JP2005248832A - Turbo compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工場の圧縮空気ラインに圧縮空気を供給するターボ圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a turbo compressor for supplying compressed air to a factory compressed air line.
各種工場では種々の用途に圧縮空気が使用され、工場には必要とされる圧縮空気を供給する為にターボ圧縮機が設備される。該ターボ圧縮機は高圧の圧縮空気を供給する様に、複数段の圧縮機を具備している。 Various factories use compressed air for various applications, and factories are equipped with turbo compressors to supply the required compressed air. The turbo compressor includes a plurality of stages of compressors so as to supply high-pressure compressed air.
一般に、ターボ圧縮機は設備する工場に合わせて、仕様が決定され、該仕様を満足する様にターボ圧縮機の仕様も決定される。この為、ターボ圧縮機は一品一様の生産となっている。又、ターボ圧縮機の製作費の低減、効率の向上も求められる。 In general, the specifications of the turbo compressor are determined according to the factory where the turbo compressor is installed, and the specifications of the turbo compressor are also determined so as to satisfy the specifications. For this reason, the turbo compressor is produced as a single product. In addition, reduction in manufacturing cost and improvement in efficiency of the turbo compressor are also required.
一品一様、製作費の低減、効率向上を満たす為、ターボ圧縮機の主要部分の共通化が図られている。例えば、ケーシングは鋳物により一体成形され、該ケーシングが共通化され、該ケーシングに複数段の圧縮機が取付けられ、設けられる圧縮機の仕様が適宜変更される様な構成となっている。 In order to satisfy a uniform product, reduce production costs and improve efficiency, the main parts of the turbo compressor are shared. For example, the casing is integrally formed of a casting, the casing is made common, a plurality of compressors are attached to the casing, and the specifications of the provided compressor are appropriately changed.
ケーシングに複数段の圧縮機が設けられたターボ圧縮機としては、特許文献1に示されるものがある。
As a turbo compressor in which a plurality of compressors are provided in a casing, there is one disclosed in
複数段に設けられた圧縮機で、高圧の圧縮空気を供給するターボ圧縮機としては、通常3段の圧縮機を具備しており、3段の圧縮で0.5MPa〜1.0MPaの圧縮空気を送出している。 As a turbo compressor for supplying high-pressure compressed air with a plurality of stages of compressors, usually a three-stage compressor is provided, and compressed air of 0.5 MPa to 1.0 MPa by three-stage compression. Is sent out.
ところが、工場によっては更に高圧縮の圧縮空気、例えば1.1MPa〜2.0MPa程度の圧縮空気を要求する場合があり、斯かる要求を満たすターボ圧縮機としては、4段の圧縮機を具備していることが必要である。 However, depending on the factory, compressed air with higher compression, for example, compressed air of about 1.1 MPa to 2.0 MPa, may be required, and a turbo compressor that satisfies such requirements includes a four-stage compressor. It is necessary to be.
従来、ターボ圧縮機のケーシングは、コストを低減する為に最も需要頻度の高い、3段圧縮のターボ圧縮機を対象として製作されており、4段圧縮には対応していない。この為、4段圧縮のターボ圧縮機とするには、一体形のケーシングを用いず、4段の圧縮機を個々に配管で接続して構成するか、一体形のケーシングを用いた3段のターボ圧縮機に、別途4段目の圧縮機を配管で接続して4段の圧縮機に構成するか等して対応していた。 Conventionally, the casing of the turbo compressor has been manufactured for the turbo compressor of the three-stage compression, which has the highest demand frequency in order to reduce the cost, and does not support the four-stage compression. For this reason, in order to make a turbo compressor of four-stage compression, an integral casing is not used but a four-stage compressor is individually connected by piping, or a three-stage compressor using an integral casing is used. It was possible to cope with the turbo compressor by separately connecting a fourth-stage compressor with a pipe to form a four-stage compressor.
