(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、
該圧縮機を駆動するモータと、
前記圧縮機の回転軸に取り付けられるフライホイールと、
前記モータの回転軸に取り付けられるプーリと、
前記フライホイールと前記プーリとの間に掛け渡され、該プーリの回転を前記フライホイールに伝達するベルトと、
前記圧縮機の流入口近傍に、該圧縮機に流入する流体中の異物を除去する筒状のろ過手段とを備え、
該ろ過手段は、複数の大径孔が穿設される筒状の外側部材と、複数の小径孔が穿設される筒状の内側部材と、前記外側部材と前記内側部材の間に配置され、前記大径孔より小径で、かつ前記小径孔より大径の複数の貫通孔が穿設される筒状の中間部材からなる３層構造を有することを特徴とする圧縮機ユニット。
【請求項２】
前記圧縮機の前記回転軸に連結され、該回転軸の回転を前記圧縮機の圧縮機構に伝達するクランクを備え、
該クランクは、前記回転軸が挿入される貫通孔と、該貫通孔を形成する内表面から外表面に至るまで前記貫通孔の半径方向へ延設される締結用溝と、該締結用溝に直交するように螺設されたボルト孔とを備え、
前記クランクと前記回転軸は、前記ボルト穴に螺合されるクランプボルトの締め付け力によって一体化されることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給油所においてガソリンベーパを回収するベーパ回収装置等に用いられる圧縮機と、この圧縮機を駆動するモータとで構成される圧縮機ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大気中における環境汚染が問題になっていることから、車両にガソリンを供給する給油所において、給油中に発生するガソリンベーパを大気に放出せずに回収して有効利用する給油装置が開発されている（特許文献１参照）。この給油装置は、給油ノズル近傍に開口するベーパ戻り管と、ベーパ戻り管に介装された圧縮機と、圧縮機を駆動するモータ等からなるベーパ液化回収系統を備える。
【０００３】
また、特許文献２には、ガソリンベーパを回収する圧縮機において生じる振動によって計測機器の電子部品等が誤作動を起こすことを防止するため、回転軸の外周側に回転軸の軸線に対して偏心した外周面を有する偏心部１３を介して連接棒を回転軸に組み付け、偏心部を隣接する連接棒に回転軸を中心に互いに１８０°の位相差をもって回転するように設けることで、圧縮機の回転軸に掛かる負荷を軽減する技術が開示される。
【０００４】
上記特許文献等に記載されている従来の圧縮機は、例えば図８に示すように、モータ（不図示）によって回転する回転軸３４と、ハウジング４１と、回転軸３４の回転により駆動されるピストンやシリンダなどからなる２つの圧縮機構４２（４２Ａ、４２Ｂ）等を備える。
【０００５】
図８（ｂ）に示すように、ハウジング本体４１内の圧縮機構４２Ａ側には、流入口４１ａと、流入口４１ａから流入した流体を圧縮機構４２Ａへ供給するための流入路４１ｂと、圧縮機構４２Ａから排出された流体を外部へ排出するための流出路４１ｃ及び流出口４１ｄとが形成される。また、ハウジング本体４１内の圧縮機構４２Ｂ側にも同様に、流入口４１ｅ、流入路４１ｆ、流出路４１ｇ及び流出口４１ｈとが形成され、流出口４１ｈから流出した流体は、外部流路を介して圧縮機構４２Ａ側の流入口４１に流入する。
【０００６】
流入口４１ａ、４１ｅ及び流出口４１ｄ、４１ｈの近傍には、ハウジング本体４１内の流体への引火を防止するため、フレームアレスタ５０を各々配置する。また、圧縮機３２の流入口４１ａと連通する外部流路（不図示）には、圧縮機３２に流入する流体の異物を除去するために筒状のろ過手段（不図示）を後付けする。
【０００７】
さらに、圧縮機３２の回転軸３４は、圧縮機構４２に回転力を伝達するため、図９に示すクランク３９（３９Ａ、３９Ｂ）と連結される。この連結は、回転軸３４の位置決めキー３４ａがクランク３９のキー溝３９ｂと係合するように回転軸３４を貫通孔３９ａに挿入して位置決めした後、４つの固定ねじ４３、４４を締めることで行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−１９４７４号公報
【特許文献２】特開２０１４−２１８９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１及び２に記載の発明は有効であるが、従来の圧縮機とモータは、軸継手を介して直結方式で連結されるため、回転軸の芯出しを行う必要があると共に、連結にあたって専用の治具が必要であり、製造コストを増加させる要因の一つとなっていた。また、圧縮機による振動等によって、圧縮機及びモータが取り付けられたブラケットが変形すると、回転軸の芯ずれが生じ、軸継手に過負荷が掛かって破損する虞もあった。
