JP5864286B2

JP5864286B2 - オイルフリースクリュ圧縮機

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Publication number: JP5864286B2
Application number: JP2012014758A
Authority: JP
Inventors: 宜男矢野; 平田　和也; 和也平田; 木村　康正; 康正木村
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2032-01-27
Also published as: CN103225613B; CN103225613A; JP2013155617A

Description

本発明は、空冷式でオイルフリーのスクリュ圧縮機に関する。

エアー源として工場などで使用されるスクリュ圧縮機として、特許文献１には、給油式の空気圧縮機が開示されている。この空気圧縮機では、パッケージ内に設けた冷却ファンにより空気の流れを作って、パッケージの開口部から取り込んだ冷却空気でモータ、ガスクーラ、オイルクーラをこの順番で冷却して、冷却後の空気を排気口から排出している。しかし、この構成では、モータとガスクーラとを冷却した空気が昇温し、オイルクーラを十分に冷却することができないばかりか、空気の流れがモータ等がある右半分に限定され、左側にある機器を冷却できない。

また、特許文献２には、パッケージを２室に仕切り、それぞれの室内に設けたファンで空気の流れを作り、一方の室ではガスクーラおよびオイルクーラを冷却し、他方の室ではモータを冷却する給油式のスクリュ圧縮機が開示されている。しかし、この構成では、ファンがモータから離れすぎており、モータを十分に冷却できないとともに、ガスクーラおよびオイルクーラを冷却する冷却空気を取り込む開口を大きくする必要があり、その開口からの騒音が大きくなる。

特開２００９−１３８６４８号公報実開平５−７９８９号公報

ところで、圧縮部に油を用いないオイルフリー（無給油式）のスクリュ圧縮機では、圧縮空気が熱くなりやすいので、圧縮空気を冷やすガスクーラに与える冷却空気を給油式のスクリュ圧縮機よりも多く取り込む必要がある。

冷却空気をより多く取り込むには、より大きなファンを使用したりファンの回転数を上げたりすることでファンの冷却性能を向上させ、吸気・排気用の開口部を大きくし、開口部から熱源までの冷却空気の経路を確保する必要がある。ところが、ファンの冷却性能を向上させると騒音が大きくなる。また、吸気・排気用の開口部を大きくすると、パッケージ内の騒音が外部に漏れやすくなる。また、開口部から熱源までの冷却空気の経路を確保すると、その経路が騒音の伝搬経路となり、騒音が開口部から漏れやすくなる。

本発明の目的は、外部に漏れる騒音を低減させながら熱源を十分に冷却することが可能なオイルフリースクリュ圧縮機を提供することである。

本発明におけるオイルフリースクリュ圧縮機は、モータにより駆動される圧縮機本体で圧縮された空気をガスクーラで冷却するとともに、前記圧縮機本体の駆動系で使用される潤滑油をオイルクーラで冷却するオイルフリースクリュ圧縮機であって、前記モータと前記圧縮機本体と前記ガスクーラと前記オイルクーラとを内蔵するパッケージと、前記パッケージ内に設けられた内部機器と、前記パッケージに設けられた吸気用開口部と、前記パッケージに設けられた排気用開口部と、前記パッケージ内に設けられ、前記吸気用開口部から前記パッケージ内に冷却空気を取り込み、前記パッケージ内の空気を前記排気用開口部から外部に排出するファンと、前記モータを冷却するモータファンと、を有し、前記吸気用開口部は、第１開口部、第２開口部、および、第３開口部の少なくとも３つの開口部からなり、前記第１開口部から前記パッケージ内に取り込まれた冷却空気が、前記オイルクーラ、前記ファン、前記ガスクーラをこの順番で通って前記排気用開口部から外部に排出され、前記第２開口部から前記パッケージ内に取り込まれた冷却空気が、前記モータファン、前記モータ、前記ファン、前記ガスクーラをこの順番で通って前記排気用開口部から外部に排出され、前記第３開口部から前記パッケージ内に取り込まれた冷却空気が、前記内部機器、前記ファン、前記ガスクーラをこの順番で通って前記排気用開口部から外部に排出されることを特徴とする。

上記の構成によれば、第１開口部からパッケージ内に取り込まれた冷却空気は、主にオイルクーラを冷却して排気用開口部から外部に排出される。また、第２開口部からパッケージ内に取り込まれた冷却空気は、主にモータを冷却して排気用開口部から外部に排出される。また、第３開口部からパッケージ内に取り込まれた冷却空気は、主に内部機器を冷却して排気用開口部から外部に排出される。このように、パッケージには、主にオイルクーラを冷却するための第１開口部、主にモータを冷却するための第２開口部、および、主に内部機器を冷却するための第３開口部が設けられているので、熱源であるオイルクーラ、モータ、および、内部機器の各々を好適に冷却することができる。そして、吸気用開口部が第１開口部、第２開口部、および、第３開口部の少なくとも３つの開口部からなるので、吸気用開口部全体としての開口面積を十分に確保しながら、各開口部から放出される騒音を分散・低減させることができる。これにより、外部に漏れる騒音を低減させながら熱源を十分に冷却することができる。

