JPH08105386A - 圧縮機のガスクーラのシール部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 剛性とシール性とを兼ね備え、ガスクーラの
挿入を容易とする圧縮機のガスクーラのシール部構造を
提供する。 【構成】 本発明は、圧縮ガスが流通されるクーラシェ
ル１３内にその圧縮ガスを冷却するためのガスクーラ１
５を所定の隙間をもって挿入すると共に、上記ガスクー
ラ１５の外周部に上記隙間をシールして上記クーラシェ
ル１３内を高温側Ｈと低温側Ｌとに仕切るシール部３０
を形成し、このシール部３０を、上記ガスクーラ１５の
外周部から突出されて上記クーラシェル１３の内壁に弾
性的に当接するステンレス製シール板３３と、このシー
ル板３３に重ね合わされてこれに当接方向への押付力を
付加するステンレス製補強板３４，３５とから構成した
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧縮機のガスクーラのシ
ール部構造に係り、特に、圧縮ガスが流通されるクーラ
シェルと、その内部に挿入されるガスクーラとの間をシ
ールするためのシール部構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、工場等に設置される圧縮機は、
外部空気を吸い込んで圧縮し、この高圧となった圧縮空
気を各作業箇所に供給するものである。そしてこの圧縮
過程において温度上昇があるため、圧縮機にはこれを冷
却するためのガスクーラが設けられている。

【０００３】図９、図１０は従来のガスクーラの取付状
態を示し、ガスクーラａは圧縮機のケーシングＣに形成
されたクーラシェルｂ内に抜き出し可能に挿入されてい
る。クーラシェルｂ内には比較的高温の圧縮空気ｃが導
入され、この圧縮空気ｃはガスクーラａを通過すること
により冷却されて送出される。図示するガスクーラａは
プレートフィン型であり、即ち、フロントヘッダｄとリ
アヘッダｅとの間には多数のプレートフィンｆが設けら
れ、これらプレートフィンｆを貫通してヘッダｄ，ｅ間
を往復する冷却管ｇが設けられると共に、冷却管ｇには
冷却水が流通されてプレートフィンｆ間を通過する圧縮
空気ｃを冷却するようになっている。尚、プレートフィ
ンｆのなす上面部及び下面部はバッフルｈで閉止され、
圧縮空気ｃは側方から通過するようになっている。

【０００４】クーラシェルｂはガスクーラａを所定の隙
間をもって覆い、特に高温側から低温側への圧縮空気ｃ
の吹き抜けを防止すべく、上下のバッフルｈにはシール
部ｉが形成されている。即ちシール部ｉは、クーラシェ
ルｂ内を高温側と低温側との２室に仕切るためのもので
ある。

【０００５】シール部ｉは、ガスクーラａの上面部と下
面部とから突出されたシール部材ｊにより形成され、シ
ール部材ｉはシリコンゴム製の断面Ｘ字状とされてクー
ラシェルｂの上面及び底面壁に弾性的に当接される。ク
ーラシェルｂの上面及び底面壁にはシール部材ｊを挟む
ように一対の凸部ｋが形成されてシール性の向上が図ら
れている。なお、このゴム製シール部材ｊには断面Ｙ字
状とされたものもある。

【０００６】ガスクーラａはクーラシェルｂ内に水平方
向に挿入されると共に、フロントヘッダｅがケーシング
Ｃにボルト接続されることで片持ち支持されている。ま
たこの挿入時、シール部材ｊは凸部ｋ間の溝内を滑って
ガスクーラａのスライド移動を案内する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の場合
だと、シール部材ｊがシリコンゴム製であるため耐熱
性、耐腐蝕性に限界があり、耐熱温度としては 200°Ｃ
が限界で、使用ガスの種類によっては腐蝕が生じシール
が悪化する問題がある。また経年劣化も著しいために長
期間使用できないといった耐久性の問題もある。さら
に、ガスクーラａの挿入時に大きな摩擦抵抗を生じ、挿
入を容易に行えないなどの欠点もある。

