JP2008215325A

JP2008215325A - 往復ピストン式気体圧縮機

Info

Publication number: JP2008215325A
Application number: JP2007058106A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Ogawa; 陽介小川
Original assignee: Anest Iwata Corp
Current assignee: Anest Iwata Corp
Priority date: 2007-03-08
Filing date: 2007-03-08
Publication date: 2008-09-18
Also published as: CN101260877A

Abstract

【課題】往復ピストン式気体圧縮機において、電動機や軸受部等における水分を、できるだけ抵抗が小さいようにして、かつ気体の温度の上昇を最小限に抑えて除去する。
【解決手段】密閉状態のクランクケース６内へ導入した外気を、密閉状態の電動機ケース８内へ収容した電動機１０をもって、加圧して吐出させるようにした気体圧縮機において、前記クランクケース６内へ導入された気体の一部を、前記電動機ケース８の内端部に設けた吸湿材に接触させるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、気体を、往復ピストンで、吸引し加圧して送り出す往復ピストン式気体圧縮機に関する。

特許文献１には、密閉状態のクランクケースに、密閉状態のシリンダー、および外端部に導気孔を有する密閉状態の電動機ケースを、通気可能に連設し、電動機ケースに内蔵した電動機をもって、クランクケース内に配置したクランク軸と一体をなす駆動軸を駆動することにより、前記クランク軸をもって、前記シリンダーに挿入したピストンを往復運動させることにより、気体を前記電動機ケースの導気孔から吸引し、電動機を経て、クランクケース内へ導き、かつクランクケース内の気体を、シリンダー内におけるピストンの前側へ吸引し加圧して、シリンダーの先端より送り出すようにしたことを特徴とする往復ピストン式気体圧縮機が記載されている。

この往復ピストン式気体圧縮機においては、電動機ケースの外端部における導気孔から、適宜の手段で加圧され、フィルタで瀘過され、かつドレンセパレータで水分が除去された大気が、電動機ケース内へ送り込まれて、電動機や軸受部等を除湿した後、クランクケース内へ送られて、加圧される。

しかし、電動機ケース内へ送り込まれた外気は、フィルタやドレンセパレータによっては完全に分離されていない、例えば蒸気状態の水分を含んでいるため、この水分は、電動機や軸受部等の各部内に浸入する。

そのため、電動機や軸受部等は、水分による悪影響を受け、また電動機の運転を停止した後に、その温度が低下すると、電動機や軸受の周辺の大気中の水分は分離して、電動機の各部の絶縁を悪化させたり、糧陰部に錆等を発生させたりして、故障の原因となり、かつ耐用年数を鍛縮させるに至ることがある。

さらに、上記のようにして電動機ケース内を通過した後、クランクケース内へ送り込まれる大気は、温度が上昇しているので、ピストンによる圧縮効率も良くないという問題がある。
特開２００７−５１６１５号公報

そのため、図５に示すように、電動機ケース８を、導気孔を有しない密閉状のものとし、代わりに、クランクケース６の適所に導気孔７を設け、この導気孔７より、適宜除湿した外気を、クランクケース６内に導くようにしたものもある。

なお、図５に示すものの基本的構成は、特許文献１の図１に示すものと同様であるので、図５における各要素には、次に列記するような特許文献１の図１に付してあるのと同じ符号を付し、その説明は省略する。
１シリンダー
２頂壁
３逆止吐出弁
４吐気孔
５吐気室
６クランクケース
７導気孔
８電動機ケース
９通気孔
１０電動機
１１駆動軸
１２ベアリング
１３クランク軸
１４ピストン
１５ピストンロッド
１６ベアリング

図５に示すもののようにすると、外気の大部分は、電動機ケース８内を通過することなく、直接にシリンダー１内のピストン１４の上方空間へ送られ、加圧されて吐出される。

従って、ある程度除湿されている外気の一部のみが、クランクケース６の側壁に設けた通気孔９より電動機ケース８内に流入し、電動機１０におけるクランクケース６に近い部分にのみ接触することとなる。そのため、外気中に含まれている水分が、電動機や軸受等の各部へ浸入して、絶縁上、また防錆上等において悪影響を及ぼすのを、特許文献１に記載されているものよりも若干小とすることができる。しかし、依然、外気中の水分による電動機等への悪影響を避けることはできない。

