JP2009008065A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 別途吸込側のタンクを用意しなくても、少ないスペースに簡単に設置でき、また吸込む圧縮流体の脈動を吸収し、ドレンを除去できるようにする。
【解決手段】 第１のタンク２と圧縮機本体５と電動モータ８と第２のタンク９等を、１つの組立体として一体化する構成とする。従って、ブースタ型空気圧縮機１を、移動する場合には、第１のタンク２を含み１つのユニットとして簡単に持ち運ぶことができる。また、吸込側の第１のタンク２を一体的に組込むことにより、この吸込側の第１のタンク２は、供給される圧縮空気の脈動を防止でき、圧縮空気に含まれるドレンを除去することができる。そして、空気圧縮機１は、第２のタンク９に設けた高圧吐出継手１１から高圧縮空気を吐出することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば予め圧縮された空気等の流体を昇圧（ブースト）し、高圧な圧縮流体としてタンクに貯留する圧縮機に関する。

昨今の工場は、工場内に圧縮空気を供給する配管を設置し、この配管の吐出継手に各種空圧機器を接続して使用するようにしている。また、工場内の配管から供給される圧縮空気よりも高圧な圧縮空気が必要な場合には、配管の吐出継手に圧縮機を接続し、配管から供給される予め圧縮された空気を圧縮機でさらに昇圧（ブースト）して使用することが行われている。

このブースト用の圧縮機は、電動モータによって駆動されることにより空気等を吸込んで再圧縮し、この高圧な圧縮空気を吐出する圧縮機本体と、該圧縮機本体から吐出された高圧縮空気を貯えるタンクとにより大略構成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−５１６１４号公報

ところで、従来技術によるブースト用の圧縮機は、圧縮機本体を直接的に工場配管に接続するようにしている。ここで、工場配管には他の空圧機器も複数接続されているから、これらの使用状況に応じて圧縮空気が脈動を生じてしまう。また、工場配管内の圧縮空気は、圧力変化、温度変化によりドレンを発生することがある。

そこで、工場配管にブースト用の圧縮機を接続する場合には、供給される圧縮空気の脈動を防止したり、ドレンを排出できるように、工場配管と圧縮機本体との間に吸込側のタンクを設ける必要がある。

しかし、圧縮機とは別個に吸込側タンクを設置するためには、設置するためのスペースが必要になる上に、タンク、配管等を設置するための設備費も嵩んでしまう。また、ブースト用の圧縮機を、別の場所で使用する場合には、圧縮機と一緒に吸込側のタンクも移動しなくてはならないから、レイアウト変更等に多大な労力や時間が必要になるという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、別途吸込側のタンクを用意することなく、少ないスペースに簡単に設置することができるようにした圧縮機を提供することにある。

上述した課題を解決するために請求項１による発明は、外部の圧縮流体供給源と接続され該圧縮流体供給源からの低圧縮流体が流入する第１のタンクと、該第１のタンクからの低圧縮流体を吸込んで圧縮する圧縮機本体と、該圧縮機本体が圧縮した高圧縮流体を貯えると共に貯えた高圧縮流体を外部に吐出する高圧吐出継手を有する第２のタンクとからなり、前記第１のタンクと圧縮機本体と第２のタンクとを１つの組立体として一体化する構成としている。

請求項２の発明は、前記第１のタンクには、内部に貯えた低圧縮流体を吐出する低圧吐出継手を設ける構成としている。

請求項３の発明は、前記圧縮流体供給源と第１のタンクとの間には、前記第１のタンクに規定圧力を超える圧縮流体が流入するのを規制する第１の流入圧力制御弁を設ける構成としている。

請求項４の発明は、前記第１のタンクと圧縮機本体との間には、前記第１のタンクから前記圧縮機本体に規定圧力を超える圧縮流体が流入するのを規制する第２の流入圧力制御弁を設ける構成としている。

請求項５の発明は、前記第１のタンクには、その内部の圧力が設定した圧力を超えたときに圧縮流体を外部に逃すリリーフ弁を設ける構成としている。

請求項６の発明は、前記外部の圧縮流体供給源から前記圧縮機本体までの経路には、圧縮流体中の塵埃を除去するフィルタを設ける構成としている。

請求項７の発明は、前記第１のタンクと第２のタンクは、タンク筒体の長手方向が互いに平行となるように並べ設置面に対して水平に配置する構成としている。

請求項８の発明は、前記第１のタンクと第２のタンクは、タンク筒体の長手方向が互いに平行となるように並べ設置面に対して垂直に配置する構成としている。

請求項９の発明は、前記第１のタンクと第２のタンクは隙間をもって並べて配置し、前記圧縮機本体は、その一部分が前記隙間に収まるように前記第１のタンクと第２のタンクの間に配置する構成としている。

請求項１０の発明は、前記第１のタンクと第２のタンクには、ドレンを外部に排出するドレン弁をそれぞれに設ける構成としている。

請求項１１の発明は、前記第１のタンクと第２のタンクとを連通する連通配管を設け、該連通配管には前記第１のタンクから第２のタンクに向けて圧縮流体が流通するのを許し、逆方向の流れを阻止する逆止弁を設ける構成としている。

請求項１２の発明は、前記第１のタンクと圧縮機本体との間には、前記圧縮機本体の起動時に該圧縮機本体が外気を吸込み、前記第２のタンク内が設定圧力に達したときに前記圧縮機本体が前記第１のタンクからの圧縮流体を吸込むように切換える吸込切換弁を設ける構成としている。

請求項１３の発明は、前記第１のタンクと圧縮機本体と第２のタンクとを一体化してなる前記１つの組立体には、当該組立体を把持するために、タンク筒体の長手方向の両端に位置して把手を設ける構成としている。

