JP2011080366A - モータ直結型圧縮機ユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】圧縮機と駆動モータとを直結した圧縮機ユニットで、圧縮機の加熱を防止する冷却手段を設け、かつ圧縮機ユニットを大型化又は重量増加させず、搬送を容易にする。
【解決手段】上方から順にスクロール圧縮機20、シロッコファン30及び駆動モータ60を配置し、駆動モータ60の出力軸62とシロッコファン30の回転軸33及びスクロール圧縮機20の駆動軸28とを同一直線状に直列配置して連結する。シロッコファン30のハウジング32を架台50に固設し、架台50を防振ゴム板52を介して脚54に支持させる。スクロール圧縮機20のハウジング21の上面を覆うように冷却ジャケット40を設け、シロッコファン30のハウジング32内に設けられた吐出口31をダクト44を介して冷却ジャケット40に連通させ、シロッコファン30から空気流aを冷却ジャケット40に送り、スクロール圧縮機20を冷却する。
【選択図】図1
【解決手段】上方から順にスクロール圧縮機20、シロッコファン30及び駆動モータ60を配置し、駆動モータ60の出力軸62とシロッコファン30の回転軸33及びスクロール圧縮機20の駆動軸28とを同一直線状に直列配置して連結する。シロッコファン30のハウジング32を架台50に固設し、架台50を防振ゴム板52を介して脚54に支持させる。スクロール圧縮機20のハウジング21の上面を覆うように冷却ジャケット40を設け、シロッコファン30のハウジング32内に設けられた吐出口31をダクト44を介して冷却ジャケット40に連通させ、シロッコファン30から空気流aを冷却ジャケット40に送り、スクロール圧縮機20を冷却する。
【選択図】図1
Description
本発明は、搬送が可能な圧縮機ユニットにおいて、圧縮機ユニットを大型化又は重量増加させることなく、圧縮機の冷却機構を付設可能にしたモータ直結型圧縮機ユニットに関する。
製造工場等においては、工場の製造ラインで使用する圧縮空気源として、製造ラインから離れた場所に圧縮機を配置した圧縮機室を設けていた。そして、圧縮機室と各製造現場との間に圧縮空気供給配管を敷設し、圧縮機室内に設けた圧縮機から圧縮空気を必要な製造現場に供給していた。しかし、この方式では、圧縮空気供給配管の敷設にコストがかかると共に、圧縮空気を供給する製造現場のレイアウトが変わったときに、圧縮空気供給配管の配置を変更しなければならないという不具合いがあった。
一方、圧縮機と圧縮機を駆動するモータを一体化して移動可能にした圧縮機ユニットが提案されている。この圧縮機ユニットを圧縮空気が必要な製造現場の近くに設置することにより、圧縮空気供給配管を廃止でき、製造現場のレイアウト変更にも容易に対応できるので、前記不具合を解消できる。
最近では、大量生産に適したライン生産方式に対して、少人数で製品を組み立てるセル生産方式が多品種少量生産に適した生産方式として脚光を浴びてきている。前記圧縮機ユニットは、このセル生産方式にも適している。
最近では、大量生産に適したライン生産方式に対して、少人数で製品を組み立てるセル生産方式が多品種少量生産に適した生産方式として脚光を浴びてきている。前記圧縮機ユニットは、このセル生産方式にも適している。
特許文献1には、圧縮機と駆動モータとを一体に組み付ける場合に、その組付性及びメンテナンス時の分離を容易にした圧縮機ユニットが開示されている。この圧縮機ユニットは、スクリュー圧縮機を下部に、駆動モータを上部に配置した縦形をなし、スクリュー圧縮機と駆動モータとを連結ケーシングを介して連結すると共に、スクリュー圧縮機のロータ軸とモータ軸とを挿入形の軸継手により着脱可能に結合し、かつ連結ケーシングのフランジ部を架台上に防振支持させてなるものである。
特許文献1に開示された圧縮機ユニットは、縦形とすることにより、設置面積を省スペース化すると共に、圧縮機で発生する振動を抑制するために、前記連結ケーシングを防振材を介して架台上に支持させている。
圧縮機は圧縮熱が発生するので、圧縮熱を除去する手段が必要である。特に、駆動モータを直結した圧縮機ユニットでは、駆動モータがこの圧縮熱に曝されるので、圧縮熱を除去することが圧縮機の性能に大きく影響する。
