TW201802358A - 螺旋壓縮機 - Google Patents

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壷井昇
中村元
濱田克徳
福島洋輔
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神戶製鋼所股份有限公司
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Abstract

螺旋壓縮機(1)具備：由第1馬達(12)所變頻驅動的第1壓縮機本體(11)；和由第2馬達(22)所變頻驅動的第2壓縮機本體(21)；及第1壓縮機本體(11)與第2壓縮機本體(21)被載置於其上部的中間冷卻器(30)，中間冷卻器(30)的導入埠(34)被配置於第1壓縮機本體(11)之排氣埠(16)的正下方，中間冷卻器(30)的導出埠(36)被配置於第2壓縮機本體(21)之吸氣埠(24)的正下方。

Description

螺旋壓縮機
本發明關於螺旋壓縮機。
專利文獻1揭示一種螺旋壓縮機，其具備：第1壓縮機本體；用來冷卻從第1壓縮機本體所排除之壓縮空氣的中間冷卻器；更進一步壓縮「經中間冷卻器冷卻之壓縮空氣」的第2壓縮機本體。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]：日本特開2010-275939號公報
專利文獻1所揭示的螺旋壓縮機，從第1壓縮機本體所排出的壓縮空氣，被導向中間段的排出配管，再由中間冷卻器對被導向中間段之排出配管的壓縮空氣進行冷卻。接著，經中間冷卻器冷卻並被導向另一個中間段之排出配管的壓縮空氣，被吸入第2壓縮機本體。第1壓 縮機本體與中間冷卻器之間、以及中間冷卻器與第2壓縮機本體之間，分別透過中間段的排出配管、及另一個中間段的排出配管形成連接。
在專利文獻1的螺旋壓縮機中，第1壓縮機本體及第2壓縮機本體，相對於中間冷卻器被配置在分離的位置。因此，具有複數個彎折部之複雜彎曲形狀的排出配管變得必要，成為需要繁瑣地對準位置的配管工事。因排出配管的長度較長，而使排出配管變得容易振動，因此排出配管成為噪音的產生源。
此外，由於第1壓縮機本體及第2壓縮機本體，是透過大齒輪由一個馬達所驅動，因此馬達形成大型化，使得螺旋壓縮機的設置投影面積變大。
因此，本發明所欲解決的技術性課題(問題)為：第1壓縮機本體與中間冷卻器之間、以及中間冷卻器與第2壓縮機本體之間的連接容易，能盡可能地抑制配管振動，可縮小螺旋壓縮機的設置投影面積。
為了解決上述的技術性課題，根據本發明，提供以下的螺旋壓縮機。
亦即，螺旋壓縮機本體，其特徵為具備：由第1馬達所變頻驅動的第1壓縮機本體；和由第2馬達所變頻驅動的第2壓縮機本體；及將前述第1壓縮機本體及前述第2壓縮機本體載置於 其上部的中間冷卻器，前述中間冷卻器的導入埠被配置於前述第1壓縮機本體之排氣埠的正下方，前述中間冷卻器的導出埠被配置於前述第2壓縮機本體之吸氣埠的正下方。
根據上述構造，中間冷卻器的導入埠與第1壓縮機本體的排氣埠之間的位置配合、及中間冷卻器的導出埠與第2壓縮機本體的吸氣埠之間的位置配合容易，不需要繁瑣的配管工事。中間冷卻器與第1壓縮機本體之間、以及中間冷卻器與第2壓縮機本體之間的各配管長度能盡可能的縮短，故能抑制起因於配管的振動。由於第1壓縮機本體及第2壓縮機本體，分別由第1馬達及第2馬達所驅動，因此第1馬達及第2馬達可小型化，能縮小螺旋壓縮機的設置投影面積。
本發明，除了上述特徵，還能具備以下的特徵。
前述中間冷卻器具備：冷卻器殼體本體；被配設於前述冷卻器殼體本體之上游側的上游側殼體；被配設在前述冷卻器殼體本體之下游側的下游側殼體；用來固定複數個管之上游側的上游側管板；用來固定前述複數個管之下游側的下游側管板，在前述中間冷卻器內形成有：可供冷卻液流動於前述複數個管中之管巢狀的第1流路；具備形成圍繞前述第1流路的本體空間，可供壓縮氣體流動的第2流路。根據該 構造，由於可供冷卻液流動的第1流路是由複數個管所構成，因此容易執行第1流路的清掃作業。
前述中間冷卻器具備：冷卻器殼體本體；被配設於前述冷卻器殼體本體之上游側的上游側殼體；被配置在前述冷卻器殼體本體之下游側的下游側殼體；用來固定前述複數個管之上游側的上游側管板；用來固定前述複數個管之下游側的下游側管板，
在前述中間冷卻器內形成有：可供壓縮氣體流動於前述複數個管中之管巢狀的第1流路；具備形成圍繞前述第1流路的本體空間，可供冷卻液流動的第2流路。根據該構造，由於可供壓縮氣體流動的第1流路是由複數個直管狀的管所構成，因此容易執行第1流路的清掃作業。
在前述下游側殼體的底部或前述冷卻器殼體本體之下游側的底部，形成有洩流排出孔。根據該構造，可防止洩流朝第2壓縮機本體側流入，提高螺旋壓縮機的可靠性。
用來控制前述第1馬達之轉數的變頻器、與用來控制前述第2馬達之轉數的變頻器，位在前述中間冷卻器的設置投影面積內，且被配設在前述中間冷卻器的上方。根據該構造，能有效活用中間冷卻器的空間(space)，使螺旋壓縮機的設置投影面積變小。
