JP2004308477A

JP2004308477A - Turbo-compressor and its packaging method

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Publication number: JP2004308477A
Application number: JP2003100336A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Hasegawa; 和三長谷川; Yoshitaka Sasaki; 善孝佐々木; Yoshiyuki Ogawa; 良行小河; Toshihiro Taketomi; 敏礼武富
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-04-03
Also published as: JP4483194B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make a three-stage type compressor compact and properly use it within a range of pressure requirements. <P>SOLUTION: In a cast integrated casing I manufactured integrally with compressor compressing parts (scrolls) 1a, 2a, 3a and compressed air passages 7, 9 by casting, housing parts 4a, 5a, 6a for incorporating a first intercooler 4, a second intercooler 5 and an aftercooler 6 are formed. The first intercooler 4, the second intercooler 5 and the aftercooler 6 are arranged and housed in the housing parts 4a, 5a, 6a, in this order. An outlet of the first intercooler 4 is connected with a suction side of a second-stage compressor 2 by a detachable second-stage suction pipe 17, and an outlet of the second intercooler 5 is connected with a suction side of a third-stage compressor 3 by a detachable third-stage suction pipe 18. A blow-off silencer 16 is arranged between the cast integrated casing I and an oil tank 15. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はターボ圧縮機、特に、圧縮機本体となる圧縮部分とエアクーラやサイレンサーとをまとめてコンパクト化を図るようにしたターボ圧縮機及び該ターボ圧縮機のパッケージング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮空気を製造してプラント等の需要先に供給するため等に用いられるターボ圧縮機としては、要求される圧縮空気の圧力に対応して２段式のターボ圧縮機、３段式のターボ圧縮機が知られている。
【０００３】
２段式のターボ圧縮機は、下記の構成としてある。すなわち、モータからの動力を増速するための機構を介して回転軸を回転させ、該回転軸により圧縮部分のインペラを回転させるようにする第１段圧縮機と第２段圧縮機を有して、吸入フィルタを通し吸い込まれた空気を第１段圧縮機で圧縮した後、圧縮空気を第１段圧縮機の吐出口より排出させてエアクーラであるインタークーラに導入するようにしてある。更に、該インタークーラ出口から圧縮空気を第２段圧縮機に入れて圧縮させるようにし、該第２段圧縮機で圧縮された空気を、エアクーラであるアフタークーラに導入してからアフタークーラ出口から需要先へ供給するようにしてある。一方、需要先への供給を停止しているときは、上記アフタークーラから放風配管を通して放風するようにしてあり、該放風配管の下流側に放風サイレンサーを設置するようにしてある。
【０００４】
又、３段式のターボ圧縮機は、下記の構成としてある。すなわち、インタークーラを第１インタークーラと第２インタークーラとして２つ備えると共に、第３段圧縮機を設けて、吸入フィルタを通して吸い込まれた空気を第１段圧縮機で圧縮した後、圧縮空気を第１段圧縮機の吐出口より排出させて第１インタークーラに導入し、該第１インタークーラ出口から排出させた圧縮空気を第２段圧縮機に入れて圧縮させるようにしてある。又、該第２段圧縮機で圧縮された空気を、第２インタークーラに導入した後、該第２インタークーラから第３段圧縮機に入れて更に圧縮させるようにし、該第３段圧縮機で圧縮された空気を、アフタークーラに導入するようにし、アフタークーラの出口から需要先へ圧縮空気を供給するようにしてある。一方、需要先への圧縮空気の供給を停止しているときは、圧縮空気をアフタークーラから放風配管を通して放風させるようにし、放風時の騒音発生を防止するため、放風配管の下流側端部に取り付けた放風サイレンサーを通し消音させるようにしてある。
【０００５】
このような２段式や３段式のターボ圧縮機において、放風配管の下流側端部に備えられている放風サイレンサーは、従来、圧縮機には搭載せずに別置きとして放風配管で接続するようにしてある。このような場合に、吸音量を大きくするためにサイレンサー自体の長さを長くするようにしていた。又、圧縮機に搭載するものとしては、簡単なマフラーを搭載するようにしていた。
【０００６】
因に、２段式のターボ圧縮機において、放風サイレンサーを圧縮機に搭載しないで別置きとしたものはこれまでに既に提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００７】
又、２段式のターボ圧縮機の場合、第１段圧縮機及び第２段圧縮機の各圧縮部分、該圧縮部分で圧縮作用をさせるよう駆動力を伝える動力伝達機構を組み込むための収納部、２つのエアクーラを収納するクーラケース、第１段及び第２段の圧縮機と各エアクーラとを接続する圧縮空気通路、等を鋳物で一体に製作し、上記クーラケース内には、２つのエアクーラを仕切って収納することにより内蔵させたものが知られている（たとえば、特許文献２及び特許文献３参照）。
【０００８】
一方、３段式圧縮機の場合は、図１２に概略を示す如く、第１段圧縮機１、第２段圧縮機２、第３段圧縮機３を設置して、第１段圧縮機１の吐出口と第１インタークーラ４とを圧縮空気通路７で接続して一体構造とすると共に、第１インタークーラ４の出口と第２段圧縮機２の吸入口とを圧縮空気通路８で接続して一体構造とし、第２段圧縮機２と第２インタークーラ５とを圧縮空気通路９で接続して一体構造とし、更に、第２インタークーラ５出口と第３段圧縮機３の吸入口とを圧縮空気通路１０で接続して一体構造としている。上記第３段圧縮機３にはアフタークーラ６を圧縮空気通路１１を介して接続している。かかる構成において、上記２段式圧縮機の場合と同様に各段の圧縮機１，２，３の圧縮部分、各圧縮部分で圧縮作用をさせるよう駆動力を伝える動力伝達機構を組み込むための収納部、２つのインタークーラ４，５を収納する収納部、第１段圧縮機１と第１インタークーラ４と第２段圧縮機２と第２インタークーラ５を順に接続する圧縮空気通路７，８，９，１０を、鋳物で一体に製作して鋳物一体ケーシングとしている。更に、該鋳物一体ケーシングＩに２本のインタークーラ４，５のみを内蔵し、アフタークーラ６は別置きとして、第３段圧縮機３の吐出口とアフタークーラ６とを、圧縮空気通路１１を延長して接続するようにしている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２８９１６８号公報
