CN104956081A - 压缩装置 - Google Patents
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Abstract
压缩装置具备对气体进行压缩的往返运动型的压缩机,和对被前述压缩机压缩后的气体进行冷却的热交換器,前述热交換器具备对气体进行冷却的冷却部,和与前述压缩机的外侧面抵接并具有使从前述压缩机的压缩室输出的气体向前述冷却部流入的气体流入路的连络部。
Description
技术领域
本发明涉及对气体进行压缩的压缩装置。
背景技术
近年来,提出了向燃料电池车供给氢气的加氢站的方案。在加氢站中,为了高效率地向燃料电池车填充氢气而使用将氢气以压缩的状态供给的压缩装置。压缩装置具备对氢气进行压缩的压缩机,和对通过被压缩机压缩而升温了的氢气进行冷却的气体冷却器。作为气体冷却器,例如提出了利用下述专利文献1所示那样的板式热交換器的方案。
板式热交換器由多个板层叠而成的层叠体构成。在层叠的板之间分别形成有使流体流通的流路。而且,在热交換器内,进行分别在板的层叠方向上相邻的流路中流动的流体彼此的热交換。
可是,在上述的压缩装置中,需要连接压缩机和气体冷却器的多个配管。因此,必须确保大的设置空间。此外,由于从压缩机输出的氢气为高压,所以需要高强度且高耐压的配管。压缩装置的制造成本因而增大。此外,在上述的压缩装置中,还必须要防止氢气从配管中泄漏。
专利文献1:日本国特开2000-283668号公报。
发明内容
本发明的目的在于谋求压缩装置的小型化。
根据本发明的一技术方案的压缩装置具备对气体进行压缩的往返运动型的压缩机,和对被前述压缩机压缩后的气体进行冷却的热交換器,前述热交換器具备对气体进行冷却的冷却部,和与前述压缩机的外侧面抵接并具有使从前述压缩机的压缩室输出的气体向前述冷却部流入的气体流入路的连络部。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的压缩装置的结构的示意图;
图2是从侧方观察构成图1的压缩装置的气体冷却器的主体部以及流入部连接器的附图;
图3是构成第1实施方式的气体冷却器的端部板的俯视图;
图4是构成第1实施方式的气体冷却器的氢气用板的俯视图;
图5是构成第1实施方式的气体冷却器的冷却水用板的俯视图;
图6是表示本发明的第2实施方式的压缩装置拆除了回收端板的状态的示意图;
图7是在图6中的箭头Ⅶ-Ⅶ的位置将第2实施方式的压缩装置切断后的剖视图;
图8是在图6中的箭头Ⅷ-Ⅷ的位置将第2实施方式的压缩装置切断后的剖视图;
图9是构成第2实施方式的气体冷却器的端部板的俯视图;
图10是构成第2实施方式的气体冷却器的氢气用板的俯视图;
图11是构成第2实施方式的气体冷却器的冷却水用板的俯视图;
图12是部分表示本发明的第3实施方式的压缩装置的结构的示意图;
图13是在图12中的箭头XIII-XIII的位置将第3实施方式的压缩机切断后的剖视图,是也表示气体冷却器的外观的附图;
图14是在图12中的箭头ⅩⅣ-ⅩⅣ的位置将第3实施方式的压缩机切断后的剖视图,是也表示气体冷却器的外观的附图;
图15是表示第3实施方式的压缩装置的气体冷却器内部的构造的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第1实施方式)
本发明的第1实施方式的压缩装置例如是在向燃料电池车供给氢的加氢站中使用的装置。
第1实施方式的压缩装置如图1所示,具备对氢气进行压缩的压缩机2,和对被压缩机2压缩后的氢气进行冷却的气体冷却器4。气体冷却器4是微通道热交換器。
