CN102734138B - 空气压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空气压缩机，能够减小设置时的投影面积且利用针对变频器基板的最小限度的保护来确保安全性。空气压缩机(10)具备：具有生成压缩空气的缸体(14a)的压缩机构(14)；驱动压缩机构(14)的电动机(20)；具有控制电动机(20)的旋转的变频器的变频器基板(21)；用于储存在缸体(14a)生成的压缩空气的细长的2个罐(23、24)；与电动机(20)设定于同一轴并供给冷却风的风扇(25)。2个罐(23、24)配置于缸体(14a)及电动机(20)的下方。变频器基板(21)配置于缸体(14a)和所述罐(23、24)之间。

Description

空气压缩机

技术领域

本发明涉及具备双筒罐和变频器基板的空气压缩机。

背景技术

一般而言，空气压缩机具备安装于曲轴箱的侧部且滑动自如地收纳压缩活塞的缸体。在曲轴箱内，旋转自如地设置有旋转轴。连杆经由偏心板安装于旋转轴，连杆的前端与缸体内的压缩活塞连接。通过利用电动机使偏心板与旋转轴一起旋转，使与连杆连接的压缩活塞在缸体内往复移动。由此将导入到缸体内的空气压缩。压缩后的压缩空气经由将缸体和罐连接的连接管被送入空气罐储存。

例如，专利文献1公开了一种空气压缩机，其具备分离而并列设置的2个储存罐、及设于这些储存罐之间且具有变频器控制部的供电控制装置。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本国专利第4230601号公报

发明内容

这种空气压缩机中，存在尽量减小设置时的投影面积的要求。这是由于，将空气压缩机设置于建筑现场时，为了避免损伤地面等，大多配置在玄关处等狭窄空间中。

但是，专利文献1记载的空气压缩机中，为了确保变频器控制部的绝缘距离，必须增大2个储存罐间的距离，设置时的投影面积较大。

另外，由于在供电控制装置的下方没有设置任何构件，当将空气压缩机粗暴地放置于石或木屑等的上方时，供电控制装置可能破损。因此，为了确保绝缘等的安全性，对供电控制装置的壳体要求强度，会导致制造成本及重量的增加。

因此，本发明的课题在于提供一种空气压缩机，其能够缩小设置时的投影面积，且能够以针对变频器基板的最小限度的保护而确保安全性。

本发明为了解决上述课题而创立，具有以下特征。

本发明的第1方式具有以下特征。

即，空气压缩机的特征在于，具备：具有生成压缩空气的缸体的压缩机构；驱动所述压缩机构的电动机；具有控制所述电动机的旋转的变频器的变频器基板；储存在所述缸体生成的压缩空气的细长的2个罐；以及通过所述电动机而旋转并供给冷却风的风扇，所述2个罐配置于所述缸体及所述电动机的下部，所述变频器基板配置于所述缸体和所述2个罐之间。

本发明的第2方式除了上述第1方式的特征点以外，还具有以下特征。

即，特征在于，所述电动机的轴与所述2个罐的长度方向大致正交，且与所述缸体的轴大致正交。

本发明的第3方式除了上述第1或第2方式的特征点以外，还具有以下特征。

即，特征在于，所述变频器基板配置成投影到地上时在所述2个罐的长度方向上相比所述2个罐不向外侧突出。

本发明的第4方式除了上述第1～3方式的任一项发明的特征点以外，还具有以下特征。

即，特征在于，所述变频器基板以朝向外侧而接近所述缸体的方式倾斜配置。

本发明的第5方式除了上述第1～4方式的任一项所记载的发明的特征点以外，还具有以下特征。

即，特征在于，具备沿冷却风的风向延伸设置的导风板，将所述导风板配置于所述电动机和所述2个罐之间。

本发明的第6方式除了上述第5方式的特征点以外，还具有以下特征。

即，特征在于，所述导风板具备将冷却风分配到所述变频器基板侧的第1导风部和将冷却风分配到所述电动机侧的第2导风部。

本发明的第7方式除了上述第6方式的特征点以外，还具有以下特征。

即，特征在于，所述导风板被配置成所述第1导风部的上表面沿着所述变频器基板的上表面。

本发明的第8方式除了上述第1～7方式的任一项所记载的发明的特征点以外，还具有以下特征。

即，特征在于，具备从冷却风的上风一侧朝向下风一侧变宽的俯视图呈V字状的壁部。

本发明的第9方式除了上述第1～8方式的任一项所记载的发明的特征点以外，还具有以下特征。

即，特征在于，具备：覆盖所述压缩机构及所述电动机的罩；设于所述罩的内侧的导风壁部，所述罩具有形成为能够吸入外部空气的侧面，所述导风壁部将从所述罩的侧面吸入的空气导向冷却风的上风一侧。

