JP3956248B2

JP3956248B2 - Compressor

Info

Publication number: JP3956248B2
Application number: JP03388998A
Authority: JP
Inventors: 勇士中山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2018-01-30
Also published as: JPH11218080A

Description

【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、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す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の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。そして、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。
【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の冷却ファンを吸気ファンとし、第２の冷却ファンを排気ファンとしている。
【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１６、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１９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１４、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１９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２４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１５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１６は、カバー１９の前面部２１に形成された吸気口２１Ａ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，２４Ａ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３２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２２Ａ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１９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。そして、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。
【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の冷却ファンを吸気ファンとし、第２の冷却ファンを排気ファンとしているから、吸気ファンと排気ファンによる冷却風の流れ方向を同一方向とすることにより、圧縮機本体側から駆動モータ側へと冷却風を円滑に流通させることができる。
【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）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a compressor suitably used for compressing a gas such as air.
[0002]
[Prior art]
In general, a compressor that compresses a gas such as air is composed of a compressor body and a drive motor that drives the compressor body. In recent years, there are compressors in which a compressor main body, a drive motor, and the like are integrated to reduce the size and facilitate transportation work.
[0003]
And this kind of compressor includes a compressor main body for compressing gas, a drive motor for driving the compressor main body, a rotary shaft provided through the drive motor and the compressor main body in the axial direction, A first cooling fan that is provided on the compressor body side of the rotating shaft and sucks outside air as cooling air toward the compressor body, and is provided on the drive motor side of the rotating shaft and uses outside air as cooling air toward the drive motor. The second cooling fan is generally constituted by a suction fan.
[0004]
The compressor is provided with a cover so as to cover the compressor body, the drive motor, the rotating shaft, the first cooling fan, and the second cooling fan, and the cover sucks and discharges cooling air. Air intake and exhaust ports are provided at various locations.
[0005]
And in the compressor by the prior art comprised in this way, by rotating a rotating shaft with a drive motor, the compressor main body connected with this rotating shaft is driven, the sucked air is compressed, and an air tank Store in. Further, during this operation, the outside air sucked in by the first cooling fan is supplied as cooling air to the compressor body to cool the compressor body. In addition, the outside air sucked in by the second cooling fan is supplied to the drive motor as cooling air to cool the drive motor.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described conventional compressor, the first cooling fan and the second cooling fan are provided at both ends of the rotating shaft, and the outside air is supplied from both sides of the rotating shaft as cooling air by the respective cooling fans. It is configured to inhale. For this reason, the cooling air sucked by each cooling fan collides with the inside of the cover, so that dust or the like mixed in the cooling air easily stays in the cover, and the dust or the like damages the coil of the drive motor. There is a problem that it ends up.
[0007]
Moreover, since the cooling air from each cooling fan collides in the cover, the flow of the cooling air is inhibited, and the cooling efficiency of the compressor body and the drive motor is lowered. For this reason, in order to increase the cooling efficiency of the compressor main body and the drive motor, each cooling fan must be changed to a large cooling fan capable of obtaining a large suction amount and discharge amount. There is a problem of inviting.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to improve the cooling efficiency of the compressor body and the drive motor by smoothing the flow of cooling air. Is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The compressor according to the present invention includes a compressor main body that compresses gas, a drive motor that drives the compressor main body, a rotary shaft that extends through the drive motor and the compressor main body in the axial direction, and the rotation A first cooling fan provided on the compressor main body side of the shaft and a second cooling fan provided on the drive motor side of the rotating shaft are configured.
[0010]
In order to solve the above-described problem, the first aspect of the present invention adopts the first cooling fan and the second cooling fan in the direction of the cooling air generated by the rotation of the rotating shaft. In the same direction, this cooling air is circulated from the compressor main body side to the drive motor side, and the suction amount of the cooling air of the first cooling fan is determined from the discharge amount of the cooling air by the second cooling fan. lies in the fact that a structure is also to be set large.
