JP2008133811A - パッケージ型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、防音箱内に設けられた圧縮機本体の冷却効率を高めることを課題とする。
【解決手段】 防音箱３０内に、駆動部１０と圧縮部２０とからなる圧縮機本体３を収納してあり、防音箱３０の吸気ダクト３３に設けた流入口３３Ａから防音箱３０内に流入した冷却風を駆動部１０側と圧縮部２０側に分流する分流板４０を設けてある。この構成により、防音箱３０内に流入した冷却風を駆動部１０と圧縮部２０に分流することができ、圧縮機本体３の冷却効率を高めることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気、冷媒等の流体を圧縮する圧縮機の本体部分を防音箱に収容する構成としたパッケージ型圧縮機に関する。

従来、箱体からなる防音箱と、該防音箱内に設けられ駆動部により駆動されて流体を圧縮する圧縮部と、前記防音箱内に冷却風を吸込む吸気口と、前記防音箱内の冷却風を外部に排出する排気口とからなるパッケージ型圧縮機が知られている（例えば、特許文献１参照）。上記圧縮部の近傍には、前記駆動部により回転駆動される冷却ファンを設けてあり、この冷却ファンにより吸気口から冷却風を吸込み、圧縮部及び駆動部を冷却するように構成されている。

特開２００４−３２４６１５

しかし、前記吸気口から吸込まれた冷却風は、前記圧縮部を冷却した後、前記駆動部に流通するので、駆動部には、圧縮部で暖められた冷却風が流通することになる。これにより、駆動部の冷却効果が小さくなる課題があった。

そこで、本発明は、吸気口から吸込んだ冷却風を、圧縮部、駆動部等の熱源に対して直接的に流通させることで、冷却効果を向上させるパッケージ型圧縮機を提供する。

本発明は、上記課題を解決すべく、請求項１に記載のように、箱体からなる防音箱と、該防音箱内に設けられ、駆動部と該駆動部により駆動されて流体を圧縮する圧縮部とが軸線上に一体に連結された圧縮機本体と、前記防音箱に、前記駆動部と圧縮部の前記軸線の側方に向けて開口する流入口を有する吸気ダクトと、前記防音箱内の冷却風を外部に排出する排気口と、前記流入口と排気口との間に設けられ前記防音箱内に前記冷却風を吸込む吸気手段とからなるパッケージ型圧縮機において、前記流入口から前記防音箱内に流入した冷却風を前記駆動部側と圧縮部側に分流する分流板を設けてなるパッケージ型圧縮機を提供するものである。

本発明は、請求項２に記載のように、請求項１に記載のパッケージ型圧縮機において、前記分流板を前記圧縮機本体側に設けてなるパッケージ型圧縮機を提供するものである。

本発明は、請求項３に記載のように、請求項１又は２に記載のパッケージ型圧縮機において、前記防音箱内に、前記圧縮機本体に隣接して前記圧縮部で圧縮された流体を貯めるタンクを設け、前記分流板に、該分流板に沿って流れる冷却風が前記タンクと接触しないようにする遮蔽板を設けてなるパッケージ型圧縮機を提供するものである。

本発明に係るパッケージ型圧縮機によれば、前記流入口から流入した冷却風を前記駆動部側と圧縮部側に分流する分流板が設けられているから、流入口から流入した冷却風を直接的に駆動部側と圧縮部側に向けて分流させることができ、圧縮機本体の冷却効果を高めることができる。

また、請求項２によれば、前記分流板が前記圧縮機本体側に設けられているから、防音箱内の冷却風を駆動部側と圧縮部側とに確実に分流することができる。

また、請求項３によれば、前記分流板に、該分流板に沿って流れる冷却風が前記タンクと接触しないようにする遮蔽板が設けられているから、圧縮機本体を冷却する冷却風に前記タンクによる熱の影響を与え難くすることができる。

以下、本発明の実施の形態によるパッケージ型圧縮機として、スクロール式の空気圧縮機を圧縮機の本体部分に用いた例を挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

