JP6722022B2

JP6722022B2 - スクリュ圧縮機

Info

Publication number: JP6722022B2
Application number: JP2016072320A
Authority: JP
Inventors: 昇壷井; 中村　元; 中村　　元; 濱田　克徳; 克徳濱田; 洋輔福島
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2036-03-31
Also published as: TW201802358A; WO2017169595A1; JP2017180420A

Description

この発明は、スクリュ圧縮機に関する。

特許文献１は、第１圧縮機本体と、第１圧縮機本体から吐出された圧縮空気を冷却するインタークーラと、インタークーラで冷却された圧縮空気をさらに圧縮する第２圧縮機本体とを備えるスクリュ圧縮機を開示する。

特開２０１０−２７５９３９号公報

特許文献１に開示されたスクリュ圧縮機では、第１圧縮機本体から吐出された圧縮空気が、中間段の吐出配管に導かれ、中間段の吐出配管に導かれた圧縮空気がインタークーラによって冷却される。そして、インタークーラによって冷却されて別の中間段の吐出配管に導かれた圧縮空気は、第２圧縮機本体に吸い込まれる。第１圧縮機本体とインタークーラとの間、及び、インタークーラと第２圧縮機本体との間は、それぞれ、中間段の吐出配管及び別の中間段の吐出配管を介して接続されている。

特許文献１のスクリュ圧縮機では、第１圧縮機本体及び第２圧縮機本体がインタークーラに対して離れた位置に配置されている。そのため、複数のベンド部を有する複雑な屈曲形状の吐出配管が必要となり、煩雑な位置合わせを要する配管工事になる。吐出配管の長さが長いため、吐出配管が振動しやすくなるので、吐出配管が騒音の発生源になる。

また、第１圧縮機本体及び第２圧縮機本体が、ブルギアを介して一つのモータで駆動されているため、モータが大型化してスクリュ圧縮機の設置投影面積が大きくなる。

したがって、この発明の解決すべき技術的課題は、第１圧縮機本体とインタークーラとの間、及び、インタークーラと第２圧縮機本体との間の接続が容易であり、配管振動をできる限り抑制し、スクリュ圧縮機の設置投影面積を小さくすることである。

上記技術的課題を解決するために、この発明によれば、以下のスクリュ圧縮機が提供される。

すなわち、スクリュ圧縮機は、
第１モータによってインバータ駆動される第１圧縮機本体と、
第２モータによってインバータ駆動される第２圧縮機本体と、
前記第１圧縮機本体及び前記第２圧縮機本体がその上部に載置されるインタークーラとを備え、
前記インタークーラの導入ポートが前記第１圧縮機本体の排気ポートの直下に配置され、
前記インタークーラの導出ポートが前記第２圧縮機本体の吸気ポートの直下に配置されていることを特徴とする。

上記構成によれば、インタークーラの導入ポートと第１圧縮機本体の排気ポートとの間での位置合わせ、及び、インタークーラの導出ポートと第２圧縮機本体の吸気ポートとの間での位置合わせが容易であり、煩雑な配管工事が不要になる。インタークーラと第１圧縮機本体と間及びインタークーラと第２圧縮機本体との間での各配管長が可及的に短くなるため、配管に起因した振動を抑制できる。第１圧縮機本体及び第２圧縮機本体が、それぞれ、第１モータ及び第２モータで個々に駆動されるため、第１モータ及び第２モータを小型化できてスクリュ圧縮機の設置投影面積が小さくなる。

この発明は、上記特徴に加えて次のような特徴を備えることができる。

前記インタークーラは、クーラケーシング本体と、前記クーラケーシング本体の上流側に配設される上流側ケーシングと、前記クーラケーシング本体の下流側に配設される下流側ケーシングと、複数のチューブの上流側を固定する上流側管板と、前記複数のチューブの下流側を固定する下流側管板とを備え、
前記インタークーラ内には、冷却液が前記複数のチューブの中を流れる管巣状の第１流路と、前記第１流路を取り囲むように形成された本体空間を備えて圧縮ガスが流れる第２流路とが形成されている。当該構成によれば、冷却液が流れる第１流路が複数のチューブから構成されているので、第１流路の清掃作業を容易に行うことができる。

前記インタークーラは、クーラケーシング本体と、前記クーラケーシング本体の上流側に配設される上流側ケーシングと、前記クーラケーシング本体の下流側に配設される下流側ケーシングと、前記複数のチューブの上流側を固定する上流側管板と、前記複数のチューブの下流側を固定する下流側管板とを備え、
前記インタークーラ内には、圧縮ガスが前記複数のチューブの中を流れる管巣状の第１流路と、前記第１流路を取り囲むように形成された本体空間を備えて冷却液が流れる第２流路とが形成されている。当該構成によれば、圧縮ガスが流れる第１流路が複数の直管状のチューブから構成されているので、第１流路の清掃作業を容易に行うことができる。

前記下流側ケーシングの底部又は前記クーラケーシング本体の下流側の底部には、ドレン排出孔が形成されている。当該構成によれば、第２圧縮機本体の側にドレンが流入することを防止でき、スクリュ圧縮機の信頼性が向上する。

前記第１モータの回転数を制御するインバータと前記第２モータの回転数を制御するインバータとが、前記インタークーラの設置投影面積内であり且つ前記インタークーラの上方に配設されている。当該構成によれば、インタークーラのスペースを有効活用でき、スクリュ圧縮機の設置投影面積が小さくなる。

前記インタークーラの前記導入ポート又は前記第１圧縮機本体の前記排気ポートのいずれか一方に取り付けられるフランジ部及び該フランジ部から直交方向に突出する筒状部を有する接続アダプタと、前記筒状部の外周面に対して気密状態で係合するシール部材とを介して、前記インタークーラの前記導入ポートが前記第１圧縮機本体の前記排気ポートに対して気密接続される。当該構成によれば、高温の圧縮ガスが第１圧縮機本体からインタークーラに流れることで接続アダプタの筒状部が熱膨張するが、筒状部とシール部材との間のシール構造によって筒状部の熱膨張が吸収されるので、接続アダプタの気密性を維持できる。