請求項１４の発明は、前記第１のタンクと圧縮機本体と第２のタンクとはケース内に収容する構成としている。

請求項１の発明によれば、第１のタンクと圧縮機本体と第２のタンクとを、１つの組立体として一体化しているから、圧縮機を、別の場所に移動する場合には、１つのユニットとして簡単に持ち運ぶことができ、小さな設置スペースに少ない労力、短い時間で設置することができる。これにより、様々な場所にブースト用の圧縮機を設置することができ、高圧な圧縮流体を提供することができる。

請求項２の発明によれば、第１のタンクには低圧吐出継手を設けているから、この低圧吐出継手から第１のタンク内に貯えた低圧縮流体を吐出することができる。これにより、１台の圧縮機から高圧縮流体と低圧縮流体の両方を供給することができる。

請求項３の発明によれば、圧縮流体供給源と第１のタンクとの間には、第１のタンクに規定圧力を超える圧縮流体が流入するのを規制する第１の流入圧力制御弁を設けているから、圧縮流体供給源側の圧力が変動した場合でも、第１の流入圧力制御弁は、第１のタンクの圧力を規定圧力内に収めることができる。これにより、高圧に耐える材料や特別な部品等を使用することなく、安価な低圧用の材料、部品を用いて第１のタンクを形成することができる。

請求項４の発明によれば、第１のタンクと圧縮機本体との間には、第１のタンクから圧縮機本体に規定圧力を超える圧縮流体が流入するのを規制する第２の流入圧力制御弁を設けているから、圧縮機本体に規定圧力以上の圧縮流体が供給されるのを防止でき、圧縮機本体の損傷を防止できる。

請求項５の発明によれば、第１のタンクには、その内部の圧力が設定した圧力を超えたときに圧縮流体を外部に逃すリリーフ弁を設けているから、第１のタンク内が規定以上の高圧になるのを防止することができる。

請求項６の発明によれば、圧縮流体供給源から圧縮機本体までの経路には、圧縮流体中の塵埃を除去するフィルタを設けているから、圧縮流体供給源から供給される圧縮流体に塵埃が混入している場合でも、フィルタにより、塵埃を除去することができ、塵埃の吸込みによる圧縮機本体の寿命低下を防止することができる。

請求項７の発明によれば、第１のタンクと第２のタンクは、タンク筒体の長手方向が互いに平行となるように並べ設置面に対して水平に配置することにより、圧縮機の高さ寸法を低く抑えることができる。

請求項８の発明によれば、第１のタンクと第２のタンクは、タンク筒体の長手方向が互いに平行となるように並べ設置面に対して垂直に配置することにより、設置するときに必要なスペースを小さくすることができる。

請求項９の発明によれば、第１のタンクと第２のタンクは隙間をもって並べて配置し、圧縮機本体は、その一部分が隙間に収まるように第１のタンクと第２のタンクの間に配置している。これにより、圧縮機を低く一体的に形成でき、全体をコンパクトに構成することができる。

請求項１０の発明によれば、第１のタンクと第２のタンクには、ドレンを外部に排出するドレン弁をそれぞれに設けているから、ドレン弁を開弁することによりタンク内のドレンを排出することができる。

請求項１１の発明によれば、第１のタンクと第２のタンクとを連通する連通配管を設け、該連通配管には第１のタンクから第２のタンクに向けて圧縮流体が流通するのを許し、逆方向の流れを阻止する逆止弁を設けている。従って、圧縮流体供給源から第１のタンクに流入する低圧縮流体を、連通配管を通じて第２のタンクにも同時に流入させることができる。

これにより、第２のタンク内の圧力を短時間で昇圧することができる。また、逆止弁は、第２のタンク内の高圧縮流体が連通配管を通じて第１のタンクに逆流するのを防止することができる。

請求項１２の発明によれば、第１のタンクと圧縮機本体との間には、圧縮機本体の起動時に該圧縮機本体が外気を吸込み、第２のタンク内が設定圧力に達したときに圧縮機本体が第１のタンクからの圧縮流体を吸込むように切換える吸込切換弁を設けている。これにより、圧縮機本体を起動するときに吸込切換弁は、圧縮機本体に外気を吸込ませることにより、このときの負荷を軽減することができる。

請求項１３の発明によれば、第１のタンクと圧縮機本体と第２のタンクとからなる組立体には、タンク筒体の長手方向の両端に位置して把手を設けているから、該各把手を把持することにより、１つの組立体として形成された圧縮機を高圧縮流体が必要な場所に、簡単かつ安全に搬送することができる。

請求項１４の発明によれば、第１のタンクと圧縮機本体と第２のタンクとはケース内に収容することにより、運転時の音量を低減することができ、また外観上の見栄えを良好にすることができる。

以下、本発明の実施の形態による圧縮機としてブースタ型空気圧縮機を例に挙げ、添付図面を参照して詳細に説明する。

まず、図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態を示している。図１、図２において、１は第１の実施の形態によるブースタ型空気圧縮機で、該空気圧縮機１は、後述する第１のタンク２、圧縮機本体５、電動モータ８、第２のタンク９等を１つの組立体として一体化することにより構成されている。

２は空気圧縮機１の下側を構成する第１のタンクである。この第１のタンク２は、後述の圧縮空気供給源３３から供給される低圧な圧縮空気を貯えるもので、両端側が密閉されたタンク筒体として形成されている。また、第１のタンク２は、タンク筒体の長手方向が後述する第２のタンク９と平行になるように並べられ、工場内の設置面に対して水平に配置されている。一方、第１のタンク２は、圧縮空気供給源３３から供給される低圧縮空気の脈動を吸収するのに十分な大きさ（容積）をもって形成されている。