[0011]
By employment of such an arrangement, when the rotary shaft by a drive motor to drive the compressor, the first cooling fan and the second cooling fan generates a cooling air to rotate. Since the cooling air at this time flows in the same direction in the first cooling fan and the second cooling fan, the cooling air can be smoothly circulated from the compressor body side to the drive motor side. Then, the amount of cooling air sucked by the first cooling fan is set larger than the amount of cooling air discharged by the second cooling fan, so that the cooling air sucked by the first cooling fan can be removed from the entire cover. Can be spread over.
[0012]
In the invention of claim 2, a cover is provided so as to cover the compressor main body, the drive motor, the rotating shaft, the first cooling fan and the second cooling fan, and an inner surface of the cover includes the compressor main body and the drive motor. The partition member is provided between them.
[0013]
With this configuration, the cooling air sucked into the cover by the first cooling fan is suppressed from flowing to the drive motor side by the partition member after the compressor body is cooled. As a result, the second cooling fan can suck outside air into the cover as cooling air without sucking the cooling air whose temperature has been increased by cooling the compressor body, and can cool the drive motor by this cooling air.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, the cover is provided with an exhaust port through which cooling air for cooling the compressor body is discharged, and an intake port for sucking cooling air for cooling the drive motor, and the exhaust port and the intake port It is in the structure arrange | positioned in a different position.
[0015]
With this configuration, the cooling air whose temperature has been increased by cooling the compressor body can be discharged to a position different from the suction port for sucking the cooling air for cooling the drive motor, and is cooled through the suction port. Cooling air can be supplied to the drive motor.
[0016]
A fourth aspect of the present invention, the first cooling fan and the intake fan, that has a second cooling fan and the exhaust fan.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a tank integrated compressor will be described with reference to FIGS. 1 to 14 as a compressor according to an embodiment of the present invention.
[0018]
Reference numeral 1 denotes a tank-integrated compressor. The compressor 1 includes a storage tank 2, a compressor body 7, a drive motor 14, a rotating shaft 15, an intake fan 16, and an exhaust fan 17, which will be described later, as shown in FIGS. 2 and 3. The cover 19 is generally configured.
[0019]
Reference numerals 2 and 2 denote a pair of storage tanks that are spaced apart from each other to the left and right and extend in parallel to each other. Each of the storage tanks 2 is formed as a substantially cylindrical sealed container from a metal tube or the like, and includes a bottom plate 3 and a mounting plate 4 ( (Shown in FIG. 14). Further, at both ends in the length direction of each storage tank 2, legs 5, 5,... Are attached on the lower side, and handles 6, 6 for transportation are attached on the upper side.
[0020]
Reference numeral 7 denotes a compressor main body positioned between the storage tanks 2 and mounted on the mounting plate 4, and the compressor main body 7 protrudes in a radial direction of the substantially cylindrical crankcase 8 and the crankcase 8. The cylinder 9 and the cylinder head 10 on the low pressure side provided, and the cylinder 11 and the cylinder head 12 on the high pressure side provided on the crankcase 8 located on the opposite side of the cylinder 9 and the cylinder head 10 are roughly configured. In the cylinders 9 and 11, a piston connected to a rotating shaft 15 described later via a connecting rod is slidably fitted. The cylinder heads 10 and 12 include a suction valve, a discharge valve (both not shown) and the like, and the two cylinder heads 10 and 12 are connected via a communication pipe 13.
[0021]
Here, the crankcase 8 has an inflow port (not shown) that is located on the front side (the intake fan 16 side) and into which cooling air flows, and an outflow port that opens to the outer periphery on the rear side and from which cooling air flows out. 8A and 8A are formed.
[0022]
Thus, the compressor body 7 according to the present embodiment is configured as a so-called horizontally opposed two-stage air compressor.
