JP7208064B2 - Package type compressor - Google Patents

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Description

本発明は、パッケージ型圧縮機に関する。 The present invention relates to a package type compressor.

特許文献1には、排気ダクト内で排気口に対して傾斜してガスクーラを配置し、排気口を1枚の遮音板で仕切るようにしたパッケージ型圧縮機が開示されている。 Patent Literature 1 discloses a package-type compressor in which a gas cooler is arranged in an exhaust duct so as to be inclined with respect to an exhaust port, and the exhaust port is partitioned by a single sound insulating plate.

しかしながら、特許文献1に開示のパッケージ型圧縮機では、ガスクーラに供給する冷却用の空気の流速のばらつきが、ガスクーラ内を流動する圧縮空気の冷却にどのように影響するのかまでは十分に検討されていない。 However, in the package-type compressor disclosed in Patent Document 1, sufficient studies have been conducted to see how variations in the flow velocity of the cooling air supplied to the gas cooler affect the cooling of the compressed air flowing through the gas cooler. not

特開2017-223177号公報JP 2017-223177 A

本発明は、ガスクーラに供給する空気の流速のばらつきを抑制して、内部を流動する圧縮空気を効果的に冷却できるようにしたパッケージ型圧縮機を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a package-type compressor capable of effectively cooling compressed air flowing inside by suppressing variations in the flow velocity of air supplied to a gas cooler.

本発明は、前記課題を解決するための手段として、吸気口及び排気口を有するパッケージ内に、前記吸気口から流入した空気の一部を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体で圧縮された空気が流動するガスクーラと、前記吸気口から流入した空気の残部を旋回流として、前記ガスクーラに供給した後、前記排気口から排出させる空冷ファンと、前記空冷ファンにより旋回流となり上昇する空気を、該空気が前記ガスクーラに至る前に、前記旋回流の中心側に導くように、前記旋回流の中心を中心とする円の法線方向に対し、前記旋回流との衝突面が傾斜しているフィンと、を備える、パッケージ型圧縮機を提供する。 As a means for solving the above problems, the present invention includes a compressor body for compressing a part of the air that has flowed in from the intake port and a compressor body that compresses a part of the air that has flowed in from the intake port and a package that has an intake port and an exhaust port. an air-cooling fan that supplies the rest of the air that has flowed in from the intake port to the gas cooler as a swirling flow and then discharges it from the exhaust port; and the air-cooling fan causes the swirling flow to rise. A collision surface with the swirl flow is inclined with respect to a normal direction of a circle centered at the center of the swirl flow so that the air is guided toward the center of the swirl flow before the air reaches the gas cooler. To provide a package-type compressor comprising:

この構成により、ガスクーラの外部に供給する空気の流速のばらつきを抑制できる。これにより、ガスクーラの内部を流動する圧縮空気を効果的に冷却することが可能となる。また、この構成により、フィンに衝突する旋回流の流動抵抗を抑えて、スムーズな空気流れを得ることができる。この結果、さらに圧縮空気を効果的に冷却可能となる。 With this configuration, variations in the flow velocity of the air supplied to the outside of the gas cooler can be suppressed. This makes it possible to effectively cool the compressed air flowing inside the gas cooler. Also, with this configuration, it is possible to suppress the flow resistance of the swirling flow that collides with the fins, and obtain a smooth air flow. As a result, the compressed air can be cooled more effectively.

前記フィンは、前記旋回流の流れ方向に所定間隔で配置される複数枚で構成されているのが好ましい。 It is preferable that the fins are composed of a plurality of fins arranged at predetermined intervals in the flow direction of the swirling flow.

この構成により、さらに旋回流の中心側に空気を導きやすくなり、より一層、ガスクーラの内部を流動する圧縮空気を効果的に冷却できる。 With this configuration, it becomes easier to guide the air toward the center of the swirling flow, and the compressed air flowing inside the gas cooler can be cooled more effectively.

前記フィンは、表面に吸音材を有するのが好ましい。 The fins preferably have a sound absorbing material on their surfaces.

この構成により、フィンによって旋回流の流れを強制的に方向変換する場合であっても騒音を低減できる。 With this configuration, noise can be reduced even when the direction of the swirling flow is forcibly changed by the fins.

本発明によれば、ガスクーラに供給する空気の流速のばらつきを抑制して、内部を流動する圧縮空気を効果的に冷却できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the variation in the flow velocity of the air supplied to a gas cooler can be suppressed, and the compressed air which flows inside can be cooled effectively.

本実施形態に係るパッケージ型圧縮機の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a package-type compressor according to this embodiment; FIG. 図1のI-I線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II of FIG. 1; 図1のII-II線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1; 図1に示すパッケージの開口部の模式的な正面壁図である。2 is a schematic front wall view of the opening of the package shown in FIG. 1; FIG. 図2に示すようにフィンを設けない場合のガスクーラを通過する常圧空気の速度分布を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the velocity distribution of normal pressure air passing through the gas cooler when no fins are provided as shown in FIG. 2; 図2に示すフィンを設けた場合のガスクーラを通過する常圧空気の速度分布を示す図である。3 is a diagram showing the velocity distribution of normal pressure air passing through the gas cooler when the fins shown in FIG. 2 are provided; FIG. 他の実施形態に係るパッケージ型圧縮機の概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a package-type compressor according to another embodiment;

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the following description is essentially merely an example, and is not intended to limit the present invention, its applications, or its uses.

図1から図3に示すように、本実施形態に係るパッケージ型圧縮機(以下、単に圧縮機1と記載する。)は、パッケージ10内に、圧縮機本体20、油回収器30、ガスクーラ40、及び空冷ファン41を備える。なお、ガスクーラ40には、圧縮機本体20に供給する油を冷却するためのオイルクーラ(図示せず)が併設されている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the package type compressor (hereinafter simply referred to as compressor 1) according to the present embodiment includes a compressor main body 20, an oil recovery device 30, a gas cooler 40 in a package 10. , and an air cooling fan 41 . The gas cooler 40 is also provided with an oil cooler (not shown) for cooling the oil supplied to the compressor body 20 .

