(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータを有する圧縮機本体と、前記圧縮機本体を駆動する電動機と、前記圧縮機本体が吐き出す圧縮気体から気体と液体を分離する気液分離器とを備える圧縮機であって、
前記ロータの軸と、前記電動機の軸とが鉛直方向に配置し、上方から前記電動機、前記圧縮機本体及び前記気液分離器の順に鉛直方向に配置する圧縮機ユニットと、
前記気液分離器の下方と、下部支持体との間に配置して前記圧縮機を支持する第１防振材と、
前記電動機の上方と、上部支持体との間に配置して前記圧縮機ユニットを支持する第２防振材とを有し、
前記下部支持体が、前記圧縮機ユニットを載置するベースであり、
前記上部支持体が、前記ベースから鉛直方向に延伸する複数のフレームに支持されて、前記電動機よりも上方で水平方向に配置するパネルであり、
前記電動機上方のブラケットが、鉛直方向に延伸する複数の延伸部を有し、
前記パネルが、前記延伸部に向かって延伸する複数のアーム部を有し、
前記アーム部の先端と、前記延伸部の側面との間に前記第２防振材が配置するものである圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載の圧縮機であって、
前記第１防振材が、鉛直方向を防振方向とし、
前記第２防振材が、水平方向を防振方向とするものである圧縮機。
【請求項３】
請求項１に記載の圧縮機であって、
前記電動機の上方ブラケットが、前記第２防振材を介して、前記上部支持体に支持されるものである圧縮機。
【請求項４】
請求項１に記載の圧縮機であって、
前記気液分離器の底面が、前記第１防振材を介して、前記下部支持体に接続されるものである圧縮機。
【請求項５】
請求項１に記載の圧縮機であって、
前記第１防振材及び第２防振材が、ゴム、バネ又は高分子の何れかの部材からなる弾性体である圧縮機。
【請求項６】
請求項１に記載の圧縮機であって、
前記第１防振材及び第２防振材の少なくとも一方が、柱体形状を有するものであり、径方向寸が、高さ方向寸よりも小であるものである圧縮機。
【請求項７】
請求項１に記載の圧縮機であって、
前記第１防振材及び第２防振材の少なくとも一方が、球体、錐体、錐台の形状を有するものである圧縮機。
【請求項８】
請求項１に記載の圧縮機であって、
前記ロータが、スクリューロータである圧縮機。
【請求項９】
請求項８に記載の圧縮機であって、
前記前記スクリューロータが複数であり、雄ロータ及び雌ロータを少なくとも１つ含むものである圧縮機。
【請求項１０】
請求項１に記載の圧縮機であって、
前記圧縮機ユニットが、
前記電動機のケーシングと、前記圧縮機本体のケーシングと、前記気液分離器の外郭とを一体に接続してなるものである圧縮機。
【請求項１１】
請求項１に記載の圧縮機であって、
前記圧縮機ユニットが、水平方向幅よりも、鉛直方向高さが大となるものである圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に係り、防振構造を有する圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機の低振動・低騒音化可能な技術として、例えば特許文献１に記載のものがある。特許文献１は、圧縮機本体と、電動機11とを軸同に水平方向に直結構造で連結し、かかる圧縮機本体の下方向に油分離容器を配置する油冷式スクリュー圧縮機であって、油分離容器と、電動機から鉛直方向に延伸する脚部とによりこれらを支持し、油分離器用機の底部及び脚部の反電動機側端部と、架台との間に防振ゴムを配置する構成を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９２７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の油冷式スクリュー圧縮機は、圧縮機本体、電動機及び油分離容器の合体構造体がＴ型または逆Ｌ字型の構造であり、重心が比較的低く、構造として水平方向にバランス荷重が大きいため、合体構造体の下部のみに防振材を配置することで防振及びそれに伴う騒音の軽減を図ることが可能である。【０００５】
ここで、重心がより高くなったり、鉛直方向により高くなったりする構造である場合には、下部乃至底部のみでは振動を十分に抑制することができない虞もある。【０００６】
