KR20150131992A

KR20150131992A - 공기 압축 장치

Info

Publication number: KR20150131992A
Application number: KR1020150066096A
Authority: KR
Inventors: 도루 미즈후네; 마사루 구로미츠; 아키라 다카하시; 다츠오 미야우치
Original assignee: 나부테스코 가부시키가이샤
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2015-11-25
Also published as: EP2944820B1; US10041494B2; KR101765441B1; JP2015217756A; US20150330408A1; JP6419456B2; KR20170060613A; CN105089983A; CN105089983B; EP2944820A1

Abstract

본 출원은, 차량에 탑재되는 공기 압축 장치를 개시한다. 공기 압축 장치는, 제1 압축 공기를 생성하는 제1 공기 압축기와, 제1 방향으로 제1 냉각풍을 보내어, 상기 제1 공기 압축기를 냉각하는 제1 냉각 팬과, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향에 있어서, 상기 제1 공기 압축기에 정렬되어, 제2 압축 공기를 생성하는 제2 공기 압축기를 구비한다.

Description

공기 압축 장치{AIR COMPRESSING APPARATUS}

본 발명은 차량에 탑재되는 공기 압축 장치에 관한 것이다.

일본 실용 신안 등록 제3150077호 공보는, 차량에 탑재되는 공기 압축 장치를 개시한다. 공기 압축 장치는, 차량에 있어서 사용되는 압축 공기를 생성한다. 일본 실용 신안 등록 제3150077호 공보에 개시된 공기 압축 장치는, 복수의 스크롤 공기 압축기를 구비하고 있다. 복수의 스크롤 공기 압축기는, 수용 박스 내에서, 근접하여 정렬된다. 따라서, 설계자는 공기 압축 장치에 작은 치수값을 부여할 수 있다.

공기 압축 장치가, 높은 압력의 압축 공기를 생성하면, 복수의 공기 압축기는 큰 열량을 방출한다. 복수의 공기 압축기의 근접한 배치는, 공기 압축 장치의 소형화에는 공헌하는 한편, 열의 효율적인 제거에는 부적합하다.

일본 실용 신안 등록 제3150077호 공보는, 공기 압축기 내에서의 압축에 의해 생성된 압축 공기를 냉각하는 애프터 쿨러를 개시한다. 그러나 일본 실용 신안 등록 제3150077호 공보는, 공기 압축기로부터 발생한 열의 효율적인 제거를 전혀 시사하고 있지 않다.

일본 실용 신안 등록 제3150077호 공보

본 발명은, 근접 배치된 복수의 공기 압축기를 효율적으로 냉각하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(1) 본 발명의 일국면에 관한 공기 압축 장치는, 차량에 탑재된다. 공기 압축 장치는 제1 압축 공기를 생성하는 제1 공기 압축기와, 제1 방향으로 제1 냉각풍을 보내어, 상기 제1 공기 압축기를 냉각하는 제1 냉각 팬과, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향에 있어서, 상기 제1 공기 압축기에 정렬되어, 제2 압축 공기를 생성하는 제2 공기 압축기를 구비한다.

상기 구성에 의하면, 제1 공기 압축기 및 제2 공기 압축기는, 제1 냉각 팬이 제1 냉각풍을 보내는 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 정렬되므로, 제2 공기 압축기는, 제1 냉각풍의 흐름과 간섭하기 어려워진다. 따라서, 제2 공기 압축기가, 제1 공기 압축기의 근방에 배치되어도, 제1 냉각 팬은 제1 공기 압축기를 효율적으로 냉각할 수 있다.

상술한 공기 압축 장치의 목적, 특징 및 이점은, 이하의 상세한 설명과 첨부 도면에 의해, 보다 명백해진다.

도 1은 차량에 설치된 예시적인 공기 압축 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기 압축 장치의 설치 위치를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 공기 압축 장치의 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 공기 압축 장치의 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 공기 압축 장치의 시스템 구성을 도시하는 개략도이다.
도 6은 도 4에 도시된 공기 압축 장치에 설치된 공기 압축기 유닛의 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 공기 압축기 유닛 외의 다른 하나의 개략적인 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 공기 압축기 유닛 외의 다른 하나의 개략적인 사시도이다.

이하, 예시적인 공기 압축 장치가, 도면을 참조하면서 설명된다. 본 실시 형태의 원리는, 차량에 탑재되는 여러 가지 공기 압축 장치에 널리 적용된다.

[공기 압축 장치의 설치]

도 1은, 철도 차량으로서 구성된 차량(100)에 탑재된 예시적인 공기 압축 장치(1)의 개략도이다. 도 2는, 공기 압축 장치(1)의 설치 위치를 개략적으로 도시하는 평면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 공기 압축 장치(1)는 2개의 공기 압축기 유닛(2)을 구비한다. 대체적으로, 공기 압축 장치는 2를 초과하는 수의 공기 압축기 유닛을 구비해도 된다.

공기 압축 장치(1)는, 예를 들어 차량(100)의 바닥(100a) 하부에 설치된다(도 1을 참조). 차량(100)에 탑재된 공기 압축 장치(1)는 압축 공기를 생성한다. 압축 공기는 차량(100)에 탑재된 여러 가지 공압 기기(도시하지 않음)를 작동시키기 위해서 사용된다.

도 2는, 차량(100)의 일부를 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 2의 2점 차선은, 차량(100)의 바닥(100a) 하부에 설치되는 공기 압축 장치(1)와, 차량(100)이 주행하는 궤도의 레일(101)과, 침목(102)을 나타낸다.

도 2의 화살표 A는, 차량(100)의 폭 방향을 나타낸다. 차량(100)의 폭 방향은, 차량(100)의 진행 방향에 대하여 직교한다. 즉, 차량(100)의 폭 방향은, 레일(101)이 연장되는 방향과 직교하는 침목(102)의 길이 방향에 대하여 평행하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 공기 압축 장치(1)는 차량(100)의 폭 방향의 중심부터 한쪽으로 치우친 위치에 설치되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 차량(100)의 바닥(100a) 하부에 설치된 2개의 공기 압축기 유닛(2)은, 차량(100)의 진행 방향을 따라 직렬로 정렬된다. 본 실시 형태의 원리는, 공기 압축기 유닛(2)의 특정한 설치 위치에 한정되지 않는다.

[공기 압축 장치의 전체적인 구조]

도 3은, 공기 압축 장치(1)를 나타내는 개략적인 사시도이다. 도 4는, 공기 압축 장치(1) 외의 다른 하나의 개략적인 사시도이다. 도 4에 도시된 공기 압축 장치(1)로부터 일부의 외면은 제거되어 있다. 따라서, 도 4는, 공기 압축 장치(1)의 내부를 나타낸다. 도 5는, 도 3에 도시된 공기 압축 장치(1)의 시스템 구성을 도시하는 개략도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 공기 압축 장치(1)는 2개의 공기 압축기 유닛(2)과, 케이스 유닛(11)을 구비한다. 본 실시 형태의 원리는, 2를 초과하는 수의 공기 압축기 유닛을 갖는 공기 압축 장치에도 적용 가능하다.

