JP6300617B2

JP6300617B2 - 圧縮装置

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Publication number: JP6300617B2
Application number: JP2014086547A
Authority: JP
Inventors: 吉岡　徹; 徹吉岡
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2014-04-18
Publication date: 2018-03-28
Anticipated expiration: 2034-04-18
Also published as: JP2014214746A; CN203297122U

Description

本発明は、例えば空気、酸素、窒素等の気体を所定の圧力まで圧縮する圧縮装置に関するものである。

特許文献１は、気体を所定の圧力まで圧縮するターボ圧縮機（圧縮装置）を開示する。ターボ圧縮機は、図１４に示すように、図示しない動力源からの回転出力が歯車１０２等を介して伝達される図略のインペラ（圧縮部）と、図略のインペラの回転によって圧縮された気体を冷却する２つのガスクーラ１０４、１０４とを、備える。このターボ圧縮機１００では、断面が略矩形のガスクーラ１０４が横に並べられ、このガスクーラ１０４の上側に歯車１０２やインペラ等が配置されることにより、当該ターボ圧縮機では、設置面積の省スペース化が図られている。

ところで、圧縮装置のガスクーラとして、円筒状のガスクーラを採用することが考えられる。しかし、省スペース化を図るためにガスクーラの上側にインペラ等（圧縮部）を配置すると、ガスクーラが円筒状であることから、圧縮装置を基礎（土台）上に安定して設置することが困難である。

特開平１１−１３２１９０号公報

本発明の主たる目的は、円筒状のガスクーラの上側に圧縮部が配置される構成であっても安定して設置可能な圧縮装置を提供することである。

本発明の一つの面である圧縮装置は、気体を圧縮する圧縮部を含む複数の圧縮部と、前記圧縮部の下方に配置され、前記圧縮部から排気された前記気体を冷却する円筒状のガスクーラを含み、前記複数の圧縮部から排気される気体を冷却する円筒状の複数のガスクーラと、前記ガスクーラの上方に設けられ、前記圧縮部が載置される載置部と、前記ガスクーラの長手方向における両側の端部が嵌め込まれる穴部を有し、前記穴部と前記穴部に嵌め込まれた前記ガスクーラの周面とが溶接されていることによって固定され、前記複数のガスクーラを支持する一対の側板と、平面視において、前記複数のガスクーラの４つの角部のうちの前記長手方向における２つの角部に設けられ、前記一対の側板を支持する２つの台座部と、残りの２つの角部を形成するガスクーラと前記ガスクーラに隣接する他のガスクーラとの間に位置し、前記一対の側板を支持する他の２つの台座部と、を備え、前記複数のガスクーラは、水平面内において前記長手方向に垂直な方向に配列される。
本発明の他の一つの面である圧縮装置は、気体を圧縮する圧縮部を含む複数の圧縮部と、前記圧縮部の下方に配置され、前記圧縮部から排気された前記気体を冷却する円筒状のガスクーラを含み、前記複数の圧縮部から排気される気体を冷却する円筒状の複数のガスクーラと、前記ガスクーラの上方に設けられ、前記複数の圧縮部が載置される載置部と、前記ガスクーラの長手方向における両側の端部が嵌め込まれる穴部を有し、前記穴部と前記穴部に嵌め込まれた前記ガスクーラの周面とが溶接されていることによって固定され、前記複数のガスクーラを支持する一対の側板と、前記載置部上に載置され、モータからの動力を前記複数の圧縮部に伝達する伝達機構と、隣り合う２つのガスクーラの間に位置し、前記伝達機構に供給される潤滑油を貯留するオイルリザーバと、を備え、前記複数のガスクーラは、水平面内において前記長手方向に垂直な方向に配列され、前記載置部は、前記隣り合う２つの前記ガスクーラ上に架け渡され、前記オイルリザーバは、前記隣り合う２つのガスクーラの間に配置された一対の外壁部材を有し、前記一対の外壁部材はそれぞれ、上下方向に延びる下側部と、前記下側部の上側に位置し、他方の外壁部材から離れる方向に折れ曲がった上側部と、を有する屈曲部を備える。

以上説明したように、本発明によれば、円筒状のガスクーラの上側に圧縮部が配置される構成であっても、圧縮部を安定して設置することができる。

図１は、本実施形態に係る圧縮装置の系統を模式的に示す図である。図２は、前記圧縮装置の平面図である。図３は、前記圧縮装置の側面図である。図４は、前記圧縮装置の冷却部の平面図である。図５は、前記冷却部の側面図である。図６は、図４のＶＩ−ＶＩ位置の断面図である図７は、ジョイント部の構造を説明するための図である。図８は、オイルリザーバの縦断面図である。図９は、本発明のその他の実施形態に係る圧縮装置における冷却部の平面図である。図１０は、圧縮装置の冷却部の水平面内における断面図である。図１１は、図９のＸＩ−ＸＩ線における断面図である。図１２は、図９のＸＩＩ−ＸＩＩ線における断面図である。図１３は、本発明のその他の実施形態に係る圧縮装置における冷却部の側面図である。図１４は、従来のターボ圧縮機を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態について、図１〜図７を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る圧縮装置の系統を模式的に示す図である。図２は、前記圧縮装置の平面図である。図３は、前記圧縮装置の側面図である。尚、以下の説明において、図２における左右方向を第１の方向とし、図２における上下方向を第２の方向とする。また、図２の下側を圧縮装置の「前側」といい、上側を圧縮装置の「後側」という。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る圧縮装置１０は、気体（例えば、空気や酸素、窒素等）を順に圧縮する、いわゆる多段式の圧縮装置である。圧縮装置１０は、圧縮機構２０と、図２に示す油供給部３０と、冷却部４０と、を備える。

