JP2566073B2 - 無給油式回転形圧縮機ユニット装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の利用分野】本発明は、オイルフリースクリュー
圧縮機などの無給油式回転形圧縮機のユニット装置に関
する。 【０００２】 【発明の背景】従来の装置は、特開昭５９−９３９８５
号公報に開示されているように、圧縮機本体およびプレ
クーラの冷却媒体液として、水を用い、しかもこの冷却
水は使い捨てとなっていた。そのため冷却水の得られな
い所では運転できない。また、吐出温度が３２０℃と高
いためケーシングの冷却およびオイルクーラ、さらには
プレクーラおよびアフタークーラを全て冷却水を流して
冷却を行なっていた。従って冷却水の水質によるクーラ
の早期目づまりなど、圧縮機のメンテナンス上で問題が
あり、圧縮機の据付性も悪かった。 【０００３】 【発明の目的】本発明の目的は、冷却水が得られない所
で使用可能な無給油式回転形圧縮機ユニット装置、特に
オイルフリースクリュー圧縮機のユニット装置を提供す
ることにある。 【０００４】 【発明の構成】上記目的を達成するため、本発明による
無給油式回転形圧縮機ユニット装置は、冷却媒体液を通
す冷却ジャケットを有するケーシング内に互いに噛み合
って回転するように収められた雄ロータおよび雌ロータ
を有する無給油式回転形圧縮機と、該圧縮機からの高温
吐出ガスを冷却媒体液で冷却するためのプレクーラと、
該プレクーラからの吐出ガスをさらに冷却するためのア
フタークーラと、前記冷却ジャケットに通す冷却媒体液
を冷却するためのラジエータと、前記アフターク−ラお
よびラジエータを空気冷却するためのダクトを有する冷
却ファンと、アンロード運転時に開とされる放気弁に配
管接続された放風サイレンサーと、以上の各機器および
接続配管等を組込み収納するための筐体と、を備え、前
記冷却ジャケットとラジエータとを接続して冷却媒体液
の閉循環路を形成し、前記ラジエータにおいて空気冷却
された冷却媒体液を前記冷却ジャケットに通して前記圧
縮機を液冷却し、かつ、前記圧縮機からの高温吐出ガス
を前記プレクーラで液冷却した後、前記アフタークーラ
により空気冷却するように構成してなり、前記冷却ファ
ンのダクトは、前記各機器および接続配管等を収納する
筐体の壁面に開口させて設けられ、前記クーラおよびラ
ジエータは、該ラジエータの方を前記冷却ファンに一層
近接させて前記ダクト内に配設されるとともに、前記放
風サイレンサーは、前記冷却ファンの吸入側近傍に配設
されていることを特徴とするものである。 【０００５】 【発明の実施例】以下本発明の一実施例を図１により説
明する。 【０００６】単段オイルフリースクリュー圧縮機は、圧
縮機本体１、主電動機２、Ｖベルト３、吸気閉塞弁４、
プレクーラ５、アフタークーラ６、逆止弁７、オイルク
ーラ８、フィルター９、冷却ファン１０、増速機構１
１、給油ポンプ１２、ラジエータ１３、クーラントポン
プ１４などから構成されている。 【０００７】圧縮機本体１は、吸入口１Ａ、吐出口（図
示省略）およびジャケット１Ｃを有するケーシング１
Ｄ、互いに噛み合って回転するようにケーシング１Ｄ内
に収められた雄ロータ１Ｅと雌ロータ１Ｆ、雄ロータ１
Ｅおよび雌ロータ１Ｆの軸部に結合された同期歯車１Ｇ
からなる。吸気閉塞弁４は、シリンダー４Ａ、このシリ
ンダー４Ａの中に摺動自在に収められたピストン４Ｂ、
ばね４Ｃ、ピストン４Ｂに結合され、圧縮機本体１の吸
入ガス通路中に配置された閉塞弁４Ｄ、シリンダー４Ａ
の中に操作空気を給排するための配管４Ｅ，４Ｆ、電磁
弁４Ｇ，４Ｈからなる。プレクーラ５は、シェル５Ａ、
シェル５Ａ内に設置された伝熱管５Ｂからなり、吐出配
管１５を介して圧縮機本体１の吐出口に連絡されてい
る。アフタークーラ６は、プレクーラ５の伝熱管５Ｂの
出口に連絡され、アフタークーラ６の出口には、ドレン
分離器１６が設置されている。逆止弁７は、プレクーラ
５とアフタークーラ６との間に設置されている。オイル
クーラ８は、給油ポンプ１２の出口に配管１６Ａを介し