パッケージ10は、金属製の板(例えば、鋼板)を箱状に形成したものである。以下、図1中、上方に位置する壁を上面壁10a、下方に位置する面を下面壁10b、左側に位置する側面を正面壁10c、右側に位置する側面を背面壁10d、図2中、上方側に位置する側面を左側面壁10e、下方側に位置する側面を右側面壁10fと記載する。 The package 10 is formed by forming a metal plate (for example, a steel plate) into a box shape. In FIG. 1, the upper wall is the upper wall 10a, the lower wall is the lower wall 10b, the left side is the front wall 10c, and the right side is the rear wall 10d. The side surface located on the upper side is referred to as a left side wall 10e, and the side surface located on the lower side is referred to as a right side wall 10f.

パッケージ10の正面壁10cの上方側右半部には吸気口11が形成されている。本実施形態では、吸気口11は、長円形に形成した複数の穴11aを有するパネル11bで覆われている(図4参照)。各穴11aは、円形、四角形等、種々の形態に形成できる。また、パネル11bを設けることなく、開口のままとしたり、パネル11b自体を網目状としたりすることもできる。なお、吸気口11には図示しないフィルタが取り付けられ、ゴミ等の異物が通過できないようになっている。 An intake port 11 is formed in the upper right half of the front wall 10c of the package 10. As shown in FIG. In this embodiment, the intake port 11 is covered with a panel 11b having a plurality of oblong holes 11a (see FIG. 4). Each hole 11a can be formed in various shapes such as circular and square. Also, without providing the panel 11b, it is possible to leave the opening as it is or to make the panel 11b itself mesh-like. A filter (not shown) is attached to the intake port 11 so that foreign matter such as dust cannot pass through.

吸気口11には吸気ダクト12が取り付けられている。吸気ダクト12は板材を筒状に形成したものである。吸気ダクト12は、吸気口11に連通する一端12aから、パッケージ10内で終端する他端12bに向かって流路断面積が徐々に小さくなっている。本実施形態では、吸気ダクト12は断面矩形状で、その上面が一端12aから他端12bに向かって下方側に傾斜することにより、流路断面積が徐々に小さくなっている。これにより、吸気ダクト12の上方に空間が形成される。そして、吸気ダクト12の上方に形成された空間には、後述する移送配管13が配置されている。このように、パッケージ10内の限られた空間を有効利用することにより圧縮機1を小型化している。なお、吸気口11及び吸気ダクト12は、円形、多角形等、任意の断面形状とすることができる。 An intake duct 12 is attached to the intake port 11 . The intake duct 12 is formed by forming a plate material into a tubular shape. The air intake duct 12 has a channel cross-sectional area that gradually decreases from one end 12 a that communicates with the air intake port 11 toward the other end 12 b that terminates inside the package 10 . In this embodiment, the air intake duct 12 has a rectangular cross section, and the upper surface of the air intake duct 12 slopes downward from one end 12a toward the other end 12b, thereby gradually decreasing the flow passage cross-sectional area. Thereby, a space is formed above the intake duct 12 . A transfer pipe 13, which will be described later, is arranged in a space formed above the intake duct 12. As shown in FIG. Thus, the compressor 1 is miniaturized by effectively utilizing the limited space within the package 10 . Note that the intake port 11 and the intake duct 12 may have any cross-sectional shape such as circular or polygonal.

パッケージ10の上面壁10aの右半部の前後方向中間領域には排気口14が形成されている。排気口14には、後述するファンダクト45が取り付けられている。 An exhaust port 14 is formed in the right half of the upper surface wall 10a of the package 10 in the middle area in the front-rear direction. A fan duct 45 , which will be described later, is attached to the exhaust port 14 .

圧縮機本体20はスクリュ式であり、パッケージ10内の右側面壁10f側の下方部に配置されている。圧縮機本体20は、吸込口21、フィルタ部22、吸気調整弁23、吐出口24、モータ25、及び圧縮部26を備える。圧縮部26には、モータ25の駆動により回転するスクリュロータ(図示せず)が収容されている。スクリュロータが回転すると、吸気ダクト12の下方側に位置する吸込口21から空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は、フィルタ部22で異物を除去され、吸気調整弁23で吸気量を調整され、圧縮部26で圧縮空気とされた後、吐出口24から吐出される。また、圧縮機本体20は油冷式であり、スクリュロータに潤滑油が供給される。供給された油は、スクリュロータの冷却、潤滑及びシールを行い、圧縮空気と共に吐出口24から吐出される。 The compressor main body 20 is of a screw type, and is arranged in the lower part of the package 10 on the right side wall 10f side. The compressor body 20 includes a suction port 21 , a filter portion 22 , an intake control valve 23 , a discharge port 24 , a motor 25 and a compression portion 26 . A screw rotor (not shown) that rotates when driven by the motor 25 is accommodated in the compression section 26 . When the screw rotor rotates, air is sucked from the suction port 21 located on the lower side of the intake duct 12 . Foreign matter is removed from the sucked air by the filter portion 22 , the amount of intake air is adjusted by the intake control valve 23 , and the air is compressed by the compression portion 26 and then discharged from the discharge port 24 . The compressor main body 20 is oil-cooled, and lubricating oil is supplied to the screw rotor. The supplied oil cools, lubricates and seals the screw rotor, and is discharged from the discharge port 24 together with the compressed air.

