JP2019108811A - Gas compressor - Google Patents
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Abstract
【課題】第1圧縮部で圧縮された気体に含まれる水分が、第2圧縮部に送られることを抑制可能な気体圧縮機を提供する。【解決手段】気体を圧縮する第1圧縮部14と、第1圧縮部14から送られる気体を更に圧縮する第2圧縮部と、第1圧縮部14と第2圧縮部とを接続する送気部102と、を備えた気体圧縮機であって、第1圧縮部14は、第1シリンダ36と、第1シリンダ36内に形成される第1圧縮室41と、第1シリンダ36内で往復動する第1ピストン40と、第1ピストン40の外周面に取り付けたシールリング83と、第1ピストン40に連結され、かつ、回転要素の回転力を第1ピストン40の往復動力に変換する際に、第1ピストン40と共に第1シリンダ36に対して揺動する第1コネクティングロッド39と、を有し、送気部102は、気体の水分を捕捉する水分除去装置62、及び気体の圧力を低下させる圧力低下装置62を有する。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas compressor capable of suppressing the water contained in a gas compressed by a first compression unit from being sent to a second compression unit. SOLUTION: A first compression unit 14 for compressing a gas, a second compression unit for further compressing a gas sent from the first compression unit 14, and an air supply connecting the first compression unit 14 and the second compression unit. A gas compressor including the unit 102, wherein the first compression unit 14 reciprocates in the first cylinder 36, the first compression chamber 41 formed in the first cylinder 36, and the first cylinder 36. When the moving first piston 40, the seal ring 83 attached to the outer peripheral surface of the first piston 40, and the first piston 40 are connected and the rotational force of the rotating element is converted into the reciprocating power of the first piston 40. It has a first connecting rod 39 that swings with respect to the first cylinder 36 together with the first piston 40, and the air supply unit 102 has a water removing device 62 that captures the water of the gas and the pressure of the gas. It has a pressure lowering device 62 for lowering. [Selection diagram] Fig. 3
Description
本発明は、気体を圧縮する第1圧縮部と、第1圧縮部から送られる気体を更に圧縮する第2圧縮部と、を備えた気体圧縮機に関する。 The present invention relates to a gas compressor provided with a first compression unit for compressing a gas and a second compression unit for further compressing the gas sent from the first compression unit.
気体を圧縮する第1圧縮部と、第1圧縮部から送られる気体を更に圧縮する第2圧縮部と、を備えた気体圧縮機の例が、特許文献1に記載されている。特許文献1に記載された気体圧縮機は空気圧縮機であり、その空気圧縮機は、モータ、クランクケース、第1圧縮部及び第2圧縮部を有する。第1圧縮部は、第1シリンダ、第1ピストン、第1コネクティングロッド及び第1圧縮室を有する。第2圧縮部は、第2シリンダ、第2ピストン、第2コネクティングロッド及び第2圧縮室を有する。第1シリンダ及び第2シリンダは、クランクケースに取り付けられている。
第1ピストンが第1シリンダ内に設けられ、第2ピストンが第2シリンダ内に設けられている。モータはモータ軸を有し、モータ軸はクランクケース内に配置されている。第1コネクティングロッド及び第2コネクティングロッドが、モータ軸に連結されている。第1コネクティングロッドは第1ピストンに対して回動可能に連結され、第2コネクティングロッドは第2ピストンに対して回動可能に連結されている。第1シリンダ内に第1圧縮室が形成され、第2シリンダ内に第2圧縮室が形成されている。第1圧縮室と第2圧縮室とを接続する送気管が設けられている。 A first piston is provided in the first cylinder and a second piston is provided in the second cylinder. The motor has a motor shaft, which is arranged in the crankcase. A first connecting rod and a second connecting rod are connected to the motor shaft. The first connecting rod is pivotally connected to the first piston and the second connecting rod is pivotally connected to the second piston. A first compression chamber is formed in the first cylinder, and a second compression chamber is formed in the second cylinder. An air supply pipe connecting the first compression chamber and the second compression chamber is provided.
特許文献1に記載された空気圧縮機は、モータ軸が回転すると第1ピストンが第1シリンダ内で往復し、第2ピストンが第2シリンダ内で往復する。このため、第1圧縮室に空気が吸入され、かつ、第1圧縮室で空気が圧縮される。第1圧縮室で圧縮された空気は、送気管を通って第2圧縮室に送られる。第2圧縮室に送られた空気は、更に圧縮される。
In the air compressor described in
本願発明者は、気体圧縮機が駆動し、その後に気体圧縮機が停止すると、第1圧縮部と第2圧縮部との間において、第1圧縮部で圧縮された空気が残留する可能性があることを認識した。第1圧縮部と第2圧縮部との間に残留した圧縮空気の一部は、ピストンとシリンダの隙間から排出される。しかし、第1圧縮部のピストン及びコネクティングロッドが、シリンダに対して揺動する構成である、いわゆる揺動型ピストンであると、ピストンとシリンダの隙間から圧縮空気が排出され難い。このため、本願発明者は、圧縮空気が第1圧縮部に残留する可能性があることを認識した。 The inventors of the present invention have a possibility that air compressed in the first compression unit may remain between the first compression unit and the second compression unit when the gas compressor is driven and then the gas compressor is stopped. I recognized that there was. A portion of the compressed air remaining between the first compression portion and the second compression portion is discharged from the gap between the piston and the cylinder. However, if the piston and connecting rod of the first compression section are so-called rocking pistons that are configured to rock with respect to the cylinder, compressed air is unlikely to be discharged from the gap between the piston and the cylinder. For this reason, the inventor of the present application recognized that compressed air may remain in the first compression section.
