JP2016089662A

JP2016089662A - 空気圧縮機

Info

Publication number: JP2016089662A
Application number: JP2014222175A
Authority: JP
Inventors: 幸男朝日; Yukio Asahi; 江原　二郎; Jiro Ebara; 二郎江原
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2016-05-23
Anticipated expiration: 2034-10-31
Also published as: JP6416587B2

Abstract

【課題】空気圧縮機の防水を図る。
【解決手段】
空気を圧縮する圧縮機本体と、圧縮機本体を駆動するモータと、電気部品を収納する電気箱と、圧縮機本体から吐出された圧縮空気と潤滑油を冷却する熱交換器と、熱交換器へ冷却空気を送風する冷却ファンと、圧縮機本体、モータ、電気箱、熱交換器及び冷却ファンを覆い、外気と連通する開口部を有する筐体と、筐体の外部に設けられ、少なくとも筐体の開口部を有する面を覆う防水構造とを備える圧縮において、筐体は、外気と連通して外気を取り込む第一の開口部を筐体の側面に備え、外気と連通して熱交換器を通過した空気を外気へ排出する第二の開口部側面と第三の開口部上面に備え、防水構造は、第一の開口部を覆う面及び第二、第三の開口部を覆う面に夫々吸気口及び排気口を有し、排気口側面と上面は、第二開口部と第三の開口部の上方投影面外に設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気圧縮機に関する。

空気圧縮機は、圧縮空気を作成する圧縮機本体とこの圧縮機本体を駆動するモータ、そのモータを制御する電気機器、および圧縮空気や潤滑油を冷却する熱交換器を備え、機器をパネルで囲っている。所謂パッケージ型圧縮機と呼ばれることもある。

パッケージ形圧縮機の一般的なレイアウトの一例として、圧縮機本体の上部に熱交換器を設置し排熱を上方へ大気放出し、かつ据付面積を低減する構造がある。（例えば、特許文献1、文献2参照）また、圧縮機本体と並列に熱交換器を設置し排熱を側面から上方へ大気放出する構造がある。（例えば、特許文献3参照）これらの圧縮機冷却構造は、パッケージ内の換気おこなうファンと熱交換器を備え、ファンはパッケージ側面に設けた吸気口から冷却空気を取り込みパッケージ内と熱交換器の冷却をおこなう。そして排気は、パッケージ天井に設けた排気口から上方または側面から上方へ大気放出する。

近年では、完全防水や生活防水という用語に代えてＪＩＳ防水保護等級での表示が用いられたりすることが多い。例えば、ＪＩＳ保護等級（Ｃ０９２０２００３、ＩＥＣ６５２９２００１）では、第二特性数字１＝滴下する水に対する保護（鉛直に落下する水滴によって、有害な影響を受けない。）、第二特性数字２＝１５°傾斜した時落下する水に対する保護（正常な取付位置より１５°以内の範囲で傾斜したとき、鉛直に落下する水滴によって有害な影響を受けない。）、第二特性数字３＝噴霧水に対する保護（鉛直から６０°以内の噴霧状に落下する水によって有害な影響を受けない。）といった基準を設定している。

一方、圧縮機は、より低騒音、低振動へ改良がほどかされ、専用のユーテリティを備えた機械室でなく屋外設置可能でより防水性能が向上された製品構造がある。

パッケージ形圧縮機は低騒音、低振動に加えて、地球温暖化に伴い周囲温度がより高い環境に対応できるような製品仕様を目指すようにしてきた。そのため、パッケージ内により大きな能力の熱交換器およびパッケージ内冷却用ファンを装備することになる。そこで、パッケージ内の圧力が機器の圧力損失により低下し、大気とパッケージ内圧力の差が大きくなる構造である。

特開２００７−３３２７８８特開平１０−１７６６６８実願平７−６１９３特開２０１１−２１５２１

背景技術の構造で屋外に圧縮機を設置した場合、パッケージ天井に設けた排気口に雨水が侵入し、雨水が圧縮機本体やモータさらに電気品までたどり着く可能性がある。このため、特に近年は防水、耐水の規格[JIS C 0920 2003、IEC 60529 2001]の提示とそれに応じた製品や部品を製作し、パッケージ内の圧縮機本体、モータ、電気品および部品が雨水により発錆などの不具合が生じないようにしなければならない。そのため、背景技術の構造では、屋内に設置が望ましい。したがって、屋外設置を可能にするための課題として、前述のレイアウトを継承し防水、耐水規格に応じた構造とする必要があった。

