JP6505522B2 - 圧縮機ユニット - Google Patents

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Description

本発明は、圧縮機ユニットに関するものである。
従来、圧縮機の駆動時に当該圧縮機から生じる騒音を低減させるために、圧縮機が防音部材により取り囲まれることがある。例えば、特許文献1には、圧縮機と、モータと、防音パネルと、を備える圧縮機ユニットが開示されている。防音パネルは、圧縮機及びモータの周囲を取り囲む筒状の側板と、側板の上部の開口を塞ぐ形状を有する天板と、を有している。
特開平06−236186号公報
上記特許文献1に記載されるような圧縮機ユニットでは、圧縮機から生じる騒音の低減を図りながらできる限り低コスト化を図りたいというニーズがある。
本発明の目的は、圧縮機から生じる騒音の低減とコストの低減との両立が可能な圧縮機ユニットを提供することである。
前記課題を解決するため、本発明者らは、電動機から生じる騒音は圧縮機から生じる騒音に比べて小さいことが多く、また、電動機自体が圧縮機から生じる騒音の伝搬を抑制する機能を有することに着目した。そして、電動機を防音構造の一部として利用することにより、防音部材の量(コスト)を低減しながら有効に騒音を低減可能であることに想到した。
本発明はこのような観点からなされたものであり、圧縮機と、前記圧縮機と水平方向に並ぶように配置されており前記圧縮機を駆動する電動機と、前記圧縮機から生じる騒音を低減させる防音部材と、を備え、前記防音部材は、前記圧縮機の周囲のうち前記圧縮機と前記電動機との並び方向と直交する奥行方向について前記圧縮機の一方側に配置された正面防音部と、前記奥行方向について前記圧縮機の他方側に配置された背面防音部と、前記並び方向について前記圧縮機を基準として前記電動機が位置する側とは反対側に配置された左側面防音部と、を有して、前記奥行方向における前記圧縮機の一方側及び他方側と、前記圧縮機の周囲のうち前記並び方向について前記圧縮機を基準として前記電動機が位置する側とは反対側と、を覆うとともに、前記電動機を露出させる形状を有前記正面防音部は、前記圧縮機と前記電動機との境界から前記左側面防音部のうち前記奥行方向について前記圧縮機の一方側に位置する端部に至るように前記並び方向に沿って延びる形状を有し、前記背面防音部は、前記圧縮機と前記電動機との境界から前記左側面防音部のうち前記奥行方向について前記圧縮機の他方側に位置する端部に至るように前記並び方向に沿って延びる形状を有し、前記正面防音部の前記並び方向の寸法及び前記背面防音部の前記並び方向の寸法は、前記左側面防音部の前記奥行方向の寸法よりも大きく設定されており、前記防音部材は、前記正面防音部、前記背面防音部及び前記左側面防音部の内側に区画される圧縮機配置空間を上方から覆う形状を有する天井防音部をさらに有し、前記天井防音部は、前記圧縮機配置空間のうち前記並び方向について前記左側面防音部と比べて前記電動機の方が近いところに位置する第1領域を上方に開放させ、かつ、前記並び方向について前記電動機と比べて前記左側面防音部の方が近いところに位置する第2領域を上方から覆う形状を有する、圧縮機ユニットを提供する。
本圧縮機ユニットでは、圧縮機と水平方向に並ぶように電動機が配置されており、圧縮機の周囲のうち奥行方向について圧縮機の一方側及び他方側と並び方向について電動機が位置する側とは反対側とが防音部材により覆われているので、圧縮機から生じる騒音の圧縮機の周囲への伝搬が有効に抑制される。しかも、防音部材は、電動機を露出させる形状を有するので、電動機の周囲をも防音部材で覆う場合に比べて、コストを削減することができる。換言すれば、本圧縮機ユニットは、電動機を防音構造の一部として利用することにより、防音部材の量(コスト)の削減と騒音の低減とを両立している。