また、本願発明者は、第1圧縮部で圧縮された空気は温度が上昇しており、第1圧縮部及び第2圧縮部に亘って圧縮空気が残留すると、圧縮空気が自然冷却され、空気に含まれている水分が水滴となる可能性があることを認識した。第2圧縮部のシリンダ内に残留する圧縮空気についても同様のことが言える。 Further, the inventor of the present application has found that the temperature of the air compressed in the first compression section is rising, and when the compressed air remains over the first compression section and the second compression section, the compressed air is naturally cooled and the air is It was recognized that the water contained in could become water droplets. The same is true for the compressed air remaining in the cylinder of the second compression section.
さらに、本願発明者は、気体圧縮機が停止後、再度、気体圧縮機が起動する場合、第1圧縮部及び第2圧縮部に亘って残留した圧縮空気や、第2圧縮部のシリンダ内に残留した圧縮空気が、シリンダ動作時の抵抗となり、気体圧縮機の起動不良を起こす可能性があることを認識した。 Furthermore, the inventor of the present application has found that, if the gas compressor is activated again after the gas compressor is stopped, the compressed air remaining over the first compression unit and the second compression unit, or in the cylinder of the second compression unit. It has been recognized that the residual compressed air serves as a resistance during cylinder operation and may cause a start failure of the gas compressor.
本願発明者は、水分を含む空気が第2圧縮部に送られる可能性があること、及び第1圧縮部から第2圧縮部に亘って圧縮空気が残留する可能性を認識した。 The inventor has recognized that air containing moisture may be sent to the second compression unit, and compressed air may remain from the first compression unit to the second compression unit.
本発明の目的は、第1圧縮部で圧縮された気体に含まれる水分が、第2圧縮部に送られることを抑制可能な気体圧縮機を提供することである。 An object of the present invention is to provide a gas compressor capable of suppressing that moisture contained in a gas compressed in a first compression section is sent to a second compression section.
また、本発明の他の目的は、第1圧縮部及び第2圧縮部に残留する気体の圧力を低下させることの可能な気体圧縮機を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a gas compressor capable of reducing the pressure of the gas remaining in the first compression section and the second compression section.
一実施形態の気体圧縮機は、気体を圧縮する第1圧縮部と、前記第1圧縮部から送られる前記気体を更に圧縮する第2圧縮部と、前記第1圧縮部と前記第2圧縮部とを接続し、かつ、前記第1圧縮部で圧縮された前記気体を前記第2圧縮部に送る送気部と、を備えた気体圧縮機であって、前記第1圧縮部は、第1シリンダと、前記第1シリンダ内に形成される第1圧縮室と、前記第1シリンダ内で往復動することにより、前記第1圧縮室内の前記気体を圧縮する第1ピストンと、前記第1ピストンの外周面に取り付けられた環状のシールリングと、前記第1ピストン及び回転要素に連結され、かつ、前記回転要素の回転力を前記第1ピストンの往復動力に変換する際に、前記第1ピストンと共に前記第1シリンダに対して揺動する第1コネクティングロッドと、を有し、前記送気部は、前記第1圧縮部から前記第2圧縮部に送られる前記気体の水分を捕捉する水分除去装置と、前記第1圧縮部から前記第2圧縮部に亘って残留する前記気体の圧力を低下させる圧力低下装置と、を有する。 A gas compressor according to one embodiment includes a first compression unit for compressing a gas, a second compression unit for further compressing the gas sent from the first compression unit, the first compression unit, and the second compression unit. And an air supply unit for connecting the gas compressed by the first compression unit to the second compression unit, and the first compression unit is configured to A cylinder, a first compression chamber formed in the first cylinder, a first piston for compressing the gas in the first compression chamber by reciprocating in the first cylinder, and the first piston An annular seal ring attached to an outer peripheral surface of the first piston, the first piston connected to the first piston and the rotary element, and converting the rotational force of the rotary element into reciprocating power of the first piston First connector that swings with respect to the first cylinder A water removal device for capturing the moisture of the gas sent from the first compression unit to the second compression unit; and a second compression unit from the first compression unit. And a pressure reducing device for reducing the pressure of the gas remaining over the portion.
一実施形態の気体圧縮機は、第1圧縮部で圧縮された気体に含まれる水分が、第2圧縮部に送られることを抑制可能であるとともに、第1圧縮部から第2圧縮部に亘って残留する気体の圧力を低下させることが可能である。 The gas compressor of one embodiment can suppress moisture contained in the gas compressed in the first compression unit from being sent to the second compression unit, and extends from the first compression unit to the second compression unit. It is possible to reduce the pressure of the remaining gas.
以下、本発明の気体圧縮機に含まれるいくつかの実施形態のうち、代表的な空気圧縮機の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付してある。 Hereinafter, among several embodiments included in the gas compressor of the present invention, representative embodiments of the air compressor will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent component, member, etc. which are shown by each drawing.
