JP5210777B2 - パッケージ型圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、パッケージ型圧縮機に関する。

パッケージ型圧縮機は、防音箱で圧縮機本体を覆うことから、圧縮機本体が外気に開放されたものに比べて冷却の工夫が重要になってくる。このため、圧縮機本体を収容する防音箱の背面に吸気ダクトを設け、その周りに排気ダクトをコの字状に配置して、圧縮機本体を冷却する冷却ファンによる冷却風の流れを制御して、圧縮機本体を効率的に冷却する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２５１１４７号公報

ところで、パッケージ型圧縮機において、圧縮機本体以外にも冷却を要する機器がある場合に、圧縮機本体を冷却する冷却ファンに加えて、他の機器を冷却する冷却ファンを設けて個別に冷却することが考えられる。しかしながら、冷却ファンを複数設けると、冷却ファンの動力音や風切音が外部に伝わって耳障りになる可能性が高くなってしまう。また、専用の冷却ファンを設けて他の機器を冷却するようにしても、圧縮機本体を冷却した後の熱を持った冷却風を冷却対象の機器に当てることになると、冷却効率が悪くなってしまう。さらに、冷たい外気を導入するためパッケージの外面に冷却ファンを設けると、ファンの動力音や風切音が直接外部に漏れるために騒音が大きくなってしまう。

したがって、本発明は、静粛性を高めることができ、冷却効率を向上することができるパッケージ型圧縮機の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、圧縮機本体を冷却する冷却ファンと、吸気口に連通して防音箱内を区画するとともに、いずれか一面に前記冷却ファンに冷却空気を導く導風口が設けられた吸気ダクトとを有するパッケージ型圧縮機において、前記吸気ダクトの前記一面とは異なる他面に、第２の導風口と、該第２の導風口を介して前記吸気ダクトから冷却空気を導き前記圧縮機本体とは別の機器を冷却する第２の冷却ファンとを設けた。

本発明によれば、静粛性を高めることができるとともに、冷却効率を向上することができる。

以下、本発明に係る一実施形態のパッケージ型圧縮機を図面に基づいて説明する。

図１および図２に示すように、本実施形態のパッケージ型圧縮機１は、床面等の上に水平に設置される略矩形板状の台座板１１を有する防音箱１２と、防音箱１２内において台座板１１上に設置される支持部材１３と、防音箱１２内において支持部材１３に設置される圧縮機本体１４と、防音箱１２内においてベース２２に設置されるモータ１５と、防音箱１２内において支持部材１３に設置されるタンク１６とを有している。

支持部材１３は、複数の振動吸収部材２１を介して台座板１１上に水平配置されるベース２２と、このベース２２上にその長手方向の一側に寄せて配設された支持フレーム２３とを有している。

そして、ベース２２上に、支持フレーム２３の内側に配設されてモータ１５が搭載されており、支持フレーム２３上に圧縮機本体１４が搭載されている。また、支持部材１３のベース２２上の支持フレーム２３の外空間に配設された状態で、タンク１６が支持フレーム２３に固定されている。

モータ１５は、図１に示すように、モータ本体３０と、モータ本体３０に設けられた回転軸３１とを有しており、電力供給を受けて回転軸３１が回転する。このモータ１５は、回転軸３１を前後方向に配置してベース２２の上面に固定されている。モータ１５の回転軸３１は防音箱１２の背面側に向けて突出しており、この部分にプーリ３２が固定されている。

圧縮機本体１４は、気体等の流体、具体的には空気を圧縮するものであり、図２に示すように、クランクケース３５と、クランクケース３５からＶ字状に突出する複数のシリンダ３６と、これらシリンダ３６の上部に搭載されたシリンダヘッド３７と、クランクケース３５の中央に回転可能に支持された図１に示すクランク軸３８とを有している。この圧縮機本体１４は、クランクケース３５内のクランク軸３８が回転することで、各シリンダ３６内に配設された図示略のピストンが往復動し、その結果、空気を吸引し圧縮して吐出する。

圧縮機本体１４は、クランク軸３８をモータ１５の回転軸３１と平行に配置した状態で支持フレーム２３の上面に固定されており、クランク軸３８には、モータ１５に設けられたプーリ３２と同側においてプーリ３９が固定されている。

圧縮機本体１４に付設されたプーリ３９には、図３〜図５に示すように、放射状をなす複数の羽根部４２を備えた冷却ファン４３が一体に設けられている。この冷却ファン４３は、回転時に冷却風を圧縮機本体１４に向け発生させて圧縮機本体１４を冷却する。