【发明效果】

根据本发明的第1方式，2个罐配置于缸体及电动机的下方，变频器基板配置于缸体和罐之间。即，变频器基板没有配置在2个罐之间，因此能够减小2个罐之间的距离，能够减小设置时的投影面积。另外，变频器基板配置于罐的上方，因此变频器基板的下部被罐保护，即使在使空气压缩机落下到石或木屑等的上方时也能够确保安全。

根据本发明的第2方式，所述电动机的轴与所述罐的长度方向大致正交，且与所述缸体的轴大致正交。因此，沿罐的长度方向配置缸体的轴，能够将缸体配置成在罐的长度方向上收纳而不突出，因此能够减小设置时的投影面积。

根据本发明的第3方式，将所述变频器基板配置成投影到地上时相比所述罐不向外侧突出。因此，变频器基板不突出，能够进一步减小设置时的投影面积。

根据本发明的第4方式，所述变频器基板以朝向外侧而接近所述缸体的方式倾斜配置。因此，即使增大变频器基板时也能够避免其突出，能够减小设置时的投影面积。另外，通过风扇流到变频器基板的冷却风对变频器基板进行冷却并且被导向缸体的方向，因此也适用于缸体的冷却，能够高效地进行空气压缩机的冷却。

根据本发明的第5方式，具备沿冷却风的风向延伸设置的导风板，将所述导风板配置于所述电动机和所述罐之间。因此，能够将冷却风导向电动机和罐之间的死区。而且，该冷却风能够利用导风板导向期望的方向。

特别是在罐的长度方向和冷却风的风向不同的情况下，存在由于冷却风不沿罐流动而难以形成期望的冷却风路的情况。即使在这种情况下，通过将导风板配置于罐的上方，也能够高效地进行导风。例如，能够向缸体或变频器基板高效地引导冷却风。

根据本发明的第6方式，所述导风板具备将冷却风分配到所述变频器基板侧的第1导风部和将冷却风分配到所述电动机侧的第2导风部。因此，能够通过导风板将风扇的冷却风分配到变频器基板和电动机。

根据本发明的第7方式，以所述第1导风部的上表面沿着所述变频器基板的上表面的方式配置所述导风板。因此，沿着导风板的上表面流来的冷却风不会被阻碍流动而被导向变频器基板。

根据本发明的第8方式，设置从冷却风的上风一侧朝向下风一侧变宽的俯视图呈V字状的壁部。因此，能够使冷却风在大范围中遍及。

根据本发明的第9方式，设置用于将从覆盖所述压缩机构及所述电动机的罩的侧面吸入的空气导向冷却风的上风侧的导风壁部。因此，从罩的侧面也能够进行吸气，因此能够供给大量的冷却风。

附图说明

图1(a)是空气压缩机的俯视图。

图1(b)是空气压缩机的正视图。

图2是空气压缩机的侧视图。

图3(a)是拆下了罩的状态的空气压缩机的俯视图。

图3(b)是拆下了罩的状态的空气压缩机的正视图。

图4是拆下了罩的状态的空气压缩机的侧视图。

图5(a)是拆下了罩、电动机、压缩机主体的状态的空气压缩机的俯视图。

图5(b)是拆下了罩、电动机、压缩机主体的状态的空气压缩机的正视图。

图6是表示空气压缩机内部的冷却风的流动的、空气压缩机的局部透视图。

图7是表示空气压缩机内部的冷却风的流动的、空气压缩机的剖视图。

图8是表示空气压缩机内部的冷却风的流动的、空气压缩机的A-A剖视图。

【标号说明】

10空气压缩机

11压缩机主体

12曲轴箱

13一次压缩机构

13a一次缸体

14二次压缩机构

14a二次缸体

15偏心板

20电动机

20a旋转轴

21变频器基板

21a上表面

23第1罐

24第2罐

25风扇

26导风板

26a第1导风部

26b上表面

26c第2导风部

26d立设部

26e导风孔

27罩

27a进气部

27b排气部

27c加强部

27d侧缝

28V字状壁部

29导风壁部

具体实施方式

对于本发明的实施方式，参照附图进行说明。

如图1(a)～图2所示，本实施方式的空气压缩机10中，储存压缩空气的细长的第1罐23及第2罐24平行配置，由罩27覆盖第1罐23及第2罐24的上方的机器类而构成。