前記インタークーラの前記導出ポート又は前記第２圧縮機本体の前記吸気ポートのいずれか一方に取り付けられるフランジ部及び該フランジ部から直交方向に突出する筒状部を有する接続アダプタと、前記筒状部の外周面に対して気密状態で係合するシール部材とを介して、前記インタークーラの前記導出ポートが前記第２圧縮機本体の前記吸気ポートに対して気密接続される。当該構成によれば、高温の圧縮ガスがインタークーラから第２圧縮機本体に流れることで接続アダプタの筒状部が熱膨張するが、筒状部とシール部材との間のシール構造によって筒状部の熱膨張が吸収されるので、接続アダプタの気密性を維持できる。

前記インタークーラの前記導入ポート及び前記第１圧縮機本体の前記排気ポートのいずれか一方に取り付けられ、フランジ部及び該フランジ部から直交方向に突出する筒状部を有する接続アダプタと、当該接続アダプタの取り付けられていない前記導入ポート及び前記排気ポートのいずれか一方に取り付けられ、前記筒状部の外周面に対して気密状態で係合するシール部材とを備え、当該シール部材が取り付けられている前記導入ポート及び前記排気ポートのいずれか一方に対して前記接続アダプタが前記直交方向に挿入されることにより、前記導入ポートが前記排気ポートに対して気密接続される。当該構成によれば、インタークーラの導入ポートと第１圧縮機本体の排気ポートとを接続する配管について、現場での現物による長さの調整作業が不要となるので、接続作業が容易になる。

前記インタークーラの前記導出ポート及び前記第２圧縮機本体の前記吸気ポートのいずれか一方に取り付けられ、フランジ部及び該フランジ部から直交方向に突出する筒状部を有する接続アダプタと、当該接続アダプタの取り付けられていない前記導出ポート及び前記吸気ポートのいずれか一方に取り付けられ、前記筒状部の外周面に対して気密状態で係合するシール部材とを備え、当該シール部材が取り付けられている前記導出ポート及び前記吸気ポートのいずれか一方に対して前記接続アダプタが前記直交方向に挿入されることにより、前記導出ポートが前記吸気ポートに対して気密接続される。当該構成によれば、インタークーラの導出ポートと第２圧縮機本体の吸気ポートとを接続する配管について、現場での現物による長さの調整作業が不要となるので、接続作業が容易になる。

前記接続アダプタは、前記筒状部が前記シール部材に対して前記直交方向で変位可能に、前記インタークーラの前記導入ポート及び前記第１圧縮機本体の前記排気ポートのいずれか一方に取り付けられている。当該構成によれば、筒状部が熱膨張により突出方向へ伸びても、接続される部材間での無用な応力の発生を防止できる。

前記接続アダプタは、前記筒状部が前記シール部材に対して前記直交方向で変位可能に、前記インタークーラの前記導出ポート及び前記第２圧縮機本体の前記吸気ポートのいずれか一方に取り付けられている。当該構成によれば、筒状部が熱膨張により突出方向へ伸びても、接続される部材間での無用な応力の発生を防止できる。

この発明によれば、煩雑な配管工事が不要になり、配管に起因した振動を抑制でき、スクリュ圧縮機の設置投影面積が小さくなる。

この発明の第１実施形態に係るスクリュ圧縮機を正面から見た斜視図。図１に示したスクリュ圧縮機を背面から見た斜視図。図１に示したスクリュ圧縮機での圧縮ガスの流れを説明する模式的斜視図。図３に示したスクリュ圧縮機での圧縮ガスの流れを説明する模式的正面図。第２実施形態に係るスクリュ圧縮機での圧縮ガスの流れを説明する模式的正面図。図５に示したスクリュ圧縮機の上面図。第３実施形態に係るスクリュ圧縮機での圧縮ガスの流れを説明する模式的正面図。図７に示したスクリュ圧縮機の上面図。第４実施形態に係るスクリュ圧縮機での圧縮ガスの流れを説明する模式的正面図。図９に示したスクリュ圧縮機の上面図。第５実施形態に係る、接続アダプタを介した接続構造を説明する模式図。第６実施形態に係る、接続アダプタを介した接続構造を説明する模式図。

（第１実施形態）
まず、この発明の第１実施形態に係るスクリュ圧縮機１について、図１から図４を参照しながら説明する。なお、本願における「上流側」及び「下流側」の文言は、それぞれ、圧縮ガスの流れ方向６１を基準にしている。

図１及び図２は、それぞれ、第１実施形態に係るスクリュ圧縮機１を、正面及び背面から見た斜視図である。スクリュ圧縮機１は、低圧段の第１圧縮機１０及び高圧段の第２圧縮機２０を備える２段型のオイルフリースクリュ圧縮機である。スクリュ圧縮機１では、第１圧縮機１０及び第２圧縮機２０がインタークーラ３０の上部に載置されている。スクリュ圧縮機１では、第１圧縮機１０、インタークーラ３０、第２圧縮機２０、及び、図示しないアフタークーラの順で、圧縮対象であるガス（例えば空気）が流れる。

第１圧縮機１０は、第１圧縮機本体１１及び第１モータ１２を備える。第１圧縮機本体１１では、互いに無給油状態で噛合する雄ロータ及び雌ロータからなる１対のスクリュロータが、第１圧縮機本体１１のロータケーシングに形成されたロータ室に収容されている。第１圧縮機本体１１のスクリュロータは、第１圧縮機本体１１のロータ軸に直結された第１モータ１２によってインバータ駆動される。第１モータ１２は、複数の脚部１８を介して載置板９の上に載置されている。第１圧縮機本体１１の上部には、吸気ポート１４が配設されており、第１圧縮機本体１１の下部には、排気ポート１６が配設されている。詳しくは、吸気ポート１４は鉛直方向の上向きに開口しており、排気ポート１６は鉛直方向の下向きに開口している。第１圧縮機本体１１は、吸気ポート１４から吸い込んだ圧縮対象のガスを圧縮し、圧縮ガスを排気ポート１６を通じて排出する。

