JP2003184767A

JP2003184767A - スクリュー型コンプレッサ

Info

Publication number: JP2003184767A
Application number: JP2001381777A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ogawa; 博史小川; Hiroshi Okada; 弘岡田
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: JP3951697B2

Abstract

(57)【要約】【課題】スクリュー型コンプレッサにおいて吐出脈動
を抑制する消音器を設けると、圧縮されて吐出される流
体の温度が上昇するという問題を解決する。【解決手段】相互に噛み合う一対のスクリュー型ロー
タ１によって圧縮された空気のような流体を、消音器兼
冷却器６を通過させることによって消音するのと同時に
冷却する。消音器兼冷却器６には冷却水のような冷却媒
体が導入されて、圧縮された流体と熱交換を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数個のスクリュ
ー型ロータを噛み合わせて構成するスクリュー型コンプ
レッサに係り、特にスクリュー型コンプレッサに付設さ
れる消音器兼冷却器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平１０−８２３８３号公報にスクリ
ュー型コンプレッサから発生する騒音を低減させるため
の消音器の構造が記載されている。この従来技術の特徴
は、平行な二軸をそれぞれの中心として回転する一対の
スクリュー型ロータを相互に噛み合わせることによっ
て、それらのスクリュー型ロータとハウジングとの間に
形成されて移動する空間を利用して流体を圧縮するスク
リュー型コンプレッサにおいて、平行な二本のロータ軸
によって形成される第１の平面に対して、二本のロータ
軸の中間において直交する第２の平面の付近において、
ハウジングの外側に形成される谷間を埋めるようにサイ
レンサ室を形成すると共に、このサイレンサ室を前述の
移動空間の吸入側端部と吸入通路との間、或いは移動空
間の吐出側端部と吐出通路との間に接続することによ
り、外部から移動空間へ吸入されるか、或いは移動空間
において圧縮されて外部へ吐出される流体のための消音
器を構成する点にある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来技術は、スク
リュー型コンプレッサのハウジングに必然的にできるデ
ッドスペースを利用することによって、体格が大型化す
ることを抑えながら消音器を付設することができるとい
う点で優れている。しかしながら、消音器を設けること
によってハウジングの表面のかなり広い部分が二重構造
となるので、ハウジングからの放熱が悪くなるのと、ハ
ウジングの一部である消音器の中を圧縮されて高温とな
った流体が流れる結果、コンプレッサの圧縮比が大きい
場合には、吐出される流体の温度が非常に高くなるばか
りでなく、消音器を含むハウジングの温度も上昇するの
で、ハウジングが熱膨張をしてスクリュー型ロータとの
間のクリアランスが変化するため、コンプレッサの効率
や信頼性の低下を招く。

【０００４】また、燃料電池を搭載している電気自動車
等においては燃料電池へ空気を供給するためにエアコン
プレッサを使用するが、燃料電池本体内の反応温度や耐
熱性の面から、コンプレッサから吐出される空気の温度
は、空気が燃料電池へ流入する前に、インタークーラの
ような熱交換器によって所定の温度範囲まで冷却する必
要がある。通常、このような熱交換器は大きい体格を有
するので、燃料電池式の電気自動車では限られたスペー
スにインタークーラを搭載する必要から、補機類を小型
化することが大きな課題になっている。本発明は、従来
技術における前述のような問題に鑑み、新規な手段によ
ってそれらの問題を解消することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するための手段として特許請求の範囲の請求項１に記
載されたスクリュー型コンプレッサを提供する。

【０００６】本発明においては、平行な二軸によって形
成される第１の平面に対して平行な二軸の中間において
直交する第２の平面の付近においてハウジングの外側に
付加的な空間を形成すると共に、この付加的な空間に消
音作用のある熱交換器を設けて、それを、スクリュー型
コンプレッサのスクリュー型ロータの周囲に移動する空
間として形成される作動空間の吐出側端部と吐出通路と
の間に接続することにより、スクリュー型ロータによっ
て圧縮されて吐出される流体のための消音器兼冷却器を
構成し、これに冷却媒体を供給することにより、単なる
消音器のみならず冷却器としても作動するようにした点
に特徴がある。