前述中間冷卻器的前述導入埠，隔著連接轉接器與密封構件，對前述第1壓縮機本體的前述排氣埠形成氣密連接，該連接轉接器具有：「被安裝在前述中間冷 卻器的前述導入埠、或前述第1壓縮機本體的前述排氣埠之其中任一方的凸緣部」、及從該凸緣部朝直交方向突出的筒狀部，該密封構件是以氣密狀態卡合於前述筒狀部的外周面。根據該構造，雖然高溫的壓縮氣體從第1壓縮機本體流向中間冷卻器，使連接轉接器的筒狀部產生熱膨脹，但由於筒狀部與密封構件之間的密封構造可吸收筒狀部的熱膨脹，故能維持連接轉接器的氣密性。
前述中間冷卻器的前述導出埠，隔著連接轉接器與密封構件，對前述第2壓縮機本體的前述吸氣埠形成氣密連接，該連接轉接器具有：「被安裝在前述中間冷卻器的前述導出埠、或前述第2壓縮機本體的前述吸氣埠之其中任一方的凸緣部」、及從該凸緣部朝直交方向突出的筒狀部，該密封構件是以氣密狀態卡合於前述筒狀部的外周面。根據該構造，雖然高溫的壓縮氣體從中間冷卻器流向第2壓縮機本體，使連接轉接器的筒狀部產生熱膨脹，但由於筒狀部與密封構件之間的密封構造可吸收筒狀部的熱膨脹，故能維持連接轉接器的氣密性。
藉由具備連接轉接器與密封構件，並將前述連接轉接器朝前述直交方向插入安裝有前述密封構件的前述導入埠及前述排氣埠的其中任一方，使前述導入埠對前述排氣埠形成氣密連接，該連接轉接器，被安裝在前述中間冷卻器的前述導入埠、及前述第1壓縮機本體的前述排氣埠之其中任一方，並具有凸緣部、及從該凸緣部朝直交方向突出的筒狀部，該密封構件，被安裝在未安裝有前述 連接轉接器之前述導入埠及前述排氣埠的其中任一方，並以氣密狀態卡合於前述筒狀部的外周面。根據上述構造，針對用來連接「中間冷卻器的導入埠」與「第1壓縮機本體的排氣埠」的配管，由於不需要在現場依據實際物品來調整長度的作業，因此連接作業變得容易。
藉由具備連接轉接器與密封構件，並將前述連接轉接器朝前述直交方向插入安裝有前述密封構件的前述導出埠及前述吸氣埠的其中任一方，使前述導出埠對前述吸氣埠形成氣密連接，該連接轉接器，被安裝在前述中間冷卻器的前述導出埠、及前述第2壓縮機本體的前述吸氣埠之其中任一方，並具有凸緣部、及從該凸緣部朝直交方向突出的筒狀部，該密封構件，被安裝在未安裝有前述連接轉接器之前述導出埠及前述吸氣埠的其中任一方，並以氣密狀態卡合於前述筒狀部的外周面。根據上述構造，針對用來連接「中間冷卻器的導出埠」與「第2壓縮機本體的吸氣埠」的配管，由於不需要在現場依據實際物品來調整長度的作業，因此連接作業變得容易。
前述連接轉接器，被安裝在前述中間冷卻器的前述導入埠及前述第1壓縮機本體的前述排氣埠之其中任一方，使前述筒狀部相對於前述密封構件可在前述直交方向上位移。根據該構造，即使筒狀部因熱膨脹而朝突出方向延伸，也能防止不需要的應力在所連接的構件間產生。
前述連接轉接器，被安裝在前述中間冷卻器 的前述導出埠及前述第2壓縮機本體的前述吸氣埠之其中任一方，使前述筒狀部相對於前述密封構件可在前述直交方向上位移。根據該構造，即使筒狀部因熱膨脹而朝突出方向延伸，也能防止不需要的應力在所連接的構件間產生。
根據本發明的揭示，不需要繁瑣的配管工事，可抑制起因於配管的振動，使螺旋壓縮機的設置投影面積變小。
1‧‧‧螺旋壓縮機
9‧‧‧載置板
10‧‧‧第1壓縮機
11‧‧‧第1壓縮機本體
12‧‧‧第1馬達
14‧‧‧吸氣埠
16‧‧‧排氣埠
18‧‧‧腳部
19‧‧‧連接端部
20‧‧‧第2壓縮機
21‧‧‧第2壓縮機本體
22‧‧‧第2馬達
24‧‧‧吸氣埠
26‧‧‧排氣埠
28‧‧‧腳部
29‧‧‧連接端部
30‧‧‧中間冷卻器(intercooler)
31‧‧‧冷卻器殼體本體
31a‧‧‧第1殼體部
31b‧‧‧第2殼體部
32‧‧‧上游側殼體
33‧‧‧下游側殼體
34‧‧‧導入埠
36‧‧‧導出埠
37‧‧‧冷卻液入口
38‧‧‧冷卻液出口
39‧‧‧連接端部
41‧‧‧擋板
42‧‧‧管
43‧‧‧上游側管板
44‧‧‧下游側管板
46‧‧‧洩流排出孔
47‧‧‧洩流閥
50‧‧‧第1流路
51‧‧‧本體空間(第2流路)
52‧‧‧上游側集流管空間
53‧‧‧下游側集流管空間
61‧‧‧壓縮氣體的流動方向
62‧‧‧冷卻液的流動方向
65‧‧‧第1變頻器(inverter)
66‧‧‧第2變頻器
70‧‧‧連接轉接器
71‧‧‧凸緣部
72‧‧‧筒狀部
73‧‧‧外周面
75‧‧‧溝
76‧‧‧O型環(密封構件)
77‧‧‧固定螺栓
78‧‧‧螺絲孔
第1圖：是從正面觀看本發明第1實施形態之螺旋壓縮機的立體圖。
第2圖：是從背面觀看第1圖所示之螺旋壓縮機的立體圖。
第3圖：是用來說明第1圖所示之螺旋壓縮機中壓縮氣體之流動的示意立體圖。
第4圖：是用來說明第3圖所示之螺旋壓縮機中壓縮氣體之流動的示意前視圖。
第5圖：是用來說明第2實施形態之螺旋壓縮機中壓縮氣體之流動的示意前視圖。
第6圖：為第5圖所示之螺旋壓縮機的俯視圖。
第7圖：是用來說明第3實施形態之螺旋壓縮機中壓縮氣體之流動的示意前視圖。
第8圖：為第7圖所示之螺旋壓縮機的俯視圖。
第9圖：是用來說明第4實施形態之螺旋壓縮機中壓縮氣體之流動的示意前視圖。