第２圧縮機２０は、第２圧縮機本体２１及び第２モータ２２を備える。第２圧縮機本体２１では、互いに無給油状態で噛合する雄ロータ及び雌ロータからなる１対のスクリュロータが、第２圧縮機本体２１のロータケーシングに形成されたロータ室に収容されている。第２圧縮機本体２１のスクリュロータは、第２圧縮機本体２１のロータ軸に直結された第２モータ２２によってインバータ駆動される。第２モータ２２は、複数の脚部２８を介して載置板９の上に載置されている。第２圧縮機本体２１の下部には、吸気ポート２４が配設されており、第２圧縮機本体２１の上部には、排気ポート２６が配設されている。詳しくは、吸気ポート２４は鉛直方向の下向きに開口しており、排気ポート２６は鉛直方向の上向きに開口している。第２圧縮機本体２１は、インタークーラ３０から導出された圧縮ガスを吸気ポート２４から吸い込み、圧縮ガスをさらに圧縮し、圧縮ガスを排気ポート２６を通じて排出する。なお、排気ポート２６から排出された圧縮ガスは、アフタークーラによって冷却される。

インタークーラ３０は、第１圧縮機１０の下流側に配設されて、第１圧縮機１０によって圧縮されることで温度上昇した圧縮ガスを冷却する熱交換器である。図示しないアフタークーラは、第２圧縮機２０の下流側に配設されて、第２圧縮機２０によって圧縮されることで温度上昇した圧縮ガスを冷却する熱交換器である。インタークーラ３０の下流側には、第２圧縮機２０が配設されている。

インタークーラ３０は、クーラケーシング本体３１と、上流側ケーシング３２と、下流側ケーシング３３とを備え、大略直方体のボックス形状をしている。クーラケーシング本体３１は、図示しない隔壁によって仕切られた第１ケーシング部３１ａ及び第２ケーシング部３１ｂを有する。第１ケーシング部３１ａの上には第１圧縮機１０が載置され、第２ケーシング部３１ｂの上には第２圧縮機２０が載置される。そして、クーラケーシング本体３１の延び方向、すなわち第１ケーシング部３１ａ及び第２ケーシング部３１ｂの延び方向は、それぞれ、第１圧縮機１０及び第２圧縮機２０の延び方向に対して実質的に平行である。

第１モータ１２及び第２モータ２２の回転軸線は、平行で且つ横並びの位置に設けられている。また、第１モータ１２及び第２モータ２２の回転方向を逆向きとしている。これにより、第１モータ１２及び第２モータ２２が、互いに振動を打ち消し合う方向に回転することとなる。

上流側ケーシング３２は、圧縮ガスの流れ方向６１の上流側に配設され、第１ケーシング部３１ａの第１圧縮機本体１１の側及び第２ケーシング部３１ｂの第２モータ２２の側にそれぞれ取り付けられている。下流側ケーシング３３は、圧縮ガスの流れ方向６１の下流側に配設され、第１ケーシング部３１ａの第１モータ１２の側及び第２ケーシング部３１ｂの第２圧縮機本体２１の側に取り付けられている。なお、スクリュ圧縮機１を模式的に示す図３及び図４では、上流側ケーシング３２及び下流側ケーシング３３の図示が省略されている。

インタークーラ３０は、例えば、シェル＆チューブ式である。第１ケーシング部３１ａ及び第２ケーシング部３１ｂの内部には、第１流路５０及び第２流路５１がそれぞれ形成されている。第１流路５０は、複数の直管状のチューブが平行に設置された管巣状の流路を含む。第１ケーシング部３１ａにおける第１流路５０は、第１モータ１２の側から第１圧縮機本体１１の側に延びている。第２ケーシング部３１ｂにおける第１流路５０は、第２圧縮機本体２１の側から第２モータ２２の側に延びている。

第２流路５１は、第１流路５０を取り囲むようにクーラケーシング本体３１の筐体内部に形成された本体空間を備える流路である。第１モータ１２の側及び第２モータ２２の側には、第１ケーシング部３１ａ及び第２ケーシング部３１ｂを連通する連通部が形成されている。第２流路５１は、第１ケーシング部３１ａ内の本体空間５１を第１圧縮機本体１１の側から第１モータ１２の側に延びており、連通部で折り返して、第２ケーシング部３１ｂ内の本体空間５１を第２モータ２２の側から第２圧縮機本体２１の側に延びている。

図３及び図４に示すように、クーラケーシング本体３１の上面には、導入ポート３４及び導出ポート３６が配設されている。詳しくは、導入ポート３４及び導出ポート３６は鉛直方向の上向きに開口している。導入ポート３４は、第１ケーシング部３１ａの上流側であって、第１圧縮機本体１１の排気ポート１６の直下に配置されている。導出ポート３６は、第２ケーシング部３１ｂの下流側であって、第２圧縮機本体２１の吸気ポート２４の直下に配置されている。排気ポート１６及び導入ポート３４は、互いの接続端部が当接した状態でボルト留めすることによって直接接続されている。吸気ポート２４及び導出ポート３６も、互いの接続端部が当接した状態でボルト留めすることによって直接接続されている。したがって、排気ポート１６及び導入ポート３４の間と、吸気ポート２４及び導出ポート３６の間とは、それぞれ、密封状態で流体が流れるように流体接続されている。複雑な屈曲形状の配管又は長尺な配管を用いて接続する構造であれば、煩雑な配管工事を必要とするが、互いの接続端部をボルト留めする直接接続構造では煩雑な配管工事を必要としない。