ここで、第１のタンク２は、低圧縮空気（例えば０．５ＭＰa程度の圧力）を貯えるものであるから、この低圧に耐えることができる程度の強度をもって形成されている。即ち、第１のタンク２は、加工が容易で安価な薄い鋼板、部品等を用いて形成することができる。

さらに、第１のタンク２には、図２に示す如く、流入継手３と低圧吐出継手４とが設けられている。そして、流入継手３は、図３に示すように、圧縮空気供給源３３に後述のフィルタ１４、第１の減圧弁１５を介して接続されている。また、低圧吐出継手４には、低い圧力で使用する空圧機器（図示せず）を接続することができる。

５は第１のタンク２からの低圧縮空気を吸込んで圧縮する圧縮機本体である。この圧縮機本体５は、回転型、往復動型等の各種の形式の圧縮機に用いることができるが、本実施の形態では、例えばＶ型２気筒の１段圧縮式の往復動型圧縮機構によって構成されている。また、圧縮機本体５は、図１に示す如く、各タンク２，９上に設けられたクランクケース５Ａと、該クランクケース５Ａの上部側に搭載された往復動式の２個の圧縮部５Ｂとを有している。また、圧縮機本体５は、プーリとベルト（図示せず）を介して後述の電動モータ８に連結されている。

そして、圧縮機本体５を構成する２個の圧縮部５Ｂの吸込側は、吸込配管６を介して第１のタンク２に接続されている。一方、２個の圧縮部５Ｂの吐出側は、それぞれ吐出配管７を介して第２のタンク９の流入継手１０に接続されている。

８は圧縮機本体５の近傍に位置して各タンク２，９上に配設された電動モータである。この電動モータ８は、給電されて回転することにより圧縮機本体５を駆動するものである。

９は第１のタンク２と共に空気圧縮機１の下側を構成する第２のタンクである。この第２のタンク９は、圧縮機本体５から供給される高圧な圧縮空気を貯えるもので、例えば第１のタンク２と同様に、両端側が密閉されたタンク筒体として形成されている。また、第２のタンク９は、タンク筒体の長手方向が第１のタンク２と平行になるように並べられ、工場内の設置面に対して水平に配置されている。

また、第２のタンク９は、高圧縮空気（例えば１．０ＭＰa程度の圧力）を貯えるもので、２個の流入継手１０と１個の高圧吐出継手１１とが設けられている。そして、２個の流入継手１０は、それぞれが吐出配管７を介して圧縮機本体５の圧縮部５Ｂに接続されている。また、高圧吐出継手１１には、高い圧力で使用する空圧機器（図示せず）を接続することができる。

ここで、第１のタンク２と第２のタンク９の形状について説明する。第１の実施の形態では、生産性、外観上のバランス等を考慮して第１のタンク２と第２のタンク９とは、ほぼ同じ外形形状に形成されている。しかし、第１のタンク２と第２のタンク９とは、必要最低限の容積をもって形成してもよく、この場合には、空気圧縮機１を小型化、軽量化することができる。

１２は第１のタンク２と第２のタンク９とを連通する連通配管である。この連通配管１２は、第１のタンク２に供給される低圧な圧縮空気を第２のタンク９側に流通させるものである。また、連通配管１２の途中には後述の逆止弁１３が設けられている。

１３は第１のタンク２と第２のタンク９とを連通する連通配管１２の途中に設けられた逆止弁である。この逆止弁１３は、連通配管１２を通じて第１のタンク２から第２のタンク９に向けて低圧縮空気が流通するのを許し、第２のタンク９から第１のタンク２に高圧縮空気が逆流するのを阻止するものである。

次に、空気圧縮機１に設けられた各種の部品について、図１ないし図３を参照しつつ説明する。

まず、第１のタンク２側の構成部品について述べる。１４は工場内の圧縮空気供給源３３と第１のタンク２との間に設けられた第１のフィルタで、該第１のフィルタ１４は、圧縮空気供給源３３から供給される圧縮流体中の塵埃を除去するものである。

１５は第１のフィルタ１４の下流側に位置して圧縮空気供給源３３と第１のタンク２との間に設けられた第１の流入圧力制御弁としての第１の減圧弁である。この第１の減圧弁１５は、第１のタンク２に規定圧力（例えば０．５ＭＰa）を超える圧縮流体が流入するのを規制するものである。

１６は第１のタンク２に設けられた低圧側リリーフ弁で、該低圧側リリーフ弁１６は、第１のタンク２内の圧力が設定した圧力（例えば０．５ＭＰa）を超えたときに圧縮空気を外部に逃すものである。また、１７は第１のタンク２に設けられたドレン弁で、該ドレン弁１７は、第１のタンク２内のドレンを外部に排出するものである。

１８は第１のタンク２と圧縮機本体５との間、即ち、吸込配管６の途中に設けられた第２の流入圧力制御弁としての第２の減圧弁である。この第２の減圧弁１８は、第１のタンク２から圧縮機本体５に規定圧力（例えば０．５ＭＰa）を超える圧縮空気が流入するのを規制するものである。

１９は第２の減圧弁１８の下流側に位置して吸込配管６の途中に設けられた第２のフィルタである。この第２のフィルタ１９は、圧縮機本体５に供給される圧縮空気中の塵埃、水分、油分を除去するものである。

次に、第２のタンク９側の構成部品について、図１ないし図３を参照しつつ述べる。

２０は第２のタンク９に設けられた高圧側リリーフ弁で、該高圧側リリーフ弁２０は、第２のタンク９内の圧力が設定した圧力（例えば１．０ＭＰa）を超えたときに圧縮空気を外部に逃すものである。また、２１は第２のタンク９に設けられたドレン弁で、該ドレン弁２１は、第２のタンク９内のドレンを外部に排出するものである。

