JP2000283046A

JP2000283046A - 空気圧縮機

Info

Publication number: JP2000283046A
Application number: JP11084866A
Authority: JP
Inventors: Yuuji Nakayama; 勇士中山; Meiji Odagiri; 明治小田切; Toshio Inoue; 利雄井上
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2000-10-10
Anticipated expiration: 2019-03-26
Also published as: JP4230601B2

Abstract

(57)【要約】【課題】全体を小型化し、持ち運び作業等を容易に行
い得ると共に、信頼性、耐久性を向上させる。【解決手段】一対の貯留タンク１は下側フレーム５、
上側フレーム６によって連結され、これら一対の貯留タ
ンク１は、左，右に離間した状態で前後方向で互いに並
行に伸長する。また、上側フレーム６には各タンク１間
の上側に位置して圧縮機本体７、電動モータ１２を搭載
する。そして、各貯留タンク１間には電動モータ１２等
の下側に位置して給電制御装置２０を配設し、この給電
制御装置２０によって電動モータ１２の給電をインバー
タ制御する。これにより、電動モータ１２の消費電力を
低減すると共に、圧縮機全体の高さ寸法、左右方向の幅
寸法を小さくして給電制御装置２０をコンパクトに収容
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気を圧縮
するのに好適に用いられる空気圧縮機に関し、特に、圧
縮空気を貯留する貯留タンクと、駆動源となる電動モー
タ、該電動モータによって駆動する圧縮機本体とが一体
的に配設された空気圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気圧縮機は、左，右に離間し
て互いに並行に配設され圧縮空気を貯留する一対の貯留
タンクと、該各貯留タンク間の上側に位置して該各貯留
タンクの長さ方向の一側に配設された電動モータと、前
記貯留タンク間の上側に位置して該各貯留タンクの長さ
方向の他側に配設され、該電動モータによって駆動され
外部から吸込んだ空気を圧縮しつつ圧縮空気を前記各貯
留タンクへと吐出する圧縮機本体とによって構成された
ものが知られている（例えば特開平１０−２４６１８５
号公報等）。

【０００３】この種の従来技術による空気圧縮機は、電
動モータによって圧縮機本体のクランク軸を回転駆動
し、該クランク軸の回転に応じてシリンダ内でピストン
を往復動させることにより、吸込室側から吸込んだ空気
を圧縮室内で圧縮するものである。そして、圧縮機本体
の圧縮室内で圧縮された圧縮空気は、吐出室側から配管
等を介してタンクへと吐出され、このタンク内に貯留さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、圧縮機本体を駆動する電動モータとしてコ
ンデンサモータ、インダクションモータ等が使用されて
いた。しかし、電動モータにコンデンサモータを使用し
た場合には、圧縮機本体の負荷の軽重に関わらず一定の
回転数で電動モータを回転駆動するため、電動モータの
動力を有効に使用できない領域が多く存在すると共に、
電動モータの消費電力が大きいという問題があった。

【０００５】一方、電動モータに整流子モータを使用し
た場合には、ロータとステータをブラシによって接続す
るため、ブラシの飛び跳ね、焼き付き等が生じ易く、空
気圧縮機等の大出力を必要とする電動モータには使用で
きないという問題がある。

【０００６】さらに、電動モータとしてマグネットを利
用したＤＣブラシレスモータを使用した場合には、ロー
タに適用される永久磁石に砂鉄等が付着することがあ
り、電動モータの回転運動中にこの砂鉄等が回転力によ
って飛ばされるという問題があった。このため、電動モ
ータを密閉構造にする必要があり、大出力用の電動モー
タのように、空気冷却式の開放構造には適用できないと
いう問題があった。

【０００７】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、本発明は電動モータの消費電力を低減す
ると共に、装置全体を小型化し得る空気圧縮機を提供す
ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、左，右に離間して互いに並行に配設
され圧縮空気を貯留する一対の貯留タンクと、該各貯留
タンク間の上側に位置して該各貯留タンクの長さ方向の
一側に配設された電動モータと、前記貯留タンク間の上
側に位置して該各貯留タンクの長さ方向の他側に配設さ
れ、該電動モータによって駆動され外部から吸込んだ空
気を圧縮しつつ圧縮空気を前記各貯留タンクへと吐出す
る圧縮機本体とからなる空気圧縮機に適用される。