油回収器30は、鉛直方向に延びる概略円柱状であり、パッケージ10の左側面壁10e側の前方部に配置されている。油回収器30は、吐出配管27を介して圧縮機本体20の吐出口24に流体的に接続され、圧縮機本体20から吐出された圧縮空気から油分を分離回収する。回収された油分は、油回収器30に溜められ、オイルクーラ通過後に圧縮機本体20に再度供給される。油分を分離された圧縮空気は移送配管13を流動する。 The oil recovery device 30 has a substantially columnar shape extending in the vertical direction, and is arranged in the front part of the package 10 on the left side wall 10e side. The oil recovery device 30 is fluidly connected to the discharge port 24 of the compressor body 20 via the discharge pipe 27 and separates and recovers oil from the compressed air discharged from the compressor body 20 . The recovered oil is stored in an oil recovery device 30 and supplied again to the compressor main body 20 after passing through the oil cooler. Compressed air from which oil is separated flows through the transfer pipe 13 .

ガスクーラ40は、移送配管13の途中に接続され、パッケージ10の上面壁10aに形成された排気口14に取り付けられている。ガスクーラ40は、詳細については図示しないが、蛇行する配管と、これらに一体化された放熱フィンとを有する熱交換器である。ガスクーラ40では、配管内を流動する圧縮空気と、配管の外部を流動する空気(常圧空気)との間で熱交換が行われ、圧縮空気が冷却される。圧縮空気から吸熱して昇温した常圧空気は、排気口14からパッケージ10の外部へと排出される。 The gas cooler 40 is connected in the middle of the transfer pipe 13 and attached to the exhaust port 14 formed in the upper wall 10 a of the package 10 . Although details are not shown, the gas cooler 40 is a heat exchanger having meandering pipes and radiation fins integrated therewith. In the gas cooler 40, heat is exchanged between the compressed air flowing inside the pipe and the air (normal pressure air) flowing outside the pipe to cool the compressed air. The normal-pressure air whose temperature has been increased by absorbing heat from the compressed air is discharged from the exhaust port 14 to the outside of the package 10 .

空冷ファン41は、多翼ファン、ターボファン、ラジアルファン等の遠心ファンであり、支持台42に支持されたファン支持部43に取り付けられている。本実施形態では、空冷ファン41は、モータ41aと、その回転軸に取り付けられて、モータ41aの駆動により回転する多翼ファンとを備える。支持台42は、平面視矩形状の支持台本体42aと、この支持台本体42aの4隅から延びる脚部42bとを備える。支持台本体42aには、冷却空気が通過できるように、中央部分が開放され、ベルマウス48が取り付けられている。脚部42bは、支持台42の下方側に配置される圧縮機本体20と干渉しないようにパッケージ10の下面壁10b(詳しくは、下面壁10b上に固定した支持プレート)に固定されている。ファン支持部43は、天板43aと、この天板43aから延び、支持台本体42aに固定される脚部43bとを備える。空冷ファン41は、ファン支持部43の天板43aに取り付けられている。詳細には、空冷ファン41のモータ41aが、ファン支持部43の天板43aに取り付けられている。この取付状態では、空冷ファン41は天板43aの下面側に位置し、モータ41aは天板43aの上面側に位置する。空冷ファン41は、モータ41aの駆動により、下方側のベルマウス48から吸い込んだ空気を旋回流として上方側へと流動させる。なお、天板43aは、上方に向かう常圧空気が通過できるように複数の通気口を有する構成でもよいし、後述するフィン44を固定できる領域にのみ形成される構成でもよい。要は、空冷ファン41を支持可能な強度を有し、かつ、常圧空気の流動抵抗を小さくできる構成であればよい。本実施例では、天板43aは平面視矩形状に形成されている。すなわち、天板43aは、モータ41aの外径より大きく空冷ファン41の外径よりも小さな幅を有する短辺と、モータ41aの外径と空冷ファン41の外径の両方よりも大きな幅の長辺とを有する。また天板43aは、モータ41aの取付位置以外の部位に、通気口として開口部43c、43dとを有する。 The air-cooling fan 41 is a centrifugal fan such as a multi-blade fan, a turbo fan, or a radial fan, and is attached to a fan support portion 43 supported by a support base 42 . In this embodiment, the air-cooling fan 41 includes a motor 41a and a multi-blade fan attached to the rotating shaft of the motor 41a and rotated by driving the motor 41a. The support base 42 includes a support base main body 42a having a rectangular shape in plan view, and leg portions 42b extending from four corners of the support base main body 42a. The support base main body 42a has an open center portion and a bell mouth 48 attached thereto so that cooling air can pass through. The legs 42b are fixed to the bottom wall 10b of the package 10 (specifically, a support plate fixed on the bottom wall 10b) so as not to interfere with the compressor body 20 arranged below the support base 42. The fan support portion 43 includes a top plate 43a and leg portions 43b extending from the top plate 43a and fixed to the support base main body 42a. The air cooling fan 41 is attached to the top plate 43 a of the fan support portion 43 . Specifically, the motor 41 a of the air cooling fan 41 is attached to the top plate 43 a of the fan support portion 43 . In this mounting state, the air cooling fan 41 is positioned on the lower side of the top plate 43a, and the motor 41a is positioned on the upper side of the top plate 43a. The air-cooling fan 41 is driven by a motor 41a to cause the air sucked from the bell mouth 48 on the lower side to flow upward as a swirling flow. The top plate 43a may be configured to have a plurality of vents so that upward normal-pressure air can pass through, or may be configured to be formed only in a region where fins 44, which will be described later, can be fixed. The point is that the structure should be strong enough to support the air cooling fan 41 and capable of reducing the flow resistance of normal pressure air. In this embodiment, the top plate 43a is formed in a rectangular shape in plan view. That is, the top plate 43a has a short side having a width larger than the outer diameter of the motor 41a and smaller than the outer diameter of the cooling fan 41, and a width larger than both the outer diameter of the motor 41a and the outer diameter of the cooling fan 41. have sides. Further, the top plate 43a has openings 43c and 43d as vents at portions other than the mounting position of the motor 41a.

