JP5789473B2 - 圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は例えば、防振装置が設けられた圧縮機に関するものである。

特許文献１の圧縮機組立体は振動と騒音を効率よく低減するため圧縮機本体の重心と防振部材の幾何学的中心を合わせる様に構成されている。

特開２００２−８９４４５

特許文献１はモータと圧縮機本体が一体に形成された小型の圧縮機に関するものである。ベルトで接続されたモータと圧縮機本体とが円筒状のタンク上の長手方向に並べて配置された大型の圧縮機においては、圧縮機本体の起動時に特に大きな振動が発生する。この場合、タンクの径方向の振動がタンクの長手方向の振動よりも大きくなり、空気タンクに溶接している圧縮機取り付け台やベルトオオイ取り付け板の空気タンク溶接部に大きな応力が発生し亀裂を生じるおそれがあり、信頼性を向上させることができなかった。

本発明は、上記課題に鑑み、円筒状のタンクの径方向の振動をタンクの長手方向の振動に変換することで、信頼性を向上させた圧縮機を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明は、空気を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮基本体にベルトを介して接続され、前記圧縮機本体を駆動するモータと、前記圧縮機本体によって圧縮された空気を貯留する円筒状のタンクと、前記タンクの下に配置され、フレームに設けられた複数の振動吸収部材により前記圧縮機本体の振動を低減する防振装置とを備え、 前記圧縮機本体と前記モータとを前記タンクの上に前記タンクの長手方向に並べて配置し、前記防振装置は、前記タンクの荷重を支持する支持部が配置されるステーを有し、前記フレームは、前記タンクの長手方向の両端に配置された2本の短辺と、前記タンクの径方向の端部に配置された2本の長辺とから形成され、複数の前記振動吸収部材のうち、前記タンクの長手方向両端に配置された振動吸収部材は前記短辺よりも内側で前記ステーよりも外側に配置されることを特徴とする圧縮機を提供する。

本発明によれば、円筒状のタンクの径方向の振動をタンクの長手方向の振動に変換することで、信頼性を向上させた圧縮機を提供することができる。

本発明の実施例１における圧縮機側面図 本発明の実施例１における圧縮機正面図 本発明の実施例１における防振装置のばね配置 本発明の実施例２における圧縮機側面図

図１、図２、図３を用いて、本発明の実施例１における構成を説明する。

図１、図２は本発明の実施例１における圧縮機の全体構造である。円筒状のタンク１の上に圧縮機本体２とモ−タ３が配置される。圧縮機本体２はタンク１上に設けられた圧縮機取り付け台１９に固定されている。また、ベルトオオイ１８はタンク１に溶接されたベルトオオイ取り付け板１７でベルトオオイ１８の下側のみで支えられている。圧縮機本体２は、モ−タ３の回転がＶベルト４により圧縮機本体２に伝達されることにより駆動され、サイレンサ５から空気を吸込む。圧縮機本体２によって圧縮された空気は吐出配管６を通ってタンク１内に貯留される。圧縮機本体２とモータ３とは、タンク１の上にタンク１の長手方向に並べて配置される。吐出口７は空気用途の機器に接続され貯留された空気を使用する際に用いられる。タンク１の下部にはタンク１の荷重を支持する支持部としての足８が長手方向に並んで２つ設けられており防振装置の上フレーム９に固定されている。また、防振装置の下フレーム１０は図示していない基礎ボルトで基礎に固定され、上フレーム９と下フレーム１０の間には振動吸収部材としてのばね１１が設けられている。振動吸収部材は弾性があり、振動を吸収できるものであれば、ばねに限られない。また、過剰な振動からばねを保護するためストッパ２１がフレームの四隅に設けられている。

図３は防振装置を上方から様子である。上フレーム９、下フレーム１０はそれずれ、長手方向の両端に設けられた短辺１４−１、１４−２と、タンク径方向の両側に設けられた長辺１５−１、１５−２により長方形の枠として形成されている。上フレーム９にはタンク１を固定するステー１２−１、１２−２が設けられており４箇所のボルト穴１３によりタンク１を支持する支持部である足８と固定される。破線の丸印で示したのはばね１１の位置を示している。ばね１１の位置はフレームの短辺１４−１、１４−２には設けられてはおらず、フレームの長辺１５−１、１５−２にのみ各３個が設けられている。その位置関係は、長辺と短辺の交点である４隅とステーの間に４個、その間に２個設けられている。即ち、フレームの長辺１５−１、１５−２に配置されたばね１１のうち、左右の両端に配置された４つのばね１１は、長手方向の両端部であるフレームの短辺１４−１、１４−２よりもタンク１の長手方向内側であって、タンク１の足８（ステー１２−１、１２−２）よりもタンク１の長手方向外側にそれぞれ配置されている。また、これらの４つのばねの間にも長辺１５−１、１５−２上にばね１１がそれぞれ１つずつ配置されており、合計で６個のばね１１が配置されている。このばね１１はばね１１よりも上の重量に耐えられる耐荷重と振動伝達率を満足するように設計され、図３では６個のばねで満足する場合を示している。なお、ばねの個数は、耐荷重と振動伝達率を満足すれば４個以上の任意の偶数の組み合わせが可能である。

次に、本実施例における圧縮機において発生する振動について説明する。

圧縮機が停止している状態でモータ３に通電すると圧縮機本体２とモータ３の回転系（モータプーリ２０、圧縮機プーリ１６や図示していないモータ３内のロータなども含む）の慣性力が大きいのでモータの起動トルクの反力とＶベルト４に働く張力Ｆが発生によりフレーム９から上の圧縮機全体が振動する。

