JPH11218080A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却風の流れを円滑にすることにより、圧縮
機本体、駆動モータの冷却効率を向上する。 【解決手段】 吸気ファン１６と排気ファン１７による
冷却風を同一方向に流通させる構成としている。これに
より、冷却風を圧縮機本体７側から駆動モータ１４側へ
と円滑に流通させることができ、冷却風中に混入した塵
埃等が滞留することによる駆動モータ１４の損傷を防止
することができる。また、カバー１９の内面に圧縮機本
体７と駆動モータ１４との間を仕切る中間仕切り板２９
を設けているから、上面部の吸気口を通して駆動モータ
１４に冷えた冷却風を供給することができ、駆動モータ
１４の冷却効率を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気等の気
体を圧縮するのに好適に用いられる圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気等の気体を圧縮する圧縮機
は、圧縮機本体と、該圧縮機本体を駆動する駆動モータ
等によって構成されている。また、昨今では、圧縮機本
体、駆動モータ等を一体化して小型化を図り運搬作業等
を容易にした圧縮機がある。

【０００３】そして、この種の圧縮機は、気体を圧縮す
る圧縮機本体と、該圧縮機本体を駆動する駆動モータ
と、該駆動モータと圧縮機本体を軸方向に貫通して設け
られた回転軸と、該回転軸の圧縮機本体側に設けられ、
圧縮機本体に向け外気を冷却風として吸込む第１の冷却
ファンと、前記回転軸の駆動モータ側に設けられ、駆動
モータに向け外気を冷却風として吸込む第２の冷却ファ
ンとによって大略構成されされている。

【０００４】また、圧縮機には、前記圧縮機本体、駆動
モータ、回転軸、第１の冷却ファンおよび第２の冷却フ
ァンを覆うようにカバーが設けられ、該カバーには、冷
却風を吸入、排出するための吸気口、排気口が各所に設
けられている。

【０００５】そして、このように構成された従来技術に
よる圧縮機では、駆動モータによって回転軸を回転駆動
することにより、該回転軸に連結された圧縮機本体を駆
動し、吸込んだ空気を圧縮して空気タンク内に貯留す
る。また、この運転時には、第１の冷却ファンによって
吸込まれた外気を圧縮機本体に冷却風として供給し、該
圧縮機本体を冷却する。また、第２の冷却ファンによっ
て吸込まれた外気を駆動モータに冷却風として供給し、
該駆動モータを冷却する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による圧縮機では、回転軸の両端部に第１の冷却
ファンと第２の冷却ファンを設け、該各冷却ファンによ
って回転軸の両側から外部の空気を冷却風としてカバー
内に吸込む構成としている。このため、カバーの内部で
各冷却ファンによって吸込まれた冷却風が衝突するか
ら、冷却風中に混入した塵埃等が該カバー内に滞留し易
くなり、この塵埃等によって駆動モータのコイル等が傷
ついてしまうという問題がある。

【０００７】また、各冷却ファンによる冷却風がカバー
内で衝突することにより、それぞれの冷却風の流通を阻
害することとなるから、圧縮機本体、駆動モータの冷却
効率が低下してしまう。このため、圧縮機本体、駆動モ
ータの冷却効率を高めるためには、各冷却ファンを大き
な吸込量、吐出量を得ることができる大型の冷却ファン
に変更しなくてはならず、圧縮機の大型化を招くという
問題がある。

【０００８】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、本発明の目的は、冷却風の流れを円滑に
することにより、圧縮機本体、駆動モータの冷却効率を
向上できるようにした圧縮機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による圧縮機は、
気体を圧縮する圧縮機本体と、該圧縮機本体を駆動する
駆動モータと、該駆動モータと圧縮機本体を軸方向に貫
通して設けられた回転軸と、該回転軸の圧縮機本体側に
設けられた第１の冷却ファンと、前記回転軸の駆動モー
タ側に設けられた第２の冷却ファンとによって構成され
ている。

【００１０】そして、上述した課題を解決するために、
請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記第１の冷
却ファンと第２の冷却ファンは、前記回転軸の回転によ
って発生する冷却風の向きを同一方向とし、この冷却風
を前記圧縮機本体側から駆動モータ側へと流通させる構
成としたことにある。