しかし、特許文献1に開示された圧縮機ユニットは、冷却手段を備えていないので、この点について考慮されていない。また、特許文献1に開示された圧縮機ユニットは、圧縮機が水平方向に配置された架台の下方に位置しているので、圧縮熱が滞留しがちになり、加熱が促進されるという問題がある。
しかし、特許文献1に開示された圧縮機ユニットは、冷却手段を備えていないので、この点について考慮されていない。また、特許文献1に開示された圧縮機ユニットは、圧縮機が水平方向に配置された架台の下方に位置しているので、圧縮熱が滞留しがちになり、加熱が促進されるという問題がある。
一方、圧縮機ユニットに圧縮熱の冷却手段を設けた場合でも、圧縮機ユニットが大型化したり、あるいは重量が増加して、搬送に不便になり、かつ高コストになることが懸念されるという問題がある。
そこで、本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、圧縮機と駆動モータとを直結した圧縮機ユニットにおいて、圧縮機の加熱を防止する冷却手段を設けると共に、圧縮機ユニットを大型化又は重量増加させることなく、搬送が容易な圧縮機ユニットを実現することを課題とする。
かかる課題を解決するため、本発明のモータ直結型圧縮機ユニットは、
圧縮機と該圧縮機の駆動モータとを上下方向に配置すると共に、圧縮機の回転軸と駆動モータの出力軸とを連結し、圧縮機及び駆動モータを防振機構を介して架台に支持させてなるモータ直結型圧縮機ユニットにおいて、
上方から圧縮機、送風機及び駆動モータの順に配置し、圧縮機及び送風機の各駆動軸と駆動モータの出力軸とを直列配置してこれらを互いに連結し、
圧縮機ハウジングを覆うように配設された冷却ジャケットと、一端が送風機ハウジングの吐出口に接続されると共に他端が該冷却ジャケットに接続され、該吐出口から吐出する空気流を該冷却ジャケットに供給するダクトと、を備えたものである。
圧縮機と該圧縮機の駆動モータとを上下方向に配置すると共に、圧縮機の回転軸と駆動モータの出力軸とを連結し、圧縮機及び駆動モータを防振機構を介して架台に支持させてなるモータ直結型圧縮機ユニットにおいて、
上方から圧縮機、送風機及び駆動モータの順に配置し、圧縮機及び送風機の各駆動軸と駆動モータの出力軸とを直列配置してこれらを互いに連結し、
圧縮機ハウジングを覆うように配設された冷却ジャケットと、一端が送風機ハウジングの吐出口に接続されると共に他端が該冷却ジャケットに接続され、該吐出口から吐出する空気流を該冷却ジャケットに供給するダクトと、を備えたものである。
本発明の圧縮機ユニットでは、送風機を含む前記構成の冷却手段を備えているので、圧縮機の加熱を抑えることができる。また、送風機を圧縮機と駆動モータの間に配置し、圧縮機で発生する圧縮熱から駆動モータを遠ざけているので、駆動モータが圧縮熱の影響を受けにくくなると共に、圧縮機及び送風機の各駆動軸と駆動モータの出力軸とを直列配置しているので、圧縮機ユニットを縦型にコンパクトにまとめることができる。また、圧縮機を圧縮機ユニットの最上方に配置したので、圧縮機からの熱放散を促進し、圧縮機の冷却効果を高めることができる。
本発明の圧縮機ユニットにおいて、送風機ハウジングが前記架台上に固設され、送風機の駆動軸と駆動モータの出力軸とが弾性継手を介して連結されているようにするとよい。このように、圧縮機と駆動モータとの間に配置された送風機ハウジングを介して圧縮機ユニットを架台に固定させているので、圧縮機ユニットをバランス良く床面に載置できる。
また、送風機の駆動軸と駆動モータの出力軸とを弾性継手を介して連結しているので、送風機の駆動軸と駆動モータの出力軸との間に製造時の寸法誤差があっても、この寸法誤差を吸収して連結できると共に、圧縮機の駆動軸から送風機の駆動軸に伝達する振動を、弾性継手により駆動モータの出力軸に緩和して伝達できるので、駆動モータの振動を低減できる。
本発明の圧縮機ユニットにおいて、送風機がシロッコファンであり、該シロッコファンのハウジングが円形断面をなし、該ハウジングの中心部に駆動軸を囲んで空気吸込口を配置し、該ハウジングの半径方向外側に空気吐出口が設けられているとよい。
