JP3223412B2 - 空気圧縮機用消音器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気圧縮機に用いられ
る消音器に係り、特にアンロード機構を備えた往復動型
空気圧縮機に用いて好適な消音器に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の空気圧縮機は、図２および３に
示すように、圧縮機本体１と、空気タンク２と電動機３
とを備えている。圧縮機本体１は、電動機３の回転をＶ
ベルト４を介して受けて運動変換するクランク機構５
と、このクランク機構５と作動連結された圧縮機構６と
から概略構成されている。圧縮機構６は、図３に良く示
されるように、シリンダ７と、前記クランク機構５内の
クランクシャフト（図示略）の回転に応じてシリンダ７
内を往復動するピストン８と、シリンダ７の上端に弁座
板９を介して一体化されたシリンダヘッド１０とを備え
ている。シリンダヘッド１０には、吸気口１１を有する
吸気室１２と排気口１３を有する排気室１４とが設けら
れると共に、弁座板９には、前記吸気室１２および排気
室１４のそれぞれをシリンダ７内に連通する吸込口１
５、吐出口１６が設けられている。また、弁座板９の下
および上面には、常時は吸込口１５、吐出口１６を閉じ
るように吸込弁１７、吐出弁１８が配設されている。

【０００３】上記した空気圧縮機においては、クランク
シャフトの回転に応じてピストン８が往復動すると、そ
の下動時には吸込弁１７が開いて、吸気口１１、吸気室
１２および吸込口１５を経てシリンダ７内に空気が吸込
まれ、この空気はピストン８の上動に応じて圧縮され
る。そして、シリンダ７内の圧縮空気が所定の圧力まで
上昇すると、吐出弁１８が開いて吐出口１６、排気室１
４および排気口１３を経て圧縮空気が前記空気タンク２
へ供給される。しかして、シリンダヘッド１０にはアン
ロード機構１９が配設されており、アンロード運転時に
は、アンロード機構１９の作動ロッド１９ａが空気圧を
受けて下動し、吸込弁１７を押し開く。この結果、ピス
トン８の往復動に応じて吸込口１５、吸気室１２および
吸気口１１を通じて空気が出入りし、圧縮作用は起こら
ないようになる。

【０００３】ところで、上記シリンダ７内に吸引される
空気が粉塵等で汚れていると、シリンダ７内のピストン
８の摺動面や吸込弁１７あるいは吐出弁１８に粉塵が付
着して、それらの円滑な作動が阻害されるようになる。
また、シリンダ７とピストン８との摺動部にはクランク
機構５内から潤滑油が供給されるようになっているが、
上記アンロード運転時には、その潤滑油を含んだ空気が
吸気口１１を通じて外部に排出（逆流）されるようにな
る。そこで従来は、シリンダヘッド１０の吸気口１１
に、後述するろ過機能を有する消音器２０を取付け、こ
の消音器２０を介してシリンダ７内に正常な空気を吸入
し、かつ逆流してくる油の外部への飛散を防止するよう
にしている。

【０００４】図４は、特開平５−１７２０５７号公報に
記載されている消音器２０を示したものである。この消
音器２０は、拡張室を形成するハウジング２１内にフィ
ルタエレメント２２を配設して該拡張室を２つの室Ａ，
Ｂに画成し、前記２つの室のうち、一方の室Ａをハウジ
ング２１に形成した尾管２３を介して大気に連通すると
共に、他方の室Ｂをハウジング２１に取付けた接続管２
４を介して上記空気圧縮機のシリンダヘッド１０の吸気
口１１に連通し、さらに、他方の室Ｂ内に空気圧縮機か
ら逆流してくる、油を含む空気を衝突させる遮蔽板２５
を配設している。かゝる消音器２０によれば、空気圧縮
機から逆流してくる流体が、先ず遮蔽板２５に衝突して
この遮蔽板２５上にかなりの油粒子が捕捉され、続いて
フィルタエレメント２２により残りの大部分の油粒子が
捕捉されることとなり、外部に油滴が飛散することはな
くなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載された消音器によれば、遮蔽板２５上に捕捉さ
れた油粒子が成長して比較的大きな油滴となり、この油
滴が遮蔽板２５の周縁からハウジング２１に向かって飛
散し、さらにハウジング２１の内壁に沿ってフィルタエ
レメント２２に到達し、フィルタエレメントに捕捉され
ている粉塵と混じり合って、フィルタエレメントを早期
に目詰りさせてしまう、という問題があった。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、フィルタエレメ
ントへの油の到達を減少させてその早期目詰りを防止
し、もって耐久信頼性の向上に大きく寄与する空気圧縮
機用消音器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、拡張室を形成するハウジング内にフィルタ
エレメントを配設して該拡張室を２つの室に画成し、前
記２つの室のうち、一方の室をハウジングに形成した大
気導入口を介して大気に連通させると共に、他方の室を
空気圧縮機の吸気口に連通させた消音器において、前記
ハウジング内の他方の室に、空気圧縮機から逆流する流
体を衝突させる遮蔽板と、該遮蔽板から飛散しかつ前記
ハウジングの内壁に沿って前記フィルタエレメント側へ
向かう油滴の流れを規制する油止めとを配設するように
構成したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記のように構成した空気圧縮機用消音器にお
いては、空気圧縮機から逆流する流体が、先ず遮蔽板に
衝突し、フィルタエレメントに直接向かう油の流れが止
められ、次に遮蔽板上で成長してハウジングの内壁に飛
散し、かつ該内壁に沿ってフィルタエレメントに向かう
油滴の流れが油止めにより止められ、結果としてフィル
タエレメントに到達する油分は著しく少なくなる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１０】図１は、本発明にかゝる空気圧縮機用消音
器３０を示したものである。本消音器３０は、消音用拡
張室を形成するハウジング３１を備えている。このハウ
ジング３１は、有底筒状のハウジング本体（以下、単に
本体という）３２とこの本体３２に被蓋された同じく有
底筒状のカバー３３とから成っている。カバー３３は環
状のシール部材３４を介して本体３２に合わされると共
に、その外周に９０°間隔で配設した４個の係止具３５
を本体３２の開口端のフランジ３６に係合させることに
より、本体３２に脱着自在に結合されている。