【特許文献２】
特開平８−９３６８５号公報
【特許文献３】
特開平１０−２５２６８１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１に示されている如き放風サイレンサーを圧縮機に搭載しないで別置きとする場合は、放風配管の施工に手間が掛っていたり、サイレンサー設置のためのスペースを確保しなければならないという問題があった。一方、圧縮機に搭載する場合は、十分なサイレンサー取り付けスペースがある場合は問題ないが、圧縮機の省スペース化等により場所が確保できない場合は、サイレンサー自体は小型で且つ簡単なものとなるので、消音し切れないという問題がある。
【００１１】
又、２段式ターボ圧縮機の場合には、特許文献２及び特許文献３に示されるように、鋳物一体ケーシングとしたものでは圧縮機の圧縮部分や圧縮空気の通路部等は一体で製作されているため、２段式ターボ圧縮機にあっては２段圧縮仕様に固定され、同様に３段式ターボ圧縮機にあっては３段圧縮仕様に固定されていて、たとえば、３段式圧縮機を１段圧縮仕様や２段圧縮仕様に使用することはできず、特殊仕様に対応できなかった。
【００１２】
更に、上記鋳物一体ケーシングで製作されているものでは、特許文献２や特許文献３にも示されているように、２段式圧縮機の２つのエアクーラを鋳物一体ケーシングに内蔵させてあるが、３段式ターボ圧縮機において３つのエアクーラを鋳物一体ケーシングに内蔵したものはなく、２つのインタークーラのみを鋳物一体ケーシングに内蔵したものが一般的で、アフタークーラは別置きとしたり、あるいは、アフタークーラを中央に置くようにしているのが実状である。
【００１３】
そのため、部品点数の増加、別置きとなるため設置面積の増大等で大型化するという問題があると共に、第３段圧縮機とアフタークーラを接続する空気配管の延長が必要となり、かかる延長による圧損も大となり性能低下を招くという問題がある。なお、上記特許文献２及び特許文献３には、３段式ターボ圧縮機において３つのクーラをケーシングに内蔵することは全く示されていない。
【００１４】
そこで、本発明は、放風サイレンサーの設置上の省スペース化が図れて消音効果を大きくするようにすると共に、３段式ターボ圧縮機をコンパクトにし、更に、容易に３段式圧縮機を１段圧縮仕様、２段圧縮仕様に対応できるようにするターボ圧縮機を提供しようとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、第１段圧縮機、第２段圧縮機、第３段圧縮機を備える鋳物一体ケーシングに、上記各段の圧縮機に対応するエアクーラをすべて内蔵させ、上記各段の圧縮機とエアクーラとを圧縮空気通路で接続させた構成とし、更に、エアクーラを第１インタークーラ、第２インタークーラ及びアフタークーラとして鋳物一体ケーシングに内蔵させた構成とする。
【００１６】
この構成により、厚い鋳物内にエアクーラが納められ、３段式圧縮機におけるアフタークーラも鋳物に内蔵でき、且つ回転動力を伝える機構も鋳物に備えてあるため、圧縮空気の通過音や歯車の噛み合い音などを低減できる。又、各クーラと各圧縮機を接続する圧縮空気の通路を短かくできるので、圧縮空気の圧損を小さくして性能向上を図ることができる。更に、部品点数の削減化と省スペース化を図ることができる。
【００１７】
又、第１インタークーラ出口と第２段圧縮機入口とを連通する圧縮空気通路及び第２インタークーラ出口と第３段圧縮機入口とを連通する圧縮空気通路を、それぞれ配管として各クーラ出口と各圧縮機入口に着脱できるようにした構成とする。これにより１台の圧縮機で、３段圧縮仕様、２段圧縮仕様、１段圧縮仕様に容易に使用することができるので、需要先での要求圧力範囲内で容易に対応させることができる。
【００１８】
３段式の圧縮機において、鋳物一体ケーシングに第１インタークーラ、第２インタークーラ、アフタークーラの順の配置で内蔵して仕切壁で仕切り、アフタークーラ側の外側を円弧形状とする。このようにすれば、各クーラ間の圧力差が小さいので、仕切り部の応力を低減でき、又、アフタークーラ側では応力を緩和できる。
【００１９】
更に、鋳物一体ケーシングの側部にオイルタンクを配置して、該オイルタンクと鋳物一体ケーシングとの間に、放風サイレンサーを挟み込むようにして設置し、該放風サイレンサーとアフタークーラとを放風配管で接続するようにした構成とする。これにより放風サイレンサーの設置位置が、潤滑油が満たされたオイルタンクと鋳物との間であるため、サイレンサーの筐体表面からの透過音を少なくすることができると共に、スペースの有効利用が図れて省スペース化が図れる。
【００２０】
又、３段の圧縮機圧縮部分、圧縮空気通路を鋳物で一体に製作し、且つ各段の圧縮機に対応するエアクーラを収納する収納部を区画形成した鋳物一体ケーシングを作り、次いで、該鋳物一体ケーシングの各エアクーラ収納部にインタークーラとアフタークーラを収納して鋳物一体ケーシングに内蔵させた後、各段の圧縮機と圧縮空気通路で接続させるパッケージング方法とする。又、３つのエアクーラ収納部を区画形成した鋳物一体ケーシングを作り、次いで、該鋳物一体ケーシングに形成した３つの収納部に第１インタークーラ、第２インタークーラ、アフタークーラの順の配置で収納して内蔵させ、各クーラと各段の圧縮機とを圧縮空気通路で接続させるパッケージング方法とする。これにより鋳物一体ケーシングを作って、該鋳物一体ケーシングに形成したクーラ収納部に２本のインタークーラと１本のアフタークーラを収納すればよいので、３本のクーラを内蔵したターボ圧縮機を容易に組み立てることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２２】
図１乃至図７は本発明の実施の一形態を示すもので、３段式圧縮機を構成する第１段圧縮機１の圧縮部分としてのスクロール１ａと、第２段圧縮機２の圧縮部分としてのスクロール２ａと、第３段圧縮機３の圧縮部分としてのスクロール３ａと、第１インタークーラ４の収納部４ａと、第２インタークーラ５の収納部５ａと、アフタークーラ６の収納部６ａと、上記第１段圧縮機用スクロール１ａから第１インタークーラ収納部４ａ側へ圧縮空気を導く圧縮空気通路７と、上記第２段圧縮機用スクロール２ａから第２インタークーラ収納部５ａ側へ圧縮空気を導く圧縮空気通路８と、動力伝達機構収納部１２と、更に、アフタークーラ出口１３及び放風出口１４とを、１つの鋳物に一体的に製作して鋳物一体ケーシングＩとする。該鋳物一体ケーシングＩの上記エアクーラの収納部４ａ，５ａ及び６ａに、第１インタークーラ４、第２インタークーラ５及びアフタークーラ６を収納して３本のエアクーラ４，５，６を１つの鋳物に内蔵するようにする。上記鋳物一体ケーシングＩの一側部に設置するオイルタンク１５と該ケーシングＩとの間に放風サイレンサー１６を挟み込むようにして設置するようにする。更に、第１インタークーラ４の出口と第２段圧縮機２の吸入口とを、着脱可能に取付けられるようにした２段吸入管１７で接続すると共に、第２インタークーラ５の出口と第３段圧縮機３の吸入口とを、着脱可能に取付けられるようにした３段吸入管１８で接続するようにする。
【００２３】
以下、詳述するに、鋳物内に横方向に並べて形成した３つのエアクーラの収納部４ａと５ａと６ａは、図６に断面図を示す如く、平行に設けられている。各収納部４ａ，５ａ，６ａに、一端側から圧力の低い順に第１インタークーラ４、第２インタークーラ５、アフタークーラ６の配置で横に並ぶように収納して、鋳物一体ケーシングＩに並べて内蔵させて、第１インタークーラ４と第２インタークーラ５との間、及び第２インタークーラ５とアフタークーラ６との間を、それぞれ所要厚さの仕切壁１９及び２０にて区画するようにし、又、アフタークーラ用収納部６ａは外側壁２１を円弧形状とし応力を緩和できる構成とする。
