JPS6137475B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ガス圧縮機に関し、特に、効率の
よい自立式構成要素から作られ、出力、用途等の
点で、設計上の広い融通性を与え、かつ製造およ
び保守上経済的であるところのガス圧縮機のパツ
ケージ構成に係るものである。

従来のガス圧縮機では、そのパツケージ構成
は、接続する機械類の要求事項によつて定められ
ていた。すなわち、ある必要条件が与えられる
と、それに見合つた容積、圧力で表わした設定吐
出し量を有する指定されたガス圧縮機が選定さ
れ、別の最終用途の要求条件に対しては、異なる
運転パラメータまたは性能パラメータを有する異
なるガス圧縮機が必要になり、さらに別の最終使
用目的に対しては、パラメータの違うある他のガ
ス圧縮機が必要になるということである。このた
め各装置ごとに、すなわち各設計ごとに別々のも
のでなければならないことになり、かなりの製造
および保守上の予備品経費を必要とする。ここで
「指定された」、「異なる」および「他の」と称し
たガス圧縮機のそれぞれは、それぞの特定モデル
の設計および仕様に従つて製造され、「指定され
た」ガス圧縮機の構成部品は「異なる」または
「他の」ガス圧縮機の構成部品とは互換性がな
い、すなわち、相補的でない。このような用途ご
とに設計する従来のガス圧縮機は一つの設計を
種々の目的のものに利用するという設計上の融通
性がほとんどなく、かつ効率のよい、自立式の、
一体部品がほとんどない。

これに対し、「流体機械」という名称の米国特
許第3355097号に経済的で容易に保守可能な構造
を有するガス圧縮機のような、流体機械が示され
ている。この特許には、本願明細書の第７図に示
すような、実質的に全部の段間ダクトがハウジン
グにヒンジ結合された端パネルまたは蓋２０の内
部に自納されているガス圧縮機のパツケージ構成
が開示されている。このガス圧縮機のパツケージ
構成はまた、必要に応じて、ヒンジ結合パネルま
たは蓋２０がそれの他の構成ものと交換可能であ
つて、内部段間ダクトを、例えば、直列ガス伝導
から並列ガス伝導に変えることができる。したが
つて、この特許の機械全体のハウジング内の複数
のポンプユニツト３０の配置を予め決めて固定
し、かつそれらを特定内部ダクトを有する種々の
端パネルまたは蓋と選択的に結合させることによ
り、この特許は基本的な機械の配置を異なつた形
にパツケージしてガス吐出し量の異なる、最終用
途要求パラメータを与えることができる方法を教
えている。この特許によれば、機械の異なる最終
用途に関して、製造および在庫を必要とする唯一
の個別部品は種々の、内部配管済の端パネル、す
なわち蓋である。この機械の他のものはすべて単
一の所定の配置構成および設計のものである。し
かし、この特許の構成では、各ポンプユニツト３
０は、熱交換器を含み、ケーシング１０の中に一
定の配置で組込まれているので、ガス圧縮機の性
能パラメータの変更は蓋２０内の段間ダクトの配
管の組替えだけに限られ、設計の融通性が限られ
ている。

従つて、本発明は、比較的小数の自立形構成部
品によつて、広範囲に性能パラメータを変更でき
るパツケージ型ガス圧縮機を提供することを目的
とする。

前記米国特許では、各ポンプユニツトを固定型
式のものにし、複数のポンプユニツトを一つのケ
ーシング内に納めるようにするとともに、各段間
を結合するダクトも一つのケーシングに納めると
いう基本構成をとつているために設計の融通性に
制限が生じているので、各ポンプユニツトも可変
の構成とし、段間ダクトの配置も適宜に変更でき
るようにすることが、設計の融通性を高めるのに
必要である。同時に、このような措置が、構成部
品の数を著しく増すことなく、また製造費を高め
ることなく達成できることが必要である。

