JP6907235B2 - スクロール式流体機械および車両 - Google Patents

Description

本発明は、耐久性に優れたスクロール式流体機械、及び、このスクロール式流体機械を有した車両に関する。

例えばＪＰＨ７−２０８３５３Ａに開示されているように、スクロール式流体機械では、固定スクロールと可動スクロールとのそれぞれの渦巻き状ラップの間に、作用室が形成されている。可動スクロールが固定スクロールに対して旋回すると、作用室が移動しながら徐々にその容積を小さくすることによって流体が圧縮されていく。このとき可動スクロールは固定スクロールに接触しており、可動スクロール及び固定スクロールの間は密閉され得る。この結果、ＪＰＨ７−２０８３５３Ａに示された例では、外周部に位置する入口から流体が吸引されるとともに、中心部に位置する出口から圧縮流体が排出される。

しかしながら、渦巻き状ラップの先端に設けられた先端シール材が、早期劣化するといった問題が生じた。この問題は、周辺に塵埃の多い環境下で従来のスクロール式流体機械を用いた場合に、より顕著となる。例えば、鉄道車両に搭載される空気圧縮機として使用されるスクロール式流体機械は、市街地や田園地域、山林地域など、鉄道車両が走行する屋外の様々な環境下で使用される。したがって、スクロール式流体機械は、特定の室内で使用する場合に比べて、より塵埃の多い環境下で使用されることになる。

先端シール材の早期劣化の原因を調査したところ、周辺の塵埃が固定スクロールと可動スクロールとの間の接触箇所を抜けて作用室内に流入し、この塵埃が先端シール材と各スクロールとのとの間に噛み込まれ、先端シール材を磨耗により劣化させていることが確認された。

本発明は、スクロール式流体機械の周辺の塵埃が作用室内へ流入することを効果的に防止することを目的とする。

本発明による第１のスクロール式流体機械は、
固定スクロールと、
前記固定スクロールに対向して配置され前記固定スクロールに対して移動する可動スクロールと、
前記固定スクロール及び前記可動スクロールが対向する領域の外周部へ外部から向かう気流を制限する流調整部材と、を備える。
本発明による第１のスクロール式流体機械は、
固定スクロールと、
前記固定スクロールに対向して配置され前記固定スクロールに対して移動する可動スクロールと、
前記固定スクロール及び前記可動スクロールが対向する領域の外周部へ外部から向かう気流を制限する流調整部材と、を備え、
前記流調整部材は、前記可動スクロールを取り囲む周方向における一部分の領域のみに設けられていてもよい。

本発明による第１のスクロール式流体機械において、前記可動スクロールは、前記固定スクロールに接触しながら相対移動し、前記流調整部材は、前記可動スクロールの前記固定スクロールに接触する面の延長上に設けられていてもよい。

本発明による第１のスクロール式流体機械は、前記固定スクロールと固定されたケースをさらに備え、前記可動スクロールは、前記ケースと前記固定スクロールとの間の空間に配置され、前記空間に通じる冷却用流体の流入口および流出口が設けられ、前記流調整部材は、前記流入口または前記流入口と前記可動スクロールとの間に、設けられていてもよい。

本発明による第１のスクロール式流体機械は、前記固定スクロールと固定されたケースをさらに備え、前記可動スクロールは、前記ケースと前記固定スクロールとの間の空間に配置され、前記空間に通じる冷却用流体の流入口および流出口が設けられ、前記流調整部材は、前記流入口または前記流入口に対向して設けられていてもよい。

本発明による第１のスクロール式流体機械において、
前記可動スクロールは、前記固定スクロールに接触する前記面を含む第１面と前記第１面とは反対側を向く第２面とを有するベース板部を有し、
前記固定スクロールと前記可動スクロールとが対向する方向において、前記流調整部材の一方の端部は、前記面よりも前記固定スクロールの側に位置しており、前記流調整部材の他方の端部は、前記第２面よりも前記固定スクロールから離間する側に位置していてもよい。

本発明による第１のスクロール式流体機械において、
前記可動スクロールは、前記ベース板部の前記第２面から延び出した放熱フィンを更に有し、
前記固定スクロールと前記可動スクロールとが対向する前記方向において、前記流調整部材の他方の端部は、前記放熱フィンの前記ベース板部から最も離間した先端と、前記第２面と、の間に位置するようにしてもよい。

本発明による第１のスクロール式流体機械において、前記流調整部材は、前記面に対して非平行な方向に延びる遮蔽板部と、前記遮蔽板部から前記可動スクロールに向けて延び出した延長部とを、有するようにしてもよい。

本発明による第１のスクロール式流体機械において、
前記固定スクロールと前記可動スクロールとが対向する前記方向において、前記延長部は、前記放熱フィンの前記ベース板部から最も離間した先端と、前記第２面と、の間に位置していてもよい。

本発明による第１のスクロール式流体機械において、前記延長部の前記遮蔽板部に接続する側とは反対側の縁部は、孤状の輪郭を有するようにしてもよい。

本発明による第１のスクロール式流体機械において、前記遮蔽板部及び前記延長部は、折り曲げられた金属製板によって形成されていてもよい。

本発明による第１のスクロール式流体機械において、前記遮蔽板部は、９０°以上の角度範囲に亘って、好ましくは１８０°以上の角度範囲に亘って、さらに好ましくは２７０°の角度範囲に亘って、最も好ましくは３６０°に亘って、前記可動スクロールを周囲から囲んでいてもよい。

本発明による第１のスクロール式流体機械において、前記流調整部材は、前記固定スクロールに設けられていてもよい。
本発明による第１のスクロール式流体機械において、前記流調整部材は、前記可動スクロールから離間していてもよい。

本発明による第１のスクロール式流体機械において、前記流調整部材は、前記可動スクロールに設けられていてもよい。

本発明による第１のスクロール式流体機械において、前記流調整部材（流誘導部材）は、前記固定スクロールと前記可動スクロールとが対向する方向において前記固定スクロールから離間する向きに前記可動スクロールから延び出していてもよい。

本発明による第１のスクロール式流体機械が、
前記固定スクロールと固定されたケースをさらに備え、
前記可動スクロールは、前記ケースと前記固定スクロールとの間の空間に配置され、
前記空間に通じる冷却用流体の流入口および流出口が設けられ、
前記流調整部材（流誘導部材）は、前記流入口および前記流出口を結ぶ方向において前記流入口から離間して前記流出口に接近するよう、前記可動スクロールから延び出していてもよい。

本発明による第１のスクロール式流体機械が、
前記固定スクロールと固定されたケースをさらに備え、
前記可動スクロールは、前記ケースと前記固定スクロールとの間の空間に配置され、
前記空間に通じる冷却用流体の流入口および流出口が設けられ、
前記流調整部材（流誘導部材）は、前記流入口から前記流出口に向かう冷却用流体の流れを、前記固定スクロールと前記可動スクロールとが対向する方向において前記固定スクロールから離間するように、誘導するようにしてもよい。
本発明による第１のスクロール式流体機械は、
固定スクロールと、
前記固定スクロールに対向して配置され前記固定スクロールに対して相対移動する可動スクロールと、
前記固定スクロール及び前記可動スクロールが対向する領域の外周部へ外部から向かう気流を制限する流調整部材と、
前記固定スクロールと固定されたケースと、を備え、
前記流調整部材は、前記可動スクロールに設けられ、
前記可動スクロールは、前記ケースと前記固定スクロールとの間の空間に配置され、
前記空間に通じる冷却用流体の流入口および流出口が設けられ、
前記流調整部材は、前記流入口から前記流出口に向かう冷却用流体の流れを、前記固定スクロールと前記可動スクロールとが対向する方向において前記固定スクロールから離間するように、誘導するようにしてもよい。