【０００７】この消音器兼冷却器は、スクリュー型コン
プレッサのハウジングに対する付加的な空間の一側に形
成された入口側空間と、付加的な空間の他側に形成され
た出口側空間と、入口側空間と出口側空間とを接続する
複数個の熱交換用流路を備えるものとすることができ
る。スクリュー型ロータによって圧縮された空気のよう
な流体は、この熱交換用流路を流れる間に冷却媒体によ
って冷却されると共に消音される。また、この熱交換用
流路の外部或いは内部には、この熱交換用流路を通って
流れる圧縮された流体の放熱を促進するためのフィンを
取り付けることができる。

【０００８】この消音器兼冷却器の１つの態様において
は、付加的な空間の一側に形成された入口側空間と、付
加的な空間の他側に形成された出口側空間と、入口側空
間と出口側空間との間を直接に連通させる直通流路と、
入口側空間と出口側空間との間の空間を仕切る１枚以上
の仕切り板によって形成された蛇行する迂回流路とを備
えていることができる。この場合は、入口側空間から分
流して直通流路を流れる流体の脈動と、同じく迂回流路
を流れる流体の脈動との間に半波長の位相差を与えるこ
とにより、出口側空間において２つの流れが合流する時
に脈動を相殺させて消滅させることができる。

【０００９】他の態様においては、消音器兼冷却器内
に、少なくともカバーのような周囲の壁と接するように
多孔質の金属部材を設けることができる。この場合は、
多孔質の金属部材をスクリュー型コンプレッサから吐出
される空気のような流体が透過する時に、流体の流れの
脈動のエネルギーを多孔質の金属部材によって吸収させ
て熱に変換すると共に、圧縮された流体が有する熱も多
孔質の金属部材によって吸収して、更に、多孔質の金属
部材を冷却する冷却媒体によって熱を外部へ放出させる
ことができる。この多孔質の金属部材として、所謂発泡
金属を使用することができる。

【００１０】本発明においては、少なくとも消音器兼冷
却器を設けた付加的な空間を囲む壁面に熱交換用のフィ
ンを設けて放熱を促進することができる。また、消音器
兼冷却器に向かって直接に、冷却水や冷却空気のような
冷却媒体を強制的に吹き付ける手段を設けることもでき
る。付加的な空間を囲む壁の内部に通路を設けて、それ
に熱を吸収する冷却媒体を流してもよい。この冷却媒体
として冷却水や空気等を利用することができる。

【００１１】本発明の他の態様においては、平行な二軸
によって形成される一つの平面に対して直交すると共
に、二軸をそれぞれ含む二平面の間で、しかもハウジン
グの外側の空間に、一対のロータを囲むハウジングに設
けられた吐出ポートに吐出流体が流通するようにボリュ
ーム（所定の容積を有する空間）と放熱部を含む消音器
を配置し、該消音器を囲むようにカバーを配置して、該
カバー内に冷却媒体を供給するように構成してもよい。
この態様によっても、特許請求の範囲の請求項１に記載
されたスクリュー型コンプレッサと同様の作用効果を得
ることができる。

【００１２】本発明のスクリュー型コンプレッサは、燃
料電池のシステムに好適に使用することができる。即
ち、燃料電池における反応の結果として生成される水
を、圧縮された流体のための冷却媒体として利用すると
か、液化水素のような高圧流体が供給される燃料電池に
おいては、高圧流体を膨張させる際に得られる冷熱を利
用することによって、スクリュー型コンプレッサから圧
縮されて吐出される空気のような流体を冷却することが
できるので、システム内で無駄になるエネルギーを活用
して、外部から冷却媒体を供給する必要をなくすことが
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、添付の図面を参照しなが
ら、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。図１及び
図２に本発明のスクリュー型コンプレッサの第１実施例
を示す。図に示す１は一対のスクリュー型ロータであっ
て、それらは平行な２本の中心軸線上において回転する
ことができるように、ハウジング１０によって図示しな
い軸受を介して軸支されると共に、ロータ１同士が噛み
合う部分１ａにおいて軸方向のシール領域を形成する。
また、それぞれのロータ１の外周面と、それらに対向し
ているハウジング１０の内周面との間には微小なクリア
ランスが形成されるので、そのクリアランスのシール作
用によって、それぞれのスクリュー型ロータ１の螺子溝
は一周毎に実質的に閉じられて作動空間を形成する。従
って、一対のロータ１が噛み合った状態で相互に所定の
反対方向に回転すると、作動空間が軸方向に移動する移
動空間となるので、移動空間はハウジング１０に開口し
ている吸入ポート２に近いロータ１の吸入側端部におい
て流体を吸入すると共に、吐出ポート３に近い吐出側端
部に向かって流体を圧送するポンプ作用をすることにな
る。