在罩27的内侧，配置有由电动机20驱动而生成压缩空气的压缩机主体11、具有控制电动机20的旋转的变频器的变频器基板21、及与电动机20同轴旋转而供给冷却风的风扇25。

压缩机主体11中，在电动机20的一端配置有曲轴箱12，在该曲轴箱12的侧部设置一次压缩机构13和二次压缩机构14而构成，由此能够进行两级压缩。

一次压缩机构13具备生成压缩空气的一次缸体13a，由电动机20驱动。

同样，二次压缩机构14具备生成压缩空气的二次缸体14a，由电动机20驱动。

如图3(a)和3(b)所示，一次压缩机构13及二次压缩机构14以相互向相反的方向突出的方式配置在曲轴箱12的侧部。

如图7所示，在曲轴箱12的端部设有电动机20。电动机20是利用在转子和定子之间作用的电磁力使旋转轴20a旋转的DC无刷电动机，通过变频器控制而被驱动。电动机20的旋转轴20a延长配置于曲轴箱12内，在曲轴箱12内旋转自如地被支承。

在曲轴箱12内的旋转轴20a上，固定有2个偏心板15，在各偏心板15上经由轴承连接有连杆(未图示)。一方的连杆与一次压缩机构13的压缩活塞连接，另一方的连杆与二次压缩机构14的压缩活塞连接。

一次压缩机构13的压缩活塞滑动自如地收容在圆筒状的一次缸体13a。同样，二次压缩机构14的压缩活塞滑动自如地收容在圆筒状的二次缸体14a。向一次压缩机构13的一次缸体13a导入外部空气。即，外部空气从形成于曲轴箱12的进气孔(未图示)导入曲轴箱12的内部，进而被从在一次压缩机构13的压缩活塞上贯通形成的带止回阀的导入孔(未图示)取入到一次缸体13a。一次压缩机构13的一次缸体13a和二次压缩机构14的二次缸体14a经由管而连接，二次压缩机构14的二次缸体14a和第1罐23经由其他管而连接。第1罐23与第2罐24连通。

电动机20工作时，旋转轴20a旋转，通过一次压缩机构13的偏心板15及连杆而将旋转运动转换成直进往复运动，压缩活塞在一次缸体13a内往复移动。一次缸体13a内的空气通过该往复移动被压缩，经过管而供给到二次压缩机构14的二次缸体14a。二次缸体14a内的空气也同样被压缩，向空气罐23、24供给而储存。

如图3(a)～图4所示，在电动机20的旋转轴20a上与曲轴箱12相反一侧安装有风扇25。电动机20进行了驱动时，风扇25与旋转轴20a一体地旋转，由此供给冷却风。

如图1(a)～图2所示，罩27上在覆盖风扇25的位置设有多个进气孔，由此形成进气部27a，能够经由进气部27a将外部空气取入到罩27的内部。罩27上在与进气部27a相对的位置设有多个排气孔，由此形成排气部27b，能够排出从进气部27a取入的空气。如图1(a)及1(b)所示，进气部27a上，V字形的加强部27c设置成在进气部27a和加强部27c之间形成有空气流动的间隙。排气部27b上也同样地设有加强部27c。加强部27c确保罩27的强度。即，通过设置加强部27c，能够提高进气孔及排气孔的专有面积比率而提高吸排气的性能，并且确保罩27的强度。

如图2所示，罩27除了进气部27a及排气部27b以外，还在侧面设有侧缝27d，为了加大吸排气量而形成。侧缝27d设置在变频器基板21的上端部面对的位置，如后所述，排出流过变频器基板21的上表面21a的冷却风。

空气压缩机10的各构成如以下所述进行配置。

即，如图3(a)～图4所示，在底部并列配置有第1罐23和第2罐24。在第1罐23和第2罐24上，风扇25、电动机20、压缩机主体11依次排成一列而配置。如图7所示，电动机20的旋转轴20a配置成与第1罐23及第2罐24的长度方向大致正交。

一次压缩机构13的一次缸体13a及二次压缩机构14的二次缸体14a沿与电动机20的旋转轴20a正交的方向从曲轴箱12突出。换言之，一次缸体13a及二次缸体14a的轴配置成与电动机20的旋转轴20a正交。