図1及び図2に示す空気圧縮機10は、金属製のフレーム11、カバー12、電動モータ13、第1圧縮部14及び第2圧縮部15、制御部16、及び空気タンク17,18を有する。空気タンク17,18は金属製であり、空気タンク17,18は、フレーム11に取り付けられ、空気タンク17,18に複数の脚部19がそれぞれ取り付けられている。図2の空気圧縮機10は、複数の脚部19が水平な床面に接触している状態を表す。フレーム11は、電動モータ13、第1圧縮部14、第2圧縮部15を支持している。カバー12は、空気タンク17,18及びフレーム11に取り付けられている。
The
空気タンク17,18及びフレーム11にブラケット20が設けられ、ねじ部材21を締め付けてカバー12が固定されている。カバー12は、合成樹脂製または金属製である。カバー12により覆われた空間である内部B1に、電動モータ13、第1圧縮部14及び第2圧縮部15が配置されている。
A
第1圧縮部14及び第2圧縮部15は、所定方向に間隔をおいて配置されている。第1圧縮部14及び第2圧縮部15の配置方向で、フレーム11の両端にグリップ22,23が取り付けられている。空気圧縮機10は可搬式であり、作業者はグリップ22,23を両手で掴んで空気圧縮機10を持ち上げ、かつ、作業場所に移動することができる。
The
クランクケース24がフレーム11に固定されている。クランクケース24は金属製であり、回転軸25がクランクケース24の内部から外部に亘って配置されている。クランクケース24は、軸受を介して回転軸25を回転可能に支持している。回転軸25は軸線A1を中心として回転可能である。回転軸25のうち、クランクケース24の内部に配置された箇所には、クランク部が設けられている。
The
電動モータ13は、固定子26及び回転子27を有する。固定子26はクランクケース24に対して回転しないように設けられている。回転子27は、回転軸25に取り付けられている。電動モータ13が3相交流型のブラシレスモータである例を説明する。回転子27には、回転方向に沿って永久磁石が複数取り付けられている。また、固定子26は、3相、具体的には、U相、V相及びW相に対応するコイルをそれぞれ有する。
The
冷却ファン28が回転軸25に取り付けられている。冷却ファン28はカバー12の内部B1に設けられている。カバー12は、第1壁部29、第2壁部30、上壁33及び側壁31,32を有する。第1壁部29、第2壁部30、側壁31,32は、上壁33の外周縁から、図2における下方に向けて延ばされている。第1壁部29及び第2壁部30は、軸線A1方向に間隔をおいて配置されている。
A cooling
側壁31,32は、第1壁部29と第2壁部30とを接続し、軸線A1に対して交差する方向に間隔をおいて配置されている。吸気口34が第1壁部29を貫通して設けられ、排気口35が第2壁部30を貫通して設けられている。吸気口34は、カバー12の内部B1と外部B2とをつなぎ、排気口35は、カバー12の内部B1と外部B2とをつなぐ。吸気口34は、カバー12の外部B2の空気を、内部B1に導く通路である。排気口35は、カバー12の内部B1を流れる空気を、外部B2に導く通路である。
The
図1に示す空気圧縮機10の平面視で、冷却ファン28、電動モータ13、クランクケース24及び制御部16は、第1壁部29と第2壁部30との間に軸線A1方向で互いに異なる位置に配置されている。軸線A1方向で第1壁部29から第2壁部30に近づくことに伴い、冷却ファン28、電動モータ13、クランクケース24及び制御部16の順序で配置されている。つまり、冷却ファン28、電動モータ13、クランクケース24及び制御部16のうち、冷却ファン28が、軸線A1方向で第1壁部29に最も近い位置に配置されている。
In a plan view of the
冷却ファン28、電動モータ13、クランクケース24及び制御部16のうち、制御部16が、軸線A1方向で第2壁部30に最も近い位置に配置されている。電動モータ13及びクランクケース24は、軸線A1方向で冷却ファン28と制御部16との間に配置されている。電動モータ13は、軸線A1方向で冷却ファン28とクランクケース24との間に配置されている。クランクケース24は、軸線A1方向で電動モータ13と制御部16との間に配置されている。
Of the cooling
空気圧縮機10の平面視で、冷却ファン28及び電動モータ13の軸線A1方向における配置領域の少なくとも一部は、空気タンク17の軸線A1方向における配置領域と重なる。空気圧縮機10の平面視で、制御部16の軸線A1方向における配置領域の少なくとも一部は、空気タンク18の軸線A1方向における配置領域と重なる。
In a plan view of the
空気圧縮機10を平面視すると、第1圧縮部14は、軸線A1に対して交差する方向で、クランクケース24と側壁31との間に配置されている。第1圧縮部14は、図3のように、第1シリンダ36、第1シリンダヘッド37、第1隔壁38、第1コネクティングロッド39、第1ピストン40、第1圧縮室41、第1排気室42、第1逆止弁43及びポート44を有する。
When the
第1シリンダヘッド37は、第1シリンダ36に固定されている。第1隔壁38は、第1シリンダヘッド37と第1シリンダ36との間に設けられている。ポート44は、第1隔壁38を貫通し、かつ、第1圧縮室41と第1排気室42とをつなぐ。
The
第1コネクティングロッド39の第1端部は、クランクケース24の内部において、回転軸25のクランク部に対して回転可能に連結されている。第1コネクティングロッド39の第2端部に円板形状のボス部110が設けられている。ボス部110には、円板形状のリテーナ111が取り付けられている。リテーナ111は、ねじ部材112を締め付けてボス部110に取り付けられている。ボス部110及びリテーナ111により、第1ピストン40が形成されている。ボス部110とリテーナ111との間に、環状のシール部材83が取り付けられている。シール部材83は、一例として、合成ゴム製のリップパッキンを用いることが可能である。シール部材83は、第1シリンダ36の内周面に接触する。第1ピストン40は、第1シリンダ36内で往復可能である。
The first end of the first connecting