て連絡され、このオイルクーラ８の出口は、配管１６Ｂ
を介して圧縮機本体１の被潤滑部（同期歯車１Ｇ、軸
受）に連絡されている。圧縮機本体１の被潤滑部からの
油は、配管１７を経由して増速機構１１の油溜め１１Ａ
に戻る。冷却ファン１０は、ファンケーシング１０Ａ、
羽根車１０Ｂからなり、羽根車１０Ｂは、モータ１８に
駆動結合されている。増速機構１１は、油溜め１１Ａを
有するギヤケーシング１１Ｂ、雄ロータ１Ｅに結合され
たピニオンギヤ１１Ｃ、ピニオンギヤ１１Ｃに噛み合う
駆動ギヤ１１Ｄからなる。給油ポンプ１２は、駆動ギヤ
１１Ｄの軸にギヤを介して連結され、吸入口が配管を介
して油溜め１１Ａに連通している。 【０００８】ラジエータ１３の出口は、配管１９Ａ、ク
ーラントポンプ１４および配管１９Ｂを介してジャケッ
ト１Ｃに連絡され、ラジエータ１３の入口は、配管１９
Ｃを介してプレクーラ５のシェル５Ａ内に連絡され、プ
レクーラ５のシェル５Ａ内は、配管１９Ｄを介してジャ
ケット１Ｃに連絡されている。クーラントポンプ１４
は、冷却ファン１０と共用のモータ１８に駆動結合され
ている。冷却ファン１０の吸入側は、ダクト２０によっ
てラジエータ１３、アフタークーラ６およびオイルクー
ラ８の空気出口と連絡され、冷却ファン１０には、ラジ
エータ１３、アフタークーラ６およびオイルクーラ８を
通過した後の空気が吸入されるようになっている。 【０００９】上記の各機器および接続配管等は、防音カ
バーをも兼ねた筐体２１内に組込み収納されており、こ
の筐体２１の壁面には、圧縮空気取り入れ口２１Ａ、主
電動機２の冷却空気取り入れ口２１Ｂ、換気空気取り入
れ口２１Ｃ、冷却空気出口２１Ｄが形成されているほ
か、ダクト２０が開口して設けられ、該ダクト２０内に
ラジエータ１３の方がアフタークーラ６よりも一層冷却
ファン１０に近接して配設され、さらに筐体２１内の空
気を冷却ファン１０に吸入させるための空気取り入れ口
２０Ａが形成されている。プレクーラ５の伝熱管５Ｂの
出口から放気クーラの伝熱管２２Ａが分岐しており、こ
の伝熱管２２Ａはシェル５Ａ内に収められている。この
伝熱管２２Ａの出口は、配管２４Ａを介してアンロード
運転時に開とされる放気弁２３に連結されている。放気
弁２３には、配管２４Ｂを介して放風サイレンサー２５
が連結されている。この放風サイレンサー２５は、前記
冷却ファン１０の吸入側に配設されている。 【００１０】次に動作を説明する。 【００１１】主電動機２の回転は、Ｖベルト３、駆動ギ
ヤ１１Ｄ、ピニオンギヤ１１Ｃを介して雄ロータ１Ｅに
伝達され、雄ロータ１Ｅから同期歯車１Ｇを介して雌ロ
ータ１Ｆに伝達され、両ロータ１Ｅ，１Ｆは、同期して
回転し、ガス（空気）を吸入し圧縮して吐出口１Ｂから
吐出する。この圧縮ガスは、３２０℃程度であり、この
ガスは、吐出配管１５を経てプレクーラ５の伝熱管５Ｂ
内を通過し、ここで、アフタークーラ６に流入しても支
障のない温度まで予冷された後アフタークーラ６に流
れ、ここで最終温度（４５℃程度）まで冷却される。 【００１２】ラジエータ１３からでたクーラント液は、
配管１９Ａ、クーラントポンプ１４および配管１９Ｂを
通り、ジャケット１Ｃに流入し、ここで圧縮機本体１か
ら熱を奪う。熱を奪った後のクーラント液は、配管１９
Ｄを経てプレクーラ５のシェル５Ａに流入し、ここで伝
熱管５Ｂ内を通る圧縮ガスを予冷し、その後配管１９Ｃ
を通ってラジエータ１３に戻る。ラジエータ１３では、
冷却空気により熱を大気中に放出し、クーラント液を冷
却可能な温度とする。冷却空気の発生は冷却ファン１０
によって行なわれる。 【００１３】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧縮機か
らの高温（例えば前掲の３２０℃程度）の吐出ガスは、
これをプレクーラによる液冷却とすることで、該プレク
ーラをコンパクトにまとめることができ（液冷却とすれ
ば熱交換器の構成部材自体は、液体の温度以上に高温と
はならないから、安価で熱交換効率のより材料を使用で
きる）、液冷却後、ある程度まで下がった温度（例えば