如图3(a)及3(b)所示，在二次缸体14a的下方且第1罐23及第2罐24的上方配置有变频器基板21。变频器基板21配置成以外侧变高的方式倾斜，朝向外侧而接近二次缸体14a。变频器基板21配置成投影到地上时，相比第1罐23及第2罐24的最大突出部不向外侧突出。

接着，对冷却风的流动方式进行说明。

如图7所示，风扇25设于进气侧，从进气部27a侧取入外部空气，向排气部27b的方向供给冷却风。

进气不仅从进气部27a进行，还从进气部27a附近的侧缝27d进行(参照图6的W1及图8的W6)。即，侧缝27d的内侧被导风壁部29划分为进气部27a侧和排气部27b侧，从而从进气部27a侧的侧缝27d沿着导风壁部29取入来自外部的空气。

同样，排气不仅从排气部27b进行，还从排气部27b附近的侧缝27d进行(参照图8的W7)。即，侧缝27d的内侧被导风壁部29划分为进气部27a侧和排气部27b侧，从而从排气部27b侧的侧缝27d沿着导风壁部29及罩27的内壁排出空气。

接着，对通过风扇25供给的冷却风中的罩27的下部的冷却风的流动进行说明。

如图5(a)及5(b)所示，空气压缩机10在电动机20和第1罐23之间具备导风板26。导风板26从进气部27a附近向排气部27b的方向沿着冷却风的风向延伸设置，形成罩27下部的冷却风的流动。导风板26具备将冷却风分配到变频器基板21侧的第1导风部26a和将冷却风分配到电动机20侧的第2导风部26c。

如图5(b)所示，第1导风部26a从旋转轴20a的轴方向观察形成为圆弧状。第1导风部26a通过冷却风沿第1导风部26a的圆弧流动，而将冷却风分配到变频器基板21侧(参照图6的W3)。导风板26上，为了将冷却风分配到变频器基板21侧，而在冷却风的下风一侧形成有立设部26。即，通过冷却风与立设部26d碰撞，冷却风沿立设部26d流动，冷却风容易分配到侧方的变频器基板21侧。立设部26d上贯通形成有导风孔26e。导风孔26e与变频器基板21的下表面侧连通。由此，与立设部26d碰撞的冷却风的一部分经由导风孔26e供给到变频器基板21的下表面侧，用于变频器基板21的下表面侧的冷却。

第1导风部26a配置成面对变频器基板21的端部沿着变频器基板21。即，第1导风部26a的上表面26b与变频器基板21的上表面21a配置成形成大致连续的平面。由此，被第1导风部26a引导的冷却风顺滑地流过变频器基板21的上表面21a，用于变频器基板21的上表面侧的冷却。

流过变频器基板21的上表面21a的冷却风沿变频器基板21的上表面21a被导向二次缸体14a的方向。用于二次缸体14a的冷却的冷却风被从侧缝27d向外部排出。

如图5(a)、5(b)及图7所示，第2导风部26c形成为与第1导风部26a的下风一侧连续，以朝向下风而向上方倾斜的方式延伸设置。第2导风部26c将罩27的下部的冷却风稍微向上方引导，向电动机20的方向引导冷却风(参照图6的W2及图7的W4)。如此引导的冷却风对包括电动机20在内的压缩机主体11进行冷却，从排气部27b及侧缝27d排气。

接着，对罩27的上部的冷却风的流动进行说明。

如图7及图8所示，在罩27的内侧的上部，以从冷却风的上风一侧朝向下风一侧变宽的方式设有俯视图呈V字状的V字状壁部28。因此，如图7所示，流过罩27上部的冷却风W5与V字状壁部28碰撞，如图8所示，向一次缸体13a及二次缸体14a的方向分配。由此，也向一次缸体13a及二次缸体14a供给充分的冷却风。向二次缸体14a的方向分配的冷却风也用于变频器基板21的冷却。

如以上说明，根据本实施方式，第1罐23及第2罐24配置于二次缸体14a及电动机20的下部，变频器基板21配置于二次缸体14a和第1罐23及第2罐24之间。即，变频器基板21没有配置于第1罐23和第2罐24之间，因此能够减小2个罐之间的间隙，能够减小设置时的投影面积。另外，变频器基板21配置于第1罐23及第2罐24的上方，因此变频器基板21的下部被第1罐23及第2罐24保护，即使在使空气压缩机10落下到石或木屑等的上方时也能够确保安全。

