KR20180011800A - 패키지형 공랭식 스크루 압축기 - Google Patents

Abstract

스크루 압축기가 방사하는 소음의, 배기 개구로부터의 누출을 억제하는 것과, 스크루 압축기의 냉각을 양립시킨 패키지형 공랭식 스크루 압축기를 제공한다. 공랭식 스크루 압축기에 관한 압축기 본체(2)와, 구동용 모터(3)와, 이들을 수납하는 패키지(10)와, 냉각 공기를 도입하는 흡기 개구와, 냉각 공기를 배기하는 배기 개구(7)와, 냉각 공기를 배기 개구(7)로 유도하는 냉각 덕트(8)와, 냉각 공기를 배기하는 배기 팬을 갖고, 냉각 덕트(8)는, 그의 하단부 입구(8A)가 압축기 본체(2)의 중심 위치(X)로부터 볼 수 없는 위치가 되도록, 냉각 덕트(8)를 구성하는 수하 벽면의 하단부가 하방으로 늘어져 있다.

Description

패키지형 공랭식 스크루 압축기

본 발명은, 패키지 내에 공랭식의 스크루 압축기를 탑재한 패키지형 공랭식 스크루 압축기에 관한 것이다.

패키지 내에 공랭식의 스크루 압축기를 탑재한 패키지형 공랭식 스크루 압축기는, 예를 들어 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 패키지 내에 공랭식의 스크루 압축기, 스크루 압축기를 구동하는 구동용 모터, 스크루 압축기로부터 토출되는 압축 공기나 스크루 압축기의 윤활유를 냉각하는 열교환기 등의 기기를 내장하고 있다. 또한 패키지형 공랭식 스크루 압축기는, 이들 내장 기기를 냉각하기 위한 냉각 공기와, 압축에 제공하는 압축 공기를 패키지의 외부로부터 패키지 내에 도입할 필요가 있다.

이 때문에 패키지형 공랭식 스크루 압축기는, 냉각 공기를 외부로부터 도입하기 위한 흡기 개구와, 스크루 압축기 등의 내장 기기를 냉각한 후의 냉각 공기를 배출하기 위한 배기 개구를 갖는다. 이들 개구는, 내장 기기로부터 발생하는 소음을 패키지의 외부로 누출하는 원인이 되고 있다. 따라서 패키지형 공랭식 스크루 압축기에 있어서는, 내장 기기의 냉각과 내장 기기가 발생시키는 소음의 누출 억제를 어떻게 양립시킬지가 중요한 기술 과제가 되고 있다.

그런데 도 10a 내지 도 10d에 예시한 바와 같이, 종래의 패키지형 공랭식 스크루 압축기는, 스크루 압축기에 관한 압축기 본체(101)의 냉각 공기를 주로 도입하기 위한 제1 흡기 개구(102)와, 스크루 압축기를 구동하는 구동용 모터(105)의 냉각 공기를 주로 도입하기 위한 제2 흡기 개구(103)를 패키지(104)에 설치하고 있다. 또한 제1 흡기 개구(102)로부터 도입된 공기는, 그의 일부가 압축기 본체(101)에 의하여 압축하는 압축용 공기로서도 사용된다.

그리고 패키지(104) 내에 도입된 냉각 공기는 압축기 본체(101), 구동용 모터(105) 등을 냉각한 후, 덕트(106)에 흡입되어 열교환기(107)를 통과하고, 그 후에 배기 개구(108)로부터 배출된다. 배기 개구(108)에 설치되어 있는 열교환기(107)는 스크루 압축기에서 압축된 압축 공기나 윤활유를 냉각하는 것이다. 이러한 종래의 패키지형 공랭식 스크루 압축기에 있어서, 각 흡기 개구의 소음 누출 대책으로서 제1 흡기 개구(102) 및 제2 흡기 개구(103)에 대향하도록 방음판(109, 110)이 설치되어 있다. 또한 도 10a 내지 도 10c에 있어서의 실선 및 파선 화살표는 냉각 공기 또는 압축 공기의 흐름을 나타낸다. 또한 도 10d에 있어서의 전후좌우의 방향은 동 도면에 도시한 화살표의 방향이다.

일본 특허 공개 제2013-113236호 공보

종래의 패키지형 공랭식 스크루 압축기에 있어서, 방음판(109, 110)은, 공기 통로의 간극을 두고 제1 흡기 개구(102) 및 제2 흡기 개구(103)와 대향하도록 설치되어 있기 때문에 소음 누출 대책으로서 유효하다. 그러나 배기 개구(108)에 설치되는 열교환기(107)는 배기 가능한 통풍로를 갖고 있으며, 배기 개구측에는 특별히 방음 대책이 실시되어 있지 않기 때문에 배기 개구(108)로부터 소음이 누출되어 버리는 상태였다. 또한 주된 잡음원인 압축기 본체(101)보다 상방 위치에 덕트(106)의 하단부 입구(106A)가 설치되어 있기 위하여, 압축기 본체(101)의 표면으로부터 방사되는 소음은 덕트(106) 내로 전반되기 쉬운 상태에 있다.

본 발명자들은 이러한 분석에 기초하여, 종래의 패키지형 공랭식 스크루 압축기에 있어서 배기 개구로부터의 소음 누출 대책이 특별히 실시되어 있지 않은 것을 알아차리고, 저소음화를 더 진척시키기 위해서는, 최대의 잡음원인 압축기 본체가 방사하는 소음의, 배기 개구로부터의 방출을 억제하는 것이 매우 유효한 것을 알아내었다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 압축기 본체가 방사하는 소음의, 배기 개구로부터의 누출을 억제하는 것과, 압축기 본체를 냉각하는 것을 양립시킨 패키지형 공랭식 스크루 압축기를 제공하는 데 있다.

이 과제를 해결하는 패키지형 공랭식 스크루 압축기는, 압축용의 스크루 로터를 구비한 공랭식의 스크루 압축기에 관한 압축기 본체와, 상기 스크루 압축기를 구동하는 구동용 모터와, 상기 압축기 본체 및 상기 구동용 모터를 수납하는 패키지와, 상기 압축기 본체 및 상기 구동용 모터를 냉각하는 공기를 도입하기 위한, 상기 패키지에 형성된 흡기 개구와, 상기 압축기 본체 및 상기 구동용 모터를 냉각한 후의 공기를 배기하는, 상기 패키지의 상부에 형성된 배기 개구와, 상기 압축기 본체 및 상기 구동용 모터를 냉각한 후의 공기를 상기 배기 개구로 반송하는, 상기 배기 개구로부터 하방을 향하여 연장되는 덕트와, 상기 압축기 본체 및 상기 구동용 모터를 냉각한 후의 공기를 배기하는 배기 팬을 갖고, 상기 덕트는, 하단부 입구가 상기 압축기 본체의 중심 위치로부터 볼 수 없는 위치가 되도록, 상기 덕트를 구성하는 벽면의 하단부가 하방으로 늘어져 있는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서 「압축기 본체의 중심 위치」란, 암수 2개의 스크루 로터를 수납하는 압축기 본체의 케이싱 표면에 있어서의, 2개의 스크루 로터의 중심축을 통과하는 수평면의 위치이며, 덕트에 가까운 표면에 있어서의 위치를 말하는 것으로 한다. 또한 암수 2개의 스크루 로터가 하나의 수평면에 위치하지 않는 경우에는, 덕트에 가까운 쪽의 스크루 로터의 중심축을 통과하는 수평면 위치로 한다. 또한 「덕트를 구성하는 벽면의 하단부」란, 덕트를 구성하는 벽면의 하단부 위치를 말하지만, 각 벽면의 하단부 위치가 일정할 필요는 없으며, 또한 각 벽면의 하단부 형상도, 하단부 입구가 압축기 본체의 중심 위치로부터 볼 수 없는 조건을 만족시키는 한, 수평에 한하지 않고 경사진 등의 형상을 가진 것이어도 된다.

압축기 본체는 일반적으로, 긴 직경을 수평 방향으로 하는 타원형 단면의 케이싱 내부에 암수 2개의 스크루 로터가 수납되어 있으므로, 중심 위치보다 아래의 케이싱은 하향으로 볼록한 타원형의 반부를 나타내는 형상이 되어 있다. 따라서 압축기 본체의 중심 위치보다 아래의 케이싱으로부터 방사되는 소음은 하향이 되어, 압축기 본체의 중심 위치보다 아래의 케이싱은 원래 덕트를 볼 수 있는 위치 관계에 있지는 않다. 한편, 압축기 본체의 중심 위치보다 위의 케이싱으로부터 방사되는 소음은 상향이 되지만, 상기와 같이 구성되어 있는 경우에는 덕트의 하단부 입구가 압축기 본체의 중심 위치로부터 보이지 않으므로, 중심 위치보다 위의 케이싱으로부터 방사되는 소음은 덕트의 벽면에 의하여 차음된다. 이 때문에, 중심 위치보다 위의 케이싱으로부터 방사되는 소음은 덕트의 벽면의 하단부를 돌아들어 전반되므로 회절 감쇠된다. 이것에 의하여 덕트를 통하여 배기 개구로 전반되는 소음이 억제된다. 또한 이와 같이 덕트의 하단부를 하방으로 늘임으로써, 압축기 본체를 냉각하는 공기류를 압축기 본체의 하부를 따르게 하는 것이 용이해져, 압축기 본체의 냉각 효과를 개선할 수 있다.