また、本発明におけるオイルフリースクリュ圧縮機において、前記吸気用開口部は、前記第１開口部、前記第２開口部、前記第３開口部、および、第４開口部の４つの開口部からなり、前記第４開口部から前記パッケージ内に取り込まれた冷却空気が、前記ファン、前記ガスクーラをこの順番で通って前記排気用開口部から外部に排出されてよい。上記の構成によれば、第４開口部からパッケージ内に取り込まれた冷却空気は、主にガスクーラを冷却して排気用開口部から外部に排出される。このように、パッケージには、主にガスクーラを冷却するための第４開口部が設けられているので、熱源であるガスクーラを好適に冷却することができる。そして、吸気用開口部が第１開口部、第２開口部、第３開口部、および、第４開口部の４つの開口部からなるので、吸気用開口部全体としての開口面積を十分に確保しながら、各開口部から放出される騒音を分散・低減させることができる。

また、本発明におけるオイルフリースクリュ圧縮機において、前記第２開口部の開口面積と前記第３開口部の開口面積との合計が、前記吸気用開口部全体の開口面積の１／３以下であってよい。上記の構成によれば、第２開口部からパッケージ内に取り込まれる冷却空気は、モータファンによりパッケージ内に引き込まれるので、風量が多くなる傾向にある。そこで、第２開口部の開口面積と第３開口部の開口面積との合計を、吸気用開口部全体の開口面積の１／３以下と小さめにし、相対的に、第１開口部の開口面積、あるいは、第１開口部の開口面積と第４開口部の開口面積との合計を、吸気用開口部全体の開口面積の２／３以上と大きめにして、各開口部からパッケージ内に取り込まれる冷却空気の風量を調節することで、各熱源を好適に冷却することができる。

また、本発明におけるオイルフリースクリュ圧縮機において、前記第１開口部は、前記オイルクーラの近傍に設けられていてよい。上記の構成によれば、第１開口部をオイルクーラの近傍に設けることで、第１開口部からパッケージ内に取り込んだ冷却空気でオイルクーラを好適に冷却することができる。

また、本発明におけるオイルフリースクリュ圧縮機において、前記第３開口部は、前記モータファンの下流側であって、前記内部機器の上流側に設けられていてよい。上記の構成によれば、第３開口部をモータファンの下流側であって、内部機器の上流側に設けることで、第３開口部からパッケージ内に取り込んだ冷却空気をモータファンによる排気風の力で内部機器に向かって流動させることができる。これにより、第３開口部からパッケージ内に取り込んだ冷却空気で内部機器を好適に冷却することができる。

また、本発明におけるオイルフリースクリュ圧縮機において、前記排気用開口部は、前記ガスクーラの近傍に設けられていてよい。上記の構成によれば、排気用開口部をガスクーラの近傍に設けることで、排気用開口部から外部に排出される空気でガスクーラを好適に冷却することができる。

また、本発明におけるオイルフリースクリュ圧縮機において、前記モータファンは、前記モータに内蔵されていてよい。上記の構成によれば、モータに内蔵されたモータファンを利用することで、コストを削減するとともに、パッケージをコンパクト化することができる。

また、本発明におけるオイルフリースクリュ圧縮機においては、前記第１開口部と前記圧縮機本体との間に設けられ、前記第１開口部から取り込んだ冷却空気が通過するとともに、前記圧縮機本体から前記第１開口部に向かう音の伝搬を遮断する第１開口部側ダクトを更に有していてよい。上記の構成によれば、第１開口部と圧縮機本体との間に設けた第１開口部側ダクトにより、圧縮機本体から第１開口部に向かう音の伝搬が遮断される。これにより、圧縮機本体からの騒音が第１開口部から直接漏れることがないので、外部に漏れる騒音を低減させることができる。

また、本発明におけるオイルフリースクリュ圧縮機においては、前記第２開口部と前記モータとの間に設けられ、前記第２開口部から取り込んだ冷却空気が通過するとともに、前記モータから前記第２開口部に向かう音の伝搬を遮断する第２開口部側ダクトを更に有していてよい。上記の構成によれば、第２開口部とモータとの間に設けた第２開口部側ダクトにより、モータから第２開口部に向かう音の伝搬が遮断される。これにより、モータからの騒音が第２開口部から直接漏れることがないので、外部に漏れる騒音を低減させることができる。