本発明によれば、相互に噛み合う一つの駆動ギ
ヤと少なくとも一つの被駆動ギヤを収納するギヤ
ハウジングと、前記ハウジングの外側で前記被駆
動ギヤのおのおのに結合される前記少なくとも一
つの被駆動ギヤと同数のガス圧縮機用羽根車と、
前記それぞれの羽根車へのガス導入要素と、前記
それぞれの羽根車からのガス放出要素と、一つの
ガス放出要素と他のガス導入要素とを接続する配
管要素と、を具備し、前記ギヤハウジングは、平
行な壁を有し、前記羽根車を取付ける側の壁に前
記それぞれの羽根車を囲んで、外端に接続フラン
ジを有し開端プレナムを構成する外側部分と、前
記羽根車にガスを導入する入力管を含む内側部分
からなるガス処理構造体を備え、前記ガス導入お
よびガス放出要素は、一体構造になつており、前
記ガス処理構造体にフランジ結合によつて接続さ
れる熱交換器部と蓋部によつて構成され、前記熱
交換器部は、前記ガス処理構造体と前記蓋部の間
に選択的に結合可能であり、前記各構成要素が限
られた数のあらかじめ定めた型からなることを特
徴とするパツケージ型ガス圧縮機が提供される。

上記の構成をとることにより、数種類のギヤハ
ウジングと限られた種類の羽根車、熱交換器付ガ
ス導入放出要素、蓋、配管を用意することによ
り、ポンプユニツトの数、熱交換器の有り無し、
ガス圧縮機の直列または並列運転などの組合せが
任意に選択でき、多数の最終用途要件に応ずるこ
とができる。

第１，２図に示すように、ガス圧縮機１０はプ
ラツトホーム１４に固定されたギヤハウジング１
２を有し、該ハウジングにはその中央に、羽根車
に動力を与えるギヤを駆動するための大型ギヤ１
８を介して駆動軸１６が結合されている。駆動軸
１６はハウジング２２に収容された動力プラント
２０に結合されている。第２図に見られるよう
に、２つの圧縮段が横に並べて配置され、各段は
ハウジングシエル２４，２６に収容されている。
ダクト２８は第１段の出口を第２段の入口に接続
している。フランジ付き開口３０は第１段の入口
を構成し、接線方向導管３２が第２段の生成物を
運び去る。第３図に明示するように、シエル２４
は中間冷却器形熱交換器３４の外壁である。

第３図に示すように、第１および第２段羽根車
３６，３８は平行軸上で回転する。ギヤハウジン
グ１２は周壁４０および平行側壁４２，４４で画
定される自立形のものである。駆動軸１６は側壁
４２を貫通し、羽根車３６，３８はハウジングの
外側にありかつ側壁４４と一体のガス処理構造体
４６，４８に収容されている。大型ギヤ１８は第
１段ギヤ５０および第２段ギヤ５２と駆動係合
し、ギヤ５０，５２はそれぞれの羽根車３６，３
８を駆動する。

構造体４６，４８は、それぞれの中央に、各段
の羽根車にガスを導入するための入力管５４，５
６を形成し、かつデイフユーザ５８，６０および
開端プレナム６２，６４を構成している。第１段
は構造体４６のフランジ６８にボルト結合された
中間冷却器すなわち熱交換器３４を有し、ドーム
形蓋７０が熱交換器にボルト結合されている。ド
ーム形蓋と熱交換器はそれぞれ中央管７２，７４
を有し、管７２，７４は係合して第１段の羽根車
３６へガスを導入するための共通中央入口管を形
成している。ドーム形蓋はまた第１段の圧縮ガス
生成物を放出するための接線方向出口管７６を有
する。所望ならば、熱交換器を省いて、ドーム形
蓋７０を構造体４６のフランジ６８に直接にボル
ト結合することもできる。