ファン支持部43の天板43aの上面壁には複数のフィン44が固定されている。本実施形態では、フィン44は3枚(第1フィン44a、第2フィン44b及び第3フィン44c)で構成されている。各フィン44は平板状で、空冷ファン41によって旋回流となる空気の流動方向に対して交差するように配置されている。詳しくは、各フィン44の平面(旋回流が衝突する側の面:衝突面))が、空冷ファン41の回転中心を中心とする円(又は旋回流が描く曲線)の径(法線)方向に対し、旋回流の中心側に向かって旋回流の流れ方向に傾斜している。各フィン44は、その下端を天板43aの上面壁に固定され、上端をガスクーラ40の近傍まで延長されている。また各フィン44は、平面視で、外側端が後述するファンダクト45の近傍に位置し、内側端が空冷ファン41のモータ41aの近傍に位置している。径(法線)方向に対する衝突面の傾斜角度は、中心側まで空気を導くことができるように、空気の流速に応じて自由に設定できる。本実施形態では、径(法線)方向に対する衝突面の傾斜角度を45度としている。これにより、旋回流となった空気流れがフィン44に直角に衝突しないため、流動抵抗を増大させることなく、スムーズに旋回中心へと向かわせることができる。また、第1フィン44aと第2フィン44bの間と、第2フィン44bと第3フィン44cとの間は等間隔(空冷ファン41の回転中心を中心として約90度ずつ回転させた位置関係)に配置されている。但し、配置する全てのフィン44は周方向に等間隔で配置するのが好ましい。 A plurality of fins 44 are fixed to the top wall of the top plate 43 a of the fan support portion 43 . In this embodiment, the fins 44 are composed of three pieces (first fin 44a, second fin 44b and third fin 44c). Each fin 44 has a flat plate shape and is arranged so as to intersect the flow direction of the air that is swirled by the cooling fan 41 . Specifically, the plane of each fin 44 (surface on the side with which the swirling flow collides: collision surface) is aligned in the diameter (normal) direction of a circle centered on the rotation center of the air-cooling fan 41 (or a curve drawn by the swirling flow). On the other hand, it is inclined in the flow direction of the swirl flow toward the center of the swirl flow. Each fin 44 has its lower end fixed to the top wall of the top plate 43 a and its upper end extended to the vicinity of the gas cooler 40 . Further, each fin 44 has an outer end positioned near a fan duct 45 described later, and an inner end positioned near a motor 41 a of the air cooling fan 41 in plan view. The angle of inclination of the collision surface with respect to the radial (normal) direction can be freely set according to the flow velocity of the air so that the air can be guided to the center side. In this embodiment, the inclination angle of the collision surface with respect to the radial (normal) direction is 45 degrees. As a result, the swirling air flow does not collide with the fins 44 at right angles, so that the air can be smoothly directed toward the swirling center without increasing the flow resistance. Further, the space between the first fin 44a and the second fin 44b and the space between the second fin 44b and the third fin 44c are equal (positional relationship in which the air cooling fan 41 is rotated by about 90 degrees around the rotation center of the air cooling fan 41). are placed in However, it is preferable to arrange all the arranged fins 44 at regular intervals in the circumferential direction.

空冷ファン41の周囲にはファンダクト45が配置されている。ファンダクト45は平面視矩形の筒状で、その上端開口部がガスクーラ40を囲うようにパッケージ10の上面壁10aに固定されている。また、ファンダクト45の下端開口部は、支持台本体42aの上面壁に固定されている。これにより、支持台42から排気口14へと向かう空気流路(後述する第2流路の一部)が形成される。また、ファンダクト45の1つの側面は、吸気ダクト12の空気流路に対向する仕切パネル45Aとなっている。すなわち、仕切パネル45Aは、吸気ダクト12から吸い込まれた常圧空気を下方側へと案内する役割を果たす。 A fan duct 45 is arranged around the air cooling fan 41 . The fan duct 45 is rectangular in plan view and fixed to the top wall 10 a of the package 10 so that the upper end opening surrounds the gas cooler 40 . A lower end opening of the fan duct 45 is fixed to the upper wall of the support base body 42a. As a result, an air flow path (part of a second flow path, which will be described later) is formed from the support base 42 to the exhaust port 14 . One side surface of the fan duct 45 is a partition panel 45A that faces the air flow path of the intake duct 12 . That is, the partition panel 45A plays a role of guiding the normal-pressure air sucked from the intake duct 12 downward.

前記構成の圧縮機1は、パッケージ10内に、圧縮空気を生成して流動させるための第1流路と、冷却空気を流動させるための第2流路とを有する。 The compressor 1 configured as described above has a first flow path for generating and flowing compressed air and a second flow path for flowing cooling air in the package 10 .

第1流路は、吸気口11、吸気ダクト12、圧縮機本体20の吸込口21、フィルタ部22、吸気調整弁23、圧縮部26、吐出口24、油回収器30、及びガスクーラ40を接続した移送配管13によって構成されている。 The first flow path connects the intake port 11, the intake duct 12, the intake port 21 of the compressor body 20, the filter portion 22, the intake adjustment valve 23, the compression portion 26, the discharge port 24, the oil recovery device 30, and the gas cooler 40. It is composed of a transfer pipe 13 that

第2流路は、吸気口11、吸気ダクト12、空冷ファン41が配置されるファンダクト45、及び排気口14によって構成されている。 The second flow path is composed of the intake port 11 , the intake duct 12 , the fan duct 45 in which the cooling fan 41 is arranged, and the exhaust port 14 .

