JPH04265481A - 空気圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばスクロール式空
気圧縮機や往復動型空気圧縮機等に用いて好適な空気圧
縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に従来技術による空気圧縮機として
無給油式のスクロール式空気圧縮機を例に挙げて示す。

【０００３】図において、１はケーシング、２は該ケー
シング１を後述の前側ケーシング３と共に構成するケー
シング本体を示し、該ケーシング本体２は円板状の底部
２Ａと、該底部２Ａの内周側からケーシング本体２内に
延びた軸受部２Ｂと、底部２Ａの外周側から前側ケーシ
ング３の方向に延びた円筒部２Ｃとから有底筒状に形成
されている。

【０００４】３はケーシング本体２の円筒部２Ｃの先端
に固着された段付円筒状の前側ケーシングで、該前側ケ
ーシング３の内周側には径方向内向きにスラスト受部３
Ａが一体に突設され、該スラスト受部３Ａは後述する旋
回スクロール６の背面に摺接してスラスト方向の荷重を
受承するようになっている。

【０００５】４はケーシング本体２の軸受部２Ｂに軸受
５，５を介して回転可能に支持された駆動軸を示し、該
駆動軸４の先端側はケーシング１内へと伸長してクラン
ク軸４Ａとなり、該クランク軸４Ａの軸線は駆動軸４の
軸線に対して所定寸法ｄだけ偏心している。また、該駆
動軸４の基端側はケーシング１外で電動モ−タ（図示せ
ず）に連結され、この電動モ−タにより回転駆動される
ようになっている。

【０００６】６は前側ケーシング３のスラスト受部３Ａ
と後述する環状板９のスラスト受部９Ａとの間に位置し
て、クランク軸４Ａに回転可能に設けられた旋回スクロ
ールを示し、該旋回スクロール６は、円盤状に形成され
た鏡板６Ａと、該鏡板６Ａの歯底に中心側が巻始め端と
なり、外周側が巻終り端となって立設されたうず巻き状
のラップ部６Ｂと、鏡板６Ａの背面側中央に設けられた
ボス部６Ｃとから構成され、該ボス部６Ｃ内にはクラン
ク軸４Ａが旋回軸受７を介して取付けられている。

【０００７】ここで、前記旋回スクロール６の鏡板６Ａ
の背面外周側には図示しないキー溝が周方向に所定間隔
をもって形成され、該各キー溝と前側ケーシング３のス
ラスト受部３Ａとの間には自転防止機構としてのオルダ
ム継手（図示せず）が配設されている。そして、旋回ス
クロール６は駆動軸４を回転駆動するときに、クランク
軸４Ａにより寸法ｄの旋回半径をもった円運動が与えら
れ、オルダム継手によって自転が防止され、駆動軸４の
軸線を中心にして旋回（公転）し続けるようになってい
る。

【０００８】８はケーシング１の先端側を施蓋するよう
に前側ケーシング３の端面に衝合して設けられ、旋回ス
クロール６と共に圧縮部を構成する固定スクロールを示
し、該固定スクロール８は、中心が駆動軸４の軸線と一
致するようにして中央部側に配設された鏡板８Ａと、該
鏡板８Ａの歯底に旋回スクロール６のラップ部６Ｂと同
様に立設されたうず巻き状のラップ部８Ｂと、鏡板８Ａ
の外周側に形成された筒状の吸込部８Ｃとから大略構成
され、該吸込部８Ｃの先端側には前側ケーシング３と衝
合する環状板９が一体に形成されている。また、該環状
板９の内周側には、旋回スクロール６からのスラスト方
向の荷重を受承する環状のスラスト受部９Ａが前側ケー
シング３のスラスト受部３Ａと対向して形成されている
。

【０００９】ここで、前記固定スクロール８のラップ部
８Ｂは旋回スクロール６のラップ部６Ｂと所定角度だけ
ずらして重なり合うように配設され、旋回スクロール６
が旋回するときに、ラップ部６Ｂとの間で連続的に縮小
する複数の圧縮室１０，１０，…を画成するようになっ
ている。

【００１０】１１，１２は固定スクロール８に形成され
た吸込口および吐出口を示し、該吸込口１１は最外周側
の圧縮室１０と連通するように吸込部８Ｃ外周側に穿設
され、吐出口１２は最中央側の圧縮室１０と連通するよ
うに鏡板８Ａの中心部に穿設されている。

