JPH04298695A - オイル潤滑式気体圧縮機 - 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、圧縮すべき気体を吸入
気体として吸入し、吸入気体を圧縮して圧縮気体とし、
圧縮気体を気体溜室に貯溜する気体圧縮機に関し、特に
、携帯用気体圧縮機に関する。以下の説明では、気体圧
縮機として、吸入気体が吸入空気であって、従って、圧
縮気体が圧縮空気である空気圧縮機の場合について説明
するが、本発明は、吸入気体が吸入空気である場合に限
定されるものではなく、その他の気体であっても良いこ
とはいうまでもない。

【０００２】

【従来の技術】この種の携帯用空気圧縮機は、例えば、
釘や鋲などを物体に打ったり、タイヤに空気を入れたり
するために使用される。本発明者等は、この種の空気圧
縮機として、以下のようなオイル潤滑式空気圧縮機を研
究開発している。このオイル潤滑式空気圧縮機は、潤滑
オイルを貯溜するオイル溜室と、圧縮すべき気体を吸入
口から吸入気体として吸入すると共に、オイル溜室から
潤滑オイルを吸入し、吸入気体を圧縮して圧縮気体とし
、圧縮気体を潤滑オイルと共に吐出口からオイル溜室に
吐出するコンプレッサと、オイル溜室の上部に設けられ
、圧縮気体と潤滑オイルとを分離し、潤滑オイルをオイ
ル溜室に貯溜させると共に、圧縮気体をオイル溜室から
吐出気体として吐出させるオイルセパレータと、吐出気
体を貯溜する気体溜室とを有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のオイル
潤滑式空気圧縮機においては、コンプレッサが作動した
後に停止したとすると、コンプレッサが停止している間
、オイル溜室に圧縮空気が残ったままになっているから
、圧縮空気中の水分が凝縮してオイル中に混じってオイ
ルを劣化させ、また、このためオイル中に混じった水を
抜く必要があるという欠点がある。本発明の課題は、上
記欠点を除去し、オイルの劣化を防止し、かつ、オイル
溜室のオイルに混じった水を抜く作業を不要にすること
ができるオイル潤滑式気体圧縮機を提供することにある
。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、潤滑オ
イルを貯溜するオイル溜室と、圧縮すべき気体を吸入口
から吸入気体として吸入すると共に、前記オイル溜室か
ら前記潤滑オイルを吸入し、前記吸入気体を圧縮して圧
縮気体とし、該圧縮気体を前記潤滑オイルと共に吐出口
から前記オイル溜室に吐出するコンプレッサと、前記オ
イル溜室の上部に設けられ、前記圧縮気体と前記潤滑オ
イルとを分離し、該潤滑オイルを該オイル溜室に貯溜さ
せると共に、前記圧縮気体を前記オイル溜室から吐出気
体として吐出させるオイルセパレータと、前記吐出気体
を貯溜する気体溜室とを有するオイル潤滑式気体圧縮機
であって、前記コンプレッサは、前記圧縮気体の圧力が
前記オイル溜室内の圧力よりも所定圧力だけ高い時、前
記吐出口を開にし、それ以外の時、前記吐出口を閉にす
る、前記吐出口に設けられた弁を有し、該弁は、前記コ
ンプレッサが作動した後に停止して、前記弁が前記吐出
口を閉にしている時に、前記オイル溜室内の前記圧縮気
体が前記吐出口及び前記吸入口を介して前記オイル潤滑
式気体圧縮機の外部に漏れることを許すリーク穴を有し
ていることを特徴とするオイル潤滑式気体圧縮機が得ら
れる。

【０００５】更に、本発明によれば、潤滑オイルを貯溜
するオイル溜室と、圧縮すべき気体を吸入口から吸入気
体として吸入すると共に、前記オイル溜室から前記潤滑
オイルを吸入し、前記吸入気体を圧縮して圧縮気体とし
、該圧縮気体を前記潤滑オイルと共に吐出口から前記オ
イル溜室に吐出するコンプレッサと、前記オイル溜室の
上部に設けられ、前記圧縮気体と前記潤滑オイルとを分
離し、該潤滑オイルを該オイル溜室に貯溜させると共に
、前記圧縮気体を前記オイル溜室から吐出気体として吐
出させるオイルセパレータと、前記吐出気体を貯溜する
気体溜室とを有するオイル潤滑式気体圧縮機であって、
前記コンプレッサは、前記圧縮気体の圧力が前記オイル
溜室内の圧力よりも所定圧力だけ高い時、前記吐出口を
開にし、それ以外の時、前記吐出口を閉にする、前記吐
出口に設けられた弁を有し、前記コンプレッサは、前記
弁が前記吐出口を閉にしている時においても、前記オイ
ル溜室及び前記吐出口を連絡するリーク気体通路を有し
、該リーク気体通路は、前記コンプレッサが作動した後
に停止して、前記弁が前記吐出口を閉にしている時に、
前記オイル溜室内の前記圧縮気体が前記リーク気体通路
及び前記吸入口を介して前記オイル潤滑式気体圧縮機の
外部に漏れることを許すものであることを特徴とするオ
イル潤滑式気体圧縮機が得られる。