【０００８】一方これに代わって、耐熱性、耐腐蝕性等
に優れたステンレス製のシール板を用いたものもある
が、従来これは１枚で使用していたため剛性や押し付け
が弱く、またガスクーラａの挿入時に折れ曲ることがあ
りシールが悪化する問題がある。

【０００９】そこで、上記課題を解決すべく本発明は創
案されたものであり、その目的は、剛性とシール性とを
兼ね備え、ガスクーラの挿入を容易とする圧縮機のガス
クーラのシール部構造を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、圧縮ガスが流通されるクーラシェル内にそ
の圧縮ガスを冷却するためのガスクーラを所定の隙間を
もって挿入すると共に、上記ガスクーラの外周部に上記
隙間をシールして上記クーラシェル内を高温側と低温側
とに仕切るシール部を形成し、このシール部を、上記ガ
スクーラの外周部から突出されて上記クーラシェルの内
壁に弾性的に当接するステンレス製シール板と、このシ
ール板に重ね合わされてこれに当接方向への押付力を付
加するステンレス製補強板とから構成したものである。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、ステンレス製シール板は、
自身の弾性力とステンレス製補強板の押付力とによりク
ーラシェルとの隙間を確実にシールする。

【００１２】

【実施例】以下本発明の好適実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

【００１３】図５乃至図７は、本発明に係るガスクーラ
のシール部構造を適用した圧縮機の全体図である。圧縮
機１は、遠心式の１段圧縮機２と２段圧縮機３とを原動
機４で同軸駆動すると共に、吸入口５から外部空気を吸
込んでこれを各圧縮機２，３で高圧とし、その高圧空気
を吐出口６より吐出するものである。原動機４はギヤケ
ース７内に収められた大径ギヤを回転させ、これには小
径のピニオンギヤが接続されて各圧縮機２，３の羽根車
を高速で同軸回転させる。これら圧縮機２，３や原動機
４の下部にはクーラ収容部８が設けられ、これには２つ
のクーラシェルが隣接して設けられてそのそれぞれにガ
スクーラが収容されている。また圧縮機１には、吸入口
５から吸込まれた外部空気を１段圧縮機２に導入するた
めの吸気管９、ギヤケース７内に潤滑油を供給するため
の油圧装置１０、原動機４を制御するための制御盤１１
なども設けられている。

【００１４】図２はこの圧縮機１の構成を概略的に示す
図である。クーラ収容部８には、鋳造のケーシングＣに
区画形成された第１及び第２のクーラシェル１２，１３
がそれぞれ仕切壁３７で仕切られて隣接して形成され、
第１のクーラシェル１２には第１のガスクーラたるイン
タークーラ１４が、第２のクーラシェル１３には第２の
ガスクーラたるアフタークーラ１５がそれぞれ所定の隙
間をもって中心位置に収容される。クーラシェル１２，
１３は、圧縮機１の幅方向（図５，図６の左右方向）に
沿って水平に伸長された直方体状とされ、その一端は開
放されてガスクーラ１４，１５の挿入口１６，１７とさ
れると共に、その挿入方向奥側に位置する他端は閉止さ
れ、さらにその奥側には潤滑油を溜めておくためのオイ
ルタンク１８がクーラシェル１２，１３と垂直に延出し
て設けられている。

【００１５】インタークーラ１４とアフタークーラ１５
とは、前記従来例同様のプレートフィン型とされてフロ
ントヘッダ２３が共用とされている。そしてそれぞれの
クーラシェル１２，１３にはそれぞれのクーラ１４，１
５が差し込まれて挿入され、フロントヘッダ２３が挿入
口１６，１７周囲のケーシングＣ外壁にボルト止めされ
ることでクーラ１４，１５は片持ち支持されるようにな
っている。なお、図７にはフロントヘッダ２３に設けら
れた冷却水の入口部２３ａと出口部２３ｂとが示されて
いる。