斯かる従来の4段圧縮構成のターボ圧縮機では、部品点数が増えコスト高となり、設置スペースが大きくなる、更に効率の向上が望めない等の問題があった。 Such a conventional turbo compressor having a four-stage compression configuration has problems such as an increase in the number of parts, an increase in cost, an increase in installation space, and a lack of improvement in efficiency.
本発明は斯かる実情に鑑み、3段圧縮のターボ圧縮機のケーシングにより4段圧縮のターボ圧縮機の構成を可能とし、部品点数の低減、設置スペースの節約、効率の向上を図るものである。 In view of such circumstances, the present invention enables a four-stage compression turbo compressor to be configured by a three-stage compression turbo compressor casing, thereby reducing the number of parts, saving installation space, and improving efficiency. .
本発明は、ケーシングが軸箱部を有し、該軸箱部の1側面に第1圧縮機、第3圧縮機が設けられ、前記軸箱部の他側面に第2圧縮機が設けられ、前記第1圧縮機と前記第2圧縮機とは同一中心線上に配置されると共に、第1回転軸によって駆動され、前記第3圧縮機は前記第1回転軸に平行に設けられた第2回転軸によって駆動され、前記第1回転軸、前記第2回転軸は駆動軸によって回転され、前記第2圧縮機に隣接する部分に空きスペースが形成され、該空きスペースには前記第2回転軸によって駆動される第4圧縮機を取付け可能としたターボ圧縮機に係るものである。 In the present invention, the casing has a shaft box part, a first compressor and a third compressor are provided on one side surface of the shaft box part, and a second compressor is provided on the other side surface of the shaft box part, The first compressor and the second compressor are arranged on the same center line and driven by a first rotating shaft, and the third compressor is provided in a second rotation provided in parallel to the first rotating shaft. Driven by a shaft, the first rotating shaft and the second rotating shaft are rotated by the driving shaft, and an empty space is formed in a portion adjacent to the second compressor, and the empty space is formed by the second rotating shaft. The present invention relates to a turbo compressor in which a fourth compressor to be driven can be attached.
又本発明は、前記第1圧縮機用の第1圧縮機ハウジング、前記第2圧縮機用の第2圧縮機ハウジング、前記第3圧縮機用の第3圧縮機ハウジングが前記軸箱部と一体成形されたターボ圧縮機に係り、又前記ケーシングは、クーラを内蔵するクーラ収納部と前記軸箱部が一体成形されたターボ圧縮機に係るものである。 In the present invention, the first compressor housing for the first compressor, the second compressor housing for the second compressor, and the third compressor housing for the third compressor are integrated with the shaft box portion. The present invention relates to a molded turbo compressor, and the casing relates to a turbo compressor in which a cooler housing portion incorporating a cooler and the shaft box portion are integrally formed.
又本発明は、前記軸箱部に取付けられる圧縮機の構成により、一端部に前記第3圧縮機が取付け可能な第2回転軸と、一端部に前記第3圧縮機、他端部に前記第4圧縮機が取付け可能な第2回転軸とが選択されて設けられるターボ圧縮機に係り、更に又前記第2回転軸は両端部が前記軸箱部より露出する様に設けられ、一端には前記第3圧縮機が設けられ、他端は前記第4圧縮機の回転軸を連結可能としたターボ圧縮機に係るものである。 According to the present invention, the compressor mounted on the shaft box portion has a second rotating shaft to which the third compressor can be attached at one end, the third compressor at one end, and the third compressor at the other end. The present invention relates to a turbo compressor in which a second rotary shaft to which a fourth compressor can be attached is selected and provided. Further, the second rotary shaft is provided so that both end portions are exposed from the shaft box portion, and is provided at one end. The third compressor is provided, and the other end relates to a turbo compressor that can connect the rotation shaft of the fourth compressor.