压缩机2是往返运动压缩机。压缩机2具有曲轴箱6,曲柄轴8,省略图示的驱动部,十字头导槽10,十字头12,连杆14,压缩部16,以及给排部18。
曲柄轴8绕水平轴旋转自如地设在曲轴箱6内。省略图示的驱动部与曲柄轴8相连。驱动部将动力向曲柄轴8传递而使曲柄轴8旋转。
十字头导槽10是与曲轴箱6连设的筒状的部材。在十字头导槽10内收容有能够沿十字头导槽10的轴向往返运动的十字头12。连杆14连结曲柄轴8和十字头12。连杆14将曲柄轴8的旋转运动变换成直线的往返运动并向十字头12传递。
压缩部16是进行氢气的压缩的部位。压缩部16具有与十字头导槽10结合的筒状的气缸部20,能够沿轴向往返运动地收容在气缸部20内的气缸室20a中的活塞22,以及连结活塞22和十字头12的活塞杆24。在气缸室20a与活塞22之间形成有氢气被压缩的压缩室20b。在压缩室20b上形成有开口26。在气缸部20与十字头导槽10之间设有隔壁25。
给排部18是进行氢气向压缩室20b供气以及从压缩室20b排气的部位。给排部18具有给排部框体28,吸入阀30,吸气侧凸缘32,以及输出阀34。
给排部框体28与气缸部20结合。给排部框体28具有与气缸部20的开口26连通的连通路28a,吸入路28b,以及输出路28c。吸入路28b以及输出路28c沿上下方向延伸。连通路28a以及开口26将压缩室20b与吸入路28b以及输出路28c相连。
在吸入路28b内设有作为单向阀的吸入阀30。吸入侧凸缘32嵌插在吸入路28b的开口部中固定。在吸入侧凸缘32上连接有供给氢气的供给配管36。在输出路28c内配置有作为单向阀的输出阀34。另外,在压缩装置中,作为吸入阀以及输出阀可使用电磁阀等。
气体冷却器4具有主体部38,流入部连接器40,供给端板42,以及回收端板44。
图2是从侧方观察图1的主体部38以及流入部连接器40的附图。主体部38具有长方体状的外形。主体部38是图3所示的端部板50、图4所示氢气用板46、以及图5所示的冷却水用板48层叠而成的层叠体。
氢气用板46是由不锈钢形成的矩形的平板。氢气用板46具备流入路用贯通孔46d,排出路用贯通孔46e,以及形成在一方的面上的多个氢气流路用槽部46a。
冷却水用板48与氢气用板46同样是由不锈钢形成的矩形的平板。冷却水用板48具备流入路用贯通孔48b,排出路用贯通孔48c,以及形成在一方的板面上的多个冷却水流路用槽部48a。在端部板50上形成有贯通孔50b。
主体部38是通过在一对端部板50之间交错地层叠多个冷却水用板48和多个氢气用板46而形成的层叠体。但是,主体部38的下部的端部板50在图3中以左右翻转的状态配置。构成主体部38的板46、48、50通过扩散接合而一体形成。如图2所示,在主体部38上形成有多个微小流路54。多个微小流路54由图4所示的多个氢气流路用槽部46a形成。如图2所示,在主体部38上形成有多个冷却水流路57。多个冷却水流路57由图5所示的多个冷却水流路用槽部48a形成。以下,将主体部38中形成微小流路54和冷却水流路57的部位称为“冷却部861”。
在主体部38中,通过图3所示的上侧的端部板50的贯通孔50b,多个冷却水用板48的流入路用贯通孔48b(参照图5),以及多个氢气用板46的流入路用贯通孔46d(参照图4)相连,形成沿板的层叠方向延伸的气体流入路52(参照图2)。通过下侧的端部板50的贯通孔50b,多个冷却水用板48的排出路用贯通孔48c,以及多个氢气用板46的排出路用贯通孔46e相连,形成沿板的层叠方向延伸的气体排出路53。