接線方向出口管７６は、ダクト２８の一部を構
成し、90度エルボ７８にボルト結合され、エルボ
７８は第２ドーム形蓋７０ａにボルト結合され、
蓋７０ａは第２段羽根車３８のまわりに交換可能
に固定されている。この場合にも、第２段羽根車
のドーム形蓋は構造体４８にボルト結合されかつ
圧縮ガス生成物を引出すための接線方向出口管３
２を有する。所望ならば、エルボ７８を省いて、
後置冷却器を第２段の同じ位置にボルト結合して
もよい（中間冷却器を第１段に設けたと同様にし
て）。このような後置冷却器形熱交換器は第２段
構造体４８にボルト結合され、そのような型の実
施例のガスインプツトは改変された、第２段端蓋
中へ管７６によつて直接に供給され、第２段出口
は後置冷却器の外側シエルの側壁に配置される。
このような配置は第４図に示されている。

第４図に示す実施例はスキツドまたはプラツト
ホーム１４にやはりボルト結合されたコンパクト
なギヤハウジング１２ａを有するが、この場合に
は、３つの圧縮段に適応している。第１段は第１
〜３図の実施例の第１段と実質的に同一である。
しかしながら、第２段は中間冷却器形熱交換器３
４ａを有し、その端部分から生成物を第３段８２
へ導く送出管８０がでている。この構成において
は、大型ギヤ１８の両側に配置された２つの被駆
動ギヤ５０，５２（第３図）の代りに、ギヤハウ
ジング１２ａ内で、大型ギヤの周辺のまわりに配
置された３つの被駆動ギヤ５０，５２，５２ａが
あり、おのおのが羽根車を駆動する。

第５図の実施例はさらに別のパツケージ構成を
示し、圧縮機１０ｂは基本的には同一のギヤハウ
ジング１２ｂであるものの上に設けられた単一圧
縮段を有し、２つの圧縮段８４，８４ａが横に並
びかつ並列アウトプツトを供給する。前述したよ
うに、第３図に示したやり方に従つて、これらの
２つの段の１方または両方に熱交換器を付加する
ことは使用者の選択の自由であり、所望ならば、
段８４がそのアウトプツトをさらに圧縮するため
に段８４ａへ供給するように配置を変更すること
もできる。

第３図を再び参照すると、ドーム形蓋７０はガ
ス生成物中に取込まれる水蒸気を収集するために
除湿器８６を組込み、通常の手段により（図示さ
れていない）収集液体は圧縮機１０から排出され
る。熱交換器３４は真直ぐな縦列および横列に配
置された（清浄を容易にするために）直通管８８
を有するポート９０，９２は熱交換器に冷却剤を
供給しかつ放出する。

第６図に部分的に示す実施例は第１〜３図のガ
ス圧縮機の改変形であり、ドーム形蓋７０′とハ
ウジングシエル２４ａが一体であり、両者は単一
製品として形成される。シエル２４ａは構造体４
６のフランジ６８に交換可能にボルト結合されて
いる（ボルトは図示されていない）。ドーム形蓋
７０′は、第３図の蓋７０と同様に、同一のフラ
ンジ付き開口３０、中央管７２および出口管７６
を組込みかつ除湿器８６を収容している。また、
シエル２４ａは熱交換器３４を収容している。