また、屋外設置を可能とした先行技術では、パッケージ天井に設けた排気構造と雨水の侵入を遮蔽版と水受け部で受けることに特徴がある構造がある。（例えば、特許文献4参照）しかし、パッケージ天井に設けた排気構造を採用した場合、雨水の侵入を遮蔽版と水受け部を設置するのにスペースを多くとられコンパクト、合理化に支障が生じる恐れがある。

本発明は、背景技術と屋外設置を可能とした先行技術の問題に鑑みてなされたものであり、その目的が屋外設置に可能であり、防水、耐水規格に応じた構造であり、且つコンパクト、合理化が可能であるパッケージ形圧縮機を提供することにある。また、大気とパッケージ内圧力の差が多いとパッケージ内圧力が負圧になり、パッケージ外表面に雨水を排出した際にパッケージ内へ侵入することを妨げられる。

上記目的を達成するために、本発明のパッケージ形圧縮機は、空気を圧縮する圧縮機本体と、この圧縮機本体を駆動するモーターと、電気部品を収納する電気箱と、圧縮機本体から吐出された圧縮空気と潤滑油を冷却する熱交換器と、熱交換器へ冷却空気を送風する冷却ファンと、圧縮機本体、モーター、電気箱、熱交換器及び冷却ファンを覆い、外気と連通する開口部を有する筐体と、筐体の外部に設けられ、少なくとも筐体の開口部を有する面を覆う防水構造とを備え、筐体は、外気と連通して外気を取り込む第一の開口部を筐体の側面に備え、外気と連通して熱交換器を通過した空気を外気へ排出する第二の開口部側面と第三の開口部上面に備え、防水構造は、第一の開口部を覆う面、及び、第二、第三の開口部を覆う面に、それぞれ吸気口、及び、排気口を有し、排気口側面と上面は、第二開口部と第三の開口部の上方投影面外に設けるものとした。

本発明のパッケージ形圧縮機において、より好適な具体的態様は下記のとおりである。
（１）排気口側面の一部を区画する遮蔽板と第二の開口部との下方に配置された傾斜された水受部に向かって備え、水受部と排水路が連結されること。
（２）排気口側面と一部を区画する遮蔽板の上端部と第二の開口部の水受部の上端部を結ぶ直線が遮蔽板鉛直から60度の角度であること。
（３）排気口上面と第三の開口部との間に配置された傾斜された水受部備え、水受部と排水路が連結されること。
（４）排気口上面と第三の開口部との間に配置された水受部の上端部を結ぶ直線が排気口上面鉛直から60度の角度であること。
（５）パッケージ天井に設けた雨戸井は、排気口側面と排気口上面にかかる雨水を集合しパッケージ外側に排出する。
（６）パッケージ天井に設けた雨戸井は、パッケージ天井にかかる雨水の集合部位が大気側であり、パッケージ内の圧力が雨戸井に作用しないように二重構造とする。
（７）パッケージ前扉にかかる雨水は、クッション性のチューブが付いたトリムシールを用いて雨水の侵入を防止してパッケージ外側へ排出する。
（８）パッケージ前扉に設けたクッション性のチューブが付いたトリムシールは、シール部位が大気側であり、パッケージ内の圧力がシール部に作用しないように二重構造とする。

本発明によれば、屋外設置が可能であり、防水の保護等級が第二特性数字３鉛直から両側に６０度までの角度で噴霧した水によっても有害な影響をおよぼしてはならないようにすることが可能である。
また、大気とパッケージ内の圧力差が約−２０Ｐａでも雨水の侵入を阻止可能である。

本実施例に係るパッケージ形圧縮機について、防水構造を省いた全体構造を示す図である。本実施例に係るパッケージ形圧縮機について、防水構造を施行した全体構造を示す図である。本実施例に係るパッケージ形圧縮機について、排気側側面の防水構造を示す図である。本実施例に係るパッケージ形圧縮機について、排気側上面の防水構造を示す図である。本実施例に係るパッケージ形圧縮機について、雨戸井のシール構造を示す図である。本実施例に係るパッケージ形圧縮機について、雨戸井のシール構造を示す図である。本実施例に係るパッケージ形圧縮機について、前扉のシール構造を示す図である