图1中,在冷却水流路57所开口的主体部38的左右的侧面中左侧的侧面上安装有供给端板42。在供给端板42上连接有冷却水供给配管58。在冷却水流路57所开口的主体部38的右侧的侧面上安装有回收端板44。在回收端板44上连接有冷却水回收配管59。在气体冷却器4中,冷却水从冷却水供给配管58经由供给端板42、冷却水流路57以及回收端板44向冷却水回收配管59流动。
如图2所示,在主体部38的上部接合有流入部连接器40。在流入部连接器40内形成有使氢气流入的流入路401。如图1所示,在压缩装置中,在流入部连接器40嵌插在给排部框体28的输出路28c中的状态下,主体部38在上下方向上与给排部框体28的外侧面抵接。这样一来,流入路401与输出路28c连通。在流入部连接器40的周围设有用于防止氢气漏出的密封件40a。在气体冷却器4中,作为嵌插部的流入部连接器40以及形成气体流入路52的部位起到了作为连络压缩机2的压缩室20b与冷却部861的连络部的作用。以下,将流入路401作为气体流入路52的一部进行说明。根据以上的结构,不必经由配管即能够使氢气从压缩机2向气体冷却器4流入。
在驱动压缩装置时,氢气经由吸入阀30从供给配管36向压缩室20b供给,通过活塞22使压缩室20b收缩,氢气被压缩。氢气的压力约为82MPa,温度约为150℃。被压缩的氢气从输出阀34经由气体冷却器4的气体流入路52流入冷却部861。
在冷却部861中,氢气在微小流路54中流动的途中与在冷却水流路57中流动的冷却水进行热交換,因而被冷却。冷却后的氢气从排出配管51排出。
以上,对第1实施方式所涉及的压缩装置进行了说明,但在第1实施方式所涉及的压缩装置中,由于气体冷却器4直接固定在压缩机2上,所以能够省略压缩机2与气体冷却器4之间的配管。其结果,不需要配管的设置空间,能够使压缩装置小型化。此外,由于能够减少配管的数量,所以能够降低压缩装置的制造成本。进而,能够削减确认氢气的泄漏所必须的配管连接器场所。
在压缩装置中,通过利用微通道热交換器作为气体冷却器4,能够确保强度并且高效率地对氢气进行冷却。由于流入部连接器40嵌插在压缩机2的输出路28c中固定,所以能够将气体冷却器4更牢固地固定在压缩机2上。在气体冷却器4中,能够由与主体部38不同的部材形成流入部连接器40。因此,即使在使气体冷却器4与其它的压缩机组合的情况下,通过与该其它的压缩机的输出路的形状相匹配地作成流入部连接器40,也能够将气体冷却器4容易地安装在其它的压缩机2上。这样,能够提高压缩装置的设计自由度。另外,在压缩装置中,如果主体部38与给排部框体28实质上是抵接的,则也可以在主体部38与给排部框体28之间夹有用于密封的树脂材料。这在以下其它的实施方式中也同样。
(第2实施方式)
图6是表示本发明的第2实施方式所涉及的压缩装置的附图。压缩装置具备两级压缩式的压缩机2,和分别对压缩机2进行了第一级的压缩后的氢气和进行了第二级的压缩后的氢气进行冷却的气体冷却器4。此外,压缩装置具备与上述第1实施方式同样的曲轴箱6,曲柄轴8,省略图示的驱动部,十字头导槽10,十字头12以及连杆14。以下,参照图6~图11对第2实施方式的压缩装置的结构具体地进行说明。
如图6所示,压缩机2具有进行氢气的第一级的压缩的第1压缩部61,和进行氢气的第二级的压缩的第2压缩部62。
第1压缩部61具有第1气缸部63和第1活塞64。第2压缩部62具有与第1气缸部63一体地形成的第2气缸部66,和与第1活塞64一体地形成的第2活塞67。
第1气缸部63与十字头导槽10结合。在第1气缸部63中,形成有收容能够往复运动的第1活塞64的第1气缸室63a。在第2气缸部66中,形成有收容能够往复运动的第2活塞67的第2气缸室66a。第1气缸室63a以及第2气缸室66a均是截面为圆形的空间。第2气缸室66a的直径比第1气缸室63a的直径小。在第1活塞64的十字头导槽10一侧的端部安装有与十字头12相连的活塞杆24。第2活塞67从第1活塞64向与活塞杆24相反的一侧延伸。第1活塞64以及第2活塞67均形成为圆柱状。第2活塞67的直径比第1活塞64的直径小。