【００１４】平行な一対のスクリュー型ロータ１のそれ
ぞれの中心軸線１ｃを通る１つの平面に対して直交する
と共に、それぞれの中心軸線１ｃを通る２つの平面の間
であって、しかもハウジング１０の外側に、１つの付加
的な空間を形成するようにカバー１０ａを取り付ける。
そして、カバー１０ａ内の付加的な空間の一側を、吐出
ポート３に接続する入口側空間４とすると共に、この付
加的な空間の他側を、カバー１０ａに開口する吐出口１
０ｄに接続する出口側空間５として、カバー１０ａ内の
付加的な空間に消音器兼冷却器６を形成する。この部分
は一対のスクリュー型ロータ１によってハウジング１０
の一部に谷間が形成される位置であると共に、ロータ１
を駆動する図示しないモータの形状からデッドスペース
となる部分でもある。この位置に消音器兼冷却器６を構
成することによって、スクリュー型コンプレッサの体格
が増大するのを比較的に小さく抑えることができる。

【００１５】第１実施例における消音器兼冷却器６は、
入口側空間４と出口側空間５との間を接続する複数本の
熱交換用チューブ７を備えている。従って、吸入ポート
２から流入して、一対のスクリュー型ロータ１とハウジ
ング１０の内面との間に移動空間として形成される作動
空間によって圧縮された後に、吐出ポート３からカバー
１０ａ内の付加的な空間へ流入する空気のような流体
は、入口側空間４と出口側空間５、更には熱交換用チュ
ーブ７内の絞られた熱交換用の流路７ａを流れる間に効
果的な消音作用を受けて吐出脈動が平滑化される。

【００１６】更に、熱交換用チューブ７の外側には多数
の熱交換用フィン８が取り付けられてチューブ７の間に
形成された冷却水路９に突出している。図２に示すよう
に、カバー１０ａの一側には冷却水供給ポート１１が開
口していて、外部から低温の冷却水を冷却水路９の一端
へ導入すると共に、カバー１０ａの他側には冷却水排出
ポート１２が開口していて、冷却水路９内を通過した冷
却水を外部へ導出するようになっている。従って、吐出
ポート３から複数本の熱交換用チューブ７内の流路７ａ
を通って吐出口１０ｄへ流れる圧縮された流体は、消音
器兼冷却器６によって前述のように消音作用を受けるの
と同時に、強力な冷却作用をも受けることになる。

【００１７】冷却作用の強さは冷却水路９へ供給される
冷却水の流量によって調節することができる。従って、
冷却水の流量を制御することによって吐出される流体の
温度を任意の値まで低下させることができるだけでな
く、コンプレッサの圧縮比が大きくて圧縮された流体の
温度が高い場合でも、消音器兼冷却器６を含むハウジン
グ１０の温度を十分に低下させることができるため、ハ
ウジング１０が熱膨張をしてスクリュー型ロータ１との
間のクリアランスが増加することによりコンプレッサの
効率が低下することを避けることができる。また、それ
によってスクリュー型コンプレッサの信頼性が高くな
る。

【００１８】更に、このスクリュー型コンプレッサを、
燃料電池を搭載している電気自動車に使用する場合に
は、燃料電池へ供給される空気の温度を消音器兼冷却器
６によって任意の高さまで低下させることができるの
で、燃料電池本体内の温度を反応に最適な値に維持する
ことが容易になる。言うまでもなく、過熱による劣化等
の問題も避けることができる。更に、消音器兼冷却器６
を、ハウジング１０のデッドスペースを利用して設ける
ことができるので、消音器兼冷却器６を含めてスクリュ
ー型コンプレッサの体格が比較的に小さくなることか
ら、電気自動車においても搭載が容易になる。

【００１９】図３及び図４に本発明の第１実施例のスク
リュー型コンプレッサについての具体例を示す。図３は
全体構成を分解斜視図として、図４はその一部である消
音器兼冷却器６を部分的に切断した斜視図として示して
いる。この具体例は基本的に第１実施例と同様な構成を
有するので、図１及び図２に示した第１実施例のスクリ
ュー型コンプレッサと対応する部分については、図３及
び図４においても同じ参照符号を付すことによって重複
する詳細な説明を省略する。なお、消音器兼冷却器６に
おける４ａは入口側空間４に形成された流入ポートであ
って、これはハウジング１０に形成された吐出ポート３
に整合している。同様に、５ａは出口側空間５に形成さ
れた流出ポートであって、カバー１０ａに形成された吐
出口１０ｄと整合している。図３及び図４に示した具体
的な構造のスクリュー型コンプレッサが第１実施例のそ
れと同様な作用効果を奏することは言うまでもない。