また本圧縮機ユニットでは、第2領域から上方への騒音の伝搬を天井防音部により抑制することができ、しかも、並び方向(正面防音部及び背面防音部の長手方向)について第1領域から電動機の外側への距離と第1領域から左側面防音部の外側への距離とが十分に確保されるので、第1領域の上方から並び方向について電動機の外側及び左側面防音部の外側へ伝搬する騒音を有効に低減することができる。さらに、圧縮機配置空間が上方に開放されているので、消火設備の設置を省略することができる。
さらにこの場合において、前記電動機は、前記並び方向の寸法が前記奥行方向の寸法よりも大きくなる姿勢で配置されていることが好ましい。
このようにすれば、並び方向について第2領域から電動機の外側への距離がより大きく確保されるので、電動機の外側への騒音の伝搬が一層抑制される。
また、本発明において、前記防音部材は、前記天井防音部よりも上方に位置する空間を取り囲む形状を有する筒状防音部をさらに有し、前記筒状防音部は、当該筒状防音部により取り囲まれる空間と前記第1領域とが上下方向に連通する姿勢で前記天井防音部に接続されていることが好ましい。
このようにすれば、第1領域の上方から当該圧縮機ユニットの周囲までの距離が筒状防音部により延長されるので、第1領域の上方から圧縮機ユニットの周囲への騒音の伝搬を一層抑制することができる。
また、本発明において、前記防音部材は、前記圧縮機の周囲を全域にわたって覆うとともに、前記電動機を露出させる形状を有することが好ましい。
このようにすれば、圧縮機から生じた騒音の電動機側への伝搬が、電動機及び防音部材の双方により抑制されるので、特に電動機の周囲への騒音の伝搬が有効に抑制される。
以上のように、本発明によれば、圧縮機から生じる騒音の低減とコストの低減との両立が可能な圧縮機ユニットを提供することができる。
本発明の一実施形態の圧縮機ユニットを上方から見た状態を示す斜視図である。 圧縮機ユニットを上方から見た状態を示す斜視図である。 圧縮機ユニットを上方から見た状態を示す斜視図である。 圧縮機ユニットを上方から見た状態を示す斜視図である。 圧縮機ユニットを上方から見た状態を示す斜視図である。 圧縮機ユニットを上方から見た状態を示す斜視図である。 圧縮機ユニットを下方から見た状態を示す斜視図である。 圧縮機ユニットを下方から見た状態を示す斜視図である。 圧縮機ユニットの正面図である。 圧縮機ユニットの背面図である。 圧縮機ユニットの左側面図である。 圧縮機ユニットの右側面図である。 圧縮機ユニットの平面図である。 圧縮機ユニットの底面図である。 圧縮機ユニットの変形例を上方から見た状態を示す斜視図である。 圧縮機ユニットの変形例を上方から見た状態を示す斜視図である。 圧縮機ユニットの変形例を上方から見た状態を示す斜視図である。 圧縮機ユニットの変形例を下方から見た状態を示す斜視図である。 圧縮機ユニットの変形例を下方から見た状態を示す斜視図である。 図15に示す圧縮機ユニットの正面図である。 図15に示す圧縮機ユニットの背面図である。 図15に示す圧縮機ユニットの左側面図である。 図15に示す圧縮機ユニットの右側面図である。 図15に示す圧縮機ユニットの平面図である。 図15に示す圧縮機ユニットの底面図である。 圧縮機ユニットの変形例の概略を示す平面図である。 圧縮機ユニットの変形例の概略を示す平面図である。 圧縮機ユニットの実施例の概略を示す平面図である。 圧縮機ユニットの実施例の概略を示す平面図である。 圧縮機ユニットの実施例の概略を示す平面図である。 圧縮機ユニットの実施例の概略を示す平面図である。 圧縮機ユニットの実施例の概略を示す平面図である。 圧縮機ユニットの比較例の概略を示す平面図である。
本発明の一実施形態の圧縮機ユニットについて、図1〜図14を参照しながら説明する。
図1〜図3に示されるように、本圧縮機ユニットは、第1圧縮機11と、第2圧縮機12と、電動機14と、ギアボックス16と、防音部材20と、を備えている。本実施形態では、電動機14、ギアボックス16、第1圧縮機11及び第2圧縮機12は、水平方向に沿ってこの順に一直線上に並ぶように配置されている。以下、図1に示されるように、第1圧縮機11及び第2圧縮機12と電動機14とを結ぶ方向を並び方向といい、並び方向及び上下方向の双方に直交する方向を奥行方向という。本実施形態では、圧縮機ユニットの並び方向の寸法は、圧縮機ユニットの奥行方向の寸法よりも大きく設定されている。また、奥行方向の一方側(電動機14の位置から各圧縮機11,12が前方に位置するように観測したときの各圧縮機11,12の左側)を正面とし、奥行方向の他方側を背面とする。