【００２４】
上記鋳物一体ケーシングＩの中央部に動力伝達機構収納部１２を形成して、該収納部１２に、図示しない駆動装置に連結された駆動軸２２により回転させられる大径歯車２３と、該大径歯車２３に噛合する増速用の小径歯車２４，２５と、該小径歯車２４に一体に取り付けた回転軸２６と、上記別の小径歯車２５に一体に取り付けた回転軸２７と、上記両回転軸２６及び２７を回転自在に支持する軸受を配置して、動力を増速して伝達できるようにしてある。更に、上記回転軸２６の一端には、第１段圧縮機用スクロール１ａ内に配置したインペラ２８を、又、他端には、第２段圧縮機用スクロール２ａ内に配置したインペラ２９をそれぞれ取り付けてあり、回転軸２６を介してインペラ２８及び２９が高速で回転させられることにより第１段圧縮機１と第２段圧縮機２で圧縮作用が行われるようにしてある。又、回転軸２７の一端には、第３段圧縮機用スクロール３ａ内に配置したインペラ３０を取り付けて、回転軸２７を介してインペラ３０が高速で回転させられることにより第３段圧縮機３で圧縮作用が行われるようにしてある。更に、上記大径歯車２３、小径歯車２４，２５、回転軸２６，２７を覆う上半カバー３１を、動力伝達機構収納部１２の上方開口部に着脱自在に嵌着できるように備え、該上半カバー３１を取り外すことにより動力伝達機構の各部品へのアクセスとメンテナンスが容易となるようにしてある。
【００２５】
上記動力伝達機構の組み込みとインペラ２８，２９，３０の回転により構成される第１段、第２段、第３段の各圧縮機１，２，３からなる３段式の圧縮機において、第１段圧縮機１の出口側と第１インタークーラ４の入口側、第２段圧縮機２の出口側と第２インタークーラ５の入口側、及び第３段圧縮機３の出口側とアフタークーラ６の入口側は、鋳物一体ケーシングＩとして一体に製作された圧縮空気通路７，９及び１１を通して互に連通するようにし、更に、図１２に示した従来方式の鋳物一体ケーシングに固定されている圧縮空気通路８，１０に代えて、本発明では、第１インタークーラ４の出口側と第２段圧縮機２の入口側には、鋳物一体ケーシングＩとは別体構造としてある２段吸入管１７を着脱可能に取り付けて両者を連通させるようにすると共に、第２インタークーラ５の出口と第３段圧縮機３の入口側には、同じく鋳物一体ケーシングＩとは別体構造としてある３段吸入管１８を着脱可能に取り付けて両者を連通させるようにしてあり、上記２段吸入管１７及び３段吸入管１８を着脱できるようにすることによって、３段式の圧縮機を２段圧縮仕様、１段圧縮仕様に適宜切換えて使用できるような構成とする。
【００２６】
更に、鋳物一体ケーシングＩの駆動軸２２側となる一側部にはオイルタンク１５を設置して、該オイルタンク１５上に、前記した駆動軸２２に動力を出力して各段の圧縮機１，２，３を駆動させるようにする図示しない駆動装置を搭載させるようにすると共に、該オイルタンク１５を鋳物一体ケーシングＩとの間に、放風サイレンサー１６を挟み込むようにして設置して、放風サイレンサー１６をアフタークーラ６に近い位置とし、該放風サイレンサー１６と放風出口１４とを放風配管３２で接続するようにする。
【００２７】
上記放風サイレンサー１６は、消音空間３４を形成する筐体３３に、複数のディフューザ３５ａ，３５ｂを取り付けて、該各ディフューザ３５ｂの入口側に圧縮空気分配部３６を設け、放風配管３２から送られて来る圧縮空気を一旦ディフューザ３５ａを通すことにより減速、減音し、更に圧縮空気分配部３６を通した後、ディフューザ３５ｂにて減速、減音してから消音空間３４に流して膨張させるようにし、更に、消音空間３４内を迂回させることにより消音させ、排気口３７より排出させるようにしてある。
【００２８】
上述した如き３段式の圧縮機を運転して需要先へ圧縮空気を供給する場合は、駆動装置からの動力を駆動軸２２を介し大径歯車２３、小径歯車２４，２５、回転軸２６，２７の順に伝えてインペラ２８，２９，３０を回転させる。これにより第１段圧縮機１、第２段圧縮機２、第３段圧縮機３が運転を始め、図示しない吸入フィルタを通してダスト等の異物を除去した空気が第１段圧縮機１へ入口より吸入され、圧縮される。該第１段圧縮機１から吐出された圧縮空気は、鋳物一体ケーシングＩに一体に製作されている圧縮空気通路７を通り第１インタークーラ４に入って冷却される。次いで、圧縮空気は、２段吸入管１７を通り第２段圧縮機２に吸入口より送り込まれて圧縮される。該第２段圧縮機２の吐出口から吐出された圧縮空気は、上記ケーシングＩに一体に製作されている圧縮空気通路９を通って第２インタークーラ５へ導入される。
【００２９】
第２インタークーラ５を出た圧縮空気は、３段吸入管１８を通り第３段圧縮機３に吸入口より入って更に圧縮され、該第３段圧縮機３の吐出口より上記ケーシングＩに一体に製作されている圧縮空気通路１１を経てアフタークーラ６へ導入された後、該アフタークーラ６の出口１３より取り出されて需要先へ圧縮空気が供給される。
【００３０】
上記において、本発明のターボ圧縮機では、２本のインタークーラ４，５と１本のアフタークーラ６の合計３本のエアクーラを、鋳物一体ケーシングＩに内蔵した構成としてあるので、これまでの３段式の圧縮機の場合にアフタークーラを別置き配置としているものに比して、設置面積を増加する必要がなく、省スペース化を図ることができると共に部品点数を削減でき、鋳物一体ケーシングＩ上に構成される圧縮機主要部分とも相俟って全体を小型化することができる。又、第１インタークーラ４、第２インタークーラ５、アフタークーラ６の順の配置としてあるので、各段の圧縮機１，２，３との間の圧縮空気通路７，９，１１、吸入管１７，１８を短かくすることができて、圧縮空気の圧損を小さくできて高性能化を図ることができると共に、低騒音化を図ることができる。更に、第１インタークーラ４、第２インタークーラ５、アフタークーラ６を並べて配置して鋳物一体ケーシングＩに内蔵するようにしたことから、第１インタークーラ４と第２インタークーラ５間の仕切壁１９及び第２インタークーラ５とアフタークーラ６間の仕切壁２０は、いずれもクーラ間の圧力差が小さくて肉厚を薄くすることができ、又、アフタークーラ６側の外側では、外側壁２１が円弧形状としてあることにより応力を緩和できる。
【００３１】
又、需要先への圧縮空気の供給停止時に放風させるときは、放風配管３２より放風サイレンサー１６に導いて放風させるようにする。この間に、放風配管３２より放風サイレンサー１６に導かれた圧縮空気は、ディフューザ３５ａ，３５ｂで減速、減音された後に消音空間３４へ放出されて膨張させられ、更に消音空間３４内を迂回する間に消音され、排出されることになる。本発明においては、上記放風サイレンサー１６を、鋳物一体ケーシングＩとオイルタンク１５との間に挟み込む形で設置しているので、放風サイレンサー１６の筐体３３表面からの透過音を少なくすることができて消音効果をより高めることができる。更に、鋳物一体ケーシングＩ側に組み付けることから、設置スペースを有効に利用でき、別置きとする場合に比して省スペース化を図ることができ、全体の小型化に寄与できることになる。
【００３２】
次に、需要先で要求される圧縮空気の圧力が異なる場合は、その圧力範囲内で対応させるようにする。
【００３３】
この場合、本発明のターボ圧縮機では、第１インタークーラ４の出口と第２段圧縮機２の吸入口、及び第２インタークーラ５の出口と第３段圧縮機３の吸入口をそれぞれ連通させる圧縮空気通路を、鋳物一体ケーシングＩに一体に製作することなく、２段吸入管１７及び３段吸入管１８の如く配管とすると共に、いずれも着脱できるようにしてある。そのため、上述した如き３段圧縮仕様に代えて、２段圧縮仕様、１段圧縮仕様に簡単に切り換えることができる。
【００３４】
