TW201418576A

TW201418576A - 壓縮機之支撐方法

Info

Publication number: TW201418576A
Application number: TW102134554A
Authority: TW
Inventors: Shinichi Ito; Hideo Nawata; Katsushi Fujimoto
Original assignee: Teijin Pharma Ltd
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2014-05-16
Also published as: JPWO2014051017A1; WO2014051017A1

Abstract

本發明提供一種特徵在於，在通過壓縮機重心，且為馬達轉軸的平行軸線上的2個點透過防振構件提供支撐之支撐部具有，防振構件和壓縮機側之該防振構件的容置部、連接防振構件和支撐壓縮機之箱體的固定軸，且該防振構件與其容置部的形狀會限制以該固定軸為中心之轉動的壓縮機之支撐方法，供做為一種可因應搭載壓縮機之裝置在橫放或倒立狀態下的使用之壓縮機支撐方法。

Description

壓縮機之支撐方法

發明領域

本發明是關於一種壓縮機之支撐方法。更詳細地說，是和搭載在醫療用之氧氣濃縮裝置等的馬達驅動之壓縮機相關的發明，且和可抑制驅動時之振動，實現機器之靜穩化的壓縮機及其支撐方法相關的發明。

發明背景

對肺氣腫、肺結核後遺症與慢性支氣管炎等之慢性呼吸器疾病患者，會進行使其吸入高濃度氧氣的氧氣吸入療法。所謂的氧氣吸入療法，是讓前述疾病患者吸入高濃度的氧氣，或氧氣濃縮氣體之治療法。對患者供給該氧氣、濃縮氧氣的方法，可列舉出高壓氧氣瓶、液態氧氣瓶、氧氣濃縮裝置等，但基於承受長時間連續使用、容易使用等理由，使用氧氣濃縮裝置的情形逐漸增加。在要求醫療品質提升時，對於開發進行氧氣吸入的同時也能過一般的生活，而不必更換氣瓶且可攜帶的氧氣濃縮裝置之需求也逐漸升高。

氧氣濃縮裝置為可分離、濃縮空氣中的氧氣的裝置。作為分離、濃縮氧氣之裝置，依可獲得高濃度氧氣的觀點，將能夠選擇性地吸附氮氣的吸附劑充填於1個或複數個吸附床的吸附型氧氣濃縮裝置已廣為周知。其中尤以使用壓縮機作為壓力變動裝置的壓力變動吸附型氧氣濃縮裝置已廣泛地普及到世界各地。

通常，這種裝置是對充填了選擇性地吸附氮氣的吸附劑之吸附床，反復進行一定次數之，從壓縮機供給壓縮空氣，讓吸附床內變成加壓狀態而吸附氮氣，得到未吸附之高濃度氧氣的吸附步驟，和讓吸附床內減壓，使氮氣從吸附劑解除吸附的解吸附步驟，藉以獲得高濃度氧氣的裝置。

氧氣濃縮裝置是依醫師處方對施行氧氣吸入療法的呼吸器官疾病患者供給氧氣之裝置，基本上屬於患者不論是飲食時、就寢時，會整天連續使用之物，且裝置會挨近患者設置。因此，從這種裝置產生的噪音和振動，有直接進入患者、患者家屬耳中，造成不快感之虞。尤其是就寢時等，噪音產生的影響大，將妨礙患者，或患者家屬的睡眠，令人擔心也會對心理健康造成不良影響。而壓力變動吸附型氧氣濃縮裝置最大的噪音及振動發生原因就是壓縮機。

先前技術文獻

日本專利公開公報特開第2007-278238號

發明概要

為了防止伴隨著壓縮機之驅動而生的振動直接傳達到裝置，壓縮機係隔著設在壓縮機下方的壓縮彈簧被搭載在裝置內。壓縮機有，使用了活塞之往復運動式壓縮機和，螺旋式、渦卷式等的迴轉式壓縮機，並作成各種外觀形狀。不管是那一種壓縮機，通常都如圖1所示地，將壓縮機搭載在托架上，並以托架下方的四個點作支撐，藉以實現減少振動的目標。另外，已知的還有日本專利公開公報特開第2007-278238號中，壓縮彈簧的彈簧支撐點至少有一個設在驅動用馬達之轉軸的軸線上，以三點做支撐的壓縮機之支撐方法。

在習知的壓縮機安裝方法中，為了降低壓縮機低速轉動時之高振幅振動，通常是以縮小安裝時所使用之壓縮彈簧的彈性常數的方式來因應。但是，如果縮小彈性常數，會衍生出容易發生彈簧屈曲，對運送裝置時產生之振動的作用變弱，壓縮機變得無法自立等問題。另外，因為壓縮機的重心位置高，所以對應橫搖的振動增大，壓縮機有與其周邊構件接觸的可能性。因此，必須採取設置防止接觸用的防護裝置，或在周邊設置空間等的對策。又，因為支撐平衡並不安定，所以要使用多於四個的彈簧，還必須將彈簧支撐位置設在遠離壓縮機的位置。