케이스 유닛(11)은, 2개의 개별 케이스(12)를 구비한다. 각 개별 케이스(12)는, 각 공기 압축기 유닛(2)을 보유 지지하는 하우징으로서 사용된다. 본 실시 형태의 원리는, 2를 초과하는 수의 개별 케이스를 갖는 공기 압축 장치에도 적용 가능하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 각 개별 케이스(12)는, 직육면체 형상으로 조립된 프레임체(12a)와, 프레임체(12a)에 설치된 복수의 패널체(12b)를 구비하고 있다. 복수의 패널체(12b)는, 공기 압축기 유닛(2)의 주위를 덮도록, 프레임체(12a)에 설치되어 있다. 도 4에 도시된 공기 압축 장치(1)로부터는, 2개의 개별 케이스(12) 중 한쪽의 1매의 패널체(12b)가 제거되어 있다.

2개의 개별 케이스(12) 각각은, 공기 압축기 유닛(2)을 보유 지지한다. 직렬로 정렬된 2개의 개별 케이스(12)는, 차량(100)에 고정된다. 따라서, 2개의 공기 압축기 유닛(2)은 케이스 유닛(11)에 의해, 직렬로 정렬되고, 또한 차량(100)에 설치된다.

[공기 압축기 유닛의 전체적인 구조]

도 6은, 도 4에 도시된 2개의 공기 압축기 유닛(2) 중 1개를 나타내는 개략적인 사시도이다. 도 7은, 도 6에 도시된 공기 압축기 유닛(2) 외의 다른 하나의 개략적인 사시도이다. 도 7은, 공기 압축기 유닛(2)의 표시 각도에 있어서, 도 6과는 다르다. 도 6은, 공기 압축기 유닛(2) 주위의 개별 케이스(12)를 부분적으로 나타내는 한편, 도 7에서는, 개별 케이스(12)는 제거되어 있다. 도 8은, 공기 압축기 유닛(2) 외의 또 다른 하나의 개략적인 사시도이다. 도 8은, 공기 압축기 유닛(2)의 표시 각도에 있어서, 도 7과는 다르다. 도 8에 도시된 공기 압축기 유닛(2)으로부터는, 일부의 요소가 제거되어 있다. 따라서, 도 8은 공기 압축기 유닛(2)의 내부 구조를 나타낸다.

도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 2개의 공기 압축기 유닛(2) 각각은, 공기 압축기(13), 전동 모터(14), 공기 압축기를 냉각하기 위한 냉각 팬(15), 베이스부(16), 애프터 쿨러(17), 애프터 쿨러(17)를 냉각하기 위한 냉각 팬(18), 제습기(19), 구동력 전달부(20), 필터부(21) 및 컨트롤러(22) 등의 여러 가지 요소를 포함한다. 따라서, 본 실시 형태의 공기 압축 장치(1)는, 2개의 공기 압축기(13), 2개의 전동 모터(14), 2개의 냉각 팬(15), 2개의 애프터 쿨러(17) 및 2개의 냉각 팬(18)을 포함한다. 2개의 공기 압축기 유닛(2)은, 구조적으로 동일해도 된다. 따라서, 2개의 공기 압축기 유닛(2) 중 한쪽 구조가, 이하에 설명된다.

[공기 압축기]

공기 압축기(13)는, 공기를 흡입한다. 공기 압축기(13)는, 그 후, 흡입된 공기를 압축하고, 압축 공기를 생성한다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 공기 압축기는, 2개의 공기 압축기 유닛(2) 중 한쪽의 공기 압축기(13)에 의해 예시된다. 제2 공기 압축기는, 2개의 공기 압축기 유닛(2) 중 다른 쪽의 공기 압축기(13)에 의해 예시된다. 제1 압축 공기는, 2개의 공기 압축기 유닛(2) 중 한쪽의 공기 압축기(13)가 생성한 압축 공기에 의해 예시된다. 제2 압축 공기는, 2개의 공기 압축기 유닛(2) 중 다른 쪽의 공기 압축기(13)가 생성한 압축 공기에 의해 예시된다.

공기 압축기(13)는, 요동 스크롤과 고정 스크롤을 포함하는 스크롤식의 공기 압축기라도 된다. 공기 압축기(13)는, 오일을 수반하지 않고 공기를 압축하는 오일프리식의 공기 압축기라도 된다. 2개의 공기 압축기(13)는, 케이스 유닛(11) 내에서, 근접하여 정렬된다. 이 결과, 설계자는 공기 압축 장치(1)에 작은 치수값을 부여할 수 있다. 각 공기 압축기(13)는, 각 개별 케이스(12)에 수납되어 있다.

공기 압축기 유닛(2)은, 공기 흡입부(23)와 흡입 배관(24)을 더 구비한다. 공기 압축기 유닛(2) 밖의 외부 공기는, 공기 흡입부(23)로부터 흡인된다. 그 후, 외부의 공기는, 흡입 배관(24)에 의해 공기 압축기 유닛(2) 내로 안내된다.

공기 압축기(13)에는, 흡입구가 형성된다. 흡입 배관(24)은 공기 압축기(13)의 흡입구에 접속된다. 공기 압축기(13)는 흡입 배관(24) 및 공기 흡입부(23) 내에서 부압 환경을 만들어낸다. 이 결과, 외부 공기는 공기 흡입부(23) 및 흡입 배관(24)을 통해서, 공기 압축기(13)로 유입된다. 공기 흡입부(23)는 분진 필터를 내장한다. 공기 압축기(13)에 의해 흡인된 외부 공기가 공기 흡입부(23)를 통과할 때, 분진 필터는 외부 공기로부터 분진(예를 들어, 흙먼지)을 제거한다.

공기 압축기(13)는, 전동 모터(14)가 생성한 구동력에 의해 구동된다. 이 사이, 요동 스크롤은 고정 스크롤에 대하여 요동하면서 회전한다. 이 결과, 공기 압축기(13) 내로 유입된 공기는, 요동 스크롤과 고정 스크롤 사이에서 압축된다.

공기 압축기 유닛(2)은 토출 배관(25)을 더 구비한다. 공기 압축기(13)에는, 토출구가 형성된다. 요동 스크롤과 고정 스크롤 사이에서의 압축에 의해 생성된 압축 공기는, 토출구로부터 배출된다. 토출 배관(25)은 토출구와 애프터 쿨러(17)에 접속된다. 압축 공기는 토출구와 토출 배관(25)을 통해서, 애프터 쿨러(17)에 공급된다.

본 실시 형태에 있어서, 제1 공기 압축기 및 제2 공기 압축기는, 스크롤식의 공기 압축기(13)에 의해 예시된다. 대체적으로, 스크루식의 공기 압축기가, 제1 공기 압축기 및/또는 제2 공기 압축기로서 사용되어도 된다. 또한 대체적으로, 레시프로식의 공기 압축기가, 제1 공기 압축기 및/또는 제2 공기 압축기로서 사용되어도 된다. 이 경우, 제1 공기 압축기 및/또는 제2 공기 압축기를 구동하는 전동 모터가 생성한 회전 구동력은, 크랭크축에 의해 왕복 구동력으로 변환된다. 제1 공기 압축기 및/또는 제2 공기 압축기는, 왕복 구동력을 사용하여, 공급된 공기를 압축한다.