そして、図１に示すように、モータ１５のプーリ３２と圧縮機本体１４のプーリ３９とが互いに軸線方向の位置を合わせており、これらプーリ３２，３９に無端ベルト４５が巻回されている。これにより、モータ１５によりプーリ３２、無端ベルト４５およびプーリ３９を介して圧縮機本体１４のクランク軸３８が回転駆動されて、図示略のピストンが往復動し、圧縮機本体１４が空気を圧縮する。

タンク１６は、圧縮機本体１４が圧縮した空気を貯留するもので、図２に示すように、軸線方向に長い形状をなしている。このタンク１６が、中心軸線を鉛直方向に沿わせた姿勢で支持フレーム２３の外面に固定されている。

防音箱１２は、上記した圧縮機本体１４、冷却ファン４３を含むプーリ３９、モータ１５、プーリ３２、無端ベルト４５、タンク１６および支持部材１３等を収容するもので、図６に示すように、その前面を構成する矩形状の前面板５１と、その一方側（向かって右側）の側面を構成する矩形状の側面板５２と、図７に示すように、その他方側（向かって左側）の側面を構成する矩形状の側面板５３と、図８および図９に示すように、その背面を構成する矩形状の背面板５４と、図３に示すように、その上面を構成する矩形状の上面板５５と、上記した台座板１１とでその底面を構成する図２等に示す矩形状の底面板５６とで構成されている。

図８および図９に示すように、背面板５４には、上下方向の中間位置に、側面板５２側に寄って吸気口５４Ａが形成されており、側面板５２にも、図９に示すように、背面板５４の吸気口５４Ａと高さをほぼ合わせて、背面板５４側に近接して吸気口５２Ａが形成されている。側面板５２には、上部の前側にも通気口５２Ｂが形成されている。

また、上面板５５には、背面板５４側に近接して排気口５５Ａが略全幅にわたって形成されており、その前側には、これよりも幅の狭い通気口５５Ｂが側面板５３側に寄って形成されている。加えて、図４に示すように、側面板５３の上部にも通気口５３Ｂが形成されている。

そして、防音箱１２内には、上下方向の中間位置に、側面板５２側且つ背面板５４側に偏って、吸気ダクト構成パネル６０が配置されている。この吸気ダクト構成パネル６０は、下側で水平配置される矩形状の下板部６１と、上側で水平配置される矩形状の上板部６２と、これら下板部６１および上板部６２の側面板５２とは反対側の端縁部同士を結ぶように左右方向に直交して配置される矩形状の側板部６３と、これら下板部６１、上板部６２および側板部６３の前縁部同士を結ぶように前後方向に直交して配置される矩形状の前板部６４とを有する矩形状をなしている。

この吸気ダクト構成パネル６０は、下板部６１、上板部６２および前板部６４の側板部６３とは反対側の端縁部が側面板５２の吸気口５２Ａを囲むようにして側面板５２に当接しており、これら下板部６１、上板部６２および前板部６４の側板部６３とは反対側の開口部において、側面板５２の吸気口５２Ａに連通している。また、吸気ダクト構成パネル６０は、下板部６１、上板部６２および側板部６３の前板部６４とは反対側の端縁部が、図２に示すように、背面板５４の吸気口５４Ａを囲むようにして背面板５４に当接しており、これら下板部６１、上板部６２および側板部６３の前板部６４とは反対側の開口部において、背面板５４の吸気口５４Ａに連通している。よって、吸気ダクト構成パネル６０は、側面板５２および背面板５４とで、防音箱１２内に吸気口５２Ａ，５４Ａに連通する吸気空間Ａ１を区画する吸気ダクト６８を構成する。ここで、吸気口５２Ａ，５４Ａは、側面板５２および背面板５４の少なくともいずれか一方に設けられていれば良い。

図１に示すように、吸気ダクト構成パネル６０は、背面板５４と冷却ファン４３との間に配置されており、その前板部６４が冷却ファン４３と上下左右の位置を合わせている。そして、吸気ダクト６８の前面（いずれか一面）を構成する吸気ダクト構成パネル６０の前板部６４に、図３に示すように、冷却ファン４３と上下左右の位置を合わせて円形状の導風口６９が形成されている。この導風口６９は、冷却ファン４３が回転すると、吸気空間Ａ１から冷却ファン４３に、吸気口５２Ａ，５４Ａから吸気された外気を冷却空気として導く。