たとえば、要求される圧力範囲が２段圧縮仕様のときは、第１段圧縮機１と第２段圧縮機２の２段圧縮仕様とするよう図１乃至図３に示す３段吸入管１８を外して、図８に概要を示す如く、第２インタークーラ５をアフタークーラとして使用するようにすると共に、第２インタークーラ５の出口をアフタークーラ出口１３として使用し、図１〜図４に示すアフタークーラ６の出口１３は閉塞しておくようにする場合が一般的である。
【００３５】
このようにすれば、鋳物一体ケーシングＩに一体に製作されている圧縮空気通路７及び９と２段吸入管１７をそのまま使用して圧縮空気を流すことができ最短の空気流路とすることができるので、圧損を極めて少ないものとすることができる。放風時は、第２インタークーラ５の出口からの配管を分岐し、ケーシングＩの放風出口１４に蓋をし、放風配管３２を通して行わせるようにする。
【００３６】
２段圧縮仕様の場合は、上記の場合のほかに、第２段圧縮機２を使用しないで第１段圧縮機１と第３段圧縮機３を使用する２段圧縮仕様も可能である。この場合は、図１における２段吸入管１７及び３段吸入管１８に代る新たな吸入管３８（図９参照）を、上記２段吸入管１７や３段吸入管１８よりも長い配管として用意し、該別途用意した吸入管３８により、第１インタークーラ４の出口と第３段圧縮機３の吸入口とを直接連通させるように接続することで、図９に概要を示すようにして対応させることができる。
【００３７】
又、図１０に示す如く、第１段圧縮機１と第２段圧縮機２による２段圧縮仕様と、第３段圧縮機３のみによるブースターとする等、２系統の仕様に対応させることもでき、更に、１段圧縮仕様であれば、図１に示す２段吸入管１７を第１インタークーラ４の出口から取り外して、該第１インタークーラ４の出口に需要先へ供給する圧縮空気配管を接続させるようにすることにより対応させることができる。図１１はその概要を示すものである。
【００３８】
このように各段のアレンジを自由に行わせることが可能である。
【００３９】
なお、本発明は上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、たとえば、放風サイレンサー１６は図示した構成以外のものでもよいこと、又、放風配管３２には放風弁が設けられていて、アフタークーラ６の出口から需要先へ圧縮空気を供給しているときは閉じられるようにしてあることは勿論であること、更に、吸入フィルタを鋳物一体ケーシングＩ上に設置してコンパクト化を図るようにすることは任意であること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明のターボ圧縮機及びそのパッケージング方法によれば、以下に述べる如き優れた効果を奏し得る。
（１）第１段圧縮機、第２段圧縮機、第３段圧縮機を備える鋳物一体ケーシングに、上記各段の圧縮機に対応するエアクーラをすべて内蔵させ、上記各段の圧縮機とエアクーラとを圧縮空気通路で接続させた構成とし、更に、エアクーラを第１インタークーラ、第２インタークーラ及びアフタークーラとして鋳物一体ケーシングに内蔵させた構成としてあるので、厚い鋳物のため圧縮空気の通過音や歯車の噛み合い音等を大幅に低減できて低騒音化を図ることができると共に、コンパクトにすることができ、又、コンパクト化に伴い各クーラと各段の圧縮機とを接続する圧縮空気通路を短かくすることができて、圧縮空気の圧損を小さくすることができて高性能化を図ることができ、更に、部品点数の削減、省スペース化が図れる。
（２）第１インタークーラ出口と第２段圧縮機入口とを連通する圧縮空気通路及び第２インタークーラ出口と第３段圧縮機入口とを連通する圧縮空気通路を、それぞれ配管として各クーラ出口と各圧縮機入口に着脱できるようにした構成とすることにより、１台の圧縮機で、３段圧縮仕様、２段圧縮仕様、１段圧縮仕様に容易に使い分けることができ、需要先の要求圧力範囲内で容易に対応させることができる。
（３）鋳物一体ケーシングに内蔵する３本のエアクーラを、第１インタークーラ、第２インタークーラ、アフタークーラの順に配置することにより、各エアクーラ間の圧力差が小さいので、仕切部の応力を低下でき、又、アフタークーラを外側に配置することにより、配管による取り合いが容易になり、様々な配置要求に適用させることができ、更に、アフタークーラの外側壁を円弧形状としたことにより、応力緩和が図れる。
（４）鋳物一体ケーシングの側部にオイルタンクを配置して、該オイルタンクと鋳物一体ケーシングとの間に、放風サイレンサーを挟み込むようにして設置し、該放風サイレンサーとアフタークーラとを放風配管で接続するようにした構成とすることにより、オイルタンクと鋳物との間に位置するサイレンサーの筐体表面からの透過音が極めて少なくなり、スペースの割りに減音効果を大きくでき、又、アフタークーラと放風サイレンサー間の距離を短かくできて、配管工数の削減が図れる。
（５）３段の圧縮機圧縮部分、圧縮空気通路を鋳物で一体に製作し、且つ各段の圧縮機に対応するエアクーラを収納する収納部を区画形成した鋳物一体ケーシングを作り、次いで、該鋳物一体ケーシングの各エアクーラ収納部にインタークーラとアフタークーラを並べた配置となるように収納して鋳物一体ケーシングに内蔵させた後、各段の圧縮機と圧縮空気通路で接続させるようにしたり、３つのエアクーラ収納部を区画形成した鋳物一体ケーシングを作り、次いで、該鋳物一体ケーシングに形成した３つの収納部に第１インタークーラ、第２インタークーラ、アフタークーラの順の配置で収納して内蔵させ、各クーラと各段の圧縮機とを圧縮空気通路で接続させるようにするパッケージング方法とすることにより、鋳物一体ケーシングを作れば、エアクーラや圧縮部分への回転動力を伝える動力機構を組み付けるだけで組み立てることができて、組み立てを容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のターボ圧縮機の実施の一形態を示す平面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ方向からの側面図である。
【図４】図３のＩＶ方向からの側面図である。
【図５】本発明のターボ圧縮機における鋳物一体ケーシングの斜視図である。
【図６】鋳物一体ケーシングに形成するエアクーラ収納部を示す切断平面図である。
【図７】本発明のターボ圧縮機の基本構成を示す概要図である。
【図８】本発明のターボ圧縮機を２段圧縮仕様とした例を示す概要図である。
【図９】本発明のターボ圧縮機を２段圧縮仕様とする場合の他の例を示す概要図である。
【図１０】本発明のターボ圧縮機を更に別のアレンジにして使用できる状態を示す概要図である。
【図１１】本発明のターボ圧縮機を１段圧縮仕様として使用する状態を示す概要図である。
【図１２】従来の３段式圧縮機の構成を示す概要図である。
【符号の説明】
Ｉ鋳物一体ケーシング
１第１段圧縮機
２第２段圧縮機
３第３段圧縮機
１ａ，１ｂ，１ｃスクロール（圧縮部分）
４第１インタークーラ
５第２インタークーラ
６アフタークーラ
７圧縮空気通路
９圧縮空気通路
１１圧縮空気通路
１５オイルタンク
１６放風サイレンサー
１７２段吸入管
１８３段吸入管
１９仕切壁
２０仕切壁
２１アフタークーラ側の外側壁
２２駆動軸（動力伝達機構）
２３大径歯車（動力伝達機構）
２４，２５小径歯車（動力伝達機構）
２６，２７回転軸（動力伝達機構）
３２放風配管[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a turbo compressor, and more particularly, to a turbo compressor in which a compression portion serving as a compressor body and an air cooler or a silencer are collectively reduced in size, and a packaging method of the turbo compressor.