【００１０】
また、図８及び図９に示した従来の圧縮機３２に使用されるフレームアレスタ５０は高価であり、ろ過手段の後付けは部品点数及び工数を招き、回転軸３４に掛かる交番荷重によって位置決めキー３４ａとキー溝３９ｂが摩耗し、これらの間のクリアランスが拡大することで、異音が生じるという問題もあった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、低コストで信頼性の高い圧縮機ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、圧縮機ユニットであって、圧縮機と、該圧縮機を駆動するモータと、前記圧縮機の回転軸に取り付けられるフライホイールと、前記モータの回転軸に取り付けられるプーリと、前記フライホイールと前記プーリとの間に掛け渡され、該プーリの回転を前記フライホイールに伝達するベルトと、前記圧縮機の流入口近傍に、該圧縮機に流入する流体中の異物を除去する筒状のろ過手段とを備え、該ろ過手段は、複数の大径孔が穿設される筒状の外側部材と、複数の小径孔が穿設される筒状の内側部材と、前記外側部材と前記内側部材の間に配置され、前記大径孔より小径で、かつ前記小径孔より大径の複数の貫通孔が穿設される筒状の中間部材からなる３層構造を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、フライホイール、プーリ及びベルトによって圧縮機とモータを接続したため、組立の際に回転軸の芯出しが不要になると共に、接続にあたって専用の治具を用いる必要もないため、製造コストを低減することができる。また、圧縮機及びモータが取り付けられたブラケットが変形したとしても、フライホイール及びプーリからベルトが脱落するだけで接続部品が破損することもない。さらに、圧縮機の回転軸に連結されるプーリとしてフライホイールを採用したため、圧縮機駆動時のトルク変動を吸収し、回転振動を低減することができる。さらにまた、筒状のろ過手段の大きさを変更することなく、通過する流体をろ過するための有効ろ過面積を拡大することができ、このろ過手段を圧縮機の外部流路に後付けしないため、部品点数や工数を抑えることができる。
【００１５】
また、前記圧縮機の前記回転軸に連結され、該回転軸の回転を前記圧縮機の圧縮機構に伝達するクランクを設け、該クランクは、前記回転軸が挿入される貫通孔と、該貫通孔を形成する内表面から外表面に至るまで前記貫通孔の半径方向へ延設される締結用溝と、該締結用溝に直交するように螺設されたボルト孔とを備え、前記クランクと前記回転軸を、前記ボルト穴に螺合されるクランプボルトの締め付け力によって一体化することができる。これにより、回転軸とクランクの間の隙間を最小限に抑えることができるため、両者の摩耗による両者間のクリアランスの拡大や、両者の相対移動を防止することができ、異音の発生を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、低コストで、信頼性の高い圧縮機ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る圧縮機ユニットの一実施の形態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は上面図、（ｄ）は側面図である。
【図２】図１の圧縮機を示す一部破断斜視図である。
【図３】図１及び図２の圧縮機を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図２に示す圧縮機のストレーナを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部破断斜視図、（ｃ）は従来の２層構造のストレーナにおける有効ろ過面積を説明するための図、（ｄ）は本実施の形態の３層構造のストレーナにおける有効ろ過面積を説明するための図である。
【図６】図４のＣ部拡大図であって、（ａ）はリリーフ弁が閉じている状態を、（ｂ）は開いている状態を各々示す。
【図７】図１等の圧縮機に設けられた回転軸等を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】従来の圧縮機の一例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【図９】従来の圧縮機に設けられた回転軸等を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る圧縮機ユニットの一実施の形態を示し、この圧縮機ユニット１は、ブラケット１６に取り付けられる圧縮機２及びモータ３と、圧縮機２の回転軸４の一端に連結されるフライホイール５と、モータ３の回転軸６に連結されるプーリ７と、プーリ７の回転をフライホイール５に伝達するためのベルト８及び補助プーリ１０とを備える。
