TWI628363B - Screw compressor - Google Patents

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TWI628363B
TWI628363B TW105141230A TW105141230A TWI628363B TW I628363 B TWI628363 B TW I628363B TW 105141230 A TW105141230 A TW 105141230A TW 105141230 A TW105141230 A TW 105141230A TW I628363 B TWI628363 B TW I628363B
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平田和也
Kazuya Hirata
萩原亮任
Koji Hagihara
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神戶製鋼所股份有限公司
Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.)
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Abstract

螺旋壓縮機(1)具備：螺旋壓縮機本體(20)；用來驅動螺旋壓縮機本體(20)的馬達(10)；被夾介配置於螺旋壓縮機本體(20)與馬達(10)之間，將馬達(10)的驅動力傳達至螺旋壓縮機本體(20)的齒輪箱(30)；位在螺旋壓縮機本體(20)或馬達(10)之其中任一個的下方，以不同的個體，安裝於齒輪箱(30)側面的氣體冷卻器(40)。

Description

螺旋壓縮機
本發明關於螺旋壓縮機，更詳細地說，是關於螺旋壓縮機中氣體冷卻器的配置構造。
螺旋壓縮機，具備用來對「因壓縮而形成高溫及高壓的氣體」進行冷卻的氣體冷卻器。
專利文獻1揭示一種：冷卻體殼體與增速機殼體是由一體的鑄造物所製作，在該一體殼體的增速機殼體部分，安裝著壓縮機與電動機的小型螺旋壓縮機。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2002-21759號公報
專利文獻1的螺旋壓縮機，成為：冷卻器壓 縮機部份及增速機殼體部份等，是由一體的鑄造物所形成的殼體構造。因為這個緣故，當在冷卻器殼體部分產生任何的不良時，將形成一體化之殼體構造整個拆下的作業及更換的作業就變得必要，該作業的負擔甚大。
冷卻器殼體部分，被視為壓力容器，必須符合各國的法律規定。然後，一體化形成於冷卻器殼體的增速機殼體，由於也被視為壓力容器，以致不可避免地具有與壓力容器相同的特性。這樣的增速機殼體部分，就構造及材料的觀點來看，成為超出需求的過剩品質。因此，增速機殼體部分的製造成本增加，連帶地使螺旋壓縮機的製造壓縮機增加。
據此，本發明所欲解決的技術性課題，是提供一種：不會損及緊緻性(小型化)，可輕易地從增速機將氣體冷卻器卸下，能形成低成本製造的螺旋壓縮機。
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，本發明的特徵為具備：螺旋壓縮機本體；和馬達，用來驅動前述螺旋壓縮機本體；和齒輪箱，被夾介配置於前述螺旋壓縮機本體與前述馬達之間，將前述馬達的驅動力傳達至前述螺旋壓縮機本體；及 氣體冷卻器，為不同的個體，位於前述螺旋壓縮機本體或者前述馬達之其中任一個的下方，且被安裝於前述齒輪箱的側面。
根據上述構造，由於是「氣體冷卻器，為不同的個體，位於螺旋壓縮機本體或者馬達之其中任一個的下方，且被安裝於齒輪箱的側面」的構造，故能形成：既是小型構造又能輕易地將氣體冷卻器卸下。接著，由於獨立於氣體冷卻器之外的齒輪箱不被視為壓力容器，故能採用齒輪箱所需的最佳構造及材料，能以低成本製造螺旋壓縮機。
1‧‧‧螺旋壓縮機
7‧‧‧底板(base plate)
10‧‧‧馬達
14‧‧‧馬達側連接凸緣
15‧‧‧連接殼體
16‧‧‧連接凸緣
17‧‧‧連結凸緣
18‧‧‧連結端部
20‧‧‧螺旋壓縮機本體
22‧‧‧第1段壓縮機本體
24‧‧‧第2段壓縮機本體
30‧‧‧齒輪箱
35、36‧‧‧安裝部
39‧‧‧支承端部
40‧‧‧氣體冷卻器
41‧‧‧冷卻器殼體
42‧‧‧中間冷卻器(intercooler)(第1氣體冷卻器)
44‧‧‧後冷卻器(after-cooler)(第2氣體冷卻器)
45‧‧‧中間導入口
46‧‧‧中間導出口
47‧‧‧後導入口
48‧‧‧後導出口
49‧‧‧支承端部
51、52、53‧‧‧防振體
61‧‧‧頂壁部
62‧‧‧側壁部
63‧‧‧蓋
第1圖：為本發明其中一個實施形態之螺旋壓縮機的前視圖。
第2圖：為第1圖所示之螺旋壓縮機的俯視圖。
第3圖：為第1圖所示之螺旋壓縮機的側視圖。
針對本發明其中一個實施形態的螺旋壓縮機1，參考第1圖~第3圖進行說明。