このように、送風機として小形及び軽量のシロッコファンを用いることにより、圧縮機ユニットの大型化及び重量増加を抑えることができる。また、ハウジングの中心に空気吸込口を設け、ハウジングの外周面に空気流の吐出口を設けたことにより、回転羽根の遠心力によってハウジングの外周方向に吐出される空気流をそのままダクトに流入できる。これによって、空気流路の屈曲部を少なくでき、空気流の圧力損失を低減できるので、冷却風量を維持できると共に、シロッコファンの動力を低減できる。
このように、送風機として小形及び軽量のシロッコファンを用いることにより、圧縮機ユニットの大型化及び重量増加を抑えることができる。また、ハウジングの中心に空気吸込口を設け、ハウジングの外周面に空気流の吐出口を設けたことにより、回転羽根の遠心力によってハウジングの外周方向に吐出される空気流をそのままダクトに流入できる。これによって、空気流路の屈曲部を少なくでき、空気流の圧力損失を低減できるので、冷却風量を維持できると共に、シロッコファンの動力を低減できる。
本発明の圧縮機ユニットにおいて、圧縮機がスクロール圧縮機であり、渦巻き状ラップを一体形成した旋回スクロールを旋回させる駆動軸が送風機の駆動軸と直線状に直列して連結されていると共に、冷却ジャケットが該スクロール圧縮機のハウジング上面を覆うように配設されているとよい。
このように、圧縮機として部品点数の少ないスクロール圧縮機を用いたので、圧縮機ユニットの大型化又は重量増加を防止できると共に、冷却空気流のダクトを旋回しない旋回スクロール体の外側を覆うように配設したので、該ダクトの配置が容易になる。
このように、圧縮機として部品点数の少ないスクロール圧縮機を用いたので、圧縮機ユニットの大型化又は重量増加を防止できると共に、冷却空気流のダクトを旋回しない旋回スクロール体の外側を覆うように配設したので、該ダクトの配置が容易になる。
本発明の圧縮機ユニットによれば、圧縮機と該圧縮機の駆動モータとを上下方向に配置すると共に、圧縮機の回転軸と駆動モータの出力軸とを連結し、圧縮機及び駆動モータを防振機構を介して架台に支持させてなるモータ直結型圧縮機ユニットにおいて、上方から圧縮機、送風機及び駆動モータの順に配置し、圧縮機及び送風機の各駆動軸と駆動モータの出力軸とを直列配置してこれらを互いに連結し、圧縮機ハウジングを覆うように配設された冷却ジャケットと、一端が送風機ハウジングの吐出口に接続されると共に他端が該冷却ジャケットに接続され、該吐出口から吐出する空気流を該冷却ジャケットに供給するダクトと、を備えたことにより、圧縮機ユニットの加熱を抑えることができると共に、圧縮機ユニットの大型化及び重量増加を抑えることができる。これによって、圧縮機ユニットの搬送が容易になり、工場のレイアウト変更に容易に対応できる。
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
本発明を適用した圧縮機ユニットの一実施形態を図1〜図5に基づいて説明する。図1〜図3において、圧縮機ユニット10は、上方に配置されたスクロール圧縮機20と、スクロール圧縮機20の下方に配置されるシロッコファン30と、スクロール圧縮機20を冷却するための冷却ジャケット40と、圧縮機ユニット10を支持する架台50と、架台50の下方に配置された駆動モータ60とから構成されている。
架台50は平板状をなし、架台50の下面四隅に防振ゴム板52が接着されている。架台50はこの防振ゴム板52を介して上下方向に立設された4本の脚54に固設されている。これによって、スクロール圧縮機20の振動が床面Fに伝達するのを防止している。なお、図2〜図5では、防振ゴム板52及び脚54の図示を省略している。
架台50の上面には、シロッコファン30のハウジング32がボルト34により固設されている。ハウジング32はドーナツ形状をなし、中心に吸入口36が設けられ、内部に複数の羽根38が円形状に配置されている。ハウジング32の半径方向外周側に吐出口31が設けられ、吐出口31はダクト44を介して冷却ジャケット40に連通している。シロッコファン30の上方にはスクロール圧縮機20が設けられている。冷却ジャケット40は、スクロール圧縮機20のハウジング21の上面を覆うように配設されている。冷却ジャケット40は、ダクト44との接続部とは反対側に空気流aを排出する出口開口42を有している。
