(57)【要約】  パッケージ型流体機械は、複数の圧縮機本体と、複数の圧縮機本体を配置する機械室と、機械室からの冷却気体を排気する排気ダクトと、排気ダクト内に配置され、圧縮機本体からの圧縮された流体を冷却する、複数のアフタークーラと、アフタークーラ間に配置され、冷却気体の流れを遮蔽する遮蔽物とを有する。
2020054009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧縮機本体と、
複数の前記圧縮機本体を配置する機械室と、
前記機械室からの冷却気体を排気する排気ダクトと、
前記排気ダクト内に配置され、前記圧縮機本体からの圧縮された流体を冷却する、複数のアフタークーラと、
前記アフタークーラの間に配置され、前記冷却気体の流れを遮蔽する遮蔽物とを有することを特徴とするパッケージ型流体機械。
【請求項２】
請求項１に記載のパッケージ型流体機械において、
前記圧縮機本体と前記アフタークーラは、縦方向に複数段に配置されたことを特徴とするパッケージ型流体機械。
【請求項３】
請求項２に記載のパッケージ型流体機械において、
前記遮蔽物は、遮蔽板であり、
前記排気ダクトと前記機械室との間には、前記冷却気体が通過する開口を有することを特徴とするパッケージ型流体機械。
【請求項４】
請求項２に記載のパッケージ型流体機械において、
前記遮蔽物は、
前記排気ダクトの前記冷却気体を排気する方向に延びたＶ字形状の遮蔽板であることを特徴とするパッケージ型流体機械。
【請求項５】
請求項２に記載のパッケージ型流体機械において、
前記遮蔽物は、
前記排気ダクトの前記冷却気体を排気する方向に延びたＵ字形状の遮蔽板である
ことを特徴とするパッケージ型流体機械。
【請求項６】
請求項２に記載のパッケージ型流体機械において、
前記遮蔽物は、
前記排気ダクトの長手方向の側面に接触する遮蔽板であることを特徴とするパッケージ型流体機械。
【請求項７】
請求項２に記載のパッケージ型流体機械において、
前記遮蔽物は、先端が、前記排気ダクトの前記冷却気体を排気する方向に曲がった形状を有することを特徴とするパッケージ型流体機械。
【請求項８】
請求項１に記載のパッケージ型流体機械において、
前記機械室に配置した冷却ファンと、
前記冷却ファンを駆動して生じる前記冷却気体の流れを前記圧縮機本体に供給する冷却ダクトとを有することを特徴とするパッケージ型流体機械。
【請求項９】
請求項２に記載のパッケージ型流体機械において、
前記圧縮機本体は、各段を仕切る棚に配置されており、
前記遮蔽物は、前記棚の一部であることを特徴とするパッケージ型流体機械。
【請求項１０】
請求項１に記載のパッケージ型流体機械において、
複数の前記圧縮機本体と、複数の前記アフタークーラは、横方向に配置されたことを特徴とするパッケージ型流体機械。
【請求項１１】
請求項１に記載のパッケージ型流体機械において、
複数の前記圧縮機本体と、複数の前記アフタークーラは、横方向および縦方向に配置されたことを特徴とするパッケージ型流体機械。
【請求項１２】
請求項１に記載のパッケージ型流体機械において、
前記冷却気体を排気する方向に隙間を有し、前記排気ダクト内に前記アフタークーラを固定する固定部を有し、
前記固定部は、前記圧縮機本体からの前記冷却気体が通過する開口の近傍に配置したことを特徴とするパッケージ型流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ型流体機械に関し、特に、冷却性能を安定にするパッケージ型流体機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造ラインでの動力源や、工作機、プレス機、エアブローなどのエア源、として利用される圧縮気体を生成する気体圧縮機が知られている。気体圧縮機は、たとえばスクロール圧縮機とした場合、偏芯して旋回する渦と固定された渦と対面する鏡板により構成され、運転により容積が変化する圧縮室で気体を圧縮する圧縮機本体を備え、圧縮された気体は吐出口から吐出配管を介して気体タンクに吐出させる構成となっている。【０００３】
また、筐体内に、複数台の流体機械ユニットを備え、省スペース化を図ったパッケージ型流体機械がある。【０００４】
パッケージ型流体機械に関する背景技術としては、特許文献１がある。特許文献１のパッケージ型流体機械は、