【００２０】第１実施例とその具体例においては、消音
器兼冷却器６において、圧縮された空気のような流体が
熱交換用チューブ７の内部を流れると共に、冷却水が熱
交換フィン８に接触するように熱交換用チューブ７の外
側の冷却水路９を流れるようになっているが、この関係
を反対にして、冷却水が熱交換用チューブ７の内部を通
過するようにすると共に、その外側を圧縮された空気の
ような流体が熱交換フィン８に接触して流れるようにし
てもよい。更に、カバー１０ａの外側に図示しない多数
のフィンを設けて、消音器兼冷却器６内の熱の一部をカ
バー１０ａから直接に通風のような冷却媒体、即ち、流
れる空気によって外部へ放熱するように構成してもよ
い。

【００２１】図５に本発明の第２実施例を示す。第２実
施例の特徴は消音器兼冷却器１７の具体的な構造にある
ので、消音器兼冷却器１７を除くスクリュー型コンプレ
ッサ本体の構成は図１から図３に示す第１実施例のそれ
と同様なものであってよい。従って、図５に示す第２実
施例の要部のみを示す消音器兼冷却器１７の構造は、前
述の第１実施例における消音器兼冷却器６の対応部分に
置き代わり得るものである。この場合の冷却媒体は、消
音器兼冷却器１７に冷却水通路等を設けて流してもよい
が、消音器兼冷却器１７の図示しないカバーに熱交換用
のフィンを取り付けて、通風によって冷却してもよい。

【００２２】第２実施例における消音器兼冷却器１７
は、入口側空間４と出口側空間５との間に形成された空
間（何らかのカバーによってハウジング１０に対する付
加的な空間として形成された内部空間そのものであって
もよいし、入口側空間４及び出口側空間５を形成する容
器と一体化された容器の内部空間であってもよい。）を
複数個の部分に区画するような仕切り板１３を備えてい
る。そして入口側空間４と出口側空間５との間に１本の
直通流路１４が仕切り板１３を貫通する１本以上の貫通
管１４ａによって構成されていると共に、それぞれの仕
切り板１３に千鳥状に開口としての迂回流路１５が１個
ずつ設けられている。なお、迂回流路１５は仕切り板１
３の開口として形成する他に、仕切り板１３の一端部に
おけるカバーとの隙間によって形成してもよい。

【００２３】第２実施例における消音器兼冷却器１７の
消音器としての作用効果は、入口側空間４において分流
して直通流路１４を流れる一部の流体の脈動と、迂回流
路１５を蛇行して流れる他の一部の流体の脈動を、それ
ら２つのの流れが合流する出口側空間５において干渉さ
せることによって消滅させることである。従って、これ
ら２つの流れの脈動が出口側空間５において半波長だけ
の差を生じるように、直通流路１４の長さと、迂回流路
１５の全長を設定することによって、出口側空間５にお
いて２つの流れの脈動が相殺されて同時に消滅する。

【００２４】このように、スクリュー型ロータ１によっ
て圧縮された流体が流れる流路は２つに分岐している
が、いずれの流れも貫通管１４ａや仕切り板１３等に接
触するので、圧縮された流体が有する熱は貫通管１４ａ
や仕切り板１３等に与えられ、消音器兼冷却器１７の図
示しないカバーやハウジング１０の表面から通風によっ
て、或いは壁の内部に設けられた冷却水通路によって外
部へ放熱される。通風による場合は、放熱を促進するた
めに、消音器兼冷却器１７のカバーやハウジング１０の
表面に熱交換用のフィンを設けることが望ましい。

【００２５】図６に本発明の第３実施例を示す。第３実
施例の特徴も消音器兼冷却器１８の具体的な構造にあ
る。第３実施例の場合も、消音器兼冷却器１８を除くス
クリュー型コンプレッサ本体の構成は、図１から図３に
示す第１実施例のそれと同様なものであってよい。従っ
て、図６に示す第３実施例の要部のみの構造は、第１実
施例における消音器兼冷却器６や、第２実施例における
消音器兼冷却器１７の対応部分に置き代わり得るもので
ある。