[0002]
[Prior art]
As a turbo compressor used to produce compressed air and supply it to a demand destination such as a plant, a two-stage turbo compressor and a three-stage turbo compressor corresponding to a required pressure of compressed air are used. Machine is known.
[0003]
The two-stage turbo compressor has the following configuration. That is, it has a first-stage compressor and a second-stage compressor that rotate a rotating shaft via a mechanism for increasing the power from a motor and rotate an impeller of a compression part by the rotating shaft. Then, after the air sucked through the suction filter is compressed by the first stage compressor, the compressed air is discharged from the discharge port of the first stage compressor and introduced into the intercooler, which is an air cooler. Further, compressed air is introduced into the second-stage compressor from the intercooler outlet to be compressed, and the air compressed by the second-stage compressor is introduced into an aftercooler, which is an air cooler, and then from the aftercooler outlet. They are supplied to demand customers. On the other hand, when the supply to the demand destination is stopped, air is blown from the aftercooler through a blow-off pipe, and a blow-off silencer is installed downstream of the blow-off pipe.
[0004]
The three-stage turbo compressor has the following configuration. That is, two intercoolers are provided as a first intercooler and a second intercooler, and a third-stage compressor is provided. After the air sucked through the suction filter is compressed by the first-stage compressor, the compressed air is compressed. The compressed air discharged from the discharge port of the first stage compressor is introduced into the first intercooler, and the compressed air discharged from the outlet of the first intercooler is introduced into the second stage compressor to be compressed. In addition, after the air compressed by the second stage compressor is introduced into the second intercooler, the air is introduced into the third stage compressor from the second intercooler to be further compressed. The compressed air is introduced into the aftercooler, and the compressed air is supplied from the outlet of the aftercooler to the demand destination. On the other hand, when the supply of compressed air to the demand destination is stopped, the compressed air is blown from the aftercooler through the blow-off pipe, and the downstream of the blow-off pipe is The sound is silenced through a ventilation silencer attached to the side end.
[0005]
In such a two-stage or three-stage turbo compressor, the blow-off silencer provided at the downstream end of the blow-off pipe is conventionally not mounted on the compressor but separately installed as a blow-off pipe. It is made to connect with. In such a case, the length of the silencer itself has been increased in order to increase the sound absorption volume. In addition, a simple muffler is mounted on the compressor.
[0006]
In the meantime, in a two-stage turbo compressor, a blower silencer which is not mounted on the compressor but is separately provided has been already proposed (for example, see Patent Document 1).
[0007]
In the case of a two-stage turbo compressor, a storage part for incorporating a compression part of the first-stage compressor and the second-stage compressor, and a power transmission mechanism for transmitting a driving force so as to cause a compression action in the compression part. A cooler case accommodating two air coolers, a compressed air passage connecting the first and second stage compressors and each air cooler, and the like are integrally manufactured by casting, and two air coolers are provided in the cooler case. There is known a device in which a partition is housed by partitioning (see, for example, Patent Literature 2 and Patent Literature 3).
[0008]
On the other hand, in the case of a three-stage compressor, a first-stage compressor 1, a second-stage compressor 2, and a third-stage compressor 3 are installed as schematically shown in FIG. And the first intercooler 4 are connected by a compressed air passage 7 to form an integral structure, and the outlet of the first intercooler 4 and the suction port of the second stage compressor 2 are connected by a compressed air passage 8. And the second stage compressor 2 and the second intercooler 5 are connected by a compressed air passage 9 to form an integral structure. Further, the outlet of the second intercooler 5 and the inlet of the third stage compressor 3 Are connected by a compressed air passage 10 to form an integral structure. An aftercooler 6 is connected to the third stage compressor 3 via a compressed air passage 11. In such a configuration, as in the case of the above-described two-stage compressor, a housing for incorporating a compression portion of each of the compressors 1, 2, 3 and a power transmission mechanism for transmitting a driving force to cause each compression portion to perform a compression action. Section, a storage section for storing two intercoolers 4 and 5, a compressed air passage 7 and 8 for connecting the first stage compressor 1, the first intercooler 4, the second stage compressor 2 and the second intercooler 5 in order. , 9, and 10 are integrally formed by casting to form a casting-integrated casing. Further, only the two intercoolers 4 and 5 are incorporated in the casting integral casing I, and the aftercooler 6 is separately provided. The discharge port of the third-stage compressor 3 and the aftercooler 6 are connected to the compressed air passage 11. They are extended and connected.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2001-289168 A
[Patent Document 2]
JP-A-8-93685
[Patent Document 3]
JP-A-10-252681
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a ventilation silencer as shown in Patent Literature 1 is installed separately without being mounted on a compressor, it takes time to construct the ventilation pipe, or a space for installing the silencer must be secured. There was a problem that had to be. On the other hand, when mounted on a compressor, there is no problem if there is sufficient silencer mounting space, but if space cannot be secured due to space saving of the compressor, etc., the silencer itself will be small and simple. There is a problem that the sound cannot be completely muted.
[0011]
In the case of a two-stage turbocompressor, as shown in Patent Documents 2 and 3, when the casing is formed as a casting, the compression portion of the compressor and the passage of the compressed air are integrally manufactured. Therefore, a two-stage turbo compressor is fixed to a two-stage compression specification, and a three-stage turbo compressor is similarly fixed to a three-stage compression specification. The machine could not be used for one-stage compression specifications or two-stage compression specifications, and could not be adapted to special specifications.
[0012]
Further, in the case where the two-stage compressor is manufactured in the casting integral casing, two air coolers of the two-stage compressor are built in the casting integral casing as shown in Patent Documents 2 and 3 as well. In a three-stage turbo compressor, three air coolers are not built in a casting integrated casing, but only two intercoolers are built in a casting integrated casing, and an aftercooler is separately provided or an aftercooler is installed. Actually, the cooler is placed in the center.
[0013]
Therefore, there is a problem that the number of parts is increased and the size of the air conditioner is increased due to an increase in an installation area due to a separate installation, and an air pipe connecting the third-stage compressor and the aftercooler needs to be extended. And there is a problem that the performance is reduced. Note that Patent Document 2 and Patent Document 3 do not show at all that three coolers are incorporated in a casing in a three-stage turbo compressor.
[0014]
In view of the above, the present invention is intended to reduce the space required for installing the blow-off silencer to increase the noise reduction effect, to reduce the size of the three-stage turbo compressor, and to make the three-stage compressor easy to use. An object of the present invention is to provide a turbo compressor which can correspond to a two-stage compression specification.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a casting integrated casing including a first-stage compressor, a second-stage compressor, and a third-stage compressor, in which all air coolers corresponding to the compressors of the respective stages are incorporated. The compressor of each stage and the air cooler are connected by a compressed air passage, and the air cooler is built in a cast integral casing as a first intercooler, a second intercooler, and an aftercooler.
[0016]
With this configuration, the air cooler is housed in a thick casting, the aftercooler in the three-stage compressor can be built into the casting, and the casting has a mechanism for transmitting rotational power. Sound and the like can be reduced. Further, since the passage of the compressed air connecting each cooler and each compressor can be shortened, the pressure loss of the compressed air can be reduced and the performance can be improved. Further, the number of parts can be reduced and space can be saved.
[0017]
Further, a compressed air passage communicating the first intercooler outlet and the second stage compressor inlet and a compressed air passage communicating the second intercooler outlet and the third stage compressor inlet are formed as pipes, respectively. The structure is such that it can be attached to and detached from each compressor inlet. Thus, one compressor can easily be used for three-stage compression specification, two-stage compression specification, and one-stage compression specification, so that it is possible to easily cope with the required pressure range at the demand destination.