【００１１】このように構成したことにより、圧縮機を
駆動するために駆動モータによって回転軸を回転させる
と、第１の冷却ファンと第２に冷却ファンが回転して冷
却風を発生する。このときの冷却風は、第１の冷却ファ
ンと第２の冷却ファンとで同一方向に流れるから、冷却
風を圧縮機本体側から駆動モータ側へと円滑に流通させ
ることができる。

【００１２】請求項２の発明は、圧縮機本体、駆動モー
タ、回転軸、第１の冷却ファンおよび第２の冷却ファン
を覆うようにカバーを設け、該カバーの内面には圧縮機
本体と駆動モータとの間に位置して仕切り部材を設けた
ことにある。

【００１３】このように構成したことにより、第１の冷
却ファンによってカバー内に吸込まれた冷却風は、圧縮
機本体を冷却した後に仕切り部材によって駆動モータ側
への流通が抑制される。これにより、第２の冷却ファン
は圧縮機本体を冷却して温度上昇した冷却風を吸引する
ことなく、外気を冷却風としてカバー内に吸込み、この
冷却風によって駆動モータを冷却することができる。

【００１４】請求項３の発明は、カバーには圧縮機本体
を冷却した冷却風が排出される排気口と、駆動モータを
冷却するための冷却風を吸入する吸気口とを設け、前記
排気口と吸気口とは異なる位置に配置する構成としたこ
とにある。

【００１５】このように構成したことにより、圧縮機本
体を冷却して温度上昇した冷却風を駆動モータを冷却す
るための冷却風を吸入する吸入口とは異なる位置に排出
でき、吸入口を介して冷えた冷却風を駆動モータに向け
供給することができる。

【００１６】請求項４の発明は、第１の冷却ファンの冷
却風の吸込量を、第２の冷却ファンによる冷却風の吐出
量よりも大きく設定したことにある。これにより、第１
の冷却ファンによって吸込まれた冷却風をカバー内の全
体に行き渡らせることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
圧縮機としてタンク一体型圧縮機を図１ないし図１４に
従って説明する。

【００１８】１はタンク一体型圧縮機で、該圧縮機１
は、図２、図３に示す如く、後述の貯留タンク２、圧縮
機本体７、駆動モータ１４、回転軸１５、吸気ファン１
６、排気ファン１７、カバー１９等によって大略構成さ
れている。

【００１９】２，２は左，右に離間して互いに並行に延
びた一対の貯留タンクで、該各貯留タンク２は、金属チ
ューブ等から略円筒状の密閉容器として形成され、底板
３、取付板４（図１４に図示）によって連結されてい
る。また、各貯留タンク２の長さ方向両端側には、下側
に位置して脚体５，５，…が取付けられ、上側に位置し
て運搬用の把手６，６が取付けられている。

【００２０】７は各貯留タンク２間に位置して取付板４
上に取付けられた圧縮機本体で、該圧縮機本体７は、略
円筒状のクランクケース８と、該クランクケース８の径
方向に突出して設けられた低圧側のシリンダ９、シリン
ダヘッド１０と、該シリンダ９、シリンダヘッド１０の
反対側に位置して前記クランクケース８に設けられた高
圧側のシリンダ１１、シリンダヘッド１２とによって大
略構成され、前記シリンダ９，１１内には後述の回転軸
１５に連接棒を介して接続されたピストンが摺動自在に
挿嵌されている。また、前記シリンダヘッド１０，１２
には吸込弁、吐出弁（いずれも図示せず）等が内蔵さ
れ、これら２つのシリンダヘッド１０，１２間は連通管
１３を介して接続されている。

【００２１】ここで、前記クランクケース８には、前面
側（吸気ファン１６側）に位置して冷却風が流入する流
入口（図示せず）と、後部側外周に開口して冷却風が流
出する流出口８Ａ，８Ａが形成されている。

