JP5042158B2 - Compressor - Google Patents
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本発明は、圧縮機に関する。 The present invention relates to a compressor.
圧縮機には、モータとこのモータにより回転駆動されて流体を圧縮する圧縮部とを支持部材で支持してなる圧縮機本体を、4カ所の振動吸収部材を介して台座部材上に設置したものがある(例えば、特許文献1参照)。
ところで、圧縮機を例えば大型化する場合、重量増を伴うことになり、上記のような4カ所の振動吸収部材では十分に振動を吸収することができない可能性があった。また、設置面積を抑えるために圧縮機を高さ方向に延ばす変更を行った場合にも、上記のような4カ所の振動吸収部材では十分に振動を吸収することができない可能性があった。特に、往復動式の圧縮機の場合、起動時のクランク軸方向における遠心方向の揺動振動を低減する必要があり、また、定常運転時のピストンの往復動による上下方向の振動を低減する必要もあって、大型化の際には、これらの振動対策が不可欠であった。 By the way, when the size of the compressor is increased, for example, it is accompanied by an increase in weight, and there is a possibility that vibration cannot be sufficiently absorbed by the four vibration absorbing members as described above. Further, even when a change is made to extend the compressor in the height direction in order to suppress the installation area, there is a possibility that the vibration absorbing members at the four places as described above cannot sufficiently absorb the vibration. In particular, in the case of a reciprocating compressor, it is necessary to reduce the oscillation vibration in the centrifugal direction in the crankshaft direction at the start-up, and it is necessary to reduce the vertical vibration due to the reciprocating movement of the piston during steady operation. For this reason, these vibration countermeasures were indispensable when the size was increased.
したがって、本発明は、重量増や高さ増等に対して、簡素な構造で省スペース化を図りつつ十分に振動を抑制することができる圧縮機の提供を目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a compressor capable of sufficiently suppressing vibration while saving space with a simple structure against an increase in weight or height.
上記目的を達成するために、本発明は、圧縮機本体の支持部材と台座部材との間に介装される複数の振動吸収部材が、軸方向に伸縮し圧縮部の回転軸の軸直交水平方向にて下部が前記圧縮機本体の重心側に上部が該重心とは反対側に位置するように傾斜配置される弾性部材を有しており、平面視で、前記重心を中心とした円周上で前記回転軸の軸方向にて前記重心を通過する仮想線上から等距離となる4カ所と、前記円周上で前記回転軸の軸方向にて前記4カ所の間となる複数カ所とに配置されている。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a plurality of vibration absorbing members interposed between a support member and a pedestal member of a compressor body are expanded and contracted in the axial direction, and the axis orthogonal to the rotation axis of the compression unit is horizontal. And has an elastic member that is inclined so that the lower part is located on the center of gravity side of the compressor main body and the upper part is located on the opposite side of the center of gravity. 4 locations that are equidistant from the imaginary line passing through the center of gravity in the axial direction of the rotating shaft and a plurality of locations that are between the four locations in the axial direction of the rotating shaft on the circumference. Has been placed.
本発明によれば、重量増や高さ増等に対して、簡素な構造で省スペース化を図りつつ十分に振動を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to sufficiently suppress vibration while saving space with a simple structure against an increase in weight or height.
以下、本発明に係る一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本実施形態の圧縮機の要部構成を示す正面図、図2は本実施形態の圧縮機の振動吸収部材を示す図、図3は本実施形態の圧縮機の振動吸収部材の配置を示す平面図、図4は本実施形態の圧縮機の全体構成を示す正面図である。
Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing a main configuration of a compressor according to the present embodiment, FIG. 2 is a diagram showing a vibration absorbing member of the compressor according to the present embodiment, and FIG. 3 is an arrangement of the vibration absorbing member of the compressor according to the present embodiment. FIG. 4 is a front view showing the overall configuration of the compressor of this embodiment.