在第1气缸室63a与第1活塞64之间形成有氢气被压缩的第1压缩室63b。在第2气缸室66a与第2活塞67之间形成有在第1压缩室63b中被压缩的氢气进一步被压缩的第2压缩室66b。
图7是在图6中的箭头Ⅶ-Ⅶ的位置将压缩装置切断后的剖视图。第1气缸部63具备第1吸入阀收容室69a,第1吸入侧连通路70a,第1吸入路71,第1输出阀收容室69b,第1输出侧连通路70b,以及第1输出路72。第1吸入阀收容室69a以及第1输出阀收容室69b位于第1压缩室63b的两侧。第1吸入阀收容室69a以及第1输出阀收容室69b分别在水平面内向沿与第1以及第2活塞64、67的移动方向垂直的方向延伸。以下,将第1以及第2活塞64、67的移动方向简称为“移动方向”。
在第1吸入阀收容室69a中收容有第1吸入阀74a。第1吸入阀74a被第1吸入阀固定凸缘75a固定。第1吸入侧连通路70a使第1压缩室63b与第1吸入阀收容室69a连通。第1输出阀74b收容在第1输出阀收容室69b中。第1输出阀74b被第1输出阀固定凸缘75b固定。第1输出侧连通路70b使第1压缩室63b与第1输出阀收容室69b连通。
第1吸入路71配置在第1吸入阀收容室69a的上侧。第1吸入路71从第1气缸部63的上表面向下方延伸并与第1吸入阀收容室69a相连。在第1吸入路71的上端连接有从省略图示的供给源供给氢气的供给配管76。第1输出路72从第1输出阀收容室69b向第1气缸部63的下表面延伸。第1输出路72具有在第1气缸部63的下表面开口的第1输出路开口72a。在第1气缸部63的下表面上形成有包围在第1输出路开口72a的周围的圆形的槽。在第1输出路开口72a周围的圆形的槽中嵌入有密封件72b。
图8是在图6中的箭头Ⅷ-Ⅷ的位置将压缩装置切断后的剖视图。第2气缸部66具备第2吸入阀收容室78a,第2吸入侧连通路79a,第2吸入路80,第2输出阀收容室78b,第2输出侧连通路79b,以及第2输出路81。第2吸入阀收容室78a以及第2输出阀收容室78b位于第2压缩室66b的两侧。第2吸入阀收容室78a以及第2输出阀收容室78b分别在水平面内沿与前述移动方向垂直的方向延伸。第2吸入阀83a收容在第2吸入阀收容室78a中。第2吸入阀83a被第2吸入阀固定凸缘84a固定。第2吸入侧连通路79a使第2压缩室66b与第2吸入阀收容室78a连通。第2输出阀83b收容在第2输出阀收容室78b中。第2输出阀83b被第2输出阀固定凸缘84b固定。第2输出侧连通路79b是使第2压缩室66b与第2输出阀收容室78b连通的通路。
第2吸入路80配置在第2阀收容室78的下侧。第2吸入路80从第2气缸部66的下表面向上方延伸并与第2阀收容室78相连。第2吸入路80具有在第2气缸部66的下表面开口的第2吸入路开口80a。第2气缸部66的下表面和第1气缸部63的下表面形成为同面且平面状。在第2气缸部66的下表面上形成有包围在第2吸入路开口80a的周围的圆形的槽。在第2吸入路开口80a周围的圆形的槽中嵌入有密封件80b。第2输出路81配置在第2输出阀收容室78b的上侧。第2输出路81从第2气缸部66的上表面向下方延伸。在第2输出路81的上端连接有连通配管85。
如图6至图8所示,气体冷却器4的主体部38具有对第一级压缩后的氢气进行冷却的第1冷却部86,和对第二级压缩后的氢气进行冷却的第2冷却部87。第1冷却部86在主体部38中配置在板的层叠方向的一侧(上侧),第2冷却部87在主体部38中配置在板的层叠方向的另一侧(下侧)。