【０００９】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、一対の貯留タンク間には、電動モータの下側に
位置して該電動モータに対する給電をインバータ制御す
る給電制御手段を設けたことにある。

【００１０】このように構成したことにより、給電制御
手段を用い電動モータの回転位置に応じて電動モータの
ステータのコイルに供給する電流、電圧の周波数を可変
に制御するインバータ制御を行うことができ、電動モー
タの消費電力を低減することができる。そして、給電制
御手段を一対の貯留タンク間に挟むようにして電動モー
タの下側に設けることにより、圧縮機全体の上下方向の
高さ寸法、左右方向の幅寸法を小さくでき、給電制御手
段をコンパクトに配置することができる。

【００１１】また、請求項２の発明は、給電制御手段
を、電動モータに電力供給を行うため貯留タンクの長さ
方向中間部に配設された給電部と、前記貯留タンクの長
さ方向の他側寄りに配設され電動モータの回転位置に従
って該給電部による電動モータへの電力供給をインバー
タ制御するインバータ制御部とから構成したことにあ
る。

【００１２】これにより、インバータ制御部の保守、点
検作業を貯留タンクの他端側、即ち電動モータ側から行
うことができ、電動モータの制御を変更、調整等すると
きのメンテナンス性を向上できる。また、熱に弱い傾向
があるインバータ制御部を発熱源となる給電部から貯留
タンクの長さ方向で離すことができ、インバータ制御部
の信頼性を向上することができる。

【００１３】また、請求項３の発明は、給電部を金属製
の箱体に収容する構成としたことにある。これにより、
電力供給のインバータ制御に伴って給電部から出力され
るノイズを金属製の箱体によって遮断することができ、
給電部からのノイズが外部に出力されるのを防止するこ
とができる。

【００１４】また、請求項４の発明は、給電部を、貯留
タンクの長さ方向の中間部上側に配設され外部からの交
流電力を整流する整流器と、貯留タンクの長さ方向の中
間部下側に位置して該整流器と隙間をもって配設され該
整流器で整流した電力をコンデンサにより平滑化する平
滑回路と、前記電動モータの下側に配設され該平滑回路
で平滑化された電力を前記インバータ制御部からの制御
信号に応じて電動モータに給電するトランジスタ回路と
から構成したことにある。

【００１５】これにより、給電部のうちで最も高温とな
り易いトランジスタ回路を、熱によって損傷し易いコン
デンサからなる平滑回路よりも貯留タンクの長さ方向に
離した状態で、電動モータの下側に設けることができ、
パワートランジスタによる熱がコンデンサに伝わるのを
抑えることができる。また、整流器も交流電力を整流す
るのに伴い発熱するが、該整流器をコンデンサとの間に
隙間を設けることにより、コンデンサを整流器による熱
から保護することができる。

【００１６】また、請求項５の発明は、電動モータの長
さ方向の他側には、インバータ制御部の近傍に位置して
電動モータの回転位置を検出する回転検出器を設け、イ
ンバータ制御部は該回転検出器からの検出信号に従って
電動モータに対する給電を制御する制御信号を出力する
構成としたことにある。

【００１７】これにより、インバータ制御部は、回転検
出器からの検出信号に従って電動モータの回転トルクが
最大となるように電動モータに対する給電を制御する制
御信号を出力することができる。また、インバータ制御
部の近傍に回転検出器を設けることにより、インバータ
制御部と回転検出器との間を接続する配線長さを短くで
き、ノイズ等の侵入を防止することができる。

【００１８】さらに、請求項６の発明は、電動モータは
該電動モータのモータケースと圧縮機本体とを軸方向に
貫通して延びる回転軸を備え、該回転軸の両端側には前
記電動モータ、圧縮機本体、給電制御手段に冷却風を供
給する第１，第２の冷却ファンを設けたことにある。

【００１９】これにより、２個の冷却ファンによって電
動モータ、圧縮機本体、給電制御手段に冷却風を供給す
ることができ、これらを冷却することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
空気圧縮機として２段式空気圧縮機を例に挙げて図１な
いし図１０に従って詳細に説明する。

【００２１】図において、１，１は左，右に離間して互
いに並行に延びた一対の貯留タンク（以下、タンク１と
いう）で、該各タンク１は、金属チューブ等から略円筒
状の密閉容器として形成され、後述する下側フレーム
５、上側フレーム６によって連結されている。そして、
各タンク１の長さ方向両端側には、その下側位置に脚体
２，２，…が取付けられ、上側位置には運搬用の把手
３，３が取付けられている。