【００２２】このように、本実施の形態による圧縮機本
体７は、所謂水平対向型の２段式空気圧縮機として構成
されている。

【００２３】１４は各貯留タンク２間に位置してクラン
クケース８の後部側に設けられた駆動モータで、該駆動
モータ１４は、クランクケース８と同軸に配設されたモ
ータケーシング１４Ａ内にステータおよびロータ（いず
れも図示せず）を有し、外部からの給電によりロータの
内周側に嵌合された回転軸１５を回転駆動する構成とな
っている。

【００２４】１５は圧縮機本体７、駆動モータ１４を軸
方向に貫通して設けられた回転軸で、該回転軸１５は、
一側に各連接棒が回転自在に連結され、他側が駆動モー
タ１４のロータに挿嵌されている。また、回転軸１５の
両端側は、圧縮機本体７、駆動モータ１４から突出して
いる。

【００２５】１６は圧縮機本体７の前面側に位置して回
転軸１５の突出端部に取付けられた第１の冷却ファンと
しての吸気ファンで、該吸気ファン１６は、その外径寸
法Ｄ1 を後述する排気ファン１７の外径寸法Ｄ2 よりも
大きく形成することにより、該吸気ファン１６による冷
却風の吸込量を排気ファン１７による冷却風の吐出量よ
りも大きく設定している。これにより、吸気ファン１６
によってカバー１９内に吸込まれた冷却風を当該カバー
１９内の全体に行き渡らせることができる。

【００２６】１７は駆動モータ１４の後面側に位置して
回転軸１５の突出端部に取付けられた第２の冷却ファン
としての排気ファンで、該排気ファン１７は、カバー１
９内の空気を排出することにより、該カバー１９内に外
気を取入れるものである。

【００２７】１８，１８は駆動モータ１４の側方に位置
して貯留タンク２上に設けられた空気圧調整器で、該各
空気圧調整器１８は、空圧機器（図示せず）に向けて供
給される圧縮空気の圧力を調整するものである。

【００２８】一方、１９は圧縮機本体７、駆動モータ１
４、回転軸１５、吸気ファン１６および排気ファン１７
等を覆うように各貯留タンク２上に着脱可能に取付けら
れたカバーで、該カバー１９は、図４ないし図８に示す
ように、略方形状の上面部２０と、該上面部２０の前側
に設けられた前面部２１と、該前面部２１に対面するよ
うに上面部２０の後側に設けられた後面部２２と、前記
前面部２１、後面部２２間に位置して前記上面部２０に
設けられた左面部２３、右面部２４とによって有蓋の箱
形状をなしている。

【００２９】ここで、上面部２０には図６に示すように
後述する中間仕切り板２９の後側近傍に位置して外気を
吸入するための吸気口２０Ａが設けられ、前面部２１に
は図７に示すように吸気ファン１６に対応するように吸
気口２１Ａが設けられ、後面部２２には図８に示すよう
に排気ファン１７に対応するように排気口２２Ａが設け
られ、右面部２４、左面部２３には図４、図５に示すよ
うに排気口２４Ａ，２３Ａが設けられている。このよう
に、圧縮機本体７を冷却して温度上昇した冷却風が排出
される排気口２３Ａ，２４Ａと、駆動モータ１４を冷却
するために冷却風を吸入する吸気口２０Ａとは、左面部
２３、右面部２４と上面部２０という異なる位置に設け
られている。

【００３０】次に、図９ないし図１２に従ってカバー１
９内に設けられた仕切りについて説明するに、２５は吸
気ファン１６に対応するようにカバー１９の前側位置に
設けられた前側仕切り板で、該前側仕切り板２５は、図
１０に示すように、上面部２０、左面部２３、右面部２
４に亘って形成され、中央部は吸気ファン１６を囲むよ
うに円弧状に切欠かれている。また、前側仕切り板２５
には、左，右方向に離間して後方に延びる仕切りガイド
２５Ａ，２５Ａが設けられている。そして、前側仕切り
板２５は、吸気ファン１６によって吸込んだ空気が逆流
するのを防止するものである。

【００３１】２６は排気ファン１７に対応するようにカ
バー１９の後側位置に設けられた後側仕切り板で、該後
側仕切り板２６は、図１１に示すように前述した前側仕
切り板２５とほぼ同様に、上面部２０、左面部２３、右
面部２４に亘って形成され、中央部は排気ファン１７を
囲むように円弧状に切欠かれている。そして、後側仕切
り板２６は、排気ファン１７によって排出された空気が
逆流するのを防止するものである。

