(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン及び連接棒を備える複数の圧縮機構部を有する圧縮機において、
下部ベースに防振部品を介して設置された空気タンクと、この空気タンクの上部に隣接して同一方向に並置された往復動式の複数の圧縮機構部とを備え、
前記複数の圧縮機構部は、回転方向が互いに逆回転することでアンバランス力と回転慣性力を打消すように起動され、前記複数の圧縮機構部のピストン及び連接棒は、圧縮機の運転後に停止すると、シリンダ室内の残留圧縮空気の圧力により下死点で静止し、再起動時には互いに逆位相かつ逆回転するように構成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、前記複数の圧縮機構部は実質的に同一構造でかつ同一の大きさであることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記複数の圧縮機構部のピストンは上下方向に往復動することを特徴とする圧縮機。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、空気タンクの上部に共通ベースを設置し、前記複数の圧縮機構部はこの共通ベース上に設置されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記複数の圧縮機構部は、実質的に同時に起動されて回転方向が互いに逆回転する構成であることを特徴とする圧縮機。
【請求項６】
請求項５において、前記複数の圧縮機構部のモータは同一の三相交流電源に同一のスイッチ手段を介して接続されて駆動されると共に、三相のうち二相が互いに逆に接続されていることで同時に起動し互いに逆回転する構成とされていることを特徴とする圧縮機。
【請求項７】
請求項１〜６何れかにおいて、前記複数の圧縮機構部の台数が奇数の場合、１台を除外し、残りの複数台で半数づつ回転方向が互いに逆回転するように構成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかにおいて、前記防振部品は防振ゴムであり、前記圧縮機構部の上下方向のアンバランス力をこの防振ゴムで受けて、上下方向の振動を吸収することを特徴とする圧縮機。
【請求項９】
下部ベースとパネルで構成されたパッケージ内に複数の圧縮機構部を有するパッケージ型の圧縮機において、
前記パッケージの下部ベースに防振部品を介して設置された空気タンクと、
この空気タンクの上部に取付けられた複数の圧縮機構部を取付けるための共通ベースと、
この共通ベースに隣接して同一方向に並置されると共に、上下方向に配置されたシリンダヘッドと、このシリンダヘッド内のピストンを上下方向に往復動させる水平方向に配置されたモータとを有する往復動式の複数の圧縮機構部と、
前記複数の圧縮機構部のモータが配置された側の前記パッケージのパネル上部に設けられた冷却ファンと、
前記圧縮機構部の側部であって前記共通ベースの両端側に取付けられ、前記冷却ファンからの冷却風を案内する冷却風ガイドと、
前記モータ上部の前記シリンダヘッド側に配置されて前記冷却風ガイドに取付けられ、前記シリンダヘッドに対向する位置に、前記冷却ファンからの冷却風の一部を通過させるための穴を有する分流板と、
前記冷却ファンを取付けたパネルとは反対側のパネルの下部に形成された排風穴と
を備えることを特徴とする圧縮機。
【請求項１０】
請求項９において、前記冷却ファンは前記複数の圧縮機構部のモータに対向する位置の前記パネルに複数台設けられていることを特徴とする圧縮機。
【請求項１１】
請求項１０において、前記冷却ファンの下端位置は前記モータの上面位置とほぼ同レベルに設置され、その上端位置は前記冷却風ガイドの上端位置とほぼ同レベルに設置されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項１２】
請求項９〜１１の何れかにおいて、前記排風穴を形成したパネルには、前記パネル下部に形成した排風穴以外に冷却風が通過する穴を形成していないことを特徴とする圧縮機。
【請求項１３】
請求項９〜１２の何れかにおいて、前記冷却風ガイドの下部には前記モータを冷却した冷却風が通過して前記空気タンクに流れる切欠部が形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項１４】
請求項９〜１３の何れかにおいて、前記共通ベースの両端側と、前記複数の圧縮機構部の間に位置する部分に冷却風が通過する通路を形成したことを特徴とする圧縮機。
【請求項１５】
請求項１４において、共通ベースの両端側に形成された切欠部と、共通ベースの中央部に形成した穴により前記冷却風が通過する通路を構成していることを特徴とする圧縮機。
【請求項１６】
請求項９〜１５の何れかにおいて、前記冷却風ガイドの上部には、圧縮機構部からの吐出空気を冷却するためのアフタークーラを設置し、このアフタークーラは前記冷却風ガイドと共に前記冷却ファンからの冷却風を前記シリンダヘッド側に案内し、且つ前記冷却風により前記吐出空気を冷却する構成としたことを特徴とする圧縮機。
【請求項１７】
