JP2013044271A

JP2013044271A - パッケージ型圧縮機。

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Publication number: JP2013044271A
Application number: JP2011182098A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Sadakata; 康輔貞方; Toru Okuda; 亨奥田
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2011-08-24
Filing date: 2011-08-24
Publication date: 2013-03-04
Anticipated expiration: 2031-08-24
Also published as: JP5707280B2; CN102953963B; CN102953963A

Abstract

【課題】本発明は、複数台の圧縮機に冷えた空気が供給されやすいように配置することにより、冷却効率を向上させたパッケージ型圧縮機を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、内部に冷却風を吸込む吸気口と，冷却風を外部に排出する排気口とが設けられたパッケージと、パッケージ内に設けられ空気を吸込んで圧縮する複数の圧縮機本体とを備え、前記複数の圧縮機本体を前記吸気口から前記排気口に向けて複数台配置し、前記圧縮機本体よりも下に冷却風が流通する下部隙間を設けることを特徴とするパッケージ型圧縮機を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば吸込んだ空気を圧縮して吐出する圧縮機を複数台備えたパッケージ型圧縮機に関する。

特許文献１のパッケージ型流体機械は、複数台の流体機械ユニットを筐体の内部に配置するものである。

特開２００５−９８１４７

特許文献１のパッケージ型流体機械は、縦に積み上げられた複数台の流体機械が２列に配置されている。２列に配置された複数台の流体機械は、間に設けられた吸気通路から冷却風を供給することによって、冷却しているが、それぞれの列に設けられた複数の流体機械へ供給される冷却風の向きが反対方向のため、冷却風が効率よく供給されない。ここで、２列に配置された複数台の流体機械に同じ向きの冷却風を供給しようとすると、冷却風の上流側に配置された流体機械の影となり、下流側に配置された流体機械に冷却風が供給されにくく、下流に配置された流体機械には冷えた空気が供給されにくい。

本発明は、複数台の圧縮機に冷えた空気が供給されやすいように配置することにより、冷却効率を向上させたパッケージ型圧縮機を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために本発明は、内部に冷却風を吸込む吸気口と，冷却風を外部に排出する排気口とが設けられたパッケージと、パッケージ内に設けられ空気を吸込んで圧縮する複数の圧縮機本体とを備え、前記複数の圧縮機本体を前記吸気口から前記排気口に向けて複数台配置し、前記圧縮機本体よりも下に冷却風が流通する下部隙間を設けることを特徴とするパッケージ型圧縮機を提供する。

本発明によれば、複数台の圧縮機に冷えた空気が供給されやすいように配置することにより、冷却効率を向上させたパッケージ型圧縮機を提供することができる。

複数台の圧縮機本体を配置したパッケージ型圧縮機を示す全体構成図である。本発明の実施例１によるパッケージ型圧縮機を示す全体構成図である。本発明の実施例２によるパッケージ型圧縮機を示す全体構成図である。本発明の実施例３によるパッケージ型圧縮機を示す全体構成図である。本発明の実施例４によるパッケージ型圧縮機を示す全体構成図である。本発明の実施例５によるパッケージ型圧縮機を示す全体構成図である。

以下、本発明に係る各実施例について図面に基づいて説明する。

本発明の各実施例におけるパッケージ型圧縮機の全体構成について図１を用いて説明する。

パッケージ１は、後述するフレーム２、圧縮機本体３a，３b，３c、タンク５等のパッケージ型圧縮機全体を６方向から覆い、圧縮機本体３a，３b，３cから発生する騒音を遮蔽する。また、冷却風を内部へ吸込む吸気口６と冷却風を外部へ排出する排気口７が設けられている。