图9是表示端部板50a的附图。图10是表示氢气用板46的附图。图11是表示冷却水用板48的附图。主体部38具备一对端部板50a,多个氢气用板46,多个冷却水用板48,以及图7和图8所示的分隔板88。如图9所示,端部板50a具备流入路用贯通孔50b和排出路用贯通孔50d。如图10所示,氢气用板46具备多个氢气流路用槽部46a,分配部用槽部46b,回收部用槽部46c,与分配部用槽部46b相连的流入路用贯通孔46d,以及与回收部用槽部46c相连的排出路用贯通孔46e。如图11所示,冷却水用板48具备多个冷却水流路用槽部48a,流入路用贯通孔48b,以及排出路用贯通孔48c。
在气体冷却器4中,通过冷却水用板48和氢气用板46在配置在上侧的端部板50a与分隔板88之间交错地重复层叠,形成图6至图8所示的第1冷却部86。通过流入路用贯通孔46d、48b、50b连通,形成第1气体流入路52a。通过排出路用贯通孔46e、48c、50d连通,形成第1气体排出路53a。
此外,通过冷却水用板48和氢气用板46在配置在下侧的端部板50a与分隔板88之间交错地重复层叠,形成第2冷却部87。但是,在第2冷却部87中,氢气用板46上的分配部用槽部46b与回收部用槽部46c的位置关系以及流入路用贯通孔46d与排出路用贯通孔46e的位置关系分别与第1冷却部86的氢气用板46的情况相反。此外,在第2冷却部87中,冷却水用板48上的流入路用贯通孔48b与排出路用贯通孔48c的位置关系与第1冷却部86的情况相反。此外,端部板50a上的流入路用贯通孔50b与排出路用贯通孔50d的位置关系与第1冷却部86的情况相反。
通过流入路用贯通孔46d、48b、50b连通,形成图6所示的第2气体流入路52b。通过排出路用贯通孔46e、48c、50d连通,形成第2气体排出路53b。
主体部38的上表面在上下方向上与第1以及第2气缸部63、66的外侧面抵接。形成在第1压缩室63b的下侧的第1输出路开口72a与气体冷却器4的第1气体流入路52a的开口52c在上下方向上重合。形成在第2压缩室66b的下侧的第2吸入路开口80a与气体冷却器4的第1气体排出路53a的开口53c在上下方向上重合。另外,在第1输出路开口72a的周围设有防止氢气泄漏的密封件72b。在第2吸入路开口80a的周围设有防止氢气泄漏的密封件80b。
在驱动压缩装置时,氢气经由第1吸入阀74a(参照图7)向第1压缩室63b吸入,氢气被第1活塞64压缩。在第1压缩室63b中被压缩的氢气从第1输出阀74b(参照图7)以及第1输出路72经由气体冷却器4的第1气体流入路52a流入第1冷却部86。
氢气向由氢气流路用槽部46a(参照图10)形成的微小流路54流动,通过与在由冷却水流路用槽部48a(参照图11)形成的冷却水流路57中流动的冷却水的热交換而被冷却。
冷却后的氢气经由第1气体排出路53a从第1冷却部86向第2压缩室66b排出。在第2压缩室66b中,氢气被第2活塞67进一步压缩。在第2压缩室66b中被压缩的氢气通过第2输出路81向连通配管85输出。向连通配管85输出的氢气流入第2冷却部87的第2气体流入路52b。流入到第2气体流入路52b的氢气在被第2冷却部87冷却后向第2气体排出路53b流动,并向排出配管89排出。
如以上所说明的那样,在气体冷却器4中,形成第1气体流入路52a的部位起到了连络压缩机2的第1压缩室63b和第1冷却部86的连络部的作用,并且形成第1气体排出路53a的部位起到了连络压缩机2的第2压缩室66b和第1冷却部86的连络部的作用。