상기 덕트는, 상기 하단부 입구가 상기 압축기 본체의 중심 위치 및 상기 구동용 모터의 중심 위치의 양쪽으로부터 볼 수 없도록 상기 벽면의 하단부가 하방으로 늘어져 있도록 해도 된다.

상기에 있어서 「구동용 모터의 중심 위치」란, 구동용 모터의 케이싱 표면에 있어서의 구동용 모터의 중심축을 통과하는 수평면의 위치이며, 덕트에 가까운 케이싱 표면의 위치를 말하는 것으로 한다. 또한 이 경우에 있어서의 「덕트의 벽면의 하단부」는, 하단부 입구가 압축기 본체 및 구동용 모터의 중심 위치로부터 볼 수 없다는 조건을 만족시키는 것이면 된다.

구동용 모터는 일반적으로 대략 원통형의 케이싱을 갖는다. 따라서 중심 위치보다 아래의 케이싱은 하향으로 볼록한 원호상으로 형성되어 있어, 중심 위치보다 아래의 케이싱으로부터 방사되는 소음은 압축기 본체의 경우와 마찬가지로 하향이 된다. 따라서 구동용 모터에 있어서의 하방의 케이싱은 원래 덕트를 볼 수 있는 위치 관계에 있지는 않다.

한편, 구동용 모터에 있어서의 중심 위치보다 위의 케이싱으로부터 방사되는 소음은 상향이 된다. 그러나 상기 구성에 의하면, 덕트의 하단부 입구가 구동용 모터의 중심 위치로부터 보이지 않으므로, 중심 위치보다 위의 케이싱으로부터 방사되는 소음은 하방으로 늘어진 덕트의 벽면에 의하여 차음된다.

이 때문에, 상기와 같이 구성되어 있는 경우에는, 덕트의 하단부 입구가 압축기 본체의 중심 위치 및 구동용 모터의 중지 위치의 양쪽으로부터 보이지 않으므로, 양쪽의 중심 위치보다 위의 케이싱으로부터 방사되는 소음은 하방으로 늘어진 덕트의 벽면에 의하여 차음된다. 따라서 양쪽의 중심 위치보다 위의 케이싱으로부터 방사되는 소음은 덕트의 벽면의 하단부를 돌아들어 전반되어 회절 감쇠된다. 이것에 의하여, 덕트를 통하여 배기 개구로 전반되는 소음이 억제된다. 또한 이와 같이 덕트의 벽면의 하단부를 하방으로 늘임으로써, 압축기 본체 및 구동용 모터를 냉각하는 공기류를 압축기 본체 및 구동용 모터의 하부를 따르게 하는 것이 용이해져, 압축기 본체 및 구동용 모터의 냉각 효과를 개선할 수 있다.

또한 상기 압축기 본체와 상기 구동용 모터는 1축 방향으로 연결됨과 함께, 상기 패키지의 저부에 배치되어 있도록 해도 된다.

여기서, 압축기 본체와 구동용 모터가 「1축 방향으로 연결된다」는 것은, 압축기 본체의 구동축과 구동용 모터의 구동축이 동일한 축으로 구성되어 있거나, 또는 커플링을 통하여 동심으로 접속되어 있는 경우를 포함하는 것 외에, 기어박스를 통하여 양자가 축 방향으로 직렬적으로 접속되어 있는 경우를 말한다.

이와 같은 구성에 의하면, 압축기 본체의 중심 위치 및 구동용 모터의 중심 위치가 거의 동일한 높이에 설정되므로, 덕트의 하단부 입구를 압축기 본체의 중심 위치 및 구동용 모터의 중심 위치의 양쪽으로부터 볼 수 없도록 하방으로 늘이는 것이 용이해진다. 또한 중량물인 압축기 본체 및 구동용 모터가 패키지의 저부에 배치되므로, 간소한 구성으로 할 수 있다.

또한 상기 스크루 압축기가 복수 대로부터 구성되어 있는 경우에는, 상기 덕트는, 상기 하단부 입구가 최하방의 스크루 압축기에 관한 압축기 본체의 중심 위치로부터 볼 수 없도록 상기 벽면의 하단부가 하방으로 늘어져 있도록 해도 된다.

이와 같은 구성에 의하면, 복수 대의 압축기 본체로부터 방사되는 소음이 모두 회절 감쇠되어 덕트로 전반되므로, 덕트를 통하여 배기 개구로 전반되는 소음이 억제된다. 또한 이와 같이 덕트의 하단부를 하방으로 늘임으로써, 복수 대의 압축기 본체에 대하여 냉각 공기를 각 압축기의 하부를 따르게 하여 흐르게 할 수 있어, 압축기 본체 및 구동용 모터의 냉각 효과를 개선할 수 있다.

또한 상기 스크루 압축기는 압축용 공기를 흡입하는 공기 흡입구를 갖고, 이 공기 흡입구는 상기 덕트의 상기 하단부 입구를 볼 수 없는 위치에 배치되어 있도록 해도 된다.

이와 같은 구성에 의하면, 공기 흡입구로부터 누설되는 압축기 본체 내부의 압축 기구의 소음이 덕트의 벽면에 의하여 차음되고 회절 감쇠하여 덕트 내로 전반되게 되므로, 덕트를 통하여 배기 개구로 전반되는 소음이 억제된다.

또한 상기 흡기 개구는, 주로 압축기 본체를 냉각하는 냉각 공기와 상기 압축기 본체에 흡입되는 압축용 공기를 도입하는 제1 흡기 개구를 갖고, 상기 공기 흡입구는, 상기 제1 흡기 개구로부터 상기 압축기 본체로 흐르는 냉각 공기의 흐름의 도중에 위치하도록 설치되어 있는 것으로 해도 된다.

이와 같은 구성에 의하면, 압축기 본체에서 가열되기 전의 공기가 공기 흡입구로부터 압축기 본체에 흡입되므로, 압축기 본체의 흡입 공기 온도가 낮아져, 압축기의 흡입 효율을 개선할 수 있다.

또한 상기 제1 흡기 개구는 상기 공기 흡입구 및 상기 압축기 본체보다 상방 위치가 되도록 형성되어 있어도 된다.

이와 같이 구성하면, 패키지 밖으로부터 도입된 공기가 상방의 제1 흡기 개구로부터 하방의 압축기 본체를 향하여 분사되므로, 공기 흡입구로부터 흡입되는 압축용 공기의, 압축기 본체에 의한 가열의 영향이 보다 적어진다.

또한 상기 배기 팬으로서 터보 팬이 사용되고, 상기 덕트는, 상기 터보 팬과 상기 배기 개구 사이에 설치되는, 상기 터보 팬의 분출측의 배기 덕트와, 이 배기 덕트보다 단면적이 작은, 상기 터보 팬의 흡입측의 흡입 덕트를 포함하고, 상기 덕트의 하단부 입구는 상기 흡입 덕트의 하단부 입구로 하도록 해도 된다.

이와 같이 구성하면, 덕트의 하단부 입구의 면적을 작게 할 수 있으므로, 덕트에 의한 차음 효과 및 회절 감쇠를 보다 크게 할 수 있다.

상기 발명에 의하면, 덕트를 통하여 전반되는 소음의 배기 개구로부터의 누출이 억제됨과 함께, 압축기 본체의 냉각 효과가 개선된다.