본 실시 형태에 있어서, 공기 압축기(13)는 공급된 공기에 오일을 혼입시키지 않고, 공기를 압축한다. 대체적으로, 제1 공기 압축기 및/또는 제2 공기 압축기는, 공급된 공기에 오일을 혼입시키고, 그 후, 오일을 포함하는 공기를 압축해도 된다.

[필터부]

도 3 및 도 4는, 필터부(21)를 개략적으로 나타낸다. 상술한 공기 흡입부(23)는, 필터부(21)를 통해서, 개별 케이스(12) 내로 유입된 공기를 흡인한다. 마찬가지로, 공기 압축기(13)를 냉각하기 위한 냉각풍을 생성하는 냉각 팬(15)(도 5를 참조)도, 필터부(21)를 통해서 개별 케이스(12) 내로 유입된 공기를 흡인한다. 필터부(21)는, 개별 케이스(12)로 유입되는 공기로부터 이물질을 제거한다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 냉각 팬은 2개의 공기 압축기 유닛(2) 중 한쪽 냉각 팬(15)에 의해 예시된다. 제2 냉각 팬은 2개의 공기 압축기 유닛(2) 중 다른 쪽의 냉각 팬(15)에 의해 예시된다. 제1 냉각풍은, 2개의 공기 압축기 유닛(2) 중 한쪽 냉각 팬(15)이 생성한 냉각풍에 의해 예시된다. 제2 냉각풍은, 2개의 공기 압축기 유닛(2) 중 다른 쪽 냉각 팬(15)이 생성한 냉각풍에 의해 예시된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 필터부(21)는 개별 케이스(12)에 설치된다. 필터부(21)는, 예를 들어 복수의 구멍이 마련된 금속 플레이트라도 된다. 대체적으로, 필터부(21)는 금속망이라도 된다. 필터부(21)는 금속 플레이트 또는 금속망에 의해 규정된 평탄면을 포함한다. 평탄면은, 공기 흡입부(23) 및 냉각 팬(15)에 대향한다. 도 6은, 필터부(21)가 제거된 개별 케이스(12)를 나타낸다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 필터부(21)는 개별 케이스(12)로부터 제거 가능하다.

[전동 모터 및 컨트롤러]

도 5 내지 도 8은, 전동 모터(14)를 개략적으로 나타낸다. 각 전동 모터(14)는, 각 개별 케이스(12)에 수납되어 있다. 전동 모터(14)는 공기 압축기(13)를 구동하는 구동원으로서 기능한다. 전동 모터(14)는 구동력을 생성한다. 구동력은, 전동 모터(14)로부터 구동력 전달부(20)로 전달된다. 구동력 전달부(20)는, 구동력을, 공기 압축기(13)로 전달한다. 이 결과, 공기 압축기(13)의 요동 스크롤은, 요동 회전한다.

도 6 내지 도 8은, 컨트롤러(22)를 개략적으로 나타낸다. 컨트롤러(22)는 전원(도시하지 않음)으로부터의 전류를 전동 모터(14)에 공급한다. 게다가, 컨트롤러(22)는 전동 모터(14)의 구동을 제어하는 제어 장치로서 기능한다. 전동 모터(14)에 공급되는 전류 및 전동 모터(14)의 회전수(회전 속도)는 컨트롤러(22)에 의해 제어된다.

[공기 압축기를 냉각하기 위한 냉각 팬]

도 5 내지 도 8은, 공기 압축기(13)를 냉각하는 냉각 팬(15)을 개략적으로 나타낸다. 냉각 팬(15)은 공기 압축기(13)의 측방에 설치된다. 냉각 팬(15)은 냉각풍을 생성하고, 공기 압축기(13)를 냉각한다. 공기 압축기(13)는, 냉각 팬(15)에 의해 생성된 냉각풍의 흐름 방향에 있어서, 냉각 팬(15)보다도 하류에 배치된다. 따라서, 공기 압축기(13)는 냉각 팬(15)에 의해 생성된 냉각풍을 받을 수 있다. 이 결과, 공기 압축기(13)는 냉각풍에 의해 적절하게 냉각된다. 본 실시 형태에 있어서, 냉각 팬(15)은 공기 압축기(13)에, 냉각풍을 직접적으로 분사한다. 따라서, 공기 압축기(13)는 효율적으로 냉각된다.

냉각 팬(15)은, 축 주위로 회전하는 프로펠러를 갖는 축류 팬이어도 된다. 냉각 팬(15)은 공기 압축기(13)에 대향한다. 냉각 팬(15)은 전동 모터(14)와는 별개로 설치된 다른 전동 모터에 의해 구동된다.

본 실시 형태에 있어서, 냉각풍의 흐름 방향을 따라 정렬된 2개의 냉각 팬(15)이, 1개의 공기 압축기(13)에 대응해서 배치된다. 대체적으로, 1개의 냉각 팬이, 1개의 공기 압축기에 대응해서 배치되어도 된다. 또한 대체적으로, 2를 초과하는 수의 냉각 팬이, 1개의 공기 압축기에 대응해서 배치되어도 된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 냉각 팬(15)은 프로펠러를 둘러싸는 커버를 가져도 된다. 커버는, 공기 압축기(13)의 하우징을 둘러싸는 커버와 결합되어도 된다. 이 경우, 냉각 팬(15)이 생성한 냉각풍은, 커버에 의해 둘러싸인 공간에 갇히게 되므로, 공기 압축기(13)는 효율적으로 냉각된다.

도 5의 파선 화살표 B는, 냉각 팬(15)이 생성한 냉각풍의 흐름 방향을 개략적으로 나타낸다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 방향은 화살표 B에 의해 나타내는 방향에 의해 예시된다.

도 5의 화살표 C는, 2개의 공기 압축기(13)의 정렬 방향을 나타낸다. 본 실시 형태에 있어서, 제2 방향은, 화살표 C에 의해 나타내는 방향에 의해 예시된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 2개의 공기 압축기(13)의 정렬 방향(화살표 C)은 냉각 팬(15)의 송풍 방향(화살표 B)에 교차된다. 따라서, 냉각 팬(15)으로부터의 냉각풍은, 대응하는 공기 압축기(13)를 냉각한 후, 다른 쪽의 공기 압축기(13)에 의해 저해되는 일 없이, 하류로 흐를 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 2개의 공기 압축기(13)의 정렬 방향(화살표 C)은 냉각 팬(15)의 송풍 방향(화살표 B)에 대략 직교한다. 대체적으로, 복수의 공기 압축기의 정렬 방향은, 냉각풍의 흐름 방향에 대하여, 다른 각도(예를 들어, 45°)로 교차해도 된다. 본 실시 형태의 원리는, 복수의 공기 압축기의 정렬 방향과 냉각풍의 흐름 방향과의 사이의 특정 각도에 한정되지 않는다. 냉각풍이, 대응하는 공기 압축기를 냉각한 후, 다른 공기 압축기에 의해 간섭되지 않으면, 공기 압축기는 효율적으로 냉각된다.

