(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油(６)が貯溜され、空気圧縮機のクランク室(１)と連通するとともに、クランク室(１)の外側面に潤滑油(６)のレベル検出装置本体(２)を直接取付けてなる飛沫給油式空気圧縮機の潤滑油レベル検出装置において、
前記クランク室(１)における空気室(24)と、レベル検出装置本体(２)における空気室(25)とを連通する空気導通路(21)を、先端部がクランク室(１)内に水平に突出し、かつこの先端部からクランク室(１)内の潤滑油(６)が入り込まないように、先端開口面(20c)を、下方に行くほど突出量が小となるものとした通気管(20b)からなるものとし、さらに前記クランク室(１)における空気室(24)と通気管(20b)を、レベル検出装置本体(２)をクランク室(１)の側壁に取付けるためのシールパッキン(20)と一体的に形成してなる空気圧縮機の潤滑油レベル検出装置。
【請求項２】
シールパッキン(20a)と通気管(20b)とを、ゴムまたは弾性を有するポリウレタン樹脂などで一体成形してなる請求項１記載の空気圧縮機の潤滑油レベル検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、往復形空気圧縮機のクランク室に貯溜された潤滑油を飛沫給油式で給油する方式の圧縮機において、潤滑油が適正量保持されているかどうかを、油面レベルを検出して行い、レベル低下時に警報等を出すことによって管理するようにした、飛沫給油式空気圧縮機の潤滑油レベル検出装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
給油式空気圧縮機においては、各摺動部に潤滑油を常時適正量供給することが必要であり、潤滑油が供給されなくなると、摺動部の焼付き、あるいは損傷等が発生し、圧縮機本体の破損につながる大事故となる。潤滑油の給油方式には、種々のものがあるが、汎用的な往復空気圧縮機では、構成が簡単な飛沫給油式が多く採用されている。
【０００３】
飛沫給油式は、クランク室に潤滑油を貯溜させておき、クランクに取り付けられた連接棒と共に回転移動する油かき羽根によって潤滑油の飛沫を生成させ、これをピストンシリンダーや軸受部等の各摺動部へ供給するものである。もし潤滑油が供給されなくなると、上記のような焼付きや損傷が発生するため、潤滑油の量の日常確認と潤滑油の補給は重要な作業となっている。
【０００４】
従来はこれを、検油棒などによって、毎日人為的に行っていたが、この作業を合理化するために、潤滑油の検出装置（オイルレベルセンサー）を圧縮機に設けることが多くなっている。
【０００５】
この潤滑油の検出装置については、例えば本出願人の出願に係る実公平３−３５８９７号公報においても記載されている。
【０００６】
図４および図５は、従来の飛沫給油式空気圧縮機の潤滑油検出装置の要部縦断面図である。両図中(１)は、連通棒、クランク軸などの圧縮機要素の収納室となるクランク室で、クランク室(１)の底部近くには、潤滑油検出装置取付用ボス部(1a)が外向きに形成されている。(２)は、フロート式の油面レベル検出装置本体で、その取付筒(３)は、上記クランク室(１)のボス部(1a)に螺合されている。すなわち、ボス部(1a)の内周に雌ねじが形成されており、このねじ溝と螺合しうる雄ねじが、取付筒(３)の外面に形成されている。レベル検出装置本体(２)と取付筒(３)とは、シール部材(４)を介して、ボルト(５)により固定されている。
【０００７】
また、レベル検出装置本体(２)および取付筒(３)には、それぞれ連通孔(2a)(3a)が設けられており、クランク室(１)内とレベル検出装置本体(２)内とが、同一圧力となるように連通されている。レベル検出装置本体(２)内には、クランク室(１)に貯溜されている潤滑油(６)の油面レベルに応じて上下方向に移動するフロート(７)が配設され、油面レベルが下限以下になると、警報、または、圧縮機の運転停止等が行われるようになっている。
【０００８】
次に、動作について説明する。圧縮機のピストンが往復駆動されると、それに伴って、連接棒(９)に取り付けられた油かき羽根(８)が潤滑油(６)をかき上げて飛沫を生成し、この潤滑油(６)の飛沫は、クランク室(１)内の各摺動部へ送られる。この時、油かき羽根(８)によってかき上げられた潤滑油(６)の飛沫は、クランク室(１)の壁の内面に付着して油膜となって油面に流れ落ちるものと油滴となって直接油面に降るものとに分かれる。