より高重心或いは鉛直方法にバランス荷重が分散する構造を有する圧縮機の防振を抑制する技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、例えば請求の範囲に記載の構成を適用する。即ちロータを有する圧縮機本体と、前記圧縮機本体を駆動する電動機と、前記圧縮機本体が吐き出す圧縮気体から気体と液体を分離する気液分離器とを備える圧縮機であって、前記ロータの軸と、前記電動機の軸とが鉛直方向に配置し、上方から前記電動機、前記圧縮機本体及び前記気液分離器の順に鉛直方向に配置する圧縮機ユニットと、前記気液分離器の下方と、下部支持体との間に配置して前記圧縮機を支持する第１防振材と、前記電動機の上方と、上部支持体との間に配置して前記圧縮機ユニットを支持する第２防振材とを有し、前記下部支持体が、前記圧縮機ユニットを載置するベースであり、前記上部支持体が、前記ベースから鉛直方向に延伸する複数のフレームに支持されて、前記電動機よりも上方で水平方向に配置するパネルであり、前記電動機上方のブラケットが、鉛直方向に延伸する複数の延伸部を有し、前記パネルが、前記延伸部に向かって延伸する複数のアーム部を有し、前記アーム部の先端と、前記延伸部の側面との間に前記第２防振材が配置する構成である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、軸方向を鉛直方向とし、上方から電動機、圧縮機本体及び気液分離器が配置する圧縮機ユニットにおいて、その上方と下方に防振材を設けて支持体と接続することにより、圧縮機ユニットから支持体に伝搬する振動を低減でき、圧縮機の振動や騒音を抑制することができる。
本発明の他の課題・構成・作用・効果は、以下の記載から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例に係るパッケージ型油冷式圧縮機を側面から観察した場合の部分断面図である。
【図２】本発明の実施例に係るパッケージ型油冷式圧縮機を正面から観察した場合の部分断面図である。
【図３】本発明の実施例に係るパッケージ型油冷式圧縮機を上方又は正面から観察した場合の防音カバー及び電動機のブラケット付近の構成を示す模式図である。
【図４】図１のＡ−Ａ’断面を上方から観察した場合によるパッケージ型油冷式圧縮機の構成を示す模式図である。
【図５】他の実施例によるパッケージ型油冷式圧縮機を側面から観察した場合の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部材には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。
【実施例】
【００１１】
図１に、本発明を適用した実施例によるパッケージ型油冷式空気圧縮機２００（以下、単に「圧縮機２００」と称する場合がある。）の構成を側面から模式的に表わした図を示し、図２に、圧縮機２００の構成を正面から模式的に表わした図を示す。便宜上、図１は、圧縮機パッケージ部のうちフレーム６１の一部、防音カバー６３、６４の一部のみ断面で示し、図２は、圧縮機パッケージ部及び圧縮機ユニット１００の断面を表わすものとする。また、図２において、スクリューロータ１３Ａ、１３Ｂについては歯型を描画した状態を表わす。【００１２】
本実施例では圧縮作動室に潤滑油を供給して空気を圧縮する油冷式の圧縮機を例とするが、本発明は、例えば、水等の他の潤滑液体を供給する液冷式気体圧縮機にも適用できるものである。また、圧縮する気体も空気に限定するものではない。【００１３】
パッケージ圧縮機２００は、筺体としての圧縮機パッケージ部を有し、圧縮機パッケージ部は、架台としてのベース６０を備え、これの各角部から鉛直方向に延伸するフレーム６１と接続する。圧縮機パッケージ部は、各フレーム６１に渡って、金属パネル等からなる防音カバー６２、６３、６４を備え、圧縮機２００の正面、左右側面、背面及び上面を構成する。圧縮機ユニット１００は、ベース６０に、後述する第１防振材７１を介して下方側が支持され、また上面を構成する防音カバー６２に、第２防振材７２を介して上方側が支持され、圧縮機パッケージ部の内部に格納されるようになっている。
【００１４】
圧縮機ユニット１００は、上方から鉛直方向に向けて、電動機２０、圧縮機本体１０及び気液分離器３０を備える。これら各部の外郭やケーシングはボルト止め或いは溶接等により一体的に接続する。これにより圧縮機ユニット１００は、幅方向よりも高さ方向に伸長する構成を有する。なお、本実施例では電動機２０、圧縮機本体１０及び気液分離器３０の夫々が分離可能な構造を例とするが、これに限定するものではなく、夫々の外郭やケーシングの一部又は全部が、連続した一体成型の構造であってもよい。【００１５】