また、本発明におけるオイルフリースクリュ圧縮機においては、前記第３開口部と前記圧縮機本体との間に設けられ、前記第３開口部から取り込んだ冷却空気が通過するとともに、前記圧縮機本体から前記第３開口部に向かう音の伝搬を遮断する第３開口部側ダクトを更に有していてよい。上記の構成によれば、第３開口部と圧縮機本体との間に設けた第３開口部側ダクトにより、圧縮機本体から第３開口部に向かう音の伝搬が遮断される。これにより、圧縮機本体からの騒音が第３開口部から直接漏れることがないので、外部に漏れる騒音を低減させることができる。また、第３開口部側ダクトの第３開口部とは反対側の端を、モータファンの下流側の位置で、且つ、ファンの流れの影響が少ない位置（例えば、モータとパッケージの底面との間）に配置することで、第３開口部から取り込んだ冷却空気を内部機器側へ流れやすくすることができる。

本発明のオイルフリースクリュ圧縮機によると、少なくとも３つの熱源のいずれかを主に冷却する開口部が熱源毎に設けられるように、吸気用開口部が少なくとも３つの開口部からなるので、熱源の各々を好適に冷却することができるとともに、吸気用開口部全体としての開口面積を十分に確保しながら、各開口部から放出される騒音を分散・低減させることができる。これにより、外部に漏れる騒音を低減させながら熱源を十分に冷却することができる。

オイルフリースクリュ圧縮機を示す斜視図である。オイルフリースクリュ圧縮機を示す斜視図である。オイルフリースクリュ圧縮機を示す斜視図である。ファンを示す斜視図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（オイルフリースクリュ圧縮機の構成）
本実施形態によるオイルフリースクリュ圧縮機１は、モータ３により駆動される圧縮機本体４で圧縮された空気をガスクーラ５で冷却するとともに、圧縮機本体４の駆動系で使用される潤滑油をオイルクーラ６で冷却するものであって、図１に示すように、モータ３と圧縮機本体４とガスクーラ５とオイルクーラ６とを内蔵する六面体のパッケージ２を有している。なお、図１（ｂ）においては、パッケージ２の上面２ａ、右側面２ｅ、背面２ｄ、および、オイルクーラ６と、後述する吸気ダクト１１、吸気ダクト１１に連通する吸気口、オイルクーラ用開口部側ダクト１２、および、内部機器用開口部側ダクト１４の図示を省略している。

モータ３は、パッケージ２内のほぼ中央に横設されており、パッケージ２の右側面２ｅに対向するモータファン３ａを内蔵している。このモータファン３ａは、モータ３の本体に向けて送風することで、モータ３を冷却する。即ち、モータファン３ａは、パッケージ２の右側面２ｅ側から左側面２ｆ側に向けて送風する。

圧縮機本体４は、パッケージ２の左側面２ｆ側において、モータ３に接続された２段圧縮方式の圧縮機であり、モータ３によりそれぞれ駆動される第１圧縮機４ａおよび第２圧縮機４ｂを有している。圧縮機本体４におけるギヤや軸受けといった駆動系には、図示しないオイルポンプによって循環される潤滑油が供給される。

ガスクーラ５は、パッケージ２内においてモータ３よりも上方に配置されており、パッケージ２の上面２ａにそれぞれ対向するインタークーラ５ａおよびアフタークーラ５ｂからなる。また、オイルクーラ６は、パッケージ２内において、パッケージ２の背面２ｄに対向するように、モータ３の側方に配置されている。

また、オイルフリースクリュ圧縮機１は、パッケージ２内においてモータ３の側方に設けられた内部機器としての電磁弁７を有している。なお、内部機器は電磁弁７に限定されない。また、オイルフリースクリュ圧縮機１は、パッケージ２にそれぞれ設けられた吸気用開口部８および排気用開口部９を有している。

排気用開口部９は、インタークーラ５ａの上方においてパッケージ２の上面２ａに開口する第１排気用開口部９ａと、アフタークーラ５ｂの上方においてパッケージ２の上面２ａに開口する第２排気用開口部９ｂとからなる。第１排気用開口部９ａはインタークーラ５ａの上方に隣接して設けられている。また、第２排気用開口部９ｂはアフタークーラ５ｂの上方に隣接して設けられている。

一方、吸気用開口部８は、オイルクーラ６に対向するようにパッケージ２の背面２ｄに開口するオイルクーラ用開口部（第１開口部）８ａと、モータファン３ａの下方においてパッケージ２の右側面２ｅに開口するモータ用開口部（第２開口部）８ｂと、オイルクーラ６よりも下方においてパッケージ２の背面２ｄに開口する内部機器用開口部（第３開口部）８ｃと、後述するファン１０の側方においてパッケージ２の右側面２ｅに開口するガスクーラ用開口部（第４開口部）８ｄとからなる。オイルクーラ用開口部８ａは、オイルクーラ６の側方に隣接して設けられている。モータ用開口部８ｂは、モータファン３ａの上流側に設けられている。内部機器用開口部８ｃは、モータファン３ａの下流側であって、電磁弁７の上流側に設けられている。ガスクーラ用開口部８ｄは、ファン１０の側方に設けられている。これら開口部８ａ〜８ｄは、いずれも騒音源である圧縮機本体４から離れた箇所に設けられている。