請求項９〜１６の何れかにおいて、前記複数の圧縮機構部は実質的に同一構造で同一の大きさであり、かつ前記複数の圧縮機構部は同時に起動されて回転方向が互いに逆回転するように構成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項１８】
請求項９〜１７の何れかにおいて、前記複数の圧縮機構部からの吐出配管は集合部で合流された後、前記アフタークーラに導かれる構成としたことを特徴とする圧縮機。
【請求項１９】
請求項９〜１８の何れかにおいて、前記圧縮機構部からの吐出配管は、一旦下方に向けられた後上方に向けられたＵ字形に構成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２０】
請求項１〜９の何れかにおいて、前記圧縮機は、元圧となる空気圧縮機からの加圧気体を必要に応じて更に昇圧させるブースタ圧縮機として使用されるものであり、且つ元圧となる前記加圧空気をクランク室に導入する密閉圧縮機構造であることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の圧縮機構部を有する圧縮機に関し、特に工場内の空気圧ライン等に接続して加圧空気を空気圧機器に供給するための圧縮機として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複数の空気圧機器が設置された工場等では、各空気圧機器の間を空気圧ライン（配管）を用いて接続し、加圧空気の供給源となる空気圧縮機から吐出された加圧空気を、前記空気圧ラインを介してそれぞれの空気圧機器に供給する構成としている。また、前記空気圧縮機として、複数の圧縮機構部を有する圧縮機が知られている。
【０００３】
この種圧縮機としては、特許文献１や特許文献２に記載のものがある。特許文献１のものでは、２つの容積型の圧縮機構部の駆動軸同士を複雑な同期機構を用いることにより、互いに逆方向に回転させ、消費動力の周期的な変化の位相がほぼ等しくなるように同期させて回転させることで、トルク変動に起因する加振力を低減し、低振動化を図るようにしている。また、特許文献２のものでは、空気タンクの上部に設置されたパッケージ型圧縮機の冷却を圧縮機モータに直結された冷却ファンで行うものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７２２７５号公報
【特許文献２】特開２００８−８８８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、複雑な同期機構を用いることなく、複数の圧縮機構部を有する圧縮機の振動低減を図ることのできる圧縮機を得ることにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、圧縮機のみならず空気タンクまでパッケージ化したパッケージ型圧縮機全体を効率良く冷却することのできる圧縮機を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題に基づきなされたもので、ピストン及び連接棒を備える複数の圧縮機構部を有する圧縮機において、下部ベースに防振部品を介して設置された空気タンクと、この空気タンクの上部に隣接して同一方向に並置された往復動式の複数の圧縮機構部とを備え、前記複数の圧縮機構部は、回転方向が互いに逆回転することでアンバランス力と回転慣性力を打消すように起動され、前記複数の圧縮機構部のピストン及び連接棒は、圧縮機の運転後に停止すると、シリンダ室内の残留圧縮空気の圧力により下死点で静止し、再起動時には互いに逆位相かつ逆回転するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
ここで、前記複数の圧縮機構部は実質的に同一構造でかつ同一の大きさであることが好ましい。また、前記複数の圧縮機構部のピストンは上下方向に往復動するようにすることが好ましい。  
更に、前記空気タンクの上部に共通ベースを設置し、前記複数の圧縮機構部はこの共通ベース上に設置するようにすると良い。
【０００９】
前記複数の圧縮機構部は、実質的に同時に起動されて回転方向が互いに逆回転する構成とすることが好ましい。  
例えば、前記複数の圧縮機構部のモータは同一の三相交流電源に同一のスイッチ手段を介して接続されて駆動されると共に、三相のうち二相が互いに逆に接続されていることで同時に起動し互いに逆回転する構成とすることができる。
【００１０】
前記複数の圧縮機構部の台数が奇数の場合、１台を除外し、残りの複数台で半数づつ回転方向が互いに逆回転するように構成すると良い。また、前記防振部品は防振ゴムであり、前記圧縮機構部の上下方向のアンバランス力をこの防振ゴムで受けて、上下方向の振動を吸収するようにすると良い。
【００１２】
本発明の他の特徴は、下部ベースとパネルで構成されたパッケージ内に複数の圧縮機構部を有するパッケージ型の圧縮機において、前記パッケージの下部ベースに防振部品を介して設置された空気タンクと、この空気タンクの上部に取付けられた複数の圧縮機構部を取付けるための共通ベースと、この共通ベースに隣接して同一方向に並置されると共に、上下方向に配置されたシリンダヘッドと、このシリンダヘッド内のピストンを上下方向に往復動させる水平方向に配置されたモータとを有する往復動式の複数の圧縮機構部と、前記複数の圧縮機構部のモータが配置された側の前記パッケージのパネル上部に設けられた冷却ファンと、前記圧縮機構部の側部であって前記共通ベースの両端側に取付けられ、前記冷却ファンからの冷却風を案内する冷却風ガイドと、前記モータ上部の前記シリンダヘッド側に配置されて前記冷却風ガイドに取付けられ、前記シリンダヘッドに対向する位置に、前記冷却ファンからの冷却風の一部を通過させるための穴を有する分流板と、前記冷却ファンを取付けたパネルとは反対側のパネルの下部に形成された排風穴とを備えることにある。