図１に示すように、圧縮機構２０は、複数（本実施形態の例では３つ）の圧縮部２１〜２３と、増速機構（伝達機構）２５と、を備え、気体（本実施形態の例では空気）を所定の圧力まで圧縮する。以下、圧縮部２１を「第１圧縮部２１」という。圧縮部２２を「第２圧縮部２２」という。圧縮部２３を「第３圧縮部２３」という。

第１〜第３圧縮部２１〜２３は、増速機構２５にそれぞれ接続される。第２圧縮部２２が第１圧縮部２１の圧縮した気体を圧縮し、第３圧縮部２３が第２圧縮部２２の圧縮した気体をさらに圧縮することによって、気体が所定の圧力まで昇圧される。

第１〜第３圧縮部２１〜２３は、それぞれ、インペラ２１０、２２０、２３０と、このインペラ２１０、２２０、２３０を収容する圧縮部ケーシング２１２、２２２、２３２と、を有する。各インペラ２１０、２２０、２３０は、増速機構２５から延びるピニオン軸２５２Ｂ、２５３Ｂにそれぞれ接続されている。各圧縮部ケーシング２１２、２２２、２３２は、破線にて示す渦巻室２１４、２２４、２３４と、圧縮部導入管２１６、２２６、２３６と、圧縮部排気管２１８、２２８、２３８と、を有する。

渦巻室２１４、２２４、２３４は、インペラ２１０、２２０、２３０を回転可能に収容し、インペラ２１０、２２０、２３０の回転によって気体の圧縮を行う。圧縮部導入管２１６、２２６、２３６は、渦巻室２１４、２２４、２３４内に気体を導入する。圧縮部排気管２１８、２２８、２３８は、渦巻室２１４、２２４、２３４内から圧縮された気体を排気する。尚、以下では、第１圧縮部２１のインペラを第１インペラ２１０、第２圧縮部２２のインペラを第２インペラ２２０、第３圧縮部２３のインペラを第３インペラ２３０と称する場合がある。

増速機構２５は、第１〜第３圧縮部２１〜２３が接続され、外部からの回転動力（本実施形態ではモータＭからの動力）が増速機構２５を介して第１〜第３圧縮部２１〜２３に伝達される。増速機構２５は、入力軸２５０と、入力歯車２５１と、第１ピニオンギア２５２Ａと、第２ピニオンギア２５３Ａと、第１ピニオン軸２５２Ｂと、第２ピニオン軸２５３Ｂと、増速機ハウジング２５５と、を備える。増速機ハウジング２５５は、入力歯車２５１、第１ピニオンギア２５２Ａ、及び第２ピニオンギア２５３Ａを収容する。図１では、増速機ハウジング２５５の上側のカバーの図示を省略している。増速機ハウジング２５５は、底部に図略の開口を有する。以上のように構成される増速機構２５は、図２の冷却部４０上に載置される。

入力軸２５０は、一方側の端部が増速機ハウジング２５５から突出するように水平方向（本実施形態の例では第１の方向）に延び、入力軸２５０の中心軸回りに回転可能に増速機ハウジング２５５によって支持されている。この入力軸２５０の一方側の端部は、モータＭの出力軸Ｍ１に接続されている。

入力歯車２５１は、入力軸２５０に取り付けられ、入力軸２５０が回転することによって当該入力軸２５０と共に回転する。第１及び第２ピニオンギア２５２Ａ、２５３Ａは、入力歯車２５１よりも径が小さく、入力歯車２５１と噛み合うようにそれぞれ配置されている。第１及び第２ピニオン軸２５２Ｂ、２５３Ｂは、水平方向（本実施形態の例では第１の方向）に延びる。第１及び第２ピニオン軸２５２Ｂ、２５３Ｂは、入力軸２５０と平行に配置され、第１及び第２ピニオン軸２５２Ｂ、２５３Ｂの中心軸周りに回転可能に増速機ハウジング２５５によって支持されている。

第１ピニオン軸２５２Ｂは、第１ピニオンギア２５２Ａを取り付けられている。第１ピニオン軸２５２Ｂは、両端部が増速機ハウジング２５５から突出する。第１インペラ２１０が第１ピニオン軸２５２Ｂの他方側の端部（図１における右側端部）に接続され、第２インペラ２２０が第１ピニオン軸２５２Ｂの他方側の端部（図１における左側端部）に接続されている。第２ピニオン軸２５３Ｂは、第２ピニオンギア２５３Ａを取り付けられている。第３インペラ２３０が第２ピニオン軸２５３Ｂの一方側の端部（図１における右側端部）に接続されている。

増速機構２５では、モータＭの回転動力が入力軸２５０を通じて入力歯車２５１に伝達され、入力歯車２５１が回転する。そして、この入力歯車２５１と噛み合っている第１及び第２ピニオンギア２５２Ａ、２５３Ａがそれぞれ回転して、第１及び第２ピニオン軸２５２Ｂ、２５３Ｂに取り付けられた第１〜第３インペラ２１０、２２０、２３０がそれぞれ回転する。このとき、第１及び第２ピニオンギア２５２Ａ、２５３Ａの径が、入力歯車２５１の径より小さいため、第１及び第２ピニオン軸２５２Ｂ、２５３Ｂの回転数が、入力軸２５０の回転数よりも大きくなり、第１〜第３インペラ２１０、２２０、２３０が、高速にて回転する。

図２に示す油供給部３０は、冷却部４０に設けられた後述のオイルリザーバ２６内の潤滑油を油ポンプ３０１によって吸引し、この吸引した潤滑油を入力歯車２５１、第１及び第２ピニオンギア２５２Ａ、２５３Ａ等に噴射する。