[베이스부]

도 6 내지 도 8은, 베이스부(16)를 개략적으로 나타낸다. 공기 압축기(13)나 전동 모터(14) 등의 여러 가지 부품은, 베이스부(16)에 고정된다. 베이스부(16)는, 예를 들어 강제의 부재라도 된다. 본 실시 형태에서는, 베이스부(16)는 평판이다. 베이스부(16)는, 상술한 바와 같이, 각 공기 압축기 유닛(2)에 대응해서 배치된다. 각 베이스부(16)는, 각 개별 케이스(12)에 의해 보유 지지되어 있다.

베이스부(16)는 평탄한 제1 면(16a)과, 평탄한 제2 면(16b)을 포함한다. 제2 면(16b)은, 제1 면(16a)의 반대측이다. 제2 면(16b)은, 제1 면(16a)에 대하여 대략 평행하다.

공기 압축기(13)는, 제1 면(16a)에 고정된다. 한편, 전동 모터(14)는 제2 면(16b)에 고정된다. 따라서, 공기 압축기(13) 및 전동 모터(14)는, 베이스부(16)를 사이에 둔다. 공기 압축기(13) 및 전동 모터(14)가, 상하로 정렬되도록, 공기 압축 장치(1)는 차량(100)에 설치된다. 이때, 2개의 공기 압축기(13), 2개의 냉각 팬(15) 및 2개의 냉각 팬(18)은, 공통된 수평면을 따라 배치된다.

공기 압축기(13)는, 베이스부(16)의 두께분만큼, 전동 모터(16)로부터 연직 방향으로 이격되어 있다. 냉각 팬(15)은 공기 압축기(13)의 측방에 배치되어, 공기 압축기(13)를 향해 냉각풍을 송출한다. 공기 압축기(13)와 마찬가지로, 냉각 팬(15)은 제1 면(16a)에 설치된다. 따라서, 베이스부(16)는 냉각 팬(15)과 전동 모터(14) 사이에 개재하게 된다. 이 결과, 베이스부(16)는 전동 모터(14)와, 공기 압축기(13) 및 냉각 팬(15)의 세트를 열적으로 분리할 수 있다. 이것은, 전동 모터(14)로부터 발생한 열이, 냉각 팬(15)에 의한 공기 압축기(13)의 냉각에 대하여 영향을 미치기 어려운 것을 의미한다. 따라서, 냉각 팬(15)은 공기 압축기(13)를 효율적으로 냉각할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(22)는 제1 면(16a)보다도, 제2 면(16b)의 근방에 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 컨트롤러(22)는 제2 면(16b)에는 고정되어 있지 않다. 대체적으로, 컨트롤러(22)는 제2 면(16b)에 고정되어도 된다.

본 실시 형태에 있어서, 공기 압축 장치(1)가, 차량(100)에 탑재되면, 공기 압축기(13) 및 냉각 팬(15)이, 베이스부(16)의 상방에 위치하는 한편, 전동 모터(14) 및 컨트롤러(22)는, 베이스부(16)의 하방에 위치한다. 대체적으로, 공기 압축 장치(1)가 차량(100)에 탑재되면, 공기 압축기(13) 및 냉각 팬(15)이 베이스부(16)의 하방에 배치되는 한편, 전동 모터(14) 및 컨트롤러(22)는 베이스부(16)의 상방에 위치해도 된다.

[애프터 쿨러를 냉각하기 위한 냉각 팬]

도 5, 도 7 및 도 8은, 애프터 쿨러(17)를 냉각하기 위한 냉각 팬(18)을 나타낸다. 냉각 팬(18)은, 전동 모터(14)의 구동력에 의해 구동되는 송풍기라도 된다. 냉각 팬(18)은, 원심 송풍기(예를 들어, 시로코 팬)라도 된다. 냉각 팬(18)은, 애프터 쿨러(17)를 냉각하기 위한 냉각풍을 발생시킨다. 이 결과, 애프터 쿨러(17)는 냉각 팬(18)이 생성한 냉각풍에 의해 냉각된다. 본 실시 형태에 있어서, 제3 냉각 팬은, 2개의 공기 압축기 유닛(2) 중 한쪽 냉각 팬(18)에 의해 예시된다. 제4 냉각 팬은, 2개의 공기 압축기 유닛(2) 중 다른 쪽 냉각 팬(18)에 의해 예시된다. 제3 냉각풍은, 2개의 공기 압축기 유닛(2) 중 한쪽 냉각 팬(18)이 생성한 냉각풍에 의해 예시된다. 제4 냉각풍은 2개의 공기 압축기 유닛(2) 중 다른 쪽 냉각 팬(18)이 생성한 냉각풍에 의해 예시된다.

냉각 팬(18)은, 각 공기 압축기(13)에 설치된다. 냉각 팬(18)이 생성한 냉각풍은, 애프터 쿨러(17)에 직접적으로 분사된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 냉각 팬(18)의 회전축(26)은 공기 압축기(13)의 회전축(27)과 동축이다. 회전축(26, 27)은 직선적으로 정렬된다. 이 결과, 냉각 팬(18)은 공기 압축기(13)와 일체로 회전한다. 냉각 팬(18)에는, 공기 흡입구가 형성된다. 공기 흡입구는, 공기 압축기(13)의 회전축(27) 근방에 위치한다. 공기 압축기(13)는 냉각 팬(18)의 공기 흡입구에 인접한다.

냉각 팬(18)이, 전동 모터(14)의 구동력에 의해 회전되면, 냉각 팬(18)은 공기 압축기(13)의 회전축(27) 주위에 부압 환경을 만들어낸다. 이 결과, 공기 압축기(13)의 회전축(27) 주위의 공기는, 냉각 팬(18)의 중심 흡입구로부터 흡입된다. 냉각 팬(18)에 흡입된 공기는, 냉각 팬(18)의 회전 하에서, 냉각 팬(18)의 직경 방향으로 흘러, 냉각풍으로서 냉각 팬(18) 밖으로 송출된다.

도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 공기 압축기 유닛(2)은 덕트(28)를 더 구비한다. 덕트(28)는 냉각 팬(18)으로부터 송출된 냉각풍을, 애프터 쿨러(17)를 향해 안내한다. 이 결과, 냉각풍은 애프터 쿨러(17)에 분사되어, 애프터 쿨러(17)를 냉각한다. 도 8에 도시된 공기 압축기 유닛(2)으로부터는, 덕트(28) 및 냉각 팬(18)의 커버는 제거되어 있다.

도 5의 파선 화살표 D는, 각 냉각 팬(18)에 의해 생성된 냉각풍의 흐름 방향을 개략적으로 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, 냉각 팬(18)의 송풍 방향(화살표 D)은 냉각 팬(15)의 송풍 방향(화살표 B)에 일치한다. 즉, 냉각 팬(18)의 송풍 방향(화살표 D)은 냉각 팬(15)의 송풍 방향(화살표 B)에 대략 평행하다.

[구동력 전달부]

도 5 및 도 8은, 구동 전달부(20)를 나타낸다. 구동력 전달부(20)는 전동 모터(14)로부터 구동력을 수취한다. 구동력 전달부(20)는, 그 후, 구동력을 냉각 팬(18) 및 공기 압축기(13)에 전달하고, 냉각 팬(18) 및 공기 압축기(13)를 구동한다. 구동력 전달부(20)는 구동 풀리(29), 종동 풀리(30) 및 구동 벨트(31)를 포함한다.