【００２０】
圧縮機２は、図２〜図４に示すように、ハウジング本体１１と、回転軸４の回転により駆動される２つの圧縮機構１２（１２Ａ、１２Ｂ）と、各圧縮機構１２にて生じる熱を外部へ逃がすため、ハウジング本体１１の外表面に立設されるフィン１３と、回転軸４の他端に連結され、各圧縮機構１２を冷却するための冷却ファン１４等を備える。尚、圧縮機構１２は、ピストンやシリンダ等を備え、取り入れた流体を圧縮して外部に流出させる一般的なものであり、詳細説明を省略する。
【００２１】
ハウジング本体１１の圧縮機構１２Ａ側には、図２及び図３（ｂ）に示すように、流入口１１ａと、流入口１１ａから流入した流体を圧縮機構１２Ａへ供給するための流入路１１ｂと、圧縮機構１２Ａから排出された流体を外部へ排出するための流出路１１ｃ及び流出口１１ｄとが形成される。
【００２２】
一方、ハウジング本体１１の圧縮機構１２Ｂ側には、図３（ｂ）に示すように、流入口１１ｅと、流入口１１ｅから流入した流体を圧縮機構１２Ｂへ供給するための流入路１１ｆと、この圧縮機構１２Ｂから排出された流体を圧縮機構１２Ａ（圧縮側）に供給するための流出路１１ｇとが形成される。この流出路１１ｇを圧縮機構１２Ａ側の流入路１１ｂに連通させたため、図８に示す従来例における流出口４１ｈを省略することができる。これにより、圧縮機２を製造する際の工数を削減することができると共に、フレームアレスタ５０の数を１つ削減することができ、製造コストを低減することができる。
【００２３】
図２に示すように、圧縮機構１２Ａ側の流入口１１ａの近傍には、ろ過手段としてのストレーナ２１が設けられる。このように、ストレーナ２１を圧縮機２に内蔵したため、部品点数や工数を削減することができる。
【００２４】
ストレーナ２１は、図５（ａ）、（ｂ）、（ｄ）に示すように、複数の大径の貫通孔２１ｄが穿設される外側部材２１ａと、複数の小径の貫通孔２１ｆが穿設される内側部材２１ｃと、外側部材２１ａと内側部材２１ｃの間に配置され、外側部材２１ａの貫通孔２１ｄより小径で、かつ小径孔より大径の複数の貫通孔２１ｅが穿設される中間部材２１ｂからなる３層構造を有する。例えば、外側部材２１ａはパンチングメタルで、中間部材２１ｂ及び内側部材２１ｃは網状の部材で構成することができる。
【００２５】
図５（ｃ）に示すように、外側部材２１ａと、内側部材２１ｃとからなる２層構造の従来のストレーナでは、外側部材２１ａの貫通孔２１ｄの部分のみがろ過に寄与していたが、上記構成により、図５（ｄ）に示すように、外側部材２１ａの貫通孔２１ｄの部分だけでなく、外側部材２１ａの貫通孔２１ｄからはみ出た中間部材２１ｂの貫通孔２１ｅもろ過に寄与するため、はみ出た中間部材２１ｂの貫通孔２１ｅの面積分だけ有効ろ過面積を拡大することができる。
【００２６】
図２及び図４に示すように、ハウジング本体１１の圧縮機構１２Ａ側には、流入路１１ｂと流出路１１ｃとに連通するリリーフ路１１ｋがさらに形成され、このリリーフ路１１ｋにはリリーフ弁２２が配置される。
【００２７】
リリーフ弁２２は、図６に示すように、ハウジング本体１１のリリーフ路１１ｋに形成される弁座２２ａと、弁座２２ａに接離して弁口２２ｂを開閉するボール状の弁体２２ｃと、弁体２２ｃを弁閉方向に付勢するばね２２ｄとで構成される。
【００２８】
このリリーフ弁２２は、図６（ａ）に示すように、通常時はばね２２ｄに付勢される弁体２２ｃによって弁口２２ｂが閉じているが、ハウジング本体１１の流出路１１ｃ内の圧力が異常値（例えば、約４６０ｋＰａ）に達した際に、図６（ｂ）に示すように、弁体２２ｃが移動して弁口２２ｂを開くことで、図２等に示した流出路１１ｃ内の流体をリリーフ路１１ｋを介して流入路１１ｂ側へ逃がし、配管系統の破損を防止するために設けられる。
【００２９】
図７は、回転軸４と２つのクランク９（９Ａ、９Ｂ）を示し、この２つのクランク９は、圧縮機２の回転軸４の外周面に連結され、回転軸４の回転を回転軸４の軸芯と偏心させて圧縮機構１２に伝達するものである。各々のクランク９は、回転軸４が挿入される貫通孔９ａと、回転軸４の位置決めキー４ａと係合するキー溝９ｂと、貫通孔９ａを形成する内表面から外表面に至るまで貫通孔９ａの半径方向へ延設される締結用溝９ｃと、締結用溝９ｃに直交するように螺設されたボルト穴９ｄとを備える。
【００３０】
