JP4616188B2 - 可搬式流体圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、例えば空気、酸素、窒素、冷媒等の流体を圧縮するのに好適に用いられる流体圧縮機に関し、特に、手に持って運搬することができる可搬式流体圧縮機に関する。

一般に、圧縮空気を空圧機器等に供給する空気圧縮機は、流体としての空気を圧縮する圧縮部と、該圧縮部を駆動する電動モータと、前記圧縮部から吐出される圧縮空気を貯留するタンクと、前記電動モータを制御する制御装置等によって構成されている。

また、昨今の建築現場では、作業の効率化を図るために空圧式の釘打ち機等を使用している。そこで、空気圧縮機には、建築現場まで運搬することができ、また現場でも容易に移動できるようにした可搬式の空気圧縮機がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２５４２４３号公報

この可搬式空気圧縮機は、圧縮部と電動モータとを一体化して圧縮機本体を形成する。そして、圧縮機本体と制御装置とを平行に並べた２個のタンク上に取付けることにより、空気圧縮機を小型に形成している。また、タンクには、その長手方向の両端部に運搬時に掴む把手をそれぞれ取付ける構成としている。これにより、従来技術の可搬式空気圧縮機は、各把手を両手で掴んで持ち上げることができ、車両への積み降ろし、現場での移動等を行うことができる。

ところで、従来技術による可搬式空気圧縮機は、持ち運ぶときに両手を使うから、釘打ち機等の道具類を一緒に持ち運ぶことができない。このために、運搬作業に手間を要してしまうという問題がある。

そこで、片方の手で持ち運ぶことができる可搬式空気圧縮機に対するニーズが高まっている。しかし、片手で空気圧縮機を吊下げた場合、当該空気圧縮機が厚肉であると運搬時に足や周囲の障害物に衝突してしまう。このために、片手で持ち運ぶ空気圧縮機は、全体を薄型にする必要があり、圧縮機本体とタンクは並べて配置する構造になる。

ここで、タンクは略円筒状の密閉容器として形成されているから、長手方向のほぼ中心部に重心が位置している。しかし、圧縮部と電動モータとからなる圧縮機本体は、例えばクランクケース、シリンダ、ピストン等からなる圧縮部が電動モータよりも重くなるから、圧縮機本体の重心は、長手方向の中心部から圧縮部側にずれた位置になる。このため、空気圧縮機は、片手で吊下げた場合に重心が圧縮部側にずれて傾いてしまうという問題がある。

そこで、全体の重量バランスを整えるためには、電動モータ側に重錘を取付けたり、圧縮機本体を片寄せて配置することが考えられる。しかし、重錘を取付けたり、圧縮機本体を片寄せて配置した場合には、重量が増大し、全体が大型化して運搬し難くなるという問題がある。

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、本発明の目的は、薄型に形成しつつ全体の重量バランスを整えることにより、片手で容易に持ち運ぶことができるようにした可搬式流体圧縮機を提供することにある。

上述した課題を解決するために、請求項１の発明による可搬式流体圧縮機は、運搬用の把手を有するケーシングと、該ケーシング内に収容されモータ部によって圧縮部を駆動することにより流体を圧縮する圧縮機本体と、該圧縮機本体のモータ部を制御する制御装置とを前記ケーシング内に並べて配置し、前記ケーシングの把手を持って吊下げた状態としたとき、前記把手の長手方向の中心を通る上，下方向の線に対し、前記圧縮機本体の重心と制御装置の重心とを左，右方向の反対側に配置する構成としている。

請求項２の発明によると、前記ケーシング内には、前記把手を持って吊下げた状態としたとき、前記圧縮機本体と該圧縮機本体から吐出される圧縮流体を貯留するタンクとを、上，下方向に並べて配置する構成としたことにある。

請求項３の発明によると、前記タンクは前記把手の長手方向に延びる形状とし、前記タンクの重心は該タンクの長手方向のほぼ中心に位置させ、前記圧縮機本体の重心と制御装置の重心とは、前記把手の長手方向の中心と前記タンクの重心とを通る直線を挟んで左，右方向の反対側に配置したことにある。

請求項４の発明によると、前記圧縮機本体は、前記制御装置の近傍に位置して冷却ファンを備える構成としたことにある。

請求項５の発明によると、前前記制御装置は、前記圧縮機本体と前記タンクとの間に位置して前記ケーシング内に配設する構成としたことにある。

請求項６の発明によると、前記圧縮機本体の圧縮部は、内部でピストンが往復動するシリンダを備えた往復動型の圧縮部として形成し、前記ケーシングには、前記把手の長手方向の両端側に空間を設け、該各空間のうち少なくとも一方の空間には、前記圧縮部のシリンダを収容するシリンダ収容部を設ける構成としたことにある。

請求項７の発明によると、前記圧縮機本体の圧縮部は、内部でピストンが往復動するシリンダを複数段備えた多段式の往復動型の圧縮部として形成し、前記複数段のシリンダのうち、低圧側のシリンダを前記ケーシングのシリンダ収容部に収容する構成としたことにある。

請求項８の発明によると、前記圧縮機本体の圧縮部と前記タンクとの間を連結する連結部材を設ける構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、ケーシング内には圧縮機本体と制御装置とを並べて収容することにより、可搬式流体圧縮機を薄型に形成することができる。これにより、流体圧縮機は、片手で把手を掴んで吊下げることができ、足や周囲の障害物に衝突させることなく運搬することができる。