도 1a는 실시 형태 1에 관한 패키지형 공랭식 스크루 압축기의 구성을 설명하는 모식도이며, 그의 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 스크루 압축기의 정면도이다.
도 1c는 도 1a의 스크루 압축기의 우측면도이다.
도 1d는 도 1a의 냉각 덕트의 사시도이다.
도 2a는 실시 형태 1에 관한 패키지형 공랭식 스크루 압축기에 있어서의 압축기 본체와 냉각 덕트의 위치 관계를 도시하는 모식도이다.
도 2b는 종래예의 압축기 본체와 냉각 덕트의 위치 관계를 도시하는 모식도이다.
도 3a는 실시 형태 2에 관한 패키지형 공랭식 스크루 압축기의 구성을 설명하는 모식도이며, 그의 평면도이다.
도 3b는 도 3a의 스크루 압축기의 정면도이다.
도 3c는 도 3a의 스크루 압축기의 우측면도이다.
도 3d는 도 3a의 냉각 덕트의 사시도이다.
도 4a는 실시 형태 3에 관한 패키지형 공랭식 스크루 압축기의 구성을 설명하는 모식도이며, 그의 평면도이다.
도 4b는 도 4a의 스크루 압축기의 정면도이다.
도 4c는 도 4a의 스크루 압축기의 우측면도이다.
도 4d는 도 4a의 냉각 덕트의 사시도이다.
도 5a는 실시 형태 4에 관한 패키지형 공랭식 스크루 압축기의 구성을 설명하는 모식도이며, 그의 평면도이다.
도 5b는 도 5a의 스크루 압축기의 정면도이다.
도 5c는 도 5a의 스크루 압축기의 우측면도이다.
도 5d는 도 5a의 냉각 덕트의 사시도이다.
도 6a는 실시 형태 5에 관한 패키지형 공랭식 스크루 압축기의 구성을 설명하는 모식도이며, 그의 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 스크루 압축기의 정면도이다.
도 6c는 도 6a의 스크루 압축기의 우측면도이다.
도 6d는 도 6a의 냉각 덕트의 사시도이다.
도 7a는 실시 형태 6에 관한 패키지형 공랭식 스크루 압축기의 구성을 설명하는 모식도이며, 그의 평면도이다.
도 7b는 도 7a의 스크루 압축기의 정면도이다.
도 7c는 도 7a의 스크루 압축기의 우측면도이다.
도 7d는 도 7a의 냉각 덕트의 사시도이다.
도 8a는 실시 형태 7에 관한 패키지형 공랭식 스크루 압축기의 구성을 설명하는 모식도이며, 그의 평면도이다.
도 8b는 도 8a의 스크루 압축기의 정면도이다.
도 8c는 도 8a의 스크루 압축기의 우측면도이다.
도 8d는 도 8a의 냉각 덕트의 사시도이다.
도 9a는 실시 형태 8에 관한 패키지형 공랭식 스크루 압축기의 구성을 설명하는 모식도이며, 그의 평면도이다.
도 9b는 도 9a의 스크루 압축기의 정면도이다.
도 9c는 도 9a의 스크루 압축기의 우측면도이다.
도 9d는 도 9a의 냉각 덕트의 사시도이다.
도 10a는 종래의 패키지형 공랭식 스크루 압축기의 구성을 설명하는 모식도이며, 그의 평면도이다.
도 10b는 도 10a의 스크루 압축기의 정면도이다.
도 10c는 도 10a의 스크루 압축기의 우측면도이다.
도 10d는 도 10a의 냉각 덕트의 사시도이다.

실시 형태에 관한 패키지형 공랭식 스크루 압축기를, 이하 도면을 참조하면서 설명한다. 또한 본 발명은 이하에 설명하는 예시에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 의하여 나타나고, 특허청구범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

(실시 형태 1)

도 1a, 도 1b 및 도 1c에 도시한 바와 같이, 실시 형태 1에 관한 패키지형 공랭식 스크루 압축기는, 패키지(1) 내에 압축용의 스크루 로터를 구비한 압축기 본체(2), 압축기 본체(2)를 구동하는 구동용 모터(3), 압축기 본체(2)와 구동용 모터(3)를 연결하는 기어박스(4)를 수납하고 있다.

이 실시 형태에 있어서, 압축기 본체(2)는, 압축 프로세스 중에 윤활유를 주입하는 유랭식이고 또한 냉각 공기에 의하여 압축 공기 및 윤활유를 냉각하는 공랭식의 스크루 압축기의 본체이다. 또한 이 스크루 압축기는 압축기 본체(2)의 케이싱의 상부에, 압축에 제공하는 압축용 공기를 흡입하는 공기 흡입구(2A)를 갖고 있다. 그리고 공기 흡입구(2A)에는 스로틀 밸브가 설치되어 있다. 또한 상술한 유랭식 외에 물 분사식, 오일 프리식의 공랭식 스크루 압축기에도 본 발명을 적용할 수 있다.

구동용 모터(3)는 일측의 외부에, 구동용 모터(3) 자신을 냉각하기 위한 전용 냉각 팬(3A)을 구비하고 있다.

또한 패키지(1) 등을 간소화한 구조로 하기 위하여, 압축기 본체(2)와 구동용 모터(3)는 기어박스(4)를 통하여 1축 방향으로 연결됨과 함께, 패키지(1)의 저부에 배치되어 있다.

여기서, 압축기 본체(2)와 구동용 모터(3)가 「1축 방향으로 연결된다」는 것은, 압축기 본체(2)의 구동축과 구동용 모터(3)의 구동축이 동일한 축으로 연결되거나, 또는 커플링을 통하여 동심으로 접속되는 경우를 포함하는 것 외에, 기어박스를 통하여 양자가 축 방향으로 직렬적으로 접속되는 경우를 말한다. 또한 기어박스를 통하여 축 방향으로 직렬적으로 접속되는 경우에는, 압축기 본체의 축심과 구동용 모터의 축심이 약간 어긋나는 것이 통상이다. 본 실시 형태는, 이와 같이 압축기 본체(2)와 구동용 모터(3)가 기어박스(4)를 통하여 접속되어 있다.

또한 본 실시 형태에 관한 패키지형 공랭식 스크루 압축기는, 냉각 공기를 도입하기 위한 흡기 개구가 제1 흡기 개구(5)과 제2 흡기 개구(6)의 2개로 분리되어 패키지(1)에 형성되어 있다.

제1 흡기 개구(5)는, 주로 압축기 본체(2) 및 기어박스(4)를 냉각하는 냉각 공기와, 압축기 본체(2)에 흡입되는 흡입 공기를 도입하기 위한 것이다. 또한 이 실시 형태에 있어서는, 제1 흡기 개구(5)는, 압축기 본체(2)의 좌측의 패키지(1)의 측판인 좌측판(1A)에 설치되어 있다. 좌측판(1A)에 있어서의 제1 흡기 개구(5)의 위치는, 압축기 본체(2) 및 공기 흡입구(2A)보다 상방으로 되어 있다. 이것에 의하여, 제1 흡기 개구(5)로부터 도입된 공기는 공기 흡입구(2A)의 주변을 경유하여 압축기 본체(2)로 흐르도록 구성되어 있다. 또한 제1 흡기 개구(5)의 내측에는, 압축기 본체(2) 등으로부터 방사되는 소음의 누출을 방지하기 위한 방음판(5A)이 제1 흡기 개구(5)에 대향하도록 설치되어 있다.

제2 흡기 개구(6)는, 주로 구동용 모터(3)를 냉각하는 냉각 공기를 도입하기 위한 것이며, 구동용 모터(3)의 냉각 팬(3A)에 가까운 패키지(1)의 측면인 우측판(1B)에 설치되어 있다. 제2 흡기 개구(6)의 설치 위치는, 구동용 모터(3)로의 공기 흐름이 원활히 행해지도록 하기 위하여, 냉각 팬(3A)에 대향하는 위치로 되어 있다. 또한 제2 흡기 개구(6)의 내측에는, 구동용 모터(3) 등으로부터 방사되는 소음의 누출을 방지하기 위한 방음판(6A)이 제2 흡기 개구(6)와 대향하도록 설치되어 있다.

또한 패키지(1)의 천장판(1C)에는, 압축기 본체(2), 기어박스(4) 및 구동용 모터(3)를 냉각한 후의 공기를 배기하기 위한 배기 개구(7)가 설치되어 있다. 그리고 이 배기 개구(7)로부터는 냉각 덕트(8)(덕트)가 수하되어 있다.

또한 배기 개구(7)를 설치하는 위치는 천장판(1C)만에 한정되는 것은 아니며, 측판의 상단부 등을 포함하는 패키지(1)의 상부이면 된다. 또한 냉각 덕트(8)가 수하되어 있을 필요가 반드시 있지는 않으며, 비스듬히 하방을 향하여 늘어지도록 배치되어 있어도 된다. 나아가 냉각 덕트에 굴곡이 있어도 된다. 이들은 후술하는 다른 실시 형태에 있어서도 마찬가지이다.

냉각 덕트(8)는, 압축기 본체(2), 기어박스(4) 및 구동용 모터(3)를 냉각한 후의 공기를 배기 개구(7)로 유도하기 위한 것이다. 또한 냉각 덕트(8) 내에는, 냉각 공기를 배출하기 위한 배기 팬으로서 프로펠러 팬(9)이 배치되어 있다. 그리고 냉각 덕트(8) 내의 프로펠러 팬(9)의 분출측에는, 배기 개구(7) 근방에 있어서 배기 개구(7)를 막도록 공랭식의 열교환기(10)가 배치되어 있다.

열교환기(10)는, 도 1에 있어서는 도면을 간략화하기 위하여 1개인 것으로서 표시하고 있지만, 이 실시 형태에서는, 압축기 본체(2)에서 압축된 압축 공기를 냉각하는 애프터 쿨러와, 압축기 본체(2)의 윤활유를 냉각하는 오일 쿨러를 포함하는 것으로 한다. 이 점에 대해서는 이하의 도면에 있어서도 마찬가지로 한다. 또한 오일 쿨러와 애프터 쿨러는 별개로 형성된 것이며, 배기 개구(7)의 근방에 있어서 배기 개구(7)와 평행인 동일한 면에 양쪽이 배치되어 있는 것이어도 되고, 또는 배기 개구(7)의 근방에 있어서 공기의 흐름 방향으로 전면적 또는 부분적으로 중첩되도록 배치되어 있는 것이어도 된다. 또한 도 1에 있어서, 압축기 본체(2)와 열교환기(10)를 연결하는 배관(11)은, 압축기 본체(2)에서 압축된 압축 공기를 열교환기(10)로 유도하는 배관을 나타낸다. 열교환기(10)에서 냉각된 압축 공기는 배관(12)을 통과하여 필요한 곳(도시하지 않음)에 공급된다. 또한 냉각 덕트(8) 내에 열교환기(10)를 배치할 필요가 반드시 있지는 않다(다른 실시 형태에 있어서도 마찬가지이다). 이 경우, 냉각 덕트(8)는, 냉각 덕트가 아니라 압축기 본체(2) 등을 냉각한 후의 공기를 배기 개구(7)로 유도하는 단순한 덕트가 된다. 또한 도 1은 간략한 모식도이기 때문에 윤활유의 배관을 생략하고 있다. 이 점에 대해서는 이하의 도면에 있어서도 마찬가지로 한다.