구동 풀리(29)는 전동 모터(14)의 회전축(32)과 함께 회전한다. 종동 풀리(30)는 냉각 팬(18)의 회전축(26)과 함께 회전한다. 구동 벨트(31)는 구동 풀리(29) 및 종동 풀리(30)에 대하여 주회하도록 감기는 무단 벨트이다. 구동 벨트(31)는 전동 모터(14)의 구동력을, 냉각 팬(18) 및 공기 압축기(13)에 전달한다.

전동 모터(14)의 운전 하에서, 전동 모터(14)의 회전축(32)이 회전하면, 구동 풀리(29)는 회전축(32)과 함께 회전한다. 이 사이, 구동 벨트(31)는 구동 풀리(29)의 회전과 함께 주회 운동한다. 이 결과, 종동 풀리(30)도 회전한다. 냉각 팬(18)의 회전축(26)은, 종동 풀리(30)와 함께 회전하고, 냉각 팬(18)이 작동한다. 상술한 바와 같이, 공기 압축기(13)의 회전축(27)은, 냉각 팬(18)의 회전축(26)과 동축이므로, 공기 압축기(13)의 회전축(27)은, 냉각 팬(18)의 회전축(26)과 함께 회전한다. 즉, 공기 압축기(13)는 냉각 팬(18)과 함께 작동하게 된다.

[애프터 쿨러]

도 5 내지 도 8은, 애프터 쿨러(17)를 나타낸다. 애프터 쿨러(17)는 공기 압축기(13)가 생성한 압축 공기를 냉각한다. 애프터 쿨러(17)는, 상술한 바와 같이, 토출 배관(25)을 통해서 공기 압축기(13)에 접속되어 있다. 애프터 쿨러(17)는, 공기 압축기(13) 및 토출 배관(25)을 통해서 공급된 압축 공기를 냉각한다. 애프터 쿨러(17)는, 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 베이스부(16)의 제1 면(16a)에 고정된다.

도 5, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 애프터 쿨러(17)는 제1 쿨러부(33)와, 제2 쿨러부(34)를 포함한다.

제1 쿨러부(33)는 공기 압축기(13)에서 생성된 압축 공기가 유동하는 제1 유로(35)를 포함한다. 제1 유로(35)는 공기 압축기(13)를 냉각하는 냉각 팬(15)이 생성한 냉각풍에 의해 냉각된다. 제1 쿨러부(33)는 냉각 팬(15)이 생성한 냉각풍의 흐름 방향에 있어서, 공기 압축기(13)의 하류에 위치한다.

냉각 팬(15)이 생성한 냉각풍은, 공기 압축기(13)를 냉각한 후, 제1 쿨러부(33)의 제1 유로(35)에 도달한다. 제1 유로(35)는 외부로부터 냉각되므로, 제1 유로(35) 내에서 유동하는 압축 공기의 온도는 강하한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 공기 압축기 유닛(2)은 덕트(37)를 더 구비한다. 덕트(37)는 공기 압축기(13)로부터 하류로 연장된다. 냉각 팬(15)이 생성한 냉각풍은, 공기 압축기(13)를 냉각한 후, 공기 압축기(13)로부터 제1 유로(35)로, 덕트(37)에 의해 안내된다.

제2 쿨러부(34)는 제1 쿨러부(33)에 접속되어 있다. 제2 쿨러부(34)는 제1 유로(35)의 하류측에 접속된 제2 유로(36)를 포함한다. 제1 쿨러부(33)에서 냉각된 압축 공기는, 제2 유로(36)로 유입된다.

냉각 팬(18)에 의해 발생한 냉각풍은, 제2 쿨러부(34)의 제2 유로(36)에 직접적으로 분사된다. 이 결과, 제2 유로(36)는 냉각 팬(18)으로부터의 냉각풍에 의해 효율적으로 냉각된다. 제2 유로(36)가 냉각되므로, 제2 유로(36) 내를 유동하는 압축 공기도 냉각된다. 따라서, 공기 압축기(13)가 생성한 압축 공기는, 제1 쿨러부(33)에서 냉각되고, 그 후, 제2 쿨러부(34)에서 냉각된다.

제1 쿨러부(33)는 공기 압축기(13)의 측방에 배치된다. 제2 쿨러부(34)는 냉각 팬(18)의 측방에 배치된다. 공기 압축 장치(1)가 차량(100)에 탑재되면, 제1 쿨러부(33) 및 제2 쿨러부(34)는, 공통된 수평면을 따라 배열한다.

[제습기]

도 5 및 도 8은, 제습기(19)를 개략적으로 나타낸다. 제습기(19)는 애프터 쿨러(17)에서 냉각된 압축 공기를 제습한다. 제습기(19)는 제2 쿨러부(34)의 하류측에 접속된다. 제2 쿨러부(34)에서 냉각된 압축 공기는, 제습기(19)로 유입된다. 제습기(19)는 애프터 쿨러(17)뿐만 아니라, 압축 공기를 외부로 송출하는 압축 공기 송출부(40)에도 접속되어 있다. 압축 공기 송출부(40)로부터 송출된 압축 공기는, 케이스 유닛(11)의 외부에 설치된 어큐뮬레이터 탱크(도시하지 않음)에 공급된다. 어큐뮬레이터 탱크는, 압축 공기를 저류한다.

제2 쿨러부(34)에서 냉각되어서 제습기(19)로 유입된 압축 공기는, 제습기(19)에 의해 제습된다. 제습기(19)에 의해 제습된 압축 공기는, 그 후, 압축 공기 송출부(40)로부터 송출되어, 어큐뮬레이터 탱크에 공급된다.

[공기 압축 장치의 동작]

공기 압축 장치(1)의 동작이 설명된다. 도 5의 실선 화살표는, 공기 압축 장치(1)의 동작 시에 있어서의 공기 흐름을 개략적으로 나타낸다.

공기 압축 장치(1)의 운전이 행해지고 있는 동안, 외기는 공기 압축기(13)가 발생시킨 부압 환경에 의해, 공기 흡입부(23)로부터 흡입된다. 공기 압축기(13)는, 컨트롤러(22)의 제어하에서 작동하는 전동 모터(14)에 의해 구동된다. 공기 압축기(13)는 냉각 팬(15)이 생성한 냉각풍에 의해 냉각된다.

공기 흡입부(23)로부터 흡입된 공기는, 공기 압축기(13) 내로 유입된다. 공기는, 그 후, 공기 압축기(13)에 의해 압축되어, 압축 공기가 된다. 공기 압축기(13)가 생성한 압축 공기는, 애프터 쿨러(17)로 유입된다. 압축 공기는 애프터 쿨러(17)에서 냉각된다.

압축 공기는, 공기 압축기(13)로부터 제1 쿨러부(33)의 제1 유로(35)로 유입된다. 제1 유로(35)는, 공기 압축기(13)를 냉각한 후의 냉각풍에 의해 냉각되고 있다. 따라서, 압축 공기는 제1 유로(35)를 통과하는 동안, 적절하게 냉각된다. 그 후, 압축 공기는 제1 유로(35)로부터 제2 쿨러부(34)의 제2 유로(36)로 유입된다. 제2 유로(36)는, 냉각 팬(18)이 생성한 냉각풍에 의해 외부로부터 냉각되고 있으므로, 압축 공기는 제2 유로(36)를 통과하는 동안, 효율적으로 냉각된다.

