１は、各油冷却フィン１０５の後部側に嵌合するもので、該各油冷却フィン１０５の位置に対応するように、前面板１１０Ａから下面板１１０Ｆに亘って上，下方向に切欠いて形成されている。
【０１３２】
そして、このように構成された吸込管本体１０８は、直交管部１１０に形成された各嵌合溝部１１１を油冷却フィン１０５に嵌合することにより、油槽１０３内の正確な位置に容易に組付けることができる。このときに、直交管部１１０は、その前面板１１０Ａによって各油冷却フィン１０５との隙間を閉塞することができる。
【０１３３】
次に、１１２，１１３，１１４は吸込管本体１０８の直交管部１１０に設けられた３本の開口管部で、該各開口管部１１２，１１３，１１４は、それぞれ吸込管本体１０８の先端部で折返すように直交管部１１０の前面板１１０Ａから前方に延びている。そして、３本の開口管部１１２，１１３，１１４は、４枚の油冷却フィン１０５，１０５，…間に位置している。
【０１３４】
ここで、開口管部１１２，１１３，１１４は、前面板１１０Ａから前方に向けて漸次縮径する円錐状の筒体を所定の長さ位置で切除することにより管体として形成されている。即ち、図１９に示す如く、吸込管本体１０８の最も基端側（下流側）となる直交管部１１０の左側に配設された開口管部１１２は、前面板１１０Ａから突出した長さ寸法がＬ1となり、吸込口１１２Ａの開口面積を決定する開口径はＤ1となっている。また、開口管部１１２よりも先端側（上流側）となる直交管部１１０の中央に配設された開口管部１１３は、その長さ寸法Ｌ2が開口管部１１２の長さ寸法Ｌ1よりも短く、これにより、吸込口１１３Ａの開口径Ｄ2は吸込口１１２Ａの開口径Ｄ1よりも大きくなっている。さらに、最も先端側（上流側）に位置する右側の開口管部１１４は、その長さ寸法Ｌ3が開口管部１１３の長さ寸法Ｌ2よりも短く、これにより、吸込口１１４Ａの開口径Ｄ3は吸込口１１３Ａの開口径Ｄ2よりも大きくなっている。
【０１３５】
以上の点から基端側に位置する開口管部１１２の長さ寸法Ｌ1と、中間に位置する開口管部１１３の長さ寸法Ｌ2と、先端側に位置する開口管部１１４の長さ寸法Ｌ3とは、下記数１の関係にある。
【０１３６】
【数１】
Ｌ1＞Ｌ2＞Ｌ3
【０１３７】
また、基端側に位置する開口管部１１２の開口径Ｄ1と、中間に位置する開口管部１１３の開口径Ｄ2と、先端側に位置する開口管部１１４の開口径Ｄ3とは、下記数２の関係にある。
【０１３８】
【数２】
Ｄ1＜Ｄ2＜Ｄ3
【０１３９】
これにより、最も油液５の流通距離が長く、流通するときの抵抗が大きい先端側の開口管部１１４で、油液５を吸込むときの抵抗を小さくすることができ、最も油液５の流通距離が短く、流通するときの抵抗が小さい基端側の開口管部１１２で、油液５を吸込むときの抵抗を大きくすることができる。このことから、吸込口１１２Ａ，１１３Ａ，１１４Ａは、各油冷却フィン１０５間からほぼ均等に油液５を吸込むことができる。
【０１４０】
かくして、このように構成された本実施の形態によれば、前記第７の実施の形態による作用効果に加えて次のような作用効果を得ることができる。即ち、本実施の形態では、吸込管本体１０８に設けられた開口管部１１２，１１３，１１４は、吸込管本体１０８の先端に向けて順次長さ寸法が短くなり、開口径（開口面積）が大きくなるように形成しているから、吸込口１１２Ａ，１１３Ａ，１１４Ａは、各油冷却フィン１０５間からほぼ均等に油液５を吸込むことができ、全体の油液５を均等に冷却することができる。
【０１４１】
また、開口管部１１２，１１３，１１４は、前面板１１０Ａから前方に向けて漸次縮径する円錐状の筒体を所定の長さ位置で切除することにより管体として形成しているから、切除する位置を適宜設定することにより、吸込口１１２Ａ、１１３Ａ，１１４Ａの開口径を自由に変更することができる。
【０１４２】
一方、吸込管本体１０８の直交管部１１０には、油冷却フィン１０５に嵌合する各嵌合溝部１１１を設けているから、吸込管１０７を油槽１０３内に組付けるときに、各嵌合溝部１１１を油冷却フィン１０５に嵌合することにより、吸込管１０７を正確な位置に容易に組付けることができ、組立時の作業性を向上することができる。
【０１４３】
さらに、吸込管１０７を油槽１０３に組付けた状態では、吸込管本体１０８の直交管部１１０は、その前面板１１０Ａによって各油冷却フィン１０５との隙間を閉塞している。これにより、開口管部１１２，１１３，１１４の吸込口１１２Ａ，１１３Ａ，１１４Ａは、各油冷却フィン１０５間の油液５だけを吸込むことができるから、各油冷却フィン１０５間で油液５を確実に流通させて、油液５の冷却効率より一層高めることができ、油液５、スクロール式空気圧縮機の寿命を延ばすことができる。
【０１４４】