그리고 이 실시 형태에 있어서는, 배기 개구(7)로부터의 소음의 누출을 억제하기 위하여, 냉각 덕트(8)는, 하단부 입구(8A)가 압축기 본체(2)의 중심 위치 X로부터 볼 수 없는 위치가 되도록, 냉각 덕트(8)를 구성하는 수하 벽면의 하단부를 하방으로 늘이고 있다.

도 1d에 도시한 바와 같이 냉각 덕트(8)는, 단면 형상이 대략 정사각형으로 형성되어 있으며, 전방면벽(81), 좌측면벽(82), 우측면벽(83), 배면벽(84)을 포함하는 수하 벽면에 의하여 구성되어 있다.

여기서, 상기 「압축기 본체(2)의 중심 위치 X」에 대하여 설명한다. 즉, 도 2a에 도시한 바와 같이, 본 명세서에 있어서 「압축기 본체(2)의 중심 위치 X」란, 암수 2개의 스크루 로터(21, 22)를 수납하는 압축기 본체(2)의 케이싱(23)의 표면에 있어서의, 2개의 스크루 로터(21, 22)의 중심축 CL을 통과하는 수평면 위치이며, 냉각 덕트(8)에 가까운 표면에 있어서의 위치를 말하는 것으로 한다.

도 2a에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 압축기 본체(2)는 일반적인 구조의 것이며, 긴 직경을 수평 방향으로 하는 타원형 단면의 케이싱(23)에 있어서의 보어(24, 25)에 암수 2개의 스크루 로터(21, 22)가 수납되어 있다. 이 때문에 케이싱(23)의 외주 표면은 대략 단면 타원형으로 형성되어 있다.

따라서 압축기 본체(2)에 있어서의 중심 위치 X보다 아래의 케이싱(23)은, 하향으로 볼록한 타원형의 절반의 단면 형상으로 형성되어 있다. 이 때문에, 중심 위치 X보다 아래의 케이싱(23)으로부터 방사되는 소음은 하향이 되므로, 중심 위치 X보다 아래의 케이싱(23)은, 원래 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)를 볼 수 있는 위치 관계에 있지는 않다.

한편, 압축기 본체(2)에 있어서의 중심 위치 X보다 위의 케이싱(23)으로부터 방사되는 소음은 상향이 된다. 그리고 냉각 덕트(8)측의 하단부 입구(8A)가 압축기 본체(2)의 중심 위치 X로부터 볼 수 없는 위치에 형성되어 있다.

이와 같이, 냉각 덕트(8)측의 하단부 입구(8A)가 압축기 본체(2)의 중심 위치 X로부터 볼 수 없는 위치가 되도록, 냉각 덕트(8)를 구성하는 수하 벽면의 하단부가 늘어져 있다. 여기서, 본 명세서에 있어서 「냉각 덕트(8)를 구성하는 수하 벽면의 하단부」란, 냉각 덕트(8)의 수하 벽면을 구성하는 전방면벽(81), 좌측면벽(82), 우측면벽(83) 및 배면벽(84)의 하단부 위치를 말한다. 그러나 이들 수하 벽면의 하단부 위치가 일정한 위치일 필요는 없으며, 또한 각 수하 벽면의 하단부 형상도, 하단부 입구(8A)가 압축기 본체(2)의 중심 위치 X로부터 볼 수 없다는 조건을 만족시키는 한, 수평한 것이어도 되고 경사져 있는 것이어도 된다.

도 1d에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 경우, 냉각 덕트(8)를 구성하는 전방면벽(81)과 좌측면벽(82)의 하단부는, 압축기 본체(2)의 중심 위치 X의 위치까지 늘어진 수평 형상의 것이며, 우측면벽(83) 및 배면벽(84)의 하단부는, 압축기 본체(2)보다 상방의 위치가 되도록 구성된 수평 형상의 것이다.

(작용의 설명)

다음으로, 상기와 같이 구성된 실시 형태 1에 관한 패키지형 공랭식 스크루 압축기의 작용에 대하여 설명한다.

패키지형 공랭식 스크루 압축기는, 구동용 모터(3)에 부설되어 있는 냉각 팬(3A) 및 프로펠러 팬(9)의 운전에 의하여 제1 흡기 개구(5) 및 제2 흡기 개구(6)로부터 패키지(1) 밖의 공기가 냉각 공기 및 압축용 공기로서 도입된다. 제1 흡기 개구(5)로부터 도입된 공기는 좌측판(1A)의 상방부로부터 압축기 본체(2)로 흐르지만, 그의 경로의 도중에 공기 흡입구(2A)가 설치되어 있기 때문에, 압축기 본체(2)의 케이싱(23)의 외표면으로부터의 열에 의하여 가열되기 전에 압축용 공기로서 압축기 본체(2)에 흡입된다. 또한 압축기 본체(2)의 방향으로 흐른 공기는 냉각 공기로서 압축기 본체(2) 및 기어박스(4)의 외주를 따르면서 냉각 덕트(8)에 흡입된다. 한편, 제2 흡기 개구(6)로부터 흡입된 공기는 냉각 팬(3A)의 작용에 의하여 주로 구동용 모터(3)의 외주를 따라 흘러 냉각 덕트(8)에 흡입된다. 냉각 덕트(8)에 유입된 이들 냉각 공기는 열교환기(10)에 있어서 압축 공기나 윤활유를 냉각하고 배기 개구(7)로부터 패키지(1)의 밖으로 배기된다.

다음으로, 본 실시 형태에 있어서의 특징을 이루는 배기 개구(7)로부터의 소음 누출, 특히 압축기 본체(2)의 소음 누출의 억제에 대하여 설명한다.

도 1 및 도 2a에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는 배기 개구(7)로부터의 소음 누출 대책으로서, 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)가 압축기 본체(2)의 중심 위치 X로부터 보이지 않도록, 냉각 덕트(8)를 구성하는 수하 벽면의 하단부가 하방으로 늘어져 있다. 보다 구체적으로는, 냉각 덕트(8)를 구성하는 수하 벽면 중 압축기 본체(2)에 면하는 전방면벽(81) 및 좌측면벽(82)이 압축기 본체(2)의 중심 위치 X와 동일한 정도의 위치 또는 중심 위치 X의 약간 아래의 위치까지 늘어지고, 우측면벽(83) 및 배면벽(84)의 하단부가 종래와 마찬가지의 높이 위치가 되어 있다.

이와 같이 구성되어 있으면, 도 2a에 도시한 바와 같이, 압축기 본체(2)의 중심 위치 X보다 위의 케이싱(23)으로부터 방사되는 소음은 압축기 본체(2)에 면하는 전방면벽(81) 및 좌측면벽(82)에 의하여 차음된다. 이 때문에, 압축기 본체(2)의 중심 위치 X보다 위의 케이싱(23)으로부터 방사되는 소음은 회절 감쇠하여 냉각 덕트(8) 내로 전반되게 된다. 그 결과, 배기 개구(7)로부터의 소음의 누출이 억제된다.

이에 반해, 도 2b에 도시한 바와 같이, 압축기 본체(2)에 면하는 전방면벽(81) 및 좌측면벽(82)이 종래의 것과 마찬가지로 압축기 본체(2)의 상방 위치에 있는 경우에는, 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)는 압축기 본체(2)의 중심 위치 X보다 위의 케이싱(23)으로부터 볼 수 있는 위치에 있다. 이 때문에, 압축기 본체(2)의 중심 위치 X보다 위의 케이싱(23)으로부터 방사되는 소음이 냉각 덕트(8) 내로 전반되기 쉬워진다. 따라서 본 실시 형태의 경우에는, 종래와 비교하여 압축기 본체(2)로부터 방사되는 소음의 누출을 억제할 수 있다.

또한 본 실시 형태의 경우에는, 기어박스(4)에 면하는 전방면벽(81)의 하단부가 기어박스(4)의 상하 방향의 중심까지 늘어져 있게 되는 경우가 많아지므로, 기어박스(4)로부터 방사되는 소음의 냉각 덕트(8)로의 전반도 억제된다. 따라서 이 점에서도 소음의 누출이 억제된다.

또한 압축기 본체(2)는 압축 공기용의 공기 흡입구(2A)를 갖고 있지만, 이 공기 흡입구(2A)가 압축기 본체(2)의 상부에 설치되어 있기 때문에, 공기 흡입구(2A)로부터 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)를 볼 수 없도록 되어 있다. 또한 이 공기 흡입구(2A)로부터는 압축기 본체(2) 내부에서 발생되는 소음이 누출되지만, 이 소음도 전방면벽(81) 및 좌측면벽(82)이 하방으로 늘어져 있음으로써 냉각 덕트(8)에 대하여 회절 감쇠되어 전반되게 된다. 따라서 공기 흡입구(2A)로부터 누출되는 압축기 내부의 소음에 대해서는 배기 개구(7)로부터의 누출이 억제된다.