次に、前記圧縮機1の動作について説明する。 Next, operation of the compressor 1 will be described.

モータ41aを駆動して空冷ファン41を回転させると、吸気口11からパッケージ10の周囲の常圧空気が流入する(図1の矢印F1参照)。流入した常圧空気は吸気ダクト12を流動し、仕切パネル45Aに衝突して下方に向かう。 When the motor 41a is driven to rotate the air cooling fan 41, normal pressure air around the package 10 flows in through the air intake 11 (see arrow F1 in FIG. 1). The inflowing normal-pressure air flows through the intake duct 12, collides with the partition panel 45A, and travels downward.

また、モータ25を駆動してスクリュロータを回転させると、流入した常圧空気が吸込口21から圧縮機本体20内に吸い込まれる(図1の矢印F2参照)。吸い込まれた常圧空気は、圧縮機本体20で圧縮され、高温高圧の圧縮空気として吐出口24(図3参照)から吐出される。吐出された圧縮空気は、吐出配管27を流動して油回収器30に供給され、油回収器30にて油を分離される。油回収器30にて油を分離された圧縮空気は、移送配管13を流動してガスクーラ40に供給される。 Further, when the motor 25 is driven to rotate the screw rotor, the inflowing normal pressure air is sucked into the compressor main body 20 through the suction port 21 (see arrow F2 in FIG. 1). The sucked normal pressure air is compressed by the compressor main body 20 and discharged from the discharge port 24 (see FIG. 3) as high temperature and high pressure compressed air. The discharged compressed air flows through the discharge pipe 27 and is supplied to the oil recovery device 30, where the oil is separated. The compressed air from which the oil is separated by the oil collector 30 flows through the transfer pipe 13 and is supplied to the gas cooler 40 .

圧縮機本体20に吸い込まれずにそのまま通過する常圧空気は、空冷ファン41へと引き込まれ(図1の矢印F4参照)、旋回流となって上昇し(図1の矢印F5参照)、ファンダクト45を流動してガスクーラ40へと向かう。 The normal pressure air that passes through without being sucked into the compressor body 20 is drawn into the air-cooling fan 41 (see arrow F4 in FIG. 1), rises as a swirling flow (see arrow F5 in FIG. 1), and passes through the fan duct. 45 to the gas cooler 40.

空冷ファン41が取り付けられるファン支持部43の天板43aの上面には複数のフィン44が固定されている。このため、旋回流となった常圧空気は、フィン44に衝突してその一部が強制的に旋回流の中心側へと流動方向を変換される。フィン44の傾斜角度は、空冷ファン41の回転中心を中心とする円の径方向に対し、旋回流の中心側に向かって旋回流の流れ方向に45度傾斜している。このため、旋回流となった常圧空気の流れを流動抵抗を増大させることなく、スムーズに旋回中心側へと向かわせることができる。 A plurality of fins 44 are fixed to the upper surface of the top plate 43a of the fan support portion 43 to which the air cooling fan 41 is attached. For this reason, the normal-pressure air that has become a swirling flow collides with the fins 44 and is partially forcibly changed in flow direction toward the center of the swirling flow. The angle of inclination of the fins 44 is 45 degrees toward the center of the swirling flow with respect to the radial direction of the circle centered on the rotation center of the air cooling fan 41 . Therefore, the flow of normal pressure air, which has become a swirling flow, can be smoothly directed toward the center of swirling without increasing the flow resistance.

図5に示すようにフィン44を設けない場合と、図6に示すように3枚のフィン44を設けた場合とで、ファンダクト45を平面視したときの紙面に直交する方向に向かう常圧空気の速度分布を示す。図中、ハッチングの線間隔によって流速の違いを示しており、間隔が広い方が流速が遅くなっている。図5では、旋回流の中心部分で極端に速度の遅い第1速度領域51が広い範囲に形成されている。これに対し、図6では、旋回流の中心部分には第1速度領域51はなく、第1速度領域51よりも速度の速い第2速度領域52が広い範囲を占めている。これらの図面から明らかなように、3枚のフィン44を設けることにより、全く設けない場合に比べて常圧空気の速度分布のばらつきを抑制できることが分かる。 5, and with three fins 44, as shown in FIG. It shows the air velocity distribution. In the figure, the difference in flow velocity is shown by the line spacing of hatching, and the wider the spacing, the slower the flow velocity. In FIG. 5, a first velocity region 51 having an extremely low velocity is formed over a wide range at the central portion of the swirling flow. On the other hand, in FIG. 6, there is no first speed region 51 in the central portion of the swirl flow, and a second speed region 52 having a higher speed than the first speed region 51 occupies a wide range. As is clear from these drawings, by providing the three fins 44, it is possible to suppress variations in the velocity distribution of the normal pressure air compared to the case where no fins 44 are provided.

このようにして速度分布のばらつきを抑制された常圧空気はガスクーラ40の外部を通過する。ガスクーラ40の内部では、高温の圧縮空気が蛇行しながら流動しており、外部を通過する常圧空気との間で熱交換が行われる。このとき、ガスクーラ40の外部を通過する常圧空気の流速が場所によって大きく相違すると、次の問題が発生する。すなわち、流速の遅いところでは、常圧空気によるガスクーラ40の内部の圧縮空気の冷却は不十分となる。このため、圧縮空気の冷却状態にばらつきが生じる。前述のように常圧空気の速度分布のばらつきを抑制することにより、このような圧縮空気の冷却状態にばらつきが生じることを抑えることができる。この結果、ガスクーラ40内を流動する圧縮空気を、無駄なく効果的に冷却することが可能となる。 The normal-pressure air whose velocity distribution is suppressed in this way passes through the outside of the gas cooler 40 . Inside the gas cooler 40, high-temperature compressed air flows while meandering, and heat is exchanged with normal-pressure air passing outside. At this time, if the flow velocity of the normal pressure air passing through the outside of the gas cooler 40 varies greatly depending on the location, the following problem occurs. In other words, cooling of the compressed air inside the gas cooler 40 by normal pressure air becomes insufficient at a place where the flow velocity is slow. Therefore, the cooling state of the compressed air varies. By suppressing the variation in the velocity distribution of the normal pressure air as described above, it is possible to suppress the occurrence of such variation in the cooling state of the compressed air. As a result, the compressed air flowing through the gas cooler 40 can be effectively cooled without waste.