段積みされた、複数の流体機械ユニットの設置領域に連通し、冷却用の気体を流入させるための少なくとも１つの吸気口と、筐体内に設けられ、複数の流体機械ユニットの流体機械を通過した気体を流通させる第１の排気経路と、第１の排気経路とは異なる第２の排気経路と、を含む複数の排気経路と、筐体に設けられて複数の排気経路の下流側端部に連通し、複数の排気経路を流通した気体を集合させて排出するための１つの排気口と、を備える。そのような構成により、排気用に取り付けられ得るダクトを小型化でき、しかも騒音を低減することができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１４５５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、複数の段積された、流体機械ユニットの圧縮機本体が全数稼働している場合、排気口から一番遠い位置にある圧縮機の冷却風量が、その他の圧縮機の冷却風に遮られ、冷却性が悪くなり性能・信頼性に影響する可能性がある。【０００７】
また、同じ排気通路を使用している圧縮機本体のうち、たとえば１台、または２台が稼働している場合、排気通路と圧縮機本体を設置している設置領域との差圧により、動いていない圧縮機本体の冷却風通路からの逆流が発生し、設置領域の温度を上昇させてしまう可能性が考えられる。【０００８】
圧縮機本体の運転状況により、冷却風の流れ方、風量が変わり、それぞれの圧縮機本体の温度に差が出てしまい性能低下、信頼性の問題が発生すると考えられる。【０００９】
本発明の目的は、圧縮機本体の運転状況に関わらず冷却性能を安定させることができるパッケージ型流体機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の好ましい一例は、複数の圧縮機本体と、前記複数の圧縮機本体を配置する機械室と、前記機械室からの冷却気体を排気する排気ダクトと、前記排気ダクト内に配置され、前記圧縮機本体からの圧縮された流体を冷却する、複数のアフタークーラと、前記アフタークーラ間に配置され、前記冷却気体の流れを遮蔽する遮蔽物とを有するパッケージ型流体機械である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、圧縮機本体の運転状況に関わらず冷却性能を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】比較例を説明する図。
【図２】実施例１における排気ダクト内を説明する図。
【図３】実施例１におけるパッケージ型流体機械を正面から見た内部構成図。
【図４】実施例２における排気ダクト内を説明する図。
【図５】実施例３における排気ダクト内を説明する図。
【図６】実施例４におけるパッケージ型流体機械を正面から見た内部構成図。
【図７】実施例４における排気ダクト内を説明する図。
【図８】実施例５におけるパッケージ型流体機械を正面から見た内部構成図。
【図９】実施例５における排気ダクト内を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まず、複数の段積された、流体機械ユニットの圧縮機本体が、稼働状態によって、本発明の実施例を使わない場合には、どのような冷却風の流れになるのかについて、図１に示した比較例を用いて、説明する。
【００１４】
図１は、比較例におけるパッケージ型流体機械を正面から見た内部構成図である。図１（a）は、３段に縦積された圧縮機本体４０、４１、４２の全てが稼働中（ＯＮ）の稼働状態の場合の冷却風の流れを示す図である。
【００１５】
図１（ｂ）は、３段に縦積された圧縮機本体４０、４１、４２のうち、中段の圧縮機本体４１のみが稼働中（ＯＮ）で、他の２段の圧縮機本体４０、４２が停止（ＯＦＦ）の状態の場合の冷却風の流れを示す図である。
【００１６】
図１（c）は、３段に縦積された圧縮機本体４０、４１、４２のうち、最下段の圧縮機本体４２のみが稼働中（ＯＮ）で、他の２段の圧縮機本体４０、４１は、停止（ＯＦＦ）の状態の場合の冷却風の流れを示す図である。
【００１７】
図１（a）に示すように、圧縮機本体を設置した機械室３から排気ダクト２のアフタークーラ５０、５１、５２に向かって流れる冷却風は、排気方向７に流れる冷却風もあるが、排気方向７とは異なる方向に流れる冷却風も有る。上段側の機械室３から下方に流れる冷却風と、下方の機械室３から上方に流れる冷却風とが衝突することで、排気方向７に流れるべき冷却風が十分に流れなくなり、冷却性能が低下する。
【００１８】
また、図１（b）や図１（c）に示すように、稼働中（ＯＮ）の圧縮機本体から、停止（ＯＦＦ）した圧縮機本体に、点線で示すように圧縮機本体と圧縮した空気を冷却するアフタークーラ５０、５１、５２を通過して高温となった冷却風が逆流し、機械室３の温度が高くなり、吸込み加熱により圧縮機の性能が低下する。