또한 구동용 모터(3)로부터 방사되는 소음에 대해서는 압축기 본체(2)의 소음과 비교하여 작으므로, 이 실시 형태에 있어서는 특별한 배려가 이루어져 있지 않다. 그 때문에, 냉각 덕트(8)의 수하 벽면 중의 구동용 모터(3)에 면하는 우측면벽(83)은, 종래와 마찬가지의 높이 위치가 되어 있다.

한편, 흡기 개구에 있어서의 소음의 누출 억제에 대해서는, 종래부터 제1 흡기 개구(5) 및 제2 흡기 개구(6)에, 이들 개구와 약간의 간격을 두고 대향하도록 방음판(5A) 및 방음판(6A)이 설치되어 있어, 제1 흡기 개구(5) 및 제2 흡기 개구(6)를 향하는 소음이 유효하게 차음되도록 되어 있다. 따라서 흡기 개구에 있어서의 소음의 누출 억제에 대해서는, 이 실시 형태에 있어서는 종래의 것과 동일하다.

다음으로, 본 실시 형태에 있어서의 냉각 공기에 의한 냉각 작용에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이, 제1 흡기 개구(5)로부터 도입된 냉각 공기는 좌측판(1A)의 상방으로부터 공기 흡입구(2A)의 주변을 경유하여 압축기 본체(2)로 흐른다. 이 경우에 있어서, 냉각 덕트(8) 전방면벽(81) 및 좌측면벽(82)의 하단부가 압축기 본체(2)의 중심 위치 X까지 늘어져 있으므로, 압축기 본체(2) 및 기어박스(4)의 외주를 흐르는 냉각 공기는 압축기 본체(2) 및 기어박스(4)의 하방부를 따라서도 흐르기 쉬워진다. 또한 냉각 덕트(8)의 전방면벽(81) 및 좌측면벽(82)의 하단부가 우측면벽(83)이나 배면벽(84)의 하단부와 동일한 정도의 높이 위치에 있을 때(도 2b 참조)는 압축기 본체(2)의 상방부에 기류가 편중되기 쉽지만, 전방면벽(81) 및 좌측면벽(82)의 하단부가 상술한 바와 같이 하방으로 늘어져 있음으로써 이러한 문제가 개선된다. 따라서 압축기 본체(2) 및 기어박스(4)의 냉각 효과도 개선된다.

한편, 제2 흡기 개구(6)로부터 흡입된 공기는 냉각 팬(3A)의 작용에 의하여 주로 구동용 모터(3)의 외주를 따라 흐른다. 이 경우에도 전방면벽(81)의 하단부가 상술한 바와 같이 하방으로 늘어져 있으므로, 구동용 모터(3) 상부로의 기류의 편중이 개선된다. 이것에 의하여 구동용 모터(3)의 냉각 효과도 개선된다.

(효과의 설명)

이상과 같이 구성된 본 실시 형태 1에 관한 패키지형 공랭식 스크루 압축기는 다음과 같은 효과를 발휘한다.

(1) 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)가 압축기 본체(2)의 중심 위치 X로부터 볼 수 없는 위치가 되도록, 냉각 덕트(8)를 구성하는 수하 벽면, 특히 전방면벽(81) 및 좌측면벽(82)의 하단부가 하방으로 늘어져 있으므로, 압축기 본체(2)의 중심 위치 X로부터 위의 케이싱(23)으로부터 방사되는 소음의, 배기 개구(7)로부터의 누출을 억제할 수 있다.

(2) 압축기 본체(2)와 구동용 모터(3)가 기어박스(4)를 통하여 1축적으로 결합되어 패키지(1)의 저부에 배치되어 있으므로, 주된 중량물이 패키지(1)의 저부에 배치됨으로써, 그 결과로서 패키지(1)를 간소한 구조로 할 수 있다.

(3) 또한 이 경우에 있어서 전방면벽(81)의 하단부가 하방으로 늘어져 있으므로, 기어박스(4)의 대략 상반부로부터도 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)를 볼 수 없게 되므로, 기어박스(4)로부터의 소음의, 배기 개구(7)로부터의 누출을 억제할 수 있다.

(4) 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)가 압축기 본체(2)의 공기 흡입구(2A)로부터 볼 수 없는 위치로 되어 있으므로, 공기 흡입구(2A)로부터 누출되는 압축기 내부의 소음의, 배기 개구(7)로부터의 누출을 억제할 수 있다.

(5) 전방면벽(81) 및 좌측면벽(82)의 하단부가 하방으로 늘어져 있으므로, 압축기 본체(2), 기어박스(4) 및 구동용 모터(3)에 있어서의 하부로의 공기류가 많아져, 이들 기기의 냉각 효과를 개선할 수 있다.

(6) 주로 압축기 본체(2)의 냉각 공기를 도입하는 흡기 개구로서 제1 흡기 개구(5)가 설치되어 있다. 그리고 공기 흡입구(2A)가 제1 흡기 개구(5)로부터 압축기 본체(2)로 흐르는 냉각 공기류의 도중에 위치하므로, 압축기 본체(2)의 흡입 공기의 온도가 낮아져 압축기의 흡입 효율을 높게 할 수 있다.

(7) 또한 제1 흡기 개구(5)가 공기 흡입구(2A) 및 압축기 본체(2)의 케이싱(23)의 상방에 배치되어 있으므로, 제1 흡기 개구(5)로부터의 공기가 압축기 본체(2)에 의하여 가열되는 것을 한층 더 경감할 수 있다.

(실시 형태 2)

다음으로, 도 3a 내지 도 3d에 기초하여 실시 형태 2에 대하여 설명한다.

실시 형태 2는, 실시 형태 1에 있어서, 냉각 덕트(8)를 구성하는 수하 벽면 중의 전방면벽(81)과 좌측면벽(82)의 하단부를 변경한 것이다. 또한 실시 형태 2에 있어서, 실시 형태 1과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 그의 설명을 생략한다. 이 점에 대해서는 실시 형태 3 이하의 설명에 있어서도 마찬가지로 한다.

즉, 도 3d에 도시한 바와 같이, 전방면벽(81)과 좌측면벽(82)의 코너부의 최하점 P1은 실시 형태 1의 경우와 동일하게 하고 있다. 그리고 전방면벽(81)의 하단부는, 최하점 P1로부터 우측면벽(83)의 전방면측의 하단부점 P2를 향하여 경사 변으로서 상승시킨 형상으로 되어 있다. 또한 좌측면벽(82)의 하단부는, 최하점 P1로부터 배면벽(84)의 좌측면측의 하단부점 P3을 향하여 경사 변으로서 상승시킨 형상으로 되어 있다. 이 경우에 있어서, 전방면벽(81) 및 좌측면벽(82)의 하단부를 이루는 경사 변은, 압축기 본체(2)의 중심 위치 X로부터 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)를 볼 수 없는 경사로 되어 있다.

실시 형태 2는, 냉각 덕트(8)가 이상과 같이 구성되어 있으므로, 소음 누출의 억제 작용에 대해서는, 압축기 본체(2)의 케이싱(23)으로부터 방사되는 소음, 및 압축기 본체(2)의 공기 흡입구(2A)로부터 방사되는 압축기 내부의 소음에 관한, 배기 개구(7)로부터의 누출 억제 작용은 동일하다. 또한 도 3b로부터 알 수 있는 바와 같이, 기어박스(4)로부터 방사되는 소음에 대하여 배기 개구(7)로부터의 누출 억제 작용은, 전방면벽(81)의 하단부가 우측으로 점점 상승하도록 경사진 변이 되어 있으므로, 냉각 덕트(8)로의 전반 억제가 실시 형태 1에 비교하여 약간 떨어진다. 그러나 기어박스(4)로부터 방사되는 소음은, 압축기 본체(2)의 케이싱(23) 및 공기 흡입구(2A)로부터 방사되는 소음에 비해 작으므로, 이 상위에 의한 소음 누출의 억제 효과에 큰 변화는 없다.

한편, 냉각 공기에 의한 냉각 작용에 대해서는, 전방면벽(81) 및 좌측면벽(82)의 하단부가 최하점 P1로부터 우측면벽의 하단부점 P2 또는 배면벽(84)의 하단부점 P3을 향하여 경사져 있기 때문에, 냉각 공기의 통과 저항이 감소하는 분만큼 풍량 증가가 기대된다. 반면, 냉각 공기는 압축기 본체(2) 및 기어박스(4)의 상부측으로 흘러들기 쉬워져, 하방의 냉각 효과에 다소 마이너스의 영향이 나타날 우려가 있다. 그러나 전체적으로는 실시 형태 1의 경우와 큰 차는 없다고 생각된다.

이상과 같은 점에서 실시 형태 2는, 실시 형태 1에 있어서의 (3), (5)의 효과에 대하여 약간 떨어지지만, 그 외의 (1), (2), (4), (6) 및 (7)의 효과에 대해서는 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.

(실시 형태 3)

다음으로, 도 4a 내지 도 4d에 기초하여 실시 형태 3에 대하여 설명한다.