【００１３】
前記冷却ファンは前記複数の圧縮機構部のモータに対向する位置の前記パネルに複数台設けられていることが好ましい。また、前記冷却ファンの下端位置は前記モータの上面位置とほぼ同レベルに設置され、その上端位置は前記冷却風ガイドの上端位置とほぼ同レベルに設置されることが好ましい。
【００１４】
前記排風穴を形成したパネルには、前記パネル下部に形成した排風穴以外に冷却風が通過する穴を形成しない構成とすることで、冷却風のショートパスを防止できる。  
前記冷却風ガイドの下部には前記モータを冷却した冷却風が通過して前記空気タンクに流れる切欠部が形成されていることが好ましい。また、前記共通ベースの両端側と、前記複数の圧縮機構部の間に位置する部分に冷却風が通過する通路を形成すると、空気タンク全体を冷却できる。特に、共通ベースの両端側に形成された切欠部と、共通ベースの中央部に形成した穴により前記冷却風が通過する通路を構成すると良い。
【００１５】
前記冷却風ガイドの上部には、圧縮機構部からの吐出空気を冷却するためのアフタークーラを設置し、このアフタークーラは前記冷却風ガイドと共に前記冷却ファンからの冷却風を前記シリンダヘッド側に案内し、且つ前記冷却風により前記吐出空気を冷却する構成とすることが好ましい。
【００１６】
前記複数の圧縮機構部は実質的に同一構造で同一の大きさであり、かつ前記複数の圧縮機構部は同時に起動されて回転方向が互いに逆回転するように構成すると圧縮機構部に発生するアンバランス力と回転慣性力を低減して振動を抑えることができる。
【００１７】
前記複数の圧縮機構部からの吐出配管は集合部で合流された後、前記アフタークーラに導かれる構成にすると良い。また、前記圧縮機構部からの吐出配管は、一旦下方に向けられた後上方に向けられたＵ字形に構成すると吐出配管にドレンが発生しても、このドレンが圧縮機構部に流入するのを防止できる。
【００１８】
前記圧縮機は、元圧となる空気圧縮機からの加圧気体を必要に応じて更に昇圧させるブースタ圧縮機として使用されるものであり、且つ元圧となる前記加圧空気をクランク室に導入する密閉圧縮機構造のものに本発明を適用すると特に効果大である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数台のほぼ同様の構成の圧縮機構部を、同じ向きに配置し、更に防振部品を介してベース上に設置し、起動時に左右の圧縮機を互いに逆回転させるように構成しているので、水平方向のアンバランス力と回転慣性力はキャンセルされ、水平方向の振動を小さく抑えることができると共に、防振部品により、上下方向のアンバランス力も抑制できるから、全体として振動の小さい圧縮機を得ることができる。従って、複雑な同期機構を用いることなく、複数の圧縮機構部を有する圧縮機の振動低減を図ることのできる効果が得られる。
【００２０】
また、圧縮機のみならず空気タンクまでパッケージ化したパッケージ型圧縮機において、冷却ファンを側面パネルに設けると共に、冷却風ガイド、分流板を設け、アフタークーラを冷却風通路の上部に配置し、モータ、シリンダヘッド部、空気タンク及びアフタークーラに冷却風を分流するように構成した発明によれば、モータの冷却だけでなく、シリンダヘッド部、空気タンクも十分に冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の圧縮機の実施例１を説明する概略構成図。
【図２】図１に示す実施例１を実現する電気回路の一例を示す電気回路図。
【図３】図１に示す実施例１の圧縮機の具体的構造を示す外観斜視図。
【図４】図３の正面パネルを外して内部が見えるようにした斜視図。
【図５】図４に示す右側面パネル、背面パネル及び上面パネルを外して内部構造が更に良くわかるようにした斜視図。
【図６】図５において更に前面側の冷却風ガイドも外して示す斜視図。
【図７】図６において更に右側面パネルも外し、図６の反対側から見た斜視図。
【図８】空気タンクの上に設置されている共通ベース３０の構造を説明する斜視図。
【図９】図６の右側面図で、図６に示す冷却ファンを除去して示す図。
【図１０】図６の正面図。
【図１１】圧縮機構部、冷却ファン及び空気タンクの配置構成を示す平面図。
【図１２】図６の背面図に相当する図で、パッケージのパネルや冷却ファンなどを除去して示す図。
【図１３】圧縮機構部の一例を示す縦断面図。
【図１４】図１３の側断面図。
【図１５】モータの回転方向を同一とした場合（（ａ）図）と互いに逆回転した場合（（ｂ）図）の圧縮機の左右方向の振動状態を示す線図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。  
【実施例１】
【００２３】
図１は、工場内の空気圧ライン等に接続して加圧空気を空気圧機器に供給するための圧縮機であって、元圧となる空気圧縮機からの加圧気体を必要に応じて更に昇圧させるブースタ圧縮機に本発明を適用した例を示す。なお、この図１は本実施例の圧縮機を説明する概略構成図である。
