JPH037590Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は特に乾式タイプのエアーコンプレツサ
ーにおけるクランク室の換気能力を増大せしめる
ためになされたものである。

〔考案の背景〕

コンプレツサーの小型・軽量化及び低騒音化等
の社会的要求から、近年乾式タイプのコンプレツ
サーが提供されている。乾式タイプのコンプレツ
サーではピストンに嵌着する摺動部材の性能と軸
受装着部の放熱が上記コンプレツサーの信頼性を
大きくす左右する。特に低騒音化のためにクラン
ク室を閉塞型にしたものにおいては次のような問
題が生じている。

シリンダー内をピストンが往復動し空気を圧縮
すると圧縮熱が発生し、前記シリンダーやシリン
ダーの周辺部材に伝熱されてクランク室内の空気
を加熱する一方、特に乾式タイプのコンプレツサ
ーにおいてはシリンダーとピストンの間の間隙か
ら洩れが生じやすく、洩れた高温空気はクランク
室に溜り同クランク室内は一段と高温になる。ク
ランク室にはコネクテイングロツドやクランクシ
ヤフトなどの他にこれらを軸支する軸受が多数装
着されており、これらの軸受を高温状態で使用す
るとこれら軸受に封入した潤滑油が劣化したり同
潤滑油のシール部材が破損するなどコンプレツサ
ー故障の原因となる。このようなことから乾式タ
イプのコンプレツサーにいては、これらの軸受の
過熱防止が大きな技術課題となつている。

〔考案の目的〕

本考案の目的は上記した問題点に鑑み、乾式タ
イプのコンプレツサーのクランク室の換気を促進
し、クランク室内に装着した軸受の過熱による破
損を未然に防止するクランク室の換気装置を提供
するものである。

〔考案の概要〕

本考案の要点はクランク室に貫通した吸気穴及
び排気穴を穿設し、クランクシヤフトに固着した
扇形部材の回動によつて上記吸気穴及び排気穴を
交互に遮閉するよう工夫したものである。

即ち、前記したクランク室とシリンダーは連通
した空間を構成することからシリンダー内を往復
動するピストンによつてクランク室内の容積及び
圧力が変化する一方、ピストンとクランクシヤフ
トに固着した扇形部材の動作が連動することに着
目し、同クランク室の圧力が上昇する時はクラン
ク室内の熱気を排気穴から排出し、クランク室の
圧力が降下する時は吸気穴より外気を導引してク
ランク室の換気が行なわれるように排気穴及び吸
気穴と扇形部材の配設について工夫したものであ
る。

〔考案の実施例〕

次に本考案の一実施例を説明する。第１図は本
考案の構成を示す乾式タイプのコンプレツサーの
左側面図を断面したものである。図において、１
はシリンダー、２は弁座、３はヘツドカバーでシ
リンダー１の内部にピストン４を配設し、ピスト
ンリング５とウエアリング６を介してシリンダー
１内を摺動可能に装着される。７はコネクテイン
グロツドであつて、その大端部はクランクシヤフ
ト８に偏心状に軸支される。一方、小端部はピス
トン４に挿入配設したピストン９と揺動可能に軸
支され、クランクシヤフト８の回転をピストン４
の往復動に変換する。単気筒のコンプレツサーで
は、コネクテイングロツド７やピストン４等の往
復動によるアンバランスを補償するバランスウエ
イトを兼ねた扇形部材１０をクランクシヤフト８
に固着する。１１はクランクケースで扇形部材１
０と微小距離ｇを隔てて配設され、同扇形部材１
０の外周面が対向する位置には排気穴１２と吸気
穴１３が配設される。続いて空気圧縮装置部を示
した第２図により上記コンプレツサーの構成を説
明する。１４はインナカバ、１５はケースカバで
あつて１６はインナカバ１４、ケースカバ１５及
びシリンダ１並びにクランクケース１１によつて
形成されるクランク室である。クランク室１６は
クランクシヤフト８、コネクテイングロツド７、
扇形部材１０等の他にこれらを軸支するためのい
くつかの軸受を収納する。１７は圧縮室であつて
２０１は弁座２に配設した吐出弁、１８は蓄圧タ
ンクである。