실시 형태 3은, 실시 형태 1에 있어서, 배기 개구(7)의 위치가 상이한 것이며, 냉각 덕트(8)를 배기 개구(7)로부터 똑바로 하방으로 늘일 수 없는 배치가 되어 있기 때문에, 이 배치 조건에 맞추어 냉각 덕트(8)의 수하 벽면을 변경한 것이다.

도 4a 내지 도 4c로부터 잘 알 수 있는 바와 같이, 이 실시 형태에 있어서는, 배기 개구(7)가 천장판(1C)에 있어서의 전후 방향의 중앙부에 형성되어 있기 때문에, 이대로 똑바로 수하시키면 냉각 덕트(8)의 전방면벽(81) 및 좌측면벽(82)의 하방부가 압축기 본체(2), 기어박스(4), 구동용 모터(3)와 간섭하게 된다. 이 때문에 실시 형태 3에 있어서는, 이 간섭을 회피하도록 냉각 덕트(8)의 하방부를 압축기 본체(2) 등의 배면측으로 구부리도록 하고 있다.

이 경우에 있어서도, 냉각 덕트(8)의 전방면벽(81)과 좌측면벽(82)의 하단부는, 압축기 본체(2)의 중심 위치 X로부터 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)를 볼 수 없도록 늘어져 있다. 구체적으로는, 도 4d로부터 잘 알 수 있는 바와 같이, 전방면벽(81)의 하부가 압축기 본체(2)의 상부에서 배면측으로 구부러지고, 압축기 본체(2)의 배면에서 똑바로 하방으로 늘어지는 형상으로 형성되어 있다. 그리고 좌측면벽(82)은, 이 전방면벽(81)의 형상의 구부러짐에 맞추어 일그러진 면 형상으로 형성되어 있다. 또한 전방면벽(81) 및 좌측면벽(82)이 배면측으로 변화되는 높이 위치는 우측면벽(83) 및 배면벽(84)의 하단부와 일치시키고 있다.

실시 형태 3은 이상과 같이 구성되어 있으므로, 배기 개구(7)로부터의 소음의 누출 억제 작용, 그리고 압축기 본체(2), 구동용 모터(3) 및 기어박스(4)에 관한 냉각 공기에 의한 냉각 작용은 실시 형태 1과 마찬가지이다. 따라서 실시 형태 3은 실시 형태 1에 있어서의 효과 (1) 내지 (7)을 발휘할 수 있다.

(실시 형태 4)

다음으로, 도 5a 내지 도 5d에 기초하여 실시 형태 4에 대하여 설명한다.

실시 형태 4는, 실시 형태 1에 있어서, 냉각 덕트(8)를 구성하는 수하 벽면의 일부를 패키지(1)와 공용시키도록 변경한 것이다.

구체적으로는, 도 5a 내지 도 5c로부터 잘 알 수 있는 바와 같이, 배기 개구(7)를 우측 후방의 코너부로 이동시킴으로써, 냉각 덕트(8)를 패키지(1)의 우측판(1B)에 접하는 위치에 형성하고 있다. 이 때문에, 냉각 덕트(8)의 우측면벽이 패키지(1)의 우측판(1B)과 공용되고 있다. 또한 도 5d로부터 잘 알 수 있는 바와 같이, 배면벽(84)은 패키지(1)의 배판(1D)에 접근해 있지만, 이 실시 형태에 있어서는 패키지(1)의 배판(1D)과는 공용되고 있지 않다.

또한 냉각 덕트(8)를 이와 같이 우측 후방의 코너부로 이동시키면, 냉각 덕트(8)를 구성하는 수하 벽면 중 전방면벽(81)은 압축기 본체(2)로부터 크게 벗어난 위치가 된다. 따라서 압축기 본체(2) 상의 케이싱(23)으로부터 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)를 볼 수 없도록 하기 위하여, 실시 형태 1의 경우와 달리 좌측면벽(82)만을 압축기 본체(2)의 중심 위치 X(도 2a 참조)까지 하방으로 늘이고 있다.

실시 형태 4는 이상과 같이 구성되어 있으므로, 압축기 본체(2) 및 기어박스(4)에 관한 배기 개구(7)로부터의 소음의 누출 억제 작용, 및 냉각 공기에 의한 냉각 작용은 실시 형태 1과 마찬가지가 된다. 그러나 구동용 모터(3)에 대해서는, 전방면벽(81)이 배면벽(84)과 마찬가지로 종래와 마찬가지의 하단부 위치로 되어 있으므로, 구동용 모터(3)에 관한 배기 개구(7)로부터의 소음의 누출 억제 작용, 및 냉각 공기에 의한 냉각 작용은 개선되지 않는다. 이 점에서 실시 형태 1과 상이하다.

따라서 실시 형태 4는, 실시 형태 1에 있어서의 효과 (1) 내지 (4), (6), (7)을 발휘할 수 있음과 함께, 다음의 효과도 발휘할 수 있다.

(8) 냉각 덕트(8)의 우측면벽(83)을 패키지(1)의 우측판(1B)과 공용시키고 있으므로, 냉각 덕트(8)의 재료비를 절약할 수 있다.

(실시 형태 5)

다음으로, 도 6a 내지 도 6d에 기초하여 실시 형태 5에 대하여 설명한다.

실시 형태 5는, 실시 형태 1에 있어서, 배기 개구(7)의 위치가 상이하게 됨으로써, 냉각 덕트(8)를 구성하는 수하 벽면의 일부가 하방에서 압축기 본체(2)와 간섭하는 것을 회피함과 함께, 일부의 수하 벽면을 패키지(1)와 공용시키도록 변경한 것이다.

도 6a 내지 도 6c로부터 잘 알 수 있는 바와 같이, 이 실시 형태에 있어서는, 배기 개구(7)가 천장판(1C)에 있어서의 좌우 방향의 약간 우측에 치우친 위치에 있으며, 전방면벽에 접하는 위치에 형성되어 있다.

그래서, 도 6a 내지 도 6d로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 실시 형태에 있어서는, 압축기 본체(2)의 중심 위치 X(도 2a 참조)로부터 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)를 볼 수 없도록 하기 위하여, 냉각 덕트(8)를 구성하는 수하 벽면 중 좌측면벽(82)이 하방으로 늘어져 있다. 또한 도 6d로부터 잘 알 수 있는 바와 같이, 이 좌측면벽(82)의 하부에, 기어박스(4)와의 간섭을 회피하는 반원호상의 절결부(82A)가 설치되어 있다. 이 절결부(82A)는, 이 실시 형태에 있어서는 원호상을 예시하고 있지만, 기어박스(4)의 상반부의 외표면에 밀접하는 것이 바람직하므로, 기어박스(4)의 상반부의 외표면 형상을 따르는 형상으로 하는 것이 바람직하다.

또한 냉각 덕트(8)는 패키지(1)의 전방판(1E)에 접하는 위치에 형성되어 있기 때문에, 수평 단면의 형상을, 전방으로 개구되는 홈상으로 형성되고, 냉각 덕트(8)의 전방면벽이 패키지(1)의 전방판(1E)에 의하여 공용되고 있다.

실시 형태 5는 이상과 같이 구성되어 있으므로, 압축기 본체(2)에 관한 배기 개구(7)로부터의 소음의 누출 억제 작용, 및 냉각 공기에 의한 냉각 작용은 실시 형태 1과 마찬가지가 된다.

그러나 도 6a 내지 도 6c로부터 알 수 있는 바와 같이, 기어박스(4) 및 구동용 모터(3)는 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)의 하방에 위치하므로, 기어박스(4) 및 구동용 모터(3)에 관한 배기 개구(7)로부터의 소음의 누출 억제 작용, 및 냉각 공기에 의한 냉각 작용은 실시 형태 1과 같은 개선을 기대할 수 없다.

따라서 실시 형태 5는, 실시 형태 1에 있어서의 (1), (2), (4), (6), (7)의 효과를 발휘할 수 있음과 함께, 다음의 효과도 발휘할 수 있다.

(9) 냉각 덕트(8)의 전방면벽을 패키지(1)의 전방판(1E)과 공용시키고 있으므로, 냉각 덕트(8)의 재료비를 절약할 수 있다.

(실시 형태 6)

다음으로, 도 7a 내지 도 7d에 기초하여 실시 형태 6에 대하여 설명한다.

도 7a 내지 도 7c에 도시한 바와 같이, 실시 형태 6은, 실시 형태 1에 있어서, 압축기 본체(2)의 공기 흡입구(2A)에 흡입 필터(2B)를 설치한 것이다. 이 때문에, 도 7d로부터 알 수 있는 바와 같이, 냉각 덕트(8)의 형상은 실시 형태 1과 동일하며, 흡입 필터(2B)를 설치한 점을 제외하고는 실시 형태 1과 동일하므로, 흡입 필터(2B)로부터는 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)를 볼 수 없도록 되어 있다.

공기 흡입구(2A)에 설치된 흡입 필터(2B)로부터는, 이 흡입 필터(2B)가 설치되어 있지 않은 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로 압축기 본체(2) 내부에서 발생되는 소음이 누출되지만, 이 소음은 전방면벽(81) 및 좌측면벽(82)이 하방으로 늘어져 있음으로써 냉각 덕트(8)에 대하여 회절 감쇠되어 전반되게 된다. 따라서 공기 흡입구(2A)에 설치된 흡입 필터(2B)로부터 누출되는 압축기 내부의 소음에 대해서는 배기 개구(7)로부터의 누출이 억제된다.