【００１１】１３はケーシング本体２内に位置して駆動
軸４に嵌合固着されたカウンタウェイトを示し、該カウ
ンタウェイト１３は駆動軸４の回転バランスをとる構成
となっている。

【００１２】従来技術によるスクロール式空気圧縮機は
上述の如き構成を有するもので、駆動軸４を電動モ−タ
によって回転駆動すると、この回転はクランク軸４Ａか
ら旋回軸受７を介して旋回スクロール６に伝えられ、該
旋回スクロール６は駆動軸４の軸線を中心とし、寸法ｄ
の旋回半径をもって旋回運動する。そして、この旋回運
動によって各ラップ部６Ｂ，８Ｂとの間に画成される圧
縮室１０，１０，…は連続的に縮小し、吸込口１１から
吸込んだ空気を各圧縮室１０で順次圧縮しつつ、この圧
縮空気を吐出口１２から外部の空気タンク（図示せず）
等に吐出して圧縮作用を行う。

【００１３】ここで、圧縮作用時には、旋回スクロール
６が高圧の圧縮室１０内の圧力によって前側ケーシング
３のスラスト受部３Ａに押圧されるから、吐出口１２か
ら吐出される圧縮空気の一部をケーシング１内に背圧導
入孔（図示せず）を介して導入し、旋回スクロール６の
背面側に背圧を作用させ、これにより旋回スクロール６
と固定スクロール８の各鏡板６Ａ，８Ａと各ラップ部６
Ｂ，８Ｂとの間に、適正なスラスト方向ギャップを確保
して各圧縮室１０からの圧力洩れを防止し、圧縮効率を
高めるようになっている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によるものでは、圧縮作用時に各圧縮室１０内で
圧縮熱が発生するから、この圧縮熱が各鏡板６Ａ，８Ａ
等を介して固定スクロール６の吸込部８Ｃに伝達され、
該吸込部８Ｃが温度上昇して内部の空気温度が高くなり
、圧縮室１０がこの高温の空気を吸込んで圧縮作用を行
なって、圧縮熱の温度がさらに上昇するという問題があ
る。

【００１５】このため上述した従来技術では、高温の圧
縮熱によって旋回スクロール６、固定スクロール８の各
鏡板６Ａ，８Ａが熱変形し、各鏡板６Ａ，８Ａと各ラッ
プ部６Ｂ，８Ｂとの間のスラスト方向ギャップが変化し
て、各ラップ部６Ｂ，８Ｂにカジリ現象が発生し、寿命
や信頼性が大幅に低下するという問題がある。また、圧
縮作用時に、吸込部８Ｃ内の空気は圧縮室１０内に順次
吸込まれていくから、該吸込部８Ｃ内は負圧状態となっ
てしまい、これにより圧縮比が増大して圧縮効率が低下
するという問題がある。

【００１６】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、吸込部の温度が上昇するのを防止でき、
吸込部内が負圧状態となるのを防止できるようにした空
気圧縮機を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明が採用する構成の特徴は、一端側が吸込
口に連通し、他端側が大気に開放された吸気管と、該吸
気管の途中に設けられ、該吸気管を介して吸込んだ空気
を前記吸込口を介して前記吸込部内に送風する送風ファ
ンと、前記吸込部に設けられ、該送風ファンから吸込部
内に送風された空気を外部に流出させる流出口とを設け
たことにある。

【００１８】

【作用】上記構成により、送風ファンから吸気管を介し
て吸込部内に送風された空気は、吸込部を介して流出口
から外部に流出しつつ該吸込部内を冷却し、該吸込部の
温度上昇を防止すると共に、吸込部内が負圧状態となる
のを防止する。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１および図２に基
づいて説明する。なお、実施例では前述した図３に示す
従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説
明を省略するものとする。

【００２０】まず、図１は本発明の第１の実施例を示し
ている。

【００２１】図において、２１は一端側が吸込口１１に
連通して接続され、他端側が大気に開放された吸気管を
示し、該吸気管２１の途中にはエアフィルタ２２と、後
述の送風ファン２３を収容した送風室２１Ａとが設けら
れている。

【００２２】２３は吸気管２１の送風室２１Ａ内に設け
られた送風ファンを示し、該送風ファン２３は送風室２
１Ａ内に吸込んだ外気を吸気管２１を介して吸込部８Ｃ
内に送り込むようになっている。