另外，电动机20的轴与第1罐23及第2罐24的长度方向大致正交，且与一次缸体13a及二次缸体14a的轴大致正交。因此，能够沿第1罐23及第2罐24的长度方向配置一次缸体13a及二次缸体14a的轴，将一次缸体13a及二次缸体14a配置成在第1罐23及第2罐24的长度方向上收纳而不突出。因此，能够进一步减小设置时的投影面积。

另外，变频器基板21配置成投影到地上时相比第1罐23及第2罐24的最大突出部不向外侧突出。因此，能够进一步减小设置时的投影面积。

另外，将变频器基板21以朝向空气压缩机10的外侧而接近二次缸体14a的方式倾斜配置。因此，即使在增大变频器基板21时，也能够避免变频器基板21突出，能够减小设置时的投影面积。另外，向变频器基板21流来的冷却风对变频器基板21进行冷却，并且被导向二次缸体14a的方向，因此也用于二次缸体14a的冷却，能够高效地进行空气压缩机10的冷却。

另外，将沿冷却风的风向而延伸设置的导风板26配置于电动机20和第1罐23之间。因此，能够将冷却风导向电动机20和第1罐23之间的死区。而且，该冷却风能够利用导风板26导向期望的方向。

而且，尽管风扇25的风向没有设定于第1罐23及第2罐24的长度方向，但能够通过导风板26而高效地进行导风。具体而言，导风板26具备将冷却风分配到变频器基板21侧的第1导风部26a和将冷却风分配到电动机20侧的第2导风部26c。因此，能够通过导风板26将风扇25的冷却风分配到变频器基板21和电动机20。

另外，变频器基板21的上表面21a和第1导风部26a的上表面26b配置成形成大致连续的平面，因此沿第1导风板26a的上表面26b流来的冷却风不会被阻碍流动而被导向变频器基板21。

另外，在罩27的内侧以从冷却风的上风一侧朝向下风一侧变宽的方式设有俯视图呈V字状的V字状壁部28，因此能够在大范围中遍及冷却风。

另外，以能够从罩27的侧面吸入外部空气的方式形成罩27，并且设置用于将从罩27的侧面吸入的空气导向冷却风的上风一侧的导风壁部29，因此能够从罩27的侧面也进行吸气，因此能够供给大量的冷却风。

此外，上述实施方式中，将风扇25配置于电动机20的同一轴上，但也可以例如通过使用带和带轮等而传递电动机20的驱动力，在与电动机20的轴不同的轴上设置风扇25而供给冷却风。

Claims (8)

1.一种空气压缩机，其特征在于，具备：

具有生成压缩空气的缸体的压缩机构；

驱动所述压缩机构的电动机；

具有控制所述电动机的旋转的变频器的变频器基板；

对由所述缸体生成的压缩空气进行储存的细长的2个罐；以及

通过所述电动机而旋转并供给冷却风的风扇，

所述2个罐配置于所述缸体及所述电动机的下部，

所述变频器基板以配置于所述缸体的下方且配置于所述罐的上方而不配置于所述罐之间的方式配置于所述缸体和所述2个罐之间，并且以朝向空气压缩机的外侧而接近所述缸体的方式倾斜配置。

2.根据权利要求1所述的空气压缩机，其特征在于，

所述电动机的轴与所述2个罐的长度方向大致正交，且与所述缸体的轴大致正交。

3.根据权利要求1所述的空气压缩机，其特征在于，

所述变频器基板配置成在所述2个罐的长度方向上相比所述2个罐不向外侧突出。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的空气压缩机，其特征在于，

具备沿冷却风的风向延伸设置的导风板，

将所述导风板配置于所述电动机和所述2个罐之间。

5.根据权利要求4所述的空气压缩机，其特征在于，

所述导风板具备将冷却风分配到所述变频器基板侧的第1导风部和将冷却风分配到所述电动机侧的第2导风部。

6.根据权利要求5所述的空气压缩机，其特征在于，

所述导风板以所述第1导风部的上表面沿着所述变频器基板的上表面的方式配置。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的空气压缩机，其特征在于，

具备从冷却风的上风一侧朝向下风一侧变宽的俯视图呈V字状的壁部。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的空气压缩机，其特征在于，具备：覆盖所述压缩机构及所述电动机的罩；以及

设于所述罩的内侧的导风壁部，

所述罩具有形成为能够吸入外部空气的侧面，

所述导风壁部将从所述罩的侧面吸入的空气导向冷却风的上风一侧。