【０００６】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図２を参照すると、本発明の一実施例によ
るオイル潤滑式空気圧縮機は、コンプレッサ１０と、コ
ンプレッサ１０を駆動するモータ１１と、潤滑オイル１
２を貯溜するオイル溜室１３とを有する。コンプレッサ
１０は、圧縮すべき空気を、空気フィルタ１４を介して
空気吸入口１５から吸入空気として吸入すると共に、オ
イル溜室１３の潤滑オイル１２を、オイルフィルタ１６
、電磁弁１７、及びオイルクーラ（即ち、オイル冷却器
）１８を介して、オイル吸入口１９から吸入し、吸入空
気を圧縮して圧縮空気とし、圧縮空気を潤滑オイルと共
に吐出口２０からオイル溜室１３に吐出する。オイルセ
パレータ２１は、オイル溜室１３の上部に設けられ、圧
縮空気と潤滑オイルとを分離し、潤滑オイルをオイル溜
室１３に貯溜させると共に、圧縮空気を、給気管２２及
び逆止弁２３を介して、オイル溜室１３から、吐出空気
として吐出させる。

【０００７】空気溜室（気体溜室）２４は、この吐出空
気を貯溜する。オイル溜室１３と空気溜室２４とは、タ
ンク２５内に形成され、オイル溜室１３と空気溜室２４
とは、隔壁２６によって分離されている。本オイル潤滑
式空気圧縮機を携帯し易いように（即ち、持ち運び易い
ように）、実際は、コンプレッサ１０及びモータ１１が
タンク２５の上面に配置される。

【０００８】引き続き図１を参照しつつ、新たに図２を
も参照して、コンプレッサ１０は、例えば、スクロール
型コンプレッサであって、このスクロール型コンプレッ
サ１０は、モータ１１の回転出力軸に同軸に結合された
駆動軸３０を有する。スクロール型コンプレッサ１０は
、駆動軸３０に接続された可動スクロール３１と固定ス
クロール３２とを、コンプレッサハウジング３３内に有
する。コンプレッサハウジング３３は、スクロール型コ
ンプレッサ１０の空気吸入口１５に連通すると共に空気
フィルタ１４に接続される空気吸入ポート３４を有し、
吸入空気は空気吸入ポート３４及び空気吸入口１５を通
って、可動スクロール３１および固定スクロール３２間
の空間に吸入される。オイルは、スクロール型コンプレ
ッサ１０のオイル吸入口１９（図１では図示を略す）を
通って、可動スクロール３１及び固定スクロール３２間
の空間に吸入される。オイルは、可動スクロール３１及
び固定スクロール３２間やスクロール型コンプレッサ１
０の内部のメカニズムの潤滑のため及び可動スクロール
３１及び固定スクロール３２間の空気漏れの防止のため
のものである。吐出口２０は固定スクロール３２に形成
されている。

【０００９】スクロール型コンプレッサ１０は、更に、
一端が吐出口２０を覆うように他端が固定スクロール３
２の外面に固定された吐出弁３５と、弁押え３６とを有
する。吐出弁３５が吐出口２０を開にした時、吐出口２
０はコンプレッサハウジング３３に設けられた吐出ポー
ト３７を介して、オイル溜室１３に接続される。ここで
注意すべきは、吐出弁３５は、圧縮空気の圧力がオイル
溜室１３内の圧力よりも所定圧力だけ高い時、吐出口２
０を開にし、それ以外の時、吐出口２０を閉にすること
である。この所定圧力は吐出弁３５のばね定数などで決
まる。