図１に示すように、本発明に係るパッケージ型圧縮機は、箱体からなる本発明の防音箱としての防音箱３０と、この防音箱３０内に設けられた本発明のタンク２と、このタンク２の上側に固定された圧縮機本体３とから大略構成されている。

防音箱３０は、複数の鋼板等によって囲まれた箱体として形成されており、前側の側面板としての前面板３０Ａと、後側の側面板としての後面板３０Ｂと、左側の側面板としての左側面板３０Ｃと、右側の側面板としての右側面板３０Ｄと、箱体の下面を閉塞する底面板３０Ｅと、箱体の上面を閉塞する天面板３０Ｆとによって構成されている。

右側面板３０Ｄには、防音箱３０内に冷却風を吸込む吸気口３１を設けてあり、天面板３０Ｆには、図２に示すように、防音箱３０内の冷却風を外部に排出する四角形状の排気口３２Ａと円形状の排気口３２Ｂが設けられている。これらで、本発明に係る排気口を構成している。

図３に示すように、本発明の圧縮機本体３は、電動式のモータからなる本発明の駆動部１０と、この駆動部１０により駆動されて空気を圧縮する本発明の圧縮部２０とが軸線Ｌ−Ｌ’上（図中、上下方向）に一体に連結して構成されている。

駆動部１０は、図３に示すように、有底筒状のモータケース１１と、このモータケース１１によって支持され圧縮部２０を駆動する出力軸１２とから構成されており、モータケース１１の底部側には、その内部に冷却風を吸込む複数のモータ側吸込口１１Ａが形成されている。

一方、圧縮部２０は、有底筒状に形成されたケーシング２１と、該ケーシング２１の軸方向一端側に取付けられた固定スクロール２２と、ケーシング２１のボス部２１Ａ内に主軸受２１Ｂを介して回転可能に設けられた回転軸２３と、固定スクロール２２と対向して回転軸２３の先端側に偏心した状態で旋回可能に連結された旋回スクロール２４とから大略構成されている。

固定スクロール２２は、円板状の鏡板２２Ａと、この鏡板２２Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部２２Ｂと、鏡板２２Ａの裏面に冷却風の流れ方向（図３中の矢示Ｒ方向）に沿って立設された複数の放熱フィン２２Ｃとによって構成されている。

また、固定スクロール２２の裏面側には、複数の放熱フィン２２Ｃ等が配置された冷却風通路として固定側冷却風通路７が設けられており、この固定側冷却風通路７は、固定スクロール２２の径方向の両側に開口して設けられた流入口２２Ｄ，流出口２２Ｅによって外部に連通している。

さらに、固定スクロール２２の裏面側には、圧縮空気を吐出する吐出口１６を設けてあり、この吐出口１６とタンク２とは、図示しない配管により接続されている。

一方、旋回スクロール２４は、円板状の鏡板２４Ａと、この鏡板２４Ａの表面に立設され、固定スクロール２２のラップ部２２Ｂとの間に複数の圧縮室５を画成する渦巻状のラップ部２４Ｂと、鏡板２４Ａの裏面に冷却風の流れ方向（図３中の矢示Ｑ方向）に沿って立設された複数の放熱フィン２４Ｃとによって構成されている。

また、旋回スクロール２４の裏面側には、放熱フィン２４Ｃと、補助クランク４等が配置された冷却風通路として旋回側冷却風通路６が設けられており、この旋回側冷却風通路６は、ケーシング２１の径方向の両側に開口して設けられた流入口２４Ｄ，流出口２４Ｅによって圧縮機本体３の外部に連通している。

さらに、旋回スクロール２４とケーシング２１との間には、旋回スクロール２４の自転を防止する例えば３個の補助クランク４が設けられている。

圧縮機本体３と排気口３２Ｂとの間に流れる冷却風の排気経路中にある駆動部１０の出力軸１２と回転軸２３との間には、防音箱１０内に冷却風を吸込む本発明の吸気手段として略筒状の遠心ファン８を連結して設けてあり、この遠心ファン８は、ケーシング２１とモータケース１１とを連結する略筒状のファンケース９内に収容されている。