また、オイルフリースクリュ圧縮機１は、パッケージ２内に設けられたファン１０を有している。このファン１０は、モータ３とガスクーラ５との間に配置されて、パッケージ２の底面２ｂ側から上面２ａ側に向かって送風することで、吸気用開口部８からパッケージ２内に冷却空気を取り込み、パッケージ２内の空気を排気用開口部９から外部に排出する。

また、オイルフリースクリュ圧縮機１は、パッケージ２内に設けられ、パッケージ２の左側面２ｆに開口する吸気口から取り込んだ空気を第１圧縮機４ａに供給する吸気ダクト１１を有している。

また、オイルフリースクリュ圧縮機１は、図２に示すように、オイルクーラ用開口部８ａと圧縮機本体４との間に設けられたオイルクーラ用開口部側ダクト（第１開口部側ダクト）１２を有している。このオイルクーラ用開口部側ダクト１２は、オイルクーラ６に隣接配置されており、オイルクーラ６に接する開口を入口とし、パッケージ２の上面２ａを向いた開口を出口としている。そのため、オイルクーラ用開口部８ａから取り込まれた冷却空気は、矢印で示すように、オイルクーラ６を通過した後に、パッケージ２の上面２ａに向かって流動することで、オイルクーラ用開口部側ダクト１２を通過して、ファン１０内に流入する。また、圧縮機本体４からオイルクーラ用開口部８ａに向かう音の伝搬は、オイルクーラ用開口部側ダクト１２の壁面により遮断される。なお、図２においては、パッケージ２の上面２ａ、正面２ｃ、背面２ｄ、右側面２ｅ、および、左側面２ｆの図示を省略している。

また、オイルフリースクリュ圧縮機１は、図３に示すように、モータ用開口部８ｂとモータ３との間に設けられたモータ用開口部側ダクト（第２開口部側ダクト）１３を有している。このモータ用開口部側ダクト１３は、パッケージ２の右側面２ｅに隣接配置されており、モータ用開口部８ｂを入口とし、パッケージ２の正面２ｃ（紙面奥側）に向かって開口した中間出口１３ａと、パッケージ２の左側面２ｆ（紙面右側）に向かって開口した出口１３ｂとを有している。そのため、モータ用開口部８ｂから取り込まれた冷却空気は、矢印で示すように、まずパッケージ２の正面２ｃに向かって流動して中間出口１３ａを出た後、パッケージ２の左側面２ｆに向かって流動することで、モータ用開口部側ダクト１３を通過して、出口１３ｂから流出する。出口１３ｂから流出した冷却空気の流れは大きく２つに分かれ、一方はモータ３の上方を通ってファン１０内に流入し、他方はモータ３の下方を通ってモータファン３ａにより電磁弁７の方まで移動された後に、ファン１０内に流入する。また、モータ３や圧縮機本体４からモータ用開口部８ｂに向かう音の伝搬は、モータ用開口部側ダクト１３の壁面により遮断される。なお、図３においては、パッケージ２の背面２ｄ、オイルクーラ６、および、オイルクーラ用開口部側ダクト１２の図示を省略している。

また、オイルフリースクリュ圧縮機１は、内部機器用開口部８ｃと圧縮機本体４との間に設けられた内部機器用開口部側ダクト（第３開口部側ダクト）１４を有している。この内部機器用開口部側ダクト１４は、パッケージ２の背面２ｄに隣接配置されており、内部機器用開口部８ｃを入口とし、パッケージ２の上面２ａ（紙面上側）に向かって開口した出口１４ａを有している。そのため、内部機器用開口部８ｃから取り込まれた冷却空気は、矢印で示すように、パッケージ２の正面２ｃに向かって流動した後に、パッケージ２の上面２ａに向かって流動することで、内部機器用開口部側ダクト１４を通過して、出口１４ａから流出する。出口１４ａから流出した冷却空気は、モータファン３ａにより電磁弁７の方に移動された後に、ファン１０内に流入する。また、圧縮機本体４から内部機器用開口部８ｃに向かう音の伝搬は、内部機器用開口部側ダクト１４の壁面により遮断される。

また、図４に示すように、ファン１０は、図示しないモータにより回転されるプロペラ状のファン本体１０ａと、ファン本体１０ａの周囲を囲う鋼製のファンカバー１０ｂと、ファンカバー１０ｂの内面に貼着されたウレタンフォーム等からなる吸音材１０ｃとを有していてもよい。ファン本体１０ａの周囲を吸音材１０ｃ付きのファンカバー１０ｂで囲うことで、ファン本体１０ａからの騒音が低減される。その結果、排気用開口部９やオイルクーラ用開口部８ａ、ガスクーラ用開口部８ｄから外部に漏れる騒音が低減される。