실시 형태 6은 이상과 같이 구성된 것이므로, 배기 개구(7)로부터의 소음의 누출 억제 작용, 그리고 압축기 본체(2), 구동용 모터(3) 및 기어박스(4)에 관한 냉각 공기에 의한 냉각 작용은 실시 형태 1과 마찬가지이다. 따라서 실시 형태 6은 실시 형태 1에 있어서의 효과 (1) 내지 (7)을 발휘할 수 있다.

(실시 형태 7)

다음으로, 도 8a 내지 도 8d에 기초하여 실시 형태 7에 대하여 설명한다.

실시 형태 7은, 실시 형태 1에 있어서, 냉각 덕트(8)를 구성하는 수하 벽면 중의 우측면벽(83)과 배면벽(84)의 하단부를 변경한 것이다.

즉, 도 8d에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는 우측면벽(83)과 배면벽(84)의 하단부를 전방면벽(81)과 좌측면벽(82)과 동일하게 한 것이다. 따라서 냉각 덕트(8)를 구성하는 각 수하 벽면의 하단부는 동일하며, 모두 수평 변에 형성되어 있다. 이 때문에, 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로, 압축기 본체(2)의 중심 위치 X(도 2a 참조)로부터는 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)를 볼 수 없다.

이 경우에 있어서, 압축기 본체(2)의 중심 위치 X와 마찬가지로, 구동용 모터(3)의 케이싱 표면에 있어서의 중심축을 통과하는 수평면 위치이며, 냉각 덕트(8)에 가까운 모터 케이싱의 표면 위치를 「구동용 모터(3)의 중심 위치」로 정의하면, 다음과 같이 말할 수 있다.

이 실시 형태에 있어서는 압축기 본체(2)와 구동용 모터(3)가 1축 방향으로 연결되어 있으므로, 양쪽의 중심 위치가 크게 어긋나는 경우가 적다. 이 실시 형태에 있어서는, 압축기 본체(2)의 중심 위치 X로부터 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)를 볼 수 없도록 설정되어 있지만, 구동용 모터(3)의 중심 위치 상의 케이싱의 대부분으로부터는 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)를 볼 수 없게 된다. 또한 이 경우에는, 압축기 본체(2)와 구동용 모터(3)를 접속하는 기어박스(4)에 대해서도, 대략 상반부의 케이스로부터는 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)를 볼 수 없게 된다.

또한 구동용 모터(3)는 일반적으로 대략 원통형의 케이싱을 갖는다. 따라서 구동용 모터(3)의 중심 위치(이 경우에는 구동용 모터(3)의 중심축의 높이 위치와 동일함)보다 아래의 케이싱은 하향으로 볼록한 원호상으로 형성되어 있어, 중심 위치보다 아래의 케이싱으로부터 방사되는 소음은 압축기 본체(2)의 경우와 마찬가지로 하향이 된다. 따라서 구동용 모터(3)에 있어서의 중심 위치보다 하방의 케이싱은 원래 냉각 덕트(8)를 볼 수 있는 위치 관계에 있지는 않다. 또한 구동용 모터(3)에 있어서의 중심 위치보다 위의 케이싱은, 대부분이 하단부 입구(8A)를 볼 수 없는 관계로 되어 있다. 따라서 구동용 모터(3)로부터 방사되는 소음은 대부분이 회절 감쇠되어 냉각 덕트(8)로 전반되게 된다. 또한 기어박스(4)로부터 방사되는 소음에 대해서도, 케이스의 상방부로부터 방사되는 소음이 냉각 덕트(8)의 차음 효과에 의하여 회절 감쇠되어 냉각 덕트(8)로 전반되게 된다.

실시 형태 7은 이상과 같이 구성되어 있으므로, 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로 소음의 누출 억제 작용에 대해서는, 압축기 본체(2)의 케이싱(23)으로부터 방사되는 소음, 및 압축기 본체(2)의 공기 흡입구(2A)로부터 방사되는 압축기 내부의 소음의, 배기 개구(7)로부터의 누출이 억제된다. 또한 이 실시 형태에 있어서는, 구동용 모터(3) 및 기어박스(4)가 방사하는 소음의, 배기 개구(7)로부터의 누출도 억제된다.

한편, 냉각 공기에 의한 냉각 작용에 대해서는, 전방면벽(81) 및 좌측면벽(82)뿐만 아니라 우측면벽(83) 및 배면벽(84)의 하단부가 적어도 압축기 본체(2)의 중심 위치 X까지 하방으로 늘어져 있으므로, 압축기 본체(2), 기어박스(4) 및 구동용 모터(3)의 주변을 흐르는 공기류가 하방으로 흐르기 쉬워진다.

이상과 같은 점에서 실시 형태 7은, 실시 형태 1에 있어서의 (1) 내지 (7)의 효과에 추가하여 다음의 효과를 발휘할 수 있다.

(10) 이 실시 형태에 있어서는, 구동용 모터(3) 및 기어박스(4)가 방사하는 소음의, 배기 개구(7)로부터의 누출도 억제되므로, 배기 개구(7)로부터의 소음 누출이 보다 개선된다.

(11) 압축기 본체(2), 기어박스(4) 및 구동용 모터(3)의 주변 하부를 흐르는 유량이 증가하므로, 압축기 본체(2), 기어박스(4) 및 구동용 모터(3)에 관한 냉각 공기에 의한 냉각 효과가 향상된다. 따라서 실시 형태 1의 경우와 비교하여 냉각 공기의 유량을 적게 할 수 있다. 또한 이것에 의하여 배기 개구(7)나 흡기 개구로서의 제1 흡기 개구(5) 및 제2 흡기 개구(6)의 개구 면적을 작게 할 수 있으므로, 소음의 누출을 억제할 수 있다. 또한 냉각 공기의 유량을 적게 할 수 있으므로 냉각 팬의 운전을 저속으로 할 수 있으며, 이것에 의하여 소음의 누출을 경감할 수 있다.

(실시 형태 8)

다음으로, 도 9a 내지 도 9d에 기초하여 실시 형태 8에 대하여 설명한다.

실시 형태 8은, 실시 형태 7에 있어서, 배기 팬 및 냉각 덕트(8)의 구성을 변경한 것이다.

즉, 도 9a 내지 도 9d에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는 배기 팬으로서 터보 팬(910)을 사용하고 있다. 또한 냉각 덕트(8)는, 터보 팬(910)의 분출측을 배기 개구(7)에 연통시키는 배기 덕트(810)와, 터보 팬(910)의 흡입측에 설치된 흡입 덕트(820)로부터 구성된다.

배기 덕트(810)은 단면 사각형의 것이며, 실시 형태 1의 경우와 마찬가지의 크기의 단면적을 구비하고 있다. 그리고 배기 덕트(810) 내에는, 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로, 배기 개구(7)의 근방에 있어서 배기 개구(7)를 막도록 열교환기(10)가 배치되어 있다.

한편, 흡입 덕트(820)는, 배기 덕트(810)에 비하여 단면적이 작은 원형 덕트로 형성되어 있다. 또한 이 흡입 덕트(820)의 하단부의 입구는 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)를 이루는 것이며, 압축기 본체(2)의 중심 위치 X보다 하방에 위치하도록 형성되어 있다. 또한 이와 같이 흡입 덕트(820)의 단면적을 작게 할 수 있는 것은 터보 팬(910)의 특성에 기초하는 것이다.

실시 형태 8은 이상과 같이 구성된 것이므로, 실시 형태 7의 경우와 마찬가지로 압축기 본체(2)의 중심 위치 X로부터 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)를 볼 수 없다. 또한 구동용 모터(3)의 중심 위치와의 관계에 대해서는, 기어박스(4)에 의한 결합의 형편에 따라 변화되어 가지만, 적어도 구동용 모터(3)의 중심 위치보다 위의 케이싱의 대부분 및 기어박스(4) 상의 케이스의 대부분으로부터는 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)를 알아낼 수 없는 위치 관계가 되어 있다. 따라서 압축기 본체(2)로부터 방사되는 소음은 모두 회절 감쇠되어 냉각 덕트로 전반된다. 또한 구동용 모터(3) 및 기어박스(4)로부터 방사되는 소음도 대략 회절 감쇠되어 냉각 덕트(8)로 전반된다. 이것에 의하여 냉각 덕트(8)로 전반되는 소음이 억제된다. 또한 냉각 덕트(8)의 하단부 입구(8A)를 이루는 흡입 덕트(820)의 흡입구의 단면적이, 실시 형태 7에서 나타내는 프로펠러 팬용의 하단부 입구(8A)(흡입구)의 단면적에 비하여 작으므로, 회절 감쇠의 효과가 실시 형태 7의 경우보다 커진다.

또한 압축기 본체(2), 기어박스(4) 및 구동용 모터(3)에 관한 냉각 공기에 의한 냉각 작용에 대해서도, 단면적이 작은 흡입 덕트(820)가 적어도 압축기 본체(2)의 중심 위치 X까지 하방으로 늘어져 있으므로, 압축기 본체(2), 기어박스(4) 및 구동용 모터(3)의 주변을 흐르는 공기류가 하방으로 흐르기 쉬워진다.