本発明による第１のスクロール式流体機械はて、
前記固定スクロールと固定されたケースをさらに備え、
前記可動スクロールは、前記ケースと前記固定スクロールとの間の空間に配置され、
前記空間に通じる冷却用流体の流入口および流出口が設けられ、
第１の流調整部材が、前記流入口と第２の流調整部材（流誘導部材）との間に位置し、
第２の流調整部材（流誘導部材）は、第１の流調整部材と前記流出口との間に位置していてもよい。

本発明による第２のスクロール式流体機械は、
固定スクロールと、
前記固定スクロールに対向して配置され前記固定スクロールに対して移動する可動スクロールと、
前記固定スクロールと前記可動スクロールとが対向する方向において前記固定スクロールから離間するように前記可動スクロールから延び出した流調整部材（流誘導部材）と、を備える。

本発明による第３のスクロール式流体機械は、
固定スクロールと、
前記固定スクロールに対向して配置され前記固定スクロールに対して移動する可動スクロールと、を備えた、スクロール式流体機械であって、
前記空間に通じる冷却用流体の流入口および流出口が設けられ、
前記流入口から前記流出口に向かう冷却用流体の流れを、前記固定スクロールと前記可動スクロールとが対向する方向において前記固定スクロールから離間するように、誘導する流調整部材（流誘導部材）を、さらに備える。

本発明による第１〜３のスクロール式流体機械において、
前記可動スクロールは、前記固定スクロールに接触する前記面を含む第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するベース板部と、前記ベース板部の前記第１面から前記固定スクロールの側に延び出した可動ラップと、を有し、
前記流調整部材（流誘導部材）は、前記ベース板部の前記第２面から延び出していてもよい。

本発明による第１〜３のスクロール式流体機械において、
前記空間に通じる冷却用流体の流入口および流出口が設けられ、
前記流調整部材（流誘導部材）から前記流出口までの距離は、前記流調整部材（流誘導部材）から前記流入口までの距離よりも短くなっていてもよい。

本発明による第４のスクロール式流体機械は、
固定スクロールと、
前記固定スクロールに接触しながら回転する可動スクロールと、を備え、
前記可動スクロールの前記固定スクロールに接する平面の延長上に位置し前記平面に対して非平行に延びる流調整部材が、設けられ、
前記遮蔽板部は、９０°以上の角度範囲に亘って、好ましくは１８０°以上の角度範囲に亘って、さらに好ましくは２７０°の角度範囲に亘って、最も好ましくは３６０°に亘って、前記可動スクロールを周囲から囲んでいる。

本発明による第１又は第４のスクロール式流体機械において、前記遮蔽板部は、前記ケースとは別体で設けられていてもよい。

本発明による第１〜４のスクロール式流体機械は、鉄道車両に用いられる空気圧縮機であってもよい。

本発明による車両は、
車両本体と、
前記車両本体に搭載される本発明による第１〜４のスクロール式流体機械のいずれかと、を備える。

本発明によれば、スクロール式流体機械の作用室内への塵埃の流入を効果的に防止することで、先端シール材の劣化を効果的に抑制することができる。

図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、スクロール式流体機械を示す斜視図である。 図２は、図１に示されたスクロール式流体機械の縦断面図である。 図３は、図２の部分拡大図である。 図４は、ケース及び駆動機構を除去した状態で、図１に示されたスクロール式流体機械を示す斜視図。 図５は、ケース及び駆動機構を除去した状態で、図１に示されたスクロール式流体機械を軸方向から示す平面図。 図６は、図１に示されたスクロール式流体機械の固定スクロールを示す斜視図である。 図７は、図２に対応する図であって、流調整部材の一変形例を説明するための図である。 図８は、図５に対応する図であって、流調整部材の他の変形例を説明するための図である。 図９は、図２に対応する図であって、図８に示された変形例を説明するための図である。 図１０は、図２に対応する図であって、スクロール式流体機械の一変形例を説明するための図である。 図１１は、図２に対応する図であって、スクロール式流体機械の他の変形例を説明するための図である。 図１２は、スクロール式流体機械の一適用例を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

図１〜図６は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１及び図２は、スクロール式流体機械の全体的な構成を説明するための図である。図１及び図２に示すように、スクロール式流体機械１０は、固定スクロール２０及び可動スクロール３０を主たる構成要素として含んでおり、固定スクロール２０及び可動スクロール３０が相対動作することで流体に作用を及ぼすことができる。図示されたスクロール式流体機械１０は、固定スクロール２０及び可動スクロール３０に加えて、ケース１５及び駆動機構４０を含んでいる。図２に示すように、固定スクロール２０は、締結具１３を介してケース１５と固定されている。可動スクロール３０は、ケース１５及び固定スクロール２０によって形成された空間Ｓ内に配置されている。可動スクロール３０は、駆動機構４０によって画成される軸方向ａｄに、固定スクロール２０と対面している。固定スクロール２０及び可動スクロール３０の間には、作用室１１が形成される。このスクロール式流体機械１０では、可動スクロール３０が固定スクロール２０に対して相対移動すると、作用室１１内の流体に作用を及ぼすことができる。

以下、スクロール式流体機械１０の各要素について説明していく。まず、主に図２、図３及び図６を参照して、固定スクロール２０について説明する。なお、図３は、図２の部分拡大図であり、図６は、スクロール式流体機械１０のうちの固定スクロール２０を示す斜視図である。

図２及び図３に示すように、固定スクロール２０はベース板部２１を有しており、ベース板部２１は略円板状の外形を有している。ベース板部２１の周縁には、環状壁部２２が設けられている。環状壁部２２は、固定スクロール２０及び可動スクロール３０が対向する方向において、言い換えるとスクロール式流体機械１０の軸方向ａｄにおいて、可動スクロール３０の側へ向けてベース板部２１から延び出している。固定スクロール２０の環状壁部２２は、締結具１３を用いて、ケース１５に固定されている。

図６に示すように、この環状壁部２２は、可動スクロール３０に対面する面（接触面、対向面）ｓｆａを形成している。図示された例において、面ｓｆａは、平面となっている。面ｓｆａは、スクロール式流体機械１０の運転中、可動スクロール３０に接触するようになる。そして、面ｓｆａには、周状（とりわけ円周状）の溝２５が形成されている。図２及び図３に示すように、溝２５には、付勢手段４６および防塵シール部材４７が配置される。厳密には、防塵シール部材４７が、可動スクロール３０に接触する。付勢手段４６は、軸方向ａｄに防塵シール部材４７を押圧して、防塵シール部材４７を可動スクロール３０に当接させる。付勢手段４６に付勢された防塵シール部材４７によって、固定スクロール２０と可動スクロール３０との間を密閉することができる。

図２、図３及び図６に示すように、ベース板部２１の環状壁部２２で囲まれた領域に、固定ラップ２３が設けられている。固定ラップ２３は、スクロール式流体機械１０の軸方向ａｄからの観察において、渦巻き状の経路に沿って立設された壁部である。固定ラップ２３は、スクロール式流体機械１０の軸方向ａｄにおいて、可動スクロール３０の側へ向けてベース板部２１から延び出している。図３に示すように、固定ラップ２３の先端には、先端シール材２３ａが設けられている。先端シール材２３ａは、可動スクロール３０に接触する。先端シール材２３ａは、ゴムや樹脂等の密閉性に優れた材料から形成され、固定ラップ２３と可動スクロール３０との間を密閉する。