以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
本発明によるパッケージ形圧縮機の実施例について図面を用いて説明する。
図１は、防水構造搭載前のパッケージ形圧縮機の構成図である。図２は、防水構造搭載後のパッケージ形圧縮機の構成図である。図１の説明を以下に記す。

パッケージ形圧縮機は、ベース筐体52に圧縮機本体40、圧縮機本体40を駆動するモータ41、圧縮機本体40とモータを制御する電気箱40、圧縮空気に含まれる水分を取り除くドライヤー6、圧縮空気を冷却する空気熱交換器7、潤滑油を冷却する潤滑油熱交換器8および圧縮空気のパッケージ内換気と熱交換器の冷却を行うファン9を設置し、これらの機器の防音を図るため囲う天井筐体50、側面筐体51、ベース筐体52および扉12で構成される。

天井筐体50には、ドライヤー排気30、パッケージ形圧縮機の排気31を設け、空気熱交換器7と潤滑油熱交換器8で熱交換した排気を上方大気へ放出する。パッケージ形圧縮機の排気31は、パッケージ形圧縮機の排気仕切り板10を設け空気熱交換器7と潤滑油熱交換器8の熱交換後にパッケージ内に漏れこまないようにしている。また側面筐体51には、筐体の内外を連通する開口部にドライヤー吸気20、圧縮機本体吸気21およびパッケージ内換気と熱交換器の冷却を行う吸気22を設けている。

防水構造搭載前のパッケージ形圧縮機を屋外に設置した場合、天井筐体50に設けられたドライヤー排気30、パッケージ形圧縮機の排気31に雨水が降り注ぎ、ドライヤー6、潤滑油熱交換器7、空気熱交換器8およびファン9を経由して圧縮機本体40、モータと電気箱41に侵入する可能性が高い。このため、防水、耐水の規格に応じた部品を使用しない限り雨水により発錆などの不具合が生じる可能性があるため、防水構造搭載前のパッケージ形圧縮機は屋内に設置することが望ましい。

前期課題を解決するために、図1の防水構造搭載前のパッケージ形圧縮機に防水構造を取り付ける。図2は防水構造搭載後のパッケージ形圧縮機の構成を示す。図2の説明を以下に記す。

図2は、天井筐体50にパッケージ形圧縮機の排気ダクト3とドライヤー排気ダクト4を設け、直接雨水が降り注いでもパッケージ内の侵入を妨げ、回収しパッケージ形圧縮機外に排出する防水部品を取り付けたものである。

図3は、側面筐体51に筐体の内外を連通する開口部を設け、防水の保護等級が第二特性数字３鉛直から６０度までの角度で噴霧した雨水が降り注いでも、遮蔽板1a,1b,1cの構成で（θ１が60度になるようなＬ1、Ｈ1の寸法）傾斜されたパッケージ形圧縮機の排気ダクト水受部2と側面筐体51で受けてパッケージ外へ排出する防水構造を示す。

図4は、天井筐体50の内外を連通する開口部を設け、ドライヤー排気30から防水の保護等級が第二特性数字３鉛直から６０度までの角度で噴霧した雨水が降り注いでも、θ２が60度になるようなＬ2、Ｈ2の寸法を確保し傾斜されたドライヤー排気ダクト水受部5で受けてパッケージ外へ排出する防水構造を示す。

図5は、天井筐体50にパッケージ形圧縮機の排気ダクト3とドライヤー排気ダクト4を設け、雨水が降り注いだ場合に天井雨戸井部11に集合しパッケージ形圧縮機の排気ダクト3とドライヤー排気ダクト4の正面、裏面の内側を経由してパッケージ表面に排出する防水構造を示す。天井雨戸井部11は、天井仕切り板1 15a、天井仕切り板2 15b、天井仕切り板3 15cで囲い天井仕切り板外側の圧力（負圧）が天井雨戸井部11に作用しないにように、また雨水が天井雨戸井部11からパッケージ内へ引き込まれない防水構造を示す。