【００３２】また、２７は空気圧調整器１８を囲む位置
に設けられた仕切り枠板で、該仕切り枠板２７は、後側
仕切り板２６から前方に延びて屈曲したＬ字状をなし、
これにより、空気圧調整器１８を駆動モータ１４等の熱
から保護している。

【００３３】２８は仕切り枠板２７の反対側に設けられ
た仕切り枠板で、該仕切り枠板２８は、仕切り枠板２７
と同様にＬ字状に形成され、補器類を熱から保護する働
きを有している。

【００３４】２９は圧縮機本体７と駆動モータ１４との
間に対応するように各仕切り枠板２７，２８間に設けら
れた中間仕切り板で、該中間仕切り板２９は、図１２に
示す如く、その中央部が駆動モータ１４のモータケーシ
ング１４Ａを囲むように円弧状に切欠かれている。そし
て、中間仕切り板２９は、各仕切り枠板２７，２８の一
部と共に仕切り部材を構成するもので、カバー１９内
を、前側仕切り板２５との間で圧縮機本体７を取り囲む
前側空間３０と、後側仕切り板２６との間で駆動モータ
１４を取り囲む後側空間３１とに分割している。

【００３５】なお、３２は底板３上に設けられたコンデ
ンサで、該コンデンサ３２は、駆動モータ１４の回転位
相をずらすものである。

【００３６】本実施の形態によるタンク一体型圧縮機１
は上述の如き構成を有するもので、次に、その作動につ
いて説明する。

【００３７】まず、駆動モータ１４に給電して回転軸１
５を回転駆動させると、連接棒を介して連結されたピス
トンがシリンダ９，１１内で往復動し、低圧側のシリン
ダヘッド１０から連通管１３を経由して高圧側のシリン
ダヘッド１２側に圧縮空気が供給され、高圧側のシリン
ダ１１によってさらに圧縮された空気は各貯留タンク２
内に貯留される。

【００３８】次に、圧縮機本体７、駆動モータ１４を冷
却するための冷却風の流れについて図１３および図１４
に基づいて説明する。まず、回転軸１５が回転すると、
該回転軸１５の両端部に設けられた吸気ファン１６、排
気ファン１７が回転される。これにより、吸気ファン１
６は、カバー１９の前面部２１に形成された吸気口２１
Ａを通して外気を冷却風としてカバー１９内に吸込むこ
とによって、この冷却風をクランクケース８内に流入さ
せて圧縮機本体７を内側から冷却すると共に、前側空間
３０内で流通させてシリンダ９，１１等を外側から冷却
する。そして、圧縮機本体７を冷却して温度上昇した冷
却風は、左面部２３、右面部２４の排気口２３Ａ，２４
Ａを通して外部に排出される。

【００３９】また、吸気ファン１６による冷却風の一部
は図１４に示すように底板３側に流通し、コンデンサ３
２を冷却して後側空間３１側に流通する。

【００４０】一方、排気ファン１７は後側空間３１内の
空気を排出することにより、上面部２０に設けられた吸
気口２０Ａを通して外気を冷却風として吸込み、この冷
却風によって駆動モータ１４を冷却する。そして、駆動
モータ１４を冷却した冷却風は、コンデンサ３２を冷却
した冷却風と一緒に後面部２２に設けられた排気口２２
Ａを通して外部に排出される。

【００４１】このように、圧縮機本体７を冷却した冷却
風は、中間仕切り板２９によって駆動モータ１４側に流
通することなく、排気口２３Ａ，２４Ａを通して外部に
排出させるから、吸気口２０Ａを通して駆動モータ１４
に冷えた冷却風を供給することができる。しかも、吸気
ファン１６と排気ファン１７による冷却風の流れ方向を
同一方向としているから、カバー１９内で冷却風を円滑
に流通させることができる。