図４は、冷却部の平面図である。図５は、冷却部の側面図である。図６は、図４のＶＩ−ＶＩ位置の断面図である。図７は、ジョイント部の構造を説明するための図である。

冷却部４０は、図４に示すように、一対の側板４１、４１と、複数（本実施形態の例では３つ）のガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃと、複数の補助支持板４３、４４と、載置部４５と、を備える。冷却部４０は、図２の第１〜第３圧縮部２１〜２３、及び、増速機構２５の下側に配置され、これらを下側から支持している。複数のガスクーラ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃは、隣り合うガスクーラ４２Ａ、４２Ｂ又は４２Ｂ、４２Ｃ同士が平行になるように、第２の方向に並んでいる。ガスクーラ４２Ａとガスクーラ４２Ｂとの第２の方向における間隔は、ガスクーラ４２Ｂとガスクーラ４２Ｃとの同方向の間隔よりも大きい。

各ガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃは、一対の側板４１、４１間（側板本体４１０、４１０間）に架け渡されるように配置されている。各ガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃは、第１〜第３圧
縮部２１〜２３の下方に配置され、第１〜第３圧縮部２１〜２３から排気された気体を冷却する。図４及び図６に示すように、ガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃは、第１の方向に延びる円筒状（詳しくは、中空の略円柱形状）に形成されている。クーラ導入管４２１及びクーラ排気管４２２は、ガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃから延びる。図６の熱交換器４２３がガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃ内部に配置されている。

クーラ導入管４２１は、図２に示すように、対応する第１〜第３圧縮部２１〜２３の圧縮部排気管２１８、２２８、２３８と接続される。クーラ導入管４２１は、第１〜第３圧縮部２１〜２３から排気された気体（第１〜第３圧縮部２１〜２３での圧縮によって昇温した気体）をガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃ内に導入する。

図４のクーラ排気管４２２は、図２に示すように、対応する第２及び第３圧縮部２２、２３の圧縮部導入管２２６、２３６（又は外部への気体の輸送管等）と接続され、図６に示す熱交換器４２３によって冷却された気体をガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃ内から外部に排気する。

熱交換器４２３は、第１〜第３圧縮部２１〜２３からガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃ内に導入（供給）された気体と、外部から供給される冷却流体（本実施形態では外部から供給される冷却水）とを熱交換させる。圧縮装置１０の駆動時には、第１〜第３圧縮部２１〜２３が気体を順に圧縮し、ガスクーラ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃがそれぞれ第１〜第３圧縮部２１〜２３での圧縮後の気体を冷却することによって、所望の圧力まで昇圧された所望の温度の気体が得られる。

図７に示すように、クーラ導入管４２１と圧縮部排気管２１８との接続部（ジョイント部）２４は、フレキシブルジョイント構造を有する。ジョイント部２４は、クーラ導入管４２１の端部と圧縮部排気管２１８の端部とを接続する筒状のゴムチューブ部材２４０と、ゴムチューブ部材２４０の周囲を周方向に囲む筒状の金属カバー部材２４１とを有する。筒状の金属カバー部材２４１の中心軸方向の両端部は、中心軸側に延び、クーラ導入管４２１の端部の外周面及び圧縮部排気管２１８の端部の外周面にそれぞれ設けられた周方向に延びる突条２４２（又は溝）と係合している。ジョイント部２４は、クーラ導入管４２１の端部と圧縮部排気管２１８の端部との間隔の変動を許容すると共に、圧縮部排気管２１８の端部の中心軸がクーラ導入管４２１の端部の中心軸に対して傾斜可能となっている。図２の圧縮部排気管２２８、２３８と図４のクーラ導入管４２１との間にも、ジョイント部２４と同様のフレキシブルジョイントが設けられる。また、図４のクーラ排気管４２２と図２の圧縮部導入管２２６、２２８及び気体を圧縮装置１０の外部へと導く輸送管との間にも、接続部２４と同様のフレキシブルジョイントが設けられる。

図６に示すように、ガスクーラ４２Ａ、４２Ｂの上方に載置部４５が設けられている。載置部４５は、隣り合う２つのガスクーラ４２Ａ、４２Ｂ上に架け渡されている。載置部４５上には、図２の増速機構２５が載置される。載置部４５は、隣り合う２つのガスクーラ４２Ａ、４２Ｂにそれぞれ溶接されている。図４及び図６に示すように、載置部４５は中央部に開口（開口部）４５０を有する。載置部４５の開口４５０は、平面視において、矩形状である。

圧縮装置１０では、一対の側板４１（図４参照）と、ガスクーラ４２Ａ、４２Ｂと、載置部４５と、図６に示すガスクーラ４２Ａの下端とガスクーラ４２Ｂの下端とを接続するリザーバ底板２６０と、によってオイルリザーバ２６が形成されている。オイルリザーバ２６は、増速機構２５に供給される潤滑油を貯留する。尚、ガスクーラ４２Ａ、４２Ｂ間にオイルタンクを別途設けてもよい。また、オイルリザーバ２６の設けられる場所は、ガスクーラ４２Ａ、４２Ｂの間でなく、他の場所に設けられてもよい。

オイルリザーバ２６内には、略水平方向に広がる板状のリザーバ仕切り板（仕切り板）２６２が設けられている。リザーバ仕切り板２６２は、載置部４５の開口（開口部）４５０と上下方向に重なる。図６に示すように、リザーバ仕切り板２６２は、オイルリザーバ２６内の空間Ｓの中央に設けられ、空間Ｓを上側領域Ｓ１と下側領域Ｓ２とに区分けする。図４に示すように、リザーバ仕切り板２６２は、第１の方向における左側の端部に連通部２６３を有し、連通部２６３が図６の上側領域Ｓ１と下側領域Ｓ２とを連通する。