【００１０】図３及び図４にも示したように、吐出弁３
５は、スクロール型コンプレッサ１０が作動した後に停
止して、吐出弁３５が吐出口２０を閉にしている時に、
オイル溜室１３内の圧縮気体が吐出口２０及び吸入口１
５を介してオイル潤滑式気体圧縮機の外部に漏れること
を許すリーク穴３８を有している。このリーク穴３８は
、吐出口２０の断面積よりも小さい断面積を有している
。図３及び図４において、３９は、固定スクロール３２
に形成された弁座である。

【００１１】引き続き図１乃至図４を参照して、本オイ
ル潤滑式空気圧縮機の動作を説明する。モータ１１の電
源スイッチ（図示せず）をオンすると、電源（図示せず
）からの電流が電磁弁１７に与えられ、この結果、電磁
弁１７は開となる。また、前記電源からの電流は、モー
タ１１にも与えられ、この結果、モータ１１が作動し、
スクロール型コンプレッサ１０の可動スクロール３１を
旋回運動させる。この結果、吸入空気は、空気フィルタ
ー１４、空気吸入ポート３４、及び空気吸入口１５を介
して、スクロール型コンプレッサ１０の可動スクロール
３１及び固定スクロール３２間の空間に吸入される。同
時に、オイル溜室１３に溜まっているオイル１２が、オ
イルフィルタ１６、オイルクーラ１８、及びオイル吸入
口１９を介して、スクロール型コンプレッサ１０の可動
スクロール３１及び固定スクロール３２間の空間に吸入
される。吸入空気は可動スクロール３１の旋回運動によ
り圧縮空気とされ、圧縮空気の圧力がオイル溜室１３内
の圧力よりも前記所定圧力（これは、上述のように、吐
出弁３５のばね定数などで決まる）だけ高くなると、吐
出弁３５が開き、吐出口２０を開にし、圧縮空気はオイ
ルと共に、吐出口２０及び吐出ポート３７を介して、オ
イル溜室１３に吐出される。上述の如く、吐出弁３５に
は、リーク穴３８が設けられているけれども、本オイル
潤滑式空気圧縮機では、スクロール型コンプレッサ１０
を使用しているので、リーク穴３８は吐出弁３５が閉じ
ている時のスクロール型コンプレッサ１０の圧縮作用に
影響を与えることはない。

【００１２】オイル溜室１３内においては、オイルセパ
レータ２１で分離されたオイルは、オイル溜室１３の下
部にオイル１２として溜まり、オイル１２は、オイルフ
ィルタ１６を通って、オイルクーラ１８によって冷却さ
れて、オイル吸入口１９へ戻される。オイルセパレータ
２１で分離された圧縮空気は、給気管２２及び逆止弁２
３を介して空気溜室２４へ貯溜される。

【００１３】図２において、空気溜室２４には圧力スイ
ッチ４０が設けられている。この圧力スイッチ４０は、
空気溜室２４内の圧力が所定の圧力値より小の間はオン
である。圧力スイッチ４０がオンである時、前記電源ス
イッチがオンである限り、前記電源からの電流がモータ
１１へ供給される。即ち、この時、スクロール型コンプ
レッサ１０は動作する。また、圧力スイッチ４０は、空
気溜室２４内の圧力が前記所定の圧力値以上の時オフと
なり、前記電源からの電流のモータ１１への供給を停止
し、スクロール型コンプレッサ１０の動作を停止する。

【００１４】空気溜室２４には、吐出管４１を介して圧
力調整用の保圧弁４２が接続され、この保圧弁４２を操
作することにより空気溜室２４の圧縮空気を吐出して釘
などを打つことができる。これによって、空気溜室２４
内の圧力が前記所定の圧力値より小に下がれば、圧力ス
イッチ４０がオンとなり、前記電源からの電流がモータ
１１へ供給され、スクロール型コンプレッサ１０は動作
する。