【００４２】従って、本実施の形態によれば、吸気ファ
ン１６と排気ファン１７による冷却風を同一方向に流通
させることにより、冷却風を圧縮機本体７側から駆動モ
ータ１４側へと円滑に流通させることができるから、冷
却風中に混入した塵埃等が滞留することによる駆動モー
タ１４の損傷を防止することができ、寿命を伸ばすこと
ができる。また、圧縮機本体７、駆動モータ１４の冷却
効率を向上することができるから、各ファン１６，１７
を小型のファンに変更することができ、圧縮機１を小型
化することができる。しかも、各部に耐熱性の低い素材
を用いることができ、設計の自由度を高めることができ
る。

【００４３】また、カバー１９の内面に圧縮機本体７と
駆動モータ１４との間を仕切る中間仕切り板２９を設け
ているから、上面部２０の吸気口２０Ａを通して駆動モ
ータ１４に冷えた冷却風を供給することができ、駆動モ
ータ１４の冷却効率を高めることができ、トルク特性を
安定させることができる。

【００４４】さらに、カバー１９の左面部２３、右面部
２４に圧縮機本体７を冷却した冷却風が排出される排気
口２３Ａ，２４Ａを設け、該排気口２３Ａ，２４Ａと異
なった位置となる上面部２０に駆動モータ１４に冷却風
を吸込む吸気口２０Ａを設けているから、圧縮機本体７
を冷却して暖まった排気を吸込むことなく、駆動モータ
１４に冷えた冷却風を供給することができ、より一層冷
却効率を高めることができる。

【００４５】一方、吸気ファン１６の外径寸法Ｄ1 を排
気ファン１７の外径寸法Ｄ2 より大きくすることによ
り、該吸気ファン１６の吸込量を、排気ファン１７の吐
出量よりも大きく設定しているから、吸気ファン１６に
よってカバー１９内に吸込まれた冷却風を当該カバー１
９内の全体に行き渡らせることができ、補器類等を含め
て全体を万遍なく冷却することができる。

【００４６】なお、実施の形態では、圧縮機本体として
水平対向型の２段式空気圧縮機をなす圧縮機本体７を例
に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、
１段または３段以上の空気圧縮機を圧縮機本体として用
いてもよく、また、シリンダの配置形態もＶ型等の他の
形態としてもよい。

【００４７】また、実施の形態では、シリンダ９，１１
内でピストンが往復動するレシプロ型の圧縮機本体７を
例示したが、これに替えて、例えばロータリ型等の他の
型式の圧縮機本体としてもよい。

【００４８】また、実施の形態では、圧縮機として２本
の貯留タンク２が一体的に設けられたタンク一体型圧縮
機１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、
例えば、貯留タンク１を１本としてもよく、また、貯留
タンク１を分離して設ける構成としてもよい。

【００４９】さらに、実施の形態では、吸気ファン１６
の外径寸法Ｄ1 を排気ファン１７の外径寸法Ｄ2 よりも
大きくすることにより、吸気ファン１６の吸込量を排気
ファン１７の吐出量よりも大きくした場合を例示した
が、これに替えて、例えば、吸気ファン１６の外径寸法
と排気ファン１７の外径寸法を同等とし、羽根の枚数、
形状、角度等を変更することによって吸気ファン１６の
吸込量を大きくしてもよい。

【００５０】一方、本発明は空気圧縮機に限るものでは
なく、例えば窒素ガスや冷媒ガス等の各種気体を圧縮す
るのに用いてもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、第１の冷却ファンと第２の冷却ファンによる冷却
風の向きを同一方向とし、この冷却風を圧縮機本体側か
ら駆動モータ側へと流通させる構成としているから、冷
却風を圧縮機本体側から駆動モータ側へと円滑に流通さ
せることができる。これにより、冷却風中に混入した塵
埃等が滞留することによる駆動モータの損傷を防止で
き、該駆動モータの寿命を伸ばすことができる。また、
圧縮機本体、駆動モータの冷却効率を向上することがで
きるから、各冷却ファンを小型化することができ、圧縮
機を小型化することができる。