第1ピストン40の外周面に、第1圧縮室41は、第1シリンダ36内で第1ピストン40と第1隔壁38との間に形成される。第1排気室42は、第1隔壁38と第1シリンダヘッド37との間に形成されている。第1逆止弁43は第1隔壁38に設けられており、第1逆止弁43は、ポート44を開閉する。第1逆止弁43は、第1圧縮室41の空気が第1排気室42に排出されることを許容し、かつ、第1排気室42の空気が第1圧縮室41に流れることを防止する。
The
第2圧縮部は、図4のように、第2シリンダ45、第2シリンダヘッド46、第2隔壁47、第2コネクティングロッド48、第2ピストン49、第2圧縮室50、第2排気室51、ポート52及び第2逆止弁53を有する。
As shown in FIG. 4, the second compression portion is configured of the
第2シリンダヘッド46は、第2シリンダ45に固定されている。第2隔壁47は、第2シリンダヘッド46と第2シリンダ45との間に設けられている。第2ピストン49は、第2シリンダ45内に往復可能に設けられている。第2コネクティングロッド48の第1端部は、クランクケース24内で回転軸25のクランク部に連結されている。第2コネクティングロッド48の第2端部は、第2ピストン49に連結されている。第2圧縮室50は、第2シリンダ45内で第2ピストン49と第2隔壁47との間に形成される。ポート52は第2隔壁47を貫通して形成され、かつ、第2圧縮室50と第2排気室51とをつなぐ。
The
ピストンリング54が第2ピストン49の外周面に取り付けられている。ピストンリング54はフッ素樹脂製であり、かつ、円周方向の1箇所に切り欠き部55を有する。第2排気室51は、第2隔壁47と第2シリンダヘッド46との間に形成されている。第2逆止弁53は第2隔壁47に設けられており、第2逆止弁53は、ポート52を開閉する。第2逆止弁53は、第2圧縮室50の空気が第2排気室51に排出されることを許容し、かつ、第2排気室51の空気が第2圧縮室50に流れることを防止する。
A
図1のように、フィルタ支持部56がカバー12に設けられている。フィルタ支持部56は、カバー12の一部を内部B1に向けて窪ませて設けられている。フィルタ57がフィルタ支持部56により支持されている。フィルタ57は、フェルト、不織布、スポンジ等の材料により構成されている。フィルタ支持部56は吸気口58を有し、吸気口58は吸気管59を介して第1圧縮室41に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
第1接続管60が第1排気室42に接続されている。第1接続管60は、一例として金属製である。第2接続管61が第2圧縮室50に接続されている。第2接続管61は、一例として金属製である。第1接続管60と第2接続管61とを接続する水分除去装置62が設けられている。水分除去装置62は、金属製のパイプ63と、パイプ63内に設けたフィルタ64と、を有する。パイプ63の第1端部は、継手65を介して第1接続管60に接続されている。パイプ63の第2端部は、継手66を介して第2接続管61に接続されている。フィルタ64は、空気の通過を許容し、かつ、水分及び塵埃を捕捉するものである。フィルタ64は、一例として中空糸膜が用いられている。
The
さらに、パイプ63を径方向に貫通する排水口67が設けられている。パイプ63の第1端部はクランプ68により支持され、パイプ63の第2端部はクランプ69により支持されている。クランプ68,69は、共にねじ部材70によりクランクケース24に固定されている。
Furthermore, a
空気圧縮機10を図1のように平面視すると、水分除去装置62は、軸形状であり、かつ、軸線A1に対して交差して配置されている。また、空気圧縮機10を図1のように平面視すると、水分除去装置62の配置領域の少なくとも一部は、クランクケース24の配置領域内に含まれる。空気圧縮機10を図1のように平面視すると、水分除去装置62は、軸線A1方向で冷却ファン28と制御部16との間に配置されている。空気圧縮機10を図2のように側面視すると、水分除去装置62は、上下方向で上壁33とクランクケース24との間に配置されている。制御部16は、図2の上下方向で水分除去装置62よりも低い位置であり、かつ、空気タンク17,18よりも高い位置に配置されている。図2における上下方向は、重力の作用方向である。第1接続管60、第2接続管61及び水分除去装置62は、送気部102を構成する。
When the
図2に示すように、リブ71が上壁33に設けられている。リブ71は、上壁33の内面からクランクケース24に向けて突出している。リブ71は、カバー12と一体成形されているもの、または、カバー12とは別部材で構成されているものの何れでもよい。図1のように空気圧縮機10を平面視すると、リブ71は、軸線A1及び水分除去装置62対して交差するように配置されている。図1のように空気圧縮機10を平面視すると、リブ71が配置されている範囲の少なくとも一部は、クランクケース24が配置されている領域と重なる。空気圧縮機10を平面視すると、リブ71と第1圧縮部14との間に、排水口67が配置されている。
As shown in FIG. 2,
第2排気室51と空気タンク18とを接続する接続管72が設けられている。空気タンク17と空気タンク18とを接続する接続管73が設けられている。2つの空気タンク17,18内の空気圧は同じである。図1のように、空気タンク17,18内の圧力を検出して信号を出力する圧力センサ74が設けられている。
A
空気タンク17は、減圧バルブ75を介して供給管76に接続されている。減圧バルブ75は、空気タンク17の空気の圧力を調整、具体的には、減圧して供給管76に吐出する。また、供給管76内の空気圧を表示する圧力計77が設けられている。カプラ78が供給管76に取り付けられている。カプラ78は、エアホースに取り付け及び取り外しが可能である。カプラ78はエアホースを介して作業機に接続される。
The
空気タンク18は、減圧バルブ79を介して供給管80に接続されている。減圧バルブ79は、空気タンク18の空気の圧力を調整、具体的には、減圧して供給管80に吐出する。また、供給管80内の空気圧を表示する圧力計81が設けられている。カプラ82が供給管80に取り付けられている。カプラ82は、エアホースに取り付け及び取り外しが可能である。カプラ82はエアホースを介して作業機に接続される。
The
カバー12の表面に操作部が設けられており、操作部は、電源スイッチ、表示パネル等を有する。制御部16は、第1圧縮部14及び第2圧縮部15の作動及び停止を制御する機構である。制御部16は、入力インタフェース、出力インタフェース、中央演算処理部及び記憶部を有するマイクロコンピュータである。