（オイルフリースクリュ圧縮機の動作）
次に、オイルフリースクリュ圧縮機１の動作について説明する。オイルフリースクリュ圧縮機１が作動されると、図１に示すように、吸気ダクト１１を通って第１圧縮機４ａに空気が供給される。第１圧縮機４ａに供給された空気は、第１圧縮機４ａにより圧縮されてインタークーラ５ａに送られ、インタークーラ５ａにより冷却される。その後、この空気は第２圧縮機４ｂに供給され、第２圧縮機４ｂによりさらに圧縮される。そして、この空気はアフタークーラ５ｂに送られ、アフタークーラ５ｂにより冷却された後に、図示しない排気口からパッケージ２の外部に排出される。また、圧縮機本体４におけるギヤや軸受けといった駆動系に供給された潤滑油は、図示しないオイルポンプにより循環されて、オイルクーラ６により冷却された後に、再び駆動系に供給される。

オイルフリースクリュ圧縮機１の作動中、ファン１０が回転されることで、吸気用開口部８からパッケージ２内に冷却空気が取り込まれ、パッケージ２内の空気は排気用開口部９から外部に排出される。この空気の流れにより、モータ３、オイルクーラ６、ガスクーラ５、電磁弁７といった熱源が冷却される。

ここで、本実施形態では、図２に示すように、オイルクーラ用開口部８ａは、オイルクーラ６の近傍に設けられている。具体的には、オイルクーラ用開口部８ａはオイルクーラ６の側方に隣接して設けられている。そのため、矢印で示すように、オイルクーラ用開口部８ａからパッケージ２内に取り込まれた冷却空気は、ファン１０により引っ張られることで、オイルクーラ６、オイルクーラ用開口部側ダクト１２、ファン１０、ガスクーラ５をこの順番で通って排気用開口部９から外部に排出される。これにより、オイルクーラ用開口部８ａからパッケージ２内に取り込まれた冷却空気は、主にオイルクーラ６を冷却して排気用開口部９から外部に排出されることとなる。

また、図３に示すように、モータ用開口部８ｂは、モータファン３ａの上流側に設けられている。そのため、矢印で示すように、モータ用開口部８ｂからパッケージ２内に取り込まれた冷却空気は、モータ用開口部側ダクト１３を通過した後に、まずモータファン３ａにより引っ張られ、その後、ファン１０により引っ張られることで、モータファン３ａ、モータ３、ファン１０、ガスクーラ５をこの順番で通って排気用開口部９から外部に排出される。これにより、モータ用開口部８ｂからパッケージ２内に取り込まれた冷却空気は、主にモータ３を冷却して排気用開口部９から外部に排出されることとなる。

また、内部機器用開口部８ｃは、モータファン３ａの下流側であって、電磁弁７の上流側に設けられている。そのため、矢印で示すように、内部機器用開口部８ｃからパッケージ２内に取り込まれた冷却空気は、内部機器用開口部側ダクト１４を通過した後に、モータファン３ａによる排気風の力で電磁弁７の方に向かって流動させられ、電磁弁７、ファン１０、ガスクーラ５をこの順番で通って排気用開口部９から外部に排出される。これにより、内部機器用開口部８ｃからパッケージ２内に取り込まれた冷却空気は、主に電磁弁７を冷却して排気用開口部９から外部に排出されることとなる。

また、ガスクーラ用開口部８ｄは、ファン１０の側方に設けられている。そのため、矢印で示すように、ガスクーラ用開口部８ｄからパッケージ２内に取り込まれた冷却空気は、ファン１０により引っ張られることで、ファン１０、ガスクーラ５をこの順番で通って排気用開口部９から外部に排出される。これにより、ガスクーラ用開口部８ｄからパッケージ２内に取り込まれた冷却空気は、主にガスクーラ５を冷却して排気用開口部９から外部に排出されることとなる。

このように、パッケージ２には、主にオイルクーラ６を冷却するためのオイルクーラ用開口部８ａ、主にモータ３を冷却するためのモータ用開口部８ｂ、主に電磁弁７を冷却するための内部機器用開口部８ｃ、および、主にガスクーラ５を冷却するためのガスクーラ用開口部８ｄが設けられているので、熱源であるオイルクーラ６、モータ３、電磁弁７、および、ガスクーラ５の各々を好適に冷却することができる。そして、吸気用開口部８がオイルクーラ用開口部８ａ、モータ用開口部８ｂ、内部機器用開口部８ｃ、および、ガスクーラ用開口部８ｄの４つに分割されているので、吸気用開口部８全体としての開口面積を十分に確保しながら、各開口部から放出される騒音を分散・低減させることができる。これにより、外部に漏れる騒音を低減させながら熱源を十分に冷却することができる。