【００２６】第３実施例における消音器兼冷却器１８の
特徴は、入口側空間４と出口側空間５との間に形成され
た空間に、発泡金属１６のような多孔質の金属部材が設
けられていることである。発泡金属１６はカバーのよう
な周囲の金属製の容器と接触していて、熱を容器の壁面
を介してカバーやハウジング１０へ伝達することができ
る。スクリュー型ロータ１によって圧縮された空気のよ
うな流体は、入口側空間４から出口側空間５へ流れると
きに細かく分流して発泡金属１６の内部の連続気泡を伝
って透過するが、その際に脈動のエネルギーによって発
泡金属１６を部分的に加振するので、脈動のエネルギー
が熱に変化して脈動が減衰する。それによって消音効果
が得られる。

【００２７】このように発泡金属１６内で発生する熱以
外の、スクリュー型ロータ１によって圧縮された時から
流体が有する熱は、発泡金属１６の微小な連続気泡を透
過する間に発泡金属１６に効率よく伝達される。そし
て、消音器兼冷却器１８の図示しないカバーやハウジン
グ１０等の表面から外部へ放熱される。この場合も、放
熱フィン或いは冷却水通路等がカバーに設けられている
ことが望ましい。なお、発泡金属１６に代わるものとし
て、スチールウールを適度の密度に押し固めたものも使
用することができる。

【００２８】図７に、本発明の第４実施例として、スク
リュー型コンプレッサを車両等に搭載される燃料電池の
システムに適用した場合の１つのシステム構成を示す。
参照符号２１がスクリュー型コンプレッサであって、そ
れによって加圧されると共に温度が上昇した空気（Ｏ
₂ ）を、その吐出ポート２２から消音器兼冷却器２３へ
流入させることによって所定の温度まで冷却した後に燃
料電池（ＦＣ）２４内へ供給する。燃料電池２４には空
気とは別の系統から燃料としての水素（Ｈ₂ ）が供給さ
れていて、空気との反応によって電力を発生する。

【００２９】この際に燃料電池２４内の反応によって生
成される水（Ｈ₂ Ｏ）は水排出ポート２５から、熱交換
器でもある前述の消音器兼冷却器２３を通過して外部へ
排出される。従って、消音器兼冷却器２３を通過する時
に、この排出水が冷却水としてコンプレッサ２１からの
圧縮された空気を冷却するので、外部から冷却水等の冷
却媒体を供給しなくても、コンプレッサ２１によって圧
縮されて燃料電池２４へ供給される空気を、燃料電池２
４の内部で生成されて外部へ捨てられる水を活用して冷
却することができる。そして、冷却と同時に圧縮された
空気の脈動も消音器兼冷却器２３によって吸収されるの
で、コンプレッサ２１によって発生する振動や騒音が低
減される。なお、消音器兼冷却器２３の構造や取り付け
位置は第１実施例における消音器兼冷却器６のそれと同
様なものでよい。

【００３０】図８に、本発明の第５実施例としてのスク
リュー型コンプレッサの要部となる消音器兼冷却器３１
とその付属部分を示す。消音器兼冷却器３１そのものは
前述の第１実施例における消音器兼冷却器６と概ね同様
なものであって同様な位置に取り付けられるが、第５実
施例の消音器兼冷却器３１においては、第１実施例の消
音器兼冷却器６のように冷却水路９へ冷却水を流通させ
るのではなく、消音器兼冷却器３１に対向して冷却水噴
射ノズル３４を設けて、これに冷却水のような冷却媒体
を加圧して供給することにより、冷却水を消音器兼冷却
器３１の熱交換フィン８を含む全面に向かって噴射する
という方法をとっている。もっとも、冷却水を加圧しな
いで、消音器兼冷却器３１の熱交換用チューブ７や熱交
換フィン８の表面へ単に滴下させるか、或いは流下させ
るだけでもよい。また、冷却水として、前述の第４実施
例のように、燃料電池の内部で生成されて捨てられる水
を利用してもよい。

【００３１】言うまでもなく、第５実施例においても、
図示しないスクリュー型コンプレッサにおいて圧縮され
た空気は、入口側空間４の流入ポート３２から消音器兼
冷却器３１内へ流入し、出口側空間５の流出ポート３３
から外部へ流出する間に冷却されると共に消音される。