例えば、第１流路５０を構成する複数の直管状のチューブの中を冷却液（例えば水）が流れ、第２流路５１を構成する本体空間５１を圧縮ガス（例えば空気）が流れる。

第１ケーシング部３１ａの第１流路５０では、冷却液が、第１モータ１２の側から第１圧縮機本体１１の側に流れる。第２ケーシング部３１ｂの第１流路５０では、冷却液が、第２圧縮機本体２１の側から第２モータ２２の側に流れる。

吸気ポート１４から吸い込まれたガスは、第１圧縮機本体１１で圧縮されたあと、排気ポート１６を通じて排出される。排気ポート１６から排出された圧縮ガスは、導入ポート３４を通じてクーラケーシング本体３１の第１ケーシング部３１ａに導入される。圧縮ガスは、第１ケーシング部３１ａ内の第２流路５１を第１圧縮機本体１１の側から第１モータ１２の側に流れる。第１ケーシング部３１ａ内の第１モータ１２の側に流れた圧縮ガスは、連通部を通じて第２ケーシング部３１ｂの第２モータ２２の側に流れ込む。圧縮ガスは、第２ケーシング部３１ｂ内の第２流路５１を第２モータ２２の側から第２圧縮機本体２１の側に流れる。第２ケーシング部３１ｂ内の第２流路５１を流れる圧縮ガスは、導出ポート３６及び吸気ポート２４を通じて、第２圧縮機本体２１に導入される。吸気ポート２４から吸い込まれた圧縮ガスは、第２圧縮機本体２１でさらに圧縮されたあと、排気ポート２６を通じて排出される。

このように、クーラケーシング本体３１の内部において、圧縮ガスの流れ方向６１が、冷却液の流れ方向６２に対して対向するように構成されており、圧縮ガスを効率的に冷却できる。

上記第１実施形態によれば、インタークーラ３０の導入ポート３４と第１圧縮機本体１１の排気ポート１６との間での位置合わせ、及び、インタークーラ３０の導出ポート３６と第２圧縮機本体２１の吸気ポート２４との間での位置合わせが容易であり、煩雑な配管工事が不要になる。インタークーラ３０と第１圧縮機本体１１との間及び第２圧縮機本体２１との間での各配管長が可及的に短くなるため、配管に起因した振動を抑制できる。第１圧縮機本体１１及び第２圧縮機本体２１が、それぞれ、第１モータ１２及び第２モータ２２で個々に駆動されるため、第１モータ１２及び第２モータ２２を小型化できてスクリュ圧縮機１の設置投影面積が小さくなる。

（第２実施形態）
この発明の第２実施形態について、図５及び図６を参照しながら説明する。第２実施形態において、上記第１実施形態での構成要素と同じ機能を有する構成要素には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

第２実施形態に係るスクリュ圧縮機１では、第１圧縮機１０及び第２圧縮機２０の延び方向が、クーラケーシング本体３１の延び方向に対して実質的に直交している。

第１圧縮機１０及び第２圧縮機２０は、クーラケーシング本体３１に対して実質的に直交する方向に延びている。第１モータ１２は、複数の脚部１８を介して載置板９の上に載置されている。第１圧縮機本体１１の上部には、吸気ポート１４が配設されており、第１圧縮機本体１１の下部には、排気ポート１６が配設されている。第２モータ２２は、複数の脚部２８を介して載置板９の上に載置されている。第２圧縮機本体２１の下部には、吸気ポート２４が配設されており、第２圧縮機本体２１の上部には、排気ポート２６が配設されている。

クーラケーシング本体３１の上面には、導入ポート３４及び導出ポート３６が配設されている。導入ポート３４は、クーラケーシング本体３１の上流側であって、第１圧縮機本体１１の排気ポート１６の直下に配置されている。導出ポート３６は、クーラケーシング本体３１の下流側であって、第２圧縮機本体２１の吸気ポート２４の直下に配置されている。排気ポート１６及び導入ポート３４の間と、吸気ポート２４及び導出ポート３６の間とは、それぞれ、密封状態で流体が流れるように流体接続されている。クーラケーシング本体３１の下流側の底部には、ドレン排出孔４６が形成されている。ドレン排出孔４６と連通するように、クーラケーシング本体３１の下流側の底部に接続された配管には、ドレンバルブ４７が取付けられている。当該構成によれば、第２圧縮機本体２１の側にドレンが流入することを防止でき、スクリュ圧縮機１の信頼性が向上する。

排気ポート１６及び導入ポート３４は、互いの接続端部が当接した状態でボルト留めすることによって直接接続されている。吸気ポート２４及び導出ポート３６も、互いの接続端部が当接した状態でボルト留めすることによって直接接続されている。互いの接続端部をボルト留めする直接接続構造は、第１圧縮機本体１１とインタークーラ３０との間、及び、インタークーラ３０と第２圧縮機本体２１との間の接続を容易にして、煩雑な配管工事を必要としない。

上流側ケーシング３２は、圧縮ガスの流れ方向６１の上流側に配設され、クーラケーシング本体３１の第１圧縮機１０の側に取り付けられている。下流側ケーシング３３は、圧縮ガスの流れ方向６１の下流側に配設され、クーラケーシング本体３１の第２圧縮機２０の側に取り付けられている。下流側ケーシング３３には、冷却液入口３７が配設され、上流側ケーシング３２には、冷却液出口３８が配設されている。