また、圧縮機本体は、例えばクランクケース、シリンダ、ピストン等からなる圧縮部側が重く、重心は長手方向の中心から圧縮部側にずれた位置となる。さらに、制御装置は、コイル、コンデンサ等の重い電子部品を搭載している。

そこで、ケーシングの把手を持って吊下げた状態としたとき、把手の長手方向の中心を通る上，下方向の線に対し、圧縮機本体の重心と制御装置の重心とが左，右方向の反対側となるように、該圧縮機本体と制御装置とをケーシング内に配設する。これにより、圧縮機本体で偏った重量バランスを制御装置の重量により相殺することができる。この結果、把手を掴んで流体圧縮機を吊下げた場合、全体の重心を把手の長手方向の中心のほぼ真下（左，右方向のほぼ中心）に配置することができるから、薄型の流体圧縮機を片手で吊下げて容易に運搬することができる。

請求項２の発明によれば、ケーシング内には、把手を持って吊下げた状態で圧縮機本体とタンクとを上，下方向並べて収容しているから、可搬式流体圧縮機を薄型に形成することができる。また、例えば円筒状に形成されるタンクの重心は、可搬式流体圧縮機の左，右方向のほぼ中心に配置することができる。

請求項３の発明によれば、左，右方向のほぼ中心に位置するタンクの重心と把手の中心とを通る直線を設け、圧縮機本体の重心と制御装置の重心とを前記直線を挟んで左，右方向の反対側に配置している。これにより、直線を挟んだ左，右の重量バランスを整えることができるから、可搬式流体圧縮機を片手で吊下げて容易に運搬することができる。

請求項４の発明によれば、圧縮機本体を駆動したときには、冷却ファンが発生する冷却風により圧縮部、モータ部を冷却することができる。しかも、冷却ファンは、制御装置の近傍に設けているから、冷却風によって制御装置も冷却することができる。これにより、耐熱温度が低い電子部品の寿命を延ばして信頼性を向上することができる。

請求項５の発明によれば、制御装置は、圧縮機本体とタンクとの間に配設しているから、外部からの衝撃に対して脆弱な制御装置は、圧縮機本体とタンクで覆い隠して保護することができる。

請求項６の発明によれば、ケーシングには、把手の長手方向の一方側に位置してシリンダ収容部を設け、このシリンダ収容部には、圧縮部を構成するシリンダを収容することができる。これにより、把手の横側のスペースをシリンダ収容スペースとして有効的に利用することができ、可搬式流体圧縮機を小型化することができる。

請求項７の発明によれば、圧縮機本体の圧縮部は、多段式の往復動型圧縮部としているから、高圧な圧縮流体を吐出してタンクに貯留することができる。また、複数段のシリンダのうち、圧縮運転による温度上昇が小さな低圧側のシリンダは、ケーシングのシリンダ収容部に収容しているから、運転時に把手に伝わる熱を小さく抑えることができる。

請求項８の発明によれば、圧縮機本体の圧縮部とタンクとは、連結部材を用いて連結しているから、圧縮部とタンクとを同様に振動させることができる。これにより、圧縮部とタンクとを接続する配管の損傷を未然に防ぐことができ、寿命や信頼性を向上することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る可搬式流体圧縮機として、空気を貯えるタンクを備える形式の可搬式空気圧縮機を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

まず、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。この第１の実施の形態では、把手を掴んで空気圧縮機を吊下げた場合に、圧縮機本体が上側となり、タンクが下側となるように配置する構成としている。

図１、図２において、１は第１の実施の形態による可搬式空気圧縮機を示している。この空気圧縮機１は、片手で吊下げて運搬できるように薄型に形成されている。また、空気圧縮機１は、後述の把手６を掴んで吊下げたときに該把手６のほぼ真下（左，右方向の中心）に全体の重心Ｇが位置するように重量バランスが整えられている。そして、可搬式空気圧縮機１は、後述のケーシング２、圧縮機本体８、タンク１２、制御装置１６等により大略構成されている。

２は可搬式空気圧縮機１の外形をなすケーシングを示している。このケーシング２は、後述の圧縮機本体８、タンク１２、制御装置１６等を収容するものである。ここで、ケーシング２は、例えば樹脂材料、アルミニウム材料等を用いて成型されている。また、ケーシング２は、後述の空気圧調整器１３，１４が配置されている部位を前側とした場合、これと反対側の後側がＵ字状に窪んだほぼ左，右対称な箱状の容器として形成されている。そして、ケーシング２は、圧縮機本体８、タンク１２等を取付ける下側のベース部材３と、圧縮機本体８、タンク１２等を覆う上側のカバー部材７と、運搬時に掴む把手６とにより大略構成されている。

なお、ケーシング２は、例えば樹脂材料、アルミニウム材料等を用いた成型加工を用い、ほぼ左，右対称となる形状に製造されている。従って、ケーシング２は、単体での重心を左，右方向の中心に位置させることができるから、空気圧縮機１全体の重心Ｇに影響するものではない。このため、ケーシング２の重心位置は図面に記載しないものとする。