【００３２】第５実施例においては、冷却水の気化熱に
よって消音器兼冷却器３１を冷却するので、少量の水に
よって大量の熱を除去することができることから、設備
を小型化することができるという利点がある。また、第
５実施例の消音器兼冷却器３１においては、大気に連通
している部分へ冷却水や冷却空気等の冷却媒体が供給さ
れることになるので、カバー内に冷却水のような冷却媒
体が溜まったままになることがないから、このスクリュ
ー型コンプレッサを低温の環境において使用しても凍結
などの問題が生じない。

【００３３】図９に、本発明の第６実施例として、スク
リュー型コンプレッサを車両等に搭載される燃料電池の
システムに適用した場合の、第４実施例とは異なるシス
テムの構成を示す。参照符号４１が本発明のスクリュー
型コンプレッサであって、同じく４２が本発明の要部と
しての消音器兼冷却器である。消音器兼冷却器４２の構
造は前述の第１実施例における消音器兼冷却器６と同様
なものでよい。スクリュー型コンプレッサ４１から吐出
される圧縮された空気は消音器兼冷却器４２を通過する
時に冷却されると同時に消音される。後述のようにして
所定の温度まで冷却された空気は燃料電池４３の空気極
側４４へ供給される。

【００３４】これとは別に、燃料電池４３の水素極側４
５には燃料としての水素が供給されるが、常温常圧にお
ける水素は密度が低いので高圧まで加圧して液化させた
状態で高圧水素ボンベ４６に貯蔵されている。従って、
水素を燃料電池４３へ供給する前に大気圧程度の低圧ま
で減圧して膨張させる必要があるので、例えば、キャピ
ラリチューブのような絞りを通過させて膨張させる。こ
の時に気化して膨張する水素が気化熱を周囲から奪うの
で周囲の温度が低下する。第６実施例においてはこの現
象を利用している。即ち、液化水素が流れるキャピラリ
チューブと、その上流側及び下流側の所定の範囲の流路
を前述の消音器兼冷却器４２内に設けることによって、
コンプレッサ４１から吐出される空気を冷却する。

【００３５】このように、第６実施例においては、スク
リュー型コンプレッサ４１が燃料電池４３の空気供給シ
ステムに使用される場合に、同じ燃料電池４３へ供給さ
れる水素の供給システムを利用して、スクリュー型コン
プレッサによって圧縮された空気の温度を調整すること
ができるので、外部の手段を使用する必要もなく、同じ
システム内で発生して通常は無駄になる冷熱を活用する
ことができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のスクリュー型コンプレッサを示す
縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における横断側面図である。