図6は、天井筐体50にパッケージ形圧縮機の排気ダクト3とドライヤー排気ダクト4を設け、雨水が降り注いだ場合に天井雨戸井部11に集合しパッケージ形圧縮機の排気ダクト3とドライヤー排気ダクト4の正面、裏面の内側を経由してパッケージ表面に排出する防水構造を示す。天井雨戸井部11は天井仕切り板15で囲い、天井仕切り板15外側の圧力（負圧）が天井雨戸井部11に作用しないにように、また雨水が天井雨戸井部11からパッケージ内へ引き込まれない防水構造を示す。

図7は、側面筐体51に筐体の内外を連通する開口部を設け、その開口部にはパッケージ内機器の点検を行うための前左扉12と前左扉12内側の雨水侵入を妨げる。前左扉12は、クッション性のチューブが付いた前左扉トリムシール13a、13b、13ｃを設け前左扉仕切り板14a、14b、14ｃの内側の圧力（負圧）がクッション性のチューブが付いた前左扉トリムシール13a、13b、13ｃに作用しないように、またパッケージ内へ引き込まれない防水構造を示す。

1a,1b,1c・・・・遮蔽板、2・・・・パッケージ形圧縮機の排気ダクト水受け部、3・・・・パッケージ形圧縮機の排気ダクト、4・・・・ドライヤー排気ダクト、5・・・・ドライヤー排気ダクト水受部、6・・・・圧縮空気に含まれる水分を取り除くドライヤー、7・・・・潤滑油熱交換器、8・・・・空気熱交換器、9・・・・ファン、10・・・・パッケージ形圧縮機の排気仕切り板、11・・・・天井雨戸井部、12・・・・前左扉、13a、13b、13ｃ・・・・前左扉トリムシール、14・・・・前左扉仕切り板、15・・・・天井仕切り板、20・・・・ドライヤー吸気、21・・・・圧縮機本体吸気、22・・・・パッケージ内換気と熱交換器の冷却を行う吸気、30・・・・ドライヤー排気、31・・・・パッケージ形圧縮機の排気、40・・・・圧縮機本体、41・・・・モータと電気箱、50・・・・天井筐体、51・・・・側面筐体、52・・・・ベース筐体

Claims

圧縮空気を作成する圧縮機本体とこの圧縮機本体を駆動するモータ、そのモータを制御する電気機器、および圧縮空気や潤滑油を冷却する熱交換器および圧縮空気に含まれる水分を取り除くドライヤを備え、またこれら機器をパネルで囲い、外気と連通する開口部を有する筐体と前記筐体の外部に設けられ少なくとも前記筐体の開口部を有する面を囲う防水構造とを備え、前記筐体は、外気と連通して外気を取り込む第一の開口部を前記筐体の側面に備え、外気と連通して前記熱交換器を通過した排気を外気に排出する第二の開口部を側面に備え、また外気と連通してドライヤを通過した排気を外気に排出する第三の開口部を上面に備え、前記防水構造は、前記第一の開口部を囲う面、前記第二の開口部の側面投影面外および前記第三の開口部の上面投影面外に設けられるとともに、排水路を備えたパッケージ形圧縮機。
請求項１に記載のパッケージ形圧縮機において、前記第二開口部排気口の先端には雨水が注ぐ角度を定めた遮蔽板を備え、下方には前記排気口から侵入した雨水をパッケージ外に排出する水受け部と前期排気口の遮蔽板で形成される排水路が連結されることを特徴としたパッケージ形圧縮機。
請求項１に記載のパッケージ形圧縮機において、前記第三開口部上面投影面外排気口には雨水が注ぐ角度を定めたパッケージ外に排出する水受け部と前期排気口で形成される排水路が連結されることを特徴としたパッケージ形圧縮機。
請求項１に記載のパッケージ形圧縮機において、天井筐体に設けた天井雨戸井部がパッケージ内圧力が作用しない仕切り板を設け、天井雨戸井部とパッケージ外に排出する排水路が連結されることを特徴としたパッケージ形圧縮機。
請求項１に記載のパッケージ形圧縮機において、前左扉の雨水侵入を妨げるシール部がパッケージ内圧力が作用しない仕切り板を設け、前左扉の雨水侵入を妨げパッケージ外に排出する排水路が連結されることを特徴としたパッケージ形圧縮機。