第1圧縮機11は、ガスを圧縮する。第2圧縮機12は、第1圧縮機11から吐出されたガスをさらに圧縮する。本実施形態では、第1圧縮機11及び第2圧縮機12として、スクリュー圧縮機が用いられている。ただし、各圧縮機は、スクリュー圧縮機に限られない。また、本実施形態では、第1圧縮機11の下流側に第1吸込サイレンサ61が配置されており、第2圧縮機12の下流側に第2吸込サイレンサ62が配置されている。第1吸込サイレンサ61は、第1圧縮機11で吸込み時に発生するガスの脈動を低減させることにより、第1圧縮機11よりも下流側に配置された機器から生じる騒音を低減させる。第2吸込サイレンサ62は、第2圧縮機12で吸込み時に発生するガスの脈動を低減させることにより、第2圧縮機12よりも下流側に配置された機器から生じる騒音を低減させる。
図13に示されるように、電動機14は、並び方向の寸法が奥行方向の寸法よりも大きくなる姿勢で配置されている。電動機14は、出力軸を有している。この出力軸は、ギアボックス16に接続されている。ギアボックス16は、電動機14の出力軸の回転速度を増速あるいは減速させる。ギアボックス16の出力軸は、第1圧縮機11に接続されている。第1圧縮機11の出力軸は、第2圧縮機12に接続されている。このため、電動機14の駆動により、第1圧縮機11及び第2圧縮機12が駆動される。このとき電動機14から生じる騒音よりも、第1圧縮機11及び第2圧縮機12から生じる騒音の方が大きい。各圧縮機11,12から生じた騒音のうち電動機14に向かう成分は、電動機14の表面で反射される。つまり、電動機14は、各圧縮機11,12から生じる騒音の伝搬を抑制する機能を有している。本実施形態では、第1圧縮機11、第2圧縮機12、電動機14、ギアボックス16及び防音部材20は、ベース18上に載置されている。
防音部材20は、第1圧縮機11及び第2圧縮機12から生じる騒音を低減させる。防音部材20は、第1圧縮機11及び第2圧縮機12の周囲のうち少なくとも第1圧縮機11及び第2圧縮機12の正面、背面及び左側面を覆うとともに、電動機14を露出させる形状を有する。本実施形態では、防音部材20は、第1圧縮機11及び第2圧縮機12の周囲を全域にわたって覆う形状を有する。具体的に、防音部材20は、第1圧縮機11及び第2圧縮機12の周囲を覆う側方防音部30と、天井防音部40と、筒状防音部50と、を有する。各防音部30〜50は、金属板と、この金属板の裏面に接続された吸音材(ガラス繊維等)と、を有している。吸音材の裏面には、必要に応じて吸音材の飛散を抑制する飛散抑制部材が接続される。
側方防音部30は、第1圧縮機11、第2圧縮機12及びギアボックス16の周囲を覆う形状を有する。以下、側方防音部30により取り囲まれる空間を圧縮機配置空間という。本実施形態では、側方防音部30は、四角筒状に形成されている。すなわち、側方防音部30は、正面防音部31と、背面防音部32と、左側面防音部33と、右側面防音部34と、を有している。
正面防音部31は、圧縮機配置空間の正面側に配置されている。図9に示されるように、正面防音部31は、並び方向の寸法が上下方向の寸法よりも長い矩形状に形成されている。具体的に、正面防音部31は、ギアボックス16と電動機14との境界から左側面防音部33に至るように並び方向に沿って延びる形状を有する。正面防音部31には、開閉可能な扉31aが形成されている。この扉31aは、防音部材20の内部の点検等をするために形成されている。
背面防音部32は、圧縮機配置空間の背面側に正面防音部31と平行となる姿勢で配置されている。図10に示されるように、背面防音部32は、並び方向の寸法が上下方向の寸法よりも長い矩形状に形成されている。背面防音部32は、ギアボックス16と電動機14との境界から左側面防音部33に至るように並び方向に沿って延びる形状を有する。背面防音部32にも、開閉可能な扉32aが形成されている。