ファンケース９には、モータケース１１との間に全周にわたって開口する複数の圧縮部側吸込口１１Ｂと、ファンケース９内の空間と旋回側冷却風通路６及び固定側冷却風通路７の流入口２４Ｄ，２２Ｄとを連通する補助ダクト１３とが設けられている。

補助ダクト１３は、固定スクロール２２の裏面側に取付けられた蓋板１４に接続されている。

ここで、図１乃至図３に示すように、モータケース１１の開口端部の周囲には、後述する吸気ダクト３３の本発明の流入口３３Ａから流入した冷却風を駆動部１０側と圧縮部２０側に分流する本発明の分流板４０が設けられている。

この分流板４０は、アルミ合金などの金属からなる略矩形状の板であり、その中央部を屈曲部４１を介して屈曲させ、防音箱３０内に吸込んだ冷却風を駆動部１０側と圧縮部２０側に向かって分流させている。

また、この分流板４０の一端部には、この分流板４０をモータケース１１の開口端部の周囲に嵌め合わせて固定するための環状開口部４２を設けてある。

次に、図１、図２及び図４を参照し、圧縮機本体３の周囲に配置された他の構造物について説明する。

右側面板３０Ｄ内側面の中段部に位置して、四角形状の箱体として形成された本発明の吸気ダクト３３が設けられている。この吸気ダクト３３は、その六面のうち右側面板３０Ｄに面した部位を開口しており、冷却風の流れ方向（図１中の矢示Ａ方向）に対して上流側が吸気口３１に接続されている。

また、吸気ダクト３３の防音箱３０内側には、圧縮機本体３の軸線Ｌ−Ｌ’の側方に向けて開口した流入口３３Ａを設けられている。

図４に示すように、防音箱３０内側には、左側面板３０Ｃと天面板３０Ｆに面して、上下方向に延びる細長い四角形状の箱体として形成された排気ダクト３４が設けられている。

この排気ダクト３４のうち、冷却風の流れ方向（図４中の矢示Ｂ方向）に対して上流側となる部位（下部側）には、圧縮部２０の径方向の他側（左側面板３０Ｃ側）に面した位置で開口する四角形状の開口部３４Ａを形成されている。

また、図１に示すように、圧縮部２０と排気ダクト３４との間には、接続ダクト３６を設けてあり、この接続ダクト３６は、圧縮部２０内の冷却風通路６、７と排気ダクト３４とを開口部３４Ａを介して接続するものである。

図２及び図４に示すように、排気ダクト３４の天面板３０Ｆに面した部位は、開口して排気口３２Ａと接続されている。

図２及び図４に示すように、防音箱３０内には、上層部に位置して、防音箱３０内を仕切る仕切り板３０Ｇを設けてある。

また、防音箱３０内には、仕切り板３０Ｇと左側面板３０Ｃ、右側面板３０Ｄ及び天面板３０Ｆにより囲まれて形成された箱体として排気ダクト３５が設けられている。

この排気ダクト３５のうち、冷却風の流れ方向（図２，４中の矢示Ｃ方向）に対して上流側となる部位、即ち、仕切り板３０Ｇには、圧縮機本体３に向けて開口した四角形状の開口部３５Ａが形成されている。

図１に示すように、右側面板３０Ｄの内側には、圧縮機本体３の運転を制御する電子基板を収納した制御ボックス３７を設けてある。

本実施の形態による空気圧縮機は上述の如き構成を有するもので、駆動部１０により回転軸２３が回転駆動されると、旋回スクロール２４が固定スクロール２２に対して旋回運動することになり、固定スクロール２２の吸込口に取付けられた吸込サイレンサ１５から防音箱３０内の空気を吸込み、固定スクロール２２の背面側の中央に位置して設けられた吐出口１６から圧縮空気を吐出することとなる。

次に、図１乃至３に示すように、防音箱３０内の冷却風の流れについて説明する。

吸気口３１から防音箱３０内に取り込まれた冷却風の一部は、駆動部１０により回転駆動する遠心ファン８によって、圧縮機本体３の内部に取り込まれて流動し、開口部３４Ａ、排気ダクト３４及び排気口３２Ａを介して外部に排出される。