そして、吸気ダクト構成パネル６０の上板部６２の上には、排気ダクト構成パネル７１が配置されている。この排気ダクト構成パネル７１も、吸気ダクト構成パネル６０と同様、防音箱１２内において側面板５２側且つ背面板５４側に近接して設けられており、図４に示すように、吸気ダクト構成パネル６０の上板部６２の上に設置される矩形状の底板部７２と、底板部７２の側面板５２とは反対側の端縁部から左右方向に直交して立ち上がる矩形状の側板部（仕切板）７３と、これら底板部７２および側板部７３の前縁部同士を結ぶように前後方向に直交して配置される矩形状の前板部（仕切板）７５とを有している。なお、側板部７３の後縁部は、背面板５４に当接するようになっている。これにより、排気ダクト構成パネル７１は、側面板５２および背面板５４とで上方に開口する排気空間Ａ２を画成する排気ダクト（第２の排気ダクト）７９を構成する。なお、排気ダクト構成パネル７１は上面板５５に対しては間隔をあけている。

排気ダクト７９の前板部７５の排気空間Ａ２側には、アフタクーラ（別の機器）８１が取り付けられている。このアフタクーラ８１には、タンク１６からの配管８２が接続されており、タンク１６から吐出される空気を冷却する。

また、図２に示すように、防音箱１２の上部の前側には、上面板５５の排気口５５Ａよりも前側に、上部収納部８５が設けられている。この上部収納部８５は、上面板５５の排気口５５Ａよりも前側で前後方向に直交して配置された後板部８６と、後板部８６の下縁部から水平に前側に延出する底板部８７と、図７に示すように、両側面板５２，５３と、図６に示す前面板５１とで構成されており、この上部収納部８５の内側に、図１、図２および図７に示すように、ドライヤ９０が配置されている。このドライヤ９０は、図１に示すように、アフタクーラ８１から配管９１を介して導入される冷却後の圧縮空気を乾燥させる。上部収納部８５は、図２に示す上面板５５の通気口５５Ｂ、図３に示す側面板５２の通気口５２Ｂおよび図４に示す側面板５３の通気口５３Ｂを介して外気を通気可能となっている。なお、上部収納部８５の後板部８６と排気ダクト構成パネル７１の前板部７５とは前後方向に当接している。ドライヤ９０で除湿された圧縮空気は、側面板５３に取り付けられた取出口１００から取り出される。

ここで、図３に示すように、排気ダクト構成パネル７１の底板部７２は、吸気ダクト構成パネル６０の上板部６２に接合されて吸気ダクト６８の上面（他面）を構成することになり、これら底板部７２および上板部６２からなる吸気ダクト６８の上面を上下に貫通して導風口（第２の導風口）９５が形成されている。そして、この吸気ダクト６８の上面上には、導風口９５を介して吸気ダクト６８内の吸気空間Ａ１から冷却空気を排気空間Ａ２に導く電動ファンからなる冷却ファン（第２の冷却ファン）９６が取り付けられている。この冷却ファン９６は、圧縮機本体１４とは別の機器である上記したアフタクーラ８１の真下に設けられており、冷却空気をアフタクーラ８１に当ててこれを冷却する。

つまり、冷却ファン４３および冷却ファン９６の回転により、吸気口５２Ａ，５４Ａから吸気ダクト６８内の吸気空間Ａ１に導入された冷却空気としての外気が、一部は、導風口６９を介して冷却ファン４３に導かれ、冷却ファン４３で前面板５１の方向の前部排気空間Ａ３に流されて、圧縮機本体１４から熱を奪う（図１の矢印Ｘ１参照）。そして、圧縮機本体１４を通過後、前面板５１にぶつかって分かれる。

そのうち、下側に流れた一部の冷却空気は、背面板５４の方向に向きをかえてモータ１５から熱を奪い、吸気ダクト６８の下板部６１の下側の下部排気空間Ａ４を通り（図１，図５の矢印Ｘ２参照）、吸気ダクト６８の側板部６３と排気ダクト７９の側板部７３と側面板５３と背面板５４との間の側部排気空間Ａ５を通って、吸気空間Ａ１および排気空間Ａ２に入ることなく上昇して、上部収納部８５の後板部８６と側面板５２と側面板５３と背面板５４との間の上部排気空間（共通空間）Ａ６を通って、上面板５５の排気口５５Ａから排気される（図１，図５の矢印Ｘ３参照）。