在第2实施方式中,由于气体冷却器4直接固定在压缩机2上,所以也能够使压缩装置小型化。此外,能够削减零件数量,削减压缩装置的制造成本。还能够削减确认氢气的泄漏所必须的配管的连接器场所。在第2实施方式中,由于从第1以及第2压缩室63b、66b输出的氢气的冷却由一个气体冷却器4进行,所以能够使压缩装置进一步小型化。
(第3实施方式)
然后,参照图12~图15对本发明的第3实施方式的压缩装置进行说明。
如图12所示,压缩机2具备第1压缩室63b和第2压缩室66b。气体冷却器4配置在压缩机2的上侧。气体冷却器4具备对在第1压缩室63b中被压缩的氢气进行冷却的第1冷却部86,和对在第2压缩室66b中被压缩的氢气进行冷却的第2冷却部87。第1冷却部86和第2冷却部87在上下方向上并排地排列。
图13是在图12的箭头XIII的位置将压缩机2切断后的剖视图。图13也表示了气体冷却器4的外观。在第1压缩室63b与气体冷却器4之间形成有第1阀收容室69。第1阀收容室69在水平面内沿与前述移动方向垂直的方向延伸。第1吸入阀74a和第1输出阀74b以将圆筒状的第1衬垫91夹在中间的状态收容在第1阀收容室69中。第1吸入阀74a、第1输出阀74b以及第1衬垫91被第1阀固定凸缘75a、75b固定。在第1吸入阀74a与气体冷却器4之间形成有第1吸入路71。在第1输出阀74b与气体冷却器4之间形成有第1输出路72。另外,形成在第1衬垫91的上侧的残孔92a被塞子92b封闭。
图14是在图12的箭头XⅣ的位置将压缩机2切断后的剖视图。图14也表示了气体冷却器4的外观。在第2压缩室66b与气体冷却器4之间形成有第2阀收容室78。第2阀收容室78具有与第1阀收容室69同样的构造,在水平面内沿与前述移动方向垂直的方向延伸,第2吸入阀83a和第2输出阀83b以将圆筒状的第2衬垫93夹在中间的状态收容在第2阀收容室78中。第2吸入阀83a、第2输出阀83b以及第2衬垫93被第2阀固定凸缘84a、84b固定。在第2吸入阀83a与气体冷却器4之间形成有第2吸入路80。在第2输出阀83b与气体冷却器4之间形成有第2输出路81。另外,设在第2阀收容室78上的残孔92c被塞子92d封闭。
图15是表示气体冷却器4的内部构造的附图。气体冷却器4具备第1冷却部86,第2冷却部87,导入口94,排出口97,气体导入路95a,第1气体流入路52a,第1气体排出路53a,第2气体流入路52b,以及气体导出路96。另外,在图15中,为了简化而对全部流路中的一部分的流路进行了图示。但是,实际上与上述第2实施方式同样,在第1冷却部86和第2冷却部87中,排列了多个微小流路54的层和排列了多个冷却水流路57的层在图15的上下方向、即板的层叠方向上交错地排列配置。
在气体冷却器4的主体部38的一个侧面上形成有氢气的导入口94和排出口97。气体导入路95a从导入口94向主体部38的下方延伸,在主体部38的下表面上开口。以下,将气体导入路95a的开口称为“导入路开口95c”。第1气体流入路52a从主体部38的下表面向第1冷却部86延伸。以下,将主体部38的下表面上的第1气体流入路52a的开口称为“第1流入路开口52c”。第1气体排出路53a从第1冷却部86的回收部56向下方延伸,在主体部38的下表面上开口。以下,将第1气体排出路53a的开口称为“第1排出路开口53c”。
第2气体流入路52b从主体部38的下表面向第2冷却部87延伸。以下,将主体部38的下表面上的第2气体流入路52b的开口称为“第2流入路开口52d”。气体导出路96从第2冷却部87的回收部56向排出口97延伸。