An operation unit is provided on the surface of the
インバータ回路がカバー12の内部B1に設けられている。インバータ回路は、電源と電動モータ13の固定子26とを接続及び遮断する。インバータ回路は、複数のスイッチング素子を有し、複数のスイッチング素子はそれぞれ単独でオン及びオフが可能である。制御部16はインバータ回路を制御する。カバー12の内部B1に、電動モータ13の回転方向の位相を検出するセンサ、電動モータ13の回転数を検出するセンサが設けられている。圧力センサ74、電源スイッチ及び各種のセンサの信号は制御部16に入力される。なお、制御部16がインバータ回路を含む構成でもよい。
An inverter circuit is provided in the inside B1 of the
図2のように、ドレーン配管99が設けられ、ドレーン配管99はバルブ100を介して空気タンク17,18内に接続されている。作業者がバルブ100を開くと、空気タンク17,18内の圧縮空気は、ドレーン配管99から空気タンク17,18の外部に排出される。
As shown in FIG. 2, a
次に、作業者が空気圧縮機10の使用する例を説明する。作業者が電源スイッチをオンすると、制御部16はインバータ回路を制御し、電動モータ13の回転子27が回転する。回転子27及び回転軸25が一体回転すると、回転軸25のトルクで第1ピストン40及び第2ピストン49が往復動する。
Next, an example in which the operator uses the
回転軸25のトルクで第1コネクティングロッド39が作動すると、第1コネクティングロッド39及び第1ピストン40は、第1シリンダ36に対して揺動し、かつ、第1ピストン40が第1シリンダ36内で往復動する。ここで、揺動とは、第1コネクティングロッド39及び第1ピストン40が、第1シリンダ36の内面とシール部材83との接触箇所を支点として、振り子状に作動することである。このようにして、電動モータ13の回転軸25の回転力を第1ピストン40の往復動力に変換する。つまり、電動モータ13の回転軸25の回転力が、第1圧縮部14の作動力に変換される。第2コネクティングロッド48は、電動モータ13の回転軸25の回転力を、第2ピストン49の往復動力に変換する。つまり、電動モータ13の回転軸25の回転力が、第2圧縮部15の作動力に変換される。
When the first connecting
カバー12の内部B1の空気は、吸気口58、吸気管59を介して第1圧縮部14の第1圧縮室41に吸入され、第1圧縮室41で空気が圧縮される。第1圧縮室41で圧縮された空気は、第1排気室42を通り第1接続管60に送られる。第1接続管60に送られた空気は、水分除去装置62及び第2接続管61を通り、第2圧縮部15の第2圧縮室50に吸い込まれる。
The air in the interior B1 of the
第2圧縮室50は、空気を更に圧縮し、第2圧縮室50で圧縮された空気は、第2排気室51及び接続管72を介して空気タンク17,18に送られる。作業者は、空気タンク17,18内の空気を、減圧バルブ75により減圧して供給管76に送ること、減圧バルブ79により減圧して供給管80に送ること、のうち少なくとも一方を行うことが可能である。
The
制御部16は、圧力センサ74の信号を処理して空気タンク17,18内の空気圧を検出する。制御部16は、記憶部に記憶されているデータに基づいて、電動モータ13の回転、停止、回転数及びトルクを制御する。制御部16は、電源スイッチがオンされていると、空気タンク17,18内の空気圧が、目標圧力まで上昇するように電動モータ13の回転数、トルクを制御する。制御部16は、空気タンク17,18内の空気圧が目標圧力になると、電動モータ13を停止する。
The
さらに、冷却ファン28は回転軸25と共に回転し、カバー12の外部B2の空気は、吸気口34を通ってカバー12の内部B1に導入される。空気圧縮機10を図2のように側面視すると、カバー12の内部B1に導入された空気は、第2壁部30に近づくように方向D1で流れる。内部B1を流れる空気は、電動モータ13、第1圧縮部14、第2圧縮部15及び制御部16を冷却し、かつ、排気口35を通って外部B2に排出される。
Furthermore, the cooling
第1圧縮室41で圧縮された空気が水分除去装置62を通過することで、圧縮された空気中に含まれる水分が水分除去装置62により捕捉、除去される。水分除去装置62は、空気に含まれる水分及び塵埃を除去する。このため、水分及び塵埃が第2圧縮部に侵入することを抑制できる。
The air compressed in the
例えば、空気圧縮機10が駆動し、その後に空気圧縮機10が停止した際に、第1圧縮部14及び第2圧縮部15に亘って残留している圧縮空気が冷却され、水滴となることを抑制できる。また、空気に含まれる水分や塵埃が第2圧縮部15に侵入し、図4に示す第2シリンダ45と第2ピストン49との間に付着して、第2ピストン49または第2シリンダ45のうち、少なくとも一方が摩耗することを抑制できる。また、第2圧縮室50に圧縮空気が残留した状態で空気圧縮機10が停止し、残留している圧縮空気が冷却され、水滴が発生することを抑制できる。加えて、第2逆止弁53に水滴や塵埃が付着して、第2逆止弁53がポート52を閉じた際のシール性が低下することを抑制できる。したがって、第2圧縮部15の空気圧縮性能の低下を抑制でき、かつ、空気圧縮機10の耐久性低下を抑制できる。
For example, when the
一方、図3に示す第1ピストン40に取り付けられているシール部材83は環状である。このため、空気圧縮機10の停止状態において、第1圧縮室41の空気が第1ピストン40と第1シリンダ36との間から漏れることは無い。つまり、第1圧縮室41の圧力は低下しにくく、第1圧縮室41から第2圧縮室50に亘って存在する空気の圧力も低下しにくい。
On the other hand, the