【００１６】図示するように、吸気管９から送られてき
た空気は１段圧縮機２で１段圧縮され、通路１９を通じ
て第１のクーラシェル１２に送られてインタークーラ１
４で最初の冷却がなされる。そしてこの空気は通路２０
で２段圧縮機３に送られ、２段圧縮されて所定の高圧と
された後に通路２１を通じて第２のクーラシェル１３に
送られる。さらにそこでアフタークーラ１５による最終
的な冷却がなされた後、吐出管２２及び吐出口６を通じ
て外部に供給される。ここで第１及び第２のクーラシェ
ル１２，１３内では、互いに反対方向となる内側から外
側に向かって空気が流通されるようになっており、従っ
てクーラ１４，１５の上流側は高温側Ｈ、下流側は低温
側Ｌとされて、これら高温側Ｈと低温側Ｌとを仕切るよ
う、クーラ１４，１５には後述するシール部が形成され
ている。

【００１７】図３は、インタークーラ１４とアフターク
ーラ１５とを下方から見た斜視図である。ここでこれら
クーラ１４，１５は、フロントヘッダ２３が共用とされ
て略同様の構成がなされるため、以下アフタークーラ１
５についてのみ説明を行いインタークーラ１４に関して
は省略することとする。

【００１８】フロントヘッダ２３からはバンドル２４が
延出されている。バンドル２４は、長方形状のプレート
フィン２５をクーラ長手方向に沿って多数平行に並べ、
これらに図示しない冷却管を貫通させて両者を一体的に
溶接して構成されている。こうするとバンドル２４は長
手方向に延出された箱状に形成されるが、さらにバンド
ル２４のフロントヘッダ２３の反対側端部にはリアヘッ
ダ２６が設けられている。バンドル２４の上面部と下面
部とには、圧縮空気を横方向のみに通過させるための上
側バッフル２７と下側バッフル２８とが、バッフルリテ
ーナ３１により挟持されて着脱自在に設けられている。
クーラ長手方向に垂直な断面で見た場合、リアヘッダ２
６は、バッフル２７，２８を含むバンドル２４よりもそ
の断面が大きく、よってリアヘッダ２６はそのバンドル
２４に対し上下左右に突出したような恰好となってい
る。そしてさらにバッフル２７，２８には、その幅中心
に沿って、上方或いは下方のクーラシェル１３内壁との
隙間をシールしてクーラシェル１３内を高温側と低温側
とに仕切る上側及び下側シール部２９，３０が設けられ
ている。

【００１９】これらシール部２９，３０は上下対称的で
あるため下側シール部３０のみについて説明すると、図
１も参照して、下側シール部３０は、下側バッフル２８
に溶接され且つリアヘッダ２６にボルト止めされる断面
Ｌ字状に折り曲げられたシール取付板３１に、実質的に
シールを行うステンレス製シール板３３と、これに重ね
合わされる２枚のステンレス製補強板３４，３５とが複
数のボルト３２ａ，ナット３２ｂで取り付けられて主に
構成される。なおリアヘッダ２６とバッフル２８との間
には段差があることから、シール取付板３１はその端部
が切り欠かれ折り曲げられてリアヘッダ２６にボルト３
６で固定される。

【００２０】図４に示すように、第１及び第２のクーラ
シェル１２，１３はそれぞれ仕切壁３７で仕切られて隣
接されており、特にそれらの内壁には、挿入されるイン
タークーラ１４及びアフタークーラ１５の上側及び下側
シール部２９，３０の位置に合わせてこれらを挟むよう
一対の凸部３８が形成されている。凸部３８は、底面
部、奥側の側面部、及び上面部（図示せず）に連続的に
形成されて溝３９を区画形成し、そのうち奥側側面部に
形成された溝３９ａにはリアヘッダ２６が当接されるゴ
ム製リアシール４０が嵌合されている。そして底面部に
は、低温側に位置する一方の凸部３８に隣接してドレン
溝４１も設けられる。これは高温側にドレン水が発生し
てもそれが空気の流通により低温側に移動されるからで
ある。尚、ドレン溝４１に溜められたドレン水は図５乃
至図７に示すドレン排出管４２より排出される。