さらに、この冷却風の流れについて、詳細に説明すると、吸気口３１から防音箱３０内に取り込まれた冷却風の一部は、モータケース１１の開口端部に設けた分流板４０によって、流入口３３Ａから圧縮部側吸込部１１Ｂに向かう圧縮部２０側のルートＥ（図１中の矢示Ｅ）と、流入口３３Ａから圧縮部側吸込部１１Ｂに向かう駆動部１０側のルートＥ’（図１中の矢示Ｅ’）と、流入口３３Ａからモータ側吸込口１１Ａに向かう駆動部１０側のルートＦ（図１乃至図３中の矢示Ｆ参照）とに分流される。

このうち、ルートＥの冷却風は、主に圧縮部側吸込口１１Ｂから圧縮部２０内に吸込まれ、ルートＦの冷却風は、主にモータ側吸込口１１Ａから圧縮部２０内に吸込まれ、ルートＥ’の冷却風は、モータケース１１の外周部を流通して駆動部１０を冷却し、その一部は、分流板４０を迂回して圧縮部側吸込口１１Ｂから圧縮機本体３の内部に吸込まれる。

そして、このルートＥ，Ｅ’，Ｆを通り圧縮部２０の内部に吸込まれた冷却風は、図３に示すように、ファンケース９、補助ダクト１３内を通り、一方が旋回側冷却風通路６内を通って、流出口２４Ｅに向かうルートＱ、他方が固定側冷却風通路７を通って、流出口２２Ｅに向かうルートＲに分流される。

このルートＱ，Ｒを通り圧縮部２０を冷却した冷却風は、流出口２２Ｅ、２４Ｅから接続ダクト３６を通って排気ダクト３４内を上向きに流通し、排気口３２Ａから外部に排出される（図４中の矢示Ｂ参照）。

一方、モータ側吸込口１１Ａ、又は、圧縮部側吸込口１１Ｂから圧縮機本体３の内部に取り込まれなかった冷却風の一部は、吸込サイレンサ１５からの吸込みにより、流入口３３Ａから吸込サイレンサ１５に向かう右側面板３０Ｄ側のルートＤ（図１中の矢示Ｄ）と、流入口３３Ａから吸込サイレンサ１５に向かう左側面板３０Ｃ側のルートＤ’（図１中の矢示Ｄ’）の流路でそれぞれ流動し、吸込サイレンサ１５から圧縮部２０の内部に吸込まれる。

さらに、モータ側吸込口１１Ａ、圧縮部側吸込口１１Ｂ、及び、吸込サイレンサ１５から圧縮機本体３の内部に取り込まれなかった冷却風の一部は、タンク２及び圧縮機本体３などの熱源により熱せられて防音箱３０内の上方に向かって流動し、開口部３５Ａ、排気ダクト３５及び排気口３２Ｂを介して、外部に排出される（図２及び図４中の矢示Ｃ参照）。

このように、本実施の形態では、図１に示すように、流入口３３Ａから流入した冷却風を分流板４０によって、ルートＥ、Ｅ’、Ｆに分流できるから、これらの冷却風によって駆動部１０、圧縮部２０及びタンク２等をそれぞれ効率よく冷却することができる。

また、本実施の形態では、分流板４０が圧縮機本体３の駆動部１０と圧縮部２０との間、即ち、モータケース１１の開口端部に設けられているから、防音箱３０内の冷却風を駆動部１０側と圧縮部２０側とに確実に分流することができ、或いは、圧縮機本体３の運転時の振動が他の部材、例えば、防音箱３０に伝達することを防止できる。

なお、前記実施の形態では、図１に示すように、モータケース１１の開口端部には、吸気口３１から吸込んだ冷却風を駆動部１０側と圧縮部２０側に分流する１枚の分流板４０を設ける構成としたが、本発明はこれに限らず、例えば、図５及び図６に示すように、タンク２の一部を覆うように遮蔽板５１、６１を各分流板５０、６０と一体に設ける構成であってもよい。