本発明によれば、ケーシングが軸箱部を有し、該軸箱部の1側面に第1圧縮機、第3圧縮機が設けられ、前記軸箱部の他側面に第2圧縮機が設けられ、前記第1圧縮機と前記第2圧縮機とは同一中心線上に配置されると共に、第1回転軸によって駆動され、前記第3圧縮機は前記第1回転軸に平行に設けられた第2回転軸によって駆動され、前記第1回転軸、前記第2回転軸は駆動軸によって回転され、前記第2圧縮機に隣接する部分に空きスペースが形成され、該空きスペースには前記第2回転軸によって駆動される第4圧縮機を取付け可能としたので、共通のケーシングで3段圧縮のターボ圧縮機、4段圧縮のターボ圧縮機を製作することができ、多様な顧客要求に対応が可能となると共に製作費のコスト低減が可能となる。 According to the present invention, the casing has a shaft box portion, the first compressor and the third compressor are provided on one side surface of the shaft box portion, and the second compressor is provided on the other side surface of the shaft box portion. The first compressor and the second compressor are arranged on the same center line and driven by a first rotating shaft, and the third compressor is provided in parallel to the first rotating shaft. Driven by two rotating shafts, the first rotating shaft and the second rotating shaft are rotated by the driving shaft, and an empty space is formed in a portion adjacent to the second compressor, and the empty space has the second rotation. Since the fourth compressor driven by the shaft can be installed, it is possible to manufacture a turbo compressor with three-stage compression and a turbo compressor with four-stage compression with a common casing, which can respond to various customer requirements. In addition, the production cost can be reduced.
又本発明によれば、前記軸箱部に取付けられる圧縮機の構成により、一端部に前記第3圧縮機が取付け可能な第2回転軸と、一端部に前記第3圧縮機、他端部に前記第4圧縮機が取付け可能な第2回転軸とが選択されて設けられるので、3段圧縮から4段圧縮のターボ圧縮機に変更する場合に、部品の変更が最小で対応が可能である。 Further, according to the present invention, the configuration of the compressor attached to the shaft box portion allows the second compressor shaft to be attached to one end portion, the third compressor to the one end portion, and the other end portion. Since the second rotating shaft to which the fourth compressor can be attached is selected and provided, when changing from a three-stage compression to a four-stage compression turbo compressor, it is possible to cope with a minimum of component changes. is there.
又本発明によれば、前記第2回転軸は両端部が前記軸箱部より露出する様に設けられ、一端には前記第3圧縮機が設けられ、他端は前記第4圧縮機の回転軸を連結可能としたので、部品を変更することなく、3段圧縮から4段圧縮のターボ圧縮機に変更可能である等の優れた効果を発揮する。 Further, according to the present invention, the second rotating shaft is provided such that both end portions are exposed from the shaft box portion, the third compressor is provided at one end, and the other end is the rotation of the fourth compressor. Since the shafts can be connected, excellent effects such as being able to change from a three-stage compression to a four-stage compression turbo compressor without changing the parts are exhibited.
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明では、3段圧縮のターボ圧縮機と、4段圧縮のターボ圧縮機に共通のケーシングが用いられる。 In the present invention, a casing common to the three-stage compression turbo compressor and the four-stage compression turbo compressor is used.