なお、第１の参考例では、油槽４の底板４Ｂを、後側から前側に向けて漸次下向きに傾斜し、かつ吸込管２５が設けられた左側から異物収容凹部６が設けられた右側に向けて漸次下向きに傾斜する構成としている。しかし、これに限るものではなく、例えば図２１に示す第１の変形例のように、油槽１２１の底板１２１Ｂは、前，後方向に傾斜することなくほぼ平坦とし、左側から右側に向けてのみ漸次下向きに傾斜する構成とし、この右側部分に異物収容凹部１２２を設ける構成としてもよい。
【０１４５】
また、第１の参考例では、ケーシング１に電動モータ９を内蔵したスクロール式空気圧縮機を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば図２２に示す第２の変形例のように、電動モータが廃止され、ケーシング１３１、固定スクロール１３２、駆動軸１３３、旋回スクロール１３４、油液供給装置１３５、冷却ファン１３６、ダクト１３７等によって構成され、駆動軸１３３に外部動力源に接続されるプーリ１３８が設けられたスクロール式空気圧縮機に第１の参考例による特徴部分である異物収容凹部を設けるようにしてもよい。この構成は、他の実施の形態にも同様に適用することができるものである。
【０１４６】
また、第１の参考例では、油槽４は中空の箱形状に形成した場合を例に挙げて図示したが、これに限るものではなく、例えば図２３、図２４に示す第３の変形例のように、モータケース２の筒部２Ｂ下側と油槽４の底板４Ｂとの間に補強用リブ１４１，１４１を設ける構成としてもよい。この第３の変形例では、油液５に混入した異物を異物収容凹部６に向けて移動させるために、図２４に示す如く、各リブ１４１前側部分に切欠１４１Ａを設けている。
【０１４７】
また、第１の参考例では、ケーシング１のモータケース２を、底部２Ａ、筒部２Ｂ、蓋部２Ｃ、リテーナ２Ｄおよび蓋部２Ｃと駆動軸１２との間をシールするシールリング２Ｅによって構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限るものではなく、例えば図２５に示す第４の変形例のように、ケーシング１５１のモータケース１５２を、底部１５２Ａ、筒部１５２Ｂ、蓋部１５２Ｃ、リテーナ１５２Ｄ、シールリング１５２Ｅおよびリテーナ１５２Ｄと駆動軸との間をシールする他のシールリング１５２Ｆによって構成してもよい。この場合には、第１の参考例で用いていた玉軸受１３，１４に代えてグリース封入式の玉軸受１５３，１５４を用いる構成とすればよい。この変形例によれば、電動モータ９に付設される回転センサ等を油液５から確実に保護することができる。
【０１４８】
一方、第１の実施の形態では、油槽４４の底板４４Ｂに内側突条部４６、外側突条部４７からなる凹凸溝４５を設け、各外側突条部４７間に冷却風通路４８を設ける構成とした場合を例示したが、本発明はこれに限らず、例えば図２６に示す第５の変形例のように、凹凸溝１６１は、内側突条部１６２、外側突条部１６３からなり、各外側突条部１６３間には冷却風通路１６４に突出する放熱フィン１６５を設ける構成としてもよい。この場合には油液５の冷却効率を放熱フィン１６５によってより一層高めることができる。
【０１４９】
また、第２の参考例では、吸気側ダクト７１の吸気口７１Ａにフィルタ７２を交換可能に取付ける構成としたが、これに替えて、例えば図２７に示す第６の変形例のように、吸気側ダクト１７１の吸気口１７１Ａ内側にフィルタ差込み部１７１Ｂを設け、該フィルタ差込み部１７１Ｂに吸込抵抗の異なる複数種類のフィルタ１７２（１種類のみ図示）を差込むことにより冷却風の風量を調整する構成としてもよい。
【０１５０】
また、第４の実施の形態では、吸込管９７を、吸込管本体９８と、該吸込管本体９８の先端部に設けられた３本の開口管部９９，９９，…とによって構成し、各開口管部９９（吸込口９９Ａ）はそれぞれの径寸法がほぼ等しくなるように形成した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば図２８に示す第７の変形例のように、吸込管１８１は、吸込管本体１８２と、該吸込管本体１８２の先端部に折返して設けられ、該吸込管本体１８２の先端に向けて順次径寸法が大きくなるように配置された３本の開口管部１８３，１８４，１８５とによって構成してもよい。
【０１５１】
ここで、吸込管１８１は、該吸込管本体１８２の先端に向けて順次径寸法が大きくなるように開口管部１８３，１８４，１８５を設けることにより、最も油液５の流通距離が長く流通するときの抵抗が大きい先端の開口管部１８５で、油液５を吸込むときの抵抗を小さくすることができ、一方、最も油液５の流通距離が短く流通するときの抵抗が小さい開口管部１８３で、油液５を吸込むときの抵抗を大きくすることができる。これにより、吸込口１８３Ａ，１８４Ａ，１８５Ａは、各油冷却フィン９５間からほぼ均等に油液５を吸込むことができ、全体の油液５を均等に冷却することができる。