また、オイルクーラ用開口部８ａをオイルクーラ６の近傍に設けることで、オイルクーラ用開口部８ａからパッケージ２内に取り込んだ冷却空気でオイルクーラ６を好適に冷却することができる。

また、内部機器用開口部８ｃをモータファン３ａの下流側であって、電磁弁７の上流側に設けることで、内部機器用開口部８ｃからパッケージ２内に取り込んだ冷却空気をモータファン３ａによる排気風の力で電磁弁７に向かって流動させることができる。これにより、内部機器用開口部８ｃからパッケージ２内に取り込んだ冷却空気で電磁弁７を好適に冷却することができる。

また、排気用開口部９をガスクーラ５の近傍に設けることで、排気用開口部９から外部に排出される空気でガスクーラ５を好適に冷却することができる。

また、モータ３に内蔵されたモータファン３ａを利用することで、コストを削減するとともに、パッケージ２をコンパクト化することができる。

また、オイルクーラ用開口部８ａと圧縮機本体４との間に設けたオイルクーラ用開口部側ダクト１２により、圧縮機本体４からオイルクーラ用開口部８ａに向かう音の伝搬が遮断される。これにより、圧縮機本体４からの騒音がオイルクーラ用開口部８ａから直接漏れることがないので、外部に漏れる騒音を低減させることができる。また、騒音の伝搬経路となる空気の経路上から圧縮機本体４が外れるので、騒音源である圧縮機本体４からの騒音が、排気用開口部９から放出されにくくなる。

また、モータ用開口部８ｂとモータ３との間に設けたモータ用開口部側ダクト１３により、モータ３からモータ用開口部８ｂに向かう音の伝搬が遮断される。これにより、モータ３からの騒音がモータ用開口部８ｂから直接漏れることがないので、外部に漏れる騒音を低減させることができる。

また、内部機器用開口部８ｃと圧縮機本体４との間に設けた内部機器用開口部側ダクト１４により、圧縮機本体４から内部機器用開口部８ｃに向かう音の伝搬が遮断される。これにより、圧縮機本体４からの騒音が内部機器用開口部８ｃから直接漏れることがないので、外部に漏れる騒音を低減させることができる。また、内部機器用開口部側ダクト１４の内部機器用開口部８ｃとは反対側の端を、モータファン３ａの下流側の位置で、且つ、ファン１０の流れの影響が少ない位置（例えば、モータ３とパッケージ２の底面２ｂとの間）に配置することで、内部機器用開口部８ｃから取り込んだ冷却空気を電磁弁７側へ流れやすくすることができる。

ここで、モータ用開口部８ｂからパッケージ２内に取り込まれる冷却空気は、モータファン３ａによりパッケージ２内に引き込まれるので、風量が多くなる傾向にある。そこで、モータ３や電磁弁７だけでなく、オイルクーラ６やガスクーラ５も十分に冷却されるように、モータ用開口部８ｂの開口面積と内部機器用開口部８ｃの開口面積との合計が、吸気用開口部８全体の開口面積の１／３以下と小さめにされ、相対的に、オイルクーラ用開口部８ａの開口面積とガスクーラ用開口部８ｄの開口面積との合計が、吸気用開口部８全体の開口面積の２／３以上と大きめにされている。こうすることで、オイルクーラ用開口部８ａおよびガスクーラ用開口部８ｄからパッケージ２内に取り込まれる冷却空気の風量が、吸気用開口部８全体からパッケージ２内に取り込まれる冷却空気の風量の１／２以上となり、モータ用開口部８ｂおよび内部機器用開口部８ｃからパッケージ２内に取り込まれる冷却空気の風量が、吸気用開口部８全体からパッケージ２内に取り込まれる冷却空気の風量の１／２以下となるので、各熱源を好適に冷却することができる。

なお、吸気用開口部８をオイルクーラ用開口部８ａ、モータ用開口部８ｂ、内部機器用開口部８ｃ、および、ガスクーラ用開口部８ｄの４つに分割しているので、特に騒音漏れの大きい開口部のみに騒音対策を行えば、外部に漏れる騒音を容易に低減させることができる。また、各開口部８ａ〜８ｄから取り込んだ冷却空気がいずれかの熱源を重点的に冷却する構成にされているので、特に冷却が必要な熱源を主に冷却する冷却空気を取り込む開口部の開口面積を大きくして冷却性能を上げ、且つ、その開口部に騒音対策を行えば、冷却性能を向上させながら外部に漏れる騒音量を一定に維持することが容易にできる。