【００２１】図１に示すように、第２のクーラシェル１
３内にアフタークーラ１５が挿入された場合、高温側Ｈ
に位置する一方の凸部３８にはリアヘッダ２６が載置さ
れ、アフタークーラ１５は挿入方向奥側の端部において
も支持されるようになっている。（図８においても略示
する）ここで、両方の凸部３８は等しい高さだけ底面部
から突出され、このうち高温側Ｈの凸部３８にのみシー
ル取付板３１が当接される。このため、低温側Ｌの凸部
３８とリアヘッダ２６との間にはシール取付板３１の板
厚分の隙間が生じるが、低温側Ｌの凸部３８の突出長を
大きくしてリアヘッダ２６に当接させたり、スペーサを
設けるなどして隙間が生じないような構成とすることも
できる。またリアヘッダ２６の底面位置が下側バッフル
２８よりも下方となるため、下側バッフル２８は凸部３
８に当接しない。

【００２２】特に、凸部３８間の溝３９には、前述した
ステンレス製のシール板３３及び補強板３４，３５が収
容されている。図３も参照して、これらシール板３３及
び補強板３４，３５は、クーラ長手方向に延出された帯
状に形成されてシール取付板３１に取り付けられると共
に、それら突出方向の長さがシール板３３、補強板３
４、補強板３５といった順に順次短くなるよう形成され
て、クーラ挿入前は互いに重ね合わされた高温側に向か
うアール状に形成されている。そして図１の挿入状態で
は、外側に位置されたシール板３３が溝３９の内底面と
の弾性的な当接によりさらにきつく曲げられ、その曲が
りによって内側の補強板３４，３５も曲げられると同時
にシール板３３に当接方向への押付力を付加するように
なっている。そして突出長が順次短くされることで、取
付側から当接側にかけて順次剛性が弱まる方向となり、
取付側は剛性大となって変形が少なく、逆に当接側は軟
らかく変形して当接乃至シールを確実とする。

【００２３】また図示しないが、上側シール部２９は下
側シール部３０と上下対称的で、シール板３３は高温側
に曲げられて溝３９の内底面に当接されるが、凸部３８
はリアヘッダ２６やシール取付板３１に当接されず僅か
な隙間が生じている。

【００２４】次に本実施例の作用について述べる。

【００２５】クーラ１４，１５の挿入乃至取り付けに際
しては、フロントヘッダ２３を持ってクーラシェル１
２，１３内に２本同時に押し込むことになるが、このと
きシール取付板３１或いはリアヘッダ２６が凸部３８上
を摺動し、シール板３３が溝３９の内底面上を摺動する
ため挿入が容易となる。即ち、従来はゴム製シール部材
にクーラの重量がかかり、摩擦抵抗が大きくなって挿入
が大変であったが、本実施例ではクーラ１４，１５の重
量がかかる各当接部が硬質、即ち金属同士であるため、
摩擦抵抗を減じて挿入を大巾に容易とすることができ
る。特に、凸部３８でクーラ１４，１５の重量を受け、
シール板３３には重量をかけず変形も少ないため、シー
ル板３３の変形による摩擦抵抗の増大を防ぎ、少ない力
で挿入が可能となる。また上側の凸部３８が無接触とさ
れることでも挿入を容易としている。

