(57)【要約】【課題】空気タンク内のドレンを容易、且つ確実に排出させることができる空気圧縮機を実現する。【解決手段】圧縮空気を生成し、蓄えるエアコンプレッサであって、圧縮空気を生成する圧縮空気生成部と、前記圧縮空気生成部により生成された圧縮空気が蓄えられる空気タンク１０ｂと、空気タンク１０ｂ内のドレンを排出するドレン排出機構８０と、を備える。ドレン排出機構８０は、空気タンク１０ｂの下部に設けられたドレン貯留部８１と、ドレン貯留部８１を大気連通させる大気開放ポート及び該大気開放ポートを開閉する弁体を含むドレンバルブ８２と、有し、ドレン貯留部８１の底部８１ａは、空気タンク１０ｂの底面１０１よりも鉛直方向下方に位置する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気を生成し、蓄える空気圧縮機であって、
圧縮空気を生成する圧縮空気生成部と、
前記圧縮空気生成部により生成された圧縮空気が蓄えられる空気タンクと、
前記空気タンク内のドレンを排出するドレン排出機構と、を備え、
前記ドレン排出機構は、
前記空気タンクの下部に設けられたドレン貯留部と、
前記ドレン貯留部を大気連通させる大気開放ポート及び該大気開放ポートを開閉する弁体を含むドレンバルブと、有し、
前記ドレン貯留部の底部は、前記空気タンクの底面よりも鉛直方向下方に位置する、
空気圧縮機。
【請求項２】
前記空気タンクの長手方向における前記ドレン貯留部の内寸は、同方向における空気タンクの寸法よりも短く、
前記空気タンクの径方向における前記ドレン貯留部の内寸は、同方向における空気タンクの寸法よりも短い、
請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項３】
前記ドレンバルブは、前記空気タンクの上部に配置され、
前記ドレンバルブと前記ドレン貯留部とは、前記空気タンク内に配置されたドレン排出管を介して連通され、
前記ドレン排出管の下端部は、前記ドレン貯留部の内側に差し入れられている、
請求項１または２に記載の空気圧縮機。
【請求項４】
前記空気タンクの上部にねじ結合され、前記ドレンバルブと前記ドレン排出管の上端部とを接続する管継手を有し、
前記ドレン貯留部に対する前記ドレン排出管の前記下端部の差入れ長が、前記管継手の前記空気タンクに対するねじ結合長よりも長い、
請求項３に記載の空気圧縮機。
【請求項５】
前記ドレンバルブは、前記ドレン貯留部の側部又は底部に直に接続されている、
請求項１または２に記載の空気圧縮機。
【請求項６】
２つの前記空気タンクを備え、
前記２つの空気タンクの一方に前記ドレン排出機構が設けられ、
前記２つの空気タンクの他方と前記ドレン排出機構とが連通管を介して相互に接続されている、
請求項１〜５のいずれかに記載の空気圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧縮機に関するものであり、特に空気圧縮機が備えるドレン排出機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気圧縮機の１つであるレシプロ型空気圧縮機は、動力源と、動力源から出力される駆動力によって往復駆動されるピストンと、ピストンを往復動可能に収容し、ピストンの往復動に伴って容積が変化するシリンダと、を含む。動力源には電動モータが用いられることがあり、この場合、電動モータから出力される回転駆動力は、コネクティングロッドを含む変換機構によって往復駆動力に変換されてピストンに伝達される。
【０００３】
シリンダ内のピストンが上死点から下死点に移動すると、シリンダの容積が拡大してシリンダ内が負圧になり、シリンダ内に空気が導入される。シリンダ内に導入された空気は、シリンダ内を下死点から上死点に移動するピストンによって圧縮される。シリンダ内で圧縮された高圧・高温の空気（圧縮空気）は、所定の配管を介して空気タンクに送られ、該空気タンクに貯留される。
【０００４】