図２に示すように、ベース板部２１には貫通孔が設けられている。貫通孔は、作用室１１を外部に連通させる入口１１ａ及び出口１１ｂを形成している。図示された例において、入口１１ａが、固定ラップ２３の渦巻き状経路に沿った外周部に形成され、出口１１ｂが、固定ラップ２３の渦巻き状経路に沿った中心部に形成されている。

さらに、図２に示すように、ベース板部２１の固定ラップ２３が設けられている側とは反対側に、放熱フィン２４、カバー材２６及び側壁部２７が設けられている。カバー材２６は、プレート状に形成され、ベース板部２１に対向して配置されている。ベース板部２１とカバー材２６の間に、一対の側壁部２７が設けられている。各側壁部２７は、スクロール式流体機械１０の軸方向ａｄに延びて、ベース板部２１とカバー材２６とを連結している。ベース板部２１、カバー材２６及び一対の側壁部２７によって、流入口Ｓａ２及び流出口Ｓｂ２が両端に形成された筒状の流路が形成される。この流路を、後述する送出機構７０からの冷却用流体が通過する。流路内となるベース板部２１とカバー材２６の間に、複数の放熱フィン２４が設けられている。放熱フィン２４は、ベース板部２１とカバー材２６の間を、スクロール式流体機械１０の軸方向ａｄに延びている。

次に可動スクロール３０について説明する。空間Ｓ内に配置された可動スクロール３０は、固定スクロール２０に接触しながら回転する。図２及び図３に示すように、可動スクロール３０は、固定スクロール２０に対面して配置されたベース板部３１を有している。ベース板部３１は、固定スクロール２０側を向く第１面３１ａおよび固定スクロール２０側とは反対側を向く第２面３１ｂを有している。

ベース板部３１の第１面３１ａのうちの作用室１１に対面する領域に、可動ラップ３３が形成されている。可動ラップ３３は、スクロール式流体機械１０の軸方向ａｄからの観察において、渦巻き状の経路に沿って立設された壁部であり、固定ラップ２３と相補的な構成を有している。可動ラップ３３は、スクロール式流体機械１０の軸方向ａｄにおいて、固定スクロール２０の側へ向けてベース板部３１から延び出している。図３に示すように、可動ラップ３３の先端には、先端シール材３３ａが設けられている。先端シール材３３ａは、固定スクロール２０に接触する。先端シール材３３ａは、ゴムや樹脂等の密閉性に優れた材料から形成され、可動ラップ３３と固定スクロール２０との間を密閉する。

ベース板部３１の第１面３１ａのうちの、可動ラップ３３が設けられている領域の外周領域に、周状の面ｓｆｂ（接触面）が形成されている。図示された例において、面ｓｆｂは、平面となっている。可動スクロール３０の面ｓｆｂは、スクロール式流体機械１０の運転中、上述した固定スクロール２０の面ｓｆａに接触し、固定スクロール２０と可動スクロール３０との間を密閉する。厳密には、可動スクロール３０の面ｓｆｂは、スクロール式流体機械１０の運転中、固定スクロール２０の面ｓｆａに設けられた防塵シール部材４７に接触する。

一方、図２、図４及び図５に示すように、ベース板部３１の第２面３１ｂには、放熱フィン３４及び連結ボス３５が設けられている。放熱フィン３４及び連結ボス３５は、第２面３１ｂから、軸方向ａｄに延び出している。

次に、駆動機構４０について説明する。駆動機構４０は、可動スクロール３０を固定スクロール２０に対して相対動作させる機構である。本実施の形態において、駆動機構４０は、スクロール式流体機械１０の軸方向ａｄに直交する面内において、可動スクロール３０を固定スクロール２０に対して相対揺動させる。可動スクロール３０は、駆動機構４０に駆動されて、固定スクロール２０に対して並進移動、とりわけ円周経路にそって並進移動する。

駆動機構４０は、回転力を出力する電動機４１と、電動機４１から出力された回転動作を円周軌道に沿った並進運動に変換するための変換機構４２と、を有している。変換機構４２は、種々の公知の構成、例えば上述した特許文献（ＪＰＨ７−２０８３５３Ａ）に開示された構成等を採用することができる。図２に示された例において、変換機構４２は、電動機４１に回転駆動されるクランク軸４３と、可動スクロール３０の連結ボス３５内に固定された軸受４４と、を有している。クランク軸４３は、電動機４１の回転軸線ｒａ上に配置され電動機４１によって回転駆動される第１軸部４３ａと、回転軸線ｒａから偏心した偏心軸線ｅａを画成する第２軸部４３ｂと、を有している。第２軸部４３ｂは、軸受４４に保持されている。第１軸部４３ａが回転駆動されると、第２軸部４３ｂは、回転軸線ｒａを中心とする円周軌道上を移動する、円周軌道の半径は、回転軸線ｒａから偏心軸線ｅａまでの偏心量に一致する。このとき、軸受４４を介し、可動スクロール３０は、第２軸部４３ｂに対して偏心軸線ｅａを中心として回転することができる。このような構成により、可動スクロール３０は、電動機４１から出力される回転により、固定スクロール２０に対して揺動することができる。なお、図示は省略するが、固定スクロール２０に対する可動スクロール３０の回転を規制するための機構、例えばクランク軸等が、別途に設けられていてもよい。

なお、電動機４１の回転軸線ｒａによって、スクロール式流体機械１０の軸方向ａｄが画成される。スクロール式流体機械１０の軸方向ａｄは、電動機４１の回転軸線ｒａと平行な方向であり、図示された例では、偏心軸線ｅａとも平行な方向となる。固定スクロール２０及び可動スクロール３０は、スクロール式流体機械１０の軸方向ａｄに対面する。

上述した構成要素のうち、ケース１５、固定スクロール２０及び可動スクロール３０は、高い強度を有するとともに耐熱性に優れた金属により作製される。金属の中でもとりわけ、アルミニウム又はアルミニウム合金は、軽量且つ放熱性に優れるといった利点を有している。一方、付勢手段４６は、材料自体が弾性を有する部材や、形状により弾性を有する部材等から構成される。図３に示された例において、付勢手段４６は、ゴム製のチューブから構成されている。防塵シール部材４７は、可動スクロール３０の面ｓｆｂとの間で高い密閉性を発揮し、且つ、耐摩耗性を有した材料、例えばゴムや樹脂等によって構成される。

以上の構成からなるスクロール式流体機械１０では、駆動機構４０によって可動スクロール３０が、固定スクロール２０に対して揺動回転すると、作用室１１内において、固定ラップ２３及び可動ラップ３３が、固定ラップ２３の渦巻き状経路に沿った各領域で、軸方向ａｄに直交する径方向ｒｄに、接近および離間を繰り返す。これにより、作用室１１内において、固定ラップ２３の渦巻き状経路に沿って、内部媒質である作用流体の圧縮または流体の膨張が行われていく。図示された例では、固定ラップ２３の渦巻き状経路に沿った外周部から中心部に向けて、空気が圧縮されていく。固定ラップ２３の渦巻き状経路に沿った中心部では、圧力の高められた空気が得られ、出口１１ｂから外部に供給される。これにともなって、固定ラップ２３の渦巻き状経路に沿った外周部に位置する入口１１ａから空気が吸引される。すなわち、図示された例において、スクロール式流体機械１０は、圧縮機として機能する。