クーラケーシング本体３１の内部には、管巣状流路を含む第１流路５０と、クランク状に延在する第２流路５１とがそれぞれ形成されている。第１流路５０は、複数の直管状のチューブ（以下、単に、各チューブという。）４２が平行に設置された管巣状流路を含む。クーラケーシング本体３１における第１流路５０は、第２圧縮機２０の側から第１圧縮機１０の側に延びている。クーラケーシング本体３１の上流側端部及び下流側端部には、それぞれ、長手直交方向に延びる上流側管板４３及び下流側管板４４が配設されている。クーラケーシング本体３１の内部には、長手直交方向に延びる複数の邪魔板４１が配設されている。上流側管板４３と下流側管板４４と複数の邪魔板４１とには、各チューブ４２に対応する複数の挿通孔が形成されており、当該挿通孔には各チューブ４２がそれぞれ挿通されている。邪魔板４１は、チューブ４２の熱を放出する冷却フィンとして働く。

本体空間５１は、クーラケーシング本体３１の筐体と上流側管板４３と下流側管板４４とで囲まれた空間である。隣り合う邪魔板４１は、クーラケーシング本体３１の長手方向に離間配置されており、隣り合う邪魔板４１の間隙が第２通路５１の一部を構成している。邪魔板４１の上部及び下部が交互に切り欠かれていて、第２通路５１の一部を構成している。したがって、第２流路５１が、クーラケーシング本体３１内において、クランク状に延在する本体空間５１として形成されている。

冷却液入口３７とチューブ４２の下流側端部との間が、図示しない端部接続管で接続されてもよい。また、冷却液出口３８とチューブ４２の上流側端部との間が、図示しない端部接続管で接続されてもよい。この場合、下流側の端部接続管及び上流側の端部接続管のそれぞれが、第１流路５０の一部を構成している。

上流側ケーシング３２と上流側管板４３とで囲まれた上流側ヘッダ空間５２を密閉シール状態にして、上流側ヘッダ空間５２内を冷却液で満たす構成にしてもよい。また、下流側ケーシング３３と下流側管板４４とで囲まれた下流側ヘッダ空間５３をそれぞれ密閉シール状態にして、下流側ヘッダ空間５３内を冷却液で満たす構成にしてもよい。この場合、上流側ヘッダ空間５２及び下流側ヘッダ空間５３が、それぞれ、第１流路５０の一部を構成している。

上記構成においては、第１流路５０を構成する各チューブ４２の中を冷却液が流れ、第２流路５１を構成する本体空間５１内を圧縮ガスが流れる。

冷却液入口３７から流入する冷却液が、各チューブ４２の下流側端部に導入され、各チューブ４２の中を流れ、各チューブ４２の上流側端部から導出し、冷却液出口３８から排出される。

吸気ポート１４から吸い込まれたガスは、第１圧縮機本体１１で圧縮されたあと、排気ポート１６を通じて排出される。排気ポート１６から排出された圧縮ガスは、導入ポート３４を通じてクーラケーシング本体３１に導入される。圧縮ガスは、クーラケーシング本体３１内のクランク状の本体空間５１を、第１圧縮機本体１１の側から第２圧縮機本体２１の側に流れる。本体空間５１の第２圧縮機本体２１の側を流れる圧縮ガスは、導出ポート３６及び吸気ポート２４を通じて、第２圧縮機本体２１に導入される。吸気ポート２４から吸い込まれた圧縮ガスは、第２圧縮機本体２１でさらに圧縮されたあと、排気ポート２６を通じて排出される。

上記第２実施形態によれば、インタークーラ３０の導入ポート３４と第１圧縮機本体１１の排気ポート１６との間での位置合わせ、及び、インタークーラ３０の導出ポート３６と第２圧縮機本体２１の吸気ポート２４との間での位置合わせが容易であり、煩雑な配管工事が不要になる。インタークーラ３０と第１圧縮機本体１１との間及び第２圧縮機本体２１との間での各配管長が可及的に短くなるため、配管に起因した振動を抑制できる。第１圧縮機本体１１及び第２圧縮機本体２１が、それぞれ、第１モータ１２及び第２モータ２２で個々に駆動されるため、第１モータ１２及び第２モータ２２を小型化できてスクリュ圧縮機１の設置投影面積が小さくなる。

（第３実施形態）
この発明の第３実施形態について、図７及び図８を参照しながら説明する。第３実施形態において、上記第２実施形態での構成要素と同じ機能を有する構成要素には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

第３実施形態に係るスクリュ圧縮機１では、第１圧縮機１０及び第２圧縮機２０のそれぞれが、上流側ケーシング３２及び下流側ケーシング３３の上に配設されている。そして、第１流路５０を構成する各チューブ４２の中を圧縮ガスが流れ、第２流路５１を構成する本体空間５１内を冷却液が流れる。

第１圧縮機１０及び第２圧縮機２０は、クーラケーシング本体３１に対して実質的に直交する方向に延びている。

クーラケーシング本体３１の上面及び下面には、それぞれ、冷却液入口３７及び冷却液出口３８が配設されている。冷却液入口３７が、クーラケーシング本体３１の下流側に配置され、冷却液出口３８が、クーラケーシング本体３１の上流側に配置されている。

クーラケーシング本体３１の内部には、第１流路５０と、第１流路５０を取り囲む第２流路５１とがそれぞれ形成されている。第１流路５０は、各チューブ４２が平行に設置された管巣状流路を含む。クーラケーシング本体３１における第１流路５０は、第１圧縮機１０の側から第２圧縮機２０の側に延びている。クーラケーシング本体３１の上流側端部及び下流側端部には、それぞれ、長手直交方向に延びる上流側管板４３及び下流側管板４４が配設されている。クーラケーシング本体３１の内部には、長手直交方向に延びる複数の邪魔板４１が配設されている。上流側管板４３と下流側管板４４と複数の邪魔板４１には、各チューブ４２に対応する複数の挿通孔が形成されており、当該挿通孔には各チューブ４２がそれぞれ挿通されている。