図1に示す本実施形態の圧縮機11は、床面等の上に水平に設置される略矩形板状の台座部材12と、台座部材12上に設置される支持部材13と、支持部材13に設置される圧縮部14と、支持部材13に設置されるモータ15と、支持部材13に設置されるタンク16とを有している。
A
支持部材13は、複数の振動吸収部材21を介して台座部材12上に水平配置される略矩形板状のベース22と、このベース22上にその長手方向の一側に寄せて配設された支持フレーム23とを有している。支持フレーム23は、その脚部を構成するようにベース22上に固定されて鉛直上方に延びる鉛直部25と、これら鉛直部25の上部に接合されて水平に延びる略矩形状の水平部26と、鉛直部25と水平部26とを筋交い状に斜めに連結する連結部27とを有している。ここで、支持フレーム23の鉛直部25は、板状の側板部であっても複数の脚部であっても良く、水平部26は板状の天板部であっても、複数の梁部であっても良い。
The
そして、支持部材13のベース22上に、支持フレーム23の内側に配設されてモータ15が搭載されており、支持フレーム23の水平部26上に圧縮部14が搭載されている。また、支持部材13のベース22上の支持フレーム23の外空間に配設された状態で、タンク16が支持フレーム23の鉛直部25に固定されている。
The
モータ15は、モータ本体30と、モータ本体30に設けられた回転軸31とを有しており、電力供給を受けて回転軸31が回転する。
The
このモータ15は、回転軸31をベース22の幅方向に沿って水平に配置してベース22の上面に固定されており、支持フレーム23の両鉛直部25の間に配置されている。モータ15の回転軸31にはプーリ32が固定されている。
The
圧縮部14は、流体を圧縮するものであり、クランクケース35と、クランクケース35から鉛直方向に突出する一つのシリンダ36と、このシリンダ36の上部を閉塞するシリンダヘッド37と、クランクケース35の中央に回転可能に支持されたクランク軸(回転軸)38とを有している。この圧縮部14は、クランクケース35内のクランク軸38が回転することで、シリンダ36内に配設された図示略のピストンが鉛直上下に往復動し、その結果、流体を吸引し圧縮して吐出する。圧縮部14は単気筒式である。
The
圧縮部14は、クランク軸38をモータ15の回転軸31と平行に配置した状態で支持フレーム23の水平部26の上面に固定されており、クランク軸38には、モータ15に設けられたプーリ32と同側においてプーリ39が固定されている。
The
圧縮部14に付設されたプーリ39は、放射状をなす複数の羽根部42を有しており、回転時に風を圧縮部14に向け発生させる。つまり、プーリ39は冷却ファンを兼用している。
The
そして、モータ15のプーリ32と圧縮部14のプーリ39とが互いに軸線方向の位置を合わせており、これらプーリ32,39に無端のベルト45が巻回されている。これにより、モータ15によりプーリ32、ベルト45およびプーリ39を介して圧縮部14のクランク軸38が回転駆動されて、図示略のピストンが上下動し、圧縮部14が流体を圧縮する。
The
タンク16は、円筒状をなす胴部47の両側を蓋部48で閉塞したもので、軸線方向に長い形状をなしている。このタンク16が、中心軸線を鉛直方向に沿わせた姿勢で支持フレーム23の鉛直部25の外面に固定部材49を介して固定されている。
The
圧縮部14のシリンダヘッド37には配管50が接続されており、この配管50がタンク16に接続されている。これにより、圧縮部14から吐出される圧縮流体は配管50を介してタンク16に導入されることになり、タンク16は導入された圧縮流体を貯留する。
A
ここで、上記したモータ15、圧縮部14およびタンク16等の支持部材13で支持されるものすべてと、支持部材13とが、圧縮機本体51を構成しており、この圧縮機本体51が複数の振動吸収部材21を介して台座部材12に設置されることになる。言い換えれば、圧縮機本体51の重量が、複数の振動吸収部材21で支持される、振動吸収部材21より上側のバネ上重量となり、圧縮機本体51はバネ上系部品となる。
Here, all of the members supported by the
圧縮機本体51の支持部材13と、台座部材12との間に介装される上記した振動吸収部材21は、図2に示すように、軸方向に伸縮し、軸方向が鉛直および水平に対して傾斜配置される防振ゴム(弾性部材)55と、この防振ゴム55の傾斜方向に直交してその下面に接合される支持板部56およびこの支持板部56の下縁部から支持板部56と鈍角をなして防振ゴム55の上部方向に水平に延出する固定板部57を有する下部取付部材58と、防振ゴム55の傾斜方向に直交してその上面に接合される支持板部59およびこの支持板部59の上縁部から支持板部59と鋭角をなして防振ゴム55の下部方向とは反対方向に水平に延出する固定板部60を有する上部取付部材61とを有している。ここで、防振ゴム55は水平に対する角度αが45度をなすように傾斜している。