３はケーシング２の下半分を構成するベース部材を示している（図３参照）。このベース部材３は、底板３Ａと、該底板３Ａの周縁から上向きに延設された周壁３Ｂとにより形成されている。また、ベース部材３の後側の中央部には、後述する把手６を配置するためのコ字状の凹陥部３Ｃが設けられている。また、周壁３Ｂの右側部分には、冷却風を流入させるスリット状の冷却風流入口３Ｄが設けられ、左側部分には、冷却風を流出させるスリット状の冷却風流出口３Ｅが設けられている。さらに、ベース部材３は、後述の圧縮機本体８、タンク１２等を固定するために十分な強度を必要とする。このため、底板３Ａには、周壁３Ｂ間を前，後方向、左，右方向に延びる複数のリブ３Ｆを形成している。

ここで、ベース部材３の後側は、圧縮機本体８を収容するための圧縮機本体収容部４となり、前側はタンク１２を収容するタンク収容部５となっている。また、圧縮機本体収容部４の一部は、後述する把手６の左側まで延び、この位置は、後述する圧縮部９の低圧側シリンダ９Ｂを収容するシリンダ収容部４Ａとなっている。なお、圧縮機本体収容部４とタンク収容部５は、ベース部材３と後述するカバー部材７との間に形成される空間であるが、実施の形態ではベース部材３側を例に挙げて示している。

６はベース部材３の後側に設けられた把手で、該把手６は、左，右方向の中心部となる凹陥部３Ｃに配置されている。この把手６は、可搬式空気圧縮機１を吊下げて運搬するときに掴むものである。そして、把手６は、左，右方向の軸線Ａ−Ａ方向に延びる円柱体として形成され、その両端部がベース部材３の周壁３Ｂに一体成型、接着等の手段で一体的に固着されている。また、把手６の長手方向（軸線Ａ−Ａ方向）の中心Ｃは、空気圧縮機１の左，右方向のほぼ中心部に位置している。

７はベース部材３の上側に対面して取付けられるカバー部材を示している（図１、図２参照）。このカバー部材７は、上板７Ａと、該上板７Ａの周縁から下向きに延設された周壁７Ｂとにより形成されている。また、カバー部材７の後側の中央部には、ベース部材３の凹陥部３Ｃとほぼ同様の凹陥部７Ｃが設けられている。また、周壁７Ｂには、冷却風流入口７Ｄと冷却風流出口７Ｅが設けられている。さらに、カバー部材７の上板７Ａには、前側に位置して操作パネル７Ｆが設けられている。

８はケーシング２内の圧縮機本体収容部４に収容された圧縮機本体で、該圧縮機本体８は、ベース部材３の底板３Ａに防振ゴム（図示せず）等を介して取付けられている。また、圧縮機本体８は、左，右方向の左側に配置される後述の圧縮部９と、該圧縮部９の右側に取付けられた後述のモータ部１０と、該モータ部１０の右側に取付けられた後述の冷却ファン１１とにより大略構成されている。

９はベース部材３の左後側に取付けられた圧縮機本体８の圧縮部を示している。この圧縮部９は、２段階で空気を圧縮する２段式の往復動圧縮機として形成されている。即ち、圧縮部９は、略円筒状のクランクケース９Ａと、該クランクケース９Ａの径方向に突出して設けられ、シリンダ９Ｂ1、シリンダヘッド９Ｂ2、ピストン、バルブ（いずれも図示せず）等からなる低圧側シリンダ９Ｂと、該低圧側シリンダ９Ｂと径方向の反対側に位置して前記クランクケース９Ａに設けられ、シリンダ９Ｃ1、シリンダヘッド９Ｃ2、ピストン、バルブ（いずれも図示せず）等からなる高圧側シリンダ９Ｃとにより大略構成されている。

また、外気を吸入する低圧側シリンダ９Ｂは、その吐出口が高圧側シリンダ９Ｃの吸込口に接続配管（いずれも図示せず）を介して接続されている。また、高圧側シリンダ９Ｃの吐出口は、吐出配管９Ｄを介して後述のタンク１２に接続されている。

そして、圧縮部９は、低圧側シリンダ９Ｂをシリンダ収容部４Ａに配置するように圧縮機本体収容部４の左側に収容されている。ここで、低圧側シリンダ９Ｂをシリンダ収容部４Ａに配置した構成では、クランクケース９Ａと低圧側シリンダ９ＢとのＬ字形状を利用してベース部材３，カバー部材７に凹陥部３Ｃ，７Ｃを設けることができる。これにより、ケーシング２を大型化することなく、把手６を邪魔にならない引込んだ位置に設けることができる。

また、シリンダ収容部４Ａには、高圧側シリンダ９Ｃよりも運転時の温度上昇が低い低圧側シリンダ９Ｂを配置しているから、把手６が熱くなったり、熱によって把手６が劣化したりするのを防止することができる。

１０は圧縮部９の右側に設けられた圧縮機本体８のモータ部で、該モータ部１０には、後述の制御装置１６から給電される。また、モータ部１０は、円筒状のモータケース１０Ａと、該モータケース１０Ａの中心部を左，右方向に延びた回転軸１０Ｂと、前記モータケース１０Ａ内に固定されたステータと、該ステータの内周側に位置して前記回転軸１０Ｂの軸方向の中間部に固着されたロータ（いずれも図示せず）とにより大略構成されている。ここで、モータ部１０の回転軸１０Ｂは、一端側が圧縮部９のクランクケース９Ａ内でピストンに接続されている。一方、回転軸１０Ｂの他端側は、モータケース１０Ａの右側に突出し、その突出端には後述の冷却ファン１１が取付けられている。