【００２３】２４は吸込口１１と対向して位置し、固定
スクロール８の吸込部８Ｃに穿設された流出口で、該流
出口２４は吸気管２１から吸込口１１を介して吸込部８
Ｃ内に流入した外気を外部に流出させるものである。

【００２４】本実施例によるスクロール式空気圧縮機は
上述の如き構成を有するもので、その基本的動作につい
ては従来技術によるものと格別差異はない。

【００２５】然るに本実施例では、吸込口１１に吸気管
２１を接続し、該吸気管２１の送風室２１Ａ内に送風フ
ァン２３を設け、固定スクロール８の吸込部８Ｃには吸
込口１１に対向する流出口２４を穿設したから、送風フ
ァン２３が回転駆動すると、吸気管２１の他端側から送
風室２１Ａ内に外気が吸込まれ、この外気は送風ファン
２３によりエアフィルタ２２、吸込口１１を介して吸込
部８Ｃ内に強制的に送り込まれる。そして、吸込部８Ｃ
内に流入した外気の一部は圧縮室１０内に吸込まれて圧
縮され、残りの外気は吸込部８Ｃ内を矢示方向に流通し
て、固定スクロール８の鏡板８Ａ、吸込部８Ｃ、環状板
９等を冷却しつつ、流出口２４から外部に排出される。

【００２６】かくして、本実施例によれば、送風ファン
２３によって固定スクロール８の吸込部８Ｃ内に強制的
に送り込んだ外気により、該吸込部８Ｃ、固定スクロー
ル８の鏡板８Ａ等を効果的に冷却でき、これら鏡板８Ａ
、吸込部８Ｃが温度上昇するのを防止して、各ラップ部
６Ｂ，８Ｂにカジリ現象が発生するのを防止でき、寿命
や信頼性を大幅に向上できる。また、送風ファン２３で
送り込んだ外気により、吸込部８Ｃ内の圧力を高めてほ
ぼ大気圧状態にすることができるから、圧縮比を効果的
に低減して圧縮効率を向上させることができる。

【００２７】次に、図２は本発明の第２の実施例を示し
、本実施例は空気圧縮機として往復動型空気圧縮機に用
いた場合を例に挙げて示している。

【００２８】図において、３１はクランクケース（図示
せず）上に搭載されたシリンダ、３２は該シリンダ３１
内に摺動可能に設けられ、シリンダ３１と共に圧縮部を
構成するピストンを示し、該ピストン３２は連結ロッド
３３を介してクランクケース内のクランクシャフト（図
示せず）に連結され、ピストン３２と後述のシリンダヘ
ッド３５との間には圧縮室３４が形成されている。そし
て、該ピストン３２はクランクケースに設けられた電動
モータ（図示せず）の回転力がクランクシャフト、連結
ロッド３３を介して伝達されると、シリンダ３１内を往
復動し、圧縮室３４内に吸込んだ空気を圧縮するもので
ある。

【００２９】３５はシリンダ３１の上部側を施蓋して設
けられたシリンダヘッドを示し、該シリンダヘッド３５
内は吸込部としての吸込室３５Ａと、吐出室３５Ｂとに
画成され、該各吸込室３５Ａ，吐出室３５Ｂには吸込弁
３６、吐出弁３７がそれぞれ設けられている。

【００３０】３８，３９はシリンダヘッド３５に設けら
れた吸込口および吐出口を示し、該吸込口３８は吸込室
３５Ａの外周側に穿設され、吐出口３９は吐出室３５Ｂ
の外周側に穿設されている。また、該吸込口３８には後
述の吸気管４０が接続され、吐出口３９は吐出管を介し
て外部の空気タンク（いずれも図示せず）に接続されて
いる。

【００３１】４０は吸込口３８に連通して接続された本
実施例による吸気管を示し、該吸気管４０の途中にはエ
アフィルタ４１と、後述の送風ファン４２を収容した送
風室４０Ａとが設けられている。

【００３２】４２は吸気管４０の送風室４０Ａ内に設け
られた送風ファンを示し、該送風ファン４２は送風室４
０Ａ内に吸込んだ外気を吸気管４０を介して吸込室３５
Ａ内に送り込むようになっている。

