JP3590860B2

JP3590860B2 - 空気圧縮機

Info

Publication number: JP3590860B2
Application number: JP09484598A
Authority: JP
Inventors: 正彦高野; 優和青木; 正明戸田; 和博寺本
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 1998-04-07
Filing date: 1998-04-07
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2018-04-07
Also published as: JPH11294335A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮空気の圧縮熱を大気で冷却する空冷式の空気圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮機を駆動するための主モータの出力が７５ＫＷ以上の大型の空気圧縮機においては、圧縮空気や油を冷却するために、１００ｍ^３／ｍｉｎ以上の冷却風を必要とする。また、圧縮空気や油を冷却するためのアフタークーラーやオイルクーラーを構成する熱交換器は、大量の冷却風を通過させるため、大型化し、その重量も大きいものになっている。
【０００３】
前記熱交換器は、大量の冷却風（外気）を吸い込むために、その吸込側に汚れや詰まりが発生しやすくなる。また、前記熱交換器を通過した空気は高温となっている。このため、大型の空気圧縮機では、一般に、熱交換器をベース上に配置し、加熱された空気の排気口を防音カバーの天井部に設け、その内側に排気用のファンおよびファンモータが配置されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成では、ファンモータが熱交換器を通った高温の冷却風に曝されるため、高価なＨ種などの耐熱仕様のモータが使用されていた。また、熱交換器の目詰まりを除去、あるいは、空気圧縮機内部のメンテナンスなどの際には、重量の大きな熱交換器を取り外すことが必要になり、作業性が悪いものになっていた。
【０００５】
前記の事情に鑑み、本発明の目的は、空気圧縮機における冷却空気の通風機構を改良してファンモータの温度上昇を抑制し、絶縁階級の低い安価なモータの使用を可能にした空気圧縮機を提供することにある。
【０００６】
前記の目的を達成するため、本発明は、主モータと、この主モータにより駆動される圧縮機と、この圧縮機から吐出された圧縮空気中に含まれる油を分離する油分離機と、分離された油を溜める油タンクと、圧縮空気を冷却するアフタークーラーと、前記油タンクに溜められた油を冷却するオイルクーラーと、前記アフタークーラーおよびオイルクーラーに冷却風を通風させ、モータを有するファンと、上面に前記主モータが配置されたベースと、これら各機器を覆うように設けられた防音カバーとを備えた空気圧縮機において、
前記アフタークーラーとオイルクーラーとを一体的に構成し、冷却用の外気が防音カバー内部へ横方向に流れるように一体化したクーラーをベースに対してほぼ垂直に設置し、前記ファンを前記防音カバーの天井部に設置し、前記ファンを含み、前記一体化したクーラーの冷却風の排気側と前記ファンの排風側とを連通する第１のダクトと、一端がこの第１のダクトの側壁に開口し、他端部が前記ファンのモータを囲むように構成された第２のダクトとを設けた。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明による空気圧縮機の構成を示す斜視図、図２は、図１におけるダクトの構成を示す側面図、図３は、図１における熱交換器の取付け状態を示す正面図、図４は、熱交換器の動作を示す斜視図、図５は、図１における空気および油の流れを示す系統図である。
【００１０】
図１において、１はベース。２は防音カバーで、複数の吸込口と排気口が形成され、ベース１に固定される。３は吸込フィルタで、防音カバー２に形成された吸込口２ａ（図５参照）に接続されている。４は吸込絞り弁で、吸込フィルタ３に接続されている。５は主モータで、防音カバー２に形成された吸込口２ｂ（図５参照）に近接して配置されている。６は圧縮機で、吸込絞り弁４に接続され、主モータ５で駆動されて吸い込んだ空気の圧縮を行う。
【００１１】
７はオイルタンクで、圧縮機６に接続され、圧縮空気中の油を一次分離し、分離された油を蓄える。８はオイルセパレーターエレメントで、オイルタンク７に接続され、圧縮空気中の油を二次分離して、圧縮空気中の油を除去する。９は熱交換器で、防音カバー２に形成された吸込口（図示せず）に対向するように配置され、オイルセパレーターエレメント８に接続されたアフタークーラー９ａと、温調弁１０を介してオイルタンク７に接続されたオイルクーラ９ｂ（図５参照）が一体に結合され、圧縮空気および油と冷却風の間の熱交換を行う。１１はオイルフィルタ（図５参照）で、オイルクーラー９ｂに接続され、圧縮機６に供給される油中の異物を除去する。
【００１２】
１２はファンで、防音カバー２の天井に形成された排気口２ｃと対向するように配置され、ファンモータ１３により駆動される。１４は第１のダクトで、図２に示すように、熱交換機９とファン１２との間に冷却風の通路を形成している。１５は第２のダクトで、前記第１のダクト１４の開口部とファンモータ１３の一端とを結ぶように第１のダクト１４内に設置されている。
【００１３】
前記熱交換器９は、図３に示すように支持されている。同図において、１ａはフレームで、ベース１に固定されている。９ｃはアフタークーラー９ａの入口側の配管で、オイルセパレーターエレメント８とアフタークーラー９ａを接続している。９ｄはアフタークーラー９ａの出口側の配管で、圧縮空気の消費側に接続される。