ここで、空気タンクに送られた圧縮空気は、該空気タンク内で膨張し、温度が低下する。すると、圧縮空気に含まれていた水蒸気が液化し、ドレンとして空気タンクの底に溜まる。空気タンクに溜まったドレンを放置しておくと、錆びや腐食が発生する虞がある。そこで、従来の多くの空気圧縮機には、ドレンを空気タンクから排出させるドレン排出機構が設けられている。
【０００５】
従来のドレン排出機構は、空気タンクに挿入されたドレン排出管と、ドレン排出管の上端に接続されたドレンコックと、を有する。ドレンコックが開かれると、ドレン排出管を通して、空気タンク内のドレンが圧縮空気と一緒に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２７５９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ドレン排出管の上端は管継手を介してドレンコックに接続される。このため、ドレン排出管を空気タンクに装着する際には、ドレン排出管の上端を管継手に圧入し、次いで、ドレン排出管の下端を空気タンクに形成されている貫通孔を通して空気タンクの内部に挿入する。その後、管継手に形成されている雄ねじを上記貫通孔の周囲に形成されている雌ねじにねじ結合させる。このため、雌ねじに対する雄ねじのねじ込み量によって、ドレン排出管の下端と空気タンクの底面との間の距離が変化する。具体的には、ねじ込み量が規定量よりも少ないと、ドレン排出管の下端と空気タンクの底面との間の距離が大きくなり、ドレン排出管の下端開口部が空気タンクの底面から大きく浮いてしまう。一方、ねじ込み量が規定量よりも多いと、ドレン排出管の下端が空気タンクの底面に接触し、ドレン排出管の下端開口部が空気タンクの底面によって塞がれてしまう。
【０００８】
空気タンク内にドレンを残さないためには、ドレン排出管の下端開口部が空気タンクの底面に接触してはいないが、空気タンクの底面になるべく近接していることが好ましい。しかし、空気タンクに挿入されたドレン排出管の下端開口部と空気タンクの底面との位置関係を空気タンクの外から目視することは不可能である。また、上記ねじ込み量のバラツキを完全に無くすことも不可能である。さらには、管継手に形成されている雄ねじや空気タンクに形成されている雌ねじの寸法には公差があり、また、ドレン排出管の寸法にも公差がある。総じて、ドレン排出管の下端開口部を最適な位置に配置し、空気タンク内のドレンを確実に排出させることは困難である。
【０００９】
本発明の目的は、空気タンク内のドレンを容易、且つ確実に排出させることができる空気圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
圧縮空気を生成し、蓄える空気圧縮機であって、圧縮空気を生成する圧縮空気生成部と、前記圧縮空気生成部により生成された圧縮空気が蓄えられる空気タンクと、前記空気タンク内のドレンを排出するドレン排出機構と、を備える。前記ドレン排出機構は、前記空気タンクの下部に設けられたドレン貯留部と、前記ドレン貯留部を大気連通させる大気開放ポート及び該大気開放ポートを開閉する弁体を含むドレンバルブと、有し、前記ドレン貯留部の底部は、前記空気タンクの底面よりも鉛直方向下方に位置する。
【００１１】
本発明の一態様では、前記空気タンクの長手方向における前記ドレン貯留部の内寸は、同方向における空気タンクの寸法よりも短く、かつ、前記空気タンクの径方向における前記ドレン貯留部の内寸は、同方向における空気タンクの寸法よりも短い。
【００１２】
本発明の他の態様では、前記ドレンバルブは、前記空気タンクの上部に配置され、前記ドレンバルブと前記ドレン貯留部とは、前記空気タンク内に配置されたドレン排出管を介して連通され、前記ドレン排出管の下端部は、前記ドレン貯留部の内側に差し入れられる。
【００１３】
本発明の他の態様では、前記空気タンクの上部にねじ結合され、前記ドレンバルブと前記ドレン排出管の上端部とを接続する管継手が設けられ、前記ドレン貯留部に対する前記ドレン排出管の前記下端部の差入れ長が、前記管継手の前記空気タンクに対するねじ結合長よりも長い。
【００１４】
本発明の他の態様では、前記ドレンバルブは、前記ドレン貯留部の側部又は底部に直に接続される。
【００１５】