【００２４】
元圧となる空気圧縮機からの加圧空気は配管１を介して吸込フィルタ２に導入され、ここから吸入配管３を介して圧縮機に供給される。４及び５は、下部ベースに防振部品（図示せず）を介して設置された空気タンク６の上に、共通ベース（取付け台）７を介して設置された往復動式の圧縮機構部で、これら複数（図では２台）の圧縮機構部４，５は隣接して並置されている。それぞれの圧縮機構部４，５には、それぞれのシリンダ部４ｊ，５ｊ内を往復動するピストン４ａ，５ａを備え、これらピストン４ａ，５ａはそれぞれに設けられているモータ（図示せず）により、駆動軸４ｂ，５ｂ、クランク部材４ｃ，５ｃ、連接棒４ｄ，５ｄを介して往復動される。また、それぞれの圧縮機構部４，５には、それぞれ吸込室４ｅ，５ｅ及び吐出室４ｆ，５ｆが設けられている。前記吸入配管３からの吸入空気は分岐されてそれぞれの圧縮機構部の吸込室４ｅ，５ｅに導かれ、ピストン４ａ，５ａが下降することによってそれぞれのシリンダ室に吸入される。シリンダ室に吸入された空気は、前記ピストン４ａ，５ａが上昇することで圧縮され、吐出室４ｆ，５ｆから吐出配管８を介してアフタークーラ９に送られ、ファン１０からの冷却空気で冷却された後、前記空気タンク６に流入する。空気タンク６内の圧縮空気は配管１１を介して顧客の空気圧機器などの設備に供給される。１２は吸込圧力検知用の圧力開閉器、１３は吐出圧力検知用の圧力開閉器である。
【００２５】
それぞれの圧縮機構部４，５のモータは互いに逆回転するように電気回路が構成されており、これによって図の矢印で示すように一例として、左側の圧縮機構部４は、駆動軸４ｂ、クランク部材４ｃ及び連接棒４ｄが左回転され、右側の圧縮機構部５は、駆動軸５ｂ、クランク部材５ｃ及び連接棒５ｄが右回転される。
【００２６】
このように構成することにより、圧縮機が停止すると、シリンダ室内の残留圧縮空気の圧力や、ピストン及び連接棒などの自重により、ピストン４ａ，５ａは下死点で静止する。圧縮機を起動させると、左右の圧縮機構部４，５の駆動軸４ｂ，５ｂ、クランク部材４ｃ，５ｃ及び連接棒４ｄ，５ｄが同時に互いに逆回転する。これによって、それぞれの圧縮機構部の起動時に発生するアンバランス力の位相が互いに逆位相となるため、アンバランス力がキャンセルされ、圧縮機起動時の振動低減を図ることができる。
【００２７】
特許文献１のものは、２つの圧縮機構部の駆動軸同士を互いに逆回転させることで、トルク変動に起因する加振力を低減し、低振動化を図っているが、複雑な同期機構を用いる必要があり、コストが掛かる上、同期機構の信頼性にも課題がある。これに対し、本実施例のものでは、複数の往復動式圧縮機構部のピストン移動方向を上下（垂直）方向として隣接して並置させることにより、格別な同期機構を設けることなく、圧縮機起動時のアンバランス力による振動を低減することが可能となる。
【００２８】
図２は上述した本実施例を実現するための電気回路図の一例である。図２において図１と同一符号を付した部分は同一又は相当する部分を示している。またこの図において、１４は三相交流の電源で、この電源９にはターミナルブロック１５、電磁接触器１６及び過電流保護のためのサーマルリレー１７を介して、圧縮機構部４，５（図１参照）のモータ４ｇ，５ｇが接続されている。ここで、モータ４ｇは、Ｕ，Ｖ，Ｗ相に、電源のＲ，Ｓ，Ｔ相を接続することで左回転するように設定され、一方、モータ５ｇは、Ｕ，Ｖ，Ｗ相に、電源のＴ，Ｓ，Ｒ相を接続することで右回転するように設定される。このように三相のうち二相（本実施例ではＵ相とＷ相）が互いに逆になるように接続されることで、モータ４ｇ，５ｇは互いに逆回転する構成となっている。１８は圧縮機のON-OFFスイッチ、１９は運転ランプ、２０は運転カウンタである。２１，２２はそれぞれの圧縮機構部４，５を冷却するように、これら圧縮機構部４，５や空気タンク６を包囲するパッケージのパネルに設置される冷却ファンである。２３は冷却ファン２１，２２への通電をON/OFFする電磁接触器である。
【００２９】
このように構成することにより、ON-OFFスイッチ１８をONにすると、吸込側の圧力開閉器１２及び吐出側の圧力開閉器１３が閉じた状態であれば、モータ４ｇ，５ｇは同時に起動すると共に互いに逆回転する。冷却ファン２１，２２も同時に作動する。
【００３０】
なお、図２は運転開始前の状態を示しており、ON-OFFスイッチ１８はOFF状態となっていて、元圧となる空気圧縮機も停止しているので、吸込圧力が所定値まで達しておらず、吸込側圧力開閉器１２は開いており（OFF状態）、吐出圧力は設定値より低い状態のため、閉じている状態（ON状態）を示している。元圧となる空気圧縮機が起動し、吸込圧力が所定値まで達すれば、吸込側圧力開閉器１２は閉（ON状態）となり、ON-OFFスイッチ１８をONにすることで、モータ４ｇ，５ｇは起動する。空気タンク６の圧力が上昇し、吐出圧力が設定値まで上昇すると、吐出圧力検知用圧力開閉器１３が開き、これに伴ない電磁接触器１６も開かれてモータ４ｇ，５ｇへの通電が遮断され、圧縮機４，５は停止する。
【００３１】