【００１４】
９ｅ、９ｆはブラケットで、熱交換器９の配管９ｄ側の側面に所定の間隔で固定されている。１ｂはブラケットで、フレーム１ａに固定されている。１６はボルト、１７はナットで、ブラケット９ｅとブラケット１ｂを固定し、ブラケット９ｆをベース１に固定している。９ｇはブラケットで、熱交換器９の配管９ｃ側に設けられ、図示しないボルトでベース１に固定される。なお、前記ボルト１６は、緩めることによりヒンジ軸として作用し、熱交換器９の回転を可能にする。
【００１５】
吸込口２ａから吸い込まれた空気は、吸込フィルタ３吸込絞り弁４を介して主モータ５で駆動される圧縮機６に流入し、所定の圧力まで圧縮される。圧縮機６より吐出される圧縮空気は、高温になり、しかも圧縮機６に供給された油（潤滑油）が混入している。
【００１６】
圧縮機６から吐出された圧縮空気は、オイルタンク７を通してオイルセパレータエレメント８に導かれる。オイルタンク７では、圧縮空気中に混入する油が一次分離され、オイルセパレータエレメント８で、圧縮空気中に残存する油が二次分離され、ほぼ油を含まない圧縮空気となる。
【００１７】
オイルセパレータエレメント８を通過した圧縮空気は、アフタークーラー９ａに送られ、ファンモータ１３によって駆動されるファン１２により吸引されアフタークーラー９ａを通過する冷却風と熱交換された後、所用の空圧機器に供給される。
【００１８】
一方、オイルタンク７で圧縮空気から分離された油は、温調弁１０を通して、その一部がオイルクーラー９ｂに送られ、オイルクーラー９ｂを通過する冷却風により冷却され、温調弁１０で分離された残りの油と合流し、所定の温度になった後、オイルフィルタ１１を通して再び圧縮機６に供給される。
【００１９】
この時、熱交換器９を通して吸い込まれた冷却風は、ダクト１４を通り排気口２ｃから排気される。また、吸込口２ｂから吸い込まれた冷却風は、防音カバー２内の主モータ５、圧縮機６、オイルタンク７などを冷却した後、ダクト１５を通りファンモータ１３を冷却して排気口２ｃから排気される。
【００２０】
そして、ダクト１５からファンモータ１３に送られる冷却風は、その温度が外気に比べ１０℃ほど高くなるが、熱交換器９で熱交換された冷却風（８０〜１８０℃）に比べ十分に低い温度でファンモータ１３を冷却することができる。したがって、ファンモータ１３の温度上昇を押さえることができ、絶縁階級のＢ種のモータを使用することができる。
【００２１】
熱交換器９の目詰まり除去などのメンテナンスを行う場合には、熱交換器９に接続されている圧縮空気の配管９ｃ、９ｄと油の配管（図示せず）を切り離すとともに、ブラケット９ｇ側のボルトを外し、ボルト１６を緩める。そして、ボルト１６をヒンジ軸として熱交換器９を回転させることにより、熱交換器９を防音カバー２の外に出して、スチーム洗浄、エアブローなどのメンテナンス作業を行うことができる。
【００２２】
したがって、メンテナンス作業が容易になり、作業性を向上させることができる。また、清掃作業により熱交換器９から発生した塵埃が防音カバー２内に侵入することを防止することができる。
【００２３】
なお、ボルト１６の軸心と配管９ｄの軸心を一致するように配置することにより、配管９ｄが防音カバー２を貫通した状態で熱交換器９を回転させることができ、さらに作業性を向上させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上に述べたごとく、本発明によれば、空気圧縮機において、アフタークーラーとオイルクーラーをベースに対して垂直に設置し、通風用のファンを防音カバーの天井部に設置するとともに、前記アフタークーラーおよびオイルクーラーと対向する吸入口と前記ファンを囲む排風口とを結ぶ第１のダクトと、排風口が前記ファンを駆動するファンモータを囲むように配置され、吸込口が前記第１のダクトの側面に配置された第２のダクトとを設けたので、ファンモータに絶縁階級の低い安価なモータの使用を可能にした空気圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による空気圧縮機の構成を示す斜視図。
【図２】図１におけるダクトの構成を示す側面図。
【図３】図１における熱交換器の取付け状態を示す正面図。
【図４】熱交換器の動作を示す斜視図。
【図５】図１における空気および油の流れを示す系統図。
【符号の説明】
１…ベース、２…防音カバー、２ｃ…排風口、５…主モータ、６…圧縮機、
７…油タンク、８…オイルセパレータエレメント、９ａ…アフタークーラー、
９ｂ…オイルクーラー、９ｄ…配管、１２…ファン、１３…ファンモータ、
１４…第１のダクト、１５…第２のダクト、１６…ボルト。

Claims

主モータと、この主モータにより駆動される圧縮機と、この圧縮機から吐出された圧縮空気中に含まれる油を分離する油分離機と、分離された油を溜める油タンクと、圧縮空気を冷却するアフタークーラーと、前記油タンクに溜められた油を冷却するオイルクーラーと、前記アフタークーラーおよびオイルクーラーに冷却風を通風させ、モータを有するファンと、上面に前記主モータが配置されたベースと、これら各機器を覆うように設けられた防音カバーとを備えた空気圧縮機において、
前記アフタークーラーとオイルクーラーとを一体的に構成し、冷却用の外気が防音カバー内部へ横方向に流れるように一体化したクーラーをベースに対してほぼ垂直に設置し、前記ファンを前記防音カバーの天井部に設置し、前記ファンを含み、前記一体化したクーラーの冷却風の排気側と前記ファンの排風側とを連通する第１のダクトと、一端がこの第１のダクトの側壁に開口し、他端部が前記ファンのモータを囲むように構成された第２のダクトとを設けたことを特徴とする空気圧縮機。