１１はモータ部１０の回転軸１０Ｂ他端に取付けられた冷却ファンを示している。この冷却ファン１１は、外気を冷却風として吸込み、この冷却風をモータ部１０、圧縮部９に供給してこれらを冷却するものである。また、冷却ファン１１は、後述する制御装置１６の近傍に位置し、温度上昇に脆弱な制御装置１６を冷却する機能も有している。そして、冷却ファン１１は、回転軸１０Ｂの他端に取付けられた円盤状の取付部１１Ａと、該取付部１１Ａの周囲に放射状に延びて設けられた複数枚の羽根１１Ｂとにより軸流ファンとして構成されている。

ここで、冷却ファン１１の各羽根１１Ｂは、図３に示す如く、回転したときに冷却風を押出す冷却風発生面１１Ｂ1がモータ部１０、圧縮部９に向くように回転軸線に対して傾いている。特に、本実施の形態では、冷却ファン１１が矢示Ｒ方向に回転したときに、上側に来た羽根１１Ｂの冷却風発生面１１Ｂ1がシリンダ収容部４Ａの低圧側シリンダ９Ｂを向くように傾き方向が設定されている。これにより、冷却ファン１１を矢示Ｒ方向に回転駆動したときには、ベース部材３のリブ３Ｆ、配線、配管等の障害物に邪魔されることなく、モータ部１０の上側を通して冷却風をシリンダ収容部４Ａに向けて積極的に供給でき、奥まった位置に配置された低圧側シリンダ９Ｂも冷却風により冷却することができる。

このように構成された圧縮機本体８は、圧縮部９がクランクケース９Ａ、シリンダ９Ｂ，９Ｃ、ピストン等により重くなり、圧縮部９に比較してモータ部１０が軽くなる。従って、圧縮機本体８の重心Ｇ1は、図３に示す如く、長手方向の中心部から圧縮部９側にずれた位置にある。これにより、圧縮機本体８をベース部材３に取付けたときには、圧縮機本体８の重心Ｇ1は、把手６の中心Ｃよりも左側に配置される。

次に、１２は圧縮機本体８の前側に並べるようにベース部材３のタンク収容部５に設けられたタンクを示している。このタンク１２は、圧縮機本体８の圧縮部９から吐出される圧縮空気を貯留するもので、例えば金属材料等を用い、軸線Ａ−Ａとほぼ平行な軸線Ｏ−Ｏを中心とする略円筒状の密閉容器として形成されている。また、タンク１２は、左，右方向に延びるように横置きに配置され、ベース部材３の底板３Ａに防振ゴム（図示せず）等を介して取付けられている。さらに、タンク１２には、圧縮部９の吐出配管９Ｄが接続されている。

また、タンク１２には、図３、図４に示す如く、後側に位置して３個のブラケット１２Ａが取付けられている。そして、３個のブラケット１２Ａのうち、左側と中間に位置するブラケット１２Ａ上には、後述の連結部材１５が取付けられている。また、３個のブラケット１２Ａのうち、右側と中間に位置するブラケット１２Ａの後面側には、後述の制御装置１６が取付けられている。

さらに、タンク１２の左側には、ダイヤル式の減圧弁１３Ａ、圧力計１３Ｂおよびホースカップリング１３Ｃからなる低圧用の空気圧調整器１３が取付けられている。また、タンク１２の右側には、ダイヤル式の減圧弁１４Ａ、圧力計１４Ｂおよびホースカップリング１４Ｃからなる高圧用の空気圧調整器１４が取付けられている。

ここで、２個の空気圧調整器１３，１４を含むタンク１２は、左，右方向（軸線Ｏ−Ｏ方向）でほぼ対称形状となっている。従って、空気圧調整器１３，１４を含むタンク１２の重心Ｇ2は、当該タンク１２の左，右方向寸法のほぼ中心部に位置している。また、タンク１２の重心Ｇ2と把手６の中心Ｃとを通る直線Ｂ−Ｂは、タンク１２の軸線Ｏ−Ｏ、把手６の軸線Ａ−Ａとほぼ直交するように配置されている。そして、直線Ｂ−Ｂ上または近接する位置には、空気圧縮機１の重心Ｇが位置するものである。

１５は圧縮機本体８の圧縮部９とタンク１２との間を連結して設けられた連結部材を示している。この連結部材１５は、所望の強度をもった板材からなり、圧縮部９のクランクケース９Ａとタンク１２のブラケット１２Ａとに固定されている。そして、連結部材１５は、圧縮機本体８の圧縮部９とタンク１２とを連結することにより、圧縮部９とタンク１２とを同様に振動させて、振動のずれによる吐出配管９Ｄの損傷を防止するものである。