このとき、Ｙ方向（タンク１の径方向）に振動するとベルトオオイ１８に働いた慣性力でベルトオオイ１８を支えているベルトオオイ取り付け板１７の上下１７−１、１７−２のタンク溶接部に応力が発生する。また、同様に振動が原因で圧縮機本体２に働いた慣性力で圧縮機取り付け台のコーナ１９−１、１９−２に応力が発生する。これらの部分は、Ｘ方向（タンク１の長手方向）の振動に対しては例えばベルトオオイ１８取り付け板１７がＸ方向に距離をもって配置されているため剛性が高い。また、圧縮機本体２取り付け台は概略コの字形上でＸ方向を長手として溶接しているためＸ方向の振動に対して強度を有している。一方、Ｙ方向についてはベルトオオイ取り付け板１７、圧縮機取り付け台のコーナ１９−１、１９−２ともに、長手方向であるＸ方向ほど距離をもって配置することはできないため、Ｙ方向の振動に対するの強度はＸ方向の振動に対する強度よりも弱くなる。

次に、本実施例における効果を説明する。

本実施例では、長辺１５−１、１５−２にそれぞれ配置された左右両端のばね１１を長手方向の両端部であるフレームの短辺１４−１、１４−２よりもタンク１の長手方向内側であって、タンク１の足８（ステー１２−１、１２−２）よりもタンク１の長手方向外側に配置した。短辺１４−１、１４−２にばねを配置しないことにより、Ｘ方向に振動しやすくして、長辺１５−１、１５−２にばねを配置することにより、Ｙ方向に振動しにくくした。この結果、Ｙ方向の振動がＸ方向の振動によって吸収されるため、起動時の振動は応力的に強度を有するＸ方向に生じやすくなり、Ｙ方向の振動は小さくなる。一方で、ばねをタンク１の足８を支持するステー１２−１、１２−２の位置より外側に配置することにより、Ｘ方向の振動が必要以上に大きくならないようにした。これにより、Ｙ方向の振動に対するの強度がＸ方向の振動に対する強度よりも弱いベルトオオイ１８取り付け板の上下部１７−１、１７−２や圧縮機本体２の取り付け台のコーナ１９−１、１９−２のＹ方向の応力が低減でき信頼性を向上することが可能となる。

実施例２を図２、図４を用いて説明する。図４は圧縮機を側面から見た図である。圧縮機プーリ１６はベルトオオイ１８内に破線で示した。圧縮機プーリ１６にはベルト４が組みつけられているため圧縮機の中心からＬ２の位置に張力Ｆ（図２のベルト下側に記載）が作用する。張力Ｆは、圧縮機本体の重心からＹ方向外側にずれた位置で生じるため、Ｙ方向のモーメントが発生し、Ｙ方向の振動原因の１要素になっている。

そこで、本実施例では、ベルト４、圧縮機プーリ１６をばねが配置されたフレーム９の長辺１５−１、１５−２よりもタンク１の径方向内側に配置した。即ち、短辺側から見てばね位置Ｌ１を圧縮機プーリ１６の位置Ｌ２よりも外側に配置することでそれぞれのばねの弾性力を変化させることなく全体としてのばねの反力を大きくすることが出来る。すなわち、先に述べたＹ方向モーメントを吸収する力が大きくなり実施例１と比較してさらにＹ方向の振動を発生しにくくすることが可能となる。

１ タンク
２ 圧縮機本体
３ モ−タ
４ ベルト
５ サイレンサ
６ 吐出配管
７ 吐出口
８ 足
９ 防振装置の上フレーム
１０ 防振装置の下フレーム
１１ ばね
１２−１ 支え
１２−２ 支え
１３ 足の固定用穴
１４−１ フレームの短辺
１４−２ フレームの短辺
１５−１ フレームの長辺
１５−２ フレームの長辺
１６ 圧縮機プーリ
１７ ベルトオオイ取り付け板
１７−１ ベルトオオイ取り付け板溶接部上端
１７−２ ベルトオオイ取り付け板溶接部下端
１８ ベルトオオイ
１９ 圧縮機取り付け台
１９−１ 圧縮機取り付け台溶接部コーナ
１９−２ 圧縮機取り付け台溶接部コーナ
２０ モータプーリ
２１ ストッパ

Claims (4)

1. 空気を圧縮する圧縮機本体と、
   前記圧縮基本体にベルトを介して接続され、前記圧縮機本体を駆動するモータと、
   前記圧縮機本体によって圧縮された空気を貯留する円筒状のタンクと、
   前記タンクの下に配置され、フレームに設けられた複数の振動吸収部材により前記圧縮機本体の振動を低減する防振装置とを備え、
   前記圧縮機本体と前記モータとを前記タンクの上に前記タンクの長手方向に並べて配置し、
   前記防振装置は、前記タンクの荷重を支持する支持部が配置されるステーを有し、
   前記フレームは、前記タンクの長手方向の両端に配置された2本の短辺と、前記タンクの径方向の端部に配置された2本の長辺とから形成され、複数の前記振動吸収部材のうち、前記タンクの長手方向両端に配置された振動吸収部材は前記短辺よりも内側で前記ステーよりも外側に配置されることを特徴とする圧縮機。
2. 前記振動吸収部材は前記2本の短辺には配置されず、前記2本の長辺に配置されることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記防振装置は、上フレームと下フレームとを有し、前記上フレームと下フレームとの間に振動吸収部材を配置することを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
4. 前記圧縮機本体のベルトを前記フレームの長辺よりも径方向内側に配置することを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。

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