애프터 쿨러(17)에 의해 냉각된 압축 공기는, 제습기(19)로 유입된다. 제습기(19)는 압축 공기를 제습한다. 제습기(19)에 의해 제습된 압축 공기는, 압축 공기 송출부(40)로부터 송출되어, 어큐뮬레이터 탱크에 공급되게 된다.

[공기 압축 장치의 작용 효과]

상술한 실시 형태에 따르면, 공기 압축 장치(1)의 냉각 팬(15)의 송풍 방향(화살표 B)과 교차하는 방향으로, 복수의 공기 압축기(13)가 정렬된다. 따라서, 냉각 팬(15)으로부터의 냉각풍은, 대응하는 공기 압축기(13)를 냉각한 후, 다른 공기 압축기(13)에 의해 흐름이 저해되기 어려워진다. 냉각풍은, 원활하게 하류로 흐를 수 있으므로, 냉각 팬(15)은 공기 압축기(13)를 효율적으로 냉각할 수 있다. 설계자가, 공기 압축 장치(1)를 소형화하기 위해서, 복수의 공기 압축기(13)를 근접시켜도, 냉각풍은 원활하게 흐를 수 있다. 따라서, 상술한 실시 형태의 원리는, 공기 압축 장치(1)에 대한 소형화의 요구에 적절하게 응답할 수 있다.

상술한 실시 형태에 따르면, 각 냉각 팬(15)으로부터의 냉각풍은, 각 공기 압축기(13)로 송풍된다. 1대의 냉각 팬으로부터 복수의 공기 압축기로 냉각풍을 안내하는 배관을 갖는 구조와 비교하여, 상술한 냉각 구조는 냉각풍의 압력 손실을 발생하기 어렵다. 따라서, 냉각풍은 냉각 팬(15)으로부터 공기 압축기(13)로 원활하게 흐를 수 있다. 이 결과, 냉각 팬(15)은, 공기 압축기(13)를 효율적으로 냉각할 수 있다.

상술한 실시 형태에 따르면, 냉각 팬(18)의 송풍 방향(화살표 D)은 냉각 팬(15)의 송풍 방향(화살표 B)에 일치한다. 따라서, 설계자가, 공기 압축 장치(1)의 소형화를 위해, 공기 압축기(13)를, 애프터 쿨러(17)에 인접시켜도, 냉각 팬(15)으로부터의 냉각풍은, 원활하게 흐를 수 있다. 이 결과, 냉각 팬(15)은 공기 압축기(13)를 효율적으로 냉각할 수 있다. 냉각 팬(15)으로부터의 냉각풍과 마찬가지로, 냉각 팬(18)으로부터의 냉각풍도, 원활하게 흐를 수 있다. 이 결과, 냉각 팬(18)은 애프터 쿨러(17)를 효율적으로 냉각할 수 있다.

상술한 실시 형태에 따르면, 냉각 팬(15)으로부터의 냉각풍은, 냉각 팬(18)으로부터의 냉각풍과 간섭하기 어렵다. 따라서, 공기 압축기(13) 및 애프터 쿨러(17)는, 냉각 팬(15) 및 냉각 팬(18)에 의해 효율적으로 냉각된다.

상술한 실시 형태에 따르면, 각 냉각 팬(18)은 냉각풍을, 각 공기 압축기(13)에 대응하는 애프터 쿨러(17)에 직접 송풍할 수 있다. 1대의 냉각 팬으로부터 복수의 애프터 쿨러로 안내하는 배관을 갖는 구조와 비교하여, 상술한 냉각 구조는, 냉각풍의 압력 손실을 발생하기 어렵다. 따라서, 냉각풍은 냉각 팬(18)으로부터 애프터 쿨러(17)로 원활하게 흐를 수 있다. 이 결과, 냉각 팬(18)은 애프터 쿨러(17)를 효율적으로 냉각할 수 있다.

상술한 실시 형태에 따르면, 냉각 팬(15)은 공기 압축기(13)에 대향하는 축류 팬이므로, 1대의 냉각 팬으로부터 복수의 공기 압축기로 안내하는 배관을 갖는 구조와 비교하여, 압력 손실은 작다. 따라서, 냉각 팬(15)으로부터의 냉각풍은, 원활하게 흐를 수 있다. 이 결과, 냉각 팬(15)은 공기 압축기(13)를 효율적으로 냉각할 수 있다.

상술한 실시 형태에 따르면, 냉각 팬(18)은 원심 송풍기이다. 냉각 팬(18)의 회전축(26)은, 공기 압축기(13)의 회전축(27)과 동축이다. 따라서, 각 냉각 팬(18)으로부터의 냉각풍은, 각 공기 압축기(13)에 대응하는 애프터 쿨러(17)에 직접적으로 분사된다. 설계자는 냉각 팬(18)을, 공기 압축기(13)에 인접시킬 수 있으므로, 설계자는 공기 압축 장치(1)에 치수값을 부여할 수 있다. 냉각 팬(18)의 회전축(26)은, 공기 압축기(13)의 회전축(27)과 동축이므로, 기어와 같은 동력 전달 기구가 불필요해진다. 이러한 관점에 있어서도, 설계자는 공기 압축 장치(1)에 작은 치수값을 부여할 수 있다.

상술한 실시 형태에 따르면, 공기 압축 장치(1)가 차량(100)에 탑재되어 설치되면, 공기 압축기(13) 및 전동 모터(14)는, 상하로 정렬된다. 공기 압축기(13)는 전동 모터(14)와 공통되는 수평면을 따라 배치되지 않으므로, 공기 압축 장치(1)는, 큰 설치 면적을 필요로 하지 않고, 차량(100)에 탑재된다.

상술한 실시 형태에 따르면, 냉각 팬(18)은 전동 모터(14)의 구동력에 의해 구동된다. 따라서, 공기 압축기(13)를 구동하는 전동 모터(14)의 동력은, 냉각 팬(18)의 구동에 이용된다. 냉각 팬(18)의 구동원은, 별도로 설치될 필요가 없으므로, 설계자는 공기 압축 장치(1)에 작은 치수값을 부여할 수 있다.

상술한 실시 형태에 따르면, 냉각 팬(18)이, 냉각 팬(18)의 주위 공기를 흡입할 때에, 냉각 팬(18)의 공기 흡입구 근방에 배치된 공기 압축기(13)의 주위에 있어서, 공기 흐름이 발생한다. 이 결과, 공기 압축기(13)는 효율적으로 냉각된다.

상술한 실시 형태에 따르면, 냉각 팬(18)은 큰 풍량의 냉각풍을 쉽게 발생시킬 수 있는 원심 송풍기이다. 따라서, 냉각 팬(18)은 애프터 쿨러(17)를 효율적으로 냉각할 수 있다. 애프터 쿨러(17)는, 효율적으로 냉각되므로, 공기 압축기(13)가 생성한 압축 공기도, 효율적으로 냉각된다.