此外，為了配置支撐壓縮機的彈簧，必須在托架下方設置空間。尤其是重量大的壓縮機的情況，為了避免與地基接觸，要加長彈簧的荷重長度，對應於此，自然長度也必須加長，而有加寬地基與托架之間隔的必要。因此，容置壓縮機之壓縮機箱體的容積增大，其結果為造成裝置整體大型化的結果。

攜帶並使用以小型且實現輕量化為目的之氧氣濃縮裝置的情形正在逐漸增加，與習知的安置型機器不同的是，還要設想氧氣濃縮裝置是橫放，或倒立狀態的情況，而要求能夠應付此情況的壓縮機支撐方法。

本發明提供以下的壓縮機之支撐方法，作為解決該課題之方法。

1.一種壓縮機之支撐方法，特徵在於其是具備在平行於馬達驅動之壓縮機的馬達轉軸，且通過該壓縮機之重心的軸線上的二個點透過防振構件形成支撐之支撐部的壓縮機之支撐方法，該支撐部具有防振構件和在壓縮機側及箱體側之框架上用於容置該防振構件的容置部、連接容置部與防振構件之固定軸，且該防振構件與其容置部的形狀是會限制以該固定軸為中心的轉動的形狀。

2.如前述第1項記載的壓縮機之支撐方法，該防振構件與其容置部為矩形形狀。

3.如前述第2項記載的壓縮機之支撐方法，特徵在於，該防振構件為橡膠或凝膠材料，且表面有防止黏著用之潤滑劑。

4.如前述第1~3項之任一項記載的壓縮機之支撐方法，特徵在於，該壓縮機為往復式壓縮機。

5.一種壓縮機，特徵在於其是具備在平行於馬達驅動之壓縮機的馬達轉軸，且通過該壓縮機之重心的軸線上的二個點形成支撐之支撐部的壓縮機，該支撐部具有防振構件和壓縮機側之該防振構件的容置部以及連接於搭載該壓縮機之裝置的箱體側之該防振構件的容置部、連接防振構件與支撐壓縮機之箱體的固定軸，且該防振構件與其容置部的形狀是會限制以該固定軸為中心的轉動的形狀。

6.如前述第5項記載的壓縮機，該防振構件與其容置部為矩形形狀。

7.如前述第5或6項記載的壓縮機，該防振構件為具有嵌合於開設在矩形形狀之該容置部的圓形孔，且供該固定軸通過之圓筒部的形狀構件。

本發明之壓縮機之支撐方法，藉由在通過壓縮機重心的軸上的二個點形成支撐的方式，而可以不受搭載壓縮機之裝置的設置方向影響地形成支撐。另外，因為隔著矩形形狀等之防振構件形成支撐，可以抵抗伴隨著馬達轉動所產生的慣性力，並抑制壓縮機之轉動、振動。

10‧‧‧壓縮機

11‧‧‧汽缸

12‧‧‧曲柄部分

13‧‧‧馬達

14‧‧‧馬達轉軸

15‧‧‧軸線

16‧‧‧重心

17‧‧‧壓縮機側框架

18‧‧‧緊固螺栓

20‧‧‧箱體側框架

21‧‧‧墊片

22‧‧‧防振構件

23‧‧‧防振構件

24‧‧‧箱體側容置部

25‧‧‧壓縮機側容置部

27‧‧‧螺栓

圖1(A)、(B)示意習知之活塞往復式壓縮機的支撐例；圖2為本發明之活塞往復式壓縮機支撐例的示意圖；及圖3、圖4為示意本發明之活塞往復式壓縮機的支撐部的構造之模式圖。

用以實施發明之形態

以下，利用圖面說明本發明之壓縮機支撐方法。本發明之壓縮機支撐方法適用於在馬達驅動下作動之壓縮機。

作為壓縮機的一種，有藉由使汽缸內的活塞做往復運動來壓縮、反過來吸引空氣之往復運動式壓縮機，並利用曲柄將馬達之旋轉運動變換成活塞的往復運動。有一個活塞的單頭型、活塞有左右兩個的雙頭型。習知的壓縮機之支撐方法，係如圖1之平面模式圖(A)以及正面模式圖(B)所示，採用將壓縮機1設置在托架2上，並在托架下方與地基4之間的四個位置設置壓縮彈簧3，取得水平與重心平衡後，在垂直方向上形成支撐之方法。

相對於此，本發明之壓縮機之支撐方法是在通過壓縮機的重心，並平行於馬達轉軸的軸線上的二點支撐壓縮機。以單頭型的往復運動式壓縮機為例，將本發明之壓縮機之支撐方法示於圖2。