本発明の他の態様では、空気圧縮機は、２つの前記空気タンクを備え、前記２つの空気タンクの一方に前記ドレン排出機構が設けられ、前記２つの空気タンクの他方と前記ドレン排出機構とが連通管を介して相互に接続される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、空気タンク内のドレンを容易、且つ確実に排出させることができる空気圧縮機が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】エアコンプレッサの斜視図である。
【図２】カバーが取り外された状態のエアコンプレッサの斜視図である。
【図３】エアコンプレッサの水平断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、ドレン排出機構の一例を示す互いに異なる断面図である。
【図５】ドレンバルブの構造を模式的に示す拡大断面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、ドレン排出機構の他の一例を示す互いに異なる断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の空気圧縮機の実施形態の一例について説明する。本実施形態に係る空気圧縮機は、モータを動力源とする圧縮空気生成部を備えるレシプロ型のエアコンプレッサである。本実施形態に係るエアコンプレッサの用途は特に限定されないが、圧縮空気の圧力によって釘やネジを木材などに打ち込む空気工具（例えば、釘打機）に圧縮空気を供給する供給源としての利用に適している。以下、本実施形態に係るエアコンプレッサについて図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１に示されるように、本実施形態に係るエアコンプレッサ１は、フレーム等の骨格部と、該骨格部に連結された互いに平行な２つの空気タンク１０ａ，１０ｂと、を含む基台１１を有する。それぞれの空気タンク１０ａ，１０ｂの両端部下面には、ゴム製の脚部１２が取り付けられており、エアコンプレッサ１は、４つの脚部１２によって所望の設置場所に置かれる。また、基台１１の両端部にはハンドル１３が設けられており、作業者は、ハンドル１３を把持してエアコンプレッサ１を持ち運ぶことができる。
【００２０】
基台１１には、図２に示されるモータ２０と、モータ２０を動力源とする圧縮空気生成部３０と、が搭載されている。通常、モータ２０及び圧縮空気生成部３０は、図１に示されるカバー１４によって覆われている。再び図２を参照すると、圧縮空気生成部３０は、クランクケース４０と、２つのシリンダ（第１シリンダ５１ａ，第２シリンダ５１ｂ）と、を含む。
【００２１】
図３に示されるように、モータ２０は、固定子（ステータコイル）２１と、固定子２１の内側に組み込まれた回転子（ロータ）２２と、回転子２２に固定された回転軸（モータ回転軸）２３と、回転子２２の回転位置を検出するホール素子などとを有するＤＣブラシレスモータであって、クランクケース４０の外に配置されている。もっとも、モータ２０は、クランクケース４０の一方のカバー（第１クランクケースカバー）に固定されており、クランクケース４０と一体化されている。なお、本実施形態におけるモータ２０はインナーロータ型の電動モータであるが、他の形式のモータ、例えば、アウターロータ型の電動モータに置き換えることもできる。
【００２２】
モータ回転軸２３は、クランクケース４０を貫通するとともに、クランクケース４０に設けられている軸受によって回転自在に支持されている。具体的には、モータ回転軸２３は、第１クランクケースカバー及びこれと対向する他方のカバー（第２クランクケースカバー）を貫通しており、それぞれのカバーに設けられている軸受によって回転自在に支持されている。
【００２３】