これに対して、本開示の水分除去装置62は、パイプ63に排水口67が設けられている。このため、空気圧縮機10が停止している状態において、第1圧縮室41の空気圧で、フィルタ64が捕捉している水分が、空気と共に排水口67からパイプ63の外に排出される。このため、空気圧縮機10が停止している状態で、第1圧縮室41の圧縮空気の圧力を低下させることができる。また、第1圧縮室41、第1接続管60、第2接続管61及び第2圧縮室50に亘って残留する圧縮空気の圧力を低下させることが可能である。したがって、空気圧縮機10を次回に起動する際に、第1ピストン40の作動負荷を軽減できる。さらに、空気タンク17,18内に水が溜まることを抑制可能である。
On the other hand, in the
さらに、内部B1を流れる空気の一部は、リブ71に沿って流れる。排水口67から蒸発する水分は、リブ71に沿って流れる空気中に放散される。したがって、フィルタ64の水分捕捉機能が飽和状態になることを抑制できる。図1に示す空気圧縮機10は、カバー12の内部B1における空気の流れ方向で、水分除去装置62は制御部16よりも上流に配置されている。なお、図1及び図2に示すカバー12は、リブ71を備えていなくてもよい。
Furthermore, part of the air flowing through the interior B1 flows along the
水分除去装置62は、クランプ68,69を介してクランクケース24により支持されている。したがって、水分除去装置62がクランクケース24に対して振動することを抑制可能である。
The
水分除去装置62をクランクケース24に取り付ける他の例が、図5に示されている。水分除去装置62の他に中間接続管84が設けられている。中間接続管84は、一例として金属製であり、水分除去機能を備えていない。継手65,66は、それぞれユニオンナットを緩め、及び締め付けることにより、第1接続管60及び第2接続管61に対して、水分除去装置62または中間接続管84の何れかを選択して取り付けることが可能である。中間接続管84を第1接続管60及び第2接続管61に対して接続すると、第1接続管60内の空気は、中間接続管84内を通って第2接続管61に送られる。
Another example of attaching the
制御部16をカバー12の内部B1に配置する他の例が、図6に示されている。制御部16は、軸線A1方向における配置領域の一部が、電動モータ13の配置領域の一部と重なっている。制御部16は、軸線A1に対して交差する方向で、電動モータ13と側壁32との間に配置されている。図6に示す空気圧縮機10は、カバー12の内部B1における空気の流れ方向D1で、水分除去装置62は制御部16よりも下流に配置されている。したがって、排水口67から放散された水分を含む空気が、カバー12の内部B1で制御部16に触れることを抑制できる。
Another example of arranging the
図6に示すカバー12は、図2に示すリブ71を備えていてもよいし、リブ71を備えていなくてもよい。また、図6に示す空気圧縮機10は、図5と同様に水分除去装置62または中間接続管84の何れかを選択して、第1接続管60及び第2接続管61に取り付けることも可能である。
The
水分除去装置62を、第1接続管60及び第2接続管61に接続する他の例が、図7に示されている。第1バルブボディ85及び第2バルブボディ86が設けられている。第1バルブボディ85は、一例として金属製であり、第1バルブボディ85は、通路87,88,89と、ソレノイドバルブ90と、を有する。第1接続管60は、継手91を介して第1バルブボディ85に取り付けられている。第1接続管60内と通路87とが接続されている。
Another example of connecting the
また、中間接続管84が設けられ、中間接続管84は、継手92を介して第1バルブボディ85に取り付けられている。中間接続管84は一例として金属製であり、かつ、水分除去機能を備えていない。通路89と中間接続管84内とが接続されている。水分除去装置62は、継手65を介して第1バルブボディ85に取り付けられている。水分除去装置62内と通路88とが接続されている。制御部16は、ソレノイドバルブ90を制御する。ソレノイドバルブ90は、通路87と通路88とを接続及び遮断し、通路87と通路89とを接続及び遮断する。
Also, an
第2バルブボディ86は、一例として金属製であり、第2バルブボディ86は、通路93,94,95と、ソレノイドバルブ96と、を有する。第2接続管61は、継手97を介して第2バルブボディ86に取り付けられている。第2接続管61内と通路93とが接続されている。
The
また、中間接続管84は、継手98を介して第2バルブボディ86に取り付けられている。通路95と中間接続管84内とが接続されている。水分除去装置62は、継手66を介して第2バルブボディ86に取り付けられている。水分除去装置62内と通路94とが接続されている。制御部16は、ソレノイドバルブ96を制御する。ソレノイドバルブ96は、通路93と通路94とを接続及び遮断し、通路93と通路95とを接続及び遮断する。
Further, the
図7に示す水分除去装置62及び中間接続管84は、互いに並列に配置されている。中間接続管84は、水分除去装置62をバイパスする通路を形成している。
The
ソレノイドバルブ90が、通路87と通路88とを接続し、通路87と通路89とを遮断し、ソレノイドバルブ96が、通路93と通路94とを接続し、通路93と通路95とを遮断すると、第1接続管60内の空気は、水分除去装置62内を通り、第2接続管61に送られる。つまり、第1接続管60内の空気は、中間接続管84内を通らない。
A
ソレノイドバルブ90が、通路87と通路89とを接続し、通路87と通路88とを遮断し、ソレノイドバルブ96が、通路93と通路95とを接続し、通路93と通路94とを遮断すると、第1接続管60内の空気は、中間接続管84内を通り、第2接続管61に送られる。つまり、第1接続管60内の空気は、水分除去装置62内を通らない。
A
図7に示す水分除去装置62、中間接続管84、第1バルブボディ85及び第2バルブボディ86は、図6示す空気圧縮機10に設けることも可能である。
The
水分除去装置62が捕捉した水分をカバー12の外部B2に排出する例が、図8に示されている。排水管101が、カバー12の内部B1に設けられている。排水管101は、一例として、金属製、合成樹脂製、合成ゴム製の何れでもよい。排水管101の第1端部は排水口67に接続され、排水管101の第2端部は排気口35に配置されている。
An example in which the moisture removed by the