なお、スクロール式流体機械１０の運転中、可動スクロール３０及び固定スクロール２０の間となる作用室１１内において、図示された例では空気となる作用流体が圧縮されることに起因して、発熱現象が生じる。この発熱によって、とりわけ固定スクロール２０及び可動スクロール３０が加熱される。固定スクロール２０及び可動スクロール３０が加熱されると、熱変形が生じ、固定スクロール２０と可動スクロール３０との間の密閉が不十分となり得る。

そこで、スクロール式流体機械１０に向けて冷却用流体ｃｆを送り出す送出機構７０が設けられている。冷却用流体ｃｆは、固定スクロール２０及び可動スクロール３０の放熱フィン２４，３４との間で熱交換を行うことにより、スクロール式流体機械１０を効率的に冷却することができる。特に、図１及び図２に示すように、スクロール式流体機械１０には、空間Ｓに通じる流入口Ｓａ及び流出口Ｓｂが設けられている。また、固定スクロール２０には、ベース板部２１、カバー材２６及び一対の側壁部２７によって、流入口Ｓａ２及び流出口Ｓｂ２が両端に形成された筒状の流路が形成されている。送出機構７０からの冷却用流体ｃｆは、流入口Ｓａおよび流入口Ｓａ２に導入される。流入口Ｓａから空間Ｓ内に流入した冷却用流体ｃｆは、流出口Ｓｂを通過して空間Ｓ内から流出する。空間Ｓ内を通過する冷却用流体ｃｆは、可動スクロール３０を効率的に冷却することができる。流入口Ｓａ２から固定スクロール２０内の流路に流入した冷却用流体ｃｆは、流出口Ｓｂ２を通過して固定スクロール２０内の流路から流出する。固定スクロール２０内の流路を通過する冷却用流体ｃｆは、固定スクロール２０を効率的に冷却することができる。

送出機構７０からスクロール式流体機械１０に向けて供給される冷却用流体ｃｆとして、種々の流体を選択することができる。ただし、スクロール式流体機械１０の周囲に存在する空気を、冷却用流体ｃｆとして採用することが、装置構成の簡略化、スクロール式流体機械１０の運転コストの低減等の観点から好ましい。このとき、送出機構７０は、送風機として構成される。また、送出機構７０とスクロール式流体機械１０の流入口Ｓａとの間にダクト等が設けられ、スクロール式流体機械１０の内部空間Ｓのみに冷却用流体ｃｆが供給されるようにしてもよい。他の例として、送出機構７０が、スクロール式流体機械１０の内部空間Ｓおよび外表面の両方に冷却用流体ｃｆを供給するようにしてもよい。

ところで、圧縮機として機能するスクロール式流体機械は、種々の分野、鉄道車両や自動車等の乗り物にて使用される。ところが、周辺に塵埃の多い環境で従来のスクロール式流体機械を用いた場合、ラップの先端に設けられた先端シール材（チップシールとも呼ばれる）が、早期劣化するといった問題が生じた。例えば、鉄道車両に搭載される空気圧縮機として使用されるスクロール式流体機械は、市街地や田園地域、山林地域など、鉄道車両が走行する屋外の様々な環境下で使用される。このようなスクロール式流体機械は、特定の室内で使用する場合に比べて、より塵埃の多い環境下で使用されることになる。また、鉄道車両の運行地域や時期にともなって環境が変化するため、恒久的な対策を取ることも難しい。一方、こうした空冷式のスクロール式流体機械は、作用室内に冷却油を注入する給油式とは異なる無給油式で、一定期間に亘ってメンテナンスを実施しなくても良いことが、その大きな利点とされてきた。したがって、塵埃の多い環境下での使用における先端シール材の早期劣化は、スクロール式流体機械の普及を妨げる深刻な理由となる。

本件発明者らが、先端シール材の早期劣化の原因を調査したところ、周辺の塵埃等の異物が固定スクロールと可動スクロールとの間の接触箇所を抜けて作用室内に流入し、この異物が先端シール材と各スクロールとの間に噛み込まれ、先端シール材を磨耗により劣化させていることが確認された。さらに検討を加えたところ、スクロールを冷却するための冷却用流体の一部が、固定スクロールと可動スクロールとの間の隙間に向けられ、この隙間に向かう冷却用流体が、塵埃を作用室内に誘導していることも確認された。このような確認結果は、塵埃の多い環境下で、上記問題がより顕著となる現象とも合致する。

そして、本実施の形態によるスクロール式流体機械１０には、このような問題に対処するための工夫がなされている。すなわち、このスクロール式流体機械１０によれば、塵埃等の異物が作用室１１内に流入することを効果的に防止することができた。これにより、作用室１１内の構成部材の劣化を効果的に抑制することができ、塵埃の多い環境下での使用においても、スクロール式流体機械１０の点検整備の頻度を低減し、さらには、スクロール式流体機械１０の長寿命化を実現することが可能となる。このような作用効果は、長期間に亘って分解整備を実施しないことを想定している無給油型のスクロール式流体機械にとって、とりわけ有用である。また、このような作用効果を奏し得るスクロール式流体機械は、特に使用環境が変化する鉄道車両、トラック、バス、高所作業車などの作業車両へ好適である。以下、この工夫について説明する。

図１、図２、図４及び図５に示すように、スクロール式流体機械１０は、流調整部材（流調整手段）５０を更に有している。この流調整部材５０は、固定スクロール２０及び可動スクロール３０が対向する領域の外周部へ外部から向かう気流を制限する。すなわち、流調整部材５０は、固定スクロール２０及び可動スクロール３０が対向する領域のうちの作用室を取り囲む外周部であって、固定スクロール２０及び可動スクロール３０の間の隙間が開口している部分に、当該部分の前記作用室の側とは逆側となる外部から、進む流体に対し、流量や流速を低減するといった制限を行う。

図示された例において、流調整部材５０は、流入口Ｓａ又は流入口Ｓａに対向している。流調整部材５０は、流入口Ｓａ又は流入口Ｓａと可動スクロール３０との間に、設けられている。流調整部材５０は、送出機構７０から送出される冷却用流体ｃｆが、固定スクロール２０と可動スクロール３０との間の隙間に直接流れ込むことを防止するよう、冷却用流体ｃｆの流れを調整する。気流を制限するとは、流調整部材５０によって、固定スクロール２０と可動スクロール３０との間の隙間に進む冷却用流体ｃｆの流速を低下させ又はこの隙間に進む冷却用流体ｃｆの流量を低減すること等を含む。このように流調整部材５０によって固定スクロール２０及び可動スクロール３０の間に向かう気流を制限することで、作用室１１内に流入する塵埃の量を低減することができた。

図１によく示されているように、流調整部材５０は、具体的な構成として、取付片５１、遮蔽板部５５及び延長部５９を有している。このうち、取付片５１は、ケース１５、固定スクロール２０又は可動スクロール３０に流調整部材５０を固定するために用いられる。図１に示された例では、締結具５２が取付片５１を貫通してケース１５に固定されることで、流調整部材５０がケース１５に対して所定の位置に支持される。一方、遮蔽板部５５及び延長部５９は、送出機構７０から送出される冷却用流体ｃｆの流れを調整する部位である。