クランクケース４０を挟んでモータ２０と反対側には、モータ２０をインバータ制御するための半導体スイッチング素子などが搭載された制御回路基板６０が配置されている。制御回路基板６０は、クランクケース４０と対向するように配置され、空気タンク１０ｂに固定されている。制御回路基板６０とクランクケース４０との間には冷却ファン６１が配置されており、この冷却ファン６１が生成する冷却風によって制御回路基板６０が冷却される。冷却ファン６１は、第２クランクケースカバーから突出しているモータ回転軸２３の一端に固定されており、モータ回転軸２３と一体に回転して冷却風を生成する。
【００２４】
クランクケース４０の両側には第１シリンダ５１ａ及び第２シリンダ５１ｂが取り付けられている。第１シリンダ５１ａと第２シリンダ５１ｂとは、モータ回転軸２３の回転方向に関して１８０度異なる位置に配置されており、第１シリンダ５１ａには第１ピストン５２ａが往復動可能に収容され、第２シリンダ５１ｂには第２ピストン５２ｂが往復動可能に収容されている。
【００２５】
モータ回転軸２３の回転運動を第１ピストン５２ａの往復運動に変換するために、第１ピストン５２ａには、第１コネクティングロッド５３ａの一端がピン結合されており、第１コネクティングロッド５３ａの他端は、モータ回転軸２３に装着されている偏心カムに回転自在に結合されている。すなわち、第１コネクティングロッド５３ａは、クランクケース４０と第１シリンダ５１ａとに跨り、モータ回転軸２３と第１ピストン５２ａとを連結している。また、モータ回転軸２３の回転運動を第２ピストン５２ｂの往復運動に変換するために、第２ピストン５２ｂには、第２コネクティングロッド５３ｂの一端がピン結合されており、第２コネクティングロッド５３ｂの他端は、モータ回転軸２３に装着されている他の偏心カムに回転自在に結合されている。すなわち、第２コネクティングロッド５３ｂは、クランクケース４０と第２シリンダ５１ｂとに跨り、モータ回転軸２３と第２ピストン５２ｂとを連結している。以下の説明では、モータ回転軸２３を“クランクシャフト２３”と呼ぶ場合がある。また、第１コネクティングロッド５３ａを“第１コンロッド５３ａ”、第２コネクティングロッド５３ｂを“第２コンロッド５３ｂ”とそれぞれ呼ぶ場合がある。
【００２６】
モータ２０から出力される回転駆動力は、クランクシャフト２３，偏心カム及びコンロッド（第１コンロッド５３ａ，第２コンロッド５３ｂ）からなる変換機構によって往復駆動力に変換されてピストン（第１ピストン５２ａ，第２ピストン５２ｂ）に伝達される。
【００２７】
ここで、それぞれの偏心カムは、ピストン５２ａ，５２ｂの駆動方向に関して互いに逆向きに偏心している。したがって、第１ピストン５２ａが第１シリンダ５１ａの上室を圧縮する方向に駆動されるとき、第２ピストン５２ｂは第２シリンダ５１ｂの上室を膨張させる方向に駆動される。一方、第２ピストン５２ｂが第２シリンダ５１ｂの上室を圧縮する方向に駆動されるとき、第１ピストン５２ａは第１シリンダ５１ａの上室を膨張させる方向に駆動される。尚、シリンダ５１ａ，５１ｂの上室とは、それぞれのシリンダ５１ａ，５１ｂ内におけるピストン５２ａ，５２ｂよりも上方の空間である。
【００２８】
それぞれのシリンダ５１ａ，５１ｂに設けられているシリンダヘッド５４ａ，５４ｂの内側には、バッファ室５５ａ，５５ｂが設けられており、シリンダ５１ａ，５１ｂの上室とバッファ室５５ａ，５５ｂとの間にはそれぞれ逆止弁が設けられている。第１ピストン５２ａが第１シリンダ５１ａの上室を圧縮する方向に駆動され、上室内の空気の圧力が所定圧力よりも高くなると、第１シリンダ５１ａの上室とバッファ室５５ａとの間にある逆止弁が開かれる。すると、第１ピストン５２ａによって圧縮された空気は、第１シリンダ５１ａと第２シリンダ５１ｂとを連通させている第１配管５６（図２）を介して第２シリンダ５１ｂの上室に送られる。尚、本実施形態における第１配管５６は金属製のパイプである。
【００２９】
第２ピストン５２ｂが第２シリンダ５１ｂの上室を圧縮する方向に駆動され、上室内の空気の圧力が所定圧力よりも高くなると、第２シリンダ５１ｂの上室とバッファ室５５ｂとの間にある逆止弁が開かれる。すると、第２ピストン５２ｂによって圧縮された空気は、第２シリンダ５１ｂと空気タンク１０ａとを連通させている第２配管５７（図２）を介して空気タンク１０ａに送られ、貯留される。尚、空気タンク１０ａ，１０ｂは、第３配管（不図示）を介して互いに連通している。よって、空気タンク１０ａ，１０ｂ内の圧力は均一に保たれる。尚、本実施形態における第２配管５７及び第３配管は、第１配管５６と同様の金属製のパイプである。