図１に示す圧縮機はブースタ圧縮機であり、元圧となる空気圧縮機からの加圧空気（一般に０．３〜０．６ＭＰａ程度）は吸入配管３を介してその大部分が圧縮機構部４，５に吸入され、これらの圧縮機構部４，５で昇圧（一般に０．７〜１．０ＭＰａ程度まで昇圧）された後、この圧縮空気は吐出配管８を介して空気タンク６などに導かれ、ここから高圧の空気圧機器（高圧設備）に供給されて該空気圧機器を駆動する。前記吸入配管３からの一部の加圧空気は、配管３ａ，３ｂを介して圧縮機構部４，５のクランク室４ｈ，５ｈに導入され、ピストン４ａ，５ａのクランク室側に圧力を付与することでモータ４ｇ，５ｇの負荷軽減を図るようにしている。クランク室の圧力を保持するため圧縮機構部４，５は密閉圧縮機構造とされている。
【００３２】
次に、本実施例の圧縮機の具体的構成を図３〜図１４により詳細に説明する。これらの図において、図１，図２と同一符号を付した部分は同一又は相当する部分を示している。
【００３３】
図３は本実施例の圧縮機の概観斜視図で、図１に示す圧縮機構部４，５や空気タンク６はパネルの内部に収容されたパッケージ型の圧縮機とされている。パッケージの正面パネル２４ａ上部には吐出側圧力計２５、タイマーの表示部２６及び圧縮機のON‐OFFスイッチ１８などが設けられている。また、本実施例の圧縮機は上述したように密閉圧縮機構造となっているため、圧縮機のパッケージの右側面パネル２４ｂの上部には冷却ファン２１，２２が設置されている。
【００３４】
図４は図３の正面パネル２４ａを取外してパッケージ２４の内部が見えるようにした斜視図で、６は空気タンク、１３はこの空気タンク６に取付けた吐出圧力検知用の圧力開閉器、１２は吸込フィルタ２からの吸入配管３に設けた吸込圧力検知用の圧力開閉器、２７はパッケージ２４の内部のパッケージと圧縮機構部４，５との間に設置され、冷却ファン２１，２２からの冷却風が圧縮機構部のモータを冷却し、更に空気タンク６周りに冷却風をガイドする冷却風ガイドである。２８は前記冷却ファン２１，２２を設けた右側面パネル２４ｂとは反対側の左側面パネル２４ｃの下部に設けた排風穴で、この左側面パネル２４ｃには下部に設けた前記排風穴２８以外には冷却風が通過できる穴は形成されていない。このため、右側面パネル２４ｂの上部から前記冷却ファン２１，２２でパッケージ内に導入された冷却風は、上部の圧縮機構部４，５などを冷却後、下方に流れて空気タンク６などを冷却した後、左側面パネル２４ｃの下部に設けた前記排風穴２８から排出されるように構成されている。これによって、パッケージ内に導入された冷却風は、ショートパスして外部に排出されることなく、圧縮機の各構成要素を効率良く冷却することができる。なお、２４ｄはパッケージ２４の上面パネルである。
【００３５】
図５は図４に示す右側面パネル２４ｂ、背面パネル及び上面パネル２４ｄを取外して内部構造が更に良くわかるようにした斜視図で、冷却ファン２１は圧縮機構部４のモータ４ｇ側に、冷却ファン２２は圧縮機構部５のモータ５ｇ側に設置されている。また、これら冷却ファン２１，２２は、その下端位置は前記モータ４ｇ，５ｇの上面位置とほぼ同レベルに設置され、その上端位置は前記冷却風ガイド２７の上端位置とほぼ同レベルになるように設置されている。また、前記冷却風ガイド２７の上部にはアフタークーラ９が設置され、このアフタークーラ９は冷却風ガイド２７と共に導入された冷却風のガイドとしても機能する。このアフタークーラ９の下面位置と前記冷却ファン２１，２２の上端位置とはほぼ同一の高さに構成されている。
【００３６】
冷却ファン２１，２２からの冷却風は、圧縮機構部４，５の左右両側に設けた冷却風ガイド２７とこの冷却風ガイド２７の上部に設けたアフタークーラ９とで囲まれた冷却風の通路に流入し、圧縮機構部４，５のモータ４ｇ，５ｇを冷却すると共に、一部の冷却空気はアフタークーラ９に沿って流れ、更にその一部の冷却風はアフタークーラを通過することで、圧縮されて加熱された吐出空気をこのアフタークーラで冷却する。このようにアフタークーラ９を配置することで、図１に示すアフタークーラ用のファン１０を冷却ファン２１，２２で兼用することが可能になる。また、前記冷却風ガイド２７はモータ４ｇ，５ｇの側部に近接して配置されると共に、冷却風ガイド２７の下部には切欠部２７ａが形成されており、圧縮機構部のモータ周囲を冷却風が流れてモータを効率的に冷却すると共に、前記切欠部２７ａを通過して空気タンク６の前面部や背面部も冷却した後、前記排風穴２８から外部に排出される構成としている。また、本実施例では、冷却風ガイド２７やアフタークーラ９で圧縮機構部４，５を取り囲むように構成されるから、パッケージ２４のパネルと共に２重に圧縮機構部が包囲される構成となり、圧縮機構部からの騒音を冷却風ガイド２７に閉じ込める機能もあり、騒音低減効果も得られる。更に、前記アフタークーラ９は冷却風ガイド２７の上部に設置しているので、アフタークーラ９は冷却ファン２１，２２からの冷却風の抵抗とはならず、冷却風をパッケージ内に行き渡らせることができる効果もある。
【００３７】
図６は図５において、更に前面側の冷却風ガイド２７も取外して示す斜視図、図７は図６で更に左側面パネル２４ｃも取外し、図６の反対側から見た斜視図である。これらの図において、２９は前記モータ４ｇ，５ｇ上部の前記シリンダヘッド４ｉ，５ｉ側に配置され前記冷却風ガイド２７に取付けられた分流板で、この分流板２９には前記シリンダヘッド部４ｉ，５ｉに対向する位置に、前記冷却ファン２１，２２からの冷却風の一部が通過する穴２９ａが形成されている。