【０００９】
この油膜と油滴が、クランク室(１)のレベル検出装置(２)取付側の内壁に向かって飛び散ると、レベル検出装置(２)の室内とクランク室(１)内を連通している空気通路(10a)および空気孔(10b)が、落下した油膜によって閉じられ、レベル検出装置(２)内に密閉室が形成される。
【００１０】
往復圧縮機では、ピストンの往復動から、バックプレッシャーによってクランク室内の空気圧力は普通大気圧より高くなり、しかもその圧力は常に変動している。レベル検出装置(２)内の空気室が密閉状態になると、クランク室(１)内のバックプレッシャーによる空気圧力と、レベル検出装置(２)内の油面の上の空気圧力に差異が生じ、クランク室(１)内の油面レベルを正確に検出することができなくなる。
【００１１】
すなわち、空気通路(10a)および空気孔(10b)が通じているときは、クランク室(１)の空気圧力と、レベル検出装置(２)内の圧力は同一であり、油面も同一であるが、この状態で空気通路が塞がれると、レベル検出装置(２)内の空気圧力はそのまま残留することになる。この状態で、圧縮機の圧縮圧力、回転数変動などによって、クランク室(１)内の空気圧力が下がると、レベル検出装置(２)内の残留圧力により、レベル検出装置(２)内の油面はクランク室(１)内の油面レベルより大きく下がり、適正油面レベルの下限値を越えて、警報や運転停止のトラブルを起こす原因となる。
【００１２】
また逆に、クランク室(１)内の空気圧力が高いときには、クランク室(１)の潤滑油のレベルが下限以下に下がっても、レベル検出装置(２)内の油面レベルが下がらず、したがって、潤滑油が不足しているにもかかわらず、警報等の信号を出さないで、事故につながる危険がある。
【００１３】
上記のように、クランク室(１)とレベル検出装置(２)内を連通している空気通路(10a)および空気孔(10b)が、飛沫によって生じた油膜によって閉鎖されたときには、この油膜を境にして圧力差が生じ、レベル検出装置(２)内の油面レベルを正確に検知できないこととなる。この現象は、油膜で囲まれた密閉室の形成回数が多くなるほど、また、圧縮機の負荷運転、無負荷運転の繰返しにより、クランク室(１)のバックプレッシャーによる空気圧力の変動が多くなるほど、圧力差の発生する頻度が多くなる。
【００１４】
この現象が起きると、実際には、クランク室(１)内の潤滑油の量が適正範囲内であるにもかかわらず、油面が下限にあると検出させれ、警報、運転停止などの装置の誤作動が生じるに至る。そのため、従来は、クランク室(１)とレベル検出装置本体(２)との間にバイパスパイプを外部から取り付けて、両者を連絡したり、あるいは図５に示すように、遮蔽板(10)を、取付筒(３)に取り付けたりしていた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の飛沫供給式空気圧縮機の潤滑油レベル検出装置(２)は、上記のような構成であるため、次のような問題があった。
【００１６】
その一つは、圧縮機運転中に生じるクランク室(１)とレベル検出装置(２)内の空気圧力差を、外部のバイパスパイプを連結することによって解消している場合、このバイパスパイプはクランク室の外側に突き出し、その先にレベル検出装置本体が取り付けられるため、圧縮機の移動時等破損しやすく、またその取付作業もわずらわしいということであった。
【００１７】
今一つは、図５に示すように、遮蔽板(10)をボルト(11)等で取り付けてクランク室内に空気孔(10b)を設け、バイパスパイプの役目に変えるものとしているが、この場合には、遮蔽板(10)の空気孔(10b)がクランク室(１)内にのぞんでいて、潤滑油の飛沫が落下して、空気孔(10b)を油膜によって閉鎖することが起こりうることがあり、かつ別体の装置を取り付けることによる、部品単価と組立工数のアップが避けられないこととなる。
【００１８】
本発明は、このような従来のものの問題点に着目してなされたもので、簡易な構成で、装置の誤作動を防止できるようにした空気圧縮機の潤滑油レベル検出装置を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題は次のようにして解決される。