【００２２】また、各タンク１上には後述の圧縮機本体
７、電動モータ１２等を上側から覆う保護カバー４が図
１に示す如く設けられ、該保護カバー４は必要に応じて
取外されるようになっている。なお、図４ないし図６で
は保護カバー４を取外した状態で示している。

【００２３】５，５は各タンク１の下側に位置して各タ
ンク１を左右方向で連結した下側フレームで、該下側フ
レーム５は図５および図６に示す如く高い剛性をもった
金属金具等からなり、例えば各タンク１の長さ方向（前
後方向）両端側で該各タンク１に溶接等の手段で固着さ
れている。

【００２４】６，６は各タンク１の上側に位置して各タ
ンク１を左右方向で連結した上側フレームで、該上側フ
レーム６は下側フレーム５とほぼ同様に高い剛性をもっ
た金属材等からなり、例えば各タンク１の長さ方向（前
後方向）に離間して該各タンク１に溶接等の手段で固着
されている。そして、上側フレーム６，６は、圧縮機本
体７を電動モータ１２と共に下側から支承する構成とな
っている。

【００２５】７は各タンク１間に位置して上側フレーム
６上に取付けられた圧縮機本体で、該圧縮機本体７は、
略円筒状のクランクケース８と、該クランクケース８の
径方向に突出して設けられたシリンダ９Ａとシリンダヘ
ッド９Ｂからなる第１段の圧縮機構９と、該第１段の圧
縮機構９の反対側に位置して前記クランクケース８に設
けられたシリンダ１０Ａとシリンダヘッド１０Ｂとから
なる第２段の圧縮機構１０とによって大略構成されてい
る。

【００２６】そして、第１段の圧縮機構９と第２段の圧
縮機構１０とは、図４に示す如く左，右方向へと横向き
に突出して設けられ、シリンダ９Ａ，１０Ａ内にはピス
トン（図示せず）が摺動可能に挿嵌されている。また、
前記シリンダヘッド９Ｂ，１０Ｂには吸込弁、吐出弁
（いずれも図示せず）等が内蔵され、これら２つの圧縮
機構９，１０間は連通管１１を介して接続されている。

【００２７】このように、本実施の形態による圧縮機本
体７は、所謂水平対向型の２段式空気圧縮機として構成
されている。

【００２８】１２は各タンク１間に位置してクランクケ
ース８の後部側に設けられた電動モータで、該電動モー
タ１２は、例えばインバータ制御式のリラクタンスモー
タからなり、図４に示すようにクランクケース８と同軸
に配設されたモータケース１３と、該モータケース１３
内に配設された例えば３相のステータコイルからなるス
テータ１４と、該ステータ１４の内周側に設けられたロ
ータ１５と、該ロータ１５の内周側に嵌合されロータ１
５と共に回転する回転軸１６とから構成されている。

【００２９】ここで、回転軸１６は、圧縮機本体７、電
動モータ１２のモータケース１３を軸方向に貫通して設
けられると共に、その前側はクランクケース８内にクラ
ンク軸となって配設され、後側が電動モータ１２のロー
タ１５に挿嵌されている。そして、回転軸１６の両端側
は、圧縮機本体７、モータケース１３から外側へ突出し
ている。また、モータケース１３の下側部位は、クラン
クケース８の下側部位と共に各タンク１，１間に部分的
に入り込み、圧縮機の全高を可及的に低くしている。

【００３０】そして、電動モータ１２は、後述する給電
制御装置２０を介して外部の電源に接続されている。こ
れにより、電動モータ１２は、その回転駆動が給電制御
装置２０によってインバータ制御されるものである。

【００３１】１７は圧縮機本体７の前側に位置して回転
軸１６の前端側に設けられた第１の冷却ファンとしての
吸気ファンで、該吸気ファン１７は、その外径寸法を後
述する排気ファン１８の外径寸法よりも大きく形成する
ことにより、該吸気ファン１７による冷却風の吸込量を
排気ファン１８による冷却風の吐出量よりも大きく設定
している。これにより、吸気ファン１７によって保護カ
バー４内に吸込まれた冷却風を当該保護カバー４内の全
体に行き渡らせると共に、圧縮機本体７、電動モータ１
２の下側に位置する給電制御装置２０にも十分な冷却風
を供給するものである。