本発明は、作動に伴い、予めある程度除湿されてから、クランクケースおよび加圧シリンダー内へ送り込まれる外気の一部をもって、電動機ケース内の電動機や軸受部等のクランクケースに近くて、温度変化が激しく、水分を含み易い部分の水分を可及的に分離除去するようにしたものであって、その具体的手段は、特許請求の範囲の各請求項に記載されている次のような構成のものである。
なお、本明細書において、「外気」とは、外部の気体を総称し、その種類や圧力、性状を問うものではない。

（１）密閉状態のクランクケース内へ導入した外気を、密閉状態の電動機ケース内へ収容した電動機をもって、加圧して吐出させるようにした気体圧縮機において、前記クランクケース内へ導入された気体の一部を、前記電動機ケースの内端部に設けた吸湿材に接触させるようにする。

（２）上記(１)項において、電動機ケースをクランクケースの側壁の外側に連設するとともに、この連設部において、前記側壁に通気孔を設け、この通気孔の外側において、電動機ケースの内側端に吸湿材を設ける。

（３）上記(２)項において、電動機ケース内に設けた電動機における駆動軸をもって、クランクケース内に設けた気体吸入圧縮用ピストンを作動させるためのクランク軸を駆動するようにし、かつこのクランク軸により、クランクケース内の気体を攪拌させて、この気体を、前記側壁における通気孔を経て、その外側の吸湿材に強制的に接触させるようにする。

（４）上記(１)〜(３)のいずれかにおいて、クランクケース内において駆動軸に、クランクケース内の気体を攪拌させるとともに、この気体を、前記側壁における通気孔を経て、その外側の吸湿材へ接触させる攪拌板を設ける。

（５）上記(１)〜(４)のいずれかにおいて、電動機ケースの内側端を、クランクケースの側壁に対して着脱可能とし、取外した電動機ケースの内側端部内へ、吸湿材を充填しうるようにする。

（６）上記(１)〜(４)のいずれかにおいて、電動機ケースの内側端部の側面を、軸線方向の適宜の長さに亘って開口しうるようにし、この開口部より、吸湿材を、求心方向に電動機ケース内へ挿入抜去しうるようにする。

（７）上記(６)項において、吸湿材を、円周方向に複数に分割した固形のものとする。

（８）上記(１)〜(５)のいずれかにおいて、吸湿材を、通気性のある容体内に充填した粉粒状のものとする。

請求項１記載の発明：−クランクケース内へ直接導入される外気は、通常、ある程度除湿され、かつ清浄化されているので、作動に伴い、この気体の一部が、除湿材によりさらに除湿された後、電動機ケースの内端部であるクランクケースに近い部分、特に傷んだり摩耗したりするおそれの大きい軸受部付近における水分を吸収する。そのため、電動機や軸受部における特に寿命に影響する部分の水分は除去され、それらの耐用性は高められる。しかも、電動機ケース内において吸湿作用を行った後の導入外気の温度の上昇は、図５に示した従来のものに比して小さいので、気体の圧縮効率の低下も、最小限に抑えられる。

請求項２記載の発明：−作動に伴いクランクケース内へ導入された外気の一部は、クランクケースの側壁に設けた通気孔を経て、吸湿材に確実に接触し、かつ流出して交換される。

請求項３記載の発明：−クランクケース内へ導入された外気は、回動するクランク軸により、強制的に攪拌されて、吸湿材と接触する。

請求項４記載の発明：−クランク軸とともに回転する攪拌板により、クランクケース内の気体は、効果的に攪拌されて、吸湿材と強く接触する。

請求項５記載の発明：−電動機ケースの内側端に対する吸湿材の着脱、交換を容易に行うことができる。

請求項６記載の発明：−電動ケースをクランクケースに取付けたままで、吸湿材を装入したり交換したりすることができる。

請求項７記載の発明：−吸湿材の取扱いが容易である。

請求項８記載の発明：−吸湿材外部から、通気性のある容体の一部を開口させることにより、吸湿材を容易に交換することができる。

図１は、本発明の具体的構成の一例を示す。
クランクケース６の適所に、導気孔２１が設けられている。

電動機ケース８のクランクケース６の外側面に当接する内端の内側に、適宜の吸湿材層２２を設け、その内側面は、通気孔９を介してクランクケース６内に通じ、同じく外側面は、電動機ケース８内に開口している。

