| 【発明の名称】 |
無給油式スクリュー圧縮機 |
| 【発明者】 |
【氏名】太田 広志
【氏名】西村 仁
【氏名】長田 義郎
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| 【要約】 |
【課題】無給油式スクリュー圧縮機において、全閉形電動機の寿命の延長を図るようにした無給油式スクリュー圧縮機を提供する。
【解決手段】圧縮機１、３を全閉形電動機７で駆動するようにした無給油式スクリュー圧縮機において、防音カバー２２に形成され、前記全閉形電動機７と対向する空気の吸込口２４に水冷式の熱交換器１８と、この熱交換器１８に向けて空気を送り込むファン２１と、前記空気の吸込口２４に配置されたファン２１と熱交換器１８を覆い、全閉形電動機７に対する一次側の通風路を形成する第１のダクト２３とを設け、この熱交換器１８を通して冷却された空気で全閉形電動機７を冷却する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】圧縮機を全閉形電動機で駆動するようにした無給油式スクリュー圧縮機において、防音カバーに形成され、前記全閉形電動機と対向する空気の吸込口に水冷式の熱交換器と、この熱交換器に向けて空気を送り込むファンと、前記空気の吸込口に配置されたファンと熱交換器を覆い、全閉形電動機に対する一次側の通風路を形成する第１のダクトとを設け、この熱交換器を通して冷却された空気で全閉形電動機を冷却するようにしたことを特徴とする無給油式スクリュー圧縮機。
【請求項２】前記圧縮機と対向する全閉形電動機の端部から防音カバーに形成された排気口を接続し、全閉電動機に対する二次側の通風路をする第２のダクトと、このダクトの排気口付近に配置されたファンとを設けたことを特徴とする請求項１に記載の無給油式スクリュー圧縮機。
【請求項３】前記第１のダクトと第２のダクトにより形成された一次側の通風路と二次側の通風路とを接続する第３のダクトを設け、第３のダクトで全閉形電動機を覆うようにしたことを特徴とする請求項２に記載の無給油式スクリュー圧縮機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スクリューロータを全閉形電動機で駆動する無給油式スクリュー圧縮機に係り、全閉形電動機を保護するのに好適な無給油式スクリュー圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】無給油式スクリュー圧縮機として、たとえば特開昭６２−８５１９４号公報に開示された空冷無給油式スクリュー圧縮機が提案されている。このような無給油式スクリュー圧縮機においては、各回転機器から出る騒音を遮断するため、全ての機器が防音カバーの中に収納されている。
【０００３】内部に排気ファンと防音カバーの内部は、空気の圧縮による発熱や、モータの発熱によって高温になるため、内部に排気ファンとダクトを配置するとともに、防音カバーに圧縮用空気の取り入れ口、主電動機の冷却用空気の取り入れ口、換気用空気の取り入れ口などが形成され、防音カバー内部の空気を換気して温度上昇を押さえるようにしている。
【０００４】スクリュー圧縮機で空気を圧縮した場合、圧縮空気の吐出温度は２００〜３５０℃まで上昇する。水冷無給油式スクリュー圧縮機の場合でも、圧縮機の全放熱量の約１５％が防音カバー内に放熱され、前記の構成を採用していても、防音カバー内の温度が外気温に対して約２０℃上昇し、主電動機の周囲温度も約２０℃上昇する。
【０００５】主電動機が開放形電動機の場合には、外気を直接電動機内部へ通風し、電動機の内部を強制的に冷却することにより、電動機の温度上昇を抑制することが可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、内部が密閉された全閉形電動機においては、電動機の内部に通風できず、その外周面から冷却しなければならないため、冷却効率が低下し開放形電動機に比べ、電動機のコイルや軸受の温度がより高くなる。このため、全閉形電動機は、開放形電動機に比べ、コイル、軸受、軸受グリースなどの寿命が短くなる傾向にある。
【０００７】上記の事情に鑑み、本発明の目的は、冷却効率を向上させて温度上昇を抑制して、コイル、軸受、軸受グリース等の寿命を伸ばし、全閉形電動機の寿命の延長を図るようにした無給油式スクリュー圧縮機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するため、本出願の第１の発明においては、圧縮機を全閉形電動機で駆動するようにした無給油式スクリュー圧縮機において、防音カバーに形成され、前記全閉形電動機と対向する空気の吸込口に水冷式の熱交換器と、この熱交換器に向けて空気を送り込むファンと、前記空気の吸込口に配置されたファンと熱交換器を覆い、全閉形電動機に対する一次側の通風路を形成する第１のダクトとを設け、この熱交換器を通して冷却された空気で全閉形電動機を冷却するようにした。
【０００９】また、第２の発明においては、前記圧縮機と対向する全閉形電動機の端部から防音カバーに形成された排気口を接続し、全閉電動機に対する二次側の通風路をする第２のダクトと、このダクトの排気口付近に配置されたファンとを設けた。
【００１０】さらに、第３の発明においては、前記第１のダクトと第２のダクトにより形成された一次側の通風路と二次側の通風路とを接続する第３のダクトを設け、第３のダクトで全閉形電動機を覆うようにした。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１は、水冷無給油式スクリュー圧縮機の構成図、図２は、図１の水冷無給油式スクリュー圧縮機の斜視図、図３は、熱交換器の正面図である。
【００１２】同図において、１は一段目の圧縮機で、スクリューロータ２を備えている。３は二段目の圧縮機で、スクリューロータ４を備えている。５はギヤケースで、増速ギヤ６を備え、下部に潤滑用の油を貯留している。７は全閉形電動機で、外周に放熱用のフィン８が形成され、増速ギヤ６を介してスクリューロータ２、４を所定の速度で回転させる。