この場合、圧縮部側吸込口１１Ｂに流入させる冷却風にタンク２による熱の影響を与え難くすることができ、圧縮部２０の冷却効果を高めることができる。

また、前記実施の形態では、図１に示すように、ファンケース９には、モータケース１１との間に全周にわたって開口する複数の圧縮部側吸込口１１Ｂが形成される構成としたが、本発明はこれに限らず、例えば、図６に示すように、左側面板３０Ｃ側の圧縮部側吸込口１１Ｂを塞ぐカバー部６２を分流板６０と一体に設けて、右側面板３０Ｄ側の圧縮部側吸込口１１Ｂから冷却風を吸込むような構成であってもよい。

この場合、吸気口３１から防音箱３０内に吸込んだ冷却風を比較的温度の低い状態で直接的に圧縮部２０内に流入させることができるから、圧縮部２０の冷却効果を高めることができる。

また、前記実施の形態では、図３に示すように、吸気手段（遠心ファン８）を圧縮部２０内に設ける構成としたが、本発明はこれに限らず、例えば、排気ダクト３４内に電動式の軸流ファンを設けて、吸気口３１から防音箱３０内に冷却風を吸込む構成であってもよい。

また、前記実施の形態では、図１、図５及び図６に示すように、流入口３３Ａが、吸気ダクト３３の防音箱３０内側に、圧縮機本体３の軸線Ｌ−Ｌ’の側方に向けて開口して設けられているが、本発明はこれに限らず、例えば、本発明の流入口を、右側面板３０Ｄに形成した吸気口３１と共用化し、本発明の吸気ダクトをその周囲、例えば、右側面板３０Ｄから外方に突出する箱体として形成してもよい。

さらに、前記実施の形態では、スクロール式圧縮機からなる圧縮部２０が搭載された空気圧縮機を圧縮機の本体部分とした例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、往復動圧縮機が搭載されたパッケージ型圧縮機に適用してもよく、また冷媒等を含めて空気以外の流体を圧縮する各種のパッケージ型圧縮機にも広く適用できるものである。

本発明の実施の形態による防音箱の天面板を外した状態で示す概略平面図である。 本発明の実施の形態による防音箱の前面板を外した状態で示す概略斜視図である。 図１中の圧縮機本体と接続ダクトとを拡大して示す概略断面図である。 本発明の実施の形態による防音箱の後面板を外した状態で示す概略平面図である。 本発明の他の実施形態を示す概略平面図。 本発明の他の実施形態を示す概略平面図。

符号の説明

３ 圧縮機本体
８ 遠心ファン（吸気手段）
１０ 駆動部
２０ 圧縮部
３０ 防音箱
３０Ａ 前面板
３０Ｂ 後面板
３０Ｃ 左側面板
３０Ｄ 右側面板
３０Ｅ 底面板
３０Ｆ 天面板
３１ 吸気口
３２Ａ 排気口
３２Ｂ 排気口
３３ 吸気ダクト
３３Ａ 流入口
４０ 分流板
５０ 分流板
６０ 分流板

Claims (3)

1. 箱体からなる防音箱と、
   該防音箱内に設けられ、駆動部と該駆動部により駆動されて流体を圧縮する圧縮部とが軸線上に一体に連結された圧縮機本体と、
   前記防音箱に、前記駆動部と圧縮部の前記軸線の側方に向けて開口する流入口を有する吸気ダクトと、
   前記防音箱内の冷却風を外部に排出する排気口と、
   前記流入口と排気口との間に設けられ前記防音箱内に前記冷却風を吸込む吸気手段と、
   からなるパッケージ型圧縮機において、
   前記流入口から前記防音箱内に流入した冷却風を前記駆動部側と圧縮部側に分流する分流板を設けてなるパッケージ型圧縮機。
2. 前記分流板を前記圧縮機本体側に設けてなる請求項１に記載のパッケージ型圧縮機。
3. 前記防音箱内に、前記圧縮機本体に隣接して前記圧縮部で圧縮された流体を貯めるタンクを設け、前記分流板に、該分流板に沿って流れる冷却風が前記タンクと接触しないようにする遮蔽板を設けてなる請求項１又は２に記載のパッケージ型圧縮機。

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