上記のような構成において圧縮室１７の空気が
ピストン４で圧縮されると高温になつた空気の一
部はシリンダー１の内面とピストン４の間に嵌着
したピストンリング５部から洩れてクランク室１
４に流入する一方圧縮熱はシリンダー１、ピスト
ン４、コネクテイングロツド７等に伝導しクラン
ク室１６に蓄熱される。

従来のクランク室の放熱は例えばケースカバ１
５に通気穴１９を貫通させて穿設しピストン４の
往復動にともなうクランク室の圧力変化によりク
ランク室１６内を換気することによつて行なわれ
ている。同クランク室１６の換気能力を高めるた
めにはピストン４の往復動による圧力の変化、即
ちクランク室１６の容積の変化を大きくする必要
があるが、シリンダー１の内径とピストン４の移
動量から定まる容積の変化量はクランク室１６の
全容積に比らべて小さく、十分な換気が行なわれ
ない。また、通気穴１９から排出された熱気が通
気穴１９の囲りから十分に拡散されないうちに通
気穴１９よりクランク室１６に吸入されるため、
放熱効果も低いなど、解決すべき課題となつてい
た。

本考案は上記欠点を排除すべく考案されたもの
で、第１図により本考案の作用を説明する。

第１図においてピストン４が上死点にあつた場
合を考えると、扇形部材１０は実線で示す位置に
あり、ピストン４が下死点に向けて移動をはじめ
ると扇形部材１０は矢印の方向に移動する。扇形
部材１０の移動量がθ₁の角度をこえると吸気穴１
３は扇形部材１０の外周面によつて覆われ、ピス
トン４がほぼ下死点に到達するまで排気穴のみが
外気と導通する。ピストン４が下死点に向けて移
動するとクランク室１６の容積が減少し、圧力を
上昇させるものであるから、この時クランク室１
６内の熱気は排気穴１２により排出される。ピス
トン４が下死点に到達すると扇形部材１０は二点
鎖線で示した位置に移動し、次いでピストン４が
上死点に向けて移動をはじめると扇形部材１０は
θ₂の角度を移動して同扇形部材１０の外周面は排
気穴１２を覆い、吸気穴１３が外気を導通する。
ピストン４が下死点から上死点へ向けて移動する
時はクランク室１６の圧力が低下し吸気穴１３よ
り外気を導引する。

以上のようにピストン４の往復動に応動する扇
形部材１０は排気穴１２と吸気穴１３を交互に遮
閉し、クランク室１６内の圧力変化に応じて冷気
の導引熱気の排出をくりかえすクランク室１６の
換気作用が継続する。

尚、上記のように扇形部材１０がバランスウエ
イトを兼ねる場合、排気穴１２と吸気穴１３はク
ランクシヤフト８の回転中心上においてピストン
４の往復動方向と約90゜の角度を隔てて配設する
ことが望ましい。

また、扇形部材１０の外周面とクランクケース
１１の内周面との間に設けた間隙ｇは空気通路の
抵抗に影響するものであり、クランク室１６の換
気能力を高めるためには可能な限りせまいことが
望ましい。

図中のθ₁及びθ₂の角度は排気穴１２と吸気穴１
３の大きさ及び扇形部材の中心角の大きさによつ
て定まるが、排気穴１２と吸気穴１３の大きさを
等しくすればθ₁とθ₂は等しくなる。ピストン４の
上死点及び不死点の前後において排気穴１２と吸
気穴１３の両方が外気と導通する状態となるため
θ₁とθ₂は可能な限り小さくなるように構成される
べきであるが、θ₁／２あるいはθ₂／２の大きさが
約26゜以下であればピストン４の変位の90％以上
の範囲において排気穴１２及び吸気穴１３の一方
を遮閉することができる。