如图13所示,在气体冷却器4和压缩机2在上下方向上抵接的状态下,导入路开口95c与压缩机2的第1吸入路71的开口71a在上下方向上重合。第1流入路开口52c与第1输出路72的开口72a在上下方向上重合。如图14所示,第1排出路开口53c与第2吸入路80的开口80a在上下方向上重合。第2流入路开口52d与第2输出路81的开口81a在上下方向上重合。另外,在导入路开口95c、第1流入路开口52c、第1排出路开口53c以及第2流入路开口52d的周围分别设有密封件100。
在驱动压缩装置时,从图15所示的气体冷却器4的导入口94导入的氢气通过气体导入路95a向图13所示的第1压缩室63b流动。氢气在第1压缩室63b中被压缩。从第1压缩室63b输出的氢气经由第1气体流入路52a向第1冷却部86流入,在第1冷却部86中被冷却。冷却后的氢气经由第1气体排出路53a从第1冷却部86向图14所示的第2压缩室66b排出。氢气在第2压缩室66b中被进一步压缩后,经由第2气体流入路52b从第2压缩室66b向第2冷却部87流入。在第2冷却部87中被冷却的氢气通过气体导出路96从排出口97排出。
这样,在气体冷却器4中,形成第1气体流入路52a的部位,形成第1气体排出路53a的部位,以及形成第2气体流入路52b的部位起到了连络压缩机2的压缩室63b、66b和冷却部86、87的连络部的作用。
在第3实施方式中,也能够与其它的实施方式同样地使压缩装置小型化。也能够降低压缩装置的制造成本。在压缩装置中,第1冷却部86可配置在第2冷却部87的下侧。此外,第1冷却部86可设在第1压缩室63b的上侧,第2冷却部87可设在第2压缩室66b的上侧。压缩装置可具有使上述的压缩机2和气体冷却器4的构造上下翻转的构造。
另外,此次公开的实施方式应理解为所有的点均是例示,而并不是限制的方式。本发明的范围不是由上述的实施方式的说明、而是由权利要求书表示,此外,包括在与权利要求书均等的意思以及范围内的所有变更。
例如,作为热交換器,可使用微通道热交換器以外的热交換器。例如,作为热交換器,可使用板翅式热交換器等各种板式热交換器。板翅式热交換器在槽形状的加工办法以及层叠的层彼此的接合方法上与微通道热交換器不同,但具有功能上与微通道热交換器同样的构造。此外,作为热交換器,也可以使用管式热交換器。
在第2实施方式中,可取代图7所示的第1吸入阀74a和第1输出阀74b而使用合成阀。合成阀是具有吸入阀和输出阀双方的功能的阀。在这种情况下,第1吸入路71和第1输出路72为一相连的流路,在连接该流路和第1压缩室63b的部位配置合成阀。同样,图8所示的第2吸入路80和第1输出路81为一相连的流路,也可在连接该流路和第2压缩室66b的部位配置合成阀。
在上述第2实施方式以及第3实施方式中,通过使压缩机的气缸部的端面与气体冷却器的热交換器主体的端面密接,成为了将压缩机的流路和热交換器主体的流路直接连接的结构。也可以将该结构适用于使用了一级压缩式的压缩机的压缩装置中。此外,也可以将该结构适用于十字头导槽和气缸部在上下方向上结合成活塞的移动方向为上下方向、气体冷却器安装在气缸部的侧面上的压缩装置中。
氢气流路可在氢气用板的板面上形成为蛇行的形状,冷却水流路可在冷却水用板的板面上形成为蛇行的形状。根据该结构,能够增大氢气流路以及冷却水流路的表面积,更有效地对氢气进行冷却。上述实施方式的压缩装置除了氢气以外既可以利用于氦气或天然气等比空气轻的气体的压缩,也可以利用于二氧化碳等的气体的压缩。将气体冷却器直接连接在压缩机上的方法也适用于具有三级以上的压缩部的压缩装置。
[实施方式的概要]
将前述实施方式归纳如下。
前述实施方式所涉及的压缩装置具备对气体进行压缩的往返运动型的压缩机,和对被前述压缩机压缩后的气体进行冷却的热交換器,前述热交換器具备对气体进行冷却的冷却部,和与前述压缩机的外侧面抵接并具有使从前述压缩机的压缩室输出的气体向前述冷却部流入的气体流入路的连络部。