左側面防音部33は、圧縮機配置空間の左側に正面防音部31及び背面防音部32と直交する姿勢で配置されている。左側面防音部33の奥行方向の寸法は、正面防音部31の並び方向の寸法及び背面防音部32の並び方向の寸法よりも小さく設定されている。図11に示されるように、左側面防音部33は、上下方向の寸法が奥行方向の寸法よりも長い矩形状に形成されている。左側面防音部33にも、開閉可能な扉33aが形成されている。
右側面防音部34は、圧縮機配置空間の右側に左側面防音部33と平行となる姿勢で配置されている。右側面防音部34の奥行方向の寸法は、正面防音部31の並び方向の寸法及び背面防音部32の並び方向の寸法よりも小さく設定されている。図12に示されるように、右側面防音部34は、上下方向の寸法が奥行方向の寸法よりも長い矩形状に形成されている。右側面防音部34には、電動機14の出力軸を挿通可能な穴が形成されている。
天井防音部40は、側方防音部30により囲まれる圧縮機配置空間の一部を上方から覆う形状を有する。具体的に、天井防音部40は、圧縮機配置空間のうち並び方向について電動機14に近い側に位置する第1領域S1を上方に開放させ、かつ、並び方向について左側面防音部33に近い側に位置する第2領域S2を上方から覆う形状を有する。この理由は、並び方向について第1領域S1から電動機14の外側までの距離及び第1領域S1から左側面防音部33の外側までの距離の双方を十分に確保するためである。第1領域S1は、圧縮機配置空間のうち右側面防音部34に接する領域である。第2領域S2は、圧縮機配置空間のうち左側面防音部33に接する領域である。本実施形態では、天井防音部40は、図13に示されるように、奥行方向の寸法よりも並び方向の寸法の方が長い矩形状に形成されている。天井防音部40の奥行方向の寸法は、正面防音部31と背面防音部32との距離(左側面防音部33の奥行方向の寸法)よりも大きく設定されている。天井防音部40の並び方向の寸法は、正面防音部31の並び方向の寸法及び背面防音部32の並び方向の寸法よりも小さく設定されている。天井防音部40の正面側の端部は、正面防音部31の上端に接続されており、天井防音部40の背面側の端部は、背面防音部32の上端に接続されており、天井防音部40の左側の端部は、左側面防音部33の上端に接続されている。天井防音部40の右側の端部は、右側面防音部34の上端から離間している。本実施形態では、天井防音部40は、圧縮機配置空間の50%を覆う形状に形成されている。
本実施形態では、天井防音部40には、第1吸込サイレンサ61及び第2吸込サイレンサ62を挿通させるための孔が設けられている。各吸込サイレンサ61,62は、天井防音部40よりも上方に突出する姿勢で配置されている。なお、図15〜図25に示されるように、各吸込サイレンサ61,62は、省略されてもよい。この場合、前記孔は省略され、天井防音部40は平板状に形成される。
筒状防音部50は、天井防音部40よりも上方に位置する空間を取り囲む形状を有する。本実施形態では、筒状防音部50は、四角筒状に形成されている。筒状防音部50は、当該筒状防音部50により取り囲まれる空間と第1領域S1とが上下方向に連通する姿勢で天井防音部40に接続されている。筒状防音部50のうち左側に位置する部位の下端部は、天井防音部40の右側の端部に接続されている。筒状防音部50のうち正面側に位置する部位の下端部は、正面防音部31の上端に接続されている。筒状防音部50のうち背面側に位置する部位の下端部は、背面防音部32の上端に接続されている。筒状防音部50のうち右側に位置する部位の下端部は、右側面防音部34の上端に接続されている。
以上に説明した圧縮機ユニットの駆動時の動作について説明する。