[0018]
In a three-stage compressor, the first intercooler, the second intercooler, and the aftercooler are built in the casting integral casing in the order of, and partitioned by a partition wall, and the outside on the aftercooler side is formed into an arc shape. With this configuration, since the pressure difference between the coolers is small, the stress at the partition can be reduced, and the stress can be reduced on the aftercooler side.
[0019]
Furthermore, an oil tank is arranged on the side of the casting integrated casing, and a blow-off silencer is interposed between the oil tank and the casting integrated casing, and the blow-off silencer and the after cooler are blown off. It is configured to be connected by piping. As a result, the installation position of the blow-off silencer is located between the oil tank filled with lubricating oil and the casting, so that the sound transmitted through the silencer housing surface can be reduced and the space can be effectively used. Space saving.
[0020]
In addition, a three-stage compressor compression part and a compressed air passage are integrally formed by casting, and a casing integrated with a compartment for accommodating an air cooler corresponding to each stage compressor is formed. An intercooler and an aftercooler are housed in each air cooler housing part of the integral casing, built in the cast integral casing, and then connected to the compressor of each stage through a compressed air passage. Further, a casting integrated casing in which three air cooler storage sections are formed is formed, and then stored in the three storage sections formed in the casting integrated casing in the order of a first intercooler, a second intercooler, and an aftercooler. And a compressor in which each cooler and each stage compressor are connected by a compressed air passage. As a result, a cast integrated casing can be manufactured, and two intercoolers and one aftercooler can be stored in the cooler storage portion formed in the cast integrated casing, so that a turbo compressor incorporating three coolers can be easily manufactured. Can be assembled.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
1 to 7 show an embodiment of the present invention, in which a scroll 1a as a compression part of a first-stage compressor 1 constituting a three-stage compressor and a compression part of a second-stage compressor 2 are shown. , A scroll 3a as a compression part of the third stage compressor 3, a storage part 4a of the first intercooler 4, a storage part 5a of the second intercooler 5, and a storage part 6a of the aftercooler 6 And a compressed air passage 7 for guiding compressed air from the first stage compressor scroll 1a to the first intercooler storage portion 4a side, and from the second stage compressor scroll 2a to the second intercooler storage portion 5a side. The compressed air passage 8, which guides the compressed air, the power transmission mechanism accommodating section 12, and the aftercooler outlet 13 and the blow-off outlet 14 are integrally formed into a single casting to form a casting integrated casing I. The first intercooler 4, the second intercooler 5, and the aftercooler 6 are housed in the air cooler housing portions 4a, 5a, and 6a of the casting integrated casing I, and three air coolers 4, 5, 6 are formed into one casting. To be built in The air release silencer 16 is provided between the casing I and the oil tank 15 provided on one side of the casting integrated casing I. Further, the outlet of the first intercooler 4 and the suction port of the second stage compressor 2 are connected by a two-stage suction pipe 17 which is detachably attached, and the outlet of the second intercooler 5 is connected to the third stage suction pipe. The suction port of the stage compressor 3 is connected by a three-stage suction pipe 18 which is detachably attached.
[0023]
As will be described in detail below, the storage portions 4a, 5a and 6a of the three air coolers formed side by side in the casting are provided in parallel as shown in the sectional view of FIG. The first intercooler 4, the second intercooler 5, and the aftercooler 6 are arranged in the storage sections 4 a, 5 a, and 6 a so as to be arranged in the order of decreasing pressure from one end side, and are arranged side by side in the casting integrated casing I. By being built in, the space between the first intercooler 4 and the second intercooler 5 and the space between the second intercooler 5 and the aftercooler 6 are partitioned by partition walls 19 and 20 having a required thickness, respectively. Further, the aftercooler storage section 6a has a configuration in which the outer wall 21 is formed in an arc shape so that stress can be reduced.
[0024]
A power transmission mechanism housing section 12 is formed at the center of the casting integrated casing I, and a large-diameter gear 23 rotated by a drive shaft 22 connected to a driving device (not shown) in the housing section 12; Small-diameter gears 24 and 25 for speed increase that mesh with the gear 23, a rotating shaft 26 integrally attached to the small-diameter gear 24, a rotating shaft 27 integrally attached to the another small-diameter gear 25, and the two rotating shafts A bearing for rotatably supporting 26 and 27 is arranged so that power can be transmitted at an increased speed. Further, an impeller 28 disposed in the first-stage compressor scroll 1a is provided at one end of the rotary shaft 26, and an impeller 29 disposed in the second-stage compressor scroll 2a is provided at the other end. The first stage compressor 1 and the second stage compressor 2 perform a compression action by rotating the impellers 28 and 29 at high speed via the rotary shaft 26. An impeller 30 disposed in the third stage compressor scroll 3 a is attached to one end of the rotary shaft 27, and the impeller 30 is rotated at a high speed via the rotary shaft 27 so that the third stage compressor 3 is rotated. The compression action is performed by the. Further, an upper half cover 31 that covers the large-diameter gear 23, the small-diameter gears 24 and 25, and the rotating shafts 26 and 27 is provided so as to be detachably fitted to the upper opening of the power transmission mechanism housing unit 12. By removing the half cover 31, access to each part of the power transmission mechanism and maintenance are facilitated.
[0025]
In a three-stage compressor including first, second, and third stage compressors 1, 2, and 3 configured by incorporating the power transmission mechanism and rotating the impellers 28, 29, and 30, The outlet side of the first stage compressor 1 and the inlet side of the first intercooler 4, the outlet side of the second stage compressor 2 and the inlet side of the second intercooler 5, the outlet side of the third stage compressor 3, and the aftercooler The inlet side of 6 is made to communicate with each other through compressed air passages 7, 9 and 11, which are integrally manufactured as a casting integrated casing I, and is further fixed to a conventional casting integrated casing shown in FIG. Instead of the compressed air passages 8 and 10, in the present invention, a two-stage suction pipe having a separate structure from the cast integral casing I is provided on the outlet side of the first intercooler 4 and the inlet side of the second stage compressor 2. 17 is detachably attached to connect both At the same time, a three-stage suction pipe 18 also having a separate structure from the cast integral casing I is detachably attached to the outlet of the second intercooler 5 and the inlet side of the third-stage compressor 3 so as to attach them. The two-stage suction pipe 17 and the three-stage suction pipe 18 are detachable so that the three-stage compressor can be appropriately switched to the two-stage compression specification and the one-stage compression specification. Such a configuration is adopted.
[0026]
Further, an oil tank 15 is installed on one side of the casting integrated casing I on the drive shaft 22 side, and power is output to the drive shaft 22 on the oil tank 15 so that the compressor 1 of each stage is mounted. , 2 and 3 are mounted, and the oil tank 15 is installed between the casting integrated casing I and the air release silencer 16 so as to be interposed therebetween. The wind silencer 16 is located at a position close to the aftercooler 6, and the blow-off silencer 16 and the blow-off outlet 14 are connected by a blow-off pipe 32.
[0027]
In the blower silencer 16, a plurality of diffusers 35 a and 35 b are attached to a housing 33 that forms a sound deadening space 34, and a compressed air distribution unit 36 is provided on the inlet side of each diffuser 35 b. The compressed air that has been received is once decelerated and reduced in noise by passing it through a diffuser 35a, and further passed through a compressed air distribution unit 36, and then decelerated and reduced in a diffuser 35b before flowing into a sound deadening space 34 for expansion. Further, the sound is silenced by detouring in the silencing space 34 and discharged from the exhaust port 37.