第1圖為本發明其中一個實施形態之螺旋壓 縮機的前視圖，第2圖為螺旋壓縮機的俯視圖，第3圖為螺旋壓縮機的側視圖。第1圖~第3圖所示的螺旋壓縮機1，具備馬達10、螺旋壓縮機本體20、齒輪箱30、氣體冷卻器40及底板7。
螺旋壓縮機本體20，是具有低壓側的第1段壓縮機本體22及高壓側的第2段壓縮機本體24的2段型。第1段壓縮機本體22，被配置於齒輪箱30其中一個側面。第2段壓縮機本體24，與第1段壓縮機本體22相同，被配置於齒輪箱30其中一個側面。螺旋壓縮機本體20，在被定位於特定位置的狀態下，連接於齒輪箱30的其中一個側面。
第1段壓縮機本體22，具有相互嚙合並轉動的公母一對螺旋轉子。第2段壓縮機本體24，具有相互嚙合並轉動的公母一對螺旋轉子。第1段壓縮機本體22及第2段壓縮機本體24，藉由各自的螺旋轉子壓縮氣體等流體。
對第1段壓縮機本體22及第2段壓縮機本體24供給驅動力的馬達10，被配設於齒輪箱30的另一個側面。換言之，齒輪箱30，被夾介配置於螺旋壓縮機本體20與馬達10之間。齒輪箱30，連結於第1段壓縮機本體22及第2段壓縮機本體24。接著，馬達10，透過略呈筒狀的連接殼體15，在被定位於特定位置的狀態下，連接於齒輪箱30的另一個側面。亦即，連接殼體15的連接凸緣16連接於馬達10的馬達側連接凸緣14，且連接殼體 15的連結凸緣17連接於齒輪箱30的連結端部18。
齒輪箱30形成略長方體形狀，該略長方體形狀具有：「與馬達10的馬達軸或者螺旋壓縮機本體20的轉子軸(以下，有時簡稱為軸)」直交的長邊、和與軸平行延伸的短邊、及與軸直交的高度。在齒輪箱30的內部，收容著圖面中皆未顯示的齒輪機構。在本實施形態中，收容著大齒輪、第1小齒輪及第2小齒輪作為齒輪機構。在連接殼體15的內部，收容著聯軸器。
馬達10的馬達軸，透過聯軸器連結於齒輪機構的輸入軸。在輸入軸之聯軸器側的相反側，安裝有大齒輪。輸入軸，將馬達10的驅動力輸入齒輪箱30。齒輪箱30的齒輪機構，將馬達10的驅動力，傳達至第1段壓縮機本體22及第2段壓縮機本體24的各螺旋轉子。
第1段壓縮機本體22的其中一個轉子軸朝齒輪箱30內延伸，在該轉子軸的軸端部，安裝著與大齒輪嚙合的第1小齒輪。此外，第2段壓縮機本體24的其中一個轉子軸朝齒輪箱30內延伸，在該轉子軸的軸端部，安裝著與大齒輪嚙合的第2小齒輪。
透過聯軸器而連結於馬達軸之輸入軸的大齒輪，與第1段壓縮機本體22的第1小齒輪及第2段壓縮機本體24的第2小齒輪嚙合。據此，一旦使馬達10作動，馬達10的驅動力將輸入至輸入軸，並從大齒輪朝第1小齒輪及第2小齒輪傳達，進而朝第1段壓縮機本體22及第2段壓縮機本體24的各轉子軸傳達。接著，第1段 壓縮機本體22及第2段壓縮機本體24的各螺旋轉子轉動，壓縮氣體等流體。
與齒輪箱30形成不同個體的氣體冷卻器40，被配設在：配設有螺旋壓縮機本體20之齒輪箱30的其中一個側面。相對於被設在齒輪箱30其中一個側面的安裝部35，氣體冷卻器40的安裝部36，是在已被定位於特定位置的狀態下形成連接。如此一來，氣體冷卻器40，在較螺旋壓縮機本體20更下方的位置，可裝卸地安裝於齒輪箱30。藉由圖面中未顯示的配管，上方的螺旋壓縮機本體20連接於下方的氣體冷卻器40。利用定位銷將螺旋壓縮機本體20及氣體冷卻器40定位於齒輪箱30，將氣體冷卻器40配置於螺旋壓縮機本體20的下方，藉此，連結兩者之配管的管理(處置)容易，配管的長度也縮短。
氣體冷卻器40，是為了冷卻由螺旋壓縮機本體20所排出之壓縮氣體所設置的壓力容器。氣體冷卻器40，具有中間冷卻器(第1氣體冷卻器)42.與後冷卻器(第2氣體冷卻器)44，且前述兩者一體形成略長方體形狀。中間冷卻器42被設在第1段壓縮機本體22與第2段壓縮機本體24之間的氣體通路，後冷卻器44被設在第2段壓縮機本體24下游的氣體通路。氣體冷卻器40，由於有效活用設置空間，故能形成具有「與軸直交的長邊」、「與軸平行地延伸的短邊」、「與軸直交的高度」的略長方體形狀。
中間冷卻器42，是用來使壓縮氣體的溫度下 降的冷卻器，該壓縮氣體是指：在第1段壓縮機本體22受到壓縮而溫度上升的壓縮氣體。後冷卻器44，是用來使壓縮氣體的溫度下降的冷卻器，該壓縮氣體是指：在第2段壓縮機本體24受到壓縮而溫度上升的壓縮氣體。氣體冷卻器40，譬如是殼管式(Shell and tube type)的水冷式熱交換器。
可供壓縮氣體流通的熱交換部，在內部排列設置有複數條筆直的熱交換用管。在熱交換用管內流動著冷卻水(冷卻媒體)。冷卻對象，亦即壓縮氣體，流通於該熱交換用管的周圍。而設置有複數條熱交換用管的部分，被稱為管巢部。複數條熱交換用管，被配置成彼此平行。而供冷卻水流入及流出的配管等，圖面中未顯示。
在冷卻體殼體41的頂壁部61，分別設有：連接於第1段壓縮機本體22之排出側的中間導入口45、連接於第2段壓縮機本體24之吸入側的中間導出口46、連接於第2段壓縮機本體24之排出側的後導入口47。在冷卻器殼體41的後冷卻器50側之側壁部62的下方側，設有後導出口48。在冷卻器殼體41的兩側端部，為了保持液密性，分別安裝有蓋63。管巢部，可對冷卻器殼體41形成裝卸，在發生任何不良的場合中，可藉由卸下蓋63而簡單地更換。