先ず、3段圧縮とした3段ターボ圧縮機1について、図1、図3により説明する。
First, a three-
図1は3段ターボ圧縮機1の平断面図、図3は上部カバーを取除いたケーシング2を示している。
FIG. 1 is a plan sectional view of a three-
ケーシング2はクーラ(図示せず)を内蔵するクーラ収納部3と圧縮機を支持する圧縮機支持部4から構成されている。
The
該圧縮機支持部4は、中空な軸箱部5及び該軸箱部5の上部に固着される上部カバー(図示せず)、前記軸箱部5の側面に一体成形された第1圧縮機ハウジング6、第2圧縮機ハウジング7、第3圧縮機ハウジング8から構成され、前記第1圧縮機ハウジング6と第2圧縮機ハウジング7とは同軸上に配置されている。
The compressor support portion 4 includes a hollow
前記第1圧縮機ハウジング6には第1インレット9が気密に嵌装され、該第1インレット9は中央部に第1吸入口10を有し、前記第1インレット9と前記第1圧縮機ハウジング6間には円周方向に沿って漸次断面積が減少する第1巻室11が形成される。
A
同様に、前記第2圧縮機ハウジング7、第3圧縮機ハウジング8にも第2インレット12、第3インレット13が嵌装され、第2巻室14、第3巻室15が形成されると共に第2吸入口26、第3吸入口27が形成される。
Similarly, the second compressor housing 7 and the
第1回転軸16が、前記第1圧縮機ハウジング6と前記第2圧縮機ハウジング7の中心線上に配置され、前記第1回転軸16は前記ケーシング2を貫通して回転自在に設けられ、該ケーシング2の前記第1回転軸16支持部は、気密となっている。前記第1回転軸16の第1圧縮機ハウジング6側に吐出する軸端部には第1翼車17が固着され、前記第2圧縮機ハウジング7側に突出する軸端部には第2翼車18が固着されている。
A first rotating
第2回転軸19が、前記第3圧縮機ハウジング8の中心線上に配置され、前記軸箱部5に回転自在に支持され、前記第2回転軸19の第3圧縮機ハウジング8側に突出する軸端部には第3翼車21が固着されている。
A second rotating
前記軸箱部5には前記第1回転軸16、第2回転軸19と平行な駆動軸22が回転自在に設けられ、該駆動軸22には駆動ギア23が固着されている。前記第1回転軸16の中央部分に第1従動ギア24が設けられ、前記第2回転軸19の中央部分には、第2従動ギア25が設けられ、前記第1従動ギア24、前記第2従動ギア25は前記駆動ギア23に噛合している。
A
前記駆動軸22は図示しない駆動モータの出力軸に連結され、該駆動モータにより前記駆動軸22が回転されることで、前記駆動ギア23、第1従動ギア24を介して前記第1翼車17、前記第2翼車18が所定の増速比で回転され、前記駆動ギア23、第2従動ギア25を介して前記第3翼車21が所定の増速比で回転される様になっている。
The
而して、前記第1圧縮機ハウジング6、前記第1インレット9、前記第1翼車17等により第1圧縮機31が構成され、前記第2圧縮機ハウジング7、前記第2インレット12、前記第2翼車18等により第2圧縮機32が構成され、前記第3圧縮機ハウジング8、前記第3インレット13、前記第3翼車21等により第3圧縮機33が構成される。
Thus, the first compressor housing 6, the
尚、第1圧縮機31、第2圧縮機32、第3圧縮機33の仕様、性能を変更する場合は、前記第1翼車17、前記第2翼車18、前記第3翼車21の変更、及び前記第1インレット9、前記第2インレット12、前記第3インレット13の変更を行えばよく、前記ケーシング2自体を変更する必要はない。
When the specifications and performance of the
図1、図3で明らかな様に、前記第2圧縮機ハウジング7に隣接する空間は、空きスペース28として残置されている。
As apparent from FIGS. 1 and 3, the space adjacent to the
前記駆動軸22が定回転駆動されることで、前記第1圧縮機31、前記第2圧縮機32、前記第3圧縮機33が作動する。
The
前記第1翼車17が回転されることで、前記第1吸入口10より空気が吸引され、圧縮された空気は前記第1巻室11を経て前記クーラ収納部3内の第1クーラ(図示せず)に導かれ、冷却されて前記第2圧縮機32の前記第2吸入口26より吸引され、2段目の圧縮がされた空気は前記クーラ収納部3内の第2クーラ(図示せず)に導かれ、冷却された圧縮空気は前記第3圧縮機33の第3吸入口27に導かれて吸引され、3段目の圧縮が行われ、圧縮された空気は前記クーラ収納部3内のクーラを経て送出される。