１６は圧縮機本体８のモータ部１０をインバータ制御する制御装置を示している。この制御装置１６は、圧縮機本体８のモータ部１０とタンク１２との間に位置し、該タンク１２のブラケット１２Ａに取付けられている。これにより、制御装置１６は、圧縮機本体８とタンク１２とにより覆い隠して保護することができる。また、制御装置１６は、図４、図５に示すように、タンク１２のブラケット１２Ａに取付けられた基板１６Ａと、該基板１６Ａに設けられたコンデンサ１６Ｂ，１６Ｃ、コイル１６Ｄ，１６Ｅ、トランジスタ回路１６Ｆとにより大略構成されている。

また、制御装置１６は、コンデンサ１６Ｂ，１６Ｃ、コイル１６Ｄ，１６Ｅ等の電子部品を複数個設けているから、該制御装置１６の重量が重くなる。しかも、制御装置１６では、コンデンサ１６Ｂ，１６Ｃ、コイル１６Ｄ，１６Ｅ等を基板１６Ａの下側に配置することにより、基板１６に作用する振動等による負荷を軽減している。

ここで、制御装置１６の重心Ｇ3は、図３に示す如く、例えば上側からみてほぼ中央部に配置されている。そして、制御装置１６は、その重心Ｇ3が把手６の中心Ｃとタンク１２の重心Ｇ2とを通る直線Ｂ−Ｂよりも右側、即ち、圧縮機本体８の重心Ｇ1と把手６を挟んで左，右方向の反対側に配置されている。これにより、圧縮機本体８で左側に偏っている重心Ｇ1を、制御装置１６の重量により相殺してバランスさせることができる。この結果、把手６を持って可搬式空気圧縮機１を吊下げた状態としたときには、把手６の中心Ｃのほぼ真下となる直線Ｂ−Ｂ上に空気圧縮機１の重心Ｇを配置することができる。

第１の実施の形態による可搬式空気圧縮機１は、上述の如き構成を有するもので、次に、運搬して使用するまでの動作について説明する。

まず、可搬式空気圧縮機１を運搬する場合には、把手６を片手で掴んで持ち上げることにより、空気圧縮機１を片手で吊下げた状態で運搬することができる。このときには、空いている片方の手で釘打ち機等の道具類を運搬することもできるから、道具類を置いてある場所から道具類を使用する場所までの間を何回も往復することなく、短時間で運搬作業を終了することができる。

ここで、第１の実施の形態による空気圧縮機１は、吊り下げ状態で圧縮機本体８とタンク１２とを上，下方向で並べて配設しているから、全体構造を薄型に形成することができる。しかも、空気圧縮機１は、圧縮機本体８の重心Ｇ1と制御装置１６の重心Ｇ3とを把手６の中心Ｃを挟んで左，右方向の反対側に配置することにより、圧縮機本体８で左側に偏っている重心Ｇ1を、制御装置１６の重量により相殺して空気圧縮機１全体をバランスさせている。これにより、薄型で重量バランスがとれた空気圧縮機１は、片手で吊下げて容易に運搬することができる。

次に、可搬式空気圧縮機１を圧縮運転するときには、制御装置１６から圧縮機本体８のモータ部１０に給電して回転軸１０Ｂを回転駆動させる。このときに圧縮部９では、低圧側シリンダ９Ｂが外気を吸込んで圧縮し、この圧縮空気を高圧側シリンダ９Ｃに供給する。これにより、高圧側シリンダ９Ｃは、低圧側シリンダ９Ｂからの圧縮空気をさらに圧縮して高圧圧縮空気とし、吐出配管９Ｄを介してタンク１２に貯留する。

次に、圧縮部９、モータ部１０を冷却するための冷却風の流れについて、図３に従って説明する。

まず、圧縮機本体８のモータ部１０により冷却ファン１１が矢示Ｒ方向に回転駆動されると、ケーシング２のベース部材３，カバー部材７に設けられた冷却風流入口３Ｄ，７Ｄから外気が冷却風として吸込まれ、この冷却風は、モータ部１０、圧縮部９の周囲を順次流通してこれらを冷却した後、ベース部材３，カバー部材７の冷却風流出口３Ｅ，７Ｅから排出される。

また、冷却ファン１１は、制御装置１６の近傍で該制御装置１６に冷却風を供給することができる位置に設けているから、熱に弱い制御装置１６を吸込んだ直後の冷えた冷却風により確実に冷却することができる。

ここで、冷却ファン１１の羽根１１Ｂを傾けている方向と冷却風の詳細な流れとの関係について説明する。第１の実施の形態では、冷却ファン１１は矢示Ｒ方向に回転したときに、上側に来た羽根１１Ｂの冷却風発生面１１Ｂ1がシリンダ収容部４Ａの低圧側シリンダ９Ｂを向くように各羽根１１Ｂの傾き方向を設定している。従って、冷却ファン１１が矢示Ｒ方向に回転すると、上側位置の羽根１１Ｂは、低圧側シリンダ９Ｂに向けて冷却風を供給する。この冷却風は、障害物が少ないモータ部１０の上側を流通することにより、奥まった位置の低圧側シリンダ９Ｂにも供給することができ、効果的に冷却することができる。

このように構成した第１の実施の形態によれば、左，右方向の中央に把手６が設けられたケーシング２内には、把手６を持って吊下げて運搬するときに、上，下方向に並ぶように圧縮機本体８とタンク１２とをほぼ平行に収容している。これにより、ベース部材３からの突出寸法を最小限に抑えることができるから、可搬式空気圧縮機１は薄型に形成することができる。従って、薄型の空気圧縮機１は、片手で把手６を掴んで運搬することができ、足や周囲の障害物に衝突させることなく運搬することができる。