第10圖：為第9圖所示之螺旋壓縮機的俯視圖。
第11圖：是用來說明第5實施形態中，隔著連接轉接器之連接構造的示意圖。
第12圖：是用來說明第6實施形態中，隔著連接轉接器之連接構造的示意圖。
(第1實施形態)
首先，針對本發明第1實施形態的螺旋壓縮機1，參考第1圖~第4圖進行說明。本案中「上游側」及「下游側」的描述，分別是以壓縮氣體的流動方向61作為基準。
第1圖及第2圖，分別是從正面、背面觀看第1實施形態之螺旋壓縮機1的立體圖。螺旋壓縮機1，是具備低壓段的第1壓縮機10及高壓段的第2壓縮機20之2段型的無油(oil free)螺旋壓縮機。在螺旋壓縮機1中，第1壓縮機10及第2壓縮機20被載置於中間冷卻器30的上部。在螺旋壓縮機1中，作為壓縮對象的氣體(譬如：空氣)，是以第1壓縮機10、中間冷卻器30、第2壓 縮機20、及圖面中未顯示的後冷卻器的順序流動。
第1壓縮機10，具備第1壓縮機本體11及第1馬達12。在第1壓縮機本體11中，由「彼此以無供油狀態嚙合的公轉子及母轉子」所形成的1對螺旋轉子，被收容在形成於第1壓縮機本體11之轉子殼體的轉子室。第1壓縮機本體11的螺旋轉子，被直結於第1壓縮機本體11之轉子軸的第1馬達12所變頻驅動。第1馬達12，是透過複數個腳部18而被載置於載置板9上。載置板9，被固定於中間冷卻器30的上部。在第1壓縮機本體11的上部配設有吸氣埠14，在第1壓縮機本體11的下部配設有排氣埠16(請一併參考第4圖)。更詳細地說，吸氣埠14朝垂直方向的上方形成開口，排氣埠16朝垂直方向的下方形成開口。第1壓縮機本體11，對「從吸氣埠14吸入之壓縮對象的氣體」進行壓縮，並通過排氣埠16排出壓縮氣體。
第2壓縮機20，具備第2壓縮機本體21及第2馬達22。在第2壓縮機本體21中，由「彼此以無供油狀態嚙合的公轉子及母轉子」所形成的1對螺旋轉子，被收容在形成於第2壓縮機本體21之轉子殼體的轉子室。第2壓縮機本體21的螺旋轉子，被直結於第2壓縮機本體21之轉子軸的第2馬達22所變頻驅動。第2馬達22，是透過複數個腳部28而被載置於載置板9上。在第2壓縮機本體21的下部配設有吸氣埠24(請一併參考第4圖)，在第2壓縮機本體21的上部配設有排氣埠26。更詳細地 說，吸氣埠24朝垂直方向的下方形成開口，排氣埠26朝垂直方向的上方形成開口。第2壓縮機本體21，從吸氣埠24吸入「從中間冷卻器30導出的壓縮氣體」，更進一步對壓縮氣體進行壓縮，通過排氣埠26排出壓縮氣體。從排氣埠26排出的壓縮氣體，由後冷卻器所冷卻。
中間冷卻器30，是被配設於第1壓縮機10的下游側，對「被第1壓縮機10所壓縮而溫度上升的壓縮氣體」進行冷卻的熱交換器。圖面中未顯示的後冷卻器，是被配設於第2壓縮機20的下游側，對「被第2壓縮機20所壓縮而溫度上升的壓縮氣體」進行冷卻的熱交換器。在中間冷卻器30的下游側，配設有第2壓縮機20。
中間冷卻器30，具備冷卻器殼體本體31、上游側殼體32及下游側殼體33，並形成略呈長方體的盒形狀。冷卻器殼體本體31具有：被圖面中未顯示的隔壁所分隔的第1殼體部31a及第2殼體部31b。在第1殼體部31a上載置有第1壓縮機10，在第2殼體部31b上載置有第2壓縮機20。然後，冷卻器殼體本體31的延伸方向，亦即第1殼體部31a及第2殼體部31b的延伸方向，實質上分別對第1壓縮機10及第2壓縮機20的延伸方向呈平行。
第1馬達12及第2馬達22的旋轉軸線，被設在平行且橫向並列的位置。此外，第1馬達12及第2馬達22的旋轉方向形成相反的方向。藉此形成：第1馬達12及第2馬達22，朝彼此抵銷振動的方向旋轉。
上游側殼體32，被配設在壓縮氣體之流動方向61的上游側，並分別安裝於第1殼體部31a的第1壓縮機本體11側、及第2殼體部31b的第2馬達22側。下游側殼體33，被配設在壓縮氣體之流動方向61的下游側，並分別安裝於第1殼體部31a的第1馬達12側、及第2殼體部31b的第2壓縮機本體21側。在示意地顯示螺旋壓縮機1的第3圖及第4圖中，省略了上游側殼體32及下游側殼體33的圖示。
中間冷卻器30，譬如為殼管式(Shell and tube type)。在第1殼體部31a及第2殼體部31b的內部，分別形成有第1流路50及第2流路51。第1流路50包含：將複數個直管狀的管配置成平行之管巢狀的流路。第1殼體部31a的第1流路50，從第1馬達12側延伸至第1壓縮機本體11側。第2殼體部31b的第1流路50，從第2壓縮機本體21側延伸至第2馬達22側。
第2流路51，是具備本體空間的流路，該本體空間是以圍繞第1流路50的方式形成於冷卻器殼體本體31的框體內部。在第1馬達12側及第2馬達22側，形成有連通第1殼體部31a及第2殼體部31b的連通部。第2流路51，在第1殼體部31a的本體空間，從第1壓縮機本體11側延伸至第1馬達12側，於連通部折返，在第2殼體部31b內的本體空間51，從第2馬達22側延伸至第2壓縮機本體21側。