【０１５２】
さらに、各実施の形態では、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。
【０１５７】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、油槽には冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って延びる冷却風通路を設けているので、冷却ファンが駆動されたときには、この冷却ファンからの冷却風を冷却風通路に沿って流通し、該冷却風通路を流れる冷却風によって油槽内の油液を冷却することができ、油液の冷却効率を高めることができる。
【０１５８】
しかも、油槽の底面には冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って延びる複数本の凹凸溝を設け、冷却風通路は該各凹凸溝の溝間に形成しているので、凹凸溝の溝間に形成された冷却風通路は、油槽内の油液中に入り込んだ位置で冷却風を流通することができる。これにより、冷却風通路を流通する冷却風によって上層部分の高温な油液を積極的に冷却することができる。
【０１５９】
さらに、前記凹凸溝間には冷却風通路に突出する放熱フィンを設けているので、該放熱フィンによって油液をより一層冷却することができる。
【０１６０】
請求項２の発明によれば、ケーシングの油槽内に溜った油液を吸込口から吸込み該油液を冷却、潤滑を必要とする部位に供給する油液供給手段を備え、前記油槽には前記冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って延びる冷却風通路を設け、油槽の底面には油液中に突出し互いに並行して延びる複数枚の油冷却フィンを設け、油槽内には油液供給手段の吸込側を構成する吸込管を該各油冷却フィンに沿って設け、油液供給手段の吸込口は、前記吸込管の先端部に形成している。従って、油槽内の油液は、各油冷却フィン間を該各油冷却フィンに沿って流通し、吸込管の先端部に形成された吸込口から吸込まれるから、各油冷却フィン間を流れている間に油液を冷却することができ、油液の冷却効率を向上することができる。
【０１６１】
請求項３の発明によれば、駆動軸には固定スクロールとは長さ方向の反対側に位置して油槽の外周に冷却風を供給する冷却ファンを設け、油槽内には油液供給手段の吸込側を構成する吸込管を設け、油液供給手段の吸込口は油槽内で前記冷却ファンによる冷却風の上流側に位置して前記吸込管に形成している。従って、油槽内で冷却ファンによる冷却風の上流側位置では、該冷却ファンからの冷却風によって油液が効率よく冷却されるから、油液供給手段は、吸込管に形成された吸込口から油液を吸込むことにより、冷えた油液を旋回軸受、摺動面等の冷却、潤滑を必要とする部位に供給することができ、これらの冷却効率を向上することができる。
【０１６２】
請求項４の発明によれば、駆動軸には固定スクロールとは長さ方向の反対側に位置して油槽の外周に冷却風を供給する冷却ファンを設け、油冷却フィンと吸込管は該冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って配設し、油供給手段の吸込口は前記冷却ファンによる冷却風の上流側に配置する構成としている。従って、油槽内の油液は、各油冷却フィン間を該各油冷却フィンに沿って冷却ファンによる冷却風の上流側に向けて流通させ、この冷却風の上流側位置で吸込管の先端部に形成された吸込口から吸込むことができる。ここで、油槽内で冷却ファンによる冷却風の上流側位置では、該冷却ファンからの冷却風によって油液が効率よく冷却されるから、油液供給手段は、冷えた油液を吸込管に形成された吸込口から吸込んで冷却、潤滑を必要とする部位に供給することができる。この結果、これら給油部位を確実に冷却でき、信頼性や寿命を向上することができる。
【０１６３】
請求項５の発明によれば、吸込口は各油冷却フィン間に位置して複数個設け、該複数個の吸込口は吸込管の先端に向けて順次開口面積が大きくなるように形成しているので、最も油液の流通距離が長く、流通するときの抵抗が大きい先端側の吸込口で、油液を吸込むときの抵抗を小さくすることができ、一方、最も油液の流通距離が短く、流通するときの抵抗が小さい基端側の吸込口で、油液を吸込むときの抵抗を大きくすることができる。この結果、各吸込口は、各油冷却フィン間からほぼ均等に油液を吸込むことができるから、全体の油液を均等に冷却することができる。
【０１６４】