図示された例において、流調整部材５０は、一枚の金属製板を折り曲げることによって構成されている。流調整部材５０は、ケース１５、固定スクロール２０又は可動スクロール３０と同一の材料、例えば同一のアルミニウム又はアルミニウム合金を用いて形成される。ケース１５、固定スクロール２０又は可動スクロール３０と同一材料によって流調整部材５０を構成することで、ケース１５やスクロール２０，３０と流調整部材５０との熱膨張差を効果的に低減し、流調整部材５０の熱変形を効果的に抑制することができる。

次に、遮蔽板部５５について説明する。図２に示すように、遮蔽板部５５は、可動スクロール３０の固定スクロール２０に接触する面ｓｆｂの延長上に位置している。遮蔽板部５５は、可動スクロール３０の面ｓｆｂと非平行に延びている。したがって、遮蔽板部５５は、送出機構７０から送出される冷却用流体ｃｆの進行方向を、固定スクロール２０と可動スクロール３０との間の隙間から反らすことができる。

図示された例において、可動スクロール３０の面ｓｆｂは、軸方向ａｄに直交する径方向ｒｄに広がる平面となっている。そして、遮蔽板部５５は、可動スクロール３０の面ｓｆｂと垂直な方向に広がっている。可動スクロール３０を効率的に冷却する観点から、好ましくは、流入口Ｓａ及び流出口Ｓｂを結ぶ方向は図２に示す例のように径方向ｒｄに沿っている。このように流入口Ｓａを設置した場合、冷却用流体の一部ｃｆｘは、図２に点線矢印で示すように、可動スクロール３０の面ｓｆｂと平行な方向に流れ且つ固定スクロール２０及び可動スクロール３０の間の隙間に向かう。面ｓｆｂと垂直な方向に広がる遮蔽板部５５によれば、極めて効果的に、このような冷却用流体ｃｆｘの進行方向を、固定スクロール２０と可動スクロール３０との間の隙間から反らすことができる。

また、図２に示すように、遮蔽板部５５は、可動スクロール３０の面ｓｆｂに対して径方向ｒｄから対面しているだけでなく、固定スクロール２０の面（対向面）ｓｆａに対しても径方向ｒｄから対面している。言い換えると、遮蔽板部５５は、固定スクロール２０及び可動スクロール３０の間の隙間を径方向ｒｄから覆う位置に配置されている。このような遮蔽板部５５によれば、固定スクロール２０及び可動スクロール３０の間の隙間を径方向ｒｄから効果的に遮蔽することができる。これにより、作用室１１への異物の流入を効果的に防止することができる。

さらに、図２に示すように、固定スクロール２０と可動スクロール３０とが対向する方向（つまり、軸方向）ａｄにおいて、遮蔽板部５５の第１端部（一方の端部）５５ａは、可動スクロール３０の面ｓｆｂよりも固定スクロール２０の側に延びており、遮蔽板部５５の第２端部（他方の端部）５５ｂは、ベース板部３１の第２面３１ｂよりも固定スクロール２０から離間する側に延びている。つまり、遮蔽板部５５は、可動スクロール３０を取り囲む周方向における少なくとも一部分の領域において、可動スクロール３０のベース板部３１を、その全厚み分に亘って、径方向ｒｄから覆う位置に配置されている。このような遮蔽板部５５によれば、冷却用流体ｃｆの進行方向を固定スクロール２０と可動スクロール３０との間の隙間から単に反らすだけでなく、ベース板部３１の第２面３１ｂの側に誘導することができる。これにより、作用室１１への異物の流入をさらに効果的に防止することができる。

とりわけ図示された例において、ベース板部３１の第２面３１ｂには放熱フィン３４が設けられている。そして、図２に示すように、固定スクロール２０と可動スクロール３０とが対向する軸方向ａｄにおいて、遮蔽板部５５の第２端部５５ｂは、放熱フィン３４のベース板部３１から最も離間した先端３４ａと、第２面３１ｂと、の間に位置している。この結果、遮蔽板部５５によって進行方向を反らされた冷却用流体ｃｆは、可動スクロール３０の放熱フィン３４に向かうようになり、作用室１１内への異物の侵入を効果的に抑制しながら且つ可動スクロール３０の冷却を効率的に行うことができる。

次に、延長部５９について説明する。図２及び図４に示すように、延長部５９は、遮蔽板部５５から可動スクロール３０に向けて延び出している。なお、図４は、ケース１５及び駆動機構４０を取り除いた状態でスクロール式流体機械１０を示す斜視図である。図示された例において、延長部５９は、遮蔽板部５５の第２端部５５ｂから延び出している。延長部５９は、板状に形成され、軸方向ａｄに垂直な径方向ｒｄに広がっている。すなわち、延長部５９は、遮蔽板部５５が広がる面とは垂直であって可動スクロール３０の面ｓｆｂと平行な面上に広がっている。延長部５９を設けることで、固定スクロール２０及び可動スクロール３０の間の隙間に向かう冷却用流体ｃｆは、延長部５９を迂回することで大きく流速を低下させ、また、当該隙間に向かう冷却用流体ｃｆの流入量自体も大きく減ることになる。

図２に示すように、固定スクロール２０と可動スクロール３０とが対向する軸方向ａｄにおいて、延長部５９は、可動スクロール３０の放熱フィン３４の先端３４ａと、ベース板部３１の第２面３１ｂと、の間に位置している。この結果、延長部５９によって進行方向を調整された冷却用流体ｃｆは、可動スクロール３０の放熱フィン３４に向かうようになり、作用室１１内への異物の侵入を効果的に抑制しながら且つ可動スクロール３０の冷却を効率的に行うことができる。

さらに、図５に示すように、延長部５９の遮蔽板部５５に接続する側とは反対側の縁部５９ａは、孤状の輪郭を有している。ここで図５は、ケース１５及び駆動機構４０を取り除いた状態でスクロール式流体機械１０を軸方向ａｄから示す平面図である。遮蔽板部５５から離間する側における延長部５９の縁部５９ａが弧状の輪郭を有することで、延長部５９を可動スクロール３０に近接する位置に配置することができ、可動スクロール３０と延長部５９との間を狭くすることができる。この場合、固定スクロール２０及び可動スクロール３０の間の隙間に向かう冷却用流体ｃｆの流量をより効果的に低減し、また、この隙間に向かう冷却用流体ｃｆの流速をより効果的に低下させることができる。とりわけ、図５に示された例において、延長部５９の縁部５９ａの輪郭は、電動機４１の回転軸線ｒａを中心とした円弧、すなわち、可動スクロール３０が描く並進運動の円周軌道と同心の円弧に沿っている。このような輪郭を含む縁部５９ａによれば、延長部５９を可動スクロール３０により近接して配置することが可能となる。

以上に説明してきた一実施の形態において、スクロール式流体機械１０は、固定スクロール２０と、固定スクロール２０に接触しながら移動する可動スクロール３０と、を有している。さらに、このスクロール式流体機械１０は、冷却用流体ｃｆの流れを調整する流調整部材５０を有している。流調整部材５０（遮蔽板部５５）は、固定スクロール２０及び可動スクロール３０の間に向かう気流を制限する。つまり、流調整部材５０は、固定スクロール２０及び可動スクロール３０が対向する領域の外周部へ外部から向かう気流を制限する。このようなスクロール式流体機械１０によれば、固定スクロール２０と可動スクロール３０との密閉すべき部位に、高圧または高速で大量の冷却用流体ｃｆが流れ込むことを効果的に防止することができる。これにより、冷却用流体ｃｆが、塵埃とともに、作用室１１内に流入することを効果的に防止することができ、結果として、塵埃との摩擦によってスクロール２０，３０のラップ２３，３３の先端シール材２３ａ，３３ａが早期劣化することを効果的に回避することができる。したがって、先端シール材２３ａ，３３ａの長寿命化を可能にし、スクロール式流体機械１０の分解整備の頻度を低減することが可能となる。このような流調整部材５０は、比較的長期間に亘って分解整備を不必要とすることを期待された無給油型のスクロール式流体機械１０において、とりわけ有用である。