如第3圖及第4圖所示，在冷卻器殼體本體 31的上表面配設有導入埠34及導出埠36。更詳細地說，導入埠34及導出埠36朝垂直方向的上方形成開口。導入埠34，在第1殼體部31a的上游側，被配置於第1壓縮機本體11之排氣埠16的正下方。導出埠36，在第2殼體部31b的下游側，被配置於第2壓縮機本體21之吸氣埠24的正下方。排氣埠16及導入埠34，在彼此的連接端部已抵接的狀態下，藉由螺栓固定而直接連接。吸氣埠24及導出埠36，也在彼此的連接端部已抵接的狀態下，藉由螺栓固定而直接連接。因此，排氣埠16及導入埠34之間、吸氣埠24及導出埠36之間，分別形成流體連接，使流體在密封狀態下流動。只要是採用複雜的彎曲狀配管或者長形的配管形成連接的構造，就需要繁瑣的配管工事，以螺栓固定彼此的連接端部的直接連接構造中，則不需要繁瑣的配管工事。
舉例來說，冷卻液(譬如：水)流動於「構成第1流路50之複數個直管狀的管中」，壓縮氣體(譬如：空氣)流動於「構成第2流路51的本體空間51」。
在第1殼體部31a的第1流路50，冷卻液從第1馬達12側流向第1壓縮機本體11側。在第2殼體部31b的第1流路50，冷卻液從第2壓縮機本體21側流向第2馬達22側。
從吸氣埠14吸入的氣體，經第1壓縮機本體11壓縮後，通過排氣埠16而排出。從排氣埠16排出的壓縮氣體，通過導入埠34而導入冷卻器殼體本體31的第 1殼體部31a。壓縮氣體，在第1殼體部31a內的第2流路51，從第1壓縮機本體11側流向第1馬達12側。流向第1殼體部31a內之第1馬達12側的壓縮氣體，通過連通部流入第2殼體部31b的第2馬達22側。壓縮氣體，在第2殼體部31b內的第2流路51，從第2馬達22側流向第2壓縮機本體21側。流動於第2殼體部31b內之第2流路51的壓縮氣體，通過導出埠36及吸氣埠24，導入第2壓縮機本體21。從吸氣埠24吸入的壓縮氣體，在第2壓縮機本體21更進一步壓縮後，通過排氣埠26而排出。
如此一來，在冷卻器殼體本體31的內部，壓縮氣體的流動方向61，相對於冷卻液的流動方向62構成相對向，能有效率地冷卻壓縮氣體。
根據上述第1實施形態，中間冷卻器30的導入埠34與第1壓縮機本體11的排氣埠16之間的位置配合、及中間冷卻器30的導出埠36與第2壓縮機本體21的吸氣埠24之間的位置配合容易，不需要繁瑣的配管工事。中間冷卻器30與第1壓縮機本體11之間、以及與第2壓縮機本體21之間的各配管長度能盡可能的縮短，故能抑制起因於配管的振動。由於第1壓縮機本體11及第2壓縮機本體21，分別由第1馬達12及第2馬達22所驅動，因此第1馬達12及第2馬達22可小型化，能縮小螺旋壓縮機1的設置投影面積。
(第2實施形態)
針對本發明的第2實施形態，參考第5圖及第6圖進行說明。在第2實施形態中，對與上述第1實施形態之構成要件具有相同功能的構成要件，標示相同的圖號，並省略重複的說明。
在第2實施形態的螺旋壓縮機1中，第1壓縮機10及第2壓縮機20的延伸方向，實質上直交於冷卻器殼體本體31的延伸方向。
第1馬達12及第2馬達22的旋轉軸線，被設在平行且橫向並列的位置。此外，第1馬達12及第2馬達22的旋轉方向形成相反的方向。藉此形成：第1馬達12及第2馬達22，朝彼此抵銷振動的方向旋轉。
第1壓縮機10及第2壓縮機20，朝向實質上直交於冷卻器殼體本體31的方向延伸。第1馬達12，是透過複數個腳部18而被載置於載置板9上。在第1壓縮機本體11的上部配設有吸氣埠14，在第1壓縮機本體11的下部配設有排氣埠16。第2馬達22，是透過複數個腳部28而被載置於載置板9上。在第2壓縮機本體21的下部配設有吸氣埠24，在第2壓縮機本體21的上部配設有排氣埠26。
在冷卻器殼體本體31的上表面配設有導入埠34及導出埠36。導入埠34，在冷卻器殼體本體31的上游側，被配置於第1壓縮機本體11之排氣埠16的正下方。導出埠36，在冷卻器殼體本體31的下游側，被配置 於第2壓縮機本體21之吸氣埠24的正下方。排氣埠16及導入埠34之間、吸氣埠24及導出埠36之間，分別形成流體連接，使流體在密封狀態下流動。在冷卻器殼體本體31之下游側的底部，形成有洩流排出孔46。為了與洩流排出孔46連通，在連接於冷卻器殼體本體31下游側之底部的配管，安裝有洩流閥47。根據該構造，可防止洩流朝第2壓縮機本體21側流入，提高螺旋壓縮機1的可靠性。
排氣埠16及導入埠34，在彼此的連接端部已抵接的狀態下，藉由螺栓固定而直接連接。吸氣埠24及導出埠36，也在彼此的連接端部已抵接的狀態下，藉由螺栓固定而直接連接。彼此的連接端部以螺栓固定的直接連接構造，能輕易地執行第1壓縮機本體11與中間冷卻器30之間、以及中間冷卻器30與第2壓縮機本體21之間的連接，不需要繁瑣的配管工事。
上游側殼體32，被配設在壓縮氣體之流動方向61的上游側，並安裝於冷卻器殼體本體31的第1壓縮機10側。下游側殼體33，被配設在壓縮氣體之流動方向61的下游側，並安裝於冷卻器殼體本體31的第2壓縮機20側。在下游側殼體33配設有冷卻液入口37，在上游側殼體32配設有冷卻液出口38。