本体空間５１は、クーラケーシング本体３１の筐体と上流側管板４３と下流側管板４４とで囲まれた空間である。隣り合う邪魔板４１は、クーラケーシング本体３１の長手方向に離間配置されており、隣り合う邪魔板４１の間隙が第２通路５１の一部を構成している。邪魔板４１の上部及び下部が交互に切り欠かれていて、第２通路５１の一部を構成している。したがって、第２流路５１が、クーラケーシング本体３１において、クランク状に延在する本体空間５１として形成されている。クーラケーシング本体３１の筐体と上流側管板４３と下流側管板４４とで囲まれた本体空間５１が密閉シール状態になっていて、本体空間５１内を冷却液で満たす構成になっている。

上流側ケーシング３２は、クーラケーシング本体３１の上流側に取り付けられている。下流側ケーシング３３は、クーラケーシング本体３１の下流側に取り付けられている。下流側ケーシング３３の底部には、ドレン排出孔４６が形成されている。ドレン排出孔４６と連通するように、下流側ケーシング３３の底部に接続された配管には、ドレンバルブ４７が取付けられている。当該構成によれば、第２圧縮機本体２１の側にドレンが流入することを防止でき、スクリュ圧縮機１の信頼性が向上する。導入ポート３４は、上流側ケーシング３２の上面であって、第１圧縮機本体１１の排気ポート１６の直下に配設されている。導出ポート３６は、下流側ケーシング３３の上面であって、第２圧縮機本体２１の吸気ポート２４の直下に配設されている。排気ポート１６及び導入ポート３４の間と、吸気ポート２４及び導出ポート３６の間とは、それぞれ、密封状態で流体が流れるように流体接続されている。

導入ポート３４とチューブ４２の上流側端部との間が、図示しない上流側の端部接続管で接続されてもよい。また、導出ポート３６とチューブ４２の下流側端部との間が、図示しない下流側の端部接続管で接続されてもよい。この場合、上流側の端部接続管及び下流側の端部接続管のそれぞれが、第１流路５０の一部を構成している。

上流側ケーシング３２と上流側管板４３とで囲まれた上流側ヘッダ空間５２を密閉シール状態にして、上流側ヘッダ空間５２内を圧縮ガスで満たす構成にしてもよい。また、下流側ケーシング３３と下流側管板４４とで囲まれた下流側ヘッダ空間５３をそれぞれ密閉シール状態にして、下流側ヘッダ空間５３内を圧縮ガスで満たす構成にしてもよい。この場合、上流側ヘッダ空間５２及び下流側ヘッダ空間５３が、それぞれ、第１流路５０の一部を構成している。

上記構成においては、第１流路５０を構成する各チューブ４２の中を圧縮ガスが流れ、第２流路５１を構成する本体空間５１内を冷却液が流れる。

冷却液入口３７から流入する冷却液が、クランク状に延在する本体空間５１内を流れ、冷却液出口３８から排出される。

吸気ポート１４から吸い込まれたガスは、第１圧縮機本体１１で圧縮されたあと、排気ポート１６を通じて排出される。排気ポート１６から排出された圧縮ガスは、導入ポート３４を通じて上流側ヘッダ空間５２内に導入された後、チューブ４２の上流側端部に導入されるか、又は、上流側の端部接続管を介してチューブ４２の上流側端部に導入される。圧縮ガスは、各チューブ４２の中を流れ、各チューブ４２の下流側端部から導出する。各チューブ４２の下流側端部から導出された圧縮ガスは、下流側ヘッダ空間５３内に導出された後、又は、下流側の端部接続管を介して導出された後、導出ポート３６及び吸気ポート２４を通じて、第２圧縮機本体２１に導入される。吸気ポート２４から吸い込まれた圧縮ガスは、第２圧縮機本体２１でさらに圧縮されたあと、排気ポート２６を通じて排出される。

上記第３実施形態によれば、上流側ケーシング３２の導入ポート３４と第１圧縮機本体１１の排気ポート１６との間での位置合わせ、及び、下流側ケーシング３３の導出ポート３６と第２圧縮機本体２１の吸気ポート２４との間での位置合わせが容易であり、煩雑な配管工事が不要になる。上流側ケーシング３２と第１圧縮機本体１１との間及び下流側ケーシング３３と第２圧縮機本体２１との間での各配管長が可及的に短くなるため、配管に起因した振動を抑制できる。第１圧縮機本体１１及び第２圧縮機本体２１が、それぞれ、第１モータ１２及び第２モータ２２で個々に駆動されるため、第１モータ１２及び第２モータ２２を小型化できてスクリュ圧縮機１の設置投影面積が小さくなる。

（第４実施形態）
この発明の第４実施形態について、図９及び図１０を参照しながら説明する。第４実施形態において、上記第３実施形態での構成要素と同じ機能を有する構成要素には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

第４実施形態に係るスクリュ圧縮機１では、第１インバータ６５及び第２インバータ６６が、クーラケーシング本体３１の上方に配設されている。

第１インバータ６５及び第２インバータ６６が、クーラケーシング本体３１の設置投影面積内であり且つクーラケーシング本体３１の上面に配設されている。第１インバータ６５及び第２インバータ６６のそれぞれは、例えば、整流回路と平滑回路とインバータ回路とゲートドライブ回路とを有し、交流電源に接続されている。第１モータ１２及び第２モータ２２の各回転数は、図示しない制御部により、第１インバータ６５及び第２インバータ６６を介して制御される。

当該構成によれば、インタークーラ３０のスペースを有効活用でき、スクリュ圧縮機１の設置投影面積が小さくなる。

（第５実施形態）
この発明の第５実施形態について、図１１を参照しながら説明する。第５実施形態において、上記第１実施形態及び第２実施形態での構成要素と同じ機能を有する構成要素には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

第５実施形態に係るスクリュ圧縮機１では、第１圧縮機本体１１の排気ポート１６及び第２圧縮機本体２１の吸気ポート２４のそれぞれが、接続アダプタ７０を介して、クーラケーシング本体３１の導入ポート３４及び導出ポート３６に気密接続されている。なお、この発明において気密接続とは、圧縮ガスが外部へ漏洩しないよう、接続部位における気密性が保持された接続状態であることを意味している。