２２は第２のタンク９に設けられた圧力スイッチで、該圧力スイッチ２２は、電動モータ８を駆動する後述のモータ用制御スイッチ２９に検出信号を出力するものである。詳しくは、圧力スイッチ２２は、例えば第２のタンク９内の圧力が１．０ＭＰaに達したときに電動モータ８を停止させ、第２のタンク９内の圧力が０．８ＭＰaまで下がったときに電動モータ８を起動させる検出信号を出力するものである。

次に、圧縮機本体５を起動するときの負荷を軽減させるための構造について説明する。

２３は吸込配管６に設けられた吸込切換弁で、この吸込切換弁２３は、圧縮機本体５の起動時に該圧縮機本体５が外気を吸込み、第２のタンク９内が設定圧力（例えば０．２ＭＰa）に達したときに圧縮機本体５が第１のタンク２からの圧縮空気を吸込むように切換えるものである。

また、吸込切換弁２３は、３ポート２位置のエアパイロット式方向切換弁として形成され、常時は切換位置（Ａ）にあって外気を圧縮機本体５に供給する。一方、パイロット圧が供給されたときには、切換位置（Ｂ）に切換わり第１のタンク２からの圧縮空気を圧縮機本体５に供給する。ここで、吸込切換弁２３のパイロット部は、パイロット配管２４を介して第２のタンク９に接続されている。また、吸込切換弁２３の外気を取入れる部位には外気吸込用フィルタ２５が設けられている。

２６はパイロット配管２４の第２のタンク９側寄りに設けられた電磁切換弁である。この電磁切換弁２６は、３ポート２位置の電磁パイロット式方向切換弁として形成され、非通電時は切換位置（Ｃ）にあってパイロット配管２４を介して吸込切換弁２３のパイロット部を大気に開放している。一方、電磁切換弁２６は、通電時は切換位置（Ｄ）に切換わり、第２のタンク９内の圧縮空気をパイロット配管２４を介して吸込切換弁２３に供給するものである。

２７はパイロット配管２４の吸込切換弁２３側寄りに設けられた速度制御弁である。この速度制御弁２７は、パイロット配管２４の流量を絞ることにより、第２のタンク９からの空気圧が吸込切換弁２３を切換えるまでの時間（タイミング）を遅らせるものである。

詳しくは、圧縮機本体５を起動したときに、第２のタンク９内が０．２ＭＰa以下の場合、吸込切換弁２３が切換わらず、第２のタンク９内が０．２ＭＰaに達したときに吸込切換弁２３が切換わる。これにより、圧縮機本体５は、吸込切換弁２３が切換わるまでの間、外気を吸込むことができ、電動モータ８の定格回転数まで低負荷で運転することができる。

しかし、第２のタンク９内の圧力変動によって圧縮機本体５が起動、停止する通常運転では、第２のタンク９内は０．２ＭＰa以下に下がることはない。従って、圧縮機本体５を起動したときには、第２のタンク９内の圧力（例えば０．８ＭＰa程度）により吸込切換弁２３が瞬時に切換わってしまい、圧縮機本体５を低負荷運転することができない。そこで、速度制御弁２７は、パイロット配管２４の流量を絞ることにより、第２のタンク９内の圧力が０．２ＭＰa以上の場合でも、吸込切換弁２３の切換タイミングを所定の遅延時間だけ遅らせることにより、圧縮機本体５（電動モータ８）を低負荷で運転することができる。

次に、モータ８、電磁切換弁２６の起動、停止を行う電気系統について、図３を参照しつつ述べる。

２８はブースタ型空気圧縮機１の電源スイッチである。この電源スイッチ２８は、電動モータ８（圧縮機本体５）の起動、停止を操作するもので、後述のモータ用制御スイッチ２９に接続されている。

２９はモータ用制御スイッチで、該制御スイッチ２９は、電動モータ８と電源３０との間に設けられ、電源スイッチ２８と圧力スイッチ２２および後述する切換弁用制御スイッチ３１に接続されている。そして、モータ用制御スイッチ２９は、圧力スイッチ２２からの検出信号、または電源スイッチ２８からの起動、停止信号に基づいて電動モータ８を起動、停止するものである。

３１は切換弁用制御スイッチで、該制御スイッチ３１は、電磁切換弁２６のパイロット部に接続されている。そして、切換弁用制御スイッチ３１は、モータ用制御スイッチ２９からの信号に基づいて電磁切換弁２６を切換えるものである。

また、３２は第１のタンク２と第２のタンク９の下側に設けられた４個の車輪（２個のみ図示）を示している。これらの車輪３２により空気圧縮機１は、吸込側のタンクとなる第１のタンク２を含んだ全体を容易に移動することができる。

３３は工場内に圧縮空気を供給する圧縮流体供給源としての圧縮空気供給源である。この圧縮空気供給源３３は、例えば０．５ＭＰa程度の定格圧力の圧縮空気を工場配管３４を通じて供給するものである。

第１の実施の形態によるブースタ型空気圧縮機１は上述の如き構成を有するもので、次に、空気圧縮機１による圧縮動作について、図４に示すタイムチャートを参照しつつ説明する。

まず、空気圧縮機１は、第１のタンク２が圧縮空気供給源３３に接続されており、該第１のタンク２内の圧力は、低圧縮空気の供給圧である０．５ＭＰaとなっている。また、第１のタンク２に連通配管１２を介して連通した第２のタンク９内の圧力も０．５ＭＰaとなっている。