まず、電動機14が駆動される。この電動機14の出力軸の回転速度は、ギアボックス16で増速あるいは減速され、第1圧縮機11及び第2圧縮機12が駆動される。第1吸込サイレンサ61に流入したガスは、第1圧縮機11に流入して圧縮され、吐出される。第1圧縮機11から吐出されたガスは、図示されていない第1吐出サイレンサに流入する。第1吐出サイレンサから流出したガスは、第2吸込サイレンサ62に流入した後、第2圧縮機12に流入してさらに圧縮され、図示されていない第2吐出サイレンサに流入する。その後、圧縮されたガスは、第2吐出サイレンサから下流の工程に流出する。
ここで、各圧縮機11,12の駆動中、各圧縮機11,12からは電動機14から生じる騒音よりも大きな騒音が生じるものの、これら圧縮機11,12の周囲は防音部材20により囲まれているので、各圧縮機11,12から生じた騒音の圧縮機ユニットの周囲への伝搬が抑制される。より詳細には、本実施形態の防音部材20は、第1圧縮機11及び第2圧縮機12の周囲を取り囲むとともに、第1圧縮機11及び第2圧縮機12に比べて小さな騒音しか生じさせない電動機14を露出させる形状を有しているので、電動機14の周囲をも防音部材で覆う場合に比べて、防音部材20の量(コスト)を削減しつつ各圧縮機11,12から生じる騒音の圧縮機ユニットの周囲への伝搬を有効に抑制することができる。
また、電動機14自体が各圧縮機11,12から生じる騒音の圧縮機配置空間よりも右側への伝搬を抑制する機能を有しているので、図26に示されるように、右側面防音部34は省略されてもよい。このようにすれば、各圧縮機11,12から生じる騒音の圧縮機ユニットの周囲への伝搬を有効に低減させつつ、さらにコストを削減することができる。換言すれば、図26に示される態様では、電動機14を防音構造の一部として利用することにより、コストの削減と騒音の低減とを両立している。
また、本実施形態では、第2領域S2の上方が天井防音部40により閉塞されているので、第2領域S2から上方への騒音の伝搬を抑制することができる。しかも、第1領域S1の上方は外部に開放されているものの、並び方向について第1領域S1から電動機14の外側までの距離及び第1領域S1から左側面防音部33の外側までの距離の双方が十分に確保されているので、第1領域S1の上方から電動機14の外側及び左側面防音部33の外側へ伝搬する騒音を有効に低減することができる。さらに、圧縮機配置空間が上方に開放されているので、消火設備の設置を省略することができる。
また、本実施形態では、筒状防音部50を有するので、すなわち、第1領域S1の上方から当該圧縮機ユニットの周囲までの距離が筒状防音部50により延長されるので、第1領域S1の上方から圧縮機ユニットの周囲への騒音の伝搬を一層抑制することができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、天井防音部40の形状は、上記実施形態の例に限られない。天井防音部40は、第1領域S1を上方に開放させかつ第2領域S2を上方から覆う形状であればよい。例えば、図27に示されるように、天井防音部40は、正面防音部31側に位置するとともに並び方向に沿って延びる形状を有する正面側部位41と、背面防音部32側に位置するとともに並び方向に沿って延びる形状を有する背面側部位42と、左側面防音部33側に位置する左側部位43と、を有するものであってもよい。なお、図27では、天井防音部40が斜線で示されている。正面側部位41及び背面側部位42は、第1領域S1を上方に開放させる形状を有し、左側部位43は、第2領域S2を上方から覆う形状を有する。この態様であっても、並び方向について第1領域S1から電動機14の外側までの距離及び第1領域S1から左側面防音部33の外側までの距離の双方が十分に確保されるので、上記実施形態と同様の効果が得られる。
次に、図28〜図33を参照しながら、本圧縮機ユニットの実施例について説明する。なお、図33には、比較例(防音部材20を備えていない圧縮機ユニット)が示されている。各図には、圧縮機ユニットから1m離間した位置でかつ床から1.5mの高さ位置における騒音(dBA)、及び、その平均が表示されている。