また、前面板５１にぶつかって側方および上方に流れた残り一部の冷却空気は、背面板５４の方向に向きをかえて（図１の矢印Ｘ４参照）、吸気空間Ａ１および排気空間Ａ２に入ることなく、図３および図４に示す吸気ダクト６８の側板部６３と排気ダクト７９の側板部７３と側面板５３と背面板５４との間の側部排気空間Ａ５に入って、上記一部の冷却空気の流れ（図５の矢印Ｘ３参照）に合流して、上面板５５の排気口５５Ａから排気される。

そして、これらの流れを案内する、防音箱１２内における、吸気ダクト６８の外側部分および排気ダクト７９の外側部分の排気ダクト７９の上端位置より下側の部分（上部排気空間Ａ６よりも下側の部分）が、圧縮機本体１４を冷却後の冷却空気を排気口５５Ａに向け案内する排気ダクト９８を構成している。

他方、吸気口５２Ａ，５４Ａから吸気ダクト６８内の吸気空間Ａ１に導入された冷却空気の残りの一部は、図３に示す導風口９５を介して冷却ファン９６に導かれ、冷却ファン９６によって、排気ダクト７９で区画された排気空間Ａ２を、上面板５５の方向に流れて、アフタクーラ８１から熱を奪い、アフタクーラ８１を通過後、排気ダクト７９の上側の上部排気空間Ａ６を通り、上面板５５の排気口５５Ａから排気される（図１，図５の矢印Ｘ５参照）。このようにして排気ダクト７９は、アフタクーラ８１を冷却後の冷却空気を排気口５５Ａに案内する。

そして、この排気ダクト７９を区画する排気ダクト構成パネル７１の側板部７３および前板部７５が、二つの排気ダクト７９，９８を区画するように排気口５５Ａに指向する。また、二つの排気ダクト７９，９８の上方は、共通の上部排気空間Ａ６となって、排気口５５Ａに連通している。

以上のパッケージ型圧縮機１において、モータ１５に給電して回転軸３１を回転させると、プーリ３２、無端ベルト４９およびプーリ３９が回転して圧縮機本体１４を駆動し圧縮空気を生成してタンク１６に貯留させることになる。圧縮機本体１４の駆動中は、プーリ３９つまり冷却ファン４３が回転し、吸気口５２Ａ，５４Ａから吸気ダクト６８の吸気空間Ａ１に導入された冷却空気が、前方の導風口６９から上記した排気ダクト９８内の前部排気空間Ａ３、下部排気空間Ａ４および側部排気空間Ａ５を流れ、あるいは前部排気空間Ａ３および側部排気空間Ａ５を流れて、圧縮機本体１４およびモータ１５等を冷却し上部排気空間Ａ６を介して排気口５５Ａから排気される。

また、圧縮空気を使用する場合、圧縮空気は、タンク１６から配管８２を介してアフタクーラ８１に流れて冷却され、配管９１を介してドライヤ９０に流れて除湿された後、取出口１００から取り出される。このとき、アフタクーラ８１を冷却するため、冷却ファン９６が駆動されることになり、吸気口５２Ａ，５４Ａから吸気ダクト６８の吸気空間Ａ１に導入された冷却空気が、上方の導風口９５から上記した排気ダクト７９内の排気空間Ａ２を流れてアフタクーラ８１を冷却し上部排気空間Ａ６を介して排気口５５Ａから排気される。

以上のパッケージ型圧縮機１によれば、吸気口５２Ａ，５４Ａに連通して防音箱１２内を区画する吸気ダクト６８の一面に、圧縮機本体１４を冷却する冷却ファン４３に冷却空気を導く導風口６９を設け、この一面とは異なる他面に、別の導風口９５と、この導風口９５を介して吸気ダクト６８から冷却空気を導きアフタクーラ８１を冷却する冷却ファン９６とを設けたため、圧縮機本体１４を冷却した後の熱を持った冷却風ではなく、外気で直接アフタクーラ８１を冷却することができる。したがって、アフタクーラ８１の冷却効率を向上することができる。

また、剛性の高い吸気ダクト６８に冷却ファン９６を設けたため、この冷却ファン９６の動力音や風切音が外部に伝わって耳障りになる可能性が低くなり、静粛性を高めることができる。また、吸気ダクト６８に導風口９５および冷却ファン９６を設けることで、専用のダクトを防音箱１２の外側に取り付ける必要がなくなり、小型化が図れる。