この状態で、電源スイッチ２８を入れると、起動信号がモータ用制御スイッチ２９に入力されて電動モータ８が回転駆動し、圧縮機本体５が作動する。同時に、モータ用制御スイッチ２９からの起動信号が切換弁用制御スイッチ３１に入力されて電磁切換弁２６が切換位置（Ｄ）に切換わり、第２のタンク９内の圧縮空気がパイロット配管２４を通じて吸込切換弁２３のパイロット部に供給される。しかし、パイロット配管２４を流通する圧縮空気は、速度制御弁２７によって流量が制限されるから、吸込切換弁２３は、電動モータ８、圧縮機本体５の作動から所定の遅延時間、例えば１〜１０秒程度の遅れをもって切換位置（Ａ）から（Ｂ）に切換わる。

これにより、圧縮機本体５は、起動時に外気を吸込むことができるから、この起動時の負荷を軽減することができ、電動モータ８の定格回転数まで速やかに達することができる。また、所定時間が経過して吸込切換弁２３が切換位置（Ｂ）に切換わると、圧縮機本体５は、第１のタンク２からの予め圧縮された低圧縮空気を吸込んで、さらに圧縮（ブースト）することにより、効率よく高圧な圧縮空気を第２のタンク９に供給することができる。

一方、第２のタンク９内の圧力が１．０ＭＰaに達すると、圧力スイッチ２２から高圧検出信号が出力され、この検出信号がモータ用制御スイッチ２９に入力されて電動モータ８が停止する。同時に、モータ用制御スイッチ２９からは停止信号が切換弁用制御スイッチ３１に入力されて電磁切換弁２６が切換位置（Ｃ）に戻り、パイロット配管２４を大気に開放する。これにより、吸込切換弁２３も外気を吸込む切換位置（Ａ）に戻すことができる。

さらに、第２のタンク９内の圧力が０．８ＭＰaまで低下すると、圧力スイッチ２２から低圧検出信号が出力され、この検出信号がモータ用制御スイッチ２９に入力されて電動モータ８が起動される。同時に、モータ用制御スイッチ２９からの起動信号が切換弁用制御スイッチ３１に入力されて電磁切換弁２６が切換位置（Ｄ）に切換えられ、第２のタンク９内の圧縮空気をパイロット配管２４を通じて吸込切換弁２３側に供給する。これにより、圧縮機本体５は、前述した作動と同様に作動し、第２のタンク９に高圧な圧縮空気を供給することができる。

さらに、電源スイッチ２８を開成したときには、電動モータ８が停止し、同時に、モータ用制御スイッチ２９からの停止信号により電磁切換弁２６が切換位置（Ｃ）となって、パイロット配管２４を大気に開放して、空気圧縮機１の運転を停止（終了）することができる。

以上のように、第１の実施の形態によれば、第１のタンク２、圧縮機本体５、電動モータ８、第２のタンク９等を、１つの組立体として一体化する構成としている。従って、ブースタ型空気圧縮機１を、別の場所に移動する場合には、１つのユニットとして簡単に持ち運ぶことができる。

この結果、ブースト用空気圧縮機１は、小さな設置スペースに少ない労力、短い時間で設置することができる。また、吸込側のタンクを設置するための固定作業、配管作業等を省略することができる。これにより、ブースト用空気圧縮機１は、高圧な圧縮空気を必要とする場所に簡単な作業で設置することができる。

しかも、第１のタンク２を、圧縮空気を供給する工場配管３４に接続したときには、第１のタンク２は、供給される圧縮空気の脈動を防止でき、また圧縮空気に含まれるドレンを分離して除去することができる。これにより、圧縮機本体１は、予め圧縮された空気を再度圧縮して高圧な圧縮空気として第２のタンク９に供給でき、該第２のタンク９に接続された空圧機器に高圧縮空気を供給することができる。

また、第１のタンク２には低圧吐出継手４を設けているから、この低圧吐出継手４から第１のタンク２内に貯えた低圧縮空気を吐出することができる。また、第２のタンク９には高圧吐出継手１１を設けているから、この高圧吐出継手１１から第２のタンク９内に貯えた高圧縮空気を吐出することができる。これにより、１台の空気圧縮機１から高圧縮空気と低圧縮空気の両方を供給することができ、多くの空圧機器に対応することができる。

また、第１のタンク２に規定圧力（０．５ＭＰa）を超える圧縮空気が流入するのを規制する第１の減圧弁１５を設けているから、圧縮空気供給源３３側の圧力が変動した場合でも、第１の減圧弁１５は、第１のタンク２の圧力を規定圧力内に収めることができる。これにより、高圧に耐える材料や特別な部品等を使用することなく、安価な低圧用の材料、部品を用いて第１のタンク２を形成することができる。

また、第１のタンク２と圧縮機本体５とを接続する吸込配管６には、第１のタンク２から圧縮機本体５に規定圧力（０．５ＭＰa）を超える圧縮空気が流入するのを規制する第２の減圧弁１８を設けている。これにより、圧縮機本体５に規定圧力以上の圧縮空気が供給されるのを防止でき、圧縮機本体５の損傷を防止して信頼性を向上することができる。

一方、第１のタンク２には、その内部の圧力が設定した圧力（０．５ＭＰa）を超えたときに圧縮空気を外部に逃す低圧側リリーフ弁１６を設けているから、第１のタンク２内を安全な圧力範囲に保つことができる。同様に、第２のタンク９には、その内部の圧力が設定した圧力（１．０ＭＰa）を超えたときに圧縮空気を外部に逃す高圧側リリーフ弁２０を設けているから、第２のタンク９内を安全な圧力範囲に保つことができる。

また、圧縮空気供給源３３から圧縮機本体５までの経路には、圧縮空気中の塵埃を除去するフィルタ１４，１９を設けているから、圧縮空気中の塵埃を除去することができ、塵埃の吸込みによる圧縮機本体５の寿命低下を防止することができる。

また、第１のタンク２と第２のタンク９は、タンク筒体の長手方向が互いに平行となるように並べると共に、工場の設置面に対して水平に配置している。これにより、各タンク２，９を横倒しに配置した分だけ、空気圧縮機１の高さ寸法を低く抑えることができる。