【００２６】さらに挿入後、フロントヘッダ２３がケー
シングＣに固定され、これと共にリアヘッダ２６が凸部
３８上に載置されるため、クーラ１４，１５が両端支持
となってその自重によるクーラシェル１２，１３内での
傾きを防止することができる。即ち従来はクーラ自重を
ゴム製シール部材でも受け持っていたため、経年後には
その変形による傾きが生じて特に上部のシール性が悪く
なっていた。本実施例の場合はこのようなことがなく、
シール板３３に所定の変形を長期間与えて安定したシー
ル性能を得ることができる。

【００２７】また特に、本実施例ではシール部２９，３
０を、実質的にシールを行うシール板３３とこれを押し
付ける補強板３４，３５との合計３枚で構成したため、
シール板３３に十分な剛性を与えて挿入時の折れ曲がり
などを防止すると共に、それを確実に当接させてシール
性を大いに高めることができる。そしてこれらの突出長
を順次異ならせたことで、突出方向の曲がり乃至変形具
合を剛性とシール性とを両立させた最適なものとするこ
とができる。本実施例においては各板３３，３４，３５
の寸法、材質が最適に定められており、各板３３，３
４，３５の厚さがｔ₁ ＝ｔ₂ ＝ｔ₃ ＝ 0.1mm、突出方向
の長さがｌ₁ ＝41mm，ｌ₂ ＝36mm，ｌ₃ ＝32mmとされ、
材質はSUS304が採用されている。また、これらはステン
レス製なので耐熱性、耐腐蝕性、耐久性に極めて優れ、
よって取り扱うガスの種類、温度等を、常温の空気以外
にも広範囲で適用できる。そしてシール板３３及び補強
板３４，３５が高温側に向けて曲げられるため、高温側
から低温側に向かう圧縮ガスの洩れを完全に防止でき
る。

【００２８】尚、本実施例の変形例は様々考えられ、例
えば補強板３４，３５の数を変更することも可能であ
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００３０】（１）剛性とシール性とを兼ね備え、高い
シール性能を長期間確保することができる。

【００３１】（２）ガスクーラの挿入を容易とすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシール部構造の一実施例を示す縦
断側面図である。

【図２】圧縮機を示す概略斜視図である。

【図３】ガスクーラを示す斜視図である。

【図４】クーラシェルを示す要部拡大斜視図である。

【図５】圧縮気の全体を示す正面図である。

【図６】圧縮気の全体を示す平面図である。

【図７】圧縮気の全体を示す側面図である。

【図８】アフタークーラが支持される様子を示す概略縦
断正面図である。

【図９】従来例を示す縦断正面図である。

【図１０】図９のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 １２，１３ クーラシェル １４，１５ ガスクーラ ２９，３０ シール部 ３３ ステンレス製シール板 ３４，３５ ステンレス製補強板 ３８ 凸部 Ｈ 高温側 Ｌ 低温側

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮ガスが流通されるクーラシェル内に
   その圧縮ガスを冷却するためのガスクーラを所定の隙間
   をもって挿入すると共に、上記ガスクーラの外周部に上
   記隙間をシールして上記クーラシェル内を高温側と低温
   側とに仕切るシール部を形成し、該シール部を、上記ガ
   スクーラの外周部から突出されて上記クーラシェルの内
   壁に弾性的に当接するステンレス製シール板と、該シー
   ル板に重ね合わされてこれに当接方向への押付力を付加
   するステンレス製補強板とから構成したことを特徴とす
   る圧縮機のガスクーラのシール部構造。
2. 【請求項２】 上記補強板が互いに重ね合わされて２枚
   設けられ、これら補強板が上記シール板に対し順次短く
   突出されるよう形成された請求項１記載の圧縮機のガス
   クーラのシール部構造。
3. 【請求項３】 上記クーラシェルの内壁に、上記ガスク
   ーラの上記シール部を挟むよう突出された一対の凸部が
   形成され、該凸部が、上記ガスクーラに当接する突出長
   に形成された請求項１又は２記載の圧縮機のガスクーラ
   のシール部構造。