(１)潤滑油(６)が貯溜され、空気圧縮機のクランク室(１)と連通するとともに、クランク室(１)の外側面に潤滑油(６)のレベル検出装置本体(２)を直接取付けてなる飛沫給油式空気圧縮機の潤滑油レベル検出装置において、前記クランク室(１)における空気室(24)と、レベル検出装置本体(２)における空気室(25)とを連通する空気導通路(21)を、先端部がクランク室(１)内に水平に突出し、かつこの先端部からクランク室(１)内の潤滑油(６)が入り込まないように、先端開口面(20c)を、下方に行くほど突出量が小となるものとした通気管(20b)からなるものとし、さらに前記クランク室(１)における空気室(24)と通気管(20b)を、レベル検出装置本体(２)をクランク室(１)の側壁に取付けるためのシールパッキン(20)と一体的に形成する。
【００２０】
(２)上記(１)項において、シールパッキン(20a)と通気管(20b)とを、ゴムまたは弾性を有するポリウレタン樹脂などで一体成形する。
【００２１】
【作用】
圧縮運転中に連接棒の下端に突出するように設けられる油かき羽根によって、クランクケースの下方に貯溜されている潤滑油がかき上げられて飛沫となり、クランク室内の壁面などに付着して油膜となって流れ落ちる。そのとき、潤滑油液面上に、クランク室内とレベル検出装置室内と連通する空気導通路が、クランク室の壁より突出しているので、壁より流れ落ちる油膜は、パイプの回りを伝わって流れるので空気導通路の開口面を塞ぐことはない。
【００２２】
また、空気導通路の開口面は下方を向いているので、落下する飛沫油滴が開口面から進入することもない。従って、空気導通路を閉鎖することもなく、レベル検出装置内とクランク室内の空気圧力は、クランク室内の圧力変動に追従して、両者は常に同一圧力となり、両者の液面レベルに差異が生ずることはない。そのため、油面レベル検知装置は、正確にクランク室内の油面レベルを検知し、レベル検出装置が誤作動を起こす恐れがなくなる。
【００２３】
さらに、レベル検出装置とクランク室本体を接続して潤滑油漏れの無いようにするシールパッキンと通気管を一体に成形されており、ゴム弾性のあるゴムまたは樹脂で作られているので、シール性がよいと同時に、セット時、方向や突出長さを気にしなくても、通気管は適正な突出し量と開口面の下向きが確保される。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る空気圧縮機の潤滑油レベル検出装置を示す要部断面図であり、従来の図４、図５と同一構成要素の部分については同一符号を付してある。
【００２５】
図１において、(１)は圧縮機のクランク室、(1a)はそのボス部、(２)はレベル検出装置本体、(2a)はその連通孔、(７)はフロート、(23)はフロートスイッチセット、(20)は、シールパッキン(20a)と空気導通路パイプ(20b)を一体成形したアダプタパッキン、(21)は空気導通路である。
【００２６】
アダプタパッキン(20)は、図２および図３に示すように、円環状のシールパッキン(20a)の内側上縁に、軸線方向を向き、かつ先端面(20c)を、下方に行くほど突出量が小となる傾斜面とした通気管(20b)の基端部(20d)を一体的に付設したものである。
通気管(20b)の内部は、空気導通路(21)となっている。
【００２７】
アダプタパッキン(20)は、ゴムまたはゴム弾性を有するポリウレタン樹脂などで一体成形するのが望ましいが、
通気管(20b)のみを、金属をもって形成し、シールパッキン(20a)と一体的にモールド成形してもよい。
【００２８】
通気管(20b)の断面は円形に限らず、またその先端面は、シールパッキン(20a)の方向に向かうものであれば、傾斜面に限らず、他の形状であってもよい。
【００２９】
このように一体的に成形されているアダプタパッキン(20b)は、そのシールパッキン(20a)をレベル検出装置本体(２)の側壁とクランク室(１)のボス部(1a)との間に挟み込まれ、通気管(20b)の先端面(20c)を下方へ向けて、シールパッキン(20a)を締め付けられる。
【００３０】
レベル検出装置本体(２)は、クランク室(１)のボス部(1a)にレベル検出装置本体(２)に付けられたフランジ（図示せず）で２本のボルトによって取付けられている。潤滑油(６)は、油導通路(28)によってレベル検出装置本体(２)内と連通している。またボス部(1a)には、油導通路(28)の上方に、前記通気管(20b)を差し込むための孔があけられている。
【００３１】
(26)(27)は、それぞれ潤滑油レベルの上限および下限を示す。フロート(７)は、これら上限および下限の間を上下し、この下限(27)を超えて下降すると、フロートスイッチ(23)がＯＮして、警報装置または運転停止装置などに信号が送られる。フロートスイッチ(23)は、レベル検出装置本体(２)の蓋(22)に取り付けられている。レベル検出装置本体(２)の空気室(25)と、クランク室(24)の内部(25)とは、空気導通路(21)によって連通している。