【００３２】１８は電動モータ１２の後側に位置して回
転軸１６の後端側に設けられた第２の冷却ファンとして
の排気ファンで、該排気ファン１８は、保護カバー４内
の空気を排出することにより、吸気ファン１７の吸気効
率を高めるものである。また、排気ファン１８は、電動
モータ１２の下面側から空気を排出し、給電制御装置２
０の前側から後側に向けて図６中の矢印の方向へと冷却
風を流通させるものである。

【００３３】１９は電動モータ１２の回転位置を検出す
るためモータケース１３の後端側に設けられた回転検出
器で、該回転検出器１９は、例えば回転軸１６に取付け
られたマグネットと該マグネットによる磁束を検出する
ホール素子等（いずれも図示せず）によって構成されて
いる。そして、回転検出器１９は、配線を介して給電制
御装置２０のインバータ制御部３０に接続され、該イン
バータ制御部３０に向けて回転軸１６の回転位置に応じ
た検出信号を出力するものである。

【００３４】２０は電動モータ１２への給電をインバー
タ制御するための給電制御装置で、該給電制御装置２０
は、後述する回路用ケーシング２１、給電部２３、イン
バータ制御部３０によって構成されている。そして、給
電制御装置２０は、圧縮機本体７、電動モータ１２の下
側に位置して各タンク１，１間に配設されている。これ
により、給電制御装置２０は、圧縮機本体７、電動モー
タ１２との間に前後方向に延びる冷却風流通路Ａを画成
し、該冷却風流通路Ａには吸気ファン１７から排気ファ
ン１８に向かう冷却風が流通するものである。

【００３５】２１は略箱状の回路用ケーシングで、該回
路用ケーシング２１は、例えば薄い金属板をプレス加工
することにより形成され、タンク１，１間に位置して前
後方向に延びる箱部２１Ａと、該箱部２１Ａの前後方向
中央に位置して下側部２３Ａの上側に設けられ、箱部２
１Ａとの間に後述する平滑回路２６等を収容する収容空
間Ｂを画成する蓋部２１Ｂとから構成されている。そし
て、箱部２１Ａの前後方向両端側は、ボルト２２等によ
って下側フレーム５に固定されている。

【００３６】２３は電動モータ１２に駆動電力を供給す
るための給電部で、該給電部２３は各タンク１の長さ方
向中間部に位置して回路用ケーシング２１の箱部２１Ａ
に取り付けられている。

【００３７】そして、給電部２３は、電源ケーブル２４
等を介して外部の商用電源等に接続され例えば１００Ｖ
の単相交流電圧を整流するダイオードによるブリッジ回
路からなる整流器２５と、該整流器２５に接続され整流
された電圧を平滑化して直流電圧を出力する複数のコン
デンサ２６Ａからなる平滑回路２６と、該平滑回路２６
と電動モータ１２との間に設けられインバータ制御部３
０からの制御信号に応じて開成，閉成することによって
該平滑回路２６による直流電圧をパルス変調し、周波数
可変の擬似的な交流電圧として電動モータ１２に出力す
る例えば６個のパワートランジスタからなるトランジス
タ回路２７とによって概略構成されている。

【００３８】また、電源ケーブル２４と整流器２５との
間にはコイル等からなるリアクトル２８が接続され、該
リアクトル２８は、箱部２１Ａの前端側に取り付けられ
ている。そして、リアクトル２８は、単相交流電圧を直
流電圧に変換するときに、外部の商用電源側に向けて高
調波成分を多く含んだ電流が流れるのを防止し、力率を
改善するものである。

【００３９】また、整流器２５は発熱源となるため、こ
の整流器２５は、蓋部２１Ｂ側に取り付けられると共
に、タンク１の長さ方向の中間部に位置して収容空間Ｂ
内の上側に配設されている。このため、整流器２５から
発生した熱は、蓋部２１Ｂを通じて放熱されるものであ
る。また、コンデンサ２６Ａは、箱部２１Ａの底面側に
取り付けられると共に、収容空間Ｂ内の下側に配設さ
れ、整流器２５と隙間をもって対面している。