往復運動式壓縮機是以曲柄部分12將馬達13的旋轉變換為活塞的往復運動，利用汽缸11內的活塞的往復運動壓縮空氣以供給加壓空氣。在單頭型的情況中，多為如圖2所示之採取汽缸11與馬達部分13形成90度的位置之L字形狀的情形。在壓縮機當中，因為馬達部分的重量大，所以將馬達部分保持在下方的同時，會因為汽缸部分的重量等，壓縮機的重心16從馬達轉軸14偏離，靠向汽缸的位置。如果用馬達轉軸14來支撐壓縮機，就會因為重心位置偏離，而使振動加大。

因此，本發明中係在平行於壓縮機的馬達轉軸14，且通過該壓縮機的重心13之軸線15上的二個點，透過防振構件在軸線方向的上下支撐壓縮機。藉此，即使裝置的設置方向發生變化，也能穩定地保持壓縮機，並可將伴隨著馬達的轉動而產生之振動抑制到最小限度。

壓縮機與箱體間之連接部分的詳細構造用圖3及圖4作說明。

如圖3所示，考慮到作業性與組裝性，壓縮機與箱體之連接及支撐，係透過各自所連接的框架來實現。以緊固螺栓18等將壓縮機側框架17連接固定至壓縮機10。在壓縮機側框架17和設置壓縮機之箱體側的框架20之間，是在通過壓縮機10之重心16，且與馬達13的轉軸平行之以圖3的虛線表示的軸線上的二點，透過防振構件23形成支撐。

防振構件23可以採用矽氧橡膠、氯丁二烯橡膠、丁腈橡膠等之防振橡膠材料。其中又以原料為矽膠之α-GEL等矽氧凝膠因耐衝擊吸收性、防振性等各點而特別合適。表面上因為用了潤滑油或工業用澱粉等之潤滑粉，故可防止因防振構件貼緊在容置部而導致的扭轉，提升耐久性，而且可操作性也提升。

二點支撐時，必須針對相對於支撐軸的上下方向、半徑方向、圓周(回轉)方向的作動表現防振效果。本發明中，因為在與馬達轉軸平行的位置以上下二點支撐壓縮機，所以在支撐軸上旋轉方向的運動會佔主導地位。

為抑制防振構件23本身的轉動，並有效地抑制壓縮機之旋轉方向的運動，分別設置壓縮機側容置部25、箱體側容置部24，作為容置被插入固定壓縮機10的壓縮機側框架17，和箱體側框架20之間的防振構件23的容置部。防振件一邊發生變形，一邊要抑制旋轉的同時，藉由將其形狀作成矩形可以防止防振件本身的轉動。形狀並不限於矩形，只要是在防振件與其容置部分的關係下限制旋轉所需要的形狀皆可，橢圓形或多角形等亦可。

支撐部的構成零件的細節示於圖4。防振構件23之實施態樣具有長方體形狀的基部，還有突起部，是會嵌合到開設在箱體側框架20之凹部的容置部24上的圓形貫通孔，而且，形成螺栓27的貫通孔之圓筒狀構件。防振構件的固定是用墊片21並以螺栓27，將從矩形形狀的防振構件23伸出之圓筒狀構件所嵌合的環狀防振構件22固定住之襯套構造。固定軸與箱體側框架20透過從矩形形狀的防振構件23伸出之圓筒狀構件連接。藉此，相對於固定軸的半徑方向的運動透過防振件而受到拘束。

此外，由於做成該襯套構造，上下方向的運動透過防振件受到拘束。藉此，不論機器朝向那個方向，壓縮機都會在以防振件形成振動絕緣的狀態下被支撐在箱體上。

雖然防振構件23的壓縮機側容置部25相對於壓縮機側框架17形成凸型之矩形狀，而箱體側框架的容置部24則相對於箱體側框架20形成凹型之矩形狀，但只要是能和防振構件23的形狀相配合的容置部形狀，任何形狀皆可。

本發明之壓縮機之支撐方法，除了壓力變動吸附型氧氣濃縮器等的醫療機器外，也能適用於要求降低噪音的機器搭載有壓縮機的情況。近年來，即使是呼吸器疾病患者，也會邊吸入氧氣邊外出，或做工作，氧氣供給源則用可在中途充電之小型的壓力變動吸附型氧氣濃縮裝置來取代攜帶型的氧氣瓶。攜帶使用為目的之課題，即不論裝置是橫放、斜放等的使用狀態，都能安定地支撐搭載在內部之驅動裝置的壓縮機，並且可以實現發揮防振性能的裝置。另外，在音樂會等要求靜肅性的場合中也能抑制成為噪音振動源的的壓縮機的振動，而能提供安靜的裝置。

產業上之可利用性

本發明之壓縮機，能使搭載了壓縮機的機器之防振性能提升，做成實現靜穩化的小型裝置，而可被應用於攜帶型氧氣濃縮裝置等。