図８は、図４に示すオイルリザーバ２６の縦断面図である。オイルリザーバ２６内の潤滑油の液面は、リザーバ仕切り板２６２よりも上方に位置する。オイルリザーバ２６は、下側領域Ｓ２において連通部２６３とは反対側の端部に導出口２６９を有する。導出口２６９は、図２の油供給部３０に接続されており、これにより、油供給部３０は、導出口２６９からオイルリザーバ２６内の潤滑油を吸引する。尚、図２では、油供給部３０と導出口２６９とを接続する配管の図示を省略している。

圧縮装置１０の駆動時には、図２に示す油供給部３０によってオイルリザーバ２６から図１に示す増速機構２５の各ギア２５１、２５２Ａ、２５３Ａへと潤滑油が供給される。潤滑油は、増速機ハウジング２５５の底部の開口と図８に示す載置部４５に設けられた開口４５０とを通過してオイルリザーバ２６の上側領域Ｓ１に排出される。

オイルリザーバ２６では、第１の方向において、リザーバ仕切り板２６２の連通部２６３とオイルリザーバ２６の導出口２６９とが両端位置に設けられるため、潤滑油が上側領域Ｓ１に排出されてから導出口２６９に到達するまでの距離が確保され、潤滑油が増速機構２５から排出される際に潤滑油に生じた泡が、オイルリザーバ２６の導出口２６９から排出されることを抑制することができる。その結果、泡立った状態の潤滑油が増速機構２５に供給されることを防ぐことができる。尚、オイルリザーバ２６に貯留される潤滑油の界面（液面）がリザーバ仕切り板２６２より下方に位置しないよう、レベルゲージにて（人が目視で）界面を監視するか、レベルスイッチを設置して界面がリザーバ仕切り板２６２に近づいたときに警報を発するようにしてある。

図４に示すように、各側板４１は、板状の側板本体４１０と、複数（本実施形態の例では２つ）の台座部４１２、４１３とをそれぞれ有する。側板本体４１０は、第２の方向、即ち、水平面内においてガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃの長手方向に垂直な方向に延びる。側板本体４１０は、ガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃの長手方向における両側の端部に固定され、ガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃを支持する。

図５に示すように、側板本体４１０は、各ガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃと対応する位置に当該ガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃの端部が嵌め込まれる複数（本実施形態の例では３つ）の穴部４１１をそれぞれ有する。本実施形態では、側板本体４１０の穴部４１１とこの穴部４１１に嵌め込まれた円柱状のガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃの周面とが溶接されている。これにより、各側板４１（側板本体４１０）とガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃとが強固に連結される。

図２に示すように、複数の補助支持板４３、４４は、一対の側板４１の間にそれぞれ配置されている。複数の補助支持板４３、４４には、一対の第１補助支持板４３、４３と、一対の第２補助支持板４４、４４とが含まれている。

第１補助支持板４３及び第２補助支持板４４は、板状の部材であり、圧縮装置１０の設置面（図２の紙面）に対して起立した姿勢で、第２の方向に延びている。第１補助支持板４３は、ガスクーラ４２Ａを下側から支持する。第１補助支持板４３は、ガスクーラ４２Ａにそれぞれ溶接されている。第２補助支持板４４は、ガスクーラ４２Ｂ、４２Ｃを下側から支持する。一対の第２補助支持板４４は、ガスクーラ４２Ａ、ガスクーラ４２Ｃに溶接されている。

各側板本体４１０における２つの台座部４１２、４１３は、側板本体４１０に沿って並ぶ（本実施形態では第２の方向に並ぶ）ように配置され、側板本体４１０並びに第１及び第２補助支持板４３、４４を下側から支持する。側板本体４１０は、台座部４１２、４１３に溶接されている。また、補助支持板４３、４４も台座部４１２、４１３に溶接されている。台座部４１２、４１３は、水平方向に広がる板状の部材である。平面視において、２つの台座部４１３が、複数のガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃの４つの角部４９のうち圧縮装置１０の後側に位置する２つの角部４９１に設けられる。また、他の２つの台座部４１２が、圧縮装置１０の前側にて他の２つの角部４９２を形成するガスクーラ４２Ｃと、ガスクーラ４２Ｃに隣接する他のガスクーラ４２Ｂとの間に設けられる。

以下の説明では、図５に示す側板本体４１０のうち、第２の方向において、台座部４１２の台座部４１３とは反対側に延びる部位を「側板延出部４１０Ａ」と呼ぶ。また、図６に示す第２補助支持板４４のうち、第２の方向において、台座部４１２よりも台座部４１３とは反対側に延びる部位を「補助支持板延出部４４Ａ」と呼ぶ。冷却部４０では、図３及び図４に示す一対の側板延出部間４１０Ａ、並びに、図４に示す一対の補助支持板延出部４４Ａにより、ガスクーラ４２Ｃが支持されている。

図３に示す圧縮装置１０では、一対の角鋼管４１５、４１５が各台座部４１２、４１３の下側に配置されている。角鋼管４１５は、第１の方向に延び、断面が略四角形の鋼管である。圧縮装置１０は、一対の角鋼管４１５、４１５が各台座部４１２、４１３と基礎（土台）６０の設置面６１との間に挟まれるように、配置される。