水分除去装置62が捕捉した水分を含む空気は、排水口67から排水管101の内部を通り、カバー12の外部B2に排出される。したがって、水分を含む空気が、カバー12の内部B1を流れることを抑制できる。図8のように、カバー12の内部B1を空気が流れる方向D1において、制御部16が排水口67よりも下流に配置されていても、水分を含む空気が制御部16に触れることを抑制可能である。
The air containing the moisture captured by the
なお、図8に示すカバー12の上壁33は、図2に示すリブ71を備えていてもよいし、リブ71を備えていなくてもよい。さらに、図8に示す排水管101は、図6に示すカバー12の内部B1に設けることも可能である。
The
空気圧縮機のいくつかの実施形態において開示した事項と、請求項に記載された事項との関係の一例を説明する。空気圧縮機10は、気体圧縮機の一例であり、空気は、気体の一例である。第1圧縮部14は、第1圧縮部の一例であり、第2圧縮部15は、第2圧縮部の一例である。第1シリンダ36は、第1シリンダの一例であり、第2シリンダ45は、第2シリンダの一例である。第1圧縮室41は、第1圧縮室の一例である。第2圧縮室50は、第2圧縮室の一例である。第1ピストン40は、第1ピストンの一例である。第2ピストン49は、第2ピストンの一例である。シール部材83は、シールリングの一例である。ピストンリング54は、ピストンリングの一例である。第1コネクティングロッド39及び第2コネクティングロッド48は、変換部の一例である。
An example of the relationship between the matter disclosed in some embodiments of the air compressor and the matter described in the claims will be described. The
送気部102は、送気部の一例であり、水分除去装置62は、水分除去装置及び圧力低下装置の一例である。中間接続管84は、バイパスの一例であり、カバー12はカバーの一例である。排水管101は、排水管の一例であり、制御部16は制御部の一例である。冷却ファン28は冷却装置の一例であり、リブ71はガイド部の一例である。電動モータ13は、モータの一例であり、クランクケース24は、ハウジングの一例である。回転軸25は、回転要素の一例である。クランプ68,69は、支持部材の一例である。
The
気体圧縮機は、図面を参照して開示した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、モータは、電動モータ、油圧モータ、空気圧モータ、エンジンの何れでもよい。水分除去装置を支持する支持部材は、クランプ、ブラケット、フレームなどを含む。圧縮する気体は、空気、不活性ガスを含む。不活性ガスは、窒素ガス、希ガスを含む。希ガスは、アルゴンガス、ヘリウムガスを含む。 The gas compressor is not limited to the embodiment disclosed with reference to the drawings, and can be variously modified without departing from the scope of the invention. For example, the motor may be any of an electric motor, a hydraulic motor, a pneumatic motor, and an engine. Support members that support the moisture removal device include clamps, brackets, frames, and the like. The gas to be compressed includes air and inert gas. Inert gases include nitrogen gas and noble gases. Noble gases include argon gas and helium gas.
第2圧縮部は、第1圧縮部で圧縮された空気を更に圧縮できる構造であればよい。例えば、第2ピストンと第2コネクティングロッドとが一体に設けられ、第2ピストン及び第2コネクティングロッドが、第2シリンダに対して揺動可能であってもよい。第1圧縮部または第2圧縮部において、ピストンとコネクティングとが一体である例は、第1構造及び第2構造を含む。第1構造は、ピストンとコネクティングロッドとが一体成形されているものである。第2構造は、ピストンとコネクティングロッドとが固定要素を介して接続されているものである。固定要素は、ねじ部材、接着剤を含む。 The second compression unit may have a structure that can further compress the air compressed by the first compression unit. For example, the second piston and the second connecting rod may be integrally provided, and the second piston and the second connecting rod may be swingable with respect to the second cylinder. An example in which the piston and the connection are integrated in the first compression portion or the second compression portion includes a first structure and a second structure. The first structure is one in which the piston and the connecting rod are integrally formed. The second structure is one in which the piston and the connecting rod are connected via the fixing element. The fixing element includes a screw member and an adhesive.