第1段壓縮機本體22所供給的壓縮氣體，是由第1段壓縮機本體22所壓縮，從底面側的流出口送往中間冷卻器42之上面側的中間導入口45，由中間冷卻器 42所冷卻，再從中間冷卻器42之上面側的中間導出口46排出。在此之後，壓縮空氣被供給至第2段壓縮機本體24，並由第2段壓縮機本體24更進一步壓縮。接著，壓縮氣體從第2段壓縮機本體24之底面側的流出口送往後冷卻器50之上面側的後導入口47，由後冷卻器50所冷卻後，再從後導出口48排出(流出)。由於螺旋壓縮機本體20及氣體冷卻器40，是在被定位於特定位置的狀態下連接於齒輪箱30，因此連結兩者的配管長度被機械性地決定。如此一來，不需要在配管的途中，設置用來吸收「配管設置長度之誤差」的伸縮管連結器之類的誤差吸收構件。此外，藉由將流出口配置於螺旋壓縮機本體20的底面側，將導入口配置於氣體冷卻器40的上面側，配管長度也可以盡可能地縮短。
在冷卻器殼體41的下部，從齒輪箱30分離的位置，設有支承端部49。舉例來說，支承端部49被配置在：如第2圖所示，從齒輪箱30分離的最遠位置，如第3圖所示，冷卻器殼體41之長邊的略中央部的1處位置。在支承端部49的下表面與底板7的上表面之間，夾設有防振體53。防振體53，並非配置在冷卻器殼體41之長邊的其中一個端部及另一個端部，而是被配置於長邊的略中央部。在第3圖所示冷卻器殼體41之長邊的端部側，多半是設有：如同後導出口48般，用來導入或者導出壓縮氣體的連接口、和冷卻水配管等。此外，必須詳細地考慮，以避免有妨礙氣體冷卻器40之管巢部的更換作 業的疑慮。因此，最好是將防振體53設在：較冷卻器殼體41之長邊的端部側，更朝向冷卻器殼體41之長邊方向(軸的直交方向)的略中央部。據此，將防振體53配置於冷卻器殼體41之長邊的略中央部，能提升氣體冷卻器40之熱交換部於構造上的自由度，氣體冷卻器40之管巢部的更換作業變得容易。
在齒輪箱30的下部，設有支承端部38、39。舉例來說，支承端部38、39，如第3圖所示，被配置在齒輪箱30之長邊的其中一個端部及另一個端部。在各支承端部38、39的下表面與底板7的上表面之間，分別夾設有防振體51、52。亦即，在齒輪30的長邊方向(軸的直交方向)上，2個防振體51、52分離配置。藉由最低限度的防振體51、52支承齒輪箱30的側，能抑制成本。
連接著馬達10及螺旋壓縮機本體20的齒輪箱30、與氣體冷卻器40，隔著防振體51、52、53被載置底板7上。齒輪箱30及氣體冷卻器40，藉由被防振體51、52、53的3點所支承，當設置於底板7時、和從底板7卸下而放置於其他場所時，可以穩定地獨自站立。
防振體51、52、53，據由具有特定的彈簧特性，而具有：使從齒輪箱30及氣體冷卻器40傳達至底板7的振動衰減的功能。防振體51、52、53，譬如為防振橡膠。防振體51、52、53，最好是相同的形狀且由相同材質所構成的相同構件，藉由採用相同的構件能抑制成本。
雖然在上述實施形態中，不同個體的氣體冷 卻器40，可裝卸地安裝於齒輪箱30中螺旋壓縮機本體20側之其中一個側面的下部，但也可以可裝卸地安裝於齒輪箱30中馬達10側之另一個側面的下部，而作為變形例。
從以上的說明可清楚得知，本發明的螺旋壓縮機1具備：螺旋壓縮機本體20；用來驅動前述螺旋壓縮機本體20的馬達10；被夾介配置於前述螺旋壓縮機本體20與前述馬達10之間，將前述馬達10的驅動力傳達至前述螺旋壓縮機本體20的齒輪箱30；位於前述螺旋壓縮機本體20或者前述馬達10之其中任一個的下方，被安裝於前述齒輪箱30側面之不同個體的氣體冷卻器40。
根據上述構造，由於是「氣體冷卻器40，為不同的個體，位於螺旋壓縮機本體20或者馬達10之其中任一個的下方，且被安裝於齒輪箱30的側面」的構造，故能形成：既是小型構造又能輕易地將氣體冷卻器40卸下。接著，由於獨立於氣體冷卻器40之外的齒輪箱30不被視為壓力容器，故能採用齒輪箱30所需的最佳構造及材料，能以低成本製造螺旋壓縮機1。
本發明，除了上述特徵，還能具備以下的特徵。
亦即，在前述齒輪箱30及前述氣體冷卻器40的各支承端部38、39、49；與載置著前述齒輪箱及前述氣體冷卻器40的底板7之間，配設有防振體51、52、53。根據該構造，可使從齒輪箱30及氣體冷卻器40傳達至底板7的振動衰減。
前述齒輪箱30及前述氣體冷卻器40，隔著「用來支承前述齒輪箱30的兩個前述防振體51、52」、及「用來支承前述氣體冷卻器40的一個前述防振體53」，被載置於前述底板7。根據該構造，可藉由3點支承齒輪箱30及氣體冷卻器40，而使其穩定地獨自站立。
被配設於前述氣體冷卻器40的前述防振體53，在前述氣體冷卻器40中，於前述馬達10及前述螺旋壓縮機本體20之各軸的直交方向的略中央部各配置一個。根據該構造，能提升氣體冷卻器40之熱交換部於構造上的自由度，氣體冷卻器40之管巢部的更換作業變得容易。
被配設於前述齒輪箱30的前述防振體51、52，在前述齒輪箱30中，於前述馬達10及前述螺旋壓縮機本體20之各軸的直交方向的各端部附近各配置一個。根據該構造，藉由最低限度的防振體51、52支承齒輪箱30的側，能抑制成本。