【００３０】
ここで、図３に示される第１シリンダ５１ａの上室には外気が導入される。すなわち、第１ピストン５２ａは外気を圧縮し、第２ピストン５２ｂは、第１ピストン５２ａによって圧縮された外気（空気）をさらに圧縮する。換言すれば、第１ピストン５２ａは１段目の低圧用のピストンであり、第２ピストン５２ｂは２段目の高圧用のピストンである。また、第１シリンダ５１ａは１段目の低圧用のシリンダであり、第２シリンダ５１ｂは２段目の高圧用のシリンダである。このように、本実施形態に係るエアコンプレッサ１は、空気を２段階で圧縮する。具体的には、第１シリンダ５１ａにおいて、例えば１．０[ＭＰａ]前後の圧縮空気が生成され、第２シリンダ５１ｂにおいて、例えば４．０〜４．５[ＭＰａ]程度の圧縮空気が生成される。
【００３１】
図１，図２に示されるように、空気タンク１０ａ，１０ｂの端部上方には、圧縮空気の取り出し口であるエアソケット１５ａ，１５ｂが設けられている。さらに、空気タンク１０ａ，１０ｂとエアソケット１５ａ，１５ｂとの間には、圧縮空気の圧力を調節する減圧弁１６ａ，１６ｂがそれぞれ設けられている。減圧弁１６ａ，１６ｂによって調節された圧縮空気の圧力は、それぞれの減圧弁１６ａ，１６ｂの近傍に設置されている圧力計１７ａ，１７ｂによって計測され、表示される。尚、エアソケットは“カプラ”と呼ばれることもある。
【００３２】
また、図２に示されるように、空気タンク１０ａには、空気タンク１０ａ，１０ｂ内の圧力が所定圧力よりも高くなると自動的に開く開放弁１８ａが設けられている。一方、図３に示されるように、空気タンク１０ｂには、空気タンク１０ａ，１０ｂ内の水分（ドレン）を排出させるドレン排出機構８０が設けられている。ドレン排出機構８０の詳細については後述する。
【００３３】
図１に示されるように、カバー１４の上面には操作パネル１９が設けられており、この操作パネル１９に設けられている不図示の入力部を介して、モータ２０（図２）の起動指令や回転数が入力される。
【００３４】
ここで、エアコンプレッサ１の運転中、図３に示されるモータ２０には負荷電流が生じる。よって、負荷電流に伴うジュール熱によってモータ２０の温度が上昇する。また、圧縮工程で発生する圧縮熱によってシリンダ５１ａ，５１ｂやピストン５２ａ，５２ｂの温度が上昇する。さらに、モータ２０やシリンダ５１ａ，５１ｂの温度上昇に伴ってこれらと接しているクランクケース４０の温度も上昇する。したがって、モータ２０及び圧縮空気生成部３０（クランクケース４０、シリンダ５１ａ，５１ｂ、ピストン５２ａ，５２ｂなど）の過熱を回避するために、これらを冷却する必要がある。
【００３５】
そこで、図２，図３に示されるように、モータ２０を挟んでクランクケース４０と反対側に冷却ファン７０が設置されている。尚、クランクシャフト２３の他端に、主に制御回路基板６０を冷却するための冷却ファン６１が固定されていることは既述の通りである。すなわち、本実施形態では、クランクシャフト２３の一方の端部に冷却ファン６１が設けられ、他方の端部に冷却ファン７０が設けられている。換言すれば、対向する２つの冷却ファン６１，７０の間に、モータ２０及び圧縮空気生成部３０（クランクケース４０、シリンダ５１ａ，５１ｂ、ピストン５２ａ，５２ｂなど）が配置されている。
【００３６】
図３に示されるように、冷却ファン７０は、モータ２０の回転子２２から突出しているクランクシャフト２３の一端に固定されており、クランクシャフト２３と一体に回転する。冷却ファン７０が回転すると冷却風が生成され、この冷却風によってモータ２０及び圧縮空気生成部３０（クランクケース４０、シリンダ５１ａ，５１ｂ、ピストン５２ａ，５２ｂなど）が冷却される。
【００３７】
図２，図３に示されるように、空気タンク１０ｂには、空気タンク１０ａ，１０ｂ内のドレンを排出させるドレン排出機構８０が設けられている。ドレン排出機構８０の詳細について図４（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。