【００４０】一方、トランジスタ回路２７は発熱源とし
て最も高温になり易いため、このトランジスタ回路２７
は、放熱板２９に取り付けられると共に、電動モータ１
２の下側に位置して排気ファン１８の近傍に配設されて
いる。そして、放熱板２９は、蓋部２１Ｂの前側に位置
して箱部２１Ａの上側に取り付けられている。また、放
熱板２９は、蓋部２１Ｂと共に箱部２１Ａとの間に収容
空間Ｂを画成すると共に、トランジスタ回路２７を収容
空間Ｂ内に配設している。このため、収容空間Ｂは、箱
部２１Ａ、蓋部２１Ｂ、放熱板２９によって静電遮蔽さ
れている。

【００４１】そして、放熱板２９は、回路用ケーシング
２１の蓋部２１Ｂに比べて電動モータ１２に接近した位
置に設けられている。このため、冷却風流通路Ａのうち
放熱板２９と電動モータ１２との間が最も狭い狭路部Ａ
1 となっている。

【００４２】また、発熱源となるトランジスタ回路２７
は、整流器２５とは前後方向に離間し、熱に弱い傾向が
あるコンデンサ２６Ａとは上下方向に離間している。こ
れにより、コンデンサ２６Ａは、発熱源となる整流器２
５、トランジスタ回路２７との間に隙間が形成されると
共に、これらの整流器２５、トランジスタ回路２７の下
側に配設されている。

【００４３】３０は収容空間Ｂの外側に位置して回路用
ケーシング２１の後端面側に設けられ電動モータ１２を
インバータ制御するインバータ制御部で、該インバータ
制御部３０は、マイクロコンピュータ等によって構成さ
れ、その入力側が回転検出器１９等に接続され、出力側
は給電部２３のトランジスタ回路２７等に接続されてい
る。そして、インバータ制御部３０は、回転検出器１９
からの検出信号に基づきトランジスタ回路２７のパワー
トランジスタを開成，閉成することによって、電動モー
タ１２のステータ１４に供給する電流、電圧の周波数を
変化させ、電動モータ１２の回転数等を制御している。

【００４４】即ち、インバータ制御部３０は、トランジ
スタ回路２７のパワートランジスタを開成，閉成するこ
とにより、ステータ１４の３相のステータコイルに電流
を順次供給する。このとき、インバータ制御部３０は、
各コイルに供給する電流の周波数が上昇させることによ
って、電動モータ１２を高速で回転し、電流の周波数が
低下させることによって、電動モータ１２を低速で回転
させるものである。また、インバータ制御部３０は、回
転検出器１９からの検出信号に基づきロータ１５の回転
位置を監視し、ロータ１５の回転位置に応じてステータ
１４の各コイルに供給する電流値を決定する。これによ
り、インバータ制御部３０は、最大の回転トルクを発生
するように電動モータ１２の駆動を制御するものであ
る。

【００４５】本実施の形態による空気圧縮機は上述の如
き構成を有するもので、次に、その作動について説明す
る。

【００４６】まず、電動モータ１２に給電して回転軸１
６を回転駆動させると、第１段の圧縮機構９と第２段の
圧縮機構１０が作動する。このとき、連接棒を介して連
結されたピストンがシリンダ９Ａ，１０Ａ内で往復動
し、第１段の圧縮機構９から連通管１１を経由して第２
段の圧縮機構１０側に圧縮空気が供給される。そして、
第２段の圧縮機構１０は、第１段の圧縮機構９による圧
縮空気をさらに加圧すると共に、この圧縮空気を各タン
ク１に向けて吐出する。これにより、タンク１内には圧
縮空気が貯留される。

【００４７】このとき、インバータ制御部３０は、トラ
ンジスタ回路２７のパワートランジスタを開成，閉成
し、電動モータ１２をインバータ制御している。そし
て、トランジスタ回路２７は例えば１４０Ｖ程度の直流
電圧が印加されているから、トランジスタ回路２７の開
成，閉成によってトランジスタ回路２７は高温に加熱す
る。また、整流器２５も１００Ｖ程度の交流電圧が印加
されているから、整流器２５からも熱が発生する。

【００４８】ここで、電動モータ１２の回転軸１６には
吸気ファン１７、排気ファン１８が取り付けられている
ため、圧縮機本体７、電動モータ１２の近傍には冷却風
が流通する。そして、吸気ファン１７と排気ファン１８
は、いずれも前後方向の前側から後側に向けて冷却風を
流通させるから、吸気ファン１７によって圧縮機本体７
の周囲に供給された冷却風は電動モータ１２の近傍を通
過して排気ファン１８によって排気される。