（騒音低減量の評価）
次に、本実施形態のオイルフリースクリュ圧縮機１と従来機とで、騒音低減量を評価した。本実施形態のオイルフリースクリュ圧縮機１と従来機との間には、構成上いくつかの相違点があり、これら相違点が騒音の低減に寄与している。

まず、図１を用いて本実施形態のオイルフリースクリュ圧縮機１と従来機との相違点を説明する。従来機では、内部機器用開口部８ｃが背面２ｄにおける圧縮機本体４に対向する位置に設けられているのに対して、本実施形態のオイルフリースクリュ圧縮機１では、内部機器用開口部８ｃはモータファン３ａの下流側であって電磁弁７の上流側に設けられている。また、従来機では、吸気ダクト１１に連通する吸気口が背面２ｄに設けられているのに対して、本実施形態のオイルフリースクリュ圧縮機１では、左側面２ｆに設けられている。また、従来機では、ガスクーラ用開口部８ｄが設けられていない。

本実施形態のオイルフリースクリュ圧縮機１と従来機との騒音低減量を評価した結果を表１に示す。ここで、評価点とは、パッケージ２の各面から１．５ｍ離れた高さ１ｍの箇所を指す。

従来機では、オイルクーラ用開口部８ａおよび内部機器用開口部８ｃが設けられた背面２ｄからの騒音が大きかったのに対して、本実施形態のオイルフリースクリュ圧縮機１では、オイルクーラ用開口部８ａにオイルクーラ用開口部側ダクト１２を、内部機器用開口部８ｃに内部機器用開口部側ダクト１４をそれぞれ設けたことで、背面評価点において従来機よりも騒音が約９ｄＢ低減した。また、本実施形態のオイルフリースクリュ圧縮機１では、各開口部のレイアウトを最適化し、モータ用開口部側ダクト１３や吸音材１０ｃ付きのファンカバー１０ｂを設けたことにより、他の評価点においても従来機より騒音が低減した。特に、従来機には設けられていなかったガスクーラ用開口部８ｄを右側面２ｅに設けても、右側面評価点において騒音が悪化せず、６５ｋＷ機においては逆に騒音が低減された。

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係るオイルフリースクリュ圧縮機１によると、オイルクーラ用開口部８ａからパッケージ２内に取り込まれた冷却空気は、主にオイルクーラ６を冷却して排気用開口部９から外部に排出される。また、モータ用開口部８ｂからパッケージ２内に取り込まれた冷却空気は、主にモータ３を冷却して排気用開口部９から外部に排出される。また、内部機器用開口部８ｃからパッケージ２内に取り込まれた冷却空気は、主に電磁弁７を冷却して排気用開口部９から外部に排出される。また、ガスクーラ用開口部８ｄからパッケージ２内に取り込まれた冷却空気は、主にガスクーラ５を冷却して排気用開口部９から外部に排出される。このように、パッケージ２には、主にオイルクーラ６を冷却するためのオイルクーラ用開口部８ａ、主にモータ３を冷却するためのモータ用開口部８ｂ、主に電磁弁７を冷却するための内部機器用開口部８ｃ、および、主にガスクーラ５を冷却するためのガスクーラ用開口部８ｄが設けられているので、熱源であるオイルクーラ６、モータ３、電磁弁７、および、ガスクーラ５の各々を好適に冷却することができる。そして、吸気用開口部８がオイルクーラ用開口部８ａ、モータ用開口部８ｂ、内部機器用開口部８ｃ、および、ガスクーラ用開口部８ｄの４つに分割されているので、吸気用開口部８全体としての開口面積を十分に確保しながら、各開口部８ａ〜８ｄから放出される騒音を分散・低減させることができる。これにより、外部に漏れる騒音を低減させながら熱源を十分に冷却することができる。

また、モータ用開口部８ｂからパッケージ２内に取り込まれる冷却空気は、モータファン３ａによりパッケージ２内に引き込まれるので、風量が多くなる傾向にある。そこで、モータ用開口部８ｂの開口面積と内部機器用開口部８ｃの開口面積との合計を、吸気用開口部８全体の開口面積の１／３以下と小さめにし、相対的に、オイルクーラ用開口部８ａの開口面積とガスクーラ用開口部８ｄの開口面積との合計を、吸気用開口部８全体の開口面積の２／３以上と大きめにして、各開口部８ａ〜８ｄからパッケージ２内に取り込まれる冷却空気の風量を調節することで、各熱源を好適に冷却することができる。

また、オイルクーラ用開口部８ａと圧縮機本体４との間に設けたオイルクーラ用開口部側ダクト１２により、圧縮機本体４からオイルクーラ用開口部８ａに向かう音の伝搬が遮断される。これにより、圧縮機本体４からの騒音がオイルクーラ用開口部８ａから直接漏れることがないので、外部に漏れる騒音を低減させることができる。