圧縮機本体１０は互いに噛み合う雄ロータ１３Ａ、雌ロータ１３Ｂからなるツインスクリューロータを備える。雄雌ロータ１３Ａ及び１３Ｂは、鉛直方向を軸方向として配置する。雄雌ロータ１３Ａ及び１３Ｂは、ロータシャフトの両端部が軸受１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ及び１６Ｃによって支持されるようになっている。また、圧縮機本体１０は、ケーシング１１や電動機２０のケーシングと接続する為のフランジ的な機能を有する吸込み側ケーシング１２を備え、これらの内部に雄雌ロータ１３Ａ、１３及び各軸受を収納するようになっている。【００１６】
電動機２０は、軸方向を鉛直方向として配置し、シャフト２２と、雄ロータ１３Ａの軸部とが直結する構成を有する。電動機２０は、電力の供給を受け、圧縮機本体１０の駆動源として機能する。なお、本実施例ではラジアル型の磁石電動機を適用するものとするが、アキシャルギャップ型や誘導モータなどでもよい。【００１７】
気液分離器３０は、概略筒状の本体部３１と、本体部３１の下方開口と接続する概略カップ形状のオイルケーシング３８とを有する。本体部３１は、内周の圧縮機本体１０側に旋回流路３２を有する。旋回流路３２は、本体部３１の内周に沿った形状を有し、圧縮機本体１０から吐き出された圧縮混合空気が旋回分離することで、油と圧縮空気が分離されるようになっている。分離された油は、オイルケーシング３８内側の油溜り部３９に貯留され、例えば油回収機構（不図示）により、気液分離器３０の外部に回収されるようになっている。他方、分離された圧縮空気は、本体部３１の内周よりも更に内側に配置する内筒の下方開口から、圧縮機ユニット１００の外部に流通し、各種フィルタやクーラ等を介してユーザ側に供給されるようになっている。【００１８】
以上の構成を有する圧縮機２００では、以下の振動が発生する。
圧縮機２００は、雄ロータ１３Ａと雌ロータ１３Ｂの噛み合いにより空気を圧縮するが、この圧縮途中の空気には圧力脈動が生じ、これにより雄ロータ１３Ａ、雌ロータ１３Ｂが加振される。また、雄ロータ１３Ａ、雌ロータ１３Ｂは、それ自身の回転不釣り合い量であるアンバランス量を有するため、回転により不釣り合い力が発生し加振される。ロータが加振されると、ロータの振動が軸受を介し、圧縮機本体１０のケーシング１１といった外郭部を面内で振動させる。さらに、この振動が圧縮機ユニット１００の支持体であるベース６０、フレーム６１、防音カバー６２・６３・６４に伝播し、振動伝播部分の騒音値が高くなる場合がある。【００１９】
また、ロータが上記の振動モードで加振されると、ロータの振動が加振力となり圧縮機ユニット１００が剛体モードで振動する場合において、特に、圧縮機ユニット１００の下部を支点とし、上部が水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に振動する場合は、圧縮機ユニット１００に接続している機器（図示せず）を加振し、圧縮機２００全体の振動値、騒音値も高くなる場合がある。【００２０】
この様な振動に対し、本実施例では、圧縮機ユニット１００の上方及び下方に第１防振材７１及び第２防振材７２を配置することを特徴の一つとする。【００２１】
図３（ａ）に、上方から観察した場合の防音カバー６４の水平方向断面及び電動機２０のブラケット２５を示す。ブラケット２５は、上面側に複数（本実施例では４つ）のステー７５を有する。ステー７５は、例えばＬ字状の金属板状部材からなり、一方面がブラケット２５と溶接やボルト止めなどで固定され、他方面が上方や鉛直方向上方に延伸する構成である。ステー７５は、電動機２０の軸心を中心に４つ等角度で配置する。なお、ステー７５は、ブラケット２５と一体成型であってもよい。防音カバー６４は、四辺夫々から直近のステー７５に向かって水平方向に延伸するアーム部６５を有する。
【００２２】
図３（ｂ）に、側面から観察した場合の防音カバー６４及びブラケット２５周辺の拡大図を示す。各アーム部６５の延伸方向先端は、鉛直方向に屈曲し、第２防振材７２を介して、ステー７５の鉛直方向延伸面と接続する。【００２３】
第２防振材７２は、弾性体からなり、ステー７５の延伸方向中央付近から先端側に配置する。本実施例では、第２防振材７２としてゴムを適用するものとするが、これに限定するものではなく、各種バネ、高分子又はダンパー作用のある他の部材を適用してもよい。また、第２防振材７２は、円筒形状を有し、高さ方向（筒の延伸方向）を水平にした向きでアーム部６５とステー７５に挟持されるようになっている。特に、本実施例では、円筒形状からなる第２防振材７２の縦横比（高さ寸法／径寸法）について高さ寸法を大（径寸法が小）とすることを特徴の１つとする。径寸法が小となることで相対的に第２防振材７２の高さ方向の剛性が小となり、圧縮機ユニット１００の水平方向に発生し相手部材へ伝播する振動成分を第２防振材７２でより吸収・絶縁することができる。また、第２防振材７２の防振方向の剛性をある値とし、ある程度の剛性を持たせ圧縮機ユニットの振動を抑制することが可能となる。