在该压缩装置中,由于压缩机和热交換器不经由配管连接,所以能够降低制造成本。无需配管的设置空间,能够谋求压缩装置的小型化。此外,能够降低压缩机与热交換器之间的气体泄漏的可能性。
在上述压缩装置中,前述压缩机可具备在前述压缩室中被压缩的气体进一步被压缩的其它的压缩室。前述连络部可还具有将气体从前述冷却部向前述其它的压缩室排出的气体排出路。
在这种情况下,前述热交換器可还具备对从前述其它的压缩室输出的气体进行冷却的其它的冷却部。前述连络部可还具有使气体从前述其它的压缩室向前述其它的冷却部流入的其它的气体流入路。
进而,在这种情况下,前述压缩机可具备配置在前述压缩室与前述热交換器之间的第1阀收容室,和配置在前述其它的压缩室与前述热交換器之间的第2阀收容室。前述第1阀收容室可收容将气体向前述压缩室引导的第1吸入阀,以及使气体从前述压缩室经由前述气体流入路向前述冷却部输出的第1输出阀。前述第2阀收容室可收容将从前述冷却部排出的气体经由前述气体排出路向前述其它的压缩室引导的第2吸入阀,以及使气体从前述其它的压缩室经由前述其它的气体流入路向前述其它的冷却部输出的第2输出阀。
在上述压缩装置中,前述热交換器可以是排列有多个使从前述压缩机流入的气体流通的微小流路的层,和排列有多个使对前述气体进行冷却的冷却流体流通的冷却流体流路的层交错地层叠而成的层叠体。
根据该结构,能够得到气体的良好冷却效率。能够将热交換器容易地安装在压缩机上。
在上述压缩装置中,前述连络部可具备向前述压缩机内的气体的流路插入的嵌插部。
根据该结构,能够将压缩机和热交換器相互牢固地固定。
如以上所说明的那样,根据前述实施方式,能够谋求压缩装置的小型化。
Claims (6)
1.一种压缩装置,具备对气体进行压缩的往返运动型的压缩机,和对被前述压缩机压缩后的气体进行冷却的热交換器,
前述热交換器具备:对气体进行冷却的冷却部,和与前述压缩机的外侧面抵接并具有使从前述压缩机的压缩室输出的气体向前述冷却部流入的气体流入路的连络部。
2.如权利要求1所述的压缩装置,其特征在于,
前述压缩机具备在前述压缩室中被压缩的气体进一步被压缩的其它的压缩室,
前述连络部还具有将气体从前述冷却部向前述其它的压缩室排出的气体排出路。
3.如权利要求2所述的压缩装置,其特征在于,
前述热交換器还具备对从前述其它的压缩室输出的气体进行冷却的其它的冷却部,
前述连络部还具有使气体从前述其它的压缩室向前述其它的冷却部流入的其它的气体流入路。
4.如权利要求3所述的压缩装置,其特征在于,
前述压缩机具备:配置在前述压缩室与前述热交換器之间的第1阀收容室,和配置在前述其它的压缩室与前述热交換器之间的第2阀收容室,
前述第1阀收容室收容将气体向前述压缩室引导的第1吸入阀,以及使气体从前述压缩室经由前述气体流入路向前述冷却部输出的第1输出阀,
前述第2阀收容室收容将从前述冷却部排出的气体经由前述气体排出路向前述其它的压缩室引导的第2吸入阀,以及使气体从前述其它的压缩室经由前述其它的气体流入路向前述其它的冷却部输出的第2输出阀。
5.如权利要求1所述的压缩装置,其特征在于,
前述热交換器是排列有多个使从前述压缩机流入的气体流通的微小流路的层,和排列有多个使对前述气体进行冷却的冷却流体流通的冷却流体流路的层交错地层叠而成的层叠体。
6.如权利要求1所述的压缩装置,其特征在于,
前述连络部具备向前述压缩机内的气体的流路插入的嵌插部。
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