第１圧縮機本体１１は、フランジ状の接続端部１９を有し、排気ポート１６が接続端部１９に形成されている。第２圧縮機本体２１は、フランジ状の接続端部２９を有し、吸気ポート２４が接続端部２９に形成されている。

接続アダプタ７０は、フランジ部７１と、該フランジ部７１から直交方向に突出する筒状部７２とを有する。フランジ部７１及び接続端部１９（２９）は、固定ボルト７７により締結されている。クーラケーシング本体３１のフランジ状の接続端部３９には円環状の溝７５が形成されている。円環状の溝７５には、シール部材としてのＯリング７６が装着されている。Ｏリング７６が装着された接続端部３９の導入ポート３４（導出ポート３６）に対して、接続アダプタ７０の筒状部７２が挿入される。接続アダプタ７０は、筒状部７２がＯリング７６に対して直交方向で変位可能に、接続端部３９の導入ポート３４（導出ポート３６）及び排気ポート１６（吸気ポート２４）のいずれか一方に取り付けられている。筒状部７２の外周面７３がＯリング７６と気密状態で係合することによって、排気ポート１６（吸気ポート２４）が、接続アダプタ７０を介して、導入ポート３４（導出ポート３６）に気密接続される。

当該接続構成によれば、排気ポート１６と導入ポート３４とを、あるいは吸気ポート２４と導出ポート３６とをそれぞれ接続する配管について、現物による長さの調整作業が不要になるので、接続作業が容易になる。

第１圧縮機本体１１とインタークーラ３０と第２圧縮機本体２１との間で高温の圧縮ガスが流れると、接続アダプタ７０の筒状部７２が熱膨張して筒状部７２が突出方向に伸長する。筒状部７２とＯリング７６との間のシール構造によって筒状部７２の熱膨張が吸収されるので、接続される部材間での無用な応力の発生を防止でき、接続アダプタ７０の気密性を維持できる。なお、筒状部７２の突出長さは、筒状部７２の外周面７３が、接続端部３９に装着されたＯリング７６と係合することによって気密性を提供するのに必要最低限の長さを有するように構成されている。したがって、筒状部７２の突出長さは、従来技術で説明したような複数のベンド部を有する複雑な屈曲形状の吐出配管と比較して、非常に短くなっており、接続アダプタ７０の振動が抑制される。

なお、接続端部１９（２９）に形成された円環状の溝７５に対してＯリング７６を装着し、接続端部３９に固定された接続アダプタ７０の筒状部７２を、接続端部１９（２９）の排気ポート１６（吸気ポート２４）に挿入する構成にすることもできる。

（第６実施形態）
この発明の第６実施形態について、図１２を参照しながら説明する。第６実施形態において、上記第３実施形態と第４実施形態と第５実施形態での構成要素と同じ機能を有する構成要素には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

第６実施形態に係るスクリュ圧縮機１では、第１圧縮機本体１１の排気ポート１６及び第２圧縮機本体２１の吸気ポート２４のそれぞれが、接続アダプタ７０を介して、上流側ケーシング３２の導入ポート３４及び下流側ケーシング３３の導出ポート３６に気密接続されている。

上流側ケーシング３２及び下流側ケーシング３３のフランジ状の接続端部３９には、円環状の溝７５が形成されている。円環状の溝７５には、シール部材としてのＯリング７６が装着されている。Ｏリング７６が装着された接続端部３９の導入ポート３４（導出ポート３６）に対して、接続アダプタ７０の筒状部７２が挿入される。その結果、排気ポート１６（吸気ポート２４）が、接続アダプタ７０を介して、導入ポート３４（導出ポート３６）に気密接続される。

以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。

この発明は、第１圧縮機本体１１及び第２圧縮機本体２１の各ロータケーシングの各ロータ室内に冷却油が導入される油冷式のスクリュ圧縮機１にも適用することができる。また、スクリュ圧縮機１として、低圧段の第１圧縮機１０及び高圧段の第２圧縮機２０を備える２段型のものを例示したが、この発明は３段以上の多段型のものにも適用することができる。すなわち、この発明は、インタークーラ３０が、ある段の圧縮機と次の段の圧縮機との間に介在配置されて、ある段の圧縮機から排出された圧縮ガスがインタークーラ３０で冷却されたあと、次の段の圧縮機に供給される構成にも適用される。

１：スクリュ圧縮機
９：載置板
１０：第１圧縮機
１１：第１圧縮機本体
１２：第１モータ
１４：吸気ポート
１６：排気ポート
１８：脚部
１９：接続端部
２０：第２圧縮機
２１：第２圧縮機本体
２２：第２モータ
２４：吸気ポート
２６：排気ポート
２８：脚部
２９：接続端部
３０：インタークーラ
３１：クーラケーシング本体
３１ａ：第１ケーシング部
３１ｂ：第２ケーシング部
３２：上流側ケーシング
３３：下流側ケーシング
３４：導入ポート
３６：導出ポート
３７：冷却液入口
３８：冷却液出口
３９：接続端部
４１：邪魔板
４２：チューブ
４３：上流側管板
４４：下流側管板
４６：ドレン排出孔
４７：ドレンバルブ
５０：第１流路
５１：本体空間（第２流路）
５２：上流側ヘッダ空間
５３：下流側ヘッダ空間
６１：圧縮ガスの流れ方向
６２：冷却液の流れ方向
６５：第１インバータ
６６：第２インバータ
７０：接続アダプタ
７１：フランジ部
７２：筒状部
７３：外周面
７５：溝
７６：Ｏリング（シール部材）
７７：固定ボルト
７８：ネジ穴