【００２４】
本実施例では、圧縮機ユニット１００が、上方に比較的質量の多い電動機２０を配置する縦長の構成となることから、上方側で圧縮ユニット１００を支持することで圧縮機ユニット１００を安定して支持できる。第２防振材７２が水平方向の振動成分を吸収・絶縁しやすい構成であるため、圧縮機ユニット１００及びパッケージ部への振動の伝搬を低減する。【００２５】
図４に、圧縮機２００を、図１に示すＡ−Ａ’線で上方から見た場合の断面を模式的に示す。第１防振材７１が、オイルケーシング３８の底面とベース６０との間に複数配置する。本実施例では、オイルケーシング３８の底面径方向中心から等角度で４つの第１防振材７１を配置する。第１防振材７１は、第２防振材７２と同様に弾性体としてゴムを適用するものとするが、高分子や他のダンパー作用のある部材を適用することもできる。
【００２６】
４つの第１防振材７１は、第２防振材７２と同様に円筒形状を有するが、第２防振材７２とは異なり、高さ方向（筒の延伸方向）を鉛直方向に向けて配置する。第１防振材７１は、圧縮機ユニット１００の略全ての荷重を支持することから、主に鉛直方向の振動成分を吸収・絶縁するためである。
【００２７】
このように本実施例によれば、第１防振材７１の防振方向を雄ロータ１３Ａの軸方向すなわち対地に対し鉛直方向(図１、図２のＺ方向)とし、第２防振材７２の防振方向を雄ロータ１３Ａの軸に垂直すなわち対地に対し水平方向（(図１及び図２のＸ、Ｙ方向)とした。これにより、圧縮機ユニット１００で生ずる鉛直方向の振動及び水平方向での発生振動に応じた防振材で吸収・絶縁することができ、圧縮機ユニット１００及びこれから伝搬する圧縮機２００の振動を低減することが可能となる。【００２８】
また、本実施例では、圧縮機本体１０よりも振動値が低くなる傾向にある電動機２０及び気液分離器３０に防振材を配置することから、支持体への振動伝搬をより大きく低減する効果がある。【００２９】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記種々の例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で他の構成を適用することができるものである。【００３０】
例えば、第１防振材７１及び第２防振材７２として、円筒形状のゴム部材を適用する例について説明したが、例えば、一方又は両方の防振材を、球体や錐体（錐台を含む）或いはこれらの組合せからなる立体等の形状とし、水平方向（Ｘ軸、Ｙ軸）及び鉛直方向（Ｚ軸）の３軸方向に防振方向を有する構成としてもよい。【００３１】
また、本実施例では、第１防振材７１及び第２防振材７２をゴムからなる同形状、同サイズのものを同数配置する構成としたが、形状、サイズ及び設置数が異なる構成であってもよい。例えば、圧縮機ユニット１００の水平方向重心位置との関係に合わせてサイズや数を変更してもよいし、水平方向に配置する位置を変更してもよい。一例としては、ブラケット２５上面や油溜り部３９の底部で、水平方向の重心により近い側にサイズが大の防振材を配置してもよいし、配置数を増加してもよい。
【００３２】
また、本実施例では、パッケージ部の一部を構成する防音カバー６４及びそのアーム部６５等を圧縮機ユニット１００の支持体としたが、フレーム６１からアーム部６５が延伸する構成であってもよい。【００３３】
更に、例えば、図５に示す様に防音カバー６４の上方にファン装置８０及びこれを覆うファンカバー部８１を配置し、防音カバー６４の上面で、圧縮機ユニット１００の投影面と重なる部分に排風用の穴部８２を設ける構成としてもよい。この場合、防音カバー６４が、圧縮機ユニット１００の支持体となることに加えて、下方から上方への冷却風の風向機能も有する。
【符号の説明】
【００３４】
１０…圧縮機本体、１１…ケーシング、１２…吸込み側ケーシング、１３Ａ…雄ロータ、１３Ｂ…雌ロータ、１５Ａ…吸込み側軸受、１５Ｂ…吸込み側軸受、１６Ａ…吐出し側軸受、１６Ｂ…吐出し側軸受、２０…電動機、２５…エンドブラケット、３０…気液分離器、３１…本体部、３２…旋回流路、３８…オイルケーシング、３９…油溜り部、６０…ベース、６１…フレーム、６２・６３・６４…防音カバー、６５…アーム部、７１…第１防振材、７２…第２防振材、７５…ステー、８０…ファン装置、８１…ファンカバー部、８２…穴部、１００…圧縮機ユニット、２００…パッケージ型油冷式空気圧縮機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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