しかも、圧縮機本体８と制御装置１６とは、該圧縮機本体８の重心Ｇ1と制御装置１６の重心Ｇ3とが把手６の中心Ｃ（直線Ｂ−Ｂ）を挟んで左，右方向の反対側となるように配設している。この場合、圧縮機本体８の重心Ｇ1は圧縮部９がある左側に偏っているが、この偏った重量バランスは制御装置１６の重量により相殺することができる。

この結果、把手６を掴んで可搬式空気圧縮機１を運搬するときには、全体の重心Ｇを把手６の中心Ｃのほぼ真下となる左，右方向のほぼ中心部に配置することができる。これにより、空気圧縮機１は、薄型に形成することができる上に、片手で把手６を掴んで吊下げることにより、良好なバランス状態で容易に運搬することができる。

また、制御装置１６は、基板１６Ａにコンデンサ１６Ｂ，１６Ｃ、コイル１６Ｄ，１６Ｅ、トランジスタ回路１６Ｆ等の電子部品を設ける構造であり、外部からの衝撃に対して脆弱となっている。しかし、第１の実施の形態では、制御装置１６は、圧縮機本体８とタンク１２との間に配設しているから、制御装置１６は、外部からの衝撃に対して保護することができる。

一方、圧縮機本体８にはモータ部１０により回転駆動する冷却ファン１１を設けているから、この冷却ファン１１を駆動したときには、該冷却ファン１１が発生する冷却風によりモータ部１０、圧縮部９を冷却することができる。さらに、本実施の形態では、冷却ファン１１は、制御装置１６の近傍に設けているから、冷却風によって制御装置１６も積極的に冷却することができる。これにより、制御装置１６に搭載された耐熱温度が低い電子部品の寿命を延ばすことができ、信頼性を向上することができる。

また、圧縮機本体８、タンク１２、制御装置１６等を覆うケーシング２のベース部材３，カバー部材７には、後側に位置して凹陥部３Ｃ，７Ｃを形成し、この凹陥部３Ｃ，７Ｃに位置して把手６を設ける構成としている。これにより、把手６は、邪魔にならない引込んだ位置に設けることができる。しかも、ケーシング２には、把手６の左側に位置して圧縮機本体収容部４のシリンダ収容部４Ａを設けている。従って、把手６の横側のスペースを低圧側シリンダ９Ｂを収容するスペースとして有効的に利用することができ、可搬式空気圧縮機１を小型化することができる。

また、圧縮機本体８の圧縮部９は、低圧側シリンダ９Ｂと高圧側シリンダ９Ｃとを有する２段式の往復動型圧縮部としている。これにより、低圧側シリンダ９Ｂで圧縮した空気を高圧側シリンダ９Ｃで再度圧縮することにより高圧な圧縮空気を吐出してタンク１２に貯留することができる。この場合、圧縮機本体収容部４のシリンダ収容部４Ａには、圧縮運転による温度上昇が小さな低圧側シリンダ９Ｂを収容することにより、運転時に把手６に伝わる熱を小さく抑えることができる。

また、冷却ファン１１は、放射状に延びる各羽根１１Ｂを、図３に示す如く、回転したときに冷却風を押出す冷却風発生面１１Ｂ1がモータ部１０、圧縮部９に向くように回転軸線に対して傾けている。詳しくは、冷却ファン１１が矢示Ｒ方向に回転したときに、上側に来た羽根１１Ｂの冷却風発生面１１Ｂ1がシリンダ収容部４Ａの低圧側シリンダ９Ｂを向くように傾き方向を設定している。これにより、冷却ファン１１を駆動したときには、周囲の部材に邪魔されることなくモータ部１０の上側を通してシリンダ収容部４Ａに向け冷却風を積極的に供給することができる。この結果、奥まった位置に配置された低圧側シリンダ９Ｂも冷却風により冷却することができ、良好な運転状態を安定的に持続することができる。

さらに、圧縮機本体８の圧縮部９とタンク１２との間には強度板からなる連結部材１５を設け、該連結部材１５により圧縮部９とタンク１２とを一体的に連結する構成としている。これにより、圧縮部９とタンク１２とを同様に振動させることができるから、圧縮部９の高圧側シリンダ９Ｃとタンク１２とを接続する吐出配管９Ｄに負荷が作用するのを防止して損傷を未然に防ぐことができ、寿命や信頼性を向上することができる。

次に、図６は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、把手を掴んで流体圧縮機を吊下げた場合に、圧縮機本体が下側となり、タンクが上側となるように配置する構成としたことにある。

図６において、２１は第２の実施の形態による可搬式空気圧縮機を示している。この空気圧縮機２１は、後述の把手２６を持って吊下げたときに該把手２６のほぼ真下に全体の重心Ｇ′が位置するように重量バランスが整えられている。また、空気圧縮機２１は、後述のケーシング２２、圧縮機本体２７、タンク３１、制御装置３５等により大略構成されている。

２２は空気圧縮機２１のケーシング、２３は該ケーシング２２のベース部材をそれぞれ示している。また、ベース部材２３上にはカバー部材（図示せず）が取付けられる。さらに、ベース部材２３内の前側は圧縮機本体収容部２４となり、後述の把手２６が設けられた後側はタンク収容部２５となっている。