以上、本実施形態に係る圧縮装置１０について説明したが、円筒状のガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃの上側に第１〜第３圧縮部２１〜２３を配置した構成であっても、円筒状のガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃの両端に一対の側板４１、４１を溶接する簡単な構成によって、当該圧縮装置１０を安定して設置することが可能になる。また、第１〜第３圧縮部２１〜２３がガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃの上方に配置されることにより、設置スペースの省スペース化を図ることができる。

圧縮装置１０では、一対の側板４１、４１が各ガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃを支持しているため、複数の円筒状のガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃを有する圧縮装置１０であっても安定して設置することができる。

ガスクーラ４２Ａ、４２Ｂ上に載置部４５を設けることにより、第１〜第３圧縮部２１〜２３をガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃ上により安定して載置することができる。

載置部４５がガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃに溶接によって固定されているため、載置部４５をガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃに容易に取り付けることができる。

オイルリザーバ２６が載置部４５の下方に設けられることによって、増速機構２５へのオイルリザーバ２６内の潤滑油の供給、及び増速機構２５からオイルリザーバ２６への潤滑油の排出が容易になる。隣り合う２つのガスクーラ４２Ａ、４２Ｂの外側面がオイルリザーバ２６の内表面を兼ねているため、圧縮装置１０の構造を簡素化することができる。ガスクーラ４２Ａ〜４２Ｃが側板４１及び補助支持板４３、４４により支持されるため、圧縮装置１０をより安定して設置することができる。

オイルリザーバ２６内の潤滑油の液面と各ギア２５１、２５２Ａ、２５３Ａとの距離が十分に確保されることにより、圧縮機構２５に供給された潤滑油がオイルリザーバ２６内の液面に衝突して発生する飛沫が各ギア２５１、２５２Ａ、２５３Ａに接触することを防止することができ、ギア２５１、２５２Ａ、２５３Ａにおける機械損失を防止することができる。

冷却部４０は、側板４１が側板延出部４１０Ａを有する、いわゆるオーバーハング構造であることにより、水平方向において基礎（土台）６０より大型の圧縮装置１０を、当該基礎６０上に設置することができる。

本実施形態では、ジョイント部２４のゴムチューブ部材２４０により、圧縮部排気管２１８、２２８、２３８とクーラ導入管４２１との端部間の間隔の変動や圧縮部排気管２１８、２２８、２３８の端部に対するクーラ導入管４２１の端部のずれを吸収することができる。ゴムチューブ部材２４０の周囲を囲む金属カバー部材２４１は、第１〜第３圧縮部２１〜２３から排気される高圧の気体がゴムチューブ部材２４０を通過するときの当該ゴムチューブ部材２４０の前記高圧による径方向の膨張を抑制することができる。

尚、本発明の圧縮装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

冷却部４０のガスクーラの数は、３以外の他の数でもよい。各側板本体４１０を支持する台座部４１２、４１３の数は、それぞれ、３つ以上でもよい。第１補助支持板４３及び第２補助支持板４４の数は、２以外の他の数でもよい。上記実施形態の圧縮装置１０では、側板４１と第２補助支持板４４とが異なる台座部によって支持されていてもよい。同様に、側板４１と第１補助支持板４３とが異なる台座部によって支持されていてもよい。

次に、圧縮装置の他の例について図９ないし図１２を参照して説明する。図９は、圧縮装置の冷却部４０の平面図である。オイルリザーバ２６は、ガスクーラ４２Ａ、４２Ｂ間に配置された一対の外壁部材（第１外壁部材２７１、第２外壁部材２８１）を有している。すなわち、オイルリザーバ２６の外壁がガスクーラ４２Ａ、４２Ｂとは独立した部材とされる。

図１０は圧縮装置の冷却部４０の上下方向における中央近傍部分を水平面内で切断した断面図である。冷却部４０の長手方向（すなわち、第１の方向）において、オイルリザーバ２６は一対の側板４１に設けられた２つの開口部４１７と重なる２つの開口を有する。開口部４１７は図示省略の蓋部にて塞がれる。リザーバ底板２６０は、ガスクーラ４２Ａ側の第１外壁部材２７１の下端と、ガスクーラ４２Ｂ側の第２外壁部材２８１の下端とを接続している。リザーバ底板２６０は、ガスクーラ４２Ａとガスクーラ４２Ｂとの間の間隔よりも僅かに狭い幅を有する矩形状に形成されている。

図１１および図１２はそれぞれ図９のＸＩ−ＸＩ線における断面図、および、ＸＩＩ−ＸＩＩ線における断面図である。第１外壁部材２７１はリザーバ底板２６０の第２の方向である幅方向の一端部から上方に延びており、ガスクーラ４２Ａの外面に隣接する位置を通っている。第２外壁部材２８１は、リザーバ底板２６０の幅方向の他端部から上方に延びており、ガスクーラ４２Ｂの外面に隣接する位置を通っている。

図９および図１０に示すように、第１の方向における第１外壁部材２７１の両端部および同方向における第２外壁部材２８１の両端部は一対の側板４１に接続されている。

第１外壁部材２７１は、図１１に示す平坦部２７２と図１２に示す屈曲部２７３とを備えている。図９に示す例では、第１の方向の端部（左側の端部）に平坦部２７２が配置され、平坦部２７２に繋がるように屈曲部２７３が配置されている。

図１１に示す平坦部２７２は上下方向に直線的に延びる平坦な部位である。図９に示すように、クーラ排気管４２２がオイルリザーバ２６の長手方向における両側の端部に位置し、平坦部２７２は図９の左側のクーラ排気管４２２と第２の方向において隣り合う。図１１に示すように、平坦部２７２が外側に向けて折れ曲がっていないため、第１外壁部材２７１とガスクーラ４２Ａのクーラ排気管４２２との干渉が回避される。