【００３８】
ドレン排出機構８０は、空気タンク１０ｂの下部に設けられたドレン貯留部８１と、空気タンク１０ｂの上部に設けられたドレンバルブ８２と、を有する。さらに、ドレン排出機構８０は、空気タンク１０ｂの内部において鉛直方向に延びるドレン排出管８３を含む。ドレン排出管８３の下端部８３ａはドレン貯留部８１の内側に差し入れられており、ドレン排出管８３の上端部８３ｂは、管継手８４を介してドレンバルブ８２に接続されている。すなわち、ドレン貯留部８１とドレンバルブ８２とは、ドレン排出管８３及び管継手８４を介して相互に接続されている。
【００３９】
ここで、空気タンク１０ｂの長手方向におけるドレン貯留部８１の内寸（Ｌ１）は、同方向における空気タンク１０ｂの寸法つまり長さ（Ｌ２）よりも短い。空気タンク１０ｂの長手方向におけるドレン貯留部８１の内寸（Ｌ１）は、空気タンク１０ｂの長さ（Ｌ２）の１／２程度以下、より好ましくは１／４程度以下、さらに好ましくは１／１０程度以下であることが望ましい。
【００４０】
また、空気タンク１０ｂの径方向におけるドレン貯留部８１の内寸（Ｄ１）は、同方向における空気タンク１０ｂの寸法つまり内径（Ｄ２）よりも短い。空気タンク１０ｂの径方向におけるドレン貯留部８１の内寸（Ｄ１）は、空気タンク１０ｂの内径（Ｄ２）の１／２程度以下、より好ましくは１／３程度以下、さらに好ましくは１／４程度以下であることが望ましい。このようにすることで、空気タンク１０ｂ内のドレンを一箇所に集めることができ、効果的にドレンを排出させることができる。さらには、ドレン貯留部８１は、空気タンク１０ｂの内径（Ｄ２）の１／４程度の円筒形状であることが望ましい。
【００４１】
図５に示されるように、ドレンバルブ８２は、略Ｌ字形の流路９０を備えるバルブ本体９１と、流路９０の途中に配置され、流路９０を開閉する弁体９２と、弁体９２を操作するための操作部９３と、を有する。弁体９２と操作部９３とは弁棒９４を介して連結されており、操作部９３が回動操作されると、弁体９２がバルブ本体９１の内部で回転する。回動操作によって操作部９３を第１の位置に移動させると、弁体９２の内部に形成されている連絡流路９２ａを介して、流路９０の入口ポート９０ａと出口ポート９０ｂとが連通する。一方、回動操作によって操作部９３を第２の位置に移動させると、流路９０の入口ポート９０ａと出口ポート９０ｂとの連通が弁体９２によって遮断される。本実施形態では、第１の位置と第２の位置とは９０度異なる位置である。
【００４２】
図４（ｂ）に示されるように、ドレンバルブ８２は管継手８４を介してドレン排出管８３に接続されている。管継手８４の下部には、外周面に雄ねじが形成された円筒状の雄ねじ部８４ａが形成されている一方、空気タンク１０ｂの上部には、内周面に雌ねじが形成された円筒状の雌ねじ部８５が形成されており、管継手８４の雄ねじ部８４ａは、空気タンク１０ｂの雌ねじ部８５にねじ結合されている。すなわち、管継手８４は、空気タンク１０ｂの上部にねじ結合されている。本実施形成では、雌ねじ部８５の真下にドレン貯留部８１が配置されている。換言すれば、雌ねじ部８５とドレン貯留部８１とは１８０度異なる位置に配置されており、空気タンク１０ｂの中心を挟んで互いに対向している。
【００４３】
管継手８４の雄ねじ部８４ａの下面には、ドレン貯留部８１に向けて突出するニップル８４ｂが形成されており、このニップル８４ｂにドレン排出管８３の上端部８３ｂが接続されている。具体的には、ニップル８４ｂがドレン排出管８３の上端開口部に挿入されている。
【００４４】
図４（ａ），（ｂ）に示されるように、ドレン排出管８３は、空気タンク１０ｂを鉛直方向に横断しており、ドレン排出管８３の下端部８３ａはドレン貯留部８１の内側に差し入れられている。ドレン貯留部８１は、空気タンク１０ｂの下部に設けられた凹みであり、その底部８１ａは空気タンク１０ｂの底面１０１（図４（ａ））よりも鉛直方向下方に位置している。よって、空気タンク１０ｂ内のドレンは、ドレン貯留部８１に流入し、該ドレン貯留部８１に溜まる。本実施形態におけるドレン貯留部８１は、空気タンク１０ｂの外周面に溶接された円筒状部材によって形成されている。円筒状部材は、底部８１ａと底部８１ａを取り囲む周壁部８１ｂとを有し、周壁部８１ｂの上端が空気タンク１０ｂの外周面に溶接されている。