請求項６の発明によれば、吸込管は、各油冷却フィンに沿って延びた吸込管本体と、各油冷却フィン間に位置して該吸込管本体の先端部に折返して設けられ開口端が油液供給手段の吸込口となった開口管部とからなり、油液供給手段の吸込口は各油冷却フィン間に開口する構成としているので、開口管部の開口端に形成された吸込口は、各油冷却フィン間に侵入した位置に開口しているから、各油冷却フィン間からのみ油液を吸込むことができる。従って、各油冷却フィン間で油液を確実に流通することができ、各油冷却フィン間を流通する間に油液を効率よく冷却することができる。
【０１６５】
請求項７の発明によれば、開口管部は各油冷却フィン間に位置して複数本設けているので、複数本の開口管部は、複数枚の油冷却フィン間からそれぞれ油液を吸込むことができ、各油冷却フィン間で油液を積極的に流通し、油槽内の油液全体を冷却することができる。
【０１６６】
請求項８の発明によれば、開口管部は各油冷却フィン間に位置して複数本設け、当該複数本の開口管部は吸込管の先端に向けて順次長さ寸法が短くなるように形成しているので、最も油液の流通距離が長く、流通するときの抵抗が大きい先端側の開口管部で、油液を吸込むときの抵抗を小さくすることができ、一方、最も油液の流通距離が短く、流通するときの抵抗が小さい基端側の開口管部で、油液を吸込むときの抵抗を大きくすることができる。この結果、各開口管部に形成された吸込口は、各油冷却フィン間からほぼ均等に油液を吸込むことができるから、全体の油液を均等に冷却することができる。
【０１７０】
請求項９の発明によれば、ケーシングには油槽の上側に位置して駆動軸を回転する電動モータを設け、該電動モータと油槽との間には両者を隔てる隔壁を設けているので、隔壁によって電動モータを油液から保護することができる。また、油液が電動モータに接触して温度上昇するのを防止することができ、冷えた油液によって冷却を必要とする部位を効率よく冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の参考例によるスクロール式空気圧縮機を示す外観斜視図である。
【図２】 スクロール式空気圧縮機を図１中の矢示II−II方向からみた縦断面図である。
【図３】 ケーシング、電動モータを図２中の矢示III−III方向からみた横断面図である。
【図４】 油槽を図２中の矢示IV−IV方向からみた断面図である。
【図５】 油槽を単体で示す断面斜視図である。
【図６】 給油ポンプを図２中の矢示VI−VI方向からみた要部拡大断面図である。
【図７】 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８】 凹凸溝、冷却風通路をケーシング、電動モータと共に図７中の矢示VIII−VIII方向からみた横断面図である。
【図９】 本発明の第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。
【図１０】 本発明の第３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１１】 油槽を図１０中の矢示XI−XI方向からみた断面図である。
【図１２】 油槽の底板、各フィン、吸込管を拡大して示す断面斜視図である。
【図１３】 本発明の第２の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。
【図１４】 本発明の第３の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。
【図１５】 本発明の第４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１６】 油槽を図１５中の矢示XVI−XVI方向からみた断面図である。
【図１７】 油槽の底板、各フィン、吸込管を拡大して示す断面斜視図である。
【図１８】 本発明の第５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１９】 油槽を図１８中の矢示XIX−XIX方向からみた断面図である。
【図２０】 油槽の底板、各フィン、吸込管を拡大して示す断面斜視図である。
【図２１】 第１の変形例による油槽を単体で示す断面斜視図である。
【図２２】 第２の変形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。
【図２３】 第３の変形例によるケーシング等を図３と同様位置からみた横断面図である。
【図２４】 油槽内のリブ形状を図２３中の矢示XXIV−XXIV方向からみた断面図である。
【図２５】 第４の変形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。