[0023]
A drive motor 14 is provided between the storage tanks 2 and provided on the rear side of the crankcase 8. The drive motor 14 has a stator and a rotor (inside a motor casing 14A disposed coaxially with the crankcase 8). None of them are shown), and the rotary shaft 15 fitted to the inner peripheral side of the rotor is driven to rotate by power supply from the outside.
[0024]
Reference numeral 15 denotes a rotary shaft provided through the compressor body 7 and the drive motor 14 in the axial direction. The rotary shaft 15 is rotatably connected to each connecting rod on one side and the rotor of the drive motor 14 on the other side. Is inserted. Further, both end sides of the rotary shaft 15 protrude from the compressor body 7 and the drive motor 14.
[0025]
Reference numeral 16 denotes an intake fan serving as a first cooling fan located on the front side of the compressor body 7 and attached to the projecting end of the rotary shaft 15. The intake fan 16 has an outer diameter D1 which will be described later. By forming it larger than the outer diameter D2 of the fan 17, the intake amount of the cooling air by the intake fan 16 is set larger than the discharge amount of the cooling air by the exhaust fan 17. As a result, the cooling air sucked into the cover 19 by the intake fan 16 can be spread throughout the cover 19.
[0026]
Reference numeral 17 denotes an exhaust fan as a second cooling fan located on the rear surface side of the drive motor 14 and attached to the projecting end of the rotary shaft 15. The exhaust fan 17 discharges air in the cover 19. The outside air is taken into the cover 19.
[0027]
Reference numerals 18 and 18 are air pressure adjusters provided on the storage tank 2 and located on the side of the drive motor 14, and each air pressure adjuster 18 is supplied to a pneumatic device (not shown). It adjusts the pressure of air.
[0028]
On the other hand, 19 is a cover detachably mounted on each storage tank 2 so as to cover the compressor body 7, the drive motor 14, the rotary shaft 15, the intake fan 16, the exhaust fan 17, and the like. As shown in FIGS. 4 to 8, a substantially rectangular upper surface portion 20, a front surface portion 21 provided on the front side of the upper surface portion 20, and a rear surface of the upper surface portion 20 so as to face the front surface portion 21. The covered rear surface portion 22 and the left surface portion 23 and the right surface portion 24 provided between the front surface portion 21 and the rear surface portion 22 and provided on the upper surface portion 20 form a covered box shape.
[0029]
Here, as shown in FIG. 6, the upper surface portion 20 is provided with an intake port 20A for inhaling outside air located near the rear side of an intermediate partition plate 29 described later, and the front surface portion 21 is shown in FIG. As shown in FIG. 8, the rear surface 22 is provided with an exhaust port 22A so as to correspond to the exhaust fan 17, and the right surface portion 24 and the left surface portion 23 are provided. As shown in FIG. 4 and FIG. 5, exhaust ports 24A and 23A are provided. As described above, the exhaust ports 23A and 24A through which the cooling air whose temperature has risen by cooling the compressor body 7 is discharged, and the intake port 20A that sucks the cooling air to cool the drive motor 14 are the left surface portion 23. The right surface portion 24 and the upper surface portion 20 are provided at different positions.
[0030]
Next, the partition provided in the cover 19 will be described with reference to FIGS. 9 to 12. Reference numeral 25 denotes a front partition plate provided at the front position of the cover 19 so as to correspond to the intake fan 16, and the front partition plate. As shown in FIG. 10, 25 is formed across the upper surface portion 20, the left surface portion 23, and the right surface portion 24, and the central portion is cut out in an arc shape so as to surround the intake fan 16. In addition, the front partition plate 25 is provided with partition guides 25A and 25A that are spaced apart in the left and right directions and extend rearward. The front partition plate 25 prevents the air sucked by the intake fan 16 from flowing backward.
[0031]
Reference numeral 26 denotes a rear partition plate provided at the rear side position of the cover 19 so as to correspond to the exhaust fan 17, and the rear partition plate 26 is substantially the same as the front partition plate 25 described above as shown in FIG. The upper surface portion 20, the left surface portion 23, and the right surface portion 24 are formed over the center portion, and the central portion is cut out in an arc shape so as to surround the exhaust fan 17. The rear partition plate 26 prevents the air discharged by the exhaust fan 17 from flowing backward.