図１２に示すように、屈曲部２７３は、下側部２７４と、下側部２７４の上側に位置する上側部２７５とを備える。下側部２７４は上下方向に直線的に延びる。上側部２７５はガスクーラ４２Ａ、４２Ｂの中心よりも僅かに上側の位置にて第２壁部材２８１から離れる方向に折れ曲がる。下側部２７４および上側部２７５はそれぞれ、近接するガスクーラ４２Ａの接線に沿っている。

図９に示すように、第２外壁部材２８１は平坦部２８２と屈曲部２８３とを備えている。平坦部２８２は図９の右側に位置するガスクーラ４２Ｂのクーラ排気管４２２と第２の方向において隣り合う。図１１の平坦部２７２と同様に、平坦部２８２は上下方向に直線的に延び、これにより、第２外壁部材２８１とクーラ排気管４２２との干渉が回避される。図１１及び図１２に示すように、屈曲部２８３は下側部２８４と、下側部２８４の上側に位置する上側部２８５とを備える。下側部２８４は上下方向に直線的に延びる。上側部２８５は、ガスクーラ４２Ａ、４２Ｂの中心よりも僅かに上側の位置にて第１壁部材２７１から離れる方向に折れ曲がっている。下側部２８４および上側部２８５はそれぞれ、近接するガスクーラ４２Ｂの接線に沿って延びる。

オイルリザーバ２６の下部では、第１外壁部材２７１の平坦部２７２の下側部分、屈曲部２７３の下側部２７４、第２外壁部材２８１の平坦部２８２（図９参照）の下側部分、および、屈曲部２８３の下側部２８４により、直方体形状の空間が形成される。さらに、オイルリザーバ２６の上部では、第１外壁部材２７１の屈曲部２７３の上側部２７５、および、第２外壁部材２８１の屈曲部２８３の上側部２８５により、上方に向かって第２の方向の幅が漸次増大する略台形状の空間が形成される。屈曲部２７３，２８３が設けられることにより、オイルリザーバ２６の体積を確保することができる。

以上、他の例に係る圧縮装置について説明したが、オイルリザーバ２６とガスクーラ４２Ａ、４２Ｂとの外壁部分が共通化されていると、万一、ドレン等によりガスクーラ４２Ａ、４２Ｂに腐食が生じて穴が開いてしまった場合には、オイルリザーバ２６からガスクーラ４２Ａ、４２Ｂへ油が侵入してしまう可能性が生じる。圧縮装置の通常運転時では、ガスクーラ４２Ａ、４２Ｂ内の圧力はオイルリザーバ２６内の圧力よりも高いが、起動時または停止時には一時的にガスクーラ４２Ａ、４２Ｂ内の圧力の方が低くなる（負圧になる）場合があるため、ガスクーラ４２Ａ、４２Ｂへの油の侵入の可能性がより高まってしまう。

これに対し、本実施形態の圧縮装置では、オイルリザーバ２６の第１外壁部材２７１および第２外壁部材２８１がそれぞれ、ガスクーラ４２Ａ、４２Ｂの外壁部分とは別部材であるため、オイルリザーバ２６からガスクーラ４２Ａ、４２Ｂへ油が侵入してしまうことが防止される。さらに、第１外壁部材２７１および第２外壁部材２８１には、クーラ排気管４２２が近接して設けられる部位が平坦部２７２，２８２とされる。これにより、第１壁部材２７１および第２壁部材２８１がガスクーラ４２Ａのクーラ排気管４２２と干渉することが防止され、クーラ排気管４２２への油の侵入も防止される。なお、クーラ排気管４２２以外の配管がオイルリザーバ２６に近接して設けられる場合であっても当該配管を避けるように平坦部が設けられてよい。

第１外壁部材２７１では、屈曲部２７３の下側部２７４および上側部２７５がそれぞれ、近接するガスクーラ４２Ａの接線に沿って延びることから、オイルリザーバ２６の体積をより大きくすることができる。第２壁部材２８１の屈曲部２８３においても同様である。

第１外壁部材２７１では、屈曲部２７３の上側部２７５が、ガスクーラ４２Ａ、４２Ｂの中心よりも上側の位置することから、上側部２７５の傾きを大きくすることができ、オイルリザーバ２６の体積をより大きくすることができる。第２壁部材２８１の屈曲部２８３においても同様である。

［実施の形態の概要］
以上の実施形態をまとめると、以下の通りである。

即ち、上記の実施形態に係る圧縮装置は、気体を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部の下方に配置され、前記圧縮部から排気された前記気体を冷却する円筒状のガスクーラと、前記ガスクーラの長手方向における両側の端部に溶接によって固定され、前記ガスクーラを支持する一対の側板と、を備える。

このように、円筒状のガスクーラの上側に圧縮部を配置した構成であっても、円筒状のガスクーラの両端に一対の側板を溶接する簡単な構成によって、当該圧縮装置を安定して設置することが可能になる。また、圧縮部がガスクーラの上方に配置されることにより、設置スペースの省スペース化を図ることができる。

また、前記圧縮装置は、前記圧縮部を含む複数の圧縮部と、前記ガスクーラを含み、前記複数の圧縮部から排気される気体を冷却する円筒状の複数のガスクーラと、を備える。そして、前記複数のガスクーラは、水平面内において前記長手方向に垂直な方向に配列される。また、前記一対の側板は、前記複数のガスクーラを支持する。