図28に示される実施例では、防音部材20は、正面防音部31、背面防音部32及び左側面防音部33のみを有している。図29に示される実施例では、防音部材20は、側方防音部30(正面防音部31、背面防音部32、左側面防音部33及び右側面防音部34)のみを有している。図30に示される実施例では、防音部材20は、側方防音部30及び天井防音部40のみを有している。図31に示される実施例では、防音部材20は、側方防音部30及び天井防音部40のみを有している。図32に示される実施例では、防音部材20は、側方防音部30、天井防音部40及び筒状防音部50を有している。なお、図30〜図32では、天井防音部40が斜線で示されている。また、図32では、筒状防音部50は、側方防音部30を表す線よりも太い線で表されている。
図28〜図32より、各実施例では、比較例に比べて各位置における騒音が有効に低減されていることが分かる。特に、図32の実施例では、騒音の低減効果が高い。また、天井防音部40が、圧縮機配置空間の50%以上を覆う形状に設定されることにより、さらに騒音の低減が実現される。
11 第1圧縮機
12 第2圧縮機
14 電動機
16 ギアボックス
18 ベース
20 防音部材
30 側方防音部
31 正面防音部
32 背面防音部
33 左側面防音部
34 右側面防音部
40 天井防音部
50 筒状防音部
61 第1吸込サイレンサ
62 第2吸込サイレンサ
S1 第1領域
S2 第2領域

Claims (4)

  1. 圧縮機と、
    前記圧縮機と水平方向に並ぶように配置されており前記圧縮機を駆動する電動機と、
    前記圧縮機から生じる騒音を低減させる防音部材と、を備え、
    前記防音部材は、前記圧縮機の周囲のうち前記圧縮機と前記電動機との並び方向と直交する奥行方向について前記圧縮機の一方側に配置された正面防音部と、前記奥行方向について前記圧縮機の他方側に配置された背面防音部と、前記並び方向について前記圧縮機を基準として前記電動機が位置する側とは反対側に配置された左側面防音部と、を有して、前記奥行方向における前記圧縮機の一方側及び他方側と、前記圧縮機の周囲のうち前記並び方向について前記圧縮機を基準として前記電動機が位置する側とは反対側と、を覆うとともに、前記電動機を露出させる形状を有
    前記正面防音部は、前記圧縮機と前記電動機との境界から前記左側面防音部のうち前記奥行方向について前記圧縮機の一方側に位置する端部に至るように前記並び方向に沿って延びる形状を有し、
    前記背面防音部は、前記圧縮機と前記電動機との境界から前記左側面防音部のうち前記奥行方向について前記圧縮機の他方側に位置する端部に至るように前記並び方向に沿って延びる形状を有し、
    前記正面防音部の前記並び方向の寸法及び前記背面防音部の前記並び方向の寸法は、前記左側面防音部の前記奥行方向の寸法よりも大きく設定されており、
    前記防音部材は、前記正面防音部、前記背面防音部及び前記左側面防音部の内側に区画される圧縮機配置空間を上方から覆う形状を有する天井防音部をさらに有し、
    前記天井防音部は、前記圧縮機配置空間のうち前記並び方向について前記左側面防音部と比べて前記電動機の方が近いところに位置する第1領域を上方に開放させ、かつ、前記並び方向について前記電動機と比べて前記左側面防音部の方が近いところに位置する第2領域を上方から覆う形状を有する、圧縮機ユニット。
  2. 請求項に記載の圧縮機ユニットにおいて、
    前記電動機は、前記並び方向の寸法が前記奥行方向の寸法よりも大きくなる姿勢で配置されている、圧縮機ユニット。
  3. 請求項又はに記載の圧縮機ユニットにおいて、
    前記防音部材は、前記天井防音部よりも上方に位置する空間を取り囲む形状を有する筒状防音部をさらに有し、
    前記筒状防音部は、当該筒状防音部により取り囲まれる空間と前記第1領域とが上下方向に連通する姿勢で前記天井防音部に接続されている、圧縮機ユニット。
  4. 請求項1ないしのいずれかに記載の圧縮機ユニットにおいて、
    前記防音部材は、前記圧縮機の周囲を全域にわたって覆うとともに、前記電動機を露出させる形状を有する、圧縮機ユニット。
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