By rotating the
次に、4段圧縮とした4段ターボ圧縮機35について、図2、図4により説明する。
Next, a four-
図2、図4中、図1、図3中で示したものと同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。 2 and 4, the same components as those shown in FIGS. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
前記4段ターボ圧縮機35のケーシング2としては、前記3段ターボ圧縮機1で使用されたケーシング2と同一のものが使用される。該ケーシング2の前記軸箱部5の第2回転軸19支持部が変更され、及び前記第2回転軸19の代りに第2回転軸36が使用される。
As the
該第2回転軸36は両軸端部が前記軸箱部5を貫通するものであり、反第3圧縮機ハウジング8側の軸端部を除いた部分は前記第2回転軸19と同一仕様である。又、前記第2回転軸36は前記軸箱部5に気密に支持されている。
The second
第4圧縮機ハウジング37が別途用意され、該第4圧縮機ハウジング37は、前記軸箱部5の前記第3圧縮機ハウジング8と反対側の前記空きスペース28に配置される。前記第4圧縮機ハウジング37は前記第2回転軸36と同心に位置決めされ、前記軸箱部5の中空部から挿通されたボルト38により、所要箇所固着される。尚、中空部に余裕のない場合は、スタッドボルトを用いてもよい。
A
前記第2回転軸36の軸端部は前記第4圧縮機ハウジング37内に突出しており、前記軸端部に第4翼車42が固着され、更に第4インレット39が前記第4圧縮機ハウジング37に気密に嵌装される。而して、前記空きスペース28を利用して第4圧縮機43が取付けられる。
A shaft end portion of the second
前記駆動軸22が定速回転されることで、前記第1圧縮機31、前記第2圧縮機32、前記第3圧縮機33及び前記第4圧縮機43が作動する。
The
前記第1圧縮機31、前記第2圧縮機32、前記第3圧縮機33で順次圧縮され、第3クーラ(図示せず)から送出された圧縮空気は、前記第4圧縮機43の吸入口41から吸引され、4段目の圧縮がされた後、前記第4圧縮機43の吐出口(図示せず)から送出される。該第4圧縮機43から送出される圧縮空気については、顧客要求があれば、第4クーラを別途設けて冷却後送出する様にしてもよい。
The compressed air that is sequentially compressed by the
上述した様に、本発明に係るターボ圧縮機では、予め第4圧縮機43が設けられる空間が確保されており、3段ターボ圧縮機1と同一のケーシング2に、軸支持部の追加加工、第2回転軸36への変更で、容易に前記第4圧縮機43の組込みが可能である。従って、最も需要頻度の高い、3段圧縮のターボ圧縮機を対象としてケーシングを製作し、前記ケーシングを第4圧縮機用に特別に製作することなく、低コストで而も高効率の第4圧縮機が達成できる。
As described above, in the turbo compressor according to the present invention, a space in which the
尚、前記第2回転軸19の反第3圧縮機ハウジング8側の軸端部を、前記空きスペース28側に露出させ、第4圧縮機43の回転軸を前記第2回転軸19に連結可能としておけば、軸箱部5の追加加工、前記第2回転軸19の交換をすることなく第4圧縮機43を設けることができる。
The shaft end of the second
又、本発明によれば、当初3段ターボ圧縮機1として設置し、その後4段化の要請があった場合、ターボ圧縮機を再設備することなく、前記第4圧縮機43を追加して設けることで対応が可能となる。
In addition, according to the present invention, when the 4-
1 3段ターボ圧縮機
2 ケーシング
3 クーラ収納部
4 圧縮機支持部
5 軸箱部
6 第1圧縮機ハウジング
7 第2圧縮機ハウジング
8 第3圧縮機ハウジング
16 第1回転軸
17 第1翼車
18 第2翼車
19 第2回転軸
21 第3翼車
22 駆動軸
23 駆動ギア
24 第1従動ギア
25 第2従動ギア
28 空きスペース
31 第1圧縮機
32 第2圧縮機
33 第3圧縮機
36 第2回転軸
37 第4圧縮機ハウジング
42 第4翼車
43 第4圧縮機
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Claims (5)
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