かかる構成によれば、一対の側板が各ガスクーラを支持しているため、複数の円筒状のガスクーラを有する圧縮装置であっても安定して設置することができる。

また、前記圧縮装置は、隣り合う２つの前記ガスクーラ上に架け渡される載置部を備える。そして、前記複数の圧縮部が前記載置部上に載置される。

このように、ガスクーラ間に載置部を架け渡すことによって、複数の圧縮部を円筒状のガスクーラ上に安定して載置することができる。

また、前記圧縮装置では、前記載置部は、前記ガスクーラに溶接によって固定されている。

かかる構成によれば、載置部をガスクーラに容易に取り付けることができる。

また、前記圧縮装置は、前記載置部上に載置され、モータからの動力を前記複数の圧縮部に伝達する伝達機構と、前記隣り合う２つのガスクーラの間に位置し、前記伝達機構に供給される潤滑油を貯留するオイルリザーバと、を備える。

このように、オイルリザーバが載置部の下方に設けられることによって、伝達機構へのオイルリザーバ内の潤滑油の供給、及び伝達機構からオイルリザーバへの潤滑油の排出が容易になる。

また、前記圧縮装置では、前記載置部は、前記伝達機構から排出される潤滑油を前記オイルリザーバに導く開口部を備える。そして、前記オイルリザーバは、当該オイルリザーバ内の空間を上下に仕切り、且つ前記開口部と上下方向に重なる仕切り板と、前記仕切り板より下方側に設けられ、前記潤滑油を外部へ導出する導出口と、を備える。また、前記仕切り板は、前記空間の上側領域と下側領域とを連通する連通部を備える。

仕切り板が設けられることにより、オイルリザーバ内の潤滑油の界面に生じた泡が導出口から伝達機構へと流れてしまうことが抑制される。

また、前記圧縮装置では、前記隣り合う２つのガスクーラの外側面が前記オイルリザーバの内表面を兼ねる。

かかる構成によれば、構造を簡素化することができる。

また、前記圧縮装置は、平面視において、前記複数のガスクーラの４つの角部のうちの前記長手方向における２つの角部に設けられ、前記一対の側板を支持する２つの台座部と、残りの２つの角部を形成するガスクーラと前記ガスクーラに隣接する他のガスクーラとの間に位置し、前記一対の側板を支持する他の２つの台座部と、を備える。

このように、側板が前記他の台座部よりも前記２つの台座と反対側に突出する構造（いわゆるオーバーハング構造）とすることにより、水平方向において基礎（土台）より大型の圧縮装置を、当該基礎上に設置することができる。

また、前記圧縮装置は、前記一対の側板の間に配置され、前記複数のガスクーラを支持する複数の補助支持板をさらに備える。そして、前記複数の補助支持板が、前記他の２つの台座部から前記２つの台座部とは反対側に突出する。

かかる構成によれば、円筒状のガスクーラが一対の側板に支持されると共に各補助支持板によっても支持されるため、圧縮装置をより安定して設置することができる。

また、前記圧縮装置は、前記一対の側板の間に配置され、前記複数のガスクーラを支持する補助支持板をさらに備える。

かかる構成によれば、円筒状のガスクーラが一対の側板に支持されると共に補助支持板によっても支持されるため、圧縮装置をより安定して設置することができる。

また、前記圧縮装置は、前記圧縮部において圧縮した気体を排気する排気管の端部と、前記圧縮部が排気した気体を前記ガスクーラ内に導入する導入管の端部と、を接続するジョイント部を備える。そして、前記ジョイント部は、前記排気管の端部と前記導入管の端部との間隔の変動を許容すると共に前記排気管の端部の中心軸が前記導入管の端部の中心軸に対して傾斜可能なフレキシブルジョイント構造を有する。

かかる構成によれば、圧縮部の排気管とガスクーラの導入管との接続部位に設けられたジョイント部によって、前記排気管と前記導入管とのずれを吸収することができる。

また、前記圧縮装置では、前記ジョイント部は、前記排気管の端部と前記導入管の端部とを接続する筒状のゴムチューブ部材と、前記ゴムチューブ部材の周囲を周方向に囲む筒状の金属カバー部材とを有する。

かかる構成によれば、柔軟性を有するゴムチューブ部材が、排気管と導入管との端部間の間隔の変動、及び排気管の端部の中心軸に対する導入管の端部の中心軸の角度の変動を吸収すると共に、ゴムチューブ部材の周囲を囲む金属カバー部材が、圧縮部から排気される高圧の気体がゴムチューブ部材を通過するときの当該ゴムチューブ部材の前記高圧による径方向の膨張を抑制する。