ただし、支持板部56と固定板部57の設定角度は鈍角としたが鋭角でも構わない。その場合、支持板部59と固定板部59は鈍角をなす。また、振動モードによりそれぞれ鋭角、鈍角は適時選択可能である。
The above-described
However, although the setting angle of the
ここで、防振ゴム55は、図2(c)に示すその軸直交断面が、幅方向が水平に沿い長手方向が水平に対して傾斜する横長形状をなしており、長手方向の両端側が先細の形状をなしている。
Here, the
また、下部取付部材58の固定板部57と上部取付部材61の固定板部60とは、互いに水平方向の位置を合わせて上下に離間して配置されており、下部取付部材58の固定板部57には、下向きに突出するように取付ボルト57aが固定され、上部取付部材61の固定板部60にも、下部取付部材58の取付ボルト57aと同軸をなして上向きに突出するように取付ボルト60aが固定されている。
Further, the
ここで、上記の振動吸収部材21は、下部取付部材58が、その固定板部57において台座部材12の上面に載置されて取付ボルト57aでこの台座部材12に固定されることになり、上部取付部材61が、その固定板部60において圧縮機本体51の支持部材13の下面に当接されて取付ボルト60aでこの支持部材13に固定されることになる。
Here, in the
そして、図1に示すように、圧縮機本体51の重心を通る鉛直線gを参照すると、すべての振動吸収部材21は、防振ゴム55が、圧縮部14の回転軸であるクランク軸38の軸直交水平方向(図1左右方向)において下部が圧縮機本体51の重心側に上部がこの重心とは反対側に位置するように傾斜配置されることになる。言い換えれば、すべての振動吸収部材21は、防振ゴム55の軸線が、クランク軸38の軸直交平面内に配置される状態となり、その結果、軸直交断面の長手方向がクランク軸38の軸直交平面内に配置される状態となる。
ここで、一般的な防振ゴムの傾斜配置の場合、防振ゴムの軸線は上部が重心方向を向くように取り付けられる場合が多い。そこで、比較実験を実施したところ、一般的な防振ゴムの傾斜配置の場合は、圧縮機本体51が振動により床面上を移動する現象が発生したが、本実施例で示す、防振ゴム55の下部が重心側に配置される構成では、圧縮本体51の移動は発生しなかった。
As shown in FIG. 1, when referring to the vertical line g passing through the center of gravity of the compressor
Here, in the case of a general tilting arrangement of the anti-vibration rubber, the axis of the anti-vibration rubber is often attached so that the upper part faces the direction of the center of gravity. Therefore, when a comparative experiment was performed, in the case of a general inclined structure of the anti-vibration rubber, the phenomenon that the compressor
しかも、振動吸収部材21は、平面視で、図3に示すように、圧縮機本体51の重心Gを中心とした同一円周C上におけるクランク軸方向(図3上下方向)にて重心Gを通過する仮想線上から等距離となる4カ所と、この同一円周C上における、クランク軸方向においてこれら4カ所の間となる2カ所(複数カ所)とに配置されている。より具体的に、間の2カ所の振動吸収部材21は、平面視で、圧縮機本体51の重心Gとクランク軸方向に一致する、重心Gに対しクランク軸直交方向両側に向かい合う2カ所に配置されている。
Moreover, the
ここで、図4に示すように、台座部材12には、圧縮機本体51を囲んで枠部65が設けられている。この枠部65は、台座部材12の四隅から圧縮機本体51の側方を鉛直上方に延びる支柱部66と、これら支柱部66に支持されて圧縮機本体51を上から覆う天板部67とからなっている。つまり、本実施形態の圧縮機11は、いわゆるパッケージ型の圧縮機となっており、枠部65は防音箱としての機能を持ち騒音低減や、デザイン性の向上を図っている。
Here, as shown in FIG. 4, the