【００３８】
前記圧縮機構部４，５は空気タンク６の上部に取付けた圧縮機構部固定用の共通ベース３０上に設置され、前記冷却風ガイド２７もこの共通ベースに取付けられている。前記共通ベース３０は図８に示すように、空気タンク６の上部に設置され、この共通ベース３０には、その両端側に切欠部３０ａが設けられ、更に前記２台の圧縮機構部間に相当する位置（中央）にも穴３０ｂが形成されており、前記冷却ファン２１，２２からの冷却風の一部が、圧縮機構部のモータ４ｇ，５ｇのそれぞれの両側部に沿って通過し、共通ベース３０に邪魔されることなく、下方の空気タンク６側に流れるように構成されている。
【００３９】
図９は図６の右側面図で、図６に示す冷却ファン２１，２２を除去して示している。この図に示すように、前記空気タンク６はパッケージ２４の下部ベース３１にブラケット３２及び防振ゴムやコイルばねなどの防振部品３３を介して設置されている。防振部品３３は空気タンク６に設置された圧縮機構部４，５などの自重を支持すると共に、圧縮機構部４，５から発生する振動を吸収する。防振ゴムやコイルばねなどの防振部品３３は上下方向（垂直方向）の振動に対しては十分な減衰が得られるから、上下方向の振動に対しては防振部品３３で振動を吸収できる。しかし、防振部品３３は水平方向の振動に対しては減衰が小さく、本実施例のように防振部品３３の位置から高く離れた位置に圧縮機構部があると、圧縮機構部で発生したアンバランス力と回転慣性力の作用点が高くなり、左右方向に大きな振動が発生することになる。特に、起動時に回転慣性力にモーメントが作用することで振動がより大きく発生する。しかし、本実施例の圧縮機では、起動時に左右の圧縮機構部４，５を互いに逆回転させるように構成しているから、水平方向のアンバランス力は前述したようにキャンセルされ、水平方向の振動を小さく抑えることができる。更に、回転慣性力によるモーメントはモータが互いに逆回転させるように構成しているから、左右方向の振動は発生しない。従って、本実施例によれば水平方向の振動を小さくでき、上下方向にはアンバランス力が残るものの、上下方向は防振部品で支持できるから、上下方向の振動も抑制できる。従って、全体として振動の小さい圧縮機を得ることができる。
【００４０】
図１０は図６の正面図、図１１は圧縮機構部４，５、冷却ファン２１，２２、冷却タンク６の配置構成を示す平面図であり、これら図１０，図１１、及び前記図５，図６を用いて、本実施例における冷却風の流れについて説明する。
【００４１】
右側面パネル２４ｂ上部の冷却ファン２１，２２からパッケージ２４内に導入された外部からの冷却風は、これらの図に矢印で示すように流れる。即ち、冷却ファン２１，２２からの冷却風は冷却風ガイド２７、アフタークーラ９及び分流板２９で囲まれた空間に導入され、一部の冷却風はモータ４ｇ，５ｇを冷却しながら下方に流れ、共通ベース３０の切欠部３０ａや穴３０ｂ、及び冷却風ガイド２７の切欠部２７ａから空気タンク６の方向に流れて、空気タンク６の上部、両側部、前部及び後部など全体を冷却した後、パネル２４ｃの下部に形成した排風穴２８からパッケージ２４外に排出される。また、冷却ファン２１，２２からの一部の冷却風はアフタークーラ９に沿って流れて圧縮機構部４，５から吐出された圧縮空気を冷却する。更に、前記冷却ファン２１，２２からの冷却風の一部は分流板２９に形成された穴２９ａから流出して圧縮機構部４，５のシリンダヘッド部４ｉ，５ｉを冷却し、その後左側面パネル２４ｃに沿って下方に流れ、排風穴２８から外部に排出される。
【００４２】
このように本実施例では、冷却ファン２１，２２、切欠部２７ａを有する冷却風ガイド２７、穴２９ａを有する分流板２９、切欠部３０ａや穴３０ｂを有する共通ベースなどを設け、圧縮機構部４，５、空気タンク６、アフタークーラ９などを上述したように配置した構成としたことで、圧縮機モータに直結された冷却ファンを持たない密閉圧縮機構造を採用しても、冷却ファン２１，２２からの冷却風で圧縮機構部のモータ４ｇ，５ｇ、シリンダヘッド部４ｉ，５ｉ、空気タンク６、アフタークーラ９などを効率良く冷却することができる。  
前記冷却ファン２１，２２を、仮に上面パネル２４ｄに設けると、この上面パネル上に物が置かれるなどして冷却ファンの吸込側が塞がれてしまった場合、冷却風の導入が困難になる。このため、本実施例では、上述したように、前記冷却ファン２１，２２を側面パネル２４ｂに設けている。しかし、側面パネルに冷却ファン２１，２２を設置した場合、冷却ファンの設置側に配置されたモータ４ｇ，５ｇは冷却できるものの、冷却ファンから離れて配置されているシリンダヘッド部４ｉ，５ｉについては十分に冷却できない。このため、本実施例では、上述したように、冷却風ガイド２７、分流板２９を設け、更にアフタークーラ９の配置も工夫することで、シリンダヘッド部も十分に冷却できるようにし、更にアフタークーラ９や空気タンク６も効率良く冷却できるようにしたものである。特に、本実施例を、圧縮機構部の可動部の潤滑に油を用いないオイルフリー型の圧縮機に用いた場合、圧縮機構部で発生した熱を効果的に冷却できる。
【００４３】