【００３３】４３はシリンダヘッド３５の吸込室３５Ａ
に穿設された流出口で、該流出口４３は吸気管４０から
吸込口１１を介して吸込室３５Ａ内に流入した外気を外
部に流出させるものである。

【００３４】本実施例による往復動型空気圧縮機は上述
の如き構成を有するもので、ピストン３２がシリンダ３
１内を往復動すると、シリンダヘッド３５の吸込室３５
Ａ内から吸込弁３６を介して圧縮室３４内に吸込まれた
空気は、ピストン３２によって圧縮され、この圧縮空気
は圧縮室３４内から吐出弁３７を介して吐出室３５Ｂ内
に吐出され、該吐出室３５Ｂから吐出口３９を介して外
部の空気タンク等に吐出される。

【００３５】一方、送風ファン４２は吸気管４０を介し
て送風室４０Ａ内に吸込んだ外気を、エアフィルタ４１
、吸込口３８等を介してシリンダヘッド３５の吸込室３
５Ａ内に送風する。そして、吸込室３５Ａ内に送風され
た外気の一部は吸込弁３６を介して圧縮室３４内に吸込
まれて圧縮され、残りの外気は吸込室３５Ａを介して流
出口４３から外部に排出される。これにより、吸込室３
５Ａ内は送風ファン４２からの送風によって冷却される
と共に、ほぼ大気圧状態となる。

【００３６】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができる。

【００３７】なお、前記各実施例では、別部材の吸気管
２１，４０を吸込口１１，３８にそれぞれ連通して接続
するものとして述べたが、本発明はこれに限らず、固定
スクロール８、シリンダヘッド３５に各吸気管を一体に
形成してもよい。

【００３８】また、前記各実施例では、送風ファン２３
，４２の下流側にエアフィルタ２２，４１を設ける場合
を例示したが、これに替えて、送風ファン２３，４２の
上流側にエアフィルタ２２，４１を設ける構成としても
よい。

【００３９】さらに、前記第１，第２の実施例では、空
気圧縮機として無給油式のスクロール空気圧縮機、往復
動型空気圧縮機を例に挙げて説明したが、本発明はこれ
に限らず、例えば半給油式、給油式のスクロール式空気
圧縮機やスクリュー式空気圧縮機等、種々の空気圧縮機
に広く適用することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、一
端側が吸込口に連通し、他端側が大気に開放された吸気
管と、該吸気管の途中に設けられ、該吸気管を介して吸
込んだ空気を前記吸込口を介して前記吸込部内に送風す
る送風ファンと、前記吸込部に設けられ、該送風ファン
から吸込部内に送風された空気を外部に流出させる流出
口とを設けたから、送風ファンから吸込部内に送風され
た空気によって、該吸込部内が負圧状態になるのを防止
でき、吸込部を介して流出口から外部に流出する空気に
よって該吸込部内を冷却できる。この結果、圧縮比を効
果的に低減して圧縮効率を向上でき、寿命や信頼性を向
上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるスクロール式空気
圧縮機の縦断面図である。

【図２】本発明の第２の実施例による往復動型空気圧縮
機の要部を拡大して示す縦断面図である。

【図３】従来技術によるスクロール式空気圧縮機の縦断
面図である。

【符号の説明】

６　　　　　　　　　　旋回スクロール（圧縮部）８　
　　　　　　　　　固定スクロール８Ｃ　　　　　　　
　吸込部 １０，３４　　圧縮室 １１，３８　　吸込口 ２１，４０　　吸気管 ２３，４２　　送風ファン ２４，４３　　流出口 ３１　　　　　　　　シリンダ（圧縮部）３２　　　　
　　　　ピストン ３５Ａ　　　　　　吸込室（吸込部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　吸込口から空気を吸込む吸込部と、該
   吸込部内の空気を圧縮室内に吸込んで圧縮し、圧縮空気
   を吐出する圧縮部とからなる空気圧縮機において、一端
   側が前記吸込口に連通し、他端側が大気に開放された吸
   気管と、該吸気管の途中に設けられ、該吸気管を介して
   吸込んだ空気を前記吸込口を介して前記吸込部内に送風
   する送風ファンと、前記吸込部に設けられ、該送風ファ
   ンから吸込部内に送風された空気を外部に流出させる流
   出口とを設けたことを特徴とする空気圧縮機。