在冷卻器殼體本體31的內部，分別形成有：包含有管巢狀流路的第1流路50、及延伸成曲柄狀的第2流路51。第1流路50包含：將複數個直管狀的管(以下簡 稱為各管)42配置成平行的管巢狀流路。冷卻器殼體本體31的第1流路50，從第2壓縮機20側延伸至第1壓縮機10側。在冷卻器殼體本體31的上游側端部及下游側端部，分別配設有朝長邊直交方向延伸的上游側管板43及下游側管板44。在冷卻器殼體本體31的內部，配設有朝長邊直交方向延伸的複數個擋板41。在上游側管板43、下游側管板44、複數個擋板41形成有：對應於各管42的複數個貫穿孔，各管42分別貫穿該貫穿孔。擋板41，是作為「釋放管42之熱量」的冷卻鰭片發揮作用。
本體空間51，是被冷卻器殼體本體31的框體、上游側管板43及下游側管板44所圍繞的空間。相鄰的擋板41，分離配置於冷卻器殼體本體31的長度方向上，相鄰的擋板41的間隙，構成第2流路51的一部分。擋板41的上部及下部彼此交錯地形成缺口，構成第2流路51的一部分。因此，第2流路51，在冷卻器殼體本體31內，被作為「延伸成曲柄狀的本體空間51」而形成。
冷卻液入口37與管42的下游側端部之間，亦可由圖面中未顯示的端部連接管所連接。此外，冷卻液出口38與管42的上游側端部之間，亦可由圖面中未顯示的端部連接管所連接。在該場合中，下游側的端部連接管及上游側的端部連接管，分別構成第1流路50的一部分。
亦可形成：使「被上游側殼體32與上游側管板43所圍繞的上游側集流管空間52」形成密閉密封狀 態，以冷卻液填滿上游側集流管空間52內的構造。此外，亦可形成：使「被下游側殼體33與下游側管板44所圍繞的下游側集流管空間53」形成密閉密封狀態，以冷卻液填滿下游側集流管空間53內的構造。在該場合中，上游側集流管空間52及下游側集流管空間53，分別構成第1流路50的一部分。
在上述構造中，冷卻液流動於「構成第1流路50的各管42中」，壓縮氣體流動於「構成第2流路51的本體空間51內」。
從冷卻液入口37流入的冷卻液，被導入各管42的下游側端部，而流動於各管42之中，再從各管42的上游側端部導出，從冷卻液出口38排出。
從吸氣埠14吸入的氣體，經第1壓縮機本體11壓縮後，通過排氣埠16而排出。從排氣埠16排出的壓縮氣體，通過導入埠34而導入冷卻器殼體本體31。壓縮氣體，在冷卻器殼體本體31內的曲柄狀本體空間51，從第1壓縮機本體11側流向第2壓縮機本體21側。流動於本體空間51之第2壓縮機本體21側的壓縮氣體，通過導出埠36及吸氣埠24，導入第2壓縮機本體21。從吸氣埠24吸入的壓縮氣體，在第2壓縮機本體21更進一步壓縮後，通過排氣埠26而排出。
如此一來，在冷卻器殼體本體31的內部，壓縮氣體的流動方向61，相對於冷卻液的流動方向62構成相對向，能有效率地冷卻壓縮氣體。
根據上述第2實施形態，中間冷卻器30的導入埠34與第1壓縮機本體11的排氣埠16之間的位置配合、及中間冷卻器30的導出埠36與第2壓縮機本體21的吸氣埠24之間的位置配合容易，不需要繁瑣的配管工事。中間冷卻器30與第1壓縮機本體11之間、以及與第2壓縮機本體21之間的各配管長度能盡可能的縮短，故能抑制起因於配管的振動。由於第1壓縮機本體11及第2壓縮機本體21，分別由第1馬達12及第2馬達22所個別驅動，因此第1馬達12及第2馬達22可小型化，能縮小螺旋壓縮機1的設置投影面積。
(第3實施形態)
針對本發明的第3實施形態，參考第7圖及第8圖進行說明。在第3實施形態中，對與上述第2實施形態之構成要件具有相同功能的構成要件，標示相同的圖號，並省略重複的說明。
在第3實施形態的螺旋壓縮機1中，第1壓縮機10及第2壓縮機20，分別被配設於上游側殼體32及下游側殼體33之上。接著，壓縮氣體流動於「構成第1流路50的各管42中」，冷卻液流動於「構成第2流路51的本體空間51內」。
第1壓縮機10及第2壓縮機20，朝向實質上直交於冷卻器殼體本體31的方向延伸。
第1馬達12及第2馬達22的旋轉軸線，被 設在平行且橫向並列的位置。此外，第1馬達12及第2馬達22的旋轉方向形成相反的方向。藉此形成：第1馬達12及第2馬達22，朝彼此抵銷振動的方向旋轉。
在冷卻器殼體本體31的上表面及下表面，分別配設有冷卻液入口37及冷卻液出口38。冷卻液入口37被配置於冷卻器殼體本體31的下游側，冷卻液出口38被配置於冷卻器殼體本體31的上游側。
在冷卻器殼體本體31的內部，分別形成有第1流路50、及包圍第1流路50的第2流路51。第1流路50包含：各管42配置成平行的管巢狀流路。冷卻器殼體本體31的第1流路50，從第1壓縮機10側延伸至第2壓縮機20側。在冷卻器殼體本體31的上游側端部及下游側端部，分別配設有朝長邊直交方向延伸的上游側管板43及下游側管板44。在冷卻器殼體本體31的內部，配設有朝長邊直交方向延伸的複數個擋板41。在上游側管板43、下游側管板44、複數個擋板41形成有：對應於各管42的複數個貫穿孔，各管42分別貫穿該貫穿孔。
本體空間51，是被冷卻器殼體本體31的框體、上游側管板43及下游側管板44所圍繞的空間。相鄰的擋板41，分離配置於冷卻器殼體本體31的長度方向上，相鄰的擋板41的間隙，構成第2流路51的一部分。擋板41的上部及下部彼此交錯地形成缺口，構成第2流路51的一部分。因此，第2流路51，在冷卻器殼體本體31內，被作為「延伸成曲柄狀的本體空間51」而形成。被 冷卻器殼體本體31的框體、上游側管板43及下游側管板44所圍繞的本體空間51，形成密閉密封狀態，而構成以冷卻液充滿本體空間51內的構造。