[0028]
When the compressed air is supplied to the demand by operating the three-stage compressor as described above, the power from the driving device is supplied via the drive shaft 22 to the large-diameter gear 23, the small-diameter gears 24 and 25, the rotary shaft 26, In the order of 27, the impellers 28, 29 and 30 are rotated. As a result, the first-stage compressor 1, the second-stage compressor 2, and the third-stage compressor 3 start operating, and air from which foreign matter such as dust has been removed through a suction filter (not shown) flows into the first-stage compressor 1 from the inlet. Inhaled and compressed. The compressed air discharged from the first stage compressor 1 passes through a compressed air passage 7 formed integrally with the casting integrated casing I, enters the first intercooler 4, and is cooled. Next, the compressed air passes through the second-stage suction pipe 17 and is sent to the second-stage compressor 2 from the suction port and is compressed. The compressed air discharged from the discharge port of the second stage compressor 2 is introduced into the second intercooler 5 through a compressed air passage 9 formed integrally with the casing I.
[0029]
The compressed air that has exited the second intercooler 5 passes through the three-stage suction pipe 18, enters the third-stage compressor 3 through the suction port, is further compressed, and enters the casing I from the discharge port of the third-stage compressor 3. After being introduced into the aftercooler 6 through the integrally formed compressed air passage 11, the compressed air is taken out from the outlet 13 of the aftercooler 6 and compressed air is supplied to the demand destination.
[0030]
In the above description, the turbo compressor of the present invention has a configuration in which the three air coolers, the two intercoolers 4 and 5 and the one aftercooler 6, are incorporated in the casting integrated casing I. In the case of a stage-type compressor, it is not necessary to increase the installation area as compared with a compressor in which an aftercooler is separately arranged, so that it is possible to save space and reduce the number of parts, and it is possible to reduce the number of parts. The overall size can be reduced in combination with the main part of the compressor configured above. Also, since the first intercooler 4, the second intercooler 5, and the aftercooler 6 are arranged in this order, the compressed air passages 7, 9, 11, between the compressors 1, 2, 3 of each stage, the suction pipe 17 and 18 can be shortened, the pressure loss of the compressed air can be reduced, the performance can be improved, and the noise can be reduced. Further, since the first intercooler 4, the second intercooler 5, and the aftercooler 6 are arranged side by side and incorporated in the casting integrated casing I, the partition wall between the first intercooler 4 and the second intercooler 5 is provided. 19 and the partition wall 20 between the second intercooler 5 and the aftercooler 6 can have a small pressure difference between the coolers and can be made thinner, and the outer wall 21 on the outside of the aftercooler 6 side. Has an arc shape so that stress can be reduced.
[0031]
When the supply of the compressed air to the demand destination is stopped, the air is discharged from the discharge pipe 32 to the discharge silencer 16. During this time, the compressed air guided from the blow-off pipe 32 to the blow-off silencer 16 is decelerated and reduced in sound by the diffusers 35a and 35b, released into the sound deadening space 34, expanded, and further detoured in the sound deadening space 34. Will be silenced and exhausted. In the present invention, since the blow-off silencer 16 is installed so as to be sandwiched between the casting integrated casing I and the oil tank 15, the sound transmitted from the surface of the housing 33 of the blow-off silencer 16 can be reduced. And the noise reduction effect can be further enhanced. Furthermore, since it is assembled on the casting integrated casing I side, the installation space can be effectively used, space saving can be achieved as compared with the case where the casing is separately installed, and it is possible to contribute to downsizing as a whole.
[0032]
Next, when the pressure of the compressed air required by the demand destination is different, the pressure is adjusted within the pressure range.
[0033]
In this case, in the turbo compressor of the present invention, the outlet of the first intercooler 4 and the suction port of the second-stage compressor 2 and the outlet of the second intercooler 5 and the suction port of the third-stage compressor 3 communicate with each other. The compressed air passage to be formed is a pipe such as a two-stage suction pipe 17 and a three-stage suction pipe 18 without being manufactured integrally with the casting integral casing I, and both can be attached and detached. Therefore, it is possible to easily switch between the two-stage compression specification and the one-stage compression specification instead of the three-stage compression specification as described above.
[0034]
For example, when the required pressure range is the two-stage compression specification, the three-stage suction pipe 18 shown in FIGS. 1 to 3 is set so that the first-stage compressor 1 and the second-stage compressor 2 have the two-stage compression specification. 8, the second intercooler 5 is used as an aftercooler, and the outlet of the second intercooler 5 is used as an aftercooler outlet 13 as shown in FIG. Generally, the outlet 13 of the aftercooler 6 is kept closed.
[0035]
In this manner, the compressed air passages 7 and 9 and the two-stage suction pipe 17 which are integrally manufactured in the casting integral casing I can be used as it is to allow the compressed air to flow therethrough, and the shortest air passage can be obtained. Therefore, the pressure loss can be made extremely small. At the time of air blowing, the pipe from the outlet of the second intercooler 5 is branched, the air blowing outlet 14 of the casing I is covered, and the air is blown through the air blowing pipe 32.
[0036]
In the case of the two-stage compression specification, in addition to the above case, a two-stage compression specification using the first-stage compressor 1 and the third-stage compressor 3 without using the second-stage compressor 2 is also possible. In this case, a new suction pipe 38 (see FIG. 9) instead of the two-stage suction pipe 17 and the third-stage suction pipe 18 in FIG. 1 is a pipe longer than the two-stage suction pipe 17 and the three-stage suction pipe 18. By connecting the outlet of the first intercooler 4 and the inlet of the third stage compressor 3 so as to directly communicate with each other through the separately prepared suction pipe 38, as shown in FIG. Can correspond.
[0037]
Further, as shown in FIG. 10, two-stage compression specifications such as a two-stage compression specification using a first-stage compressor 1 and a second-stage compressor 2 and a booster using only a third-stage compressor 3 can be used. In the case of a one-stage compression specification, the two-stage suction pipe 17 shown in FIG. 1 is removed from the outlet of the first intercooler 4, and the compressed air piping to be supplied to the outlet at the outlet of the first intercooler 4 Can be dealt with by connecting. FIG. 11 shows the outline.
[0038]
In this way, the arrangement of each stage can be freely performed.
[0039]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the blow-off silencer 16 may have a configuration other than that shown in the drawings, and the blow-off pipe 32 is provided with a blow-off valve. When the compressed air is being supplied from the outlet of the after cooler 6 to the demand destination, it is needless to say that the compressed air is closed, and further, the suction filter is installed on the casting integrated casing I to reduce the size. It is needless to say that it is possible to make various modifications without departing from the spirit of the present invention.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the turbo compressor and the packaging method thereof of the present invention, the following excellent effects can be obtained.
(1) All the air coolers corresponding to the compressors of the respective stages are incorporated in a casting integrated casing including a first stage compressor, a second stage compressor, and a third stage compressor. Are connected to each other by a compressed air passage, and the air cooler is built in the casting integrated casing as the first intercooler, the second intercooler, and the aftercooler. Compressed air passages that connect each cooler and each stage compressor as the size and size of gears and gears can be greatly reduced to reduce noise and reduce noise. Can be shortened, the pressure loss of the compressed air can be reduced, the performance can be improved, and the number of parts can be reduced and the space can be saved.