また、内部機器用開口部８ｃと圧縮機本体４との間に設けた内部機器用開口部側ダクト１４により、圧縮機本体４から内部機器用開口部８ｃに向かう音の伝搬が遮断される。これにより、圧縮機本体４からの騒音が内部機器用開口部８ｃから直接漏れることがないので、外部に漏れる騒音を低減させることができる。

（本実施形態の変形例）
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

例えば、パッケージ２の右側面２ｅにガスクーラ用開口部８ｄを設けているが、ガスクーラ用開口部８ｄを設けなくてもよい。

１オイルフリースクリュ圧縮機
２パッケージ
２ａ上面
２ｂ底面
２ｃ正面
２ｄ背面
２ｅ右側面
２ｆ左側面
３モータ
３ａモータファン
４圧縮機本体
４ａ第１圧縮機
４ｂ第２圧縮機
５ガスクーラ
５ａインタークーラ
５ｂアフタークーラ
６オイルクーラ
７電磁弁
８吸気用開口部
８ａオイルクーラ用開口部
８ｂモータ用開口部
８ｃ内部機器用開口部
８ｄガスクーラ用開口部
９排気用開口部
９ａ第１排気用開口部
９ｂ第２排気用開口部
１０ファン
１０ａファン本体
１０ｂファンカバー
１０ｃ吸音材
１１吸気ダクト
１２オイルクーラ用開口部側ダクト
１３モータ用開口部側ダクト
１４内部機器用開口部側ダクト

Claims

モータにより駆動される圧縮機本体で圧縮された空気をガスクーラで冷却するとともに、前記圧縮機本体の駆動系で使用される潤滑油をオイルクーラで冷却するオイルフリースクリュ圧縮機であって、
前記モータと前記圧縮機本体と前記ガスクーラと前記オイルクーラとを内蔵するパッケージと、
前記パッケージ内に設けられた内部機器と、
前記パッケージに設けられた吸気用開口部と、
前記パッケージに設けられた排気用開口部と、
前記パッケージ内に設けられ、前記吸気用開口部から前記パッケージ内に冷却空気を取り込み、前記パッケージ内の空気を前記排気用開口部から外部に排出するファンと、
前記モータを冷却するモータファンと、
を有し、
前記吸気用開口部は、第１開口部、第２開口部、および、第３開口部の少なくとも３つの開口部からなり、
前記第１開口部から前記パッケージ内に取り込まれた冷却空気が、前記オイルクーラ、前記ファン、前記ガスクーラをこの順番で通って前記排気用開口部から外部に排出され、
前記第２開口部から前記パッケージ内に取り込まれた冷却空気が、前記モータファン、前記モータ、前記ファン、前記ガスクーラをこの順番で通って前記排気用開口部から外部に排出され、
前記第３開口部から前記パッケージ内に取り込まれた冷却空気が、前記内部機器、前記ファン、前記ガスクーラをこの順番で通って前記排気用開口部から外部に排出されることを特徴とするオイルフリースクリュ圧縮機。
前記吸気用開口部は、前記第１開口部、前記第２開口部、前記第３開口部、および、第４開口部の４つの開口部からなり、
前記第４開口部から前記パッケージ内に取り込まれた冷却空気が、前記ファン、前記ガスクーラをこの順番で通って前記排気用開口部から外部に排出されることを特徴とする請求項１に記載のオイルフリースクリュ圧縮機。
前記第２開口部の開口面積と前記第３開口部の開口面積との合計が、前記吸気用開口部全体の開口面積の１／３以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のオイルフリースクリュ圧縮機。
前記第１開口部は、前記オイルクーラの近傍に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のオイルフリースクリュ圧縮機。
前記第３開口部は、前記モータファンの下流側であって、前記内部機器の上流側に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のオイルフリースクリュ圧縮機。
前記排気用開口部は、前記ガスクーラの近傍に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のオイルフリースクリュ圧縮機。
前記モータファンは、前記モータに内蔵されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のオイルフリースクリュ圧縮機。
前記第１開口部と前記圧縮機本体との間に設けられ、前記第１開口部から取り込んだ冷却空気が通過するとともに、前記圧縮機本体から前記第１開口部に向かう音の伝搬を遮断する第１開口部側ダクトを更に有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のオイルフリースクリュ圧縮機。
前記第２開口部と前記モータとの間に設けられ、前記第２開口部から取り込んだ冷却空気が通過するとともに、前記モータから前記第２開口部に向かう音の伝搬を遮断する第２開口部側ダクトを更に有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のオイルフリースクリュ圧縮機。
前記第３開口部と前記圧縮機本体との間に設けられ、前記第３開口部から取り込んだ冷却空気が通過するとともに、前記圧縮機本体から前記第３開口部に向かう音の伝搬を遮断する第３開口部側ダクトを更に有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のオイルフリースクリュ圧縮機。