上游側殼體32，被安裝於冷卻器殼體本體31的上游側。下游側殼體33，被安裝於冷卻器殼體本體31的下游側。在下游側殼體33的底部，形成有洩流排出孔46。為了與洩流排出孔46連通，在連接於下游側殼體33之底部的配管，安裝有洩流閥47。根據該構造，可防止洩流朝第2壓縮機本體21側流入，提高螺旋壓縮機1的可靠性。導入埠34，在上游側殼體32的上表面，被配置於第1壓縮機本體11之排氣埠16的正下方。導出埠36，在下游側殼體33的上表面，被配置於第2壓縮機本體21之吸氣埠24的正下方。排氣埠16及導入埠34之間、吸氣埠24及導出埠36之間，分別形成流體連接，使流體在密封狀態下流動。
排氣埠16及導入埠34，在彼此的連接端部已抵接的狀態下，藉由螺栓固定而直接連接。吸氣埠24及導出埠36，也在彼此的連接端部已抵接的狀態下，藉由螺栓固定而直接連接。彼此的連接端部以螺栓固定的直接連接構造，能輕易地執行第1壓縮機本體11與中間冷卻器30之間、以及中間冷卻器30與第2壓縮機本體21之間的連接，不需要繁瑣的配管工事。
導入埠34與管42的上游側端部之間，亦可由圖面中未顯示之上游側的端部連接管所連接。此外，導 出埠36與管42的下游側端部之間，亦可由圖面中未顯示之下游側的端部連接管所連接。在該場合中，上游側的端部連接管及下游側的端部連接管，分別構成第1流路50的一部分。
亦可形成：使「被上游側殼體32與上游側管板43所圍繞的上游側集流管空間52」形成密閉密封狀態，以壓縮氣體填滿上游側集流管空間52內的構造。此外，亦可形成：使「被下游側殼體33與下游側管板44所圍繞的下游側集流管空間53」形成密閉密封狀態，以壓縮氣體填滿下游側集流管空間53內的構造。在該場合中，上游側集流管空間52及下游側集流管空間53，分別構成第1流路50的一部分。
在上述構造中，壓縮氣體流動於「構成第1流路50的各管42中」，冷卻液流動於「構成第2流路51的本體空間51內」。
從冷卻液入口37流入的冷卻液，流動於延伸成曲柄狀的本體空間51內，再從冷卻液出口38排出。
從吸氣埠14吸入的氣體，經第1壓縮機本體11壓縮後，通過排氣埠16而排出。從排氣埠16排出的壓縮氣體，通過導入埠34被導入上游側集流管空間52內之後，導入管42的上游側端部；或者透過上游側的端部連接管而被導入管42的上游側端部。壓縮氣體流動於各管42之中，再從各管42的下游側端部導出。從各管42的下游側端部導出的壓縮氣體，在被導出下游側集流管空 間53內後，再度透過下游側的端部連接管導出之後，通過導出埠36及吸氣埠24，導入第2壓縮機本體21。從吸氣埠24吸入的壓縮氣體，在第2壓縮機本體21更進一步壓縮後，通過排氣埠26而排出。
如此一來，在冷卻器殼體本體31的內部，壓縮氣體的流動方向61，相對於冷卻液的流動方向62構成相對向，能有效率地冷卻壓縮氣體。
根據上述第3實施形態，上游側殼體32的導入埠34與第1壓縮機本體11的排氣埠16之間的位置配合、及下游側殼體33的導出埠36與第2壓縮機本體21的吸氣埠24之間的位置配合容易，不需要繁瑣的配管工事。由於上游側殼體32與第1壓縮機本體11之間、以及下游側殼體33與第2壓縮機本體21之間的各配管長度能盡可能的縮短，故能抑制起因於配管的振動。由於第1壓縮機本體11及第2壓縮機本體21，分別由第1馬達12及第2馬達22所個別驅動，因此第1馬達12及第2馬達22可小型化，能縮小螺旋壓縮機1的設置投影面積。
(第4實施形態)
針對本發明的第4實施形態，參考第9圖及第10圖進行說明。在第4實施形態中，對與上述第3實施形態之構成要件具有相同功能的構成要件，標示相同的圖號，並省略重複的說明。
在第4實施形態的螺旋壓縮機1中，第1變 頻器65及第2變頻器66，被配設在冷卻器殼體本體31的上方。
第1變頻器65及第2變頻器66，在冷卻器殼體本體31的設置投影面積內，且被配設於冷卻器殼體本體31的上表面。第1變頻器65及第2變頻器66，譬如分別具有整流迴路、平滑迴路、變頻迴路及閘極驅動迴路(gate drive circuits)，並連接於交流電源。第1馬達12及第2馬達22之各自的轉數，是由圖面中未顯示的控制部，透過第1變頻器65及第2變頻器66所控制。
根據該構造，能有效活用中間冷卻器30的空間(space)，使螺旋壓縮機1的設置投影面積變小。
(第5實施形態)
針對本發明的第5實施形態，參考第11圖進行說明。在第5實施形態中，對與上述第1實施形態及第2實施形態之構成要件具有相同功能的構成要件，標示相同的圖號，並省略重複的說明。
在第5實施形態的螺旋壓縮機1中，第1壓縮機本體11的排氣埠16及第2壓縮機本體21的吸氣埠24，分別透過連接轉接器70，氣密連接於冷卻器殼體本體31的導入埠34及導出埠36。在本案中，所謂的氣密連接是意謂著：壓縮氣體不會朝外部洩漏，可保持連接部位之氣密性的連接狀態。