【００４９】このとき、圧縮機本体７側から電動モータ
１２側に向けて流れる冷却風の一部は、電動モータ１２
の下面に沿って流入するから、この冷却風は、タンク
１，１間に設けられた給電制御装置２０の周囲に供給さ
れる。そして、給電制御装置２０の整流器２５とトラン
ジスタ回路２７は、電動モータ１２の下面近傍となる回
路用ケーシング２１の上側に取り付けら、この部分には
前記冷却風が速い流れとなって流通する。

【００５０】このため、回路用ケーシング２１の底面側
に取付けられた平滑回路２６に比べて整流器２５、トラ
ンジスタ回路２７には多くの冷却風が供給されるから、
整流器２５、トランジスタ回路２７は確実に冷却され
る。

【００５１】また、圧縮機本体７、電動モータ１２と給
電制御装置２０との間に画成された冷却風流通路Ａは、
トランジスタ回路２７の放熱板２９と電動モータ１２と
の間が最も狭い狭路部Ａ1 となっているから、この狭路
部Ａ1 によって放熱板２９の周囲を通過する冷却風の流
速が速くなる。このため、給電制御装置２０のうち最も
高温となるトランジスタ回路２７を確実に冷却すること
ができる。

【００５２】かくして、本実施の形態によれば、給電制
御装置２０を電動モータ１２の下側に位置して各タンク
１，１間に設けたから、圧縮機全体の上下方向の高さ寸
法、左右方向の幅寸法を小さくでき、給電制御装置２０
をコンパクトに配置することができる。この結果、例え
ば車両等で運搬するときの占有スペースを小さくできる
と共に、作業現場等での持ち運び作業を容易に行うこと
ができる。また、給電制御装置２０によって電動モータ
１２をインバータ制御することによって電動モータ１２
の消費電力を低減することができる。

【００５３】一方、給電制御装置２０の給電部２３を各
タンク１の長さ方向中間部に配置し、インバータ制御部
３０を給電部２３よりも各タンク１の後端側に配置した
から、インバータ制御部３０の保守、点検作業をタンク
１の後端側から行うことができ、電動モータ１２の制御
を変更、調整等するときのメンテナンス性を向上させる
ことができる。また、インバータ制御部３０はマイクロ
コンピュータ等によって構成されているから、熱に弱い
傾向がある。しかし、本実施の形態では、このインバー
タ制御部３０をトランジスタ回路２７等の発熱源を有す
る給電部２３から離した状態で配設することができ、イ
ンバータ制御部３０の信頼性を向上することができる。

【００５４】また、電動モータ１２をインバータ制御す
るときには、インバータ制御部３０によってトランジス
タ回路２７のパワートランジスタを高速で開成，閉成す
るかた、トランジスタ回路２７は高周波のノイズを発生
させる。しかし、本実施の形態では、トランジスタ回路
２７を含む給電部２３を回路用ケーシング２１と放熱板
２９によって静電遮蔽された収容空間Ｂ内に収容してい
る。このため、トランジスタ回路２７による高周波のノ
イズを、回路用ケーシング２１によって遮断でき、ノイ
ズが外部に漏れるのを防止することができる。

【００５５】また、給電部２３のトランジスタ回路２７
を放熱板２９を取り付けた状態で電動モータ１２近傍に
設け、整流器２５をトランジスタ回路２７と長さ方向に
離間した位置に設けると共に、コンデンサ２６Ａをトラ
ンジスタ回路２７と整流器２５に対して上下方向の下側
に離間して設けている。このため、給電部２３のうち
で、最も高温となり易いトランジスタ回路２７は、放熱
板２９によって冷却することができる。また、熱によっ
て損傷し易いコンデンサ２６Ａを発熱が生じる整流器２
５、トランジスタ回路２７に対して下側に離間した状態
で配置したから、整流器２５、トランジスタ回路２７に
よる熱が対流等によってコンデンサ２６Ａに伝わるのを
遮断することができる。