[0032]
Reference numeral 27 denotes a partition frame plate provided at a position surrounding the air pressure adjuster 18. The partition frame plate 27 has an L-shape that extends forward from the rear partition plate 26 and is bent, thereby adjusting the air pressure. The device 18 is protected from the heat of the drive motor 14 and the like.
[0033]
Reference numeral 28 denotes a partition frame plate provided on the opposite side of the partition frame plate 27. The partition frame plate 28 is formed in an L shape like the partition frame plate 27 and has a function of protecting auxiliary devices from heat. is doing.
[0034]
An intermediate partition plate 29 is provided between the partition frame plates 27 and 28 so as to correspond between the compressor body 7 and the drive motor 14, and the intermediate partition plate 29 has a central portion as shown in FIG. The portion is cut out in an arc shape so as to surround the motor casing 14 </ b> A of the drive motor 14. The intermediate partition plate 29 constitutes a partition member together with a part of each partition frame plate 27, 28, and the front space 30 surrounding the compressor body 7 with the front partition plate 25 in the cover 19. A rear space 31 surrounding the drive motor 14 is divided between the rear partition plate 26 and the rear partition plate 26.
[0035]
Reference numeral 32 denotes a capacitor provided on the bottom plate 3, and the capacitor 32 shifts the rotational phase of the drive motor 14.
[0036]
The tank-integrated compressor 1 according to the present embodiment has the above-described configuration, and the operation thereof will be described next.
[0037]
First, when power is supplied to the drive motor 14 and the rotary shaft 15 is driven to rotate, the pistons connected via the connecting rods reciprocate in the cylinders 9 and 11 and pass from the low-pressure side cylinder head 10 through the communication pipe 13. Then, compressed air is supplied to the cylinder head 12 side on the high pressure side, and the air further compressed by the cylinder 11 on the high pressure side is stored in each storage tank 2.
[0038]
Next, the flow of cooling air for cooling the compressor body 7 and the drive motor 14 will be described with reference to FIGS. First, when the rotating shaft 15 rotates, the intake fan 16 and the exhaust fan 17 provided at both ends of the rotating shaft 15 are rotated. Thus, the intake fan 16 sucks outside air into the cover 19 as cooling air through the intake port 21A formed in the front surface portion 21 of the cover 19, thereby causing the cooling air to flow into the crankcase 8 and the compressor body. 7 is cooled from the inside, and is circulated in the front space 30 to cool the cylinders 9, 11 and the like from the outside. Then, the cooling air whose temperature has increased by cooling the compressor body 7 is discharged to the outside through the exhaust ports 23A and 24A of the left surface portion 23 and the right surface portion 24.
[0039]
Further, a part of the cooling air by the intake fan 16 flows to the bottom plate 3 side as shown in FIG. 14, cools the condenser 32, and flows to the rear space 31 side.
[0040]
On the other hand, the exhaust fan 17 exhausts air in the rear space 31 to suck outside air as cooling air through the intake port 20A provided in the upper surface portion 20, and cools the drive motor 14 with this cooling air. And the cooling air which cooled the drive motor 14 is discharged | emitted outside through the exhaust port 22A provided in the rear surface part 22 with the cooling air which cooled the capacitor | condenser 32. FIG.
[0041]
In this way, the cooling air that has cooled the compressor body 7 is discharged to the outside through the exhaust ports 23A and 24A without being distributed to the drive motor 14 side by the intermediate partition plate 29, and is thus discharged to the drive motor 14 through the intake port 20A. A cold cooling air can be supplied. Moreover, since the flow direction of the cooling air by the intake fan 16 and the exhaust fan 17 is the same direction, the cooling air can be smoothly circulated in the cover 19.