冷却された圧縮空気は、移送配管13を介してパッケージ10の外部の供給先(例えば、図示しない蓄圧タンク)へと供給される(図1の矢印F3参照)。圧縮空気から吸熱して昇温した常圧空気は、排気口14を介してパッケージ10の外部へと排出される(図1の矢印F6参照)。 The cooled compressed air is supplied to a supply destination (for example, an accumulator tank not shown) outside the package 10 via the transfer pipe 13 (see arrow F3 in FIG. 1). The normal-pressure air, which has been heated by absorbing heat from the compressed air, is discharged to the outside of the package 10 through the exhaust port 14 (see arrow F6 in FIG. 1).

前記構成の圧縮機1は、次のような特徴を有する。 The compressor 1 configured as described above has the following features.

空冷ファン41による常圧空気の流れ方向の下流側に複数のフィン44を配置しているので、空冷ファン41によって得られた旋回流の一部を内径側へと導くことができる。このため、ガスクーラ40を通過する常圧空気の流動速度にばらつきが少なくなり、ガスクーラ40での熱交換効率を高めることができる。つまり、ガスクーラ40での圧縮空気の冷却能力を向上させることが可能となる。 Since the plurality of fins 44 are arranged on the downstream side in the flow direction of the normal pressure air by the air cooling fan 41, part of the swirl flow obtained by the air cooling fan 41 can be guided toward the inner diameter side. Therefore, the flow speed of the normal-pressure air passing through the gas cooler 40 is less variable, and the heat exchange efficiency in the gas cooler 40 can be enhanced. That is, it becomes possible to improve the cooling capacity of the compressed air in the gas cooler 40 .

パッケージ10内では、吸気ダクト12(一端12aから他端12bまでの全領域)の側方空間(以下、好適設置空間Sと記載する。)に、吸込口21、吐出口24、及び油回収器30が配置されている。本実施形態では、吸込口21、フィルタ部22及び吐出口24が吸気ダクト12の直下に配置され(図1,3参照)、油回収器30が吸気ダクト12の側方に配置されている。吸込口21、吐出口24、及び油回収器30からは騒音が出やすいが、その音波が吸気口11を介してパッケージ10の外部に伝わるまでに、吸気ダクト12の側方から他端12bまで回り込み、吸気ダクト12内を通り、吸気ダクト12の一端12aに至るまでの長い経路を伝わる必要がある。したがって、音波を十分に弱めることができ、静音性を高めることが可能となる。 Inside the package 10, a suction port 21, a discharge port 24, and an oil recovery device are provided in a side space (hereinafter referred to as a suitable installation space S) of the intake duct 12 (the entire area from one end 12a to the other end 12b). 30 are placed. In this embodiment, the suction port 21 , the filter portion 22 and the discharge port 24 are arranged directly below the intake duct 12 (see FIGS. 1 and 3), and the oil collector 30 is arranged on the side of the intake duct 12 . Although noise is likely to be generated from the suction port 21, the discharge port 24, and the oil recovery device 30, the sound waves must travel from the side of the suction duct 12 to the other end 12b before being transmitted to the outside of the package 10 through the suction port 11. It is necessary to turn around, pass through the air intake duct 12, and travel a long path to reach one end 12a of the air intake duct 12. - 特許庁Therefore, sound waves can be sufficiently weakened, and quietness can be improved.

吸気ダクト12は、板材を筒状としただけのシンプルな構成であるので、重量はそれほど増大しない。このため、組立時やメンテナンス時に、吸気ダクト12が接続されたままであっても、パッケージ10の取付及び取外作業を容易に行うことができる。 Since the air intake duct 12 has a simple structure in which a plate member is formed into a cylindrical shape, the weight does not increase so much. Therefore, even when the air intake duct 12 is connected during assembly or maintenance, the package 10 can be easily attached and detached.

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。 The present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments, and various modifications are possible.

前記実施形態では、フィン44を3枚設ける場合について説明したが、1枚、2枚、あるいは、4枚以上設けることも可能である。2枚、あるいは、4枚以上設ける場合でも、フィン44は空冷ファン41の回転中心を中心として周方向に等角度で配置するのが好ましい。これにより、常圧空気の速度分布のばらつきを抑制してガスクーラ40での熱交換効率を高めやすくなる。 In the above embodiment, the case of providing three fins 44 was described, but it is also possible to provide one, two, or four or more fins. Even if two fins 44 or four or more fins 44 are provided, it is preferable to arrange the fins 44 at equal angles in the circumferential direction around the rotation center of the air cooling fan 41 . This makes it easier to increase the heat exchange efficiency in the gas cooler 40 by suppressing variations in the velocity distribution of the normal pressure air.