また、第１のタンク２にはドレンを外部に排出するドレン弁１７を設け、第２のタンク９にはドレン弁２１を設けているから、ドレン弁１７，２１を開弁することによりタンク２，９内のドレンを簡単に排出することができる。

さらに、第１のタンク２と第２のタンク９とは、連通配管１２を用いて連通しているから、圧縮空気供給源３３から第１のタンク２に流入する低圧縮空気を、連通配管１２を通じて第２のタンク９にも同時に流入させることができる。これにより、第２のタンク９内の圧力を短時間で昇圧することができる。また、連通配管１２には第１のタンク２から第２のタンク９に向けて圧縮空気が流通するのを許し、逆方向の流れを阻止する逆止弁１３を設けているから、逆止弁１３は、第２のタンク９内の高圧縮空気が連通配管１２を通じて第１のタンク２に逆流するのを防止することができる。

さらにまた、吸込配管６には、圧縮機本体５の起動時に該圧縮機本体５が外気を吸込み、第２のタンク９内が設定圧力に達したときに圧縮機本体５が第１のタンク２からの圧縮空気を吸込むように切換える吸込切換弁２３を設けている。これにより、圧縮機本体５を起動するときに吸込切換弁２３は、圧縮機本体５に外気を吸込ませることにより、このときの負荷を軽減することができる。

次に、図５は本発明によるブースト型空気圧縮機の第２の実施の形態を示している。

本実施の形態の特徴は、第１のタンクと第２のタンクは、タンク筒体の長手方向が互いに平行となるように並べ設置面に対して垂直に配置する構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の機能を有する構成要素に対し、同一の符号にダッシュ（′）を付して説明するものとする。

図５において、４１は第２の実施の形態によるブースト型空気圧縮機を示している。また、４２は該空気圧縮機４１を構成する第１のタンク、４３は第２のタンクを示している。ここで、第２の実施の形態による第１のタンク４２と第２のタンク４３とは、タンク筒体の長手方向が互いに平行となるように並べられた状態で、脚部４２Ａ，４３Ａにより設置面に対して垂直に配置されている。これにより、空気圧縮機４１を設置するときに必要なスペースを小さくすることができる。

４４は第１のタンク４２と第２のタンク４３の上側に設けられた基台で、該基台４４上には、圧縮機本体５′と電動モータ８′が搭載され、該圧縮機本体５′と電動モータ８′の間には電源スイッチ２８′、モータ用制御スイッチ２９′が配設されている。

また、第１のタンク４２には、流入継手３′と低圧吐出継手４′と低圧側リリーフ弁１６′とドレン弁１７′が取付けられている。一方、第２のタンク４３には、高圧吐出継手１１′とドレン弁２１′が取付けられている。また、第１のタンク４２と第２のタンク４３とを連通した連通配管１２′には逆止弁１３′が設けられている。そして、第１のタンク４２は、吸込配管６′を介して圧縮機本体５′に接続され、第２のタンク４３は、吐出配管７′を介して圧縮機本体５′に接続されている。

さらに、吸込配管６′には、第２の減圧弁１８′、第２のフィルタ１９′、吸込切換弁２３′等が設けられ、これらに付随して外気吸込用フィルタ２５′、電磁切換弁２６′、速度制御弁２７′等が設けられている。

かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態によれば、第１のタンク４２と第２のタンク４３は、タンク筒体の長手方向が互いに平行となるように並べ、工場の設置面に対して垂直に配置する構成としている。これにより、第１のタンク４２と第２のタンク４３とを縦置きにした分だけ設置に必要なスペースを小さくすることができ、狭い場所にもブースト型空気圧縮機４１を設置することができる。

次に、図６および図７は本発明によるブースト型空気圧縮機の第３の実施の形態を示している。

本実施の形態の特徴は、第１のタンクと第２のタンクは隙間をもって並べて配置し、圧縮機本体は、その一部分が隙間に収まるように第１のタンクと第２のタンクの間に配置する構成としたことにある。

また、他の特徴は、第１のタンクと圧縮機本体と第２のタンクとを一体化してなる１つの組立体には、当該組立体を把持するために、タンク筒体の長手方向の両端に位置して把手を設ける構成としたことにある。なお、第３の実施の形態は、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の構成をもって形成されているため、主に特徴部分について説明し、それ以外については図示および説明を省略するものとする。

図６において、５１は第３の実施の形態によるブースト型空気圧縮機を示している。５２はタンク筒体として形成された第１のタンク（図７参照）、５３は第１のタンク５２と所定の間隔をもって平行に並べられた第２のタンクをそれぞれ示している。これらの第１のタンク５２と第２のタンク５３とは、設置面に対して水平となる横倒し状態となり、接続部材５４を介して連結されている。これにより、第１のタンク５２と第２のタンク５３との間には、所定の隙間５５が形成されている。この隙間５５には、後述する圧縮機本体６２と電動モータ６３の下側の一部分が収容されている。

また、第１のタンク５２には、流入継手５６と低圧側減圧弁５７とが設けられ、該低圧側減圧弁５７には低圧吐出継手５８が設けられている。一方、第２のタンク５３には、高圧側減圧弁５９を介して高圧吐出継手６０が設けられている。さらに、第１のタンク５２と第２のタンク５３とは連通配管６１によって接続されている。

６２は空気圧縮機５１の圧縮機本体、６３は該圧縮機本体６２と軸方向に一体的に組付けられた電動モータである。この圧縮機本体６２と電動モータ６３は、１つの圧縮ユニットとして構成されている。また、圧縮機本体６２は、水平対向型２気筒の１段圧縮式の往復動型圧縮機構をなし、第１のタンク５２に吸込配管６４を介して接続され、第２のタンク５３に吐出配管６５を介して接続されている。