【００５６】また、電動モータ１２の後端側には、イン
バータ制御部３０の近傍に位置しての電動モータ１２の
回転位置を検出する回転検出器１９を設け、該回転検出
器１９をインバータ制御部３０に接続したから、インバ
ータ制御部３０と回転検出器１９とを近付けることで
き、インバータ制御部３０と回転検出器１９との間の配
線長さを短くしてノイズの侵入等を抑止することができ
る。このため、電動モータ１２の正確な回転位置に従っ
て電動モータ１２を駆動することができるから、電動モ
ータ１２の回転トルクを確実に大きくすることができ
る。

【００５７】さらに、電動モータ１２の回転軸１６には
その両端側に圧縮機本体７、電動モータ１２、給電制御
装置２０に冷却風を供給する吸気ファン１７、排気ファ
ン１８を設けたから、吸気ファン１７、排気ファン１８
によって圧縮機本体７、電動モータ１２、給電制御装置
２０に多量の冷却風を供給することができ、これらを確
実に冷却することができる。

【００５８】なお、実施の形態では、圧縮機本体として
水平対向型の２段式空気圧縮機からなる圧縮機本体７を
例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例え
ば、１段または３段以上の空気圧縮機を圧縮機本体とし
て用いてもよく、また、シリンダの配置形態もＶ型等の
他の形態としてもよい。

【００５９】また、実施の形態では、吸気ファン１７の
外径寸法を排気ファン１８の外径寸法よりも大きくする
ことにより、吸気ファン１７の吸込量を排気ファン１８
の吐出量よりも大きくした場合を例示したが、これに替
えて、例えば、吸気ファン１７の外径寸法と排気ファン
１８の外径寸法を同等とし、羽根の枚数、形状、角度等
を変更することによって吸気ファン１７の吸込量を大き
くしてもよい。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、給電制御手段を圧縮機本体と電動モータの下側に
位置して各貯留タンク間に設けたから、圧縮機全体の上
下方向の高さ寸法、左右方向の幅寸法を小さくでき、給
電制御手段をコンパクトに配置することができる。この
結果、運搬時における圧縮機の占有スペースを小さくで
きると共に、作業現場等での持ち運び作業を容易に行う
ことができる。また、給電制御手段によって電動モータ
をインバータ制御することによって電動モータの消費電
力を低減することができる。

【００６１】また、請求項２の発明によれば、給電制御
手段の給電部を貯留タンクの長さ方向中間部に配設し、
インバータ制御部を貯留タンクの長さ方向の他側寄りに
配設したから、インバータ制御部の保守、点検作業を貯
留タンクの他端側から行うことができ、電動モータの制
御を変更、調整等するときのメンテナンス性を向上させ
ることができる。また、インバータ制御部を発熱源とな
る給電部から離した状態で配設することができ、インバ
ータ制御部の信頼性、耐久性を向上することができる。

【００６２】また、請求項３の発明によれば、給電部を
金属製の箱体に収容したから、インバータ制御によって
給電部が発生する高周波のノイズを、金属製の箱体によ
って遮断でき、ノイズが外部に漏れるのを防止すること
ができる。

【００６３】また、請求項４の発明によれば、給電部の
平滑回路を貯留タンクの長さ方向の中間部下側に位置し
て整流器と隙間をもって配設すると共に、トランジスタ
回路を電動モータの下側に配設する構成としたから、給
電部のうちで最も高温となり易いトランジスタ回路を熱
によって損傷し易い平滑回路よりも上方へと離して設け
ることができ、トランジスタ回路による熱が平滑回路に
伝わるのを抑えることができる。また、給電部の整流器
も他の発熱源となるが、該整流器と平滑回路との間には
隙間を設けたから、平滑回路を整流器による熱から保護
することができる。

【００６４】また、請求項５の発明によれば、電動モー
タの長さ方向の他側には、インバータ制御部の近傍に位
置して電動モータの回転位置を検出する回転検出器を設
け、インバータ制御部は該回転検出器からの検出信号に
従って電動モータに対する給電を制御する制御信号を出
力する構成としたから、インバータ制御部の近傍に回転
検出器を設けることにより、インバータ制御部と回転検
出器との間を接続する配線長さを短くでき、ノイズ等の
侵入を防止することができる。このため、電動モータの
正確な回転位置に従って電動モータを駆動することがで
きるから、電動モータの回転トルクを確実に大きくする
ことができる。