(2) Each of the cooler outlets is provided with piping as a compressed air passage communicating between the first intercooler outlet and the second stage compressor inlet and a compressed air passage communicating between the second intercooler outlet and the third stage compressor inlet. And a structure that can be attached to and detached from each compressor inlet, one compressor can be used for three-stage compression, two-stage compression, and one-stage compression easily. It can be easily handled within the pressure range.
(3) By arranging the three air coolers built into the casting integrated casing in the order of the first intercooler, the second intercooler, and the aftercooler, the pressure difference between the air coolers is small, so that the stress at the partition is reduced. Also, by arranging the aftercooler on the outside, it is easy to connect with piping, and it can be applied to various arrangement requirements.Furthermore, the outer wall of the aftercooler has an arc shape, so that stress is relaxed. Can be achieved.
(4) An oil tank is arranged on the side of the casting integrated casing, and a blow-off silencer is interposed between the oil tank and the casting integrated casing, so that the blow-off silencer and the aftercooler are released. By adopting a configuration that is connected by a wind pipe, the transmitted sound from the housing surface of the silencer located between the oil tank and the casting is extremely reduced, and the noise reduction effect can be increased relative to the space. In addition, the distance between the aftercooler and the blow-off silencer can be shortened, thereby reducing piping work.
(5) A three-stage compressor compression part and a compressed air passage are integrally manufactured by casting, and a casting integrated casing is formed in which a storage part for accommodating an air cooler corresponding to each stage compressor is formed. After storing the intercooler and aftercooler in each air cooler storage part of the casting integrated casing so as to be arranged side by side and incorporating it in the casting integrated casing, it is connected to the compressor of each stage with the compressed air passage, A casting integrated casing in which three air cooler storage sections are formed is formed, and then housed in the three storage sections formed in the casting integrated casing in the order of a first intercooler, a second intercooler, and an aftercooler. By using a packaging method in which each cooler and each stage compressor are connected by a compressed air passage, the casting integrated casing is formed. Lever, and can be assembled by simply attaching the power mechanism transmitting the rotating power to an air cooler and the compression portion, it is possible to assemble easily.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a turbo compressor according to the present invention.
FIG. 2 is a side view of FIG.
FIG. 3 is a side view from the direction III in FIG. 2;
FIG. 4 is a side view from the IV direction in FIG. 3;
FIG. 5 is a perspective view of a casting integrated casing in the turbo compressor of the present invention.
FIG. 6 is a cut-away plan view showing an air cooler accommodating portion formed in a casting integral casing.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a basic configuration of a turbo compressor of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example in which the turbo compressor of the present invention has a two-stage compression specification.
FIG. 9 is a schematic diagram showing another example of a case where the turbo compressor of the present invention has a two-stage compression specification.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a state in which the turbo compressor of the present invention can be used in another arrangement.
FIG. 11 is a schematic diagram showing a state where the turbo compressor of the present invention is used as a one-stage compression specification.
FIG. 12 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional three-stage compressor.
[Explanation of symbols]
I Casting integrated casing
1 First stage compressor
2 Second stage compressor
3 3rd stage compressor
1a, 1b, 1c Scroll (compressed part)
4 First intercooler
5 Second intercooler
6 Aftercooler
7 Compressed air passage
9 Compressed air passage
11 Compressed air passage
15 Oil tank
16 Blast silencer
17 Two-stage suction pipe
18 Three-stage suction pipe
19 Partition Wall
20 Partition wall
21 Outside wall on the aftercooler side
22 Drive shaft (power transmission mechanism)
23 Large diameter gear (power transmission mechanism)
24, 25 small diameter gear (power transmission mechanism)
26, 27 Rotary shaft (power transmission mechanism)
32 Blow-off piping

Claims

第１段圧縮機、第２段圧縮機、第３段圧縮機を備える鋳物一体ケーシングに、上記各段の圧縮機に対応するエアクーラを内蔵させ、上記各段の圧縮機とエアクーラとを圧縮空気通路で接続させたことを特徴とするターボ圧縮機。An air cooler corresponding to each of the compressors is incorporated in a casting integrated casing including a first-stage compressor, a second-stage compressor, and a third-stage compressor, and each of the compressors and the air cooler is compressed air. A turbo compressor characterized by being connected by a passage.

エアクーラを第１インタークーラ、第２インタークーラ及びアフタークーラとして鋳物一体ケーシングに内蔵させた請求項１記載のターボ圧縮機。2. The turbo compressor according to claim 1, wherein the air cooler is incorporated in a casting integral casing as a first intercooler, a second intercooler, and an aftercooler.

第１インタークーラ出口と第２段圧縮機入口とを連通する圧縮空気通路及び第２インタークーラ出口と第３段圧縮機入口とを連通する圧縮空気通路を、それぞれ配管として各クーラ出口と各圧縮機入口に着脱できるようにした請求項２記載のターボ圧縮機。Compressed air passages connecting the first intercooler outlet and the second stage compressor inlet and compressed air passages connecting the second intercooler outlet and the third stage compressor inlet are provided as pipes, and the respective cooler outlets and the respective compression 3. The turbo compressor according to claim 2, wherein the turbo compressor can be attached to and detached from a machine inlet.

第１インタークーラ、第２インタークーラ、アフタークーラの順の配置で内蔵して仕切壁で仕切り、アフタークーラ側の外側壁を円弧形状とした請求項２又は３記載のターボ圧縮機。4. The turbo compressor according to claim 2, wherein the first intercooler, the second intercooler, and the aftercooler are arranged in this order and partitioned by a partition wall, and the outer wall on the aftercooler side has an arc shape. 5.

鋳物一体ケーシングの側部にオイルタンクを配置して、該オイルタンクと鋳物一体ケーシングとの間に、放風サイレンサーを挟み込むようにして設置し、該放風サイレンサーとアフタークーラとを放風配管で接続するようにした請求項１、２、３又は４記載のターボ圧縮機。An oil tank is arranged on the side of the casting integrated casing, and an air release silencer is interposed between the oil tank and the casting integrated casing, and the air release silencer and the after cooler are connected by an air release pipe. The turbo compressor according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the turbo compressor is connected.

３段の圧縮機圧縮部分、圧縮空気通路を鋳物で一体に製作し、且つ各段の圧縮機に対応するエアクーラを収納する収納部を区画形成した鋳物一体ケーシングを作り、次いで、該鋳物一体ケーシングの各エアクーラ収納部にインタークーラとアフタークーラを並べた配置となるように収納して鋳物一体ケーシングに内蔵させた後、各段の圧縮機と圧縮空気通路で接続させるようにすることを特徴とするターボ圧縮機のパッケージング方法。A three-stage compressor compression part and a compressed air passage are integrally manufactured by casting, and a casing integrally formed with a compartment for accommodating an air cooler corresponding to each compressor is formed. After storing the intercooler and the aftercooler in the respective air cooler storage sections so that they are arranged side by side, and incorporating them into the casting integrated casing, they are connected to the compressors of each stage by compressed air passages. Turbo compressor packaging method.

３つのエアクーラ収納部を区画形成した鋳物一体ケーシングを作り、次いで、該鋳物一体ケーシングに形成した３つの収納部に第１インタークーラ、第２インタークーラ、アフタークーラの順の配置で収納して内蔵させ、各クーラと各段の圧縮機とを圧縮空気通路で接続させるようにする請求項６記載のターボ圧縮機のパッケージング方法。A casting integrated casing in which three air cooler storage sections are formed is formed, and then housed in the three storage sections formed in the casting integrated casing in the order of a first intercooler, a second intercooler, and an aftercooler. 7. The packaging method for a turbo compressor according to claim 6, wherein each cooler and each stage compressor are connected by a compressed air passage.