第1壓縮機本體11，具有凸緣狀的連接端部 19，排氣埠16形成於連接端部19。第2壓縮機本體21，具有凸緣狀的連接端部29，吸氣埠24形成於連接端部29。
連接轉接器70具有：凸緣部71、從該凸緣部71朝直交方向突出的筒狀部72。凸緣部71及連接端部19(29)，是由固定螺栓77所緊固(鎖緊)。在冷卻器殼體本體31之凸緣狀的連接端部39，形成有圓環狀的溝75。在圓環狀的溝75，安裝有「作為密封構件的O型環76」。將連接轉接器70的筒狀部72，插入「安裝有O型環76之連接端部39的導入埠34(導出埠36)」。連接轉接器70，採取「其筒狀部72可相對於O型環76在直交方向上形成位移」的方式，安裝於連接端部39的導入埠34(導出埠36)及排氣埠16(吸氣埠24)的其中任一方。藉由「筒狀部72的外周面73以氣密狀態與O型環76卡合」，排氣埠16(吸氣埠24)透過連接轉接器70，氣密連接於導入埠34(導出埠36)。
根據該連接構造，針對分別用來連接「排氣埠16與導入埠34」、或者「吸氣埠24與導出埠36」的配管，由於不需要在現場依據實際物品來調整長度的作業，因此連接作業變得容易。
一旦高溫的壓縮氣體在第1壓縮機本體11與中間冷卻器30與第2壓縮機本體21之間流動，連接轉接器70的筒狀部72將形成熱膨脹，使筒狀部72朝突出方向伸長。藉由筒狀部72與O型環76之間的密封構造，吸 收筒狀部72的熱膨脹，故能防止所連接之構件間產生不需要的應力，可維持連接轉接器70的氣密性。筒狀部72的突出長度構成：為了藉由筒狀部72的外周面73與「安裝於連接端部39的O型環76」卡合來提供氣密性，而具有所需之最低限度的長度。因此，筒狀部72的突出長度，相較於習知技術所說明具有「複數彎折部之複雜彎曲形狀」的排出配管，變得非常的短，可抑制連接轉接器70的振動。
也可以形成以下的構造：將O型環76安裝於「形成於連接端部19(29)之圓環狀的溝75」，將被固定於連接端部39之連接轉接部70的筒狀部72，插入連接端部19(29)的排氣埠16(吸氣埠24)。
(第6實施形態)
針對本發明的第6實施形態，參考第12圖進行說明。在第6實施形態中，對與上述第3實施形態、第4實施形態及第5實施形態之構成要件具有相同功能的構成要件，標示相同的圖號，並省略重複的說明。
在第6實施形態的螺旋壓縮機1中，第1壓縮機本體11的排氣埠16及第2壓縮機本體21的吸氣埠24，分別透過連接轉接器70，氣密連接於上游側殼體32的導入埠34及下游側殼體33的導出埠36。
在上游側殼體32及下游側殼體33之凸緣狀的連接端部39，形成有圓環狀的溝75。在圓環狀的溝 75，安裝有「作為密封構件的O型環76」。將連接轉接器70的筒狀部72，插入「安裝有O型環76之連接端部39的導入埠34(導出埠36)」。其結果，排氣埠16(吸氣埠24)透過連接轉接器70，氣密連接於導入埠34(導出埠36)。
也可以形成以下的構造：將O型環76安裝於「形成於連接端部19(29)之圓環狀的溝75」，將被固定於連接端部39之連接轉接部70的筒狀部72，插入連接端部19(29)的排氣埠16(吸氣埠24)。
以上雖然說明了本發明的實施形態，但是本發明並不侷限於上述的實施形態，在不脫離申請專利範圍所記載之範圍的前提下，可以執行各種的設計變更。
本發明也能適用於「將冷卻油導入第1壓縮機本體11及第2壓縮機本體21之各轉子殼體的各轉子室內」之油冷式的螺旋壓縮機1。此外，針對螺旋壓縮機1，雖然列舉了具備低壓段的第1壓縮機10及高壓段的第2壓縮機20之2段型的螺旋壓縮機，但本發明也能適用於3段以上的多段型螺旋壓縮機。亦即，本發明也能適用於以下的構造：將中間冷卻器30插入配置於某一段壓縮機與其下一段壓縮機之間，從某一段壓縮機排出的壓縮氣體經中間冷卻器30冷卻之後，供給至下一段的壓縮機。
1‧‧‧螺旋壓縮機
9‧‧‧載置板
10‧‧‧第1壓縮機
11‧‧‧第1壓縮機本體
12‧‧‧第1馬達
14‧‧‧吸氣埠
20‧‧‧第2壓縮機
21‧‧‧第2壓縮機本體
22‧‧‧第2馬達
26‧‧‧排氣埠
28‧‧‧腳部
30‧‧‧中間冷卻器
31‧‧‧冷卻器殼體本體
31a‧‧‧第1殼體部
31b‧‧‧第2殼體部
50‧‧‧第1流路
51‧‧‧本體空間(第2流路)
61‧‧‧壓縮氣體的流動方向

Claims (15)

  1. 一種螺旋壓縮機，具備：由第1馬達所變頻驅動的第1壓縮機本體；和由第2馬達所變頻驅動的第2壓縮機本體；及將前述第1壓縮機本體及前述第2壓縮機本體載置於其上部的中間冷卻器，前述中間冷卻器的導入埠被配置於前述第1壓縮機本體之排氣埠的正下方，前述中間冷卻器的導出埠被配置於前述第2壓縮機本體之吸氣埠的正下方。
  2. 如請求項1所記載的螺旋壓縮機，其中前述中間冷卻器具備：冷卻器殼體本體；被配設於前述冷卻器殼體本體之上游側的上游側殼體；被配設於前述冷卻器殼體本體之下游側的下游側殼體；用來固定複數個管之上游側的上游側管板；用來固定前述複數個管之下游側的下游側管板，在前述中間冷卻器內形成有：可供冷卻液流動於前述複數個管中之管巢狀的第1流路；及具備形成圍繞前述第1流路的本體空間，可供壓縮氣體流動的第2流路。