[0042]
Therefore, according to the present embodiment, the cooling air from the intake fan 16 and the exhaust fan 17 is circulated in the same direction, whereby the cooling air can be smoothly circulated from the compressor body 7 side to the drive motor 14 side. Therefore, it is possible to prevent the drive motor 14 from being damaged due to the accumulation of dust and the like mixed in the cooling air, thereby extending the life. Moreover, since the cooling efficiency of the compressor main body 7 and the drive motor 14 can be improved, each fan 16 and 17 can be changed into a small fan, and the compressor 1 can be reduced in size. Moreover, a material having low heat resistance can be used for each part, and the degree of freedom in design can be increased.
[0043]
In addition, since an intermediate partition plate 29 is provided on the inner surface of the cover 19 to partition the compressor body 7 and the drive motor 14, the cooled cooling air is supplied to the drive motor 14 through the air inlet 20 </ b> A of the upper surface portion 20. Thus, the cooling efficiency of the drive motor 14 can be increased, and the torque characteristics can be stabilized.
[0044]
Furthermore, exhaust ports 23A and 24A through which cooling air that has cooled the compressor body 7 is discharged are provided in the left surface portion 23 and the right surface portion 24 of the cover 19, and the upper surface portion 20 that is located at a position different from the exhaust ports 23A and 24A is provided. Since the driving motor 14 is provided with the intake port 20A for sucking cooling air, the cooling air can be supplied to the driving motor 14 without sucking warm exhaust by cooling the compressor body 7, and further. Cooling efficiency can be increased.
[0045]
On the other hand, by making the outer diameter dimension D1 of the intake fan 16 larger than the outer diameter dimension D2 of the exhaust fan 17, the intake amount of the intake fan 16 is set larger than the discharge amount of the exhaust fan 17. The cooling air sucked into the cover 19 by the fan 16 can be spread throughout the cover 19, and the whole including auxiliary devices can be cooled uniformly.
[0046]
In the embodiment, the compressor main body 7 forming a horizontally opposed two-stage air compressor is described as an example of the compressor main body. However, the present invention is not limited to this, and for example, one stage or three stages. A stage or more air compressor may be used as the compressor body, and the arrangement of the cylinders may be other forms such as a V-type.
[0047]
Further, in the embodiment, the reciprocating compressor main body 7 in which the piston reciprocates in the cylinders 9 and 11 has been illustrated, but instead of this, other types of compressor main bodies such as a rotary type may be used. .
[0048]
Further, in the embodiment, the tank-integrated compressor 1 in which the two storage tanks 2 are integrally provided as the compressor has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and for example, the storage tank 1 may be one, and the storage tank 1 may be provided separately.
[0049]
Further, in the embodiment, a case where the suction amount of the intake fan 16 is made larger than the discharge amount of the exhaust fan 17 by making the outer diameter dimension D1 of the intake fan 16 larger than the outer diameter dimension D2 of the exhaust fan 17 is used. Although illustrated, instead of this, for example, the outer diameter of the intake fan 16 and the outer diameter of the exhaust fan 17 are made equal, and the number of intakes, the shape, the angle, etc. are changed, and the intake amount of the intake fan 16 is changed. You may enlarge it.
[0050]
On the other hand, the present invention is not limited to an air compressor, and may be used to compress various gases such as nitrogen gas and refrigerant gas.
[0051]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first aspect of the invention, the direction of the cooling air by the first cooling fan and the second cooling fan is set to the same direction, and this cooling air is transferred from the compressor body side to the drive motor side. Since it is set as the structure distribute | circulated, a cooling wind can be smoothly distribute | circulated from the compressor main body side to the drive motor side. As a result, it is possible to prevent the drive motor from being damaged due to accumulation of dust and the like mixed in the cooling air, and to extend the life of the drive motor. Moreover, since the cooling efficiency of the compressor body and the drive motor can be improved, each cooling fan can be reduced in size, and the compressor can be reduced in size. And since the suction amount of the cooling air by the first cooling fan is set larger than the discharge amount of the cooling air by the second cooling fan, the cooling air sucked by the first cooling fan is used as a whole in the cover. The entire system can be cooled evenly.