【００６５】さらに、請求項６の発明によれば、電動モ
ータは該電動モータのモータケースと圧縮機本体とを軸
方向に貫通して延びる回転軸を備え、該回転軸の両端側
には前記電動モータ、圧縮機本体、給電制御手段に冷却
風を供給する第１，第２の冷却ファンを設けたから、２
個の冷却ファンによって圧縮機本体、電動モータ、給電
制御手段に冷却風を供給することができ、これらを確実
に冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるタンク一体型の２段
式空気圧縮機を示す正面図である。

【図２】本発明の実施の形態による空気圧縮機を示す平
面図である。

【図３】本発明の実施の形態による空気圧縮機を示す底
面図である。

【図４】図２中の保護カバーを取外した状態の空気圧縮
機を示す平面図である。

【図５】保護カバーを取外した状態の空気圧縮機を示す
図４の右側面図である。

【図６】空気圧縮機の給電制御装置等を示す図５中の矢
示VI−VI方向からみた断面図である。

【図７】実施の形態による給電制御装置を単体で示す平
面図である。

【図８】実施の形態による給電制御装置を示す図７の左
側面図である。

【図９】実施の形態による給電制御装置を蓋部、放熱板
を取外した状態で示す平面図である。

【図１０】実施の形態による給電制御装置を示す電気回
路図である。

【符号の説明】

１貯留タンク７圧縮機本体１２電動モータ１３モータケース１６回転軸１７吸気ファン（第１の冷却ファン）１８排気ファン（第２の冷却ファン）１９回転検出器２０給電制御装置（給電制御手段）２１回路用ケーシング２３給電部２５整流器２６平滑回路２６Ａコンデンサ２７トランジスタ回路３０インバータ制御部

フロントページの続き (72)発明者井上利雄神奈川県綾瀬市小園1116番地トキコ株式会社相模工場内Ｆターム(参考） 3H076 AA35 BB26 BB38 CC07 CC47 5H576 AA05 AA10 BB02 BB05 BB06 CC05 DD02 DD07 EE11 HA02 HB01 JJ03 LL41 PP02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】左，右に離間して互いに並行に配設され
圧縮空気を貯留する一対の貯留タンクと、該各貯留タン
ク間の上側に位置して該各貯留タンクの長さ方向の一側
に配設された電動モータと、前記貯留タンク間の上側に
位置して該各貯留タンクの長さ方向の他側に配設され、
該電動モータによって駆動され外部から吸込んだ空気を
圧縮しつつ圧縮空気を前記各貯留タンクへと吐出する圧
縮機本体とからなる空気圧縮機において、前記一対の貯
留タンク間には、前記電動モータの下側に位置して該電
動モータに対する給電をインバータ制御する給電制御手
段を設けたことを特徴とする空気圧縮機。
【請求項２】前記給電制御手段は、前記電動モータに
電力供給を行うため前記貯留タンクの長さ方向中間部に
配設された給電部と、前記貯留タンクの長さ方向の他側
寄りに配設され前記電動モータの回転位置に従って該給
電部による電動モータへの電力供給をインバータ制御す
るインバータ制御部とから構成してなる請求項１に記載
の空気圧縮機。
【請求項３】前記給電部は金属製の箱体に収容してな
る請求項２に記載の空気圧縮機。
【請求項４】前記給電部は、前記貯留タンクの長さ方
向の中間部上側に配設され外部からの交流電力を整流す
る整流器と、前記貯留タンクの長さ方向の中間部下側に
位置して該整流器と隙間をもって配設され該整流器で整
流した電力をコンデンサにより平滑化する平滑回路と、
前記電動モータの下側に配設され該平滑回路で平滑化さ
れた電力を前記インバータ制御部からの制御信号に応じ
て前記電動モータに給電するトランジスタ回路とから構
成してなる請求項２または３に記載の空気圧縮機。
【請求項５】前記電動モータの長さ方向の他側には、
前記インバータ制御部の近傍に位置して電動モータの回
転位置を検出する回転検出器を設け、前記インバータ制
御部は該回転検出器からの検出信号に従って前記電動モ
ータに対する給電を制御する制御信号を出力してなる請
求項２，３または４に記載の空気圧縮機。
【請求項６】前記電動モータは該電動モータのモータ
ケースと圧縮機本体とを軸方向に貫通して延びる回転軸
を備え、該回転軸の両端側には前記電動モータ、圧縮機
本体、給電制御手段に冷却風を供給する第１，第２の冷
却ファンを設けてなる請求項１，２，３，４または５に
記載の空気圧縮機。