이상과 같은 점에서 실시 형태 8은, 실시 형태 1에 있어서의 (1) 내지 (7)의 효과를 발휘할 수 있다. 또한 실시 형태 7에 관한 (10) 및 (11)의 효과를 발휘할 수 있다. 또한 (10)의 효과에 대해서는 실시 형태 7의 경우보다도 보다 개선된다.

[변형예]

상기 실시 형태에 있어서 이하와 같이 변경할 수도 있다.

·상기 각 실시 형태에 있어서는, 스크루 압축기는 1대만이 탑재되어 있지만, 다단 압축기로 하는 경우와 같이 복수 대의 압축기를 사용할 수도 있다. 이 경우, 압축기 본체(2)는, 동일한 높이 위치에 배치되는 것뿐만 아니라 상하로 배치되도록 한 것이어도 된다. 또한 이 경우에는, 냉각 덕트(8)는, 하단부 입구(8A)가 최하방의 압축기 본체(2)의 중심 위치 X로부터 볼 수 없도록 수하 벽면의 하단부를 하방으로 늘이면 된다.

이와 같은 구성에 의하면, 복수 대의 압축기 본체(2)로부터 방사되는 소음이 모두 회절 감쇠되어 냉각 덕트(8)로 전반되므로, 냉각 덕트(8)를 통하여 배기 개구(7)로 전반되는 소음이 억제된다. 또한 이와 같이 냉각 덕트(8)의 하단부를 하방으로 늘임으로써, 복수 대의 압축기 본체(2)에 대하여 냉각 공기를 각 압축기 본체(2)의 하부를 따르게 하여 흐르게 할 수 있어, 압축기 본체(2) 및 구동용 모터(3)의 냉각 효과를 개선할 수 있다.

·또한 상기 각 실시 형태는, 스크루 압축기에 관한 압축기 본체(2)로부터 방사되는 소음의, 배기 개구(7)로부터의 누출 억제에 대하여 배려한 것이지만, 이에 추가하여 구동용 모터(3)로부터 방사되는 소음의, 배기 개구(7)로부터의 누출 억제에 대하여 배려해도 된다. 이와 같이 하기 위해서는, 예를 들어 실시 형태 7 및 실시 형태 8에 있어서는, 냉각 덕트(8)의 수하 벽면의 하단부 위치를 압축기 본체(2)의 중심 위치 X 및 구동용 모터(3)의 중심 위치의 양쪽보다 낮아지도록 늘이면 된다. 또한 실시 형태 1, 실시 형태 3 및 실시 형태 6에 있어서는, 우측면벽(83)을 하방으로 늘임과 함께, 전방면벽(81), 좌측면벽(82) 및 우측면벽(83)의 하단부 위치를 압축기 본체(2)의 중심 위치 X 및 구동용 모터(3)의 중심 위치의 양쪽보다 낮아지도록 하면 된다. 또한 실시 형태 4에 있어서는, 전방면벽(81)을 하방으로 늘이고, 전방면벽(81) 및 좌측면벽(82)의 하단부 위치를 압축기 본체(2)의 중심 위치 X 및 구동용 모터(3)의 중심 위치의 양쪽보다 낮아지도록 하면 된다.

·실시 형태 6에 있어서 스크루 압축기의 공기 흡입구(2A)에 흡입 필터(2B)를 설치하고 있지만, 다른 실시 형태에 있어서도 이와 마찬가지로 공기 흡입구(2A)에 흡입 필터(2B)를 설치해도 된다.

·실시 형태 4에 있어서는 냉각 덕트(8)의 우측면벽(83)을 패키지(1)의 우측판(1B)과 공용시키고, 또한 실시 형태 5에 있어서는 냉각 덕트(8)의 전방면벽(81)을 패키지(1)의 전방판(1E)과 공용시키고 있다. 다른 실시 형태에 있어서도, 이들을 본떠 냉각 덕트(8)의 수하 벽면의 1면 또는 2면을 패키지(1)의 전후좌우 중 어느 판 부재와 공용시키도록 해도 된다.

·각 실시 형태에 있어서는, 압축기 본체(2)와 구동용 모터(3)를 기어박스(4)에 의하여 결합시키고 있지만, 압축기 본체(2)와 구동용 모터(3)를 동일한 구동축으로 하여 결합시킨 것으로 해도 된다. 또한 압축기 본체(2)와 구동용 모터(3)를 커플링으로 동축에 결합한 것으로 해도 된다. 또한 압축기 본체(2)와 구동용 모터(3)를 풀리로 결합시킨 것으로 해도 된다.

·상기 각 실시 형태에 있어서는 유랭식이고 또한 공랭식의 스크루 압축기를 예시하고 있지만, 유랭식 대신 물 분사식, 오일 프리식으로 한 공랭식 스크루 압축기로 치환할 수도 있다.

본 출원은 2015년 7월 3일에 출원된 일본 특허 출원(특원 제2015-134117호)에 기초하는 것이며, 그의 내용은 여기에 참조로서 도입된다.

X: (압축기 본체의) 중심 위치
1: 패키지
2: 압축기 본체
2A: 공기 흡입구
3: 구동용 모터
5: 제1 흡기 개구
6: 제2 흡기 개구
7: 배기 개구
8: 냉각 덕트(덕트)
8A: 하단부 입구
9: (배기 팬으로서) 프로펠러 팬
10: 열교환기
21: 스크루 로터
22: 스크루 로터
810: 배기 덕트
820: 흡입 덕트
910: (배기 팬으로서) 터보 팬

Claims (8)

1. 압축용의 스크루 로터를 구비한 공랭식의 스크루 압축기에 관한 압축기 본체와,
   상기 스크루 압축기를 구동하는 구동용 모터와,
   상기 압축기 본체 및 상기 구동용 모터를 수납하는 패키지와,
   상기 압축기 본체 및 상기 구동용 모터를 냉각하는 공기를 도입하기 위한, 상기 패키지에 형성된 흡기 개구와,
   상기 압축기 본체 및 상기 구동용 모터를 냉각한 후의 공기를 배기하는, 상기 패키지의 상부에 형성된 배기 개구와,
   상기 압축기 본체 및 상기 구동용 모터를 냉각한 후의 공기를 상기 배기 개구로 반송하는, 상기 배기 개구로부터 하방을 향하여 연장되는 덕트와,
   상기 압축기 본체 및 상기 구동용 모터를 냉각한 후의 공기를 배기하는 배기 팬을 갖고,
   상기 덕트는, 하단부 입구가 상기 압축기 본체의 중심 위치로부터 볼 수 없는 위치가 되도록, 상기 덕트를 구성하는 벽면의 하단부가 하방으로 늘어져 있는,
   패키지형 공랭식 스크루 압축기.
2. 제1항에 있어서, 상기 덕트는, 상기 하단부 입구가 상기 압축기 본체의 중심 위치 및 상기 구동용 모터의 중심 위치의 양쪽으로부터 볼 수 없도록 상기 벽면의 하단부가 하방으로 늘어져 있는,
   패키지형 공랭식 스크루 압축기.
3. 제2항에 있어서, 상기 압축기 본체와 상기 구동용 모터는 1축 방향으로 연결됨과 함께, 상기 패키지의 저부에 배치되어 있는,
   패키지형 공랭식 스크루 압축기.
4. 제1항에 있어서, 상기 스크루 압축기가 복수 대로부터 구성되어 있는 경우에는, 상기 덕트는, 상기 하단부 입구가 최하방의 스크루 압축기에 관한 압축기 본체의 중심 위치로부터 볼 수 없도록 상기 벽면의 하단부가 하방으로 늘어져 있는,
   패키지형 공랭식 스크루 압축기.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크루 압축기는 압축용 공기를 흡입하는 공기 흡입구를 갖고,
   이 공기 흡입구는 상기 덕트의 상기 하단부 입구를 볼 수 없는 위치에 배치되어 있는,
   패키지형 공랭식 스크루 압축기.
6. 제5항에 있어서, 상기 흡기 개구는, 주로 상기 압축기 본체를 냉각하는 냉각 공기와 상기 압축기 본체에 흡입되는 압축용 공기를 도입하는 제1 흡기 개구를 갖고,
   상기 공기 흡입구는, 상기 제1 흡기 개구로부터 상기 압축기 본체로 흐르는 냉각 공기의 흐름의 도중에 위치하도록 설치되어 있는,
   패키지형 공랭식 스크루 압축기.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1 흡기 개구는 상기 공기 흡입구 및 상기 압축기 본체보다 상방 위치가 되도록 형성되어 있는,
   패키지형 공랭식 스크루 압축기.
8. 제1항에 있어서, 상기 배기 팬으로서 터보 팬이 사용되고,
   상기 덕트는, 상기 터보 팬과 상기 배기 개구 사이에 설치되는, 상기 터보 팬의 분출측의 배기 덕트와, 이 배기 덕트보다 단면적이 작은, 상기 터보 팬의 흡입측의 흡입 덕트를 포함하고,
   상기 덕트의 상기 하단부 입구는 상기 흡입 덕트의 하단부 입구인,
   패키지형 공랭식 스크루 압축기.

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