【００４５】
上記のように、空気タンク１０ｂを横断しているドレン排出管８３の下端部８３ａは、ドレン貯留部８１の内側に差し入れられている一方、ドレン排出管８３の上端部８３ｂは管継手８４のニップル８４ｂに接続されている。すなわち、ドレン貯留部８１は、ドレン排出管８３及び管継手８４を介してドレンバルブ８２に接続されている。よって、図４（ｂ）に示される操作部９３が操作され、ドレンバルブ８２の流路９０（図５）が開かれると、ドレン貯留部８１がドレンバルブ８２の出口ポート９０ｂ（図５）を介して大気に連通する。換言すれば、図５に示されるドレンバルブ８２の出口ポート９０ｂは、ドレン貯留部８１（図４（ｂ））を大気連通させる大気開放ポートである。
【００４６】
図４（ｂ）に示されているドレン貯留部８１が大気連通すると、空気タンク１０ｂに貯留されている圧縮空気の圧力により、ドレン貯留部８１に溜まっているドレンが大気開放ポート（出口ポート９０ｂ）から排出される。本実施形態では、ドレンの飛散を防止するために、大気開放ポート（出口ポート９０ｂ）に延長ホース９５が接続されている。
【００４７】
ここで、図４（ａ），（ｂ）から明らかなように、ドレン貯留部８１に対するドレン排出管下端部８３ａの差入れ長（Ａ）は、空気タンク１０ｂに対する管継手８４のねじ結合長（Ｂ）によって増減する。具体的には、ねじ結合長（Ｂ）が増加すれば差入れ長（Ａ）も増加し、ねじ結合長（Ｂ）が減少すれば差入れ長（Ａ）も減少する。換言すれば、ねじ結合長（Ｂ）が増加すると、ドレン排出管下端部８３ａがドレン貯留部８１の底部８１ａに近接し、ねじ結合長（Ｂ）が減少すると、ドレン排出管下端部８３ａがドレン貯留部８１の底部８１ａから離反する。尚、差入れ長（Ａ）とは、空気タンク１０ｂの底面１０１からドレン排出管８３の下端までの距離である。また、ねじ結合長（Ｂ）とは、空気タンク１０ｂの雌ねじ部８５の上端面から管継手８４の雄ねじ部８４ａの下端面までの距離である。
【００４８】
ドレン貯留部８１に溜まっているドレンを確実に排出するためには、ドレン排出管８３の下端開口部が常にドレン貯留部８１内に配置されている必要がある。しかし、上記のように、差入れ長（Ａ）はねじ結合長（Ｂ）に依存する。そこで、本実施形態では、差入れ長（Ａ）がねじ結合長（Ｂ）よりも長く設定されている。よって、ねじ結合長（Ｂ）にバラツキがあっても、ドレン排出管下端部８３ａは常にドレン貯留部８１の内側に差し入れられる。すなわち、ドレン排出管８３の下端開口部が常にドレン貯留部８１内に配置される。具体的には、ねじ結合長（Ｂ）が最少のときにも最大のときにも、ドレン排出管８３の下端開口部がドレン貯留部８１内に配置されるように、ねじ結合長（Ｂ），ドレン排出管８３の長さ（Ｌ），ドレン貯留部８１の深さ（Ｄ）が設定されている。さらには、ねじ結合長（Ｂ）が最大のときであっても、ドレン排出管８３の下端開口部がドレン貯留部８１の底部８１ａに接触しないように、上記各寸法が設定されている。よって、ドレン排出管８３が底付きし、下端開口部が塞がれることがない。
【００４９】
再び図２を参照すると、ドレン排出機構８０と空気タンク１０ａとは、連通管９６を介して相互に接続されている。図示は省略するが、空気タンク１０ａにも図４（ａ），（ｂ）に示されるドレン貯留部８１と同様のドレン貯留部が設けられている。図２に示される連通管９６の一端は、空気タンク１０ａ内を横断し、空気タンク１０ａが備えるドレン貯留部の内側に差し入れられている。一方、連通管９６の他端は、図４（ａ），（ｂ）に示される管継手８４に接続されている。従って、空気タンク１０ｂが備えるドレン貯留部８１が大気連通すると、空気タンク１０ａ（図２）が備える不図示のドレン貯留部も同時に大気連通する。すなわち、空気タンク１０ａ，１０ｂ内のドレンが一緒に排出される。