前記オイルリザーバは、隣り合う２つのガスクーラの間に配置された一対の外壁部材を有している。

かかる構成によれば、万一、ガスクーラの外壁に腐食等によって孔が開いた場合でも、オイルリザーバ内の潤滑油がガスクーラ内に浸入するのを防止できる。

前記一対の外壁部材はそれぞれ、配管が近接する位置にて、上下方向に延びる平坦な部位である平坦部をさらに備える。

かかる構成によれば、配管がガスクーラに近接して設けられる場合であっても、配管へ油が侵入してしまうことを防止することができる。

前記一対の外壁部材はそれぞれ、上下方向に延びる下側部と、前記下側部の上側に位置し、他方の外壁部材から離れる方向に折れ曲がった上側部を有する屈曲部とを備える。

かかる構成によれば、オイルリザーバの容量を大きくすることができる。

前記圧縮装置では、前記上側部が、前記隣り合う２つのガスクーラの中心よりも上側に位置する。

かかる構成によれば、上側部の傾きを大きくすることができ、オイルリザーバの体積をより大きくすることができる。

前記圧縮装置では、前記下側部および前記上側部がそれぞれ、近接するガスクーラの接線に沿って延びる。

本発明は、圧縮装置を提供する。

Claims

気体を圧縮する圧縮部を含む複数の圧縮部と、
前記圧縮部の下方に配置され、前記圧縮部から排気された前記気体を冷却する円筒状のガスクーラを含み、前記複数の圧縮部から排気される気体を冷却する円筒状の複数のガスクーラと、
前記ガスクーラの上方に設けられ、前記圧縮部が載置される載置部と、
前記ガスクーラの長手方向における両側の端部が嵌め込まれる穴部を有し、前記穴部と前記穴部に嵌め込まれた前記ガスクーラの周面とが溶接されていることによって固定され、前記複数のガスクーラを支持する一対の側板と、
平面視において、前記複数のガスクーラの４つの角部のうちの前記長手方向における２つの角部に設けられ、前記一対の側板を支持する２つの台座部と、
残りの２つの角部を形成するガスクーラと前記ガスクーラに隣接する他のガスクーラとの間に位置し、前記一対の側板を支持する他の２つの台座部と、を備え、
前記複数のガスクーラは、水平面内において前記長手方向に垂直な方向に配列される、圧縮装置。
気体を圧縮する圧縮部を含む複数の圧縮部と、
前記圧縮部の下方に配置され、前記圧縮部から排気された前記気体を冷却する円筒状のガスクーラを含み、前記複数の圧縮部から排気される気体を冷却する円筒状の複数のガスクーラと、
前記ガスクーラの上方に設けられ、前記複数の圧縮部が載置される載置部と、
前記ガスクーラの長手方向における両側の端部が嵌め込まれる穴部を有し、前記穴部と前記穴部に嵌め込まれた前記ガスクーラの周面とが溶接されていることによって固定され、前記複数のガスクーラを支持する一対の側板と、
前記載置部上に載置され、モータからの動力を前記複数の圧縮部に伝達する伝達機構と、
隣り合う２つのガスクーラの間に位置し、前記伝達機構に供給される潤滑油を貯留するオイルリザーバと、を備え、
前記複数のガスクーラは、水平面内において前記長手方向に垂直な方向に配列され、
前記載置部は、前記隣り合う２つの前記ガスクーラ上に架け渡され、
前記オイルリザーバは、前記隣り合う２つのガスクーラの間に配置された一対の外壁部材を有し、
前記一対の外壁部材はそれぞれ、
上下方向に延びる下側部と、前記下側部の上側に位置し、他方の外壁部材から離れる方向に折れ曲がった上側部と、を有する屈曲部を備える、圧縮装置。
請求項１に記載の圧縮装置において、
前記載置部は、隣り合う２つの前記ガスクーラ上に架け渡され、
前記複数の圧縮部が前記載置部上に載置される、圧縮装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧縮装置において、
前記載置部は、前記ガスクーラに溶接によって固定されている、圧縮装置。
請求項１又は３に記載の圧縮装置において、
前記載置部上に載置され、モータからの動力を前記複数の圧縮部に伝達する伝達機構と、
前記隣り合う２つのガスクーラの間に位置し、前記伝達機構に供給される潤滑油を貯留するオイルリザーバと、を備える、圧縮装置。
請求項２又は５に記載の圧縮装置において、
前記載置部は、前記伝達機構から排出される潤滑油を前記オイルリザーバに導く開口部を備え、
前記オイルリザーバは、
当該オイルリザーバ内の空間を上下に仕切り、且つ前記開口部と上下方向に重なる仕切り板と、
前記仕切り板より下方側に設けられ、前記潤滑油を外部へ導出する導出口と、を備え、
前記仕切り板は、前記空間の上側領域と下側領域とを連通する連通部を備える、圧縮装置。
請求項１に記載の圧縮装置において、
前記隣り合う２つのガスクーラの外側面が前記オイルリザーバの内表面を兼ねる、圧縮装置。
請求項２に記載の圧縮装置において、
平面視において、前記複数のガスクーラの４つの角部のうちの前記長手方向における２つの角部に設けられ、前記一対の側板を支持する２つの台座部と、
残りの２つの角部を形成するガスクーラと前記ガスクーラに隣接する他のガスクーラとの間に位置し、前記一対の側板を支持する他の２つの台座部と、を備える、圧縮装置。
請求項１又は８に記載の圧縮装置において、
前記一対の側板の間に配置され、前記複数のガスクーラを支持する複数の補助支持板をさらに備え、
前記複数の補助支持板が、前記他の２つの台座部から前記２つの台座部とは反対側に突出する、圧縮装置。
請求項１〜８のいずれか１項に記載の圧縮装置において、
前記一対の側板の間に配置され、前記複数のガスクーラを支持する補助支持板をさらに備える、圧縮装置。
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の圧縮装置において、
前記圧縮部において圧縮した気体を排気する排気管の端部と、前記圧縮部が排気した気体を前記ガスクーラ内に導入する導入管の端部と、を接続するジョイント部を備え、
前記ジョイント部は、前記排気管の端部と前記導入管の端部との間隔の変動を許容すると共に前記排気管の端部の中心軸が前記導入管の端部の中心軸に対して傾斜可能なフレキシブルジョイント構造を有する、圧縮装置。
請求項１１に記載の圧縮装置において、
前記ジョイント部は、前記排気管の端部と前記導入管の端部とを接続する筒状のゴムチューブ部材と、前記ゴムチューブ部材の周囲を周方向に囲む筒状の金属カバー部材とを有する、圧縮装置。
請求項２に記載の圧縮装置において、
前記一対の外壁部材はそれぞれ、
前記ガスクーラから延びる配管が近接する位置にて上下方向に延びる平坦な部位である平坦部をさらに備える、圧縮装置。