【００１３】９は圧縮空気の一次冷却器、１０は圧縮空気の二次冷却器、１１は空気吸込口、１２は圧縮空気の吐出口である。１３はオイルクーラ、１４はオイルポンプ、１５は給水口、１６は水配管、１７は排水口である。
【００１４】１８は熱交換器で、複数の配管１９と、配管１９に固定された複数のフィン２０とを備え、配管１９に水を流し、フィン２０の間に空気を通過させることにより、水と空気の間の熱交換を行う構成になっている。
【００１５】２１はファンで、熱交換器１８と対向するように配置されている。２２は防音カバー。２３は第１のダクトで、防音カバー２２に形成された空気の吸込口２４から熱交換器１８もしくは全閉形電動機７の一端までを覆い全閉形電動機７に対する一次側の通風路を形成している。２５は第２のダクトで、全閉形電動機７の圧縮機１、３側の端部から防音カバー２２の排気口２６までを接続し、全閉形電動機７に対する二次側の通風路を形成している。
【００１６】このような構成で、給水口１５から供給された冷却水は、配管１６によってまず、熱交換器１８に導かれ、全閉形電動機７を冷却するための空気を冷却する。この時、たとえば、冷却水の温度が３０℃、外気の温度が４０℃の場合、熱交換器１８を通った空気の温度は３１〜３２℃程度になる。一方、冷却水の温度も３１〜３２℃程度になる。
【００１７】熱交換器１８を通過した冷却水は二つに分岐され、その一方は、オイルクーラ１３を通り、オイルを冷却した後排水口１７から排水される。分岐された他方の水は、一次冷却器９に流入して、１段目の圧縮機１で圧縮された空気を冷却する。一次冷却器９を通過した水は、さらに二つに分岐され、圧縮機１、３に流入して圧縮機１、３を冷却する。圧縮機１、３を通過した水は合流して二次冷却器１０に流入し圧縮機３で圧縮された空気を冷却する。二次冷却器を通過した水は、オイルクーラ１３からの水と合流して、排水口１７から排出される。
【００１８】圧縮機１、３が作動すると、吸込口１１から吸い込まれた空気は、一段目の圧縮機１により圧縮され、第１の冷却器９に流入する。ここで、冷却水との熱交換により冷却された圧縮空気は、二段目の圧縮機３によりさらに圧縮され、第２の冷却器１０に流入する。そして、冷却器１０で冷却された圧縮空気は吐出口１２から吐出される。
【００１９】全閉形電動機７とともに、図示しないモータを作動させ、ファン２１を回転させると、吸込口２４から吸い込まれた空気は、熱交換器１８を通ることにより冷却され、全閉形電動機７に吹き付けられる。そして、全閉形電動機７を冷却して温度が上昇した空気は、ダクト２５に流入して排気口２６から排気される。
【００２０】上述のように、全閉形電動機７に吹き付ける空気の温度を低下させることにより、全閉形電動機７に対する冷却効率を向上させることができる。たとえば、全閉形電動機７の軸受の温度を１０℃低下させれば、軸受を潤滑するグリースの寿命を約２倍に延長させることができる。また、冷却水の温度上昇は極めて小さいため、冷却水の給水量を増加させることなく、全閉形電動機７の冷却効率を向上させることができる。
【００２１】図４は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、水冷無給油式スクリュー圧縮機の構成図である。同図において、図１と同じものは同じ符号を付けて示す。２７はファンで、排気口２６の近くに位置するように、ダクト２５内に配置されている。
【００２２】このような構成とすることにより、ダクト２５を介して全閉形電動機７の二次側から強制排気することができるので、熱交換器１８で冷却され一次側から全閉形電動機７に向けて吹き付けられた空気が、防音カバー２２内で拡散する量を減らし、さらに全閉形電動機７の冷却効率をあげることができる。
【００２３】また、図４に２点鎖線で示すように、全閉形電動機７を包むように第３のダクト２８を設けることにより、防音カバー２２内の雰囲気に影響されることなく、さらに全閉形電動機７の冷却効率をあげることができる。また、第３のダクトを設けた場合には、ファン２１を省略してもよい。
【００２４】なお、前記各実施の形態においては、熱交換器１８の前にファン２１を配置した例を示したが、図４に２点鎖線で示したように、熱交換器１８と全閉形電動機７の間に配置してもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、圧縮機を全閉形電動機で駆動するようにした無給油式スクリュー圧縮機において、防音カバーに形成され、前記全閉形電動機と対向する空気の吸込口に水冷式の熱交換器と、この熱交換器に向けて空気を送り込むファンと、前記空気の吸込口に配置されたファンと熱交換器を覆い、全閉形電動機に対する一次側の通風路を形成する第１のダクトとを設け、この熱交換器を通して冷却された空気で全閉形電動機を冷却するようにしたので、冷却水の給水量を増加させることなく、全閉形電動機の冷却効率を向上させることができ、全閉形電動機の長寿命化を図ることができる。また、運転中の全閉形電動機の温度上昇を低く押さえることができるので、全閉形電動機の構造の簡素化し小形化することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１０８
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月１９日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】秋本 正実
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１３６７４ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月１９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１６２６９６ |
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