フレーム２は、後述するタンク５の上に設けられた圧縮機本体３a，３b，３cを支持するものである。

圧縮機本体３a，３b，３cは、それぞれ空気を吸込んで圧縮し、圧縮した空気を後述するタンク５に吐出するもので、例えば、スクロール式圧縮機または、往復動圧縮機として構成されている。往復動圧縮機を例に挙げて説明すれば、圧縮機本体３a，３b，３cは、例えば、モータ、圧縮部（ピストン、シリンダ、シリンダヘッド）などで構成され、モータによって駆動されるピストンがシリンダ内を往復動することにより、吸込み口から吸込まれた空気が圧縮され、圧縮された空気は吐出し口から後述するタンク５へと吐き出される。圧縮機本体３a，３b，３cは、パッケージ１内において、後述する吸気口６から排気口７に向けて吸気口に近いほうから３a，３b，３cの順番で配置される。このような順番で配置されることにより、冷却風を一方向に流すだけで複数の圧縮機本体３a，３b，３cを冷却することができる。また、圧縮機本体３a，３b，３cをそれぞれ、側面から冷却させるようにすれば、冷却効率は上がるが、冷却ファン４、吸気口６、排気口７を多く配置し、それぞれの面積を大きくするか、内部に複雑な形状のダクトを設ける必要があり、コストが大きくなり、騒音も大きくなる。従って、低コスト、低騒音を実現するため、本実施例では、吸気口６から排気口７に向けて吸気口に近いほうから３a，３b，３cの順番で圧縮機本体を配置した。

さらに、圧縮機本体３a，３b，３cの吸込み口を吐出し口よりもパッケージ１の吸気口６に近い位置に配置することによって、吸込み口から吸込まれる空気の温度の上昇を低くすることができ、圧縮機本体３a，３b，３cで圧縮され、タンク５へ吐き出される空気の温度の上昇も低くすることができる。これによって、パッケージ１内全体の温度の上昇を低くすることができる。また、圧縮機本体３a，３b，３cの吸込み口をモータ、圧縮部よりもパッケージ１の吸気口６に近い位置に配置することによっても吸込み口から吸込まれる空気の温度の上昇を低くすることができる。

冷却ファン４は、パッケージ１内部に配置され、吸気口６から排気口７に向けて冷却風を流通させるものである。本実施例では、排気口７に配置された排気ファンとして構成しているが、吸気ファンとして構成してもよいし、吸気ファンと排気ファンの両者を設けてもよい。

タンク５は、フレーム２の下方に配置され、圧縮機本体３a，３b，３cにより圧縮された圧縮空気を貯留するもので、両端が閉塞された円筒状の密閉容器として形成されている。

ここで、圧縮機本体３a，３b，３cは、モータの駆動による発熱や圧縮熱の発生により大きく発熱するため、冷却効率を向上させ圧縮機本体３a，３b，３cの信頼性・寿命の向上を図る必要がある。図１のパッケージ型圧縮機は、圧縮機本体３a，３b，３cがフレーム２の上に同じ高さで配置されており、複数台の圧縮機本体３a，３b，３cの空間に冷却風が流れにくくなっている。圧縮機本体を３台以上配置した場合、間に配置された圧縮機本体３bには特に冷却風が供給されにくい。また、圧縮機本体３a，３b，３cは、タンク５の上にフレームを介して直接配置されているため、圧縮機本体３a，３b，３cの下部に冷却風が流れず、冷却効率の向上が図れていない。また、圧縮機本体３a，３b，３cは、それぞれ圧縮するための空気を吸込む吸込み口があるが、吸込み口に冷えた空気が供給されないと、圧縮空気の圧縮熱により圧縮機本体３a，３b，３c、タンク５がさらに高温となる。

本発明の各実施例では、上記問題点に鑑み、複数台の圧縮機本体３a，３b，３cに冷えた空気が供給されやすいように配置している。本発明の各実施例について図２−６を用いて説明する。

本発明の実施例１について図２を用いて説明する。なお、本実施例において、図１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

本実施例では、圧縮機本体３a，３b，３cとパッケージ１との間に冷却風が流通する上部隙間A，B，Cを設け、圧縮機本体３a，３b，３cよりも下に（圧縮機本体３a，３b，３cとフレーム２との間）に冷却風が流通する下部隙間A'，B’，C'を設けた。これにより、圧縮機本体３a，３b，３cの上下に冷却風を供給し、圧縮機本体３a，３b，３cを上下から効率よく冷却することができる。なお、本実施例では、圧縮機本体３a，３b，３cとフレーム２との間に下部隙間A'，B’，C'を設けたが、圧縮機本体３a，３b，３cを下側から冷却できる構造であれば、例えば、圧縮機本体３a，３b，３cとフレーム２とを一体として形成し、フレーム２とタンク５との間に下部隙間A'，B’，C'を設けてもよい。