【００３２】
次に動作について説明する。圧縮機が運転されて、クランク軸（図示せず）が回転すると、連接棒(９)の下部に取り付けられた油かき羽根(８)によって潤滑油(６)がかき上げられて飛沫が発生し、この潤滑油(６)の飛沫がクランク室(１)内の各摺動部へ供給される。
【００３３】
潤滑油(６)の飛沫には、クランク室(１)内の壁面に当たって油膜となって流れ落ちるものと、直接油面に落下するものとがある。もし、前記通気管(20b)が突き出ていなければ、流れ落ちる油膜によって空気導通路(21)を塞ぎクランク室(24)内の空気圧力と、レベル検出装置本体(２)の内室(25)の連通が遮断されるため、クランク室(１)内でバックプレッシャー等で常に変動するクランク室内の空気圧力が伝わらなくなり、両室の空気圧力に差異が生じ、両室の潤滑油レベルに差異が生じる。
【００３４】
しかし本発明によると、通気管(20b)がクランク室(１)の内方へ突出しているので、油膜は通気管(20b)の外周を伝って流れ落ちることとなり、空気導通路(21)が遮断されることはない。また、かき上げられた飛沫が直接落下する油滴は、通気管(20b)の開口面が下方に向けられているので、油滴が直接空気導通路(21)に進入することがなく、また通気管(20b)は十分な内径をもっているので油膜で塞がれることもない。
【００３５】
このように一体的に成形されているアダプタパッキン(20)をクランク室(１)にセットする際に、クランク室(１)のボス部(1a)部に設けられたインローと空気導通路孔にはめ込むだけで、突出し量、開口面の下向きが正確にセットされ、同時にシールパッキンがセットされるので、レベル検出装置本体を取り付けて潤滑油の漏れがでることもない。
【００３６】
他の実施例として、一体で成形されるアダプタパッキン(20)の通気管(20b)先端面の下半分を切り取ったひさし状の覆い（図示せず）としても、同じ効果が得られる。
【００３７】
以上説明したように、この発明によれば、潤滑油レベル検出装置を飛沫給油式空気圧縮機のクランク室に直接取り付ける際、シールパッキンと通気管が一体に成形されたアダプタパッキンをセットするだけで、クランク室の壁面から流れ落ちる油膜や、直接落下する油滴による空気導通路を閉鎖する恐れがなくなり、潤滑油レベル検出装置内とクランク室内の空気圧力は常に同圧となり、両室の油面レベルに差異が生ずることがなく、装置の誤作動を確実に防止することができる。
【００３８】
一体成形されたアダプタパッキンは、従来の別体構成のものに比較して非常に安価な一部品となり、この一部品をセットするだけで、上記効果が得られるため、圧縮機の組み立て工数の削減をすることができる。
【００３９】
なお上記説明では、レベル検出手段として、フロートスイッチを例に採ったが、他のレベル検出手段、例えば電極棒によるレベル検出装置を用いても同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例を示す要部縦断面図である。
【図２】  シールパッキンと通気管を一体成形してなるアダプタパッキンの縦断面図である。
【図３】  図２におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図４】  従来例を示す要部縦断面図である。
【図５】  他の従来例を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
(１)クランク室
(1a)ボス部
(２)レベル検出装置本体
(2a)連通孔
(３)取付筒
(3a)連通孔
(６)潤滑油
(７)フロート
(８)油かき羽根
(９)連接棒
(10)遮蔽板
(10a)空気通路
(10b)空気孔
(11)ボルト
(20)アダプタパッキン
(20a)シールパッキン
(20b)通気管
(20c)先端開口面
(20d)基端部
(21)空気導通路
(22)蓋
(23)フロートスイッチセット
(24)(25)空気室
(26)潤滑油レベル上限
(27)潤滑油レベル下限
(28)油導通路
【図１】
0003731141.tif 000002
【図２】
0003731141.tif 000003
【図３】
0003731141.tif 000004
【図４】
0003731141.tif 000005
【図５】
0003731141.tif 000006