図5に示すように、スクロール圧縮機20は、渦巻き状ラップ22aを一体形成した旋回スクロール22と、渦巻き状ラップ24aを一体形成した固定スクロール24とを備えている。渦巻き状ラップ22a及び24aとで圧縮室cを形成し、圧縮室cで圧縮された圧縮空気を固定スクロール24の中心位置に設けられた吐出口26から吐出するように構成されている。
シロッコファン30の羽根38と連結され羽根38を回転する回転軸33は、旋回スクロール22を旋回(公転運動)させる駆動軸28と同一直線状に直列配置され、回転軸33の上端は駆動軸28と連結されている。また、駆動軸28及び回転軸33は、回転軸33の下方に配置された駆動モータ60の出力軸62と同一直線状に直列配置され、駆動軸28の下端は出力軸62とゴム製継手64を介して連結されている。
駆動モータ60のモータハウジング66の上端には、フランジ板66aがハウジング66と一体成形されている。フランジ板66aと架台50の下面との間に、出力軸62を囲むように複数の金属製のスペーサ68が挿入されており、このスペーサ68によりモータハウジング66を架台50に対して位置決め固定している。モータハウジング66には、駆動モータ60を制御する箱状の操作盤61が取り付けられている。
かかる構成において、駆動モータ60の出力軸62と、シロッコファン30の回転軸33と、スクロール圧縮機20の駆動軸28とが直結しているので、駆動モータ60を操作して駆動モータ60を作動させると、スクロール圧縮機20が稼動すると共に、シロッコファン30も同時に稼動する。スクロール圧縮機20が旋回スクロール22を旋回させて圧縮空気をつくり、吐出口26から圧縮空気bを吐出する。
一方、シロッコファン30が稼動して、羽根38が回転し、吸入口36から空気を吸入して吐出口31から空気を吐出する。吐出口31から吐出された空気は、ダクト44を通って冷却ジャケット40に達し、圧縮熱で加熱されたスクロール圧縮機20を冷却する。冷却に供された後の空気流aは、冷却ジャケット40の出口開口42から排出される。
本実施形態によれば、圧縮機として部品点数が少ないスクロール圧縮機20を用いると共に、送風機として小形及び軽量のシロッコファン30を用い、これら機器と駆動モータ60とを上下方向に直列配置し、シロッコファン30の回転軸33及びスクロール圧縮機20の駆動軸28を駆動モータ60の出力軸62と直線状に連結したので、圧縮機ユニット10を縦形にコンパクトにまとめることができる。そのため、圧縮機ユニット10を省スペース化できると共に、圧縮機ユニット10の搬送が容易になり、工場のレイアウト変更にも容易に対応できる。
また、シロッコファン30のハウジング32を架台50の上面に固定すると共に、シロッコファン30の回転軸33と駆動モータ60の出力軸62を連結したので、圧縮機ユニット10を床面F上に安定して載置できる。また、駆動モータ60を支持するための特別な支持構造を必要としないので、圧縮機ユニット10を更にコンパクトにまとめることができる。
また、駆動モータ60によってシロッコファン30を稼動させ、空気流を冷却ジャケット40に送ることで、圧縮熱で加熱したスクロール圧縮機20を効果的に冷却できる。また、シロッコファン30の稼動にスクロール圧縮機20と別な駆動装置を必要とせず、スクロール圧縮機20を圧縮機ユニット10の最上部に配置したので、スクロール圧縮機20の放熱効果を向上できる。さらに、スクロール圧縮機20と駆動モータ60との間にシロッコファン30を介設したので、駆動モータ60が被る圧縮熱の影響を軽減でき、駆動モータ60の性能低減を防止できる。
また、シロッコファン30の回転軸33と駆動モータ60の出力軸62とをゴム製継手64を介して連結しているので、回転軸33と出力軸62との間に製造時の寸法誤差があっても、この寸法誤差を吸収して連結できると共に、スクロール圧縮機20の駆動軸28からシロッコファン30の回転軸33に伝達する振動を、駆動モータ60の出力軸62に緩和して伝達できるので、駆動モータ60の振動を低減できる。
本発明によれば、圧縮熱を除去可能な冷却手段を備え、載置面積を取らずコンパクトな圧縮機ユニットを実現でき、工場のレイアウト変更に自在に対応可能な便利な圧縮空気供給源となり得る。