ここで、ケーシング２２は、前述した第１の実施の形態によるケーシング２とほぼ同様に、例えば樹脂材料、アルミニウム材料等を用いてほぼ左，右対称となる箱状に成型され、単体での重心を左，右方向の中心に位置させている。従って、第２の実施の形態によるケーシング２２についても、空気圧縮機２１全体の重心Ｇ′に影響するものではないから、該ケーシング２２の重心位置は図面に記載しないものとする。

２６はベース部材２３の後側に設けられた把手で、該把手２６は、可搬式空気圧縮機２１を吊下げて運搬するときに掴むものである。また、把手２６の長手方向（軸線Ａ′−Ａ′方向）の中心Ｃ′は、空気圧縮機２１の左，右方向のほぼ中心部に位置している。

２７はケーシング２２内の圧縮機本体収容部２４に収容された圧縮機本体を示している。この圧縮機本体２７は、前述した第１の実施の形態による圧縮機本体８とほぼ同様に、左，右方向の左側に配置された圧縮部２８と、該圧縮部２８の右側に取付けられたモータ部２９と、該モータ部２９の右側に取付けられた冷却ファン３０とにより大略構成されている。また、圧縮部２８は、２段階で空気を圧縮する２段式の往復動圧縮機として形成されている。さらに、冷却ファン３０は、後述する制御装置３５の近傍に配置されている。

ここで、圧縮機本体２７の重心Ｇ4は、第１の実施の形態による圧縮機本体８とほぼ同様に、長手方向の中心部から圧縮部２８側にずれた位置にある。これにより、圧縮機本体２７をベース部材２３に取付けたときには、圧縮機本体２７の重心Ｇ4は、把手２６の中心Ｃ′よりも左側に配置される。

３１は圧縮機本体２７の後側に並べるようにベース部材２３のタンク収容部２５に設けられたタンクを示している。このタンク３１は、左，右方向に延びる軸線Ｏ′−Ｏ′を中心とする略円筒状の密閉容器として形成されている。また、タンク３１には、低圧用の空気圧調整器３２と高圧用の空気圧調整器３３とが取付けられている。さらに、タンク３１は、連結部材３４を介して圧縮機本体２７の圧縮部２８に連結されている。ここで、２個の空気圧調整器３２，３３を含むタンク３１の重心Ｇ5は、当該タンク３１の左，右方向寸法のほぼ中心部に位置し、該重心Ｇ4と把手２６の中心Ｃ′とを通る直線Ｂ′−Ｂ′は、タンク３１の軸線Ｏ′−Ｏ′、把手２６の軸線Ａ′−Ａ′とほぼ直交している。

３５は圧縮機本体２７のモータ部２９とタンク３１との間に配設された制御装置を示している。この制御装置３５は、第１の実施の形態による制御装置１６とほぼ同様に形成され、その重心Ｇ6は例えば上側からみてほぼ中央部に配置されている。そして、制御装置３５は、その重心Ｇ6が把手２６の中心Ｃ′とタンク３１の重心Ｇ5とを通る直線Ｂ′−Ｂ′よりも右側、即ち、圧縮機本体２７の重心Ｇ4と把手２６の中心Ｃ′を挟んで左，右方向の反対側に配置されている。

かくして、このように構成された第２の実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態によれば、圧縮機本体２７とタンク３１の配置に関して自由度を高めることができる。

なお、第２の実施の形態では、圧縮機本体２７とタンク３１との間に制御装置３５を配置する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図７に示す変形例による可搬式空気圧縮機４１のように、制御装置３５を圧縮機本体２７のモータ部２９の前側に配置する構成としてもよい。また、制御装置３５は、その重心Ｇ6が把手２６の中心Ｃ′と左，右方向の反対側となる位置であれば、他の場所に配置する構成としてもよい。この構成は、第１の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

また、第１の実施の形態では、ケーシング２のベース部材３に凹陥部３Ｃを設け、この凹陥部３Ｃを利用して把手６を引込んだ位置に設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば第２の実施の形態のようにケーシングから突出した状態で把手を設ける構成としてもよい。

また、各実施の形態では、圧縮機本体８，２７は、圧縮部９，２８を左側に配置し、モータ部１０，２９を右側に配置した場合を例示した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、圧縮部を右側に配置し、モータ部を左側に配置する構成としてもよい。

一方、第１の実施の形態では、ケーシング２内に圧縮空気を貯えるタンク１２を設け、圧縮機本体８に設けられた圧縮部９の高圧側シリンダ９Ｃの吐出口を吐出配管９Ｄを介してタンク１２に接続する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はケーシング内にタンクを設けず、例えば高圧側シリンダの吐出口に直接的にホースカップリングを取付け、このホースカップリングを外部の空圧機器または外部タンクに接続する構成としてもよい。

この場合には、図３において、ケーシング２内のタンク１２を廃止し、圧縮機本体８に設けられた圧縮部９の高圧側シリンダ９Ｃの吐出口に吐出配管９Ｄを介してホースカップリング１３Ｃを取付け、このホースカップリング１３Ｃに外部の空圧機器を接続する構成とすればよい。