以上の構成の本実施形態の圧縮機11によれば、圧縮機本体51の支持部材13と台座部材12との間に介装される複数の振動吸収部材21が、軸方向に伸縮し圧縮部14のクランク軸38の軸直交水平方向にて下部が圧縮機本体51の重心G側に上部が重心Gとは反対側に位置するように傾斜配置される防振ゴム55を有しており、平面視で、重心Gを中心とした円周C上のクランク軸方向にて重心Gを通過する仮想線上から等距離となる4カ所と、円周C上のクランク軸方向にて4カ所の間となる、圧縮機本体51の重心Gとクランク軸方向に一致する2カ所とに配置されているため、重量増や高さ増等に対して、簡素な構造で省スペース化を図りつつ十分に振動を抑制することができる。
According to the
特に、圧縮機11の起動時および停止時の振動は、モータ15の回転トルクによるクランク軸38の回転および図示略のピストンの往復動による、クランク軸直交方向の揺動振動が支配的であり、定常運転時は、複合的な振動になって、ピストンの質量重心で上下振動が支配的となるが、複数の振動吸収部材21を上記のように、円周C上のクランク軸方向にて4カ所の間となる2カ所に追加することで、上記した両振動を効果的に抑制することができる。つまり、傾斜してこの方向に伸縮する防振ゴム55によって、特に上下方向の振動を効果的に抑制できる。また、クランク軸直交方向の両側に防振ゴム55を追加することで、クランク軸直交方向の揺動振動を効果的に抑制できる。さらに、すべての防振ゴム55を圧縮機本体51の重心Gを中心とした円周C上に配置することで、防振ゴム55の一つ当たりにかかる荷重を平均化でき、荷重の偏りをなくし、揺動振動、上下振動の両振動を効果的に抑制し、その他の異常振動等も抑制することができる。
In particular, the vibration at the time of starting and stopping of the
また、本実施形態の圧縮機11によれば、振動吸収部材21は、防振ゴム55と、防振ゴム55の傾斜方向に直交して防振ゴム55の下面に接合される支持板部56および支持板部56の下部から水平に延出して台座部材12に固定される固定板部57を有する下部取付部材58と、防振ゴム55の傾斜方向に直交して防振ゴム55の上面に接合される支持板部59および支持板部59の上部から水平に延出して支持部材13に固定される固定板部60を有する上部取付部材61とを有しているため、防振ゴム55を傾斜状態に良好に保持しつつ台座部材12と圧縮機本体51とを確実に連結することができる。
Further, according to the
また、本実施形態の圧縮機11によれば、圧縮機11の起動時および停止時の揺動方向の振動振幅を抑制することができるため、圧縮機本体51が枠部65にぶつかって破損することを防止できる。
Further, according to the
なお、以上の実施形態においては、振動吸収部材21の配置として、圧縮機本体51の重心Gを中心とする同一円周C上において、クランク軸方向にて重心Gを通過する仮想線上から等距離となる4カ所のクランク軸方向の間位置に2カ所を追加する合計6カ所の場合を例にとり説明したが、偶数個であれば良く、例えば、クランク軸方向にて重心Gを通過する仮想線上から等距離となる4カ所のクランク軸方向の間に、クランク軸方向にて重心Gから等距離となる4カ所を追加する合計8カ所としても良く、さらには、それ以上としても良い。
In the above embodiment, the
また、以上の実施形態においては、圧縮部14が鉛直方向にシリンダ36が配置された単気筒である場合を例にとり説明したが、鉛直方向に対して両側にシリンダが配置されたV型2気筒あるいは水平対向型2気筒、鉛直方向および鉛直方向に対して両側にシリンダが配置されたW型3気筒等であっても良い。しかしながら、単気筒型は、他の複数気筒型と比べて特に定常運転時の上下振動(縦振動)が大きいため、上記構成は、この上下振動に対して特に効果を奏する。
In the above embodiment, the case where the
ここで、防振ゴム55を傾斜配置した理由は以下である。
防振ゴム55はバネとは異なり、バネ定数や強度を自由に設定できるものではないため、多くの場合、既存のものから製品仕様にあったものを選定することになる。しかしながら、特に、単気筒、ロングストロークの圧縮機などでは、Z方向振動が大きく、その選定に難を要する。例えば、既存のものから防振ゴム55を選定すると、振動伝達率の目標を30%程度に設定した場合でも、その仕様は、Z方向静的バネ定数が30N/mm、Z方向許容荷重が190Nになる。この条件において、バネ定数から防振ゴム55を選定すると、一般的にそれは非常に柔らかいものになる。一方、許容荷重から選定すると、このバネ定数を満足するものが無い。上記したように防振ゴム55はバネとは違い、バネ定数と許容荷重がある程度比例しているので、「柔らかくてバネ定数が強いもの」は作るのが困難なのである。また、防振ゴム55はZ方向が柔らかくなると、必然的にX,Y方向も柔らかくなってしまう。そのため、非定常的な振動(起動・停止時などの揺れ)を抑えることが出来なくなってしまう。このため、防振ゴム55を斜めに取り付けることを考えた。