[0052]
According to the invention of claim 2, since the partition member provided on the inner surface of the cover is configured to partition the compressor main body and the drive motor, the cooling air sucked into the cover by the first cooling fan is And it can suppress by a partition member that it distribute | circulates to the drive motor side after cooling of the compressor main body. Thus, the outside air can be sucked into the cover as the cooling air by the second cooling fan without sucking the cooling air whose temperature has been increased by cooling the compressor body, and the cooling efficiency of the drive motor can be improved. it can.
[0053]
According to invention of Claim 3, the exhaust port from which the cooling air which cooled the compressor main body is discharged | emitted, and the inlet port which suck | inhales the cooling air for cooling a drive motor are arrange | positioned in the different position of a cover. Therefore, the cooled cooling air can be supplied to the drive motor through the suction port, and the cooling efficiency of the drive motor can be further enhanced.
[0054]
According to the invention of claim 4, since the first cooling fan is the intake fan and the second cooling fan is the exhaust fan, the flow direction of the cooling air by the intake fan and the exhaust fan is made the same direction. allows Rukoto to smoothly flow the cooling air from the compressor body to the drive motor side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a tank-integrated compressor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the tank-integrated compressor shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view showing the tank-integrated compressor with a cover removed.
FIG. 4 is a front view showing a cover alone.
FIG. 5 is a rear view of the cover shown in FIG. 4;
6 is a plan view of the cover shown in FIG. 4. FIG.
7 is a left side view of the cover shown in FIG. 4. FIG.
8 is a right side view of the cover shown in FIG. 4. FIG.
9 is a bottom view of the cover shown in FIG. 4. FIG.
10 is a cross-sectional view in the direction of arrows XX in FIG.
11 is a cross-sectional view in the direction of arrows XI-XI in FIG. 4;
12 is a cross-sectional view in the direction of arrows XII-XII in FIG.
13 is a cross-sectional view in the direction of arrows XIII-XIII in FIG.
14 is a cross-sectional view in the direction of arrows XIV-XIV in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Tank integrated compressor (compressor)
7 Compressor body 14 Drive motor 15 Rotating shaft 16 Intake fan (first cooling fan)
17 Exhaust fan (second cooling fan)
19 Cover 20 Upper surface portion 20A, 21A Inlet port 21 Front surface portion 22 Rear surface portions 22A, 23A, 24A Exhaust port 23 Left surface portion 24 Right surface portion 25 Front partition plate 26 Rear partition plate 29 Intermediate partition plate (partition member)

Claims

A compressor body that compresses gas; a drive motor that drives the compressor body; a rotary shaft that extends through the drive motor and the compressor body in an axial direction; and a compressor body side of the rotary shaft In the compressor constituted by the first cooling fan provided and the second cooling fan provided on the drive motor side of the rotating shaft,
The first cooling fan and the second cooling fan have the same direction of the cooling air generated by the rotation of the rotating shaft, and this cooling air is circulated from the compressor body side to the drive motor side ,
Compressor, characterized in that the suction amount of the cooling air in the first cooling fan, and a you larger configuration than the discharge rate of the cooling air by the second cooling fan.

A cover is provided so as to cover the compressor body, the drive motor, the rotating shaft, the first cooling fan, and the second cooling fan, and an inner surface of the cover is located between the compressor body and the drive motor. The compressor according to claim 1, wherein the partition member is provided.

The cover is provided with an exhaust port through which cooling air for cooling the compressor body is discharged and an intake port for sucking cooling air for cooling the drive motor, and the exhaust port and the intake port are located at different positions. The compressor according to claim 2, wherein the compressor is configured to be disposed in the compressor.

It said first cooling fan is suction fan, the second cooling fan compressor according to the exhaust fan der Ru claim 1, 2 or 3.