【００５２】請求項２の発明によれば、カバーの内面に
設けられた仕切り部材によって圧縮機本体と駆動モータ
との間を仕切る構成としているから、第１の冷却ファン
によってカバー内に吸込まれた冷却風が、圧縮機本体の
冷却後に駆動モータ側に流通するのを仕切り部材によっ
て抑制することができる。これにより、圧縮機本体を冷
却して温度上昇した冷却風を吸引することなく、第２の
冷却ファンによって外気を冷却風としてカバー内に吸込
むことができ、駆動モータの冷却効率を向上することが
できる。

【００５３】請求項３の発明によれば、圧縮機本体を冷
却した冷却風が排出される排気口と、駆動モータを冷却
するための冷却風を吸入する吸気口とをカバーの異なる
位置に配置しているから、吸入口を介して冷えた冷却風
を駆動モータに向け供給することができ、駆動モータの
冷却効率をより一層高めることができる。

【００５４】請求項４の発明によれば、第１の冷却ファ
ンによる冷却風の吸込量を第２の冷却ファンによる冷却
風の吐出量よりも大きく設定しているから、第１の冷却
ファンによって吸込まれた冷却風をカバー内の全体に行
き渡らせることができ、全体を万遍なく冷却することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるタンク一体型圧縮機
を示す正面図である。

【図２】図１に示すタンク一体型圧縮機の平面図であ
る。

【図３】タンク一体型圧縮機をカバーを取外した状態で
示す平面図である。

【図４】カバーを単体で示す正面図である。

【図５】図４に示すカバーの背面図である。

【図６】図４に示すカバーの平面図である。

【図７】図４に示すカバーの左側面図である。

【図８】図４に示すカバーの右側面図である。

【図９】図４に示すカバーの底面図である。

【図１０】図４中の矢示Ｘ−Ｘ方向断面図である。

【図１１】図４中の矢示XI−XI方向断面図である。

【図１２】図４中の矢示 XII−XII 方向断面図である。

【図１３】冷却風の流通状態を示す図１中の矢示XIII−
XIII方向断面図である。

【図１４】冷却風の流通状態を示す図２中の矢示 XIV−
XIV 方向断面図である。

【符号の説明】

１ タンク一体型圧縮機（圧縮機） ７ 圧縮機本体 １４ 駆動モータ １５ 回転軸 １６ 吸気ファン（第１の冷却ファン） １７ 排気ファン（第２の冷却ファン） １９ カバー ２０ 上面部 ２０Ａ，２１Ａ 吸気口 ２１ 前面部 ２２ 後面部 ２２Ａ，２３Ａ，２４Ａ 排気口 ２３ 左面部 ２４ 右面部 ２５ 前側仕切り板 ２６ 後側仕切り板 ２９ 中間仕切り板（仕切り部材）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体を圧縮する圧縮機本体と、該圧縮機
   本体を駆動する駆動モータと、該駆動モータと圧縮機本
   体を軸方向に貫通して設けられた回転軸と、該回転軸の
   圧縮機本体側に設けられた第１の冷却ファンと、前記回
   転軸の駆動モータ側に設けられた第２の冷却ファンとに
   よって構成された圧縮機において、 前記第１の冷却ファンと第２の冷却ファンは、前記回転
   軸の回転によって発生する冷却風の向きを同一方向と
   し、この冷却風を前記圧縮機本体側から駆動モータ側へ
   と流通させる構成としたことを特徴とする圧縮機。
2. 【請求項２】 前記圧縮機本体、駆動モータ、回転軸、
   第１の冷却ファンおよび第２の冷却ファンを覆うように
   カバーを設け、該カバーの内面には前記圧縮機本体と駆
   動モータとの間に位置して仕切り部材を設ける構成とし
   てなる請求項１に記載の圧縮機。
3. 【請求項３】 前記カバーには前記圧縮機本体を冷却し
   た冷却風が排出される排気口と、前記駆動モータを冷却
   するための冷却風を吸入する吸気口とを設け、前記排気
   口と吸気口とは異なる位置に配置する構成としてなる請
   求項２に記載の圧縮機。
4. 【請求項４】 前記第１の冷却ファンの冷却風の吸込量
   を、前記第２の冷却ファンによる冷却風の吐出量よりも
   大きく設定してなる請求項１，２または３に記載の圧縮
   機。