  3. 如請求項1所記載的螺旋壓縮機，其中前述中間冷卻器具備：冷卻器殼體本體；被配設於前述冷卻器殼體本體之上游側的上游側殼體；被配設於前述冷卻器殼體本體之 下游側的下游側殼體；用來固定複數個管之上游側的上游側管板；用來固定前述複數個管之下游側的下游側管板，在前述中間冷卻器內形成有：可供壓縮氣體流動於前述複數個管中之管巢狀的第1流路；及具備形成圍繞前述第1流路的本體空間，可供冷卻液流動的第2流路。
  4. 如請求項2或請求項3所記載的螺旋壓縮機，其中在前述下游側殼體的底部或前述冷卻器殼體本體之下游側的底部，形成有洩流排出孔。
  5. 如請求項1至請求項3之其中任一項所記載的螺旋壓縮機，其中用來控制前述第1馬達之轉數的變頻器、與用來控制前述第2馬達之轉數的變頻器，位在前述中間冷卻器的設置投影面積內，且被配設在前述中間冷卻器的上方。
  6. 如請求項1至請求項3之其中任一項所記載的螺旋壓縮機，其中前述中間冷卻器的前述導入埠，隔著連接轉接器與密封構件，對前述第1壓縮機本體的前述排氣埠形成氣密連接，該連接轉接器具有：被安裝在前述中間冷卻器的前述導入埠、或前述第1壓縮機本體的前述排氣埠之其中任一方的凸緣部；及從該凸緣部朝直交方向突出的筒狀部，該密封構件是以氣密狀態卡合於前述筒狀部的外周 面。
  7. 如請求項1至請求項3之其中任一項所記載的螺旋壓縮機，其中前述中間冷卻器的前述導出埠，隔著連接轉接器與密封構件，對前述第2壓縮機本體的前述吸氣埠形成氣密連接，該連接轉接器具有：被安裝在前述中間冷卻器的前述導出埠、或前述第2壓縮機本體的前述吸氣埠之其中任一方的凸緣部；及從該凸緣部朝直交方向突出的筒狀部，該密封構件是以氣密狀態卡合於前述筒狀部的外周面。
  8. 如請求項6所記載的螺旋壓縮機，其中前述中間冷卻器的前述導出埠，隔著連接轉接器與密封構件，對前述第2壓縮機本體的前述吸氣埠形成氣密連接，該連接轉接器具有：被安裝在前述中間冷卻器的前述導出埠、或前述第2壓縮機本體的前述吸氣埠之其中任一方的凸緣部；及從該凸緣部朝直交方向突出的筒狀部，該密封構件是以氣密狀態卡合於前述筒狀部的外周面。
  9. 如請求項8所記載的螺旋壓縮機，其中前述連接轉接器，分別被安裝在前述中間冷卻器的前述導入埠及前述第1壓縮機本體的前述排氣埠之其中任一方、以及前述中間 冷卻器的前述導出埠及前述第2壓縮機本體的前述吸氣埠的其中任一方，使前述筒狀部相對於前述密封構件可在前述直交方向上位移。
  10. 如請求項1至請求項3之其中任一項所記載的螺旋壓縮機，其中藉由具備連接轉接器與密封構件，並將前述連接轉接器朝前述直交方向插入安裝有前述密封構件的前述導入埠及前述排氣埠的其中任一方，使前述導入埠對前述排氣埠形成氣密連接，該連接轉接器，被安裝在前述中間冷卻器的前述導入埠、及前述第1壓縮機本體的前述排氣埠之其中任一方，並具有凸緣部、及從該凸緣部朝直交方向突出的筒狀部，該密封構件，被安裝在未安裝有前述連接轉接器之前述導入埠及前述排氣埠的其中任一方，並以氣密狀態卡合於前述筒狀部的外周面。
  11. 如請求項1至請求項3之其中任一項所記載的螺旋壓縮機，其中藉由具備連接轉接器與密封構件，並將前述連接轉接器朝前述直交方向插入安裝有前述密封構件的前述導出埠及前述吸氣埠的其中任一方，使前述導出埠對前述吸氣埠形成氣密連接，該連接轉接器，被安裝在前述中間冷卻器的前述導出埠、及前述第2壓縮機本體的前述吸氣埠之其中任一方，並具有凸緣部、及從該凸緣部朝直交方向突出的筒狀部， 該密封構件，被安裝在未安裝有前述連接轉接器之前述導出埠及前述吸氣埠的其中任一方，並以氣密狀態卡合於前述筒狀部的外周面。
  12. 如請求項10所記載的螺旋壓縮機，其中藉由具備連接轉接器與密封構件，並將前述連接轉接器朝前述直交方向插入安裝有前述密封構件的前述導出埠及前述吸氣埠的其中任一方，使前述導出埠對前述吸氣埠形成氣密連接，該連接轉接器，被安裝在前述中間冷卻器的前述導出埠、及前述第2壓縮機本體的前述吸氣埠之其中任一方，並具有凸緣部、及從該凸緣部朝直交方向突出的圓筒部，該密封構件，被安裝在未安裝有前述連接轉接器之前述導出埠及前述吸氣埠的其中任一方，並以氣密狀態卡合於前述筒狀部的外周面。
  13. 如請求項12所記載的螺旋壓縮機，其中前述連接轉接器，分別被安裝在前述中間冷卻器的前述導入埠及前述第1壓縮機本體的前述排氣埠之其中任一方、以及前述中間冷卻器的前述導出埠及前述第2壓縮機本體的前述吸氣埠的其中任一方，使前述筒狀部相對於前述密封構件可在前述直交方向上位移。
  14. 如請求項10所記載的螺旋壓縮機，其中前述連接轉接器，被安裝在前述中間冷卻器的前述導入埠及前述第1 壓縮機本體的前述排氣埠之其中任一方，使前述筒狀部相對於前述密封構件可在前述直交方向上位移。
  15. 如請求項12所記載的螺旋壓縮機，其中前述連接轉接器，被安裝在前述中間冷卻器的前述導出埠及前述第2壓縮機本體的前述吸氣埠之其中任一方，使前述筒狀部相對於前述密封構件可在前述直交方向上位移。
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