【００１１】ハウジング３１内にはフィルタユニット３
７が配設されており、ハウジング３１内は、このフィル
タユニット３７により２つの室（拡張室）Ａ、Ｂに画成
されている。フィルタユニット３７は、フィルタエレメ
ント（第１のフィルタエレメント）３８を２枚の多孔保
持板３９で挟持したサンドイッチ構造をなし、本体３２
の開口端部に形成された拡径部４０に配置されている。
本体３２の内底部には細幅のフラットバーを曲げ加工し
て成るブリッジ４１が固設され、このブリッジ４１の中
央の平坦部４２にはハウジング３１の軸線上を延ばした
ボルト状の支持軸４３の基端部が固定されている。支持
軸４３の先端部はフィルタユニット３７を挿通してカバ
ー３３内まで延ばされており、その先端部分にはフィル
タユニット３７を押える蝶ナット４４が螺合されてい
る。

【００１２】ブリッジ４１の平坦部４２上には、支持軸
４３に嵌合させた状態で円板状の遮蔽板（第１の遮蔽
板）４５が配置されている。この遮蔽板４５は、支持軸
４３に嵌装したスペーサ４６と支持軸４３に螺合したナ
ット４７とによりブリッジ４１に対して押えられ、その
位置が固定されている。なお、前記ナット４７はフィル
タユニット３２の受けとしても機能している。また、本
体３２の内底部にはカップ状の補強容器４８が嵌装され
ている。この補強容器４８の開口端部は、内側へ９０°
以上湾曲させられて油止め４９を構成しており、この油
止め４９は、前記遮蔽板４５とフィルタユニット３７と
の間に位置決めされている。

【００１３】本体３１の底の中央には開口５０が形成さ
れており、この開口５０には前記空気圧縮機の吸気口１
１（図３）に接続する接続管５１が嵌着されている。一
方、カバー３３の底の中央にも開口（大気導入口）５２
が形成され、またカバー３３の内底部には、前記開口５
２を覆うように略コ字形の第２の遮蔽板５３が設けられ
ている。さらに、カバー１０の、前記開口５２を設けた
部分の外側には防塵フィルタ５４が配設されている。防
塵フィルタ５４は、前記開口５２に臨んでカバー１０の
外面に溶接により取付けられたフィルタ収納容器５５
と、このフィルタ収納容器５５の下側通気口５６ａの周
りを囲むように該フィルタ収納容器に嵌装されたサイク
ロンプレクリーナ５７と、このサイクロンプレクリーナ
５７に連結され前記フィルタ収納容器５５の下側通気口
５６ａを開口させた集塵用カップ５８とを備えている。

【００１４】上記フィルタ収納容器５５には、筒状の第
２、第３のフィルタエレメント５９、６０が二重に収納
されている。外側の第２のフィルタエレメント５９は内
側の第３のフィルタエレメント６０より目が粗いものと
なっている。フィルタ収納容器５５の側部には、前記カ
バー３３の開口５２に通じる上側通気路５６ｂが設けら
れており、前記下側通気口５６ａから導入された空気
は、第２、第３のフィルタエレメント５９、６０を順次
通過して、上側通気路５６ｂからハウジング３１内へ送
られるようになる。一方、サイクロンプレクリーナ５７
は、その周面の一部に空気取入口６１ａを、その底面の
一部に空気吹出口６１ｂを設けている。サイクロンプレ
クリーナ５７は、空気取入口６１ａから取入れた空気を
旋回させて、遠心力の差により比較的大きな粉塵を分離
する機能を有するもので、この分離された比較的大きな
粉塵はカップ５８の底部に溜るようになる。