本考案に係るクランク室の換気装置はピストン
４の往復動にともなうクランク室１６内の圧力変
化と同クランク室１６に配設した排気穴１２と吸
気穴１３をピストン４の動作に応動する扇形部材
１０を用いて交互に開閉させることによつて行な
われるものであり、上記の作用は次の手段で行な
ることも可能である。第３図は本考案の変形例
で、図中２０はクランクシヤフト８に固着し共転
するように装着したシヤツターである。シヤツタ
ー２０には排気及び吸気を行なうためのスリツト
２１が配設されており、この場合排気穴１２と吸
気穴１３はケースカバ１５に配設される。上記の
具体的な配置例は第４図に示すようであり、今ピ
ストン４が上死点にある時、シヤツター２０に配
設したスリツト２１の一端はケースカバ１５に配
設した排気穴１２を開放し外気と導通させる。尚
図においてケースカバ１５を一部断面したので排
気穴１２は点線で示してある。ピストン４が下死
点に向けて移動する時のシヤツター２０の回動方
向を図示した矢印の方向とする。シヤツター２０
には回動軸心と同心状にかつ軸心から排気穴１２
及び吸気穴１３の穿設半径に合致させたスリツト
２１を配設する。

上記のような構成においてピストン４が下死点
に向けて移動すると２０が回動するが、ピストン
４が下死点に到達する間、スリツト２１は排気穴
１２を開放する。次にピストン４が上死点に向け
て移動するとシヤツター２０は排気穴１２を閉じ
て吸気穴１３を開放して外気と導通するのでクラ
ンク室１６の換気を継続的に行なうことができ
る。

尚、シヤツター２０の形状は第５図に示したよ
うな半円形シヤツター２２でもよく、この場合ス
リツト２１を配設する必要はない。また第６図に
示した周面シヤツター２３は第２図のようにクラ
ンクケース１１の内周面に貫通して配設した排気
穴１２と吸気穴１３の開閉を行なうものである。
上記半円形シヤツター２２及び周面シヤツター２
３は排気穴１２と吸気穴１３の配設位置に対応し
てクランクシヤフト８に係止固着することができ
るので、排気穴１２と吸気穴１３は任意の位置に
配設できる。

尚、本考案は上記の構成に基く変形例を併用す
ることによつて、目的とするクランク室の換気能
力を更に高めることが可能である。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によればピストン４の往復
動に応動するクランクシヤフト８に固着したバラ
ンスウエイトを兼ねた扇形部材１０によりクラン
ク室１６に貫通した排気穴１２と吸気穴１３を交
互に開閉するように工夫したので、上記ピストン
４の往復動によりクランク室１６の換気を行なう
ことができる。その結果前記したクランク室１６
の放熱を良くし、クランク室１６内に装着される
軸受の破損を未然に防止し、信頼性の高い乾式タ
イプのエアーコンプレツサーを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１は本考案の実施例を示すコンプレツサーの
左側面縦断面図、第２図はコンプレツサーの空気
圧縮装置部の構成を示す横断平面図、第３図はコ
ンプレツサーの空気圧縮装置の断面図で本考案の
変形例を示す。第４図はコンプレツサーの左側面
断面図で本考案の変形例を示す。第５図は本考案
の変形例における半円形シヤツターの平面図、第
６図は本考案の変形例における周面シヤツターの
斜視図。 図において、１はシリンダー、４はピストン、
７はコネクテイングロツド、８はクランクシヤフ
ト、１０は扇形部材、１２は排気穴、１３は吸気
穴、１６はクランク室である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダー内を往復するピストンと、前記ピス
   トンを駆動させるコネクテイングロツド及びクラ
   ンクシヤフト等を収納するクランク室とを備えた
   コンプレツサーにおいて、前記クランクシヤフト
   に扇形部材を固着するとともに前記クランク室に
   は貫通した排気穴及び吸気穴をほぼ対向する位置
   に穿設し、前記扇形部材は前記ピストンの前記シ
   リンダーから前記クランク室への移動時には前記
   吸気穴側に位置し、かつ前記ピストンの前記クラ
   ンク室から前記シリンダー室への移動時には前記
   排気穴側に位置することを特徴としたクランク室
   の換気装置。