【００１９】
以下に、本発明の実施例を、図を用いて説明する。
【実施例１】
【００２０】
図２は、実施例１におけるパッケージ型流体機械の排気ダクト内を説明する図である。
図２（a）は、３段に縦積された圧縮機本体の全てが稼働中（ＯＮ）の稼働状態の場合の、排気ダクト２内の冷却風の流れを示す図である。【００２１】
図２（b）は、３段に縦積された圧縮機本体のうち、中段の圧縮機本体が稼働中（ＯＮ）で、その上下段の圧縮機本体が停止中の場合の、排気ダクト２内の冷却風の流れを示す図である。【００２２】
実施例１では、排気ダクト２内に並べられたアフタークーラ５０、５１、５２の間に遮蔽板８０、８１を設置する。圧縮機本体４０を冷却した冷却気体である冷却風は、上下隙間６０、６１を通過する流れとアフタークーラ５０、５１、５２内部を通過する流れに分けられる。【００２３】
下方に設置されたアフタークーラ５１の上側隙間６０を通過した流れが、遮蔽板８０により上方に設置されたアフタークーラ５０の側面に流れるようになる。これにより、上方に設置されたアフタークーラ５０に、下方のアフタークーラ５１を通過して暖められた冷却風が直接には当たらなくなり、上方にあるアフタークーラ５０の冷却性が改善される。【００２４】
また、それぞれの圧縮機本体４０、４１、４２からの冷却風が、直接に干渉しないため、冷却風の排気がスムーズになりパッケージ全体としての冷却性が向上する。
これに加え、上方のアフタークーラ５０の下側隙間６１からの冷却風の流れも、遮蔽板８０に沿って流れるため、下方のアフタークーラ５１と衝突する流れがなくなるため、下方のアフタークーラ５１の冷却性も改善される。【００２５】
図３は、実施例１におけるパッケージ型流体機械を正面から見た内部構成図である。
正面から見て、筐体１内の右側には、３段構成の圧縮機本体４０、４１、４２を設置した機械室３が設けられている。正面から見て、左側には、圧縮機本体を冷却し、アフタークーラを冷却する冷却気体である冷却風を、排気する排気ダクト２が設けられている。【００２６】
排気ダクト２内には、３段構成のアフタークーラ５０、５１、５２が配置されている。アフタークーラ５０、５１、５２は、図示しない金具などの固定部で、排気ダクト２と機械室３との間の開口の近傍に固定されている。【００２７】
固定部は、パッケージ型流体機械の横方向に側面を有し、上下隙間６０、６１を形成する構造である。圧縮機本体を冷却した冷却風は、機械室３と排気ダクト２との間に設けた開口を通り、排気ダクトに流れ込む。そして、冷却風は、上下隙間６０、６１から排気ダクト２内を、矢印で示したように流れていく。【００２８】
圧縮機本体４０、４１．４２の右側面には、冷却ダクト２２０、２２１、２２２が、備え付けられている。図示しない圧縮機本体４０、４１、４２の背面側に設けた冷却ファンを駆動することで、冷却風が、冷却ダクト２２０、２２１、２２２を通過して、パッケージ型流体機械の前面に送られ、圧縮機本体４０、４１、４２を冷却する。【００２９】
各圧縮機本体４０、４１、４２は、圧縮する流体である空気を取り込むための、２つのフィルタ２１を備えている。フィルタ２１から圧縮機本体４０、４１、４２に取り込まれた流体は、圧縮機本体内で、圧縮され、ガス管を通り、アフタークーラ５０、５１、５２に送られて、冷却される。【００３０】
図３では、圧縮機本体４０、４１を搭載する仕切り棚２５と、遮蔽板８０、８１は、別体であるが、遮蔽板８０、８１を、仕切り棚２５の一部とした構成であってもよい。【００３１】
本実施例では、圧縮機本体は、スクロール圧縮機を用いるが、レシプロ圧縮機などの他の圧縮機であってもよい。【００３２】
実施例１によれば、図３に示すように、たとえば、中段の圧縮機本体４１が、稼働中（ＯＮ）している場合、遮蔽板８０により、稼働中（ＯＮ）の圧縮機本体４１の冷却風が、上方の停止（ＯＦＦ）している段におけるアフタークーラ５０の側面側に流れ、アフタークーラ５０に直接当たることを抑制できる。【００３３】
さらに、稼働している圧縮機本体４１の冷却風が、下側隙間６１から流出し、下方のアフタークーラ５２側に、流入する流れを、遮蔽板８１により、抑制することができる。したがって、排気ダクト２から機械室３側への、冷却風の逆流を低減できる。これにより、機械室３の温度上昇を低減することができ、性能・信頼性が向上する。【００３４】
複数台設置した圧縮機本体４０、４１、４２のいずれかが稼働しても、同様に、冷却風の流れを制御することができるため、圧縮機本体の運転状況に関わらず冷却性能を安定させることができる。
【実施例２】
【００３５】