【００５０】
以上のように、本実施形態では、空気タンクに該空気タンクの底面よりも低いドレン貯留部が設けられ、該ドレン貯留部がドレンバルブによって選択的に大気連通される。よって、空気タンク内のドレンを確実に排出させることができる。さらに、ドレン貯留部とドレンバルブとを連通させるドレン排出管の下端部は常にドレン貯留部の内側に差し入れられる。換言すれば、ドレン排出管がドレン貯留部に到達しなかったり、ドレン排出管が底付きして塞がれたりすることがない。よって、ドレン貯留部に溜まっているドレンを確実に排出させることができる。
【００５１】
さらに、ドレン排出管の下端部が常にドレン貯留部の内側に差し入れられる結果、通常、ドレン排出管の下端開口部は、ドレン貯留部に溜まっているドレンの水面下にある。よって、ドレン貯留部が大気連通されると、ドレン貯留部に溜まっていたドレンのみが排出される。換言すれば、ドレンと圧縮空気とが一緒に排出されることがない。よって、圧縮空気の膨張による温度低下によってドレンが凍結し、大気開放ポートや流路が詰まることがない。
【００５２】
本発明は上記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、上記実施形態では、ドレンバルブ８２が空気タンク１０ｂの上部に設けられていた。しかし、ドレンバルブは空気タンク１０ｂの下部に設けてもよい。例えば、図４（ａ），（ｂ）に示されているドレンバルブ８２をドレン貯留部８１の側部や底部に直に接続してもよい。例えば、図６（ａ），（ｂ）に示されるように、ドレン貯留部８１の周壁部８１ｂに貫通孔８６を形成し、この貫通孔８６にドレンバルブ８２の入口ポート９０ａ（図５）を直に接続してもよい。図６（ａ），（ｂ）に示されている実施形態では、図４（ａ），（ｂ）に示されているドレン排出管８３や管継手８４が不要になるので、部品点数が削減され、製造コストが低減される。
【００５３】
また、図４（ａ），（ｂ）や図６（ａ），（ｂ）に示されているドレン排出機構８０は、空気タンク１０ａ（図２）に設けてもよい。この場合、空気タンク１０ｂが連通管９６（図２）を介して空気タンク１０ａに移設されたドレン排出機構８０に接続される。
【００５４】
上記実施形態に係る空気圧縮機は、２組のシリンダ及びピストンを備えた多段式の空気圧縮機であったが、シリンダ及びピストンは１組でも３組以上でもよい。また、本発明は、レシプロ型以外の形式の空気圧縮機にも適用可能であり、例えば、ロータリ型の空気圧縮機に適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１    エアコンプレッサ
１０ａ，１０ｂ    空気タンク
１３    ハンドル
１４    カバー
１５ａ，１５ｂ    エアソケット
１６ａ，１６ｂ    減圧弁
１７ａ，１７ｂ    圧力計
１９    操作パネル
２０    モータ
２３    モータ回転軸（クランクシャフト）
３０    圧縮空気生成部
４０    クランクケース
５１ａ    第１シリンダ
５１ｂ    第２シリンダ
８０    ドレン排出機構
８１    ドレン貯留部
８１ａ    底部
８１ｂ    周壁部
８２    ドレンバルブ
８３    ドレン排出管
８３ａ    下端部（ドレン排出管下端部）
８３ｂ    上端部（ドレン排出管上端部）
８４    管継手
８４ａ    雄ねじ部
８４ｂ    ニップル
８５    雌ねじ部
８６    貫通孔
９０    流路
９０ａ    入口ポート
９０ｂ    出口ポート
９１    バルブ本体
９２    弁体
９２ａ    連絡流路
９３    操作部
９４    弁棒
９５    延長ホース
９６    連通管
１０１    底面
【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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【図６】
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