また、排気口５５Ａに指向する排気ダクト構成パネル７１の側板部７３および前板部７５で、圧縮機本体１４を冷却後の冷却空気を排気口５５Ａに案内する排気ダクト９８と、アフタクーラ８１を冷却後の冷却空気を排気口５５Ａに案内する排気ダクト７９とを区画するため、圧縮機本体１４を冷却する排気ダクト９８の流れに対してアフタクーラ８１を冷却する排気ダクト７９の流れが障害になることなく、アフタクーラ８１を冷却する排気ダクト７９の流れに対して圧縮機本体１４を冷却する排気ダクト９８の流れが障害になることもなくなり、それぞれの冷却効率を向上でき、冷却ファン４３，９６の運転効率をも向上できる。

また、二つの排気ダクト７９，９８の上方は共通の上部排気空間Ａ６となって排気口５５Ａに連通するため、圧縮機本体１４およびアフタクーラ８１を冷却することで温度が高くなって上昇する空気が、上部排気空間Ａ６に溜まり、排気口５５Ａから良好に排気される。しかも、排気ダクト７９，９８の排気方向が合うため、互いの排気の流れが障害になり難く、それぞれの冷却効率をさらに向上できる。

また、アフタクーラ８１を冷却する冷却ファン９６は電動ファンであることから、特に高周波音を発生し易く、このような騒音を低減することで、耳障りな音を効果的に抑制することができる。

また、アフタクーラ８１を冷却する冷却ファン９６は、排気ダクト７９で囲まれるため、遮音性・吸音性が高まり、この冷却ファン９６の動力音や風切音が外部に伝わって耳障りになる可能性がさらに低くなり、静粛性を一層高めることができる。

本発明に係る一実施形態のパッケージ型圧縮機を示す側面板を外した側面図である。 本発明に係る一実施形態のパッケージ型圧縮機を示す側面板および前面板を外した右前方からの斜視図である。 本発明に係る一実施形態のパッケージ型圧縮機を示す背面板を外した左後方からの斜視図である。 本発明に係る一実施形態のパッケージ型圧縮機を示す背面板を外した右後方からの斜視図である。 本発明に係る一実施形態のパッケージ型圧縮機を示す背面板を外した背面図である。 本発明に係る一実施形態のパッケージ型圧縮機を示す右前方からの斜視図である。 本発明に係る一実施形態のパッケージ型圧縮機を示す前面板を外した右前方からの斜視図である。 本発明に係る一実施形態のパッケージ型圧縮機を示す背面図である。 本発明に係る一実施形態のパッケージ型圧縮機を示す左後方からの斜視図である。

符号の説明

１ パッケージ型圧縮機
１２ 防音箱
１４ 圧縮機本体
４３ 冷却ファン
５２Ａ，５４Ａ 吸気口
５５Ａ 排気口
６８ 吸気ダクト
６９ 導風口
７３ 側板部（仕切板）
７５ 前板部（仕切板）
７９ 排気ダクト（第２の排気ダクト）
８１ アフタクーラ（別の機器）
９５ 導風口（第２の導風口）
９６ 冷却ファン（第２の冷却ファン）
９８ 排気ダクト
Ａ６ 上部排気空間（共通空間）

Claims (5)

1. 側面または背面に吸気口が形成され上面に排気口が形成された防音箱と、
   該防音箱内に収容された圧縮機本体と、
   前記防音箱内に収容されて前記圧縮機本体を冷却する冷却ファンと、
   前記吸気口に連通して前記防音箱内を区画するとともに、いずれか一面に前記冷却ファンを介して前記圧縮機本体に冷却空気を導く導風口が設けられた吸気ダクトとを有するパッケージ型圧縮機において、
   前記吸気ダクトの前記一面とは異なる他面に、第２の導風口と、該第２の導風口を介して前記吸気ダクトから冷却空気を導き前記圧縮機本体とは別の機器を冷却する第２の冷却ファンとを設けたことを特徴とするパッケージ型圧縮機。
2. 前記圧縮機本体を冷却後の冷却空気を前記排気口に案内する排気ダクトと、前記機器を冷却後の冷却空気を前記排気口に案内する第２の排気ダクトとを区画するように、前記排気口に指向する仕切板を設けた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。
3. 前記二つの排気ダクトの上方は共通空間となって前記排気口に連通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。
4. 前記第２の冷却ファンは電動ファンであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のパッケージ型圧縮機。
5. 前記機器は、前記圧縮機本体で圧縮された気体を冷却するアフタクーラであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のパッケージ型圧縮機。

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