【００１５】図１及び図２を参照して、空気溜室２４内
の圧力が前記所定の圧力値以上となって、スクロール型
コンプレッサ１０が動作を停止した時の吐出弁３５のリ
ーク穴３８の作用を説明する。スクロール型コンプレッ
サ１０が動作を停止すると、オイル溜室１３内の高圧の
圧縮空気は、吐出ポート３７、吐出口２０を閉にしてい
る吐出弁３５のリーク穴３８、吐出口２０、可動スクロ
ール３１及び固定スクロール３２間の空間、空気吸入口
１５、空気吸入ポート３４、及び空気フィルター１４を
介して、大気中に放出される。これにより、オイル溜室
１３内の圧力を大気圧まで下げる。この時、逆止弁２３
は、空気溜室２４内の圧縮空気が給気管２２及びオイル
セパレータ２１を逆流してオイル溜室１３に吸入される
ことを防止する。なお、可動スクロール３１の逆回転の
防止や、圧縮空気が大気中に放出される際の大きな音の
防止や、オイル溜室１３内に貯溜されている潤滑オイル
１２が空気フィルター１４へ逆流して空気フィルター１
４に吸収されることによる、オイル溜室１３内に貯溜さ
れている潤滑オイルの減少の防止のために、リーク穴３
８の断面積は上述のように吐出口２０の断面積よりも小
さくなっている。オイル溜室１３内の霧状オイル（即ち
、オイルミスト）が圧縮空気と共に空気吸入口１５を介
して空気フィルター１４に吸入されたとしても、該霧状
オイルは空気フィルター１４によって取り除かれるので
大気中には放出されない。

【００１６】このようにスクロール型コンプレッサ１０
が停止した時点でオイル溜室１３内の圧縮空気を本オイ
ル潤滑式気体圧縮機の外部に放出して、オイル溜室１３
内の圧縮空気の温度が下がる前にオイル溜室１３内の圧
縮空気の圧力を下げてしまうことにより、圧縮空気中の
水分は凝縮しない。コンプレッサにて空気を圧縮して圧
縮空気とする場合、断熱圧縮とみなすことができ、圧縮
空気は高温となる。例えば、３５℃、相対湿度５０％、
圧力１ｋｇ／ｃｍ２　　の空気を圧縮して、１０ｋｇ／
ｃｍ２　　の圧縮空気とすると、オイルにより冷却され
ることを考慮しても、圧縮空気の温度は通常８０℃以上
となる。この圧縮空気の圧力を保持した状態で圧縮空気
を冷却した場合約７０℃以下にならなければ水が発生し
ないので、圧縮空気が約７０℃以下になる前に圧縮空気
の圧力を下げれば水が発生しないことになる。

【００１７】図５及び図６を参照して、図１乃至図４に
示したオイル潤滑式気体圧縮機のように吐出弁３５にリ
ーク穴３８を形成する代りに、スクロール型コンプレッ
サ１０の弁座３９に、吐出弁３５が吐出口２０を閉にし
ている時においても、オイル溜室１３（図１）及び吐出
口２０を連絡するリーク気体通路５０を形成しても良い
。このリーク気体通路５０は、吐出弁３５に形成したリ
ーク穴３８と同様に、スクロール型コンプレッサ１０が
作動した後に停止して、吐出弁３５が吐出口２０を閉に
している時に、オイル溜室１３内の圧縮気体がリーク気
体通路５０及び吸入口１５を介してオイル潤滑式気体圧
縮機の外部に漏れることを許すものである。

【００１８】このリーク気体通路５０の代りに、図６に
仮想線５１で示したように、異なるリーク気体通路５１
をスクロール型コンプレッサ１０の例えば弁座３９に形
成しても良い。

【００１９】図７を参照して、図１の吐出弁３５の代り
に逆止弁５２を用いても良い。逆止弁５２は、コイルば
ね５３によって吐出口２０の外側から内側に向って吐出
口２０に押さえ付けられている。逆止弁５２が吐出口２
０を開にした時、吐出口２０はコンプレッサハウジング
３３に設けられた吐出ポート３７を介して、オイル溜室
１３に接続される。逆止弁５２は、圧縮空気の圧力がオ
イル溜室１３内の圧力よりも所定圧力だけ高い時、吐出
口２０を開にし、それ以外の時、吐出口２０を閉にする
ことである。この所定圧力はコイルばね５３のばね定数
などで決まる。

【００２０】図７に加えて図８及び図９を参照して、逆
止弁５２は、スクロール型コンプレッサ１０が作動した
後に停止して、逆止弁５２が吐出口２０を閉にしている
時に、オイル溜室１３内の圧縮気体が吐出口２０及び吸
入口１５を介してオイル潤滑式気体圧縮機の外部に漏れ
ることを許すリーク穴５４を有している。このリーク穴
５４は、吐出口２０の断面積よりも小さい断面積を有し
ている。このリーク穴５４も図１のリーク穴３８と同様
の作用をする。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるオイ
ル潤滑式気体圧縮機は、オイル溜室において水が発生す
るのを防止できるから、オイルの劣化を防止し、かつ、
オイル溜室のオイルに混じった水を抜く作業を不要にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるオイル潤滑式空気圧縮
機に用いられるスクロール型コンプレッサの断面図であ
る。