【００１５】以下、上記のように構成した消音器３０の
作用を説明する。空気圧縮機のロード運転時には、ピス
トン８（図３）の往復動に応じて防塵フィルタ５４の空
気取入口６１ａから空気が吸込まれ、サイクロンプレク
リーナ５７で比較的大きな粉塵が除去される。比較的大
きな粉塵が除去された空気は、フィルタ収納容器５５内
の第２、第３のフィルタエレメント５９、６０を順次通
過して、粗い順に粉塵が除去され、カバー３３の開口５
２を通じてハウジング３１内の一方の拡張室Ａに送られ
る。その後、空気は第１のフィルタエレメント３８を通
過してハウジング３１内の他方の拡張室Ｂに送られ、こ
の間に第１のフィルタエレメント３８によりさらに細か
い粉塵が除去される。このようにサイクロンプレクリー
ナ５７および複数のフィルタエレメント５９，６０，３
８による多段階の除塵により、極めて正常な空気が空気
圧縮機のシリンダ７（図３）内に送られ、空気圧縮機の
性能は最大限に発揮される。もちろん、拡張室Ｂ，Ａを
空気が通過することにより吸気音が低減し、十分なる消
音効果が発揮される。

【００１６】一方、空気圧縮機のアンロード運転時に
は、前記したようにシリンダ７内から油を含む空気が逆
流し、接続管５１を経てハウジング３１内の他方の室Ｂ
に流入する。すると、この油を含む空気は、先ず第１の
遮蔽板４５に衝突し、この遮蔽板４５上で油粒子が成長
して大きな油滴になる。この油滴は、遮蔽板４５の周縁
からハウジング３１の内壁に向けて飛散し、さらにその
内壁を伝わってフィルタユニット３７側へ流動する。し
かし、ハウジング３１の内壁には補強容器４８に形成し
た油止め４９が存在するため、前記ハウジング３１の内
壁（こゝでは補強容器４８の内壁）を伝わった油滴の大
部分は、この油止め４９により捕捉される。すなわち、
第１のフィルタエレメント３８へ到達する油分は極めて
少なくなり、フィルタエレメント３８の目詰りは抑制さ
れて、長期間にわたってその機能が維持される。

【００１７】こゝで、第１の遮蔽板４５で捕捉されなか
った油分は、第１のフィルタエレメント３８を通過する
際に捕捉され、さらにこの第１のフィルタエレメント３
８で捕捉されなかった油分は、第２の遮蔽板５３に衝突
して捕捉される。したがって、空気圧縮機から逆流が起
こっても、防塵フィルタ５４から外部に油が放出される
ことはない。また、油止め４９により捕捉されハウジン
グ３１内に溜った油は、その後のロード運転により接続
管５１を介して空気圧縮機に回収される。

【００１８】なお、上記実施例において、ハウジング３
１と独立に防塵フィルタ５４を備えた消音器について述
べたが、本発明は、この防塵フィルタ５４を省略してて
も良いものである。また、上記実施例において、油止め
４９を補強容器４８に一体形成するようにしたが、この
油止め４９は補強容器４８とは別部材により形成しても
良いものである。

【００１９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝる空気圧縮機用消音器によれば、ハウジング内に配
置した遮蔽板と油止めとを用いて、フィルタエレメント
に到達する油を著しく減少させることができるので、フ
ィルタエレメントの早期目詰りが防止されて、消音器と
しての耐久信頼性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかゝる空気圧縮機用消音器の構造を示
す断面図である。

【図２】往復動型空気圧縮機の全体構造を示す正面図で
ある。

【図３】空気圧縮機の圧縮機構とアンロード機構とを示
す断面図である。

【図４】従来の空気圧縮機用消音器の構造を示す断面図
である。

【符号の説明】

５ 圧縮機本体 １１ 空気圧縮機の吸気口 ３０ 消音器 ３８ フィルタエレメント ４５ 遮蔽板 ４９ 油止め ５２ 空気導入口 ５４ 防塵フィルタ Ａ 室（拡張室） Ｂ 室（拡張室）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 拡張室を形成するハウジング内にフィル
   タエレメントを配設して該拡張室を２つの室に画成し、
   前記２つの室のうち、一方の室をハウジングに形成した
   大気導入口を介して大気に連通すると共に、他方の室を
   空気圧縮機の吸気口に連通した消音器において、前記ハ
   ウジング内の他方の室に、空気圧縮機から逆流する流体
   を衝突させる遮蔽板と、該遮蔽板から飛散しかつ前記ハ
   ウジングの内壁に沿って前記フィルタエレメント側へ向
   かう油滴の流れを規制する油止めとを配設したことを特
   徴とする空気圧縮機用消音器。