また、上述した一実施の形態において、流調整部材５０（遮蔽板部５５）は、可動スクロール３０の固定スクロール２０に接触する面ｓｆｂの延長上に位置している。流調整部材５０（遮蔽板部５５）は、面ｓｆｂに対して非平行な方向に延びている。このようなスクロール式流体機械１０によれば、流調整部材５０が、固定スクロール２０と可動スクロール３０との部位を、摺接面ｓｆｂと平行な方向から遮蔽することができる。これにより、冷却用流体ｃｆが、塵埃とともに、作用室１１内に流入することをより効果的に防止することができる。

また、上述した一実施の形態において、スクロール式流体機械１０は、固定スクロール２０との間に可動スクロール３０を配置する空間Ｓを形成するケース１５を更に有している。そして、空間Ｓに通じる冷却用流体ｃｆの流入口Ｓａおよび流出口Ｓｂが設けられている。流調整部材５０は、流入口Ｓａ又は流入口Ｓａに対向している。したがって、このような流調整部材５０は、可動スクロール３０に近接して配置され、作用室１１内への塵埃の流入をより効果的に防止することができる。

また、流調整部材５０は、流入口Ｓａ又は流入口Ｓａと可動スクロール３０との間に、設けられている。この点からも、流調整部材５０は、可動スクロール３０に近接して配置され、作用室１１内への塵埃の流入をより効果的に防止することができる。

さらに、上述した一実施の形態において、可動スクロール３０は、作用室１１に対面し面ｓｆｂを含む第１面３１ａと作用室とは反対側を向く第２面３１ｂとを有するベース板部３１を有している。固定スクロール２０と可動スクロール３０とが対向する軸方向ａｄにおいて、遮蔽板部５５（流調整部材５０）の一方の端部（第１端部）５５ａは、面ｓｆｂよりも固定スクロール２０の側に延びており、遮蔽板部５５の他方の端部（第２端部）５５ｂは、第２面３１ｂよりも固定スクロール２０から離間する側に延びている。すなわち、遮蔽板部５５は、可動スクロール３０を取り囲む周方向における少なくとも一部の領域において、ベース板部３１を、その全厚み分に亘って、径方向ｒｄから覆っている。このようなスクロール式流体機械１０によれば、流調整部材５０の遮蔽板部５５によって、固定スクロール２０と可動スクロール３０との接触部位を、面ｓｆｂと平行な方向から遮蔽するだけでなく、冷却用流体ｃｆをベース板部３１の第２面３１ｂの側へと誘導することができる。これにより、冷却用流体ｃｆが、塵埃とともに、作用室１１内に流入することをより効果的に防止することができる。

さらに、上述した一実施の形態において、可動スクロール３０は、ベース板部３１の第２面３１ｂから延び出した放熱フィン３４を更に有している。軸方向ａｄにおいて、遮蔽板部５５（流調整部材５０）の他方の端部５５ｂは、放熱フィン３４のベース板部３１から最も離間した先端３４ａと、第２面３１ｂと、の間に位置している。このようなスクロール式流体機械１０によれば、流調整部材５０の遮蔽板部５５によって、固定スクロール２０と可動スクロール３０との接触部位を、面ｓｆｂと平行な方向から遮蔽するだけでなく、冷却用流体ｃｆをベース板部３１の第２面３１ｂの側に設けられた放熱フィン３４へと誘導することができる。これにより、冷却用流体ｃｆが、塵埃とともに、作用室１１内に流入することをより効果的に防止することができ、さらに、可動スクロール３０の冷却を促進することができる。可動スクロール３０の冷却が促進されることで、可動スクロール３０の熱変形に起因した固定スクロール２０と可動スクロール３０との間でのリークを効果的に抑制することができる。

さらに、上述した一実施の形態において、流調整部材５０は、面ｓｆｂに対して非平行な方向に延びる遮蔽板部５５と、遮蔽板部５５から固定スクロール２０に向けて延び出した延長部５９を、さらに有している。このようなスクロール式流体機械１０によれば、冷却用流体ｃｆは、延長部５９を迂回しなければ、固定スクロール２０と可動スクロール３０との間に到達することができない。この延長部５９によって、固定スクロール２０と可動スクロール３０との密閉すべき部位に冷却用流体ｃｆが流れ込むことをより効果的に防止することができる。また、これにより、固定スクロール２０と可動スクロール３０との密閉すべき部位に流れ込む冷却用流体ｃｆの流速を大幅に低下させ、また、この部位に流れ込む冷却用流体ｃｆの流量を大幅に低下させることができる。これにより、冷却用流体ｃｆが、塵埃とともに、作用室１１内に流入することをより効果的に防止することができる。

さらに、上述した一実施の形態において、軸方向ａｄにおいて、延長部５９は、放熱フィン３４から最も離間した先端３４ａと、ベース板部３１の第２面３１ｂと、の間に位置している。このようなスクロール式流体機械１０によれば、固定スクロール２０と可動スクロール３０との密閉すべき部位に冷却用流体ｃｆが流れ込むことをより効果的に防止することができるとともに、冷却用流体ｃｆをベース板部３１の第２面３１ｂの側に設けられた放熱フィン３４へより確実に誘導することができる。したがって、冷却用流体ｃｆが、塵埃とともに、作用室１１内に流入することをより効果的に防止することができ、さらに、可動スクロール３０の冷却を促進することができる。

さらに、上述した一実施の形態において、延長部５９の遮蔽板部５５に接続する側とは反対側の縁部５９ａは、孤状の輪郭を有している。このような延長部５９は、固定スクロール２０に対して相対揺動可能な可動スクロール３０の近傍まで延びることができる。したがって、固定スクロール２０と可動スクロール３０との密閉すべき部位に冷却用流体ｃｆが流れ込むことをさらに効果的に防止することができるとともに、冷却用流体ｃｆをベース板部３１の第２面３１ｂの側に設けられた放熱フィン３４により確実に誘導することができる。

さらに、上述した一実施の形態において、遮蔽板部５５及び延長部５９は、折り曲げられた金属製板によって形成され得る。このような流調整部材５０は、簡易な構成を有し安価に製造することができる。また、一般的なスクロール式流体機械１０では、固定スクロール２０、可動スクロール３０、ケース１５は、金属製であり、金属製の流調整部材５０は、これらと熱膨張差を生じにくくなる。したがって、流調整部材５０の熱変形を効果的に防止することができ、これにより、流調整部材５０が安定して期待した機能を発揮することができる。

以上に説明してきたスクロール式流体機械１０は、一例として、図１２に示すように、車両１において空気圧縮機として利用される。車両1として鉄道車両の例で説明するが、これに限られず、トラック、バス、高所作業車など作業車両にも適用可能である。図１２に示された車両１は、車両本体５と、車両本体５に搭載されたスクロール式流体機械１０と、を有している。

なお、上述した一実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で参照する図面では、上述した一実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の一実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。