ここで、圧縮機本体６２と電動モータ６３からなる圧縮ユニットは、図７に示す如く、第１のタンク５２と第２のタンク５３との間に配置され、その下側の一部分が各タンク５２，５３間に形成された隙間５５に収められている。

６６は第１のタンク５２、第２のタンク５３、圧縮機本体６２等を一体化してなる１つの組立体に設けられた２個の把手を示している。この２個の把手６６は、第１のタンク５２、第２のタンク５３のタンク筒体の長手方向の両端に位置して上向きに延びて取付けられている。これにより、各把手６６を把持することにより空気圧縮機５１を移動することができる。

かくして、このように構成された第３の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第３の実施の形態によれば、第１のタンク５２と第２のタンク５３は隙間５５をもって並べて配置しているから、圧縮機本体６２、電動モータ６３の一部分を隙間５５に収めることができる。これにより、ブースト型空気圧縮機５１を低く一体的に形成でき、全体をコンパクトに構成することができる。

また、第１のタンク５２と第２のタンク５３のタンク筒体の長手方向の両端に位置して把手６６を設けているから、各把手６６を把持することにより、空気圧縮機５１を高圧縮空気が必要な場所に、簡単かつ安全に搬送することができる。

次に、図８および図９は本発明によるブースト型空気圧縮機の第４の実施の形態を示している。

本実施の形態の特徴は、第１のタンクと圧縮機本体と第２のタンクとはケース内に収容する構成としたことにある。なお、第４の実施の形態は、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の構成をもって形成されているため、主に特徴部分について説明し、それ以外については図示および説明を省略するものとする。

図８において、７１は第４の実施の形態によるブースト型空気圧縮機を示している。７２はタンク筒体として形成された第１のタンク（図９参照）、７３は第１のタンク７２と所定の間隔をもって平行に並べられた第２のタンクをそれぞれ示している。これらの第１のタンク７２と第２のタンク７３とは、設置面となる後述するケース８６の台座８６Ａに対して水平となる横倒し状態となり、接続部材７４を介して連結されている。これにより、第１のタンク７２と第２のタンク７３との間には、所定の隙間７５が形成されている。この隙間７５には、後述する圧縮機本体８２と電動モータ８３の下側の一部分が収容されている。

また、第１のタンク７２には、ケース８６の外部に突出した状態で流入継手７６が設けられると共に、低圧側減圧弁７７を介して低圧吐出継手７８が外部に突出した状態で設けられている。一方、第２のタンク７３には、高圧側減圧弁７９を介して高圧吐出継手８０が外部に突出した状態で設けられている。さらに、第１のタンク７２と第２のタンク７３とは連通配管８１によって接続されている。

８２は空気圧縮機７１の圧縮機本体、８３は該圧縮機本体８２と軸方向に一体的に組付けられた電動モータである。この圧縮機本体８２と電動モータ８３は、１つの圧縮ユニットとして構成されている。また、圧縮機本体８２は、水平対向型２気筒の１段圧縮式の往復動型圧縮機構をなし、第１のタンク７２に吸込配管８４を介して接続され、第２のタンク７３に吐出配管８５を介して接続されている。

ここで、圧縮機本体８２と電動モータ８３からなる圧縮ユニットは、図９に示す如く、第１のタンク７２と第２のタンク７３との間に配置され、その下側の一部分が各タンク７２，７３間に形成された隙間７５に収められている。

８６は空気圧縮機７１の外形を構成する箱体状の防音用ケースである。このケース８６は、下側に各タンク７２，７３の設置面をなす台座８６Ａを有している。そして、防音用のケース８６は、第１のタンク７２、第２のタンク７３、圧縮機本体８２、電動モータ８３等を覆うことにより、これらが発生する動作音を遮断し、外部から見えないようにしている。

かくして、このように構成された第４の実施の形態においても、前述した第３の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第４の実施の形態によれば、第１のタンク７２、第２のタンク７３、圧縮機本体８２、電動モータ８３等を防音用のケース８６内に収容することにより、運転時の音量を低減することができ、また外観上の見栄えを良好にすることができる。

なお、第１の実施の形態では、圧縮空気供給源３３と第１のタンク２との間に第１の流入圧力制御弁として第１の減圧弁１５を設け、第１のタンク２と圧縮機本体５との間に第２の流入圧力制御弁として第２の減圧弁１８を設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１０に示す変形例のように、圧縮空気供給源３３と第１のタンク２との間に第１の流入圧力制御弁として第１の遮断弁９１を設け、第１のタンク２と圧縮機本体５との間に第２の流入圧力制御弁として第２の遮断弁９２を設ける構成としてもよい。この構成は他の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

また、第１の実施の形態では、圧縮機本体５が吸込む空気を外気と第１のタンク２からの圧縮空気とに切換える吸込切換弁２３は、第２のタンク９内の圧縮空気をパイロット圧として用いるエアパイロット式の切換弁として構成した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、吸込切換弁を電磁弁として構成し、第２のタンク９に設けた圧力センサ等からの電気信号に基づいて切換える構成としてもよい。

また、第１の実施の形態では、圧縮機本体５を２気筒の往復動型の圧縮機として構成した場合を例に挙げて説明したが、１気筒の往復動型の圧縮機、スクロール型の圧縮機、ベーン等型の圧縮機等を圧縮機本体として用いる構成としてもよい。この構成は他の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

さらに、各実施の形態では、圧縮機としてブースタ型空気圧縮機１，４１，５１，７１を例に挙げて説明したが、窒素等の他の流体を圧縮する圧縮機、または冷媒等の流体を圧縮する圧縮機に適用してもよい。