図４は、実施例２におけるパッケージ型流体機械の排気ダクト内を説明する図である。実施例１と同じ内容の説明は、省略する。【００３６】
本実施例では、実施例１における平板である遮蔽板８０、８１を、V字型の遮蔽板９０、９１に置き換えている。遮蔽板をV字型とすることで、アフタークーラ５０、５１、５２の側面側から排気方向７に向かって流れ易くすることができ、冷却性を改善し、性能および信頼性を向上することができる。
【実施例３】
【００３７】
図５は、実施例３におけるパッケージ型流体機械の排気ダクト内を説明する図である。実施例１と同じ内容の説明は、省略する。【００３８】
本実施例では、実施例１における平板である遮蔽板８０、８１を、Ｕ字形状（半円形状を含む）の遮蔽板１００、１０１とすることで、実施例１、２と同様の効果を得ることができる。
【実施例４】
【００３９】
図６は、実施例４におけるパッケージ型流体機械を正面から見た内部構成図である。図７は、実施例４における排気ダクト内を説明する図である。実施例１と同じ内容の説明は、省略する。【００４０】
実施例４における排気ダクト２の遮蔽板１１０、１１１は、排気方向７に向かって斜めに傾斜して配置してあり、排気ダクト２の長手方向の側面のうち、パッケージ型流体機械の前面側の側面と、背面側の側面に接触させた構成である。【００４１】
実施例４では、遮蔽板１１０、１１１を、前後に、排気ダクト２に突き当てたことでアフタークーラ５０、５１、５２の側面を通過していた冷却風の通路が、他の実施例に比べて狭くなる。そこで、排気ダクト２の横方向を、符号１２の幅の長さだけ、長くし、排気ダクト２を広げることで冷却風の通路を確保している。【００４２】
排気ダクト２の横方向を、符号１２の幅の長さだけ、他の実施例に比べて、長くしているため、冷却風の流れが、アフタークーラ５０、５１、５２から離れ、アフタークーラ５０の冷却性能が向上する。また、機械室３への逆流を防ぐことができる。そのため、冷却効率を高めることができる。これにより、信頼性が向上する。
【実施例５】
【００４３】
図８は、実施例５におけるパッケージ型流体機械を正面から見た内部構成図である。図９は、実施例５における排気ダクト内を説明する図である。実施例１と同じ内容の説明は、省略する。【００４４】
実施例５の遮蔽板は、実施例１における平板である遮蔽板８０、８１を、先端が、排気方向７に向かって曲がった形状の遮蔽板１２０、１２１としている。本実施例によれば、遮蔽板１２０、１２１の横及び先端側から、暖かい冷却風を、逃がすことができるという効果がある。【００４５】
上記の実施例では、縦方向に３段の圧縮機本体を備えたパッケージ型流体機械を例として説明をしたが、段数は、３段に限らず、パッケージ型流体機械の設定面積をコンパクト化するためには複数段であればよい。【００４６】
また、縦方向ではなく、横方向に複数段の圧縮機本体とアフタークーラを備えたパッケージ型流体機械に適用することもできる。その場合には、高さ方向に制限がある場所に、実施例のパッケージ型流体機械を設置することができる。【００４７】
また、縦方向、および横方向に、複数段の圧縮機本体とアフタークーラを備えたパッケージ型流体機械に適用することもできる。その場合には、圧縮機本体の容積密度を高めて、圧縮機本体の運転状況に関わらず、冷却性能を安定にすることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１：筐体、
２：排気ダクト、
３：機械室、
４０、４１、４２：圧縮機本体、
５０、５１、５２：アフタークーラ、
６０：上側隙間、６１：下側隙間、
７：排気方向、
８０、８１：遮蔽板（実施例１）、
９０、９１：遮蔽板（実施例２）、
１００、１０１：遮蔽板（実施例３）、
１１０、１１１：遮蔽板（実施例４）
１２０、１２１：遮蔽板（実施例５）
【図１】
2020054009.tif 000003
【図２】
2020054009.tif 000004
【図３】
2020054009.tif 000005
【図４】
2020054009.tif 000006
【図５】
2020054009.tif 000007
【図６】
2020054009.tif 000008
【図７】
2020054009.tif 000009
【図８】
2020054009.tif 000010
【図９】
2020054009.tif 000011
【国際調査報告】
2020054009.tif 000012
2020054009.tif 000013
2020054009.tif 000014
2020054009.tif 000015