Claims (6)

  1. 一種螺旋壓縮機，具備：螺旋壓縮機本體；和馬達，用來驅動前述螺旋壓縮機本體；和齒輪箱，在內部收容有齒輪機構，被夾介配置於前述螺旋壓縮機本體與前述馬達之間，將前述馬達的驅動力經由前述齒輪機構傳達至前述螺旋壓縮機本體；及氣體冷卻器，位在前述螺旋壓縮機本體或前述馬達之其中任一個的下方，可裝卸地安裝於前述齒輪箱的側面。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的螺旋壓縮機，其中在前述齒輪箱及前述氣體冷卻器各設置有支承端部，前述齒輪箱及前述氣體冷卻器設置於底板；在前述支承端部與前述底板之間，配設有防振體。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載的螺旋壓縮機，其中前述齒輪箱及前述氣體冷卻器，隔著用來支承前述齒輪箱的兩個前述防振體、及用來支承前述氣體冷卻器的一個前述防振體，被載置於前述底板。
  4. 如申請專利範圍第2或3項所記載的螺旋壓縮機，其中用來支承前述氣體冷卻器的前述防振體，在前述氣體冷卻器中，於前述馬達及前述螺旋壓縮機本體之各軸的直交方向的略中央部各配置一個。
  5. 如申請專利範圍第2或3項所記載的螺旋壓縮機，其中用來支承前述齒輪箱的前述防振體，在前述齒輪箱中，於前述馬達及前述螺旋壓縮機本體之各軸的直交方向的各端部附近各配置一個。
  6. 如申請專利範圍第4項所記載的螺旋壓縮機，其中用來支承前述齒輪箱的前述防振體，在前述齒輪箱中，於前述馬達及前述螺旋壓縮機本體之各軸的直交方向的各端部附近各配置一個。
TW105141230A 2015-12-22 2016-12-13 Screw compressor TWI628363B (zh)

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