圧縮部は、3箇所以上あってもよい。また、圧縮部で圧縮された気体を蓄えるタンクは、単数または複数の何れでもよい。また、圧縮部で圧縮された気体を、空気タンクを介することなく、エアホースまたは配管を介して作業機に送る構成でもよい。 There may be three or more compression units. Further, the tank for storing the gas compressed in the compression section may be either single or plural. In addition, the gas compressed by the compression unit may be sent to the working machine via an air hose or piping without passing through the air tank.
制御部は、電気部品または電子部品の単体でもよいし、複数の電気部品または複数の電子部品を有するユニットでもよい。電気部品または電子部品は、プロセッサ、制御回路及びモジュールを含む。 The control unit may be a single unit of an electrical component or an electronic component, or may be a unit having a plurality of electrical components or a plurality of electronic components. Electrical or electronic components include processors, control circuits and modules.
10…空気圧縮機、12…カバー、13…電動モータ、14…第1圧縮部、15…第2圧縮部、16…制御部、24…クランクケース、28…冷却ファン、36…第1シリンダ、39…第1コネクティングロッド、40…第1ピストン、41…第1圧縮室、45…第2シリンダ、48…第2コネクティングロッド、49…第2ピストン、50…第2圧縮室、54…ピストンリング、62…水分除去装置、68,69…クランプ、71…リブ、83…シール部材、84…中間接続管、101…排水管、102…送気部。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記第1圧縮部は、
第1シリンダと、
前記第1シリンダ内に形成される第1圧縮室と、
前記第1シリンダ内で往復動することにより、前記第1圧縮室内の前記気体を圧縮する第1ピストンと、
前記第1ピストンの外周面に取り付けられた環状のシールリングと、
前記第1ピストン及び回転要素に連結され、かつ、前記回転要素の回転力を前記第1ピストンの往復動力に変換する際に、前記第1ピストンと共に前記第1シリンダに対して揺動する第1コネクティングロッドと、
を有し、
前記送気部は、
前記第1圧縮部から前記第2圧縮部に送られる前記気体の水分を捕捉する水分除去装置と、
前記第1圧縮部から前記第2圧縮部に亘って残留する前記気体の圧力を低下させる圧力低下装置と、
を有する、気体圧縮機。 A first compression unit for compressing a gas, a second compression unit for further compressing the gas sent from the first compression unit, a connection between the first compression unit and the second compression unit, and A gas feed unit for sending the gas compressed in one compression unit to the second compression unit, the gas compressor comprising:
The first compression unit is
The first cylinder,
A first compression chamber formed in the first cylinder;
A first piston that compresses the gas in the first compression chamber by reciprocating in the first cylinder;
An annular seal ring attached to an outer circumferential surface of the first piston;
A first piston connected to the first piston and the rotary element and oscillating with the first piston when converting the rotational force of the rotary element to the reciprocating power of the first piston; Connecting rods,
Have
The air supply unit is
A moisture removing device for capturing moisture of the gas sent from the first compression unit to the second compression unit;
A pressure reducing device for reducing the pressure of the gas remaining from the first compression section to the second compression section;
Has a gas compressor.
第2シリンダと、
前記第2シリンダ内に形成される第2圧縮室と、
前記第2シリンダ内で往復動することにより、前記第2圧縮室内の前記気体を圧縮する第2ピストンと、
前記第2ピストンの外周面に取り付けられ、かつ、円周方向の一部に切り欠きが形成されたピストンリングと、
を有する、請求項2記載の気体圧縮機。 The second compression unit is
The second cylinder,
A second compression chamber formed in the second cylinder;
A second piston that compresses the gas in the second compression chamber by reciprocating in the second cylinder;
A piston ring attached to an outer peripheral surface of the second piston and having a notch formed in a part in a circumferential direction;
The gas compressor according to claim 2, comprising:
前記水分除去装置が除去した水分を前記カバーの外部に排出する排水管と、
が設けられている、請求項1乃至5の何れか1項記載の気体圧縮機。 A cover that covers the first compression unit, the second compression unit, and the air supply unit;
A drain pipe for discharging the water removed by the water removing device to the outside of the cover;
The gas compressor according to any one of the preceding claims, wherein is provided.
前記水分除去装置及び前記制御部を覆うカバーと、
前記カバーの外部の空気を前記カバーの内部に導入し、かつ、前記カバーの内部の空気を前記カバーの外部に排出する冷却装置と、
を有する、請求項1乃至5の何れか1項記載の気体圧縮機。 A control unit that controls operation and stop of the first compression unit and the second compression unit;
A cover that covers the water removal device and the control unit;
A cooling device for introducing air outside the cover into the inside of the cover and discharging air inside the cover out of the cover;
The gas compressor according to any one of claims 1 to 5, comprising:
前記第1圧縮部及び前記第2圧縮部が取り付けられたハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられ、かつ、前記モータの回転力を前記第1圧縮部及び前記第2圧縮部の作動力に変換する変換部と、
前記ハウジングに取り付けられ、かつ、前記水分除去装置を支持する支持部材と、
が設けられている、請求項1乃至11の何れか1項記載の気体圧縮機。 Motor,
A housing to which the first compression portion and the second compression portion are attached;
A conversion unit provided inside the housing, and converting a rotational force of the motor into an operating force of the first compression unit and the second compression unit;
A support member attached to the housing and supporting the moisture removal device;
A gas compressor according to any one of the preceding claims, wherein is provided.
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- 2017-12-15 JP JP2017240585A patent/JP2019108811A/en active Pending
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