上述した一実施の形態において、流調整部材５０の遮蔽板部５５が、軸方向ａｄと平行に延びる例を示したが、この例に限られない。例えば、図７に示すように、遮蔽板部５５が、軸方向ａｄに対して傾斜した方向に延びるようにしてもよい。図７に示された遮蔽板部５５は、可動スクロール３０の面ｓｆｂの延長線上に位置し且つ面ｓｆｂに対して非平行な方向に延びている。したがって、この流調整部材５０の遮蔽板部５５によっても、上述した一実施の形態と同様に、固定スクロール２０と可動スクロール３０との接触部位を、面ｓｆｂと平行な方向から遮蔽することができ、作用室１１内への異物の流入を効果的に防止することができる。また、図７に示された遮蔽板部５５の第１端部５５ａは、軸方向ａｄにおいて、可動スクロール３０の面ｓｆｂよりも固定スクロール２０の側に位置している。さらに、遮蔽板部５５の第２端部５５ｂは、軸方向ａｄにおいて、ベース板部３１の第２面３１ｂよりも固定スクロール２０から離間する側に位置し、且つ、放熱フィン３４の先端３４ａと第２面３１ｂとの間に位置している。このような遮蔽板部５５によれば、上述した一実施の形態で説明したように、作用室１１内への異物の流入を効果的に防止することができ、しかも、可動スクロール３０を効率的に冷却することができる。

また、上述した一実施の形態において、流調整部材５０は、遮蔽板部５５とは別途に延長部５９を有する例を示したが、この例に限られず、図７に示すように、延長部５９が省略されてもよい。なお、図７に示された例において、遮蔽板部５５は、径方向ｒｄに対して傾斜している。より具体的には、遮蔽板部５５は、軸方向ａｄにおいて固定スクロール２０から離間するにつれて、径方向ｒｄにおいて可動スクロール３０に接近していっている。このような遮蔽板部５５によれば、遮蔽板部５５の第２端部５５ｂが、可動スクロール３０に近接して配置されるので、上述した一実施の形態における延長部５９と同様に、より効果的に作用室１１内への異物の流入を防止することができる。

さらに、上述した一実施の形態において、流調整部材５０が流入口Ｓａに設けられている例を示したが、これに限られず、図８及び図９に示すように、流調整部材５０が、流入口Ｓａと可動スクロール３０との間となる空間Ｓ内の位置に設けられていてもよい。この例によれば、流調整部材５０が可動スクロール３０により近接して配置されるので、作用室１１内への異物の流入をより効果的に防止することができる。また、上述した一実施の形態において、遮蔽板部５５は、図５に示すように、可動スクロール３０を取り囲む周方向ｃｄにおける流入口Ｓａが設けられている領域において、面ｓｆｂに対面していた。作用室１１内への異物の流入を防ぐ観点から、遮蔽板部５５は、周方向ｃｄに沿った９０°以上の角度範囲に亘って、好ましくは１８０°以上の角度範囲に亘って、さらに好ましくは２７０°の角度範囲に亘って、最も好ましくは３６０°に亘って、可動スクロール３０の面ｓｆｂを径方向ｒｄから取り囲んでいることが好ましい。図８に示された例において、遮蔽板部５５は、電動機４１の回転軸線ｒａを中心とした円、すなわち、可動スクロール３０が描く並進運動の円周軌道と同心の円に沿って延びており、可動スクロール３０の面ｓｆｂを１８０°の角度範囲に亘って径方向ｒｄから取り囲んでいる。

なお、遮蔽板部５５に接続する延長部５９は、冷却用流体ｃｆの流入口Ｓａから流出口Ｓｂに向かう流れ方向に沿って遮蔽板部５５から延び出していることがよい。例えば、延長部５９は、流入口Ｓａを中心とする周方向ｃｄに沿った１８０°の角度範囲の領域において、周方向ｃｄに延びる遮蔽板部５５から径方向における中心側に向けて延び出していることが好ましい。また、延長部５９は、流出口Ｓｂを中心とする周方向ｃｄに沿った１８０°の角度範囲の領域において、周方向ｃｄに延びる遮蔽板部５５から径方向における外側（中心側とは反対側）に向けて延び出していてもよい。延長部５９が、冷却用流体ｃｆの流れ方向に沿って遮蔽板部５５から延び出ている場合、冷却用流体に誘導された塵埃が延長部５９に引っかかることなく円滑に流出口へ向けて流れる。

さらに、上述してきた流調整部材（流調整手段）５０が、板状部材として形成されている例を示したが、これに限られない。流調整部材（流調整手段）５０は、固定スクロール２０及び可動スクロール３０の間に向かう気流を制限することができる種々の手段によって構成され得る。例えば、流調整部材（流調整手段）５０が、エアカーテンであってもよい。

さらに、上述してきた流調整部材５０に加え又は流調整部材５０に代えて、図１０及び図１１に示すように、スクロール式流体機械１０に流調整部材(第２の流調整部材、流誘導部材、流誘導手段）６０が設けられていてもよい。この流調整部材６０も、固定スクロール２０及び可動スクロール３０が対向する領域の外周部へ外部から向かう気流を制限することができる。とりわけ、この流調整部材（流誘導部材）６０は、流入口Ｓａから流出口Ｓｂに向かう冷却用流体ｃｆの流れを、固定スクロール２０と可動スクロール３０とが対向する軸方向ａｄにおいて固定スクロール２０から離間する側に、誘導する。図１０及び図１１に示された流調整部材（流誘導部材）６０は、固定スクロール２０と可動スクロール３０とが対向する軸方向ａｄにおいて固定スクロール２０から離間する側に可動スクロール３０から延び出している。

このような流調整部材（流誘導部材）６０によれば、固定スクロール２０と可動スクロール３０との間の密閉すべき部位に、高圧または高速で大量の冷却用流体ｃｆが流れ込むことを効果的に防止することができる。これにより、冷却用流体ｃｆが、塵埃とともに、作用室１１内に流入することを効果的に防止することができ、結果として、異物との摩擦によってスクロール２０，３０のラップ２３，３３の先端シール材２３ａ，３３ａが早期劣化することを効果的に回避することができる。したがって、先端シール材２３ａ，３３ａの長寿命化を可能にし、スクロール式流体機械１０の分解整備の頻度を低減することが可能となる。このような流誘導部材６０は、比較的長期間に亘って分解整備を不必要とすることを期待された無給油型のスクロール式流体機械１０において、とりわけ有用である。

図１０及び図１１に示された例において、流調整部材（流誘導部材）６０は、可動スクロール３０に接続する基端部６０ａと、可動スクロール３０から最も離間した先端部６０ｂと、を有している。スクロール式流体機械１０の軸方向ａｄにおいて、先端部６０ｂは、基端部６０ａよりも、固定スクロール２０と可動スクロール３０との間の密閉すべき部位から離間している。流調整部材（流誘導部材）６０は、可動スクロール３０のうちのベース板部３１の第２面３１ｂから空間Ｓ内に延び出している。図１０及び図１１に示された例において、流調整部材（流誘導部材）６０は、流入口Ｓａと流出口Ｓｂとの間に位置している。流調整部材（流誘導部材）６０は、流調整部材５０と流出口Ｓｂとの間に位置している。流調整部材５０は、流調整部材（流誘導部材）６０と流入口Ｓａとの間に位置している。流調整部材（流誘導部材）６０から流出口Ｓｂまでの距離は、流調整部材（流誘導部材）６０から流入口Ｓａまでの距離よりも短い。そして、流調整部材（流誘導部材）６０は、流出口Ｓｂの近傍に位置している。これらの各構成は、上述した流調整部材（流誘導部材）６０による作用効果をより顕著に得る上で有効である。