本発明の第１の実施の形態によるブースタ型空気圧縮機を示す正面図である。 図１のブースタ型空気圧縮機を示す左側面図である。 ブースタ型空気圧縮機の回路図である。 ブースタ型空気圧縮機の作動を示すタイムチャートである。 本発明の第２の実施の形態によるブースタ型空気圧縮機を示す正面図である。 本発明の第３の実施の形態によるブースタ型空気圧縮機を示す正面図である。 図６のブースタ型空気圧縮機を示す左側面図である。 本発明の第４の実施の形態によるブースタ型空気圧縮機を防音用のケースの一部を破断した状態で示す正面図である。 図８のブースタ型空気圧縮機を防音用のケースの一部を破断した状態で示す左側面図である。 変形例によるブースタ型空気圧縮機の回路図である。

符号の説明

１，４１，５１，７１ ブースタ型空気圧縮機
２，４２，５２，７２ 第１のタンク
３，１０，５６，７６，３′ 流入継手
４，５８，７８，４′ 低圧吐出継手
５，６２，８２，５′ 圧縮機本体
６，６４，８４，６′ 吸込配管
７，６５，８５，７′ 吐出配管
８，６３，８３，８′ 電動モータ
９，４３，５３，７３ 第２のタンク
１１，６０，８０，１１′ 高圧吐出継手
１２，６１，８１，１２′ 連通配管
１３，１３′ 逆止弁
１４ 第１のフィルタ
１５ 第１の減圧弁（第１の流入圧力制御弁）
１６，１６′ 低圧側リリーフ弁
１７，２１，１７′，２１′ ドレン弁
１８，１８′ 第２の減圧弁（第２の流入圧力制御弁）
１９，１９′ 第２のフィルタ
２０ 高圧側リリーフ弁
２２ 圧力スイッチ
２３，２３′ 吸込切換弁
２６，２６′ 電磁切換弁
２７，２７′ 速度制御弁
２８，２８′ 電源スイッチ
３３ 圧縮空気供給源（圧縮流体供給源）
５５，７５ 隙間
６６ 把手
８６ ケース
８６Ａ 台座
９１ 第１の遮断弁（第１の流入圧力制御弁）
９２ 第２の遮断弁（第２の流入圧力制御弁）

Claims (14)

1. 外部の圧縮流体供給源と接続され該圧縮流体供給源からの低圧縮流体が流入する第１のタンクと、該第１のタンクからの低圧縮流体を吸込んで圧縮する圧縮機本体と、該圧縮機本体が圧縮した高圧縮流体を貯えると共に貯えた高圧縮流体を外部に吐出する高圧吐出継手を有する第２のタンクとからなり、
   前記第１のタンクと圧縮機本体と第２のタンクとを１つの組立体として一体化する構成としてなる圧縮機。
2. 前記第１のタンクには、内部に貯えた低圧縮流体を吐出する低圧吐出継手を設ける構成としてなる請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記圧縮流体供給源と第１のタンクとの間には、前記第１のタンクに規定圧力を超える圧縮流体が流入するのを規制する第１の流入圧力制御弁を設ける構成としてなる請求項１または２に記載の圧縮機。
4. 前記第１のタンクと圧縮機本体との間には、前記第１のタンクから前記圧縮機本体に規定圧力を超える圧縮流体が流入するのを規制する第２の流入圧力制御弁を設ける構成としてなる請求項１，２または３に記載の圧縮機。
5. 前記第１のタンクには、その内部の圧力が設定した圧力を超えたときに圧縮流体を外部に逃すリリーフ弁を設ける構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の圧縮機。
6. 前記外部の圧縮流体供給源から前記圧縮機本体までの経路には、圧縮流体中の塵埃を除去するフィルタを設ける構成としてなる請求項１，２，３，４または５に記載の圧縮機。
7. 前記第１のタンクと第２のタンクは、タンク筒体の長手方向が互いに平行となるように並べ設置面に対して水平に配置する構成としてなる請求項１，２，３，４，５または６に記載の圧縮機。
8. 前記第１のタンクと第２のタンクは、タンク筒体の長手方向が互いに平行となるように並べ設置面に対して垂直に配置する構成としてなる請求項１，２，３，４，５または６に記載の圧縮機。
9. 前記第１のタンクと第２のタンクは隙間をもって並べて配置し、前記圧縮機本体は、その一部分が前記隙間に収まるように前記第１のタンクと第２のタンクの間に配置する構成としてなる請求項１，２，３，４，５，６，７または８に記載の圧縮機。
10. 前記第１のタンクと第２のタンクには、ドレンを外部に排出するドレン弁をそれぞれに設ける構成としてなる請求項１，２，３，４，５，６，７，８または９に記載の圧縮機。
11. 前記第１のタンクと第２のタンクとを連通する連通配管を設け、該連通配管には前記第１のタンクから第２のタンクに向けて圧縮流体が流通するのを許し、逆方向の流れを阻止する逆止弁を設ける構成としてなる請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９または１０に記載の圧縮機。
12. 前記第１のタンクと圧縮機本体との間には、前記圧縮機本体の起動時に該圧縮機本体が外気を吸込み、前記第２のタンク内が設定圧力に達したときに前記圧縮機本体が前記第１のタンクからの圧縮流体を吸込むように切換える吸込切換弁を設ける構成としてなる請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０または１１に記載の圧縮機。
13. 前記第１のタンクと圧縮機本体と第２のタンクとを一体化してなる前記１つの組立体には、当該組立体を把持するために、タンク筒体の長手方向の両端に位置して把手を設ける構成としてなる請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１または１２に記載の圧縮機。
14. 前記第１のタンクと圧縮機本体と第２のタンクとはケース内に収容する構成としてなる請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２または１３に記載の圧縮機。

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