前記実施形態では、フィン44の形状を平板にしたが、これに限らず、旋回流が衝突する部分を湾曲面で構成して流動抵抗を抑制するようにしてもよい。また、フィン44の表面には、吸音材46を貼り付けるようにしてもよい。吸音材46には、例えば、複数の繊維で網目状に形成された不織布や多孔質のウレタンスポンジ等を使用できる。空冷ファン41等から発生した騒音は、その音波が何度も吸音材46で反射することにより低減される。 Although the shape of the fins 44 is flat in the above-described embodiment, the shape of the fins 44 is not limited to this, and the flow resistance may be suppressed by forming curved surfaces on the portions with which the swirling flow collides. Also, a sound absorbing material 46 may be attached to the surface of the fins 44 . For the sound absorbing material 46, for example, a nonwoven fabric formed in a mesh shape with a plurality of fibers, a porous urethane sponge, or the like can be used. Noise generated from the air cooling fan 41 or the like is reduced by the sound waves being reflected by the sound absorbing material 46 many times.

前記実施形態では、吐出配管27を吸気ダクト12の下方に配置したが、好適設置空間Sに配置してもよい。これにより、吸気ダクト12から流入した常圧空気が直接、吐出配管27の近傍を流動することがなくなる。つまり、常圧空気が圧縮空気によって加熱されにくくなり、圧縮機本体20の圧縮効率の低下を抑制できる。また、ガスクーラ40での冷却効率の低下も抑制できる。 Although the discharge pipe 27 is arranged below the intake duct 12 in the above embodiment, it may be arranged in the suitable installation space S. As a result, the normal pressure air that has flowed in from the intake duct 12 does not directly flow in the vicinity of the discharge pipe 27 . That is, the normal pressure air is less likely to be heated by the compressed air, and a decrease in compression efficiency of the compressor main body 20 can be suppressed. In addition, a decrease in cooling efficiency in the gas cooler 40 can also be suppressed.

前記実施形態では、仕切パネル45Aの上下端の位置については特に言及しなかったが、上端45aはパッケージ10の上面壁10aに取り付けられ、下端45bは吸気ダクト12の他端12bより低い位置まで延びているのが好ましい。特に、下端45bは、パッケージ10の吸気口11の上端11cと吸気ダクト12の他端12bの下端12cを結ぶ直線Lよりも低い位置にあることが好ましい。すなわち、パッケージ10の吸気口11から吸気ダクト12を介してパッケージ10の内部を見たとき、ガスクーラ40及び空冷ファン41が見えないのが好ましい。 In the above embodiment, no particular reference was made to the positions of the upper and lower ends of the partition panel 45A. preferably In particular, the lower end 45b is preferably positioned lower than the straight line L connecting the upper end 11c of the intake port 11 of the package 10 and the lower end 12c of the other end 12b of the intake duct 12 . That is, when the inside of the package 10 is viewed from the air intake 11 of the package 10 through the air intake duct 12, it is preferable that the gas cooler 40 and the air cooling fan 41 cannot be seen.

この構成によれば、ガスクーラ40及び空冷ファン41から騒音が発生しても、その音波は仕切パネル45Aの下方を通ってから、吸気ダクト12を介してパッケージ10の外部に伝わる。特に、仕切パネル45Aの下端45bは、パッケージ10の吸気口11の上端11cと吸気ダクト12の他端12bの下端12cとを結ぶ直線Lよりも下方側に配置されている。このため、音波は仕切パネル45Aの下端45bを回り込むことになり、吸気口11側からは外部に伝達しにくい。 According to this configuration, even if noise is generated from the gas cooler 40 and the air-cooling fan 41, the sound wave passes below the partition panel 45A and then travels through the intake duct 12 to the outside of the package 10. FIG. In particular, the lower end 45b of the partition panel 45A is arranged below the straight line L connecting the upper end 11c of the intake port 11 of the package 10 and the lower end 12c of the other end 12b of the intake duct 12. As shown in FIG. For this reason, the sound wave will wrap around the lower end 45b of the partition panel 45A, and is difficult to transmit to the outside from the air inlet 11 side.

仕切パネル45Aは、吸気ダクト12と、ガスクーラ40及び空冷ファン41との間に配置されている。このため、騒音源となるガスクーラ40及び空冷ファン41からの音波が直接、吸気口11から外部に伝わるのを防止できる。 The partition panel 45A is arranged between the air intake duct 12 and the gas cooler 40 and air cooling fan 41 . Therefore, it is possible to prevent sound waves from the gas cooler 40 and the air cooling fan 41, which are noise sources, from being directly transmitted to the outside from the intake port 11. FIG.

前記実施形態では特に言及しなかったが、吸気ダクト12の内面と、仕切パネル45Aの吸気ダクト12に対向する側の面とに、前記フィン44に設けたのと同様な吸音材15,47をそれぞれ貼り付けるようにしてもよい。この場合、図3に示すように、吸気ダクト12の4つの内面の全てに薄い吸音材15が貼り付けるのが好ましい。また、仕切パネル45Aの吸気ダクト12に対向する側の面には、概ね全面に吸音材47を貼り付けるのが好ましい。 Although not specifically mentioned in the above embodiment, sound absorbing materials 15 and 47 similar to those provided on the fins 44 are provided on the inner surface of the air intake duct 12 and the surface of the partition panel 45A facing the air intake duct 12. You may make it stick each. In this case, as shown in FIG. 3, it is preferable to attach a thin sound absorbing material 15 to all four inner surfaces of the intake duct 12 . Moreover, it is preferable to attach a sound absorbing material 47 to substantially the entire surface of the partition panel 45A facing the intake duct 12 .

この構成によれば、吸気ダクト12の内面と、仕切パネル45Aの吸気ダクト12に対向する側の面とは、騒音の音波が伝わる経路となっている。このため、音波の経路に吸音材15,47を貼り付けることで、効率的に低騒音化することが可能となる。 According to this configuration, the inner surface of the air intake duct 12 and the surface of the partition panel 45A on the side facing the air intake duct 12 form a path through which sound waves of noise propagate. Therefore, by attaching the sound absorbing materials 15 and 47 to the paths of the sound waves, it is possible to effectively reduce the noise.