発明の効果 この発明は広い適応性のあるパツケージ型ガス
圧縮機を提供するものである。第３図に関連して
前述したように、ハウジングシエル２４およびそ
の中に収容した冷却器はフランジ６８およびドー
ム形蓋７０から取りはずして除去することができ
る。次いで、ドーム形蓋７０をフランジ６８に直
接に固定することができる。また、第４図に示す
ように、２つまたは３つ（またはそれ以上）の段
を直列に結合することもできるし、または第５図
に示す配置によつて圧縮ガスの並列供給を得るこ
ともできる。本発明はあらかじめ定めたギヤ・羽
根車構造体を備えることを意図するものであり、
この構造体に必要に応じて異なるダクト装置が結
合される。したがつて、限られた数の外部装着可
能な構成部品、すなわち、冷却器付きシエル２
４、ドーム形蓋７０，７０ａ，７０′、エルボ７
８、管８０等の製造および貯蔵によつて、多数の
圧縮機パツケージを多数の最終用途要件を満たす
ために形成できる。このようなパツケージ融通性
は前記米国特許のものと同一型のものであるが、
かなり簡素化されている。前記米国特許の内部ダ
クト付き端パネルまたは蓋は製造が簡単でも安価
でもない。本発明においては、ハウジングシエル
２４、蓋７０，７０ａ等、エルボ７８および管８
０は非常に簡単な構成のものであり、したがつ
て、限られた製造費で、前記米国特許のものより
も広いパツケージ融通性を与える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガス圧縮機の側面図、第２図
は右側からの端面図、第３図は横断面図、第４図
は別の実施例の平面図、第５図はさらに別の実施
例の平面図、第６図は第１−３図の実施例の変形
の部分横断面図、第７図は従来技術によるパツケ
ージ型ガス圧縮機の一例の分解斜視図である。 １０……ガス圧縮機、１２……ギヤハウジン
グ、１６……駆動軸、１８……ギヤ、５０，５２
……被駆動ギヤ、７２，７４……ガス導入管、２
４，４６，７６……ガス排出管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相互に噛み合う一つの駆動ギヤと少なくとも
   一つの被駆動ギヤを収納するギヤハウジングと、 前記ハウジングの外側で前記被駆動ギヤのおの
   おのに結合される前記少なくとも一つの被駆動ギ
   ヤと同数のガス圧縮用羽根車と、 前記それぞれの羽根車へのガス導入要素と、 前記それぞれの羽根車からのガス放出要素と、 一つのガス放出要素と他のガス導入要素とを接
   続する配管要素と、 を具備し、 前記ギヤハウジングは、平行な壁を有し、前記
   羽根車を取付ける側の壁に前記それぞれの羽根車
   を囲んで、外端に接続フランジを有し開端プレナ
   ムを構成する外側部分と、前記羽根車にガスを導
   入する入力管を含む内側部分からなるガス処理構
   造体を備え、 前記ガス導入要素およびガス放出要素は、一体
   構造になつており、前記ガス処理構造体にフラン
   ジ結合によつて接続される熱交換器部と蓋部によ
   つて構成され、前記熱交換器部は、前記ガス処理
   構造体と前記蓋部の間に選択的に結合可能であ
   り、 前記各構成要素が限られた数のあらかじめ定め
   た型からなることを特徴とし各構成要素の選択的
   組合せにより、容易に性能パラメータを変更でき
   るパツケージ型ガス圧縮機。 ２ 前記熱交換器部は両端にフランジを備えた外
   側シエルと、前記ガス処理構造体の入力管にはめ
   込み結合できる中央管と、前記シエルと前記中央
   管の間の冷却部から構成されている特許請求の範
   囲第１項に記載のパツケージ型ガス圧縮機。 ３ 前記蓋部は、ガスを導入するためのフランジ
   付開口を有する中央管と、前記中央管を囲む環状
   室を形成し断面円の接線方向に伸びる出口管を有
   するドーム形部とからなり、前記中央管は前記ガ
   ス処理構造体の入力管および前記熱交換器部の中
   央管にはめ込み接続でき前記出口管は、前記一つ
   のガス放出要素と他のガス導入要素とを接続する
   配管要素に接続できる特許請求の範囲第２項に記
   載のパツケージ型ガス圧縮機。 ４ 前記少なくとも一つの被駆動ギヤおよび羽根
   車の数がそれぞれ１である特許請求の範囲第１項
   に記載のパツケージ型ガス圧縮機。 ５ 前記少なくとも一つの被駆動ギヤおよび羽根
   車の数がそれぞれ２である特許請求の範囲第１項
   に記載のパツケージ型ガス圧縮機。 ６ 前記少なくとも一つの被駆動ギヤおよび羽根
   車の数がそれぞれ３である特許請求の範囲第１項
   に記載のパツケージ型ガス圧縮機。