【図３】図１に示すスクリュー型コンプレッサの詳細な
構造を示す分解斜視図である。

【図４】図３の一部である消音器兼冷却器を拡大して示
す斜視図である。

【図５】第２実施例の要部として消音器兼冷却器の構成
を示す斜視図である。

【図６】第３実施例の要部として消音器兼冷却器の構成
を示す斜視図である。

【図７】第４実施例としてスクリュー型コンプレッサを
含む燃料電池のシステムを示すシステム構成図である。

【図８】第５実施例の要部として消音器兼冷却器と関連
する構成を示す斜視図である。

【図９】第６実施例としてスクリュー型コンプレッサを
含む燃料電池のシステムを示すシステム構成図である。

【符号の説明】

１…一対のロータ２…吸入ポート３…吐出ポート４…入口側空間５…出口側空間６，１７，１８，２３，３１，４２…消音器兼冷却器７…熱交換用チューブ８…熱交換用フィン９…冷却水路１０…ハウジング１０ａ…カバー１３…仕切り板１４…直通流路１５…迂回流路１６…発泡金属２１，４１…スクリュー型コンプレッサ２４，４３…燃料電池３４…冷却水噴射ノズル４６…高圧水素ボンベ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田弘愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 3H029 AA03 AA15 AA17 AB03 BB01 BB02 BB12 BB21 BB42 BB43 BB50 CC09 CC25 CC28 CC29 CC38 CC46 CC47 CC48 CC85 5H027 AA06 BA13 CC03 MM04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平行な二軸をそれぞれの中心として回転
する一対のスクリュー型ロータを相互に噛み合わせるこ
とにより、それらのスクリュー型ロータとハウジングの
内面との間に形成される移動空間を利用して流体を圧縮
するスクリュー型コンプレッサにおいて、平行な前記二
軸によって形成される第１の平面に対して前記平行な二
軸の中間において直交する第２の平面の付近において前
記ハウジングの外側に付加的な空間を形成すると共に、
前記付加的な空間に前記移動空間において圧縮されて外
部へ吐出される流体のための消音器兼冷却器を設けて、
この消音器兼冷却器を前記移動空間の吐出側端部と吐出
通路との間に接続すると共に、この消音器兼冷却器にそ
れを強制的に冷却する冷却媒体を供給するように構成し
たことを特徴とするスクリュー型コンプレッサ。
【請求項２】請求項１において、前記消音器兼冷却器
が、前記付加的な空間の一側に形成された入口側空間
と、前記付加的な空間の他側に形成された出口側空間
と、前記入口側空間と前記出口側空間との間を接続する
複数個の熱交換用流路とを備えていることを特徴とする
スクリュー型コンプレッサ。
【請求項３】請求項２において、前記熱交換用流路
に、前記消音器兼冷却器を通って流れる圧縮された流体
の放熱を促進するためのフィンが取り付けられているこ
とを特徴とするスクリュー型コンプレッサ。
【請求項４】請求項１において、前記消音器兼冷却器
が、前記付加的な空間の一側に形成された入口側空間
と、前記付加的な空間の他側に形成された出口側空間
と、前記入口側空間と前記出口側空間との間を直接に連
通させる直通流路と、前記入口側空間と前記出口側空間
との間の空間に所定の通路を残してこの空間を仕切る１
枚以上の仕切り板を設けることによって形成された蛇行
する迂回流路とを備えていることを特徴とするスクリュ
ー型コンプレッサ。
【請求項５】請求項１において、前記消音器兼冷却器
が、前記付加的な空間内に少なくともこの空間を覆う壁
面と接するように取り付けられた多孔質の金属部材から
なることを特徴とするスクリュー型コンプレッサ。
【請求項６】請求項５において、前記多孔質の金属部
材が発泡金属からなることを特徴とするスクリュー型コ
ンプレッサ。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかにおいて、
少なくとも前記消音器兼冷却器を囲む壁面に、放熱を促
進するためのフィンが取り付けられていることを特徴と
するスクリュー型コンプレッサ。
【請求項８】請求項１ないし７のいずれかにおいて、
前記消音器兼冷却器に向かって何らかの冷却媒体を強制
的に吹き付ける手段が設けられていることを特徴とする
スクリュー型コンプレッサ。
【請求項９】請求項１ないし６のいずれかにおいて、
少なくとも前記消音器兼冷却器を囲む壁に、熱を吸収す
る冷却媒体の通路が設けられていることを特徴とするス
クリュー型コンプレッサ。
【請求項１０】請求項１ないし９のいずれかにおい
て、前記冷却媒体が水であることを特徴とするスクリュ
ー型コンプレッサ。
【請求項１１】請求項１０において、燃料電池に使用
され、この燃料電池における反応の結果として生成され
る水を冷却水として利用するように構成されていること
を特徴とするスクリュー型コンプレッサ。
【請求項１２】請求項１ないし９のいずれかにおい
て、前記冷却媒体が空気であることを特徴とするスクリ
ュー型コンプレッサ。
【請求項１３】請求項１ないし３のいずれかにおい
て、高圧流体が供給される燃料電池に使用され、前記高
圧流体を冷却媒体として前記付加的な空間に設けられた
前記消音器兼冷却器へ供給して膨張させることによっ
て、前記移動空間において圧縮されて吐出される流体を
冷却するように構成されていることを特徴とするスクリ
ュー型コンプレッサ。
【請求項１４】平行な二軸をそれぞれの中心として回
転する一対のスクリュー型ロータを相互に噛み合わせる
ことにより、それらのスクリュー型ロータとハウジング
の内面との間に形成される移動空間を利用して流体を圧
縮するスクリュー型コンプレッサにおいて、平行な前記
二軸によって形成される１つの平面に対して直交すると
共に、前記二軸をそれぞれ含む二平面の間であって、し
かも前記ハウジングの外側の空間に、一対の前記スクリ
ュー型ロータを囲む前記ハウジングに設けられた吐出ポ
ートに吐出流体が流通するようにボリュームと放熱部を
含む消音器を配置し、該消音器を囲むようにカバーを配
置して、該カバー内に冷却媒体を供給するように構成し
たことを特徴とするスクリュー型コンプレッサ。