また、本実施例では、上部隙間と下部隙間との寸法を上部隙間の寸法のほうが大きくなるように（A>A'，B>B'，C>C'）とした。これにより、圧縮機本体３a，３b，３cの上部隙間により多くの冷却風が供給され、上部隙間A，B，Cの流れが冷却風の主流となり、暖められてパッケージ上方へ上がってきた冷却風を効率よく流通させることができる。また、圧縮機本体3a，3bの下部を通過する冷却風が圧縮機3bの両側の空間から圧力が低い上方へ流れる冷却風が発生し，圧縮機３a，３b，３c周りに効率よく冷却風を流すことができる。

さらに、上部隙間、下部隙間の寸法の関係をA<B<C，A'>B'>C'となるように吸気口に近い圧縮機本体を吸気口から遠い圧縮機本体よりも上になるように圧縮機本体３a，３b，３cを配置した。これにより、まず、圧縮機本体3a上部を通過した後の流れは，圧縮機本体３a，３bの上部隙間A，BをA<Bとすることで，上部隙間Aを流通した冷却風が圧縮機本体3aと3bの間へ流れ込むのを低減し，上部隙間B側へ効率よく冷却風を供給することができる。圧縮機本体3cに関してもB<Cとすることで圧縮機本体3bと3cの間に流れ込む冷却風を低減できる。上部隙間C側、排気口７側へ効率よく冷却風を供給することができる。

以上より、本実施例によれば、冷却風が流れにくい圧縮機本体３a，３b，３c周りにおける淀みや冷却風不足が解消され，圧縮機本体３a，３b，３cの温度低減，吸込み過熱の低減による性能向上が可能となる。

本発明の実施例２について図３を用いて説明する。なお、本実施例において、実施例１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

本実施例では、実施例１の構成に加え，L字型の冷却風ガイド8a，8bをそれぞれ、圧縮機本体3a、3bの間と、圧縮機本体3b、3cとの間に配置したものである。冷却風ガイド8a，8bを吸気口６に近い側にある圧縮機本体に寄せ、圧縮機本体３a，３b，３cの間の空間と上部隙間A，B，Cとの間の一部を遮断するように設置することで，上部隙間A，B，C側の流れが圧縮機本体３a，３b，３cの間に流入する流れを減らすことができ，圧縮機本体３a，３b，３cの間の空間と上部隙間A，B，Cとの間の冷却風を効率よく流すことができる。

本発明の実施例３について図４を用いて説明する。なお、本実施例において、実施例１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

本実施例では、圧縮機本体３a，３b，３cの上部隙間A，B，C側と下部隙間A'，B’，Cへ冷却風を効率よく流通させるために，パッケージ入口6の流れをガイド９により分流する。これにより，入口側の圧縮機本体3aに当たって乱れる流れを低減し，圧縮機本体３a，３b，３cの上部隙間A，B，C側と下部隙間A'，B’，Cへ上下に効率よく冷却風を流すことができる。

本発明の実施例４について図５を用いて説明する。なお、本実施例において、実施例１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

本実施例では、上部隙間A，B，C側の流れをより効率よく流すために，ダクト10を設置する。これにより、上部隙間A，B，C側の流れが圧縮機本体３a，３b，３cの間に流入する流れを減らすことができ，圧縮機本体３a，３b，３cの間の空間と上部隙間A，B，Cとの間の冷却風を効率よく流すことができる。また、ダクト10の底面には圧縮機本体３a，３b，３cの圧縮部（シリンダヘッド）の部分，圧縮機本体３a，３b，３cの間の部分で開口部を設ける。ダクト10内に圧縮部（シリンダヘッド）が入るようにすることで，稼動時に高温になる圧縮部（シリンダヘッド）の冷却効率を上げることができる。また，圧縮機本体３a，３b，３cの間にも開口部を設けており，実施例１と同様に下部隙間A'，B’から圧縮機本体３a，３b，３cへの間の流れを確保することができる。

本発明の実施例５について図６を用いて説明する。なお、本実施例において、実施例１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