Here, the reason why the
Unlike the spring, the
図2(a)に示す通り、防振ゴム55を斜めに取り付けることにより、Z方向のバネ定数は、図中実線矢印に対して破線矢印で示すように、実質的に小さくなる。しかし、ゴムそのものが柔らかくなったわけではないから、防振ゴム55の強度(許容荷重)は維持でき、X,Y方向(左右,前後方向)への振動が大きくなることもない。また、今回採用した防振ゴムの断面は図2(c)のようになっている。これは、X方向に対し、Y方向の変形に強いことを示している。これを図3のように配置することにより、Y方向の揺れを抑えることができる。なお、防振ゴムの傾斜角が小さすぎると、本来のバネ定数に対する実質的なバネ定数の変化量が少なすぎる、倒れすぎると防振ゴム55に掛かる荷重方向が変わりすぎてしまう(ほとんど横から掛かるようになってしまう)等の観点から、本実施例では45度の傾斜角度を採用している。
As shown in FIG. 2A, by attaching the
11 圧縮機
12 台座部材
13 支持部材
14 圧縮部
15 モータ
21 振動吸収部材
38 クランク軸(回転軸)
51 圧縮機本体
55 防振ゴム(弾性部材)
56 支持板部
57 固定板部
58 下部取付部材
59 支持板部
60 固定板部
61 上部取付部材
65 枠部
C 円周
G 重心
DESCRIPTION OF
51
56
Claims (3)
該圧縮機本体を設置するための台座部材と、
前記圧縮機本体の前記支持部材と前記台座部材との間に介装される複数の振動吸収部材とを有し、
これら振動吸収部材は、軸方向に伸縮し前記圧縮部の回転軸の軸直交水平方向にて下部が前記圧縮機本体の重心側に上部が該重心とは反対側に位置するように傾斜配置される弾性部材を有しており、平面視で、前記重心を中心とした円周上で前記回転軸の軸方向にて前記重心を通過する仮想線上から等距離となる4カ所と、前記円周上で前記回転軸の軸方向にて前記4カ所の間となる複数カ所とに配置されていることを特徴とする圧縮機。 A compressor main body formed by supporting a motor and a compression unit that is rotationally driven by the motor and compresses fluid with a support member;
A pedestal member for installing the compressor body;
A plurality of vibration absorbing members interposed between the support member and the pedestal member of the compressor body,
These vibration absorbing members extend and contract in the axial direction and are inclined so that the lower part is located on the center of gravity side of the compressor body and the upper part is located on the opposite side of the center of gravity in the horizontal direction perpendicular to the axis of rotation of the compression unit. 4 locations that are equidistant from the imaginary line passing through the center of gravity in the axial direction of the rotation axis on the circumference centered on the center of gravity in plan view, and the circumference The compressor is arranged at a plurality of locations between the four locations in the axial direction of the rotary shaft.
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