上記構成を有するクランク９と回転軸４の締結方法について説明する。まず、回転軸４の位置決めキー４ａがクランク９のキー溝９ｂに係合するように回転軸４を貫通孔９ａに挿入して回転軸４とクランク９の位置決めを行った後、固定ねじ２３によって一時的に両者を連結する。その後、ボルト穴９ｄにクランプボルト２４を螺合させ、締結用溝９ｃの隙間がなくなるようにクランプボルト２４を締めることで回転軸４とクランク９を一体化する。これにより、従来のように回転軸４とクランク９との間に隙間が生じないため、両者間のクリアランスの拡大や、両者の相対移動を防止することができ、異音の発生を抑えることができる。
【００３１】
以上のように、本実施の形態によれば、フライホイール５、プーリ７、ベルト８及び補助プーリ１０によって圧縮機２とモータ３を接続したため、組立の際に回転軸４、６の芯出しが不要となって製造コストを低減することができると共に、ブラケット１６が変形したとしても、フライホイール５、プーリ７及び補助プーリ１０からベルト８が脱落するだけでフライホイール５やプーリ７が破損することもない。さらに、圧縮機２のプーリとしてフライホイール５を採用したため、圧縮機２を駆動した際のトルク変動を吸収し、回転振動を低減することができる。
【００３２】
次に、上記構成を有する圧縮機ユニット１の動作について図１〜図４及び図７を参照しながら説明する。尚、符号を付していない構成要素は図示していない。
【００３３】
圧縮機ユニット１を備える給油装置が給油を開始すると、モータ３の運転が開始されて回転軸６及びプーリ７が回転し、この回転がベルト８及び補助プーリ１０を介して圧縮機２のフライホイール５に伝達され、フライホイール５の回転により回転軸４も回転する。回転軸４の回転によりクランク９も回転し、圧縮機構１２を構成する連接棒及びピストンが駆動される。これにより、各圧縮機構１２において、ピストンがシリンダ内を摺動して圧縮室の容積を増減させ、流体の吸引や圧縮が行われる。
【００３４】
この圧縮機ユニット１を給油所においてガソリンベーパを回収するベーパ回収装置に設けた場合には、圧縮機構１２Ａの駆動により、給油ノズル近傍に開口するベーパ戻り管、流入口１１ａ、ストレーナ２１及び流入路１１ｂを介してガソリンベーパが圧縮機２に吸引され、圧縮機２で圧縮されたガソリン及びガソリンベーパの混合物を流出路１１ｃ及び流出口１１ｄを介して排出する。圧縮されて液化したガソリンは給油装置の給油系統に戻される。
【００３５】
一方、圧縮機構１２Ａから排出されたガソリンベーパは、流入口１１ｅ及び流入路１１ｆを介して圧縮機構１２Ｂに吸引され、圧縮されたガソリン及びガソリンベーパの混合物を流出路１１ｃ及び流出口１１ｄを介して圧縮機構１２Ａに戻す。以上の動作を繰り返すことで、給油時に発生するガソリンベーパを回収する。
【符号の説明】
【００３６】
１  圧縮機ユニット
２  圧縮機
３  モータ
４  回転軸
４ａ  位置決めキー
５  フライホイール
６  回転軸
７  プーリ
８  ベルト
９（９Ａ、９Ｂ）  クランク
９ａ  貫通孔
９ｂ  キー溝
９ｃ  締結用溝
９ｄ  ボルト穴
１０  補助プーリ
１１  ハウジング本体
１１ａ  流入口
１１ｂ  流入路
１１ｃ  流出路
１１ｄ  流出口
１１ｅ  流入口
１１ｆ  流入路
１１ｇ  流出路
１１ｋ  リリーフ路
１２（１２Ａ、１２Ｂ）  圧縮機構
１３  フィン
１４  冷却ファン
１６  ブラケット
２１  ストレーナ
２１ａ  外側部材
２１ｂ  中側部材
２１ｃ  内側部材
２１ｄ〜２１ｆ  貫通孔
２２  リリーフ弁
２２ａ  弁座
２２ｂ  弁口
２２ｃ  弁体
２２ｄ  ばね
２３  固定ねじ
２４  クランプボルト
３２  圧縮機
３４  回転軸
３４ａ  位置決めキー
３９（３９Ａ、３９Ｂ）  クランク
３９ａ  貫通孔
３９ｂ  キー溝
４１  ハウジング本体
４１ａ  流入口
４１ｂ  流入路
４１ｃ  流出路
４１ｄ  流出口
４１ｅ  流入口
４１ｆ  流入路
４１ｇ  流出路
４１ｈ  流出口
４２（４２Ａ、４２Ｂ）  圧縮機構
４３、４４  固定ねじ
５０  フレームアレスタ
【図１】
0006256713.tif 000002
【図２】
0006256713.tif 000003
【図３】
0006256713.tif 000004
【図４】
0006256713.tif 000005
【図５】
0006256713.tif 000006
【図６】
0006256713.tif 000007
【図７】
0006256713.tif 000008
【図８】
0006256713.tif 000009
【図９】
0006256713.tif 000010