前記実施形態では特に言及しなかったが、パッケージ10の吸気口11の複数の穴11aの開口面積の合計よりも、吸気ダクト12の他端12bの流路面積の方が大きいのが好ましい。 Although not specifically mentioned in the above embodiment, it is preferable that the channel area of the other end 12b of the intake duct 12 is larger than the total opening area of the plurality of holes 11a of the intake port 11 of the package 10. FIG.

この構成によれば、吸気ダクト12を通ってパッケージ10の吸気口11から漏出する空気(音)の流路面積が、小、大、および小の順に変化する。具体的には、吸気ダクト12の他端12bは吸気ダクト12内で最も流路面積が小さい部分であり、吸気ダクト12内を他端12bから一端12aに進むにつれて流路面積が大きくなる。そして、パッケージ10の吸気口11では、複数の穴11aによって流路面積が再び小さくなる。この流路面積の変化によって、吸気ダクト12内に拡張空間が形成され、当該拡張空間が消音室の役割を果たす。従って、消音効果が得られ、一層低騒音化できる。また、パッケージ10の吸気口11の複数の穴11aの開口面積の合計よりも吸気ダクト12の他端12bの流路面積の方が大きいため、吸気される空気の流路において大きな圧力損失が生じず、効率よく吸気できる。 According to this configuration, the flow path area of air (sound) leaking from the air intake port 11 of the package 10 through the air intake duct 12 changes in the order of small, large, and small. Specifically, the other end 12b of the air intake duct 12 has the smallest flow area in the air intake duct 12, and the flow area increases as the air intake duct 12 progresses from the other end 12b to the one end 12a. Then, at the air inlet 11 of the package 10, the passage area is reduced again by the plurality of holes 11a. Due to this change in flow path area, an expansion space is formed in the intake duct 12, and the expansion space serves as a muffling chamber. Therefore, a silencing effect is obtained, and noise can be further reduced. In addition, since the channel area of the other end 12b of the intake duct 12 is larger than the total opening area of the plurality of holes 11a of the intake port 11 of the package 10, a large pressure loss occurs in the intake air channel. You can inhale efficiently.

前記実施形態では、フィン支持部43の天板43aを図2に示す構成としたが、図7に示すように、天板43aを格子状に形成し、フィン44が固定される領域のみを板状に形成してもよい。 In the above-described embodiment, the top plate 43a of the fin support portion 43 has the configuration shown in FIG. 2, but as shown in FIG. It may be formed into a shape.

1 パッケージ型圧縮機
10 パッケージ
10a 上面壁
10b 下面壁
10c 正面壁
10d 背面壁
10e 左側面壁
10f 右側面壁
11 吸気口
11a 穴
11b パネル
11c 上端
12 吸気ダクト
12a 一端
12b 他端
12c 下端
13 移送配管
14 排気口
15 吸音材
20 圧縮機本体
21 吸込口
22 フィルタ部
23 吸気調整弁
24 吐出口
25 モータ
26 圧縮部
27 吐出配管
30 油回収器
40 ガスクーラ
41 空冷ファン
42 支持台
42a 支持台本体
42b 脚部
43 ファン支持部
43a 天板
43b 脚部
44 フィン
45 ファンダクト
45A 仕切パネル
45a 上端
45b 下端
46,47 吸音材
48 ベルマウス
S 好適設置空間
1 package type compressor 10 package 10a top wall 10b bottom wall 10c front wall 10d rear wall 10e left side wall 10f right side wall 11 intake port 11a hole 11b panel 11c top end 12 intake duct 12a one end 12b other end 12c bottom end 13 transfer pipe 14 exhaust port 15 sound absorbing material 20 compressor body 21 suction port 22 filter portion 23 intake control valve 24 discharge port 25 motor 26 compression portion 27 discharge pipe 30 oil collector 40 gas cooler 41 air cooling fan 42 support base 42a support base body 42b leg portion 43 fan support Part 43a Top plate 43b Leg 44 Fin 45 Fan duct 45A Partition panel 45a Upper end 45b Lower end 46, 47 Sound absorbing material 48 Bell mouth S Suitable installation space

Claims (3)

吸気口及び排気口を有するパッケージ内に、
前記吸気口から流入した空気の一部を圧縮する圧縮機本体と、
前記圧縮機本体で圧縮された空気が流動するガスクーラと、
前記吸気口から流入した空気の残部を旋回流として、前記ガスクーラに供給した後、前記排気口から排出させる空冷ファンと、
前記空冷ファンにより旋回流となり上昇する空気を、該空気が前記ガスクーラに至る前に、前記旋回流の中心側に導くように、前記旋回流の中心を中心とする円の法線方向に対し、前記旋回流との衝突面が傾斜しているフィンと、
を備える、パッケージ型圧縮機。
In a package having an inlet and an outlet,
a compressor main body that compresses a part of the air that has flowed in from the intake port;
a gas cooler through which the air compressed by the compressor body flows;
an air-cooling fan for supplying the rest of the air that has flowed in from the intake port as a swirling flow to the gas cooler and then discharging it from the exhaust port;
In the normal direction of a circle centered on the center of the swirl flow, the air that rises as a swirl flow by the air cooling fan is guided toward the center of the swirl flow before the air reaches the gas cooler. On the other hand, a fin having an inclined collision surface with the swirling flow ,
A packaged compressor.
前記フィンは、前記旋回流の流れ方向に所定間隔で配置される複数枚で構成されている、請求項1に記載のパッケージ型圧縮機。 2. The package-type compressor according to claim 1, wherein said fins are composed of a plurality of fins arranged at predetermined intervals in the flow direction of said swirling flow. 前記フィンは、表面に吸音材を有する、請求項1又は2に記載のパッケージ型圧縮機。 3. The package-type compressor according to claim 1 , wherein said fin has a sound absorbing material on its surface.
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