図１２は図６の背面図に相当する図で、パッケージのパネルや冷却ファンなどを除去して示す図である。図において、８ａは圧縮機構部４からの吐出空気を導く吐出配管、８ｂは圧縮機構部５からの吐出空気を導く吐出配管で、これらの吐出配管８ａ，８ｂは集合部で合流されてアフタークーラ９に導かれる。アフタークーラ９で冷却された吐出空気は吐出配管８を介して空気タンク６に流れる。シリンダヘッド部４ｉ，５ｉからの前記吐出配管８ａ，８ｂは一旦下方に向けられその後上方の集合部８ｃやアフタークーラ９に流れるようにＵ字形に構成されている。このように構成することで、圧縮機停止時などに、吐出配管８ａ，８ｂの温度が低下してこれら吐出配管８ａ，８ｂ内にドレンが発生した場合でも、ドレンがシリンダヘッド４ｉ，５ｉ側に逆流することを防止できる。また、２台の圧縮機構部４，５からの吐出空気を別々にアフタークーラ９に導くのではなく、一旦集合部８ｃで合流させてからアフタークーラ９に導くようにしているから、アフタークーラ９を複数台の圧縮機構部４，５に対して１台で良くなり、冷却効率も向上できる。
【００４４】
本実施例では、圧縮機構部４，５として密閉圧縮機構造を採用しているが、この圧縮機構部の具体例を図１３、図１４により説明する。図１３，図１４に示す圧縮機構部は図１〜図１２に示す圧縮機構部４の例として説明するが、圧縮機構部５もほぼ同様の構成となる。また、図１３，図１４において、図１〜図１２と同一符号を付した部分は同一又は相当する部分を示している。
【００４５】
図１３，図１４において、４ｊはシリンダ部で、ピストン４ａはこのシリンダ部４ｊを上下に摺動することで、元圧となる空気圧縮機から配管１、吸込フィルタ２、吸入配管３を介して前記シリンダ部４ｊ内に吸入された空気を圧縮する。ピストン４ａは連接棒４ｄ及びクランク部材（偏心板）４ｃを介して駆動軸４ｂと連結され、モータ４ｇにより駆動軸４ｂが回転されると、ピストン４ａは上下運動を行い、圧縮動作を行う。なお、図１に示すように、圧縮機構部４はモータ駆動軸４ｂが左回転し、圧縮機構部５はモータ駆動軸５ｂが右回転するよう構成される。元圧となる空気圧縮機からの加圧空気は前記吸込フィルタ２を通過後、一部が吸入配管３から分岐された配管３ａを介してクランク室４ｈに導入され、前記加圧空気の圧力が前記ピストン４ａの圧縮室側とは反対側に作用するようにして、前記連接棒４ｄやベアリング４ｋ等に加わる荷重を軽減し、更にモータ４ｇに掛かる負荷を軽減する構成としている。このような密閉圧縮機構造となっているため、駆動軸４ｂに直結した冷却用のファンを設けることができない。従って、本実施例では、圧縮機構部４から独立した冷却ファン２１，２２を別に用意して前記パネル２４ｂなどに設置し、前記モータ４ｇやシリンダヘッド部４ｉを冷却しているものである。
【００４６】
なお、図１３において、１２は吸込側の圧力開閉器で、この例ではこの圧力開閉器１２を吸入配管３に設けるのではなく、クランク室４ｈに連通するようにクランクケース４ｌ直接取付けられている。このことで、吸込配管に取付場合に比べて、強度面で有利であって、更に省スペース化も実現できる。
【００４７】
なお、図１３，図１４に示す圧縮機構部においては、ピストン４ａの往復運動に伴う往復動慣性力を小さくするため、フライホイールバランス３４にはクランク部材４ｃの回転慣性力に往復動慣性力の1/2を加えたバランスウエイト３４ａを設け、アンバランス力を上下方向、左右方向に分散させるハーフバランス方式を採用している。これにより、圧縮機構部の振動は低減できるが、図４〜図７および図９に示すように防振部品３３を介してタンク６の上部に圧縮機構部を取り付けた構造では、左右方向の振動に対する減衰の小さい防振部品３３より高い位置で左右方向のアンバランス力が作用するため、起動時に大きな左右方向の振動が発生する。
【００４８】
本実施例によれば、モータを互いに逆回転させることで、上下方向の振動を小さくできた上で、左右方向のアンバランス力をキャンセルすることができ、振動低減効果が得られる。
【００４９】
また、起動時は、モータの回転による回転慣性力が発生するが、同様に、防振部品３３より高い位置で左右方向のモーメントとして作用するため、起動時に大きな左右方向の振動が発生する。しかし、本実施例では、モータを互いに逆回転させることで、回転慣性力をキャンセルすることが可能となり左右方向の振動は発生しない。
【００５０】
ここで、図１５に、モータの回転方向を同一とした場合（（ａ）図）と互いに逆回転した場合（（ｂ）図）の圧縮機の左右方向の振動状態を示す。本実施例（（ｂ）図）では、停止時はシリンダ室内の残留圧縮空気の圧力により下死点で静止した状態となっているため、再起動時は互いのモータを同時に逆位相で逆回転させることで、左右方向のアンバランス力と回転慣性力を打ち消すことができ振動を定常運転レベルの振動に小さくできる。回転数が更に上昇し定常運転となると、各々のモータは回転同期をしていないため、モータの個体差等によって回転数にずれが生じて、うなりの振動が発生している。しかし、この振動は、起動時の左右振動に多少の振幅を加えた程度であり、起動時から定常運転時までの全域において実用上問題となる振動は発生しない。
【００５１】
一方、回転方向を同一とした場合（（ａ）図）は、起動時にアンバランス力と回転慣性力により左右方向に大きな振動が発生し、定常運転になると、回転数にずれが生じてうなりの振動が発生する。特に、起動時には大きな振動振幅が発生して問題が生じる。
なお、本実施例では起動時のピストンが下死点に位置し完全に同相で逆転する場合を述べたが若干ピストン位置にズレ（±３０度程度）を生じていても振動は若干増加するものの同一方向に回転する場合に対しては低減ができる。