本実施例では、ダクト10を圧縮機本体の高さに合わせた構造（ダクト11）にすることで，シリンダヘッドの必要な部分だけを冷却する。ダクト１１を圧縮機本体３a，３b，３cの高さ合わせて、ダクト１１内の流路を圧縮機本体３aの上から圧縮機本体３b、圧縮機本体３cへと向かうにつれて上下寸法が大きくなるような構造にすることで，実施例２の冷却風ガイド8a，8bがなくても、上部隙間A，B，Cを流通した冷却風と圧縮機本体３a，３b，３cの間を流通した冷却風とが衝突することを防止することにより、効率よく冷却風を流通させることができる。なお、ダクトの底面部には実施例4と同じように開口部を設けることで，実施例１と同様に下部隙間A'，B’から圧縮機本体３a，３b，３cへの間の流れを確保することができる。

これまで説明してきた実施例によれば、複数ある圧縮機本体の３a，３b，３c冷却が改善され，性能が向上する。また、効率よく冷却風を流すことで，冷却ファン４の小型化や個数削減が可能となる。

これまで説明してきた実施例において，圧縮機本体の台数は３台に限られず、例えば、２台、４台であっても実施例１−５と同様の設置方法をとることで同じ効果を得ることができる。また、実施例１−５を組み合わせることによって、例えば、冷却風ガイド８、９，ダクト１０、１１についても同様の効果が得られる。例えば、実施例２，３の組み合わせや，実施例３と４または５の組み合わせで構成することでより冷却効率を上げることが可能である。

本説明において，タンク５をパッケージ１内に有する図にて説明を行ったが，タンクの有無は特に限定するものではない。

これまで説明してきた実施例は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されない。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

簡単な変形例としては、容量制御可能な圧縮機として、台数制御を用い場合においても、同様の効果を得ることが可能である。

１：パッケージ
２：フレーム
３a〜c：圧縮機本体
４：ファン
５：タンク
６：パッケージ入口
７：パッケージ出口
８a，b：冷却風ガイド1
９：冷却風ガイド2
１０：内部ダクト1
１１：内部ダクト2

Claims

内部に冷却風を吸込む吸気口と，冷却風を外部に排出する排気口とが設けられたパッケージと，
パッケージ内に設けられ空気を吸込んで圧縮する複数の圧縮機本体とを備え、
前記複数の圧縮機本体を前記吸気口から前記排気口に向けて複数台配置し、前記圧縮機本体よりも下に冷却風が流通する下部隙間を設けることを特徴とするパッケージ型圧縮機。
前記パッケージの上面と前記圧縮機本体との間の上部隙間の寸法が前記下部隙間の寸法よりも大きくなるように配置することを特徴とする請求項１に記載のパッケージ型圧縮機。
前記吸気口に近い圧縮機本体の方が前記吸気口よりも遠い圧縮機本体よりも上に配置されることを特徴とする請求項２に記載のパッケージ型圧縮機。
複数台の前記圧縮機本体の間に前期上部隙間と前記圧縮機本体の間の空間の一部を遮断する冷却風ガイドを配置することを特徴とする請求項２に記載のパッケージ型圧縮機。
複数台の前記圧縮機本体のうち、前記吸気口に最も近い位置にある圧縮機本体と前記吸気口との間に冷却風を前記上部隙間へ向かう冷却風と前記下部隙間へ向かう冷却風へ分流する冷却風ガイドを設けることを特徴とする請求項４に記載のパッケージ型圧縮機。
前記上部隙間に冷却風を流通させるダクトを設けることを特徴とする請求項２に記載のパッケージ型圧縮機。
前記ダクトに、複数台の前記圧縮機本体の間の冷却風が流入する開口部を設けることを特徴とする請求項６に記載のパッケージ型圧縮機。
複数の前記圧縮機本体のうち、吸気口に近い位置に配置された圧縮機本体の上にある前記ダクト内の流路の上下寸法よりも吸気口から遠い位置に配置された圧縮機本体にある前記ダクト内の流路の上下寸法を大きくすることを特徴とする請求項６に記載のパッケージ型圧縮機。
前記ダクトに前記圧縮機本体の圧縮部の一部が入り込むように開口部を設けることを特徴とする請求項６に記載のパッケージ型圧縮機。
前記圧縮機本体は空気を吸込む吸込み口と、圧縮された空気を吐き出す吐出し口とを備え、前記吸込み口を前記吐出し口よりも前記パッケージ内の吸気口に近い位置に配置することを特徴とする請求項１に記載のパッケージ型圧縮機。