１５０℃程度）になった吐出ガスをアフタークーラによ
り空気冷却するように構成したので、該アフタークーラ
についても、その材料を安価で熱交換効率のよい材料
（例えばアルミなど）を使用でき、圧縮機からの高温の
吐出ガスを冷却するのに全体として安価で効率のよい吐
出ガスの冷却装置（液冷プレクーラと空冷アフタークー
ラの組合せ）を実現できる。なお、一般にこの種のオイ
ルフリースクリュー圧縮機においては、アフタークーラ
では約１５０℃のガスを約５５℃程度まで冷却し、ラジ
エータでは約５５℃の冷却媒体液を約５０℃程度に冷却
するのが普通であり、この場合ラジエータの方が外気と
の温度差が小さいため、本発明の構成によるとラジエー
タの方をアフタークーラよりも一層冷却ファンに近づけ
ることでより効率的に熱交換し得るようになるのであ
る。すなわち、冷却ファンのダクトは、各機器および接
続配管等を収納する筐体の壁面に開口させて設けられ、
空気冷却をされるべきアフタークーラおよびラジエータ
は該ラジエータの方を冷却ファンに一層近接せしめてダ
クト内に配設されているので、ラジエータを含めたオイ
ルフリースクリュー圧縮機全体の冷却効率を向上でき
る。以上に加えて、放風サイレンサーは、冷却ファンの
吸入側近傍に配設されているので、圧縮機のアンロード
運転に際し、放気弁が開となって放風サイレンサーから
放気される高温（例えば１５０℃以上）の放風ガスは、
冷却ファンへの大量の吸入空気と混合され、低温となっ
てから外部ヘ放出されることになり、高温の放風ガスが
直接筐体外に流出したり、筐体内に流出して内部機器を
加熱して悪影響を与えたりするのを防止できる。このよ
うに本発明によれば、冷却水が得られない所で使用可能
な、しかもメンテナンス性のよい無給油式回転形圧縮機
ユニット装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例の系統図である。 【符号の説明】 １…圧縮機本体 ５…プレクーラ ６…アフタークーラ １０…冷却ファン １３…ラジエータ １９Ａ，１９Ｂ，１９
Ｃ，１９Ｄ…配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 ＲＤＬ ＯＰＥＲＡＴＯＲ’Ｓ ＭＡ ＮＵＡＬ ＩＮＧＥＲＳＯＬＬ−ＲＡＮ Ｄ 1982年３月発行 第９、10頁 日立評論 ＶｏＩ．65 Ｎｏ．６ （1983−６）第25〜30頁

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【１】 冷却媒体液を通す冷却ジャケットを有するケー
   シング内に互いに噛み合って回転するように収められた
   雄ロータおよび雌ロータを有する無給油式回転形圧縮機
   と、該圧縮機からの高温吐出ガスを冷却媒体液で冷却す
   るためのプレクーラと、該プレクーラからの吐出ガスを
   さらに冷却するためのアフタークーラと、前記冷却ジャ
   ケットに通す冷却媒体液を冷却するためのラジエータ
   と、前記アフターク−ラおよびラジエータを空気冷却す
   るためのダクトを有する冷却ファンと、アンロード運転
   時に開とされる放気弁に配管接続された放風サイレンサ
   ーと、以上の各機器および接続配管等を組込み収納する
   ための筐体と、を備え、 前記冷却ジャケットとラジエータとを接続して冷却媒体
   液の閉循環路を形成し、前記ラジエータにおいて空気冷
   却された冷却媒体液を前記冷却ジャケットに通して前記
   圧縮機を液冷却し、かつ、前記圧縮機からの高温吐出ガ
   スを前記プレクーラで液冷却した後、前記アフタークー
   ラにより空気冷却するように構成してなり、 前記冷却ファンのダクトは、前記各機器および接続配管
   等を収納する筐体の壁面に開口させて設けられ、前記ク
   ーラおよびラジエータは、該ラジエータの方を前記冷却
   ファンに一層近接させて前記ダクト内に配設されるとと
   もに、前記放風サイレンサーは、前記冷却ファンの吸入
   側近傍に配設されていることを特徴とする無給油式回転
   形圧縮機ユニット装置。