【００５２】
本実施例によれば、複数台のほぼ同様の構成の圧縮機構部を、同じ向き（左右方向）に隣接して配置し、更に上下方向には防振部品を介してベース上に設置し、起動時に左右の圧縮機を互いに逆回転させるように構成しているので、水平方向のアンバランス力と回転慣性力はキャンセルされ、上下方向の振動も小さく抑えることができる。従って、本実施例によれば水平方向の振動も上下方向の振動も抑制して、全体として振動の小さい圧縮機を得ることができる。
【００５３】
また、他の実施例として、複数の圧縮機構部を左右方向に隣接して配置した場合を説明したが、上下方向に隣接して重ねるように配置することも可能である。この場合は、左右方向のアンバランス力はキャンセルすることができず上下方向のアンバランス力によるモーメントが発生するが、回転方向が同一の場合に比べると、互いに逆回転とした場合のモーメントは小さくできる。更に、起動時のモータの回転慣性力は、前述の実施例と同様にキャンセルできるので、振動の小さい圧縮機を得ることができる。
【００５４】
なお、左右に隣接させた２台以上と、上下に隣接させた２台以上を、組み合わせて４台以上の圧縮機の構成としても同様の効果を得ることが可能である。
また、本実施例では、冷却ファン２１，２２を側面パネル２４ｂに設けると共に、冷却風ガイド２７、分流板２９を設けると共に、アフタークーラ９を冷却風通路の上部に配置し、モータ、シリンダヘッド部、空気タンク及びアフタークーラに冷却風を分流するように構成しているので、モータの冷却だけでなく、シリンダヘッド部も十分に冷却できる。更に、空気タンクも効率良く冷却できる共にアフタークーラの冷却もできる効果がある。
【００５５】
本実施例では圧縮機構部として密閉圧縮機構造を採用した場合について説明したが、これに限らず、駆動軸４ｂに一体的に冷却ファンを構成する形式の圧縮機であっても、冷却効率を更に向上させるために、冷却ファン２１，２２を設ける場合にも、本発明は同様に適用でき、同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また、本実施例では圧縮機構部を２台設けた例について説明したが、複数台であれば良く、偶数台の場合にはそれらの半数の圧縮機構部づつを同じ向きに配置して互いに逆回転させるように構成すれば良い。奇数台の場合には、１台を除き残りの偶数台で、半数の圧縮機構部づつを同じ向きに配置して互いに逆回転させればほぼ同様の振動低減効果がある。
【００５７】
更に、上記した実施例では、複数の圧縮機構部を、同一のスイッチ手段（ON-OFFスイッチ１８）を用いて同時に起動し互いに逆回転する構成とした例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の圧縮機構部を、別々のスイッチ手段を用いて実質的に同時に起動させることでも良い。また、前記複数の圧縮機構部は、回転方向が互いに逆回転することでアンバランスを打消すように起動されれば振動低減を図れるものであり、起動のタイミングは必ずしも同時でなくても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１，１１  配管
２  吸込フィルタ
３  吸入配管（３ａ，３ｂ…配管）
４，５  圧縮機構部（４ａ，４ｂ…ピストン、４ｂ，５ｂ…駆動軸、４ｃ，５ｃ…クランク部材、４ｄ，５ｄ…連接棒、４ｅ，５ｅ…吸込室、４ｆ，５ｆ…吐出室、４ｇ，５ｇ…モータ、４ｈ，５ｈ…クランク室、４ｉ，５ｉ…シリンダヘッド部、４ｊ，５ｊ…シリンダ部、４ｋ…ベアリング、４ｌ，５ｌ…クランクケース）
６  空気タンク
７，３０  共通ベース（３０ａ…切欠部、３０ｂ…穴）
８  吐出配管（８ａ，８ｂ…吐出配管、８ｃ…集合部）
９  アフタークーラ
１２  吸込側圧力開閉器
１３  吐出側圧力開閉器
１６，２３  電磁接触器
１７  サーマルリレー
１８  ON-OFFスイッチ
２１，２２  冷却ファン
２４  パッケージ（２４ａ…正面パネル、２４ｂ…右側面パネル、２４ｃ…左側面パネル、２４ｄ…上面パネル）
２７  冷却風ガイド（２７ａ…切欠部）
２８  排風穴
２９  分流板（２９ａ…穴）
３１  下部ベース
３２  ブラケット
３３  防振部品
３４  フライホイールバランス（３４ａ…バランスウエイト）
【図１】
0005412248.tif 000002
【図２】
0005412248.tif 000003
【図３】
0005412248.tif 000004
【図４】
0005412248.tif 000005
【図５】
0005412248.tif 000006
【図６】
0005412248.tif 000007
【図７】
0005412248.tif 000008
【図８】
0005412248.tif 000009
【図９】
0005412248.tif 000010
【図１０】
0005412248.tif 000011
【図１１】
0005412248.tif 000012
【図１２】
0005412248.tif 000013
【図１３】
0005412248.tif 000014
【図１４】
0005412248.tif 000015
【図１５】
0005412248.tif 000016