10 圧縮機ユニット
20 スクロール圧縮機
21、32 ハウジング
22 旋回スクロール
22a、24a 渦巻き状ラップ
24 固定スクロール
26,31 吐出口
28 駆動軸
30 シロッコファン
33 回転軸
34 ボルト
36 吸入口
38 羽根
40 冷却ジャケット
42 空気流出口
44 ダクト
50 架台
52 防振ゴム板
54 脚
60 駆動モータ
61 操作盤
62 出力軸
64 ゴム製継手
66 モータハウジング
66a フランジ板
68 スペーサ
a 空気流
b 圧縮空気
c 圧縮室
20 スクロール圧縮機
21、32 ハウジング
22 旋回スクロール
22a、24a 渦巻き状ラップ
24 固定スクロール
26,31 吐出口
28 駆動軸
30 シロッコファン
33 回転軸
34 ボルト
36 吸入口
38 羽根
40 冷却ジャケット
42 空気流出口
44 ダクト
50 架台
52 防振ゴム板
54 脚
60 駆動モータ
61 操作盤
62 出力軸
64 ゴム製継手
66 モータハウジング
66a フランジ板
68 スペーサ
a 空気流
b 圧縮空気
c 圧縮室
Claims (4)
- 圧縮機と該圧縮機の駆動モータとを上下方向に配置すると共に、圧縮機の回転軸と駆動モータの出力軸とを連結し、圧縮機及び駆動モータを防振機構を介して架台に支持させてなるモータ直結型圧縮機ユニットにおいて、
上方から圧縮機、送風機及び駆動モータの順に配置し、圧縮機及び送風機の各駆動軸と駆動モータの出力軸とを直列配置してこれらを互いに連結し、
圧縮機ハウジングを覆うように配設された冷却ジャケットと、一端が送風機ハウジングの吐出口に接続されると共に他端が該冷却ジャケットに接続され、該吐出口から吐出する空気流を該冷却ジャケットに供給するダクトと、を備えたことを特徴とするモータ直結型圧縮機ユニット。 - 前記送風機ハウジングが前記架台上に固設され、送風機の駆動軸と前記駆動モータの出力軸とが弾性継手を介して連結されていることを特徴とする請求項1に記載のモータ直結型圧縮機ユニット。
- 前記送風機がシロッコファンであり、該シロッコファンのハウジングが円形断面をなし、該ハウジングの中心部に駆動軸を囲んで空気吸込口を配置し、該ハウジングの半径方向外側に空気吐出口が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ直結型圧縮機ユニット。
- 前記圧縮機がスクロール圧縮機であり、渦巻き状ラップを一体形成した旋回スクロールを旋回させる駆動軸が前記送風機の駆動軸と直線状に直列して連結されていると共に、前記冷却ジャケットが該スクロール圧縮機のハウジング上面を覆うように配設されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載のモータ直結型圧縮機ユニット。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009231035A JP2011080366A (ja) | 2009-10-02 | 2009-10-02 | モータ直結型圧縮機ユニット |
US12/889,041 US20110081262A1 (en) | 2009-10-02 | 2010-09-23 | Motor-directly connected compressor unit |
KR1020100094288A KR20110036676A (ko) | 2009-10-02 | 2010-09-29 | 모터 직결형 압축기 유닛 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009231035A Pending JP2011080366A (ja) | 2009-10-02 | 2009-10-02 | モータ直結型圧縮機ユニット |
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KR (1) | KR20110036676A (ja) |
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