【図２】上記実施例によるオイル潤滑式空気圧縮機の動
作を説明するための図である。

【図３】図１のスクロール型コンプレッサの吐出弁部の
正面図である。

【図４】図３のＡ−Ａラインの断面図である。

【図５】図１のスクロール型コンプレッサの吐出弁部の
代りに用いられる別の吐出弁部の正面図である。

【図６】図５のＢ−Ｂラインの断面図である。

【図７】図１のスクロール型コンプレッサの代りに用い
られる別のスクロール型コンプレッサの断面図である。

【図８】図７のスクロール型コンプレッサに用いられる
逆止弁の正面図である。

【図９】図７のスクロール型コンプレッサに用いられる
逆止弁の側面図である。

【符号の説明】

１０　　スクロール型コンプレッサ １３　　オイル溜室 １５　　空気吸入口 １９　　オイル吸入口 ２０　　吐出口 ２１　　オイルセパレータ ２４　　空気溜室（気体溜室） ３５　　吐出弁 ３８　　リーク穴 ５０及び５１　　リーク気体通路 ５２　　逆止弁 ５３　　コイルばね ５４　　リーク穴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　潤滑オイルを貯溜するオイル溜室と、
   圧縮すべき気体を吸入口から吸入気体として吸入すると
   共に、前記オイル溜室から前記潤滑オイルを吸入し、前
   記吸入気体を圧縮して圧縮気体とし、該圧縮気体を前記
   潤滑オイルと共に吐出口から前記オイル溜室に吐出する
   コンプレッサと、前記オイル溜室の上部に設けられ、前
   記圧縮気体と前記潤滑オイルとを分離し、該潤滑オイル
   を該オイル溜室に貯溜させると共に、前記圧縮気体を前
   記オイル溜室から吐出気体として吐出させるオイルセパ
   レータと、前記吐出気体を貯溜する気体溜室とを有する
   オイル潤滑式気体圧縮機であって、前記コンプレッサは
   、前記圧縮気体の圧力が前記オイル溜室内の圧力よりも
   所定圧力だけ高い時、前記吐出口を開にし、それ以外の
   時、前記吐出口を閉にする、前記吐出口に設けられた弁
   を有し、該弁は、前記コンプレッサが作動した後に停止
   して、前記弁が前記吐出口を閉にしている時に、前記オ
   イル溜室内の前記圧縮気体が前記吐出口及び前記吸入口
   を介して前記オイル潤滑式気体圧縮機の外部に漏れるこ
   とを許すリーク穴を有していることを特徴とするオイル
   潤滑式気体圧縮機。
2. 【請求項２】　　潤滑オイルを貯溜するオイル溜室と、
   圧縮すべき気体を吸入口から吸入気体として吸入すると
   共に、前記オイル溜室から前記潤滑オイルを吸入し、前
   記吸入気体を圧縮して圧縮気体とし、該圧縮気体を前記
   潤滑オイルと共に吐出口から前記オイル溜室に吐出する
   コンプレッサと、前記オイル溜室の上部に設けられ、前
   記圧縮気体と前記潤滑オイルとを分離し、該潤滑オイル
   を該オイル溜室に貯溜させると共に、前記圧縮気体を前
   記オイル溜室から吐出気体として吐出させるオイルセパ
   レータと、前記吐出気体を貯溜する気体溜室とを有する
   オイル潤滑式気体圧縮機であって、前記コンプレッサは
   、前記圧縮気体の圧力が前記オイル溜室内の圧力よりも
   所定圧力だけ高い時、前記吐出口を開にし、それ以外の
   時、前記吐出口を閉にする、前記吐出口に設けられた弁
   を有し、前記コンプレッサは、前記弁が前記吐出口を閉
   にしている時においても、前記オイル溜室及び前記吐出
   口を連絡するリーク気体通路を有し、該リーク気体通路
   は、前記コンプレッサが作動した後に停止して、前記弁
   が前記吐出口を閉にしている時に、前記オイル溜室内の
   前記圧縮気体が前記リーク気体通路及び前記吸入口を介
   して前記オイル潤滑式気体圧縮機の外部に漏れることを
   許すものであることを特徴とするオイル潤滑式気体圧縮
   機。