Claims

第１モータ及び前記第１モータによってインバータ駆動される第１圧縮機本体を備えている第１圧縮機と、
第２モータ及び前記第２モータによってインバータ駆動される第２圧縮機本体を備えている第２圧縮機と、
前記第１圧縮機及び前記第２圧縮機が上部に載置されるインタークーラとを備え、
前記第１圧縮機本体の排気ポートが前記第１圧縮機本体の下部に下向きに開口して配置され、
前記第２圧縮機本体の吸気ポートが前記第２圧縮機本体の下部に下向きに開口して配置され、
前記インタークーラの導入ポートが前記第１圧縮機本体の排気ポートの直下において、前記インタークーラの上面に上向きに開口して配置され、
前記インタークーラの導出ポートが前記第２圧縮機本体の吸気ポートの直下において、前記インタークーラの上面に上向きに開口して配置され、
前記導入ポートと前記排気ポートの間は、密封状態で流体が流れるように接続されており、
前記導出ポートと前記吸気ポートの間は、密封状態で流体が流れるように接続されており、
前記第１モータ及び前記第２モータの回転軸線は、平行で且つ横並びの位置に設けられており、前記第１モータ及び前記第２モータの回転方向を逆向きとしている、スクリュ圧縮機。
請求項１に記載のスクリュ圧縮機において、
前記インタークーラは、クーラケーシング本体と、前記クーラケーシング本体の上流側に配設される上流側ケーシングと、前記クーラケーシング本体の下流側に配設される下流側ケーシングと、複数のチューブの上流側を固定する上流側管板と、前記複数のチューブの下流側を固定する下流側管板とを備え、
前記インタークーラ内には、冷却液が前記複数のチューブの中を流れる管巣状の第１流路と、前記第１流路を取り囲むように形成された本体空間を備えて圧縮ガスが流れる第２流路とが形成されている、スクリュ圧縮機。
請求項１に記載のスクリュ圧縮機において、
前記インタークーラは、クーラケーシング本体と、前記クーラケーシング本体の上流側に配設される上流側ケーシングと、前記クーラケーシング本体の下流側に配設される下流側ケーシングと、複数のチューブの上流側を固定する上流側管板と、前記複数のチューブの下流側を固定する下流側管板とを備え、
前記インタークーラ内には、圧縮ガスが前記複数のチューブの中を流れる管巣状の第１流路と、前記第１流路を取り囲むように形成された本体空間を備えて冷却液が流れる第２流路とが形成されている、スクリュ圧縮機。
請求項２又は請求項３に記載のスクリュ圧縮機において、
前記下流側ケーシングの底部又は前記クーラケーシング本体の下流側の底部には、ドレン排出孔が形成されている、スクリュ圧縮機。
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のスクリュ圧縮機において、
前記第１モータの回転数を制御するインバータと前記第２モータの回転数を制御するインバータとが、前記インタークーラの設置投影面積内であり且つ前記インタークーラの上方に配設されている、スクリュ圧縮機。
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のスクリュ圧縮機において、
前記インタークーラの前記導入ポート又は前記第１圧縮機本体の前記排気ポートのいずれか一方に取り付けられるフランジ部及び該フランジ部から直交方向に突出する筒状部を有する接続アダプタと、前記筒状部の外周面に対して気密状態で係合するシール部材とを介して、前記インタークーラの前記導入ポートが前記第１圧縮機本体の前記排気ポートに対して気密接続される、スクリュ圧縮機。
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のスクリュ圧縮機において、
前記インタークーラの前記導出ポート又は前記第２圧縮機本体の前記吸気ポートのいずれか一方に取り付けられるフランジ部及び該フランジ部から直交方向に突出する筒状部を有する接続アダプタと、前記筒状部の外周面に対して気密状態で係合するシール部材とを介して、前記インタークーラの前記導出ポートが前記第２圧縮機本体の前記吸気ポートに対して気密接続される、スクリュ圧縮機。
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のスクリュ圧縮機において、
前記インタークーラの前記導入ポート及び前記第１圧縮機本体の前記排気ポートのいずれか一方に取り付けられ、フランジ部及び該フランジ部から直交方向に突出する筒状部を有する接続アダプタと、当該接続アダプタの取り付けられていない前記導入ポート及び前記排気ポートのいずれか一方に取り付けられ、前記筒状部の外周面に対して気密状態で係合するシール部材とを備え、当該シール部材が取り付けられている前記導入ポート及び前記排気ポートのいずれか一方に対して前記接続アダプタが前記直交方向に挿入されることにより、前記導入ポートが前記排気ポートに対して気密接続される、スクリュ圧縮機。
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のスクリュ圧縮機において、
前記インタークーラの前記導出ポート及び前記第２圧縮機本体の前記吸気ポートのいずれか一方に取り付けられ、フランジ部及び該フランジ部から直交方向に突出する筒状部を有する接続アダプタと、当該接続アダプタの取り付けられていない前記導出ポート及び前記吸気ポートのいずれか一方に取り付けられ、前記筒状部の外周面に対して気密状態で係合するシール部材とを備え、当該シール部材が取り付けられている前記導出ポート及び前記吸気ポートのいずれか一方に対して前記接続アダプタが前記直交方向に挿入されることにより、前記導出ポートが前記吸気ポートに対して気密接続される、スクリュ圧縮機。
請求項８に記載のスクリュ圧縮機において、
前記接続アダプタは、前記筒状部が前記シール部材に対して前記直交方向で変位可能に、前記インタークーラの前記導入ポート及び前記第１圧縮機本体の前記排気ポートのいずれか一方に取り付けられている、スクリュ圧縮機。
請求項９に記載のスクリュ圧縮機において、
前記接続アダプタは、前記筒状部が前記シール部材に対して前記直交方向で変位可能に、前記インタークーラの前記導出ポート及び前記第２圧縮機本体の前記吸気ポートのいずれか一方に取り付けられている、スクリュ圧縮機。