また、ケーシングの外部に別置きのタンクが設置されている場合には、圧縮部９の高圧側シリンダ９Ｃの吐出口に吐出配管９Ｄを介してホースカップリング１３Ｃを取付け、このホースカップリング１３Ｃに外部ホース等を介して外部タンクに接続すればよい。これらの構成は、他の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

また、各実施の形態では、圧縮部として水平対向型の２段式空気圧縮機をなす圧縮部９，２８を例に挙げて説明した。しかし、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部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。

また、各実施の形態では、可搬式流体圧縮機として空気を圧縮する空気圧縮機を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば酸素、窒素、冷媒等の流体を圧縮する他の圧縮機に適用してもよい。

さらに、各実施の形態では、ケーシング２，２２内に１本のタンク１２，３１を収容した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、タンクを２本設ける構成としてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る可搬式空気圧縮機を示す外観斜視図である。 図１の可搬式空気圧縮機を上側から示す正面図である。 カバー部材を取外して圧縮機本体、タンク、制御装置等を露出させた状態を示す正面図である。 タンクに対する制御装置の取付状態を図３中の矢示IV−IV方向からみた断面図である。 図４中の制御装置を示す右側面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る可搬式空気圧縮機をカバー部材を取外した状態で示す正面図である。 本発明の変形例による可搬式空気圧縮機をカバー部材を取外した状態で示す正面図である。

符号の説明

１，２１，４１ 可搬式空気圧縮機（可搬式流体圧縮機）
２，２２ ケーシング
３，２３ ベース部材
４，２４ 圧縮機本体収容部
４Ａ シリンダ収容部
５，２５ タンク収容部
６，２６ 把手
７ カバー部材
８，２７ 圧縮機本体
９，２８ 圧縮部
９Ａ クランクケース
９Ｂ 低圧側シリンダ
９Ｃ 高圧側シリンダ
９Ｄ 吐出配管
１０，２９ モータ部
１１，３０ 冷却ファン
１２，３１ タンク
１５，３４ 連結部材
１６，３５ 制御装置
１６Ａ 基板
１６Ｂ，１６Ｃ コンデンサ
１６Ｄ，１６Ｅ コイル
１６Ｆ トランジスタ回路
Ａ−Ａ，Ａ′−Ａ′ 把手の軸線（長手方向）
Ｂ−Ｂ，Ｂ′−Ｂ′ 把手の中心とタンクの重心とを通る直線
Ｃ，Ｃ′ 把手の中心
Ｇ，Ｇ′ 可搬式空気圧縮機の重心
Ｇ1，Ｇ4 圧縮機本体の重心
Ｇ2，Ｇ5 タンクの重心
Ｇ3，Ｇ6 制御装置の重心
Ｏ−Ｏ，Ｏ′−Ｏ′ タンクの軸線
Ｒ 冷却ファンの回転方向

Claims (8)

1. 運搬用の把手を有するケーシングと、該ケーシング内に収容されモータ部によって圧縮部を駆動することにより流体を圧縮する圧縮機本体と、該圧縮機本体のモータ部を制御する制御装置とを前記ケーシング内に並べて配置し、
   前記ケーシングの把手を持って吊下げた状態としたとき、前記把手の長手方向の中心を通る上，下方向の線に対し、前記圧縮機本体の重心と制御装置の重心とを左，右方向の反対側に配置する構成としてなる可搬式流体圧縮機。
2. 前記ケーシング内には、前記把手を持って吊下げた状態としたとき、前記圧縮機本体と該圧縮機本体から吐出される圧縮流体を貯留するタンクとを、上，下方向に並べて配置する構成としてなる請求項１に記載の可搬式流体圧縮機。
3. 前記タンクは前記把手の長手方向に延びる形状とし、前記タンクの重心は該タンクの長手方向のほぼ中心に位置させ、前記圧縮機本体の重心と制御装置の重心とは、前記把手の長手方向の中心と前記タンクの重心とを通る直線を挟んで左，右方向の反対側に配置してなる請求項２に記載の可搬式流体圧縮機。
4. 前記圧縮機本体は、前記制御装置の近傍に位置して冷却ファンを備える構成としてなる請求項１，２または３に記載の可搬式流体圧縮機。
5. 前記制御装置は、前記圧縮機本体と前記タンクとの間に位置して前記ケーシング内に配設する構成としてなる請求項２，３または４に記載の可搬式流体圧縮機。
6. 前記圧縮機本体の圧縮部は、内部でピストンが往復動するシリンダを備えた往復動型の圧縮部として形成し、
   前記ケーシングには、前記把手の長手方向の両端側に空間を設け、該各空間のうち少なくとも一方の空間には、前記圧縮部のシリンダを収容するシリンダ収容部を設ける構成としてなる請求項１，２，３，４または５に記載の可搬式流体圧縮機。
7. 前記圧縮機本体の圧縮部は、内部でピストンが往復動するシリンダを複数段備えた多段式の往復動型の圧縮部として形成し、
   前記複数段のシリンダのうち、低圧側のシリンダを前記ケーシングのシリンダ収容部に収容する構成としてなる請求項６に記載の可搬式流体圧縮機。
8. 前記圧縮機本体の圧縮部と前記タンクとの間を連結する連結部材を設ける構成としてなる請求項２，３，４，５，６または７に記載の可搬式流体圧縮機。

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