상술한 실시 형태에 따르면, 냉각 팬(18)의 회전축(26)은, 공기 압축기(13)의 회전축(27)과 동축이다. 공기 압축기(13)의 회전축(27) 주위의 공기는, 공기 압축기(13)로부터 발생한 열에 의해 가열되기 쉽다. 그러나 공기 압축기(13)의 회전축(27) 주위의 공기는, 냉각 팬(18)에 용이하게 흡입되므로, 공기 압축기(13)의 회전축(27)에 설치된 베어링과 같은 부품의 과도한 승온은 발생하지 않는다. 공기 압축기(13)로서, 요동 스크롤과 고정 스크롤을 구비하는 스크롤식의 공기 압축기가 사용되고 있다. 이 경우, 애프터 쿨러(17)를 냉각하기 위한 냉각 팬(18)은, 요동 스크롤측에 배치된다. 따라서, 설계자는 냉각 팬(18)의 회전축(26)을, 공기 압축기(13)의 회전축(27)에, 동축에 배치할 수 있다. 이 결과, 공기 압축기(13)의 회전축(27)에 설치된 요동 스크롤측의 부품(예를 들어, 베어링)의 과도한 승온은 방지된다.

상술한 실시 형태에 따르면, 냉각 팬(15)은 공기 압축기(13)를 구동하는 전동 모터(14)와는 별개로 설치된 전동 모터에 의해 구동된다. 따라서, 공기 압축기(13)가 운전을 정지한 후에도, 공기 압축기(13)는 냉각 팬(15)에 의해 냉각되어도 된다.

상술한 실시 형태에 따르면, 냉각 팬(15)이 생성한 냉각풍은, 공기 압축기(13)를 냉각한다. 이 결과, 냉각풍의 온도는 상승한다. 그 후, 냉각풍은 제1 쿨러부(33)에 도달한다. 공기 압축기(13)에서 생성된 고온의 압축 공기는, 제1 쿨러부(33)를 흐르므로, 공기 압축기(13)를 냉각한 후의 냉각풍에 의해 냉각된다. 제1 쿨러부(33)에서 냉각된 압축 공기는, 그 후, 냉각 팬(18)으로부터의 보다 저온의 냉각풍에 의해 냉각된 제2 쿨러부(34)에 있어서 냉각된다. 따라서, 냉각 팬(15, 18)으로부터의 냉각풍은, 압축 공기를 차례로 냉각할 수 있다. 제1 쿨러부(33)는 공기 압축기(13)의 측방에 배치되고, 또한 제2 쿨러부(34)는 냉각 팬(18)의 측방에 배치된다. 따라서 설계자는, 공기 압축기(13), 냉각 팬(18) 및 애프터 쿨러(17)를 좁은 공간에 배치할 수 있다. 이 결과, 설계자는 공기 압축 장치(1)에 작은 치수값을 부여할 수 있다. 공기 압축기(13)를 냉각한 후의 냉각풍이, 애프터 쿨러(17)의 냉각에 사용되므로, 냉각 팬(18)의 냉각 능력은 낮아도 된다. 따라서, 설계자는, 냉각 팬(18)으로서 작은 팬 장치를 선택해도 된다. 이 결과, 설계자는 공기 압축 장치(1)에 작은 치수값을 부여할 수 있다.

상술한 실시 형태에 따르면, 공기 압축기(13) 및 전동 모터(14)는, 상하로 정렬된다. 전동 모터(14)의 컨트롤러(22)는, 전동 모터(14)의 측방에 배치된다. 따라서, 설계자는 컨트롤러(22)를 공기 압축기(13)로부터 이격해서 배치할 수 있다. 이 결과, 공기 압축기(13)에서 발생하는 열은, 컨트롤러(22)에 영향을 미치기 어려워진다. 설계자는 전동 모터(14)를, 컨트롤러(22) 근방에 배치해도 된다. 이 결과, 설계자는 공기 압축 장치(1)에 작은 치수값을 부여할 수 있다.

[변형예]

당업자는, 상술한 실시 형태의 원리에 의거하여, 여러 가지 공기 압축 장치를 만들어내도 된다.

(1) 상술한 실시 형태에 관해서, 공기 압축 장치(1)는 스크롤식의 공기 압축기를 구비한다. 대체적으로, 공기 압축 장치는 스크루식의 공기 압축기를 구비해도 된다. 또한 대체적으로, 공기 압축 장치는 전동 모터로부터의 회전 구동력을, 크랭크축을 개재하여, 왕복 구동력으로 변환하는 레시프로식의 공기 압축기를 구비해도 된다. 공기 압축 장치는 오일이 혼입된 공기를 압축하는 공기 압축기를 구비해도 된다.

(2) 상술한 실시 형태에 관해서, 공기 압축기(13) 및 전동 모터(14)는, 상하 방향으로 정렬된다. 대체적으로, 공기 압축기 및 전동 모터는, 다른 방향으로 정렬해도 된다.

(3) 상술한 실시 형태에 관해서, 공기 압축기(13)를 냉각하는 냉각 팬(15)의 송풍 방향은, 복수의 공기 압축기(13)의 정렬 방향에 대략 직교한다. 대체적으로, 공기 압축기를 냉각하는 냉각 팬의 송풍 방향과, 공기 압축기의 정렬 방향 사이의 교차각은, 90도 이외의 여러 가지 각도로 설정되어도 된다. 바람직하게는, 교차각은 공기 압축기를 냉각하는 냉각 팬으로부터의 냉각풍이, 대응하는 공기 압축기를 냉각한 후에, 다른 공기 압축기에 의해 방해되지 않도록 설정된다.

(4) 상술한 실시 형태에 관해서, 공기 압축 장치(1)는 차량(100)의 바닥 하부에 설치된다. 대체적으로, 공기 압축 장치는 차량의 바닥 하부 이외의 장소에 설치되어도 된다. 예를 들어, 공기 압축 장치는 차량의 지붕 상부에 설치되어도 된다.

(5) 상술한 실시 형태에 관해서, 애프터 쿨러(17)는 애프터 쿨러(17)를 냉각하는 냉각 팬(18)뿐만 아니라, 공기 압축기(13)를 냉각하기 위한 냉각 팬(15)에 의해서도 냉각된다. 대체적으로, 애프터 쿨러의 냉각에, 공기 압축기를 냉각하기 위한 냉각풍은 이용되지 않아도 된다.

(6) 상술한 실시 형태에 관해서, 베이스부(16)에 설치된 공기 압축기(13) 및 전동 모터(14)는, 개별 케이스(12)에 수납된다. 대체적으로, 공기 압축 장치는 개별 케이스를 갖지 않아도 된다. 공기 압축 장치는, 개별 케이스 대신에, 복수의 공기 압축기 및 복수의 전동 모터를 수용하는 1개의 케이스를 구비해도 된다. 이 경우, 복수의 공기 압축기 및 복수의 전동 모터가 설치되는 공통 베이스부가 설치되어도 된다. 공통 베이스부는, 상술한 케이스에 의해 보유 지지되어도 된다.

상술한 실시 형태에 관련해서 설명된 공기 압축 장치는, 이하의 특징을 주로 구비한다.