【図２６】 第５の変形例による凹凸溝をケーシング等と共に図３と同様位置からみた横断面図である。
【図２７】 第６の変形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。
【図２８】 第７の変形例による吸込管を油槽の底板、各フィンと共に拡大して示す断面斜視図である。

Claims (9)

1. 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、前記ケーシングの油槽に向けて冷却風を供給する冷却ファンとを備えてなるスクロール式流体機械において、
   前記油槽には前記冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って延びる冷却風通路を設け、
   前記油槽の底面には前記冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って延びる複数本の凹凸溝を設け、
   前記冷却風通路は該各凹凸溝の溝間に形成し、該凹凸溝間には前記冷却風通路に突出する放熱フィンを設けたことを特徴とするスクロール式流体機械。
2. 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、前記ケーシングの油槽に向けて冷却風を供給する冷却ファンとを備えてなるスクロール式流体機械において、
   前記ケーシングの油槽内に溜った油液を吸込口から吸込み該油液を冷却、潤滑を必要とする部位に供給する油液供給手段を備え、
   前記油槽には前記冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って延びる冷却風通路を設け、
   前記油槽の底面には油液中に突出し互いに並行して延びる複数枚の油冷却フィンを設け、
   前記油槽内には前記油液供給手段の吸込側を構成する吸込管を該各油冷却フィンに沿って設け、
   前記油液供給手段の吸込口は、前記吸込管の先端部に形成したことを特徴とするスクロール式流体機械。
3. 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、前記ケーシングの油槽に向けて冷却風を供給する冷却ファンとを備えてなるスクロール式流体機械において、
   前記ケーシングの油槽内に溜った油液を吸込口から吸込み該油液を冷却、潤滑を必要とする部位に供給する油液供給手段を備え、
   前記駆動軸には前記固定スクロールとは長さ方向の反対側に位置して油槽の外周に冷却風を供給する前記冷却ファンを設け、
   前記油槽には前記冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って延びる冷却風通路を設け、
   前記油槽内には前記油液供給手段の吸込側を構成する吸込管を設け、
   前記油液供給手段の吸込口は前記油槽内で前記冷却ファンによる冷却風の上流側に位置して前記吸込管に形成したことを特徴とするスクロール式流体機械。
4. 前記駆動軸には前記固定スクロールとは長さ方向の反対側に位置して油槽の外周に冷却風を供給する前記冷却ファンを設け、前記油冷却フィンと吸込管は、前記冷却ファンからの冷却風の流れ方向に沿って配設し、前記油供給手段の吸込口は前記冷却ファンによる冷却風の上流側に配置する構成としてなる請求項２に記載のスクロール式流体機械。
5. 前記吸込口は前記各油冷却フィン間に位置して複数個設け、該複数個の吸込口は前記吸込管の先端に向けて順次開口面積が大きくなるように形成してなる請求項２に記載のスクロール式流体機械。
6. 前記吸込管は、前記各油冷却フィンに沿って延びた吸込管本体と、前記各油冷却フィン間に位置して該吸込管本体の先端部に折返して設けられ開口端が前記油液供給手段の吸込口となった開口管部とからなり、前記油液供給手段の吸込口は各油冷却フィン間に開口する構成としてなる請求項２に記載のスクロール式流体機械。
7. 前記開口管部は前記各油冷却フィン間に位置して複数本設けてなる請求項６に記載のスクロール式流体機械。
8. 前記開口管部は前記各油冷却フィン間に位置して複数本設け、当該複数本の開口管部は前記吸込管の先端に向けて順次長さ寸法が短くなるように形成してなる請求項６に記載のスクロール式流体機械。
9. 前記ケーシングには前記油槽の上側に位置して前記駆動軸を回転する電動モータを設け、該電動モータと油槽との間には両者を隔てる隔壁を設けてなる請求項１，２，３，４，５，６，７または８に記載のスクロール式流体機械。

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