図１０に示された流調整部材（流誘導部材）６０は、流入口Ｓａおよび流出口Ｓｂを結ぶ方向において流入口Ｓａから離間して流出口Ｓｂに接近するよう、可動スクロール３０から延び出している。したがって、流入口Ｓａから離間して流出口Ｓｂに向かう冷却用流体ｃｆの流れを大きく乱してしまうことなく、固定スクロール２０と可動スクロール３０との間の密閉すべき部位から離間するように誘導することができる。

図１１に示された流調整部材（流誘導部材）６０は、可動スクロール３０から延び出した誘導板部６１と、誘導板部６１の可動スクロール３０側とは反対側となる端部から延び出した整流板部６２と、を有している。誘導板部６１は、スクロール式流体機械１０の軸方向ａｄと概ね平行に延びている。整流板部６２は、流入口Ｓａ及び得流出口Ｓｂを結ぶ方向と概ね平行に延びて、流出口Ｓｂに向かっている。このような流調整部材（流誘導部材）６０によれば、誘導板部６１で進行方向を変化させた冷却用流体ｃｆを、整流板部６２によって安定して流出口Ｓｂへ導くことができる。

図１０及び図１１に示された例において、流調整部材（流誘導部材）６０の先端部６０ｂは、流入口Ｓａと流出口Ｓｂとを結ぶ方向において、ベース板部２１の端部よりも、流出口Ｓｂに近接する位置にある。このような流調整部材（流誘導部材）６０によれば、当該流調整部材（流誘導部材）６０で誘導された冷却用流体ｃｆが、固定スクロール２０と可動スクロール３０との間の密閉すべき部位に流れ込むことを効果的に防止することができる。

なお、上述した実施の形態における流調整部材５０および流調整部材（流誘導部材）６０は、各部の断面が直線的な板状であるが、断面が曲線となる形状であってもよい。例えば、冷却用流体ｃｆの流れを円滑化するために、断面形状を曲線にすることが考えられる。断面が直線的な板状の場合、成形が比較的に容易である。

以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

Claims (14)

1. 固定スクロールと、
   前記固定スクロールに対向して配置され前記固定スクロールに対して相対移動する可動スクロールと、
   前記固定スクロール及び前記可動スクロールが対向する領域の外周部へ外部から向かう気流を制限する流調整部材と、を備え、
   前記流調整部材は、前記可動スクロールを取り囲む周方向における一部分の領域のみに設けられており、
   前記流調整部材は、前記可動スクロールの前記固定スクロールに接触する接触面に対して非平行な方向に延びる遮蔽板部と、前記遮蔽板部から前記可動スクロールに向けて延び出した延長部とを、有し、
   前記延長部の前記遮蔽板部に接続する側とは反対側の縁部は、前記可動スクロールから離間し且つ前記可動スクロールに沿って延びる孤状の輪郭を有する、スクロール式流体機械。
2. 前記固定スクロールと固定されたケースをさらに備え、
   前記可動スクロールは、前記ケースと前記固定スクロールとの間の空間に配置され、
   前記空間に通じる冷却用流体の流入口および流出口が設けられ、
   前記流調整部材は、前記流入口または前記流入口と前記可動スクロールとの間に、設けられている、請求項１に記載のスクロール式流体機械。
3. 前記可動スクロールは、前記固定スクロールに接触しながら相対移動し、
   前記可動スクロールは、前記固定スクロールに接触する接触面を含む第１面と前記第１面とは反対側を向く第２面とを有するベース板部を有し、
   前記固定スクロールと前記可動スクロールとが対向する方向において、前記流調整部材の一方の端部は、前記接触面よりも前記固定スクロールの側に位置しており、前記流調整部材の他方の端部は、前記第２面よりも前記固定スクロールから離間する側に位置している、請求項１又は２に記載のスクロール式流体機械。
4. 前記可動スクロールは、前記ベース板部の前記第２面から延び出した放熱フィンを更に有し、
   前記固定スクロールと前記可動スクロールとが対向する前記方向において、前記流調整部材の他方の端部は、前記放熱フィンの前記ベース板部から最も離間した先端と、前記第２面と、の間に位置する、請求項３に記載のスクロール式流体機械。
5. 前記固定スクロールと前記可動スクロールとが対向する前記方向において、前記延長部は、前記放熱フィンの前記ベース板部から最も離間した先端と、前記第２面と、の間に位置する、請求項４に記載のスクロール式流体機械。
6. 前記遮蔽板部及び前記延長部は、折り曲げられた金属製板によって形成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のスクロール式流体機械。
7. 前記流調整部材は、前記固定スクロールに設けられている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のスクロール式流体機械。
8. 前記流調整部材は、前記可動スクロールから離間している、請求項１〜７のいずれか一項に記載のスクロール式流体機械。
9. 固定スクロールと、
   前記固定スクロールに対向して配置され前記固定スクロールに対して相対移動する可動スクロールと、
   前記固定スクロール及び前記可動スクロールが対向する領域の外周部へ外部から向かう気流を制限する流調整部材と、
   前記固定スクロールと固定されたケースと、を備え、
   前記可動スクロールは、前記固定スクロールに接触しながら相対移動し、
   前記可動スクロールは、前記固定スクロールに接触する接触面を含む第１面と前記第１面とは反対側を向く第２面とを有するベース板部を有し、
   前記流調整部材は、前記可動スクロールの前記第２面から延び出し、
   前記可動スクロールは、前記ケースと前記固定スクロールとの間の空間に配置され、
   前記空間に通じる冷却用流体の流入口および流出口が設けられ、
   前記流調整部材は、前記流出口と前記可動スクロールとの間の領域であって前記可動スクロールを取り囲む周方向における一部分の領域のみに設けられている、スクロール式流体機械。
10. 前記可動スクロールは、前記固定スクロールに接触しながら相対移動し、
    前記流調整部材は、前記可動スクロールの前記固定スクロールに接触する面の延長上に設けられている、請求項１〜９のいずれか一項に記載のスクロール式流体機械。
11. 前記流調整部材は、前記固定スクロールと前記可動スクロールとが対向する方向において前記固定スクロールから離間するように前記可動スクロールから延び出している、請求項９に記載のスクロール式流体機械。
12. 固定スクロールと、
    前記固定スクロールに対向して配置され前記固定スクロールに対して相対移動する可動スクロールと、
    前記固定スクロール及び前記可動スクロールが対向する領域の外周部へ外部から向かう気流を制限する流調整部材と、
    前記固定スクロールと固定されたケースと、を備え、
    前記流調整部材は、前記可動スクロールに設けられ、
    前記可動スクロールは、前記ケースと前記固定スクロールとの間の空間に配置され、
    前記空間に通じる冷却用流体の流入口および流出口が設けられ、
    前記流調整部材は、前記流入口から前記流出口に向かう冷却用流体の流れを、前記固定スクロールと前記可動スクロールとが対向する方向において前記固定スクロールから離間するように、誘導する、スクロール式流体機械。
13. 鉄道車両に用いられる空気圧縮機である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のスクロール式流体機械。
14. 車両本体と、
    前記車両本体に搭載される請求項１〜１３のいずれか一項に記載のスクロール式流体機械と、を備える、鉄道車両。

Images