そのため、導気孔２１よりクランクケース６内へ流入した除湿外気の一部は、通気孔９および除湿材層２２を経て、除湿された後、電動機ケース８内へ流入し、同ケース８内のクランクケース６に近い部分の湿気を吸収する。

従って、電動機１０の絶縁性や軸受部の防銹性は良好に保たれるとともに、軸受部の速やかな摩耗や劣化も防止される。

なお、クランクケース６内のクランク軸１３その他の部材の回転により、クランクケース６内の除湿された外気は攪拌され、通気孔９を経て除湿材層２２内へ導入されるとともに、電動機ケース８内へ流入するので、同ケース８内における除湿効果は大である。

この効果を助長させるために、駆動軸１１の適所に攪拌板２３を設けることもある。

図２は、除湿材層２２を容易に交換可能とした例を示す。

図１と同様のものにおいて、電動機ケース８の内側端に外向フランジ２４を設け、これをクランクケース６の側面、もしくは側面に設けた外向フランジ２５と重合させ、ビス２６をもって、着脱自在に締着してある。

図３、図４は、異なる例を示し、電動機ケース８の内側端部の側面を、軸線方向の適宜の長さに亘って開口２７させ、この開口部２７を、周方向に２分割した帯状蓋板２８で開閉しうるようにしてあり、帯状蓋板２８の内側に、固形もしくは多孔質袋内へ装入した粉粒状の吸湿材３１を保持させてある。

上下の半円状の帯状蓋板２８，２８の突合せ端部同士は外向フランジ２９状をなし、ビス３０で分離可能に締着されている（図４参照）。

本発明の第１の実施例を示す縦断正面図である。同じく異なる例を示す縦断正面図である。同じく異なる例を示す縦断正面図である。図３におけるIV−IV線縦断面図である。従来の往復ピストン式気体圧縮機の例を示す縦断正面図である。

符号の説明

１シリンダー
２頂壁
３逆止吐出弁
４吐気孔
５吐気室
６クランクケース
７導気孔
８電動機ケース
９通気孔
１０電動機
１１駆動軸
１２ベアリング
１３クランク軸
１４ピストン
１５ピストンロッド
１６ベアリング
２１導気孔
２２吸湿材層
２３攪拌板
２４，２５外向フランジ
２６ビス
２７開口（部）
２８帯状蓋板
２９外向フランジ
３０ビス
３１吸湿材

Claims

密閉状態のクランクケース内へ導入した外気を、密閉状態の電動機ケース内へ収容した電動機をもって、加圧して吐出させるようにした気体圧縮機において、前記クランクケース内へ導入された気体の一部を、前記電動機ケースの内端部に設けた吸湿材に接触させるようにしたことを特徴とする往復ピストン式気体圧縮機。
電動機ケースをクランクケースの側壁の外側に連設するとともに、この連設部において、前記側壁に通気孔を設け、この通気孔の外側において、電動機ケースの内側端に吸湿材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の往復ピストン式気体圧縮機。
電動機ケース内に設けた電動機における駆動軸をもって、クランクケース内に設けた気体吸入圧縮用ピストンを作動させるためのクランク軸を駆動するようにし、かつこのクランク軸により、クランクケース内の気体を攪拌させて、この気体を、前記側壁における通気孔を経て、その外側の吸湿材に強制的に接触させるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の往復ピストン式気体圧縮機。
クランクケース内において駆動軸に、クランクケース内の気体を攪拌させるとともに、この気体を、前記側壁における通気孔を経て、その外側の吸湿材へ接触させる攪拌板を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の往復ピストン式気体圧縮機。
電動機ケースの内側端を、クランクケースの側壁に対して着脱可能とし、取外した電動機ケースの内側端部内へ、吸湿材を充填しうるようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の往復ピストン式気体圧縮機。
電動機ケースの内側端部の側面を、軸線方向の適宜の長さに亘って開口しうるようにし、この開口部より、吸湿材を、求心方向に電動機ケース内へ挿入抜去しうるようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の往復ピストン式気体圧縮機。
吸湿材を、円周方向に複数に分割した固形のものとした請求項６記載の往復ピストン式気体圧縮機。
吸湿材を、通気性のある容体内に充填した粉粒状のものとしてなる請求項１〜５のいずれかに記載の往復ピストン式気体圧縮機。