(1) 상술한 실시 형태의 일국면에 관한 공기 압축 장치는, 차량에 탑재된다. 제1 압축 공기를 생성하는 제1 공기 압축기와, 제1 방향으로 제1 냉각풍을 보내어, 상기 제1 공기 압축기를 냉각하는 제1 냉각 팬과, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향에 있어서, 상기 제1 공기 압축기에 정렬되어, 제2 압축 공기를 생성하는 제2 공기 압축기를 구비한다.

상기 구성에 의하면, 제1 공기 압축기 및 제2 공기 압축기는, 제1 냉각 팬이 제1 냉각풍을 보내는 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 정렬되므로, 제2 공기 압축기는 제1 냉각풍의 흐름과 간섭하기 어려워진다. 따라서, 제2 공기 압축기가, 제1 공기 압축기 근방에 배치되어도, 제1 냉각 팬은 제1 공기 압축기를 효율적으로 냉각할 수 있다.

(2) 상기 구성에 있어서, 공기 압축 장치는 상기 제1 방향으로 제2 냉각풍을 보내어, 상기 제2 공기 압축기를 냉각하는 제2 냉각 팬을 더 구비해도 된다.

상기 구성에 의하면, 제1 공기 압축기 및 제2 공기 압축기는, 제1 냉각 팬 및 제2 냉각 팬에 의해 각각 냉각된다. 따라서, 제1 공기 압축기 및 제2 공기 압축기가 공통된 냉각 팬에 의해 냉각되는 구조와 비교하여, 제1 냉각풍 및 제2 냉각풍은, 낮은 압력 손실 하에서, 제1 공기 압축기 및 제2 공기 압축기에 각각 도달할 수 있다. 이 결과, 제1 공기 압축기 및 제2 공기 압축기는, 효율적으로 냉각된다.

(3) 상기 구성에 있어서, 공기 압축 장치는 상기 제1 압축 공기를 냉각하는 제1 애프터 쿨러와, 상기 제1 애프터 쿨러를 냉각하기 위한 제3 냉각풍을 발생시키는 제3 냉각 팬을 더 구비해도 된다. 상기 제3 냉각 팬은, 상기 제1 방향으로, 상기 제3 냉각풍을 보내도 된다.

상기 구성에 의하면, 제1 냉각풍과 마찬가지로, 제3 냉각풍은 제1 방향으로 보내지므로, 제1 냉각풍과 제3 냉각풍 사이에서의 간섭은 발생하기 어려워진다. 따라서, 제1 공기 압축기 및 제1 애프터 쿨러는 각각 효율적으로 냉각된다.

(4) 상기 구성에 있어서, 공기 압축 장치는, 상기 제2 압축 공기를 냉각하는 제2 애프터 쿨러와, 상기 제2 애프터 쿨러를 냉각하기 위한 제4 냉각풍을 발생시키는 제4 냉각 팬을 더 구비해도 된다. 상기 제3 냉각 팬 및 상기 제4 냉각 팬은, 상기 제3 냉각풍 및 상기 제4 냉각풍을, 상기 제1 애프터 쿨러 및 상기 제2 애프터 쿨러에, 직접 각각 분사해도 된다.

상기 구성에 의하면, 제1 애프터 쿨러 및 제2 애프터 쿨러는, 제3 냉각 팬 및 제4 냉각 팬에 의해 각각 냉각된다. 따라서, 제1 애프터 쿨러 및 제2 애프터 쿨러가 공통된 냉각 팬에 의해 냉각되는 구조와 비교하여, 제3 냉각풍 및 제4 냉각풍은, 낮은 압력 손실 하에서, 제1 애프터 쿨러 및 제2 애프터 쿨러에 각각 도달할 수 있다. 이 결과, 제1 애프터 쿨러 및 제2 애프터 쿨러는, 효율적으로 냉각된다.

(5) 상기 구성에 있어서, 상기 제1 냉각 팬은 상기 제1 공기 압축기에 대향하는 축류 팬이어도 된다.

상기 구성에 의하면, 제1 냉각 팬은 제1 공기 압축기에 대향하는 축류 팬이므로, 제1 냉각풍은 유도 배관 없이, 제1 공기 압축기에 도달할 수 있다. 따라서, 제1 공기 압축기는 제1 냉각풍에 의해, 효율적으로 냉각된다.

(6) 상기 구성에 있어서, 상기 제3 냉각 팬은, 상기 제1 공기 압축기와 동축 회전하는 원심 송풍기라도 된다.

상기 구성에 의하면, 제3 냉각 팬은 제1 공기 압축기와 동축 회전하는 원심 송풍기이므로, 제3 냉각 팬은, 제1 공기 압축기의 근방에 배치된다. 따라서, 설계자는 공기 압축 장치에 작은 치수값을 부여할 수 있다.

(7) 상기 구성에 있어서, 공기 압축 장치는, 상기 제1 공기 압축기를 구동하는 전동 모터를 더 구비해도 된다. 상기 제1 공기 압축기 및 상기 전동 모터는, 상하로 정렬해도 된다.

상기 구성에 의하면, 제1 공기 압축기 및 전동 모터는 상하로 정렬되므로, 공기 압축 장치는, 수평면 상에 있어서, 작은 점유 면적을 갖게 된다.

상술한 실시 형태의 원리는, 차량에 탑재되는 공기 압축 장치에 대하여 널리 적용할 수 있다.

Claims

차량에 탑재되는 공기 압축 장치이며,
제1 압축 공기를 생성하는 제1 공기 압축기와,
제1 방향으로 제1 냉각풍을 보내어, 상기 제1 공기 압축기를 냉각하는 제1 냉각 팬과,
상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향에 있어서, 상기 제1 공기 압축기에 정렬되어, 제2 압축 공기를 생성하는 제2 공기 압축기를 구비하는, 공기 압축 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 방향으로 제2 냉각풍을 보내어, 상기 제2 공기 압축기를 냉각하는 제2 냉각 팬을 더 구비하는, 공기 압축 장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 압축 공기를 냉각하는 제1 애프터 쿨러와, 상기 제1 애프터 쿨러를 냉각하기 위한 제3 냉각풍을 발생시키는 제3 냉각 팬을 더 구비하고,
상기 제3 냉각 팬은, 상기 제1 방향으로, 상기 제3 냉각풍을 보내는, 공기 압축 장치.
제3항에 있어서, 상기 제2 압축 공기를 냉각하는 제2 애프터 쿨러와, 상기 제2 애프터 쿨러를 냉각하기 위한 제4 냉각풍을 발생시키는 제4 냉각 팬을 더 구비하고,
상기 제3 냉각 팬 및 상기 제4 냉각 팬은, 상기 제3 냉각풍 및 상기 제4 냉각풍을, 상기 제1 애프터 쿨러 및 상기 제2 애프터 쿨러에, 직접 각각 분사하는, 공기 압축 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 냉각 팬은, 상기 제1 공기 압축기에 대향하는 축류 팬인, 공기 압축 장치.
제3항에 있어서, 상기 제3 냉각 팬은, 상기 제1 공기 압축기와 동축 회전하는 원심 송풍기인, 공기 압축 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 공기 압축기를 구동하는 전동 모터를 더 구비하고,
상기 제1 공기 압축기 및 상기 전동 모터는 상하로 정렬되는, 공기 압축 장치.