涡轮压缩机及其装配方法

专利名称：涡轮压缩机及其装配方法
技术领域：
本发明涉及设置在压缩机的吸入管线的吸入侧的吸入过滤器。又， 本发明涉及涡轮压缩机，特别是将构成压缩机主体的压缩部分和空气 冷却器或消音器集中在一起而希望紧凑化的涡轮压缩机及该涡轮压缩 才几的装配方法。
背景技术：
首先，说明吸入过滤器的背景技术。
涡轮压缩机中，2级式涡轮压缩机，提出过图1的一例概要所示结 构。即，在第1级压缩机1的吸入口 2上连接在途中具有吸入阀3的 吸入管线4，在构成该吸入管线4的吸入侧的一端侧安装有吸入过滤器 5，该吸入过滤器5具有除去粉尘等异物的滤芯6，在连结第l级压缩 机1的排出口 7与第2级压缩机8的吸入口 9的管线10上，设置有用 于冷却进入第2级压缩机8的压缩空气而使体积收缩的中间冷却器 11。还提出过以下方案，在连接于第2级压缩机8的排出口 12上的排 出管线13上，设置有后冷却器14，该后冷却器14的下游侧分支为压 缩空气供给管线15和排风管线16，利用安装在比该分支处更下游侧的 排出管线13上的压力开关17，对上述吸入阀3和排风管线16上设置 的排风阀18的各开闭进行控制(参照特开平8-121398号公报)。
如上述特开平8-121398号公报所示，用于以往涡轮压缩机上的吸 入过滤器5，如图2所示，包括具有吸入部20的壳体19、设置在该 壳体19的中央部且连通吸入管线4的排出部21、连通该排出部21地 在外周具有开口部的大口径的滤芯安装部22、嵌合在该滤芯安装部22 的外侧地安装的大型的筒状滤芯6，使从壳体19的一部分开口的吸入 部20吸入的空气通过滤芯6吸入并导向排出部21，其间除去空气中的 粉尘等异物。
但上述以往的吸入过滤器5，由于相对1个排出部21，如图示那 样滤芯6几乎都是1根，所以在压缩机的运转中发生堵塞滤芯6等而 必需更换时，可停止压缩机的运转即可，但有时不得不在压缩机的运 转中进行l根滤芯6的更换。此时，如果在更换1根滤芯6时取下滤
芯6，则必须继续吸入空气，而且不能用盖堵住该取下后的滤芯安装部 22的开口部，所以导致通过滤芯安装部22的开口部吸入大量空气。因 此，本来应该利用滤芯6去除的粉尘等异物在滤芯更换中没有被除去， 可能吸入许多异物。又，由于滤芯6是大型的且处理困难，所以更换 作业时必须使用吊车等，从而使更换作业费时费力。
因此本发明目的在于即使在压缩机的运转中更换滤芯时，也可减少 或消除吸入大量异物的可能性，并且可简单地在短时间内进行更换作 业。
下面，说明涡轮压缩机及其装配方法的背景技术。
作为用于制造压缩空气并提供给机械设备等需要端等使用的涡轮 压缩机，对应要求的压缩空气的压力，公知的有2级式涡轮压缩机、3 级式涡轮压缩机。
2级式涡轮压缩机设计为下述结构。即，具有第1级压缩机和第2 级压缩机，而压缩机通过用于使来自马达的动力增速的机构而使旋转 轴旋转，并利用该旋转轴使压缩部分的叶轮旋转，利用第l级压缩机 压缩通过吸入过滤器吸入的空气之后，使压缩空气从笫l级压缩机的 排出口排出并导入作为空气冷却器的中间冷却器。并且使压缩空气从 该中间冷却器出口进入第2级压缩机并被压缩，将在该第2级压缩机 压缩后的空气导入作为空气冷却器的后冷却器，之后从后冷却器出口 提供给需要端。另一方面，在停止向需要端的供给时，从上述后冷却 器通过排风配管排风，在该排风配管的下游侧设置有排风消音器。
又，3级式涡轮压缩机设为下述的结构。即，将中间冷却器设为第 1中间冷却器和第2中间冷却器而设置2个，并且设置有第3级压缩 机，通过吸入过滤器吸入的空气在第1级压缩机压缩后，使压缩空气 从第1级压缩机的排出口排出并导入第1中间冷却器，从该第1中间 冷却器出口排出的压缩空气进入第2级压缩机压缩。又，使在该第2 级压缩机压缩的空气导入第2中间冷却器后，从该第2中间冷却器进 入第3级压缩机被进一步压缩，使在该第3级压缩机压缩的空气导入 后冷却器，并从后冷却器的出口向需要端供给压缩空气。另一方面， 在停止向需要端的压缩空气的供给时，使压缩空气从后冷却器通过排 风配管排风，为了防止排风时产生噪音，通过安装在排风配管的下游 侧端部的排风消音器消音。
在这样的2级式或3级式涡轮压缩机上，设置在排风配管的下游侧 端部的排风消音器，以往不搭栽在压缩机上而设为分离型(另外设 置)，两者利用排风配管连接。这时，为了增大吸音量而加长消音器 自身的长度。又，作为搭载于压缩机上的消声器，设计为搭栽简单的 消声器。
因此，在2级式涡轮压缩机中，此前已提出过的方案是不将排风消 音器搭载于压缩机上而设为分离型的形式(参照例如特开2001-289168 号公报)。
又，2级式涡轮压缩机的情况下，公开过以下形式，即，在铸体上 一体制作第1级压缩机及第2级压缩机的各压缩部分、用于装入传递 驱动力以使该压缩部分进行压缩工作的动力传递机构的收纳部、收纳2 个空气冷却器的冷却器罩、连接第1级及第2级压缩机与各空气冷却 器的压缩空气通道等，在上述冷却器罩内，通过隔离地收纳从而内置2 个空气冷却器(参照例如特开平8-93685号公报及特开平10-252681 号公报)。
另一方面，3级式涡轮压缩机时，如图3简要所示，设置有第l级 压缩机31、第2级压缩机32、第3级压缩机33，并利用压缩空气通道 37连接第1级压缩机31的排出口与第1中间冷却器34而设为一体构 造，并且利用压缩空气通道38连接第1中间冷却器34的出口与笫2 级压缩机32的吸入口而设为一体构造，利用压缩空气通道39连接第2 级压缩机32与第2中间冷却器35而设为一体构造，进而利用压缩空 气通道40连接第2中间冷却器35的出口与第3级压缩机33的吸入口 而设为一体构造。在上述笫3级压缩机33上通过压缩空气通道41连 接后冷却器36。在这样的结构中，与上述2级式涡轮压缩机时一样通 过在铸体上一体制作各级压缩机31、 32、 33的压缩部分、用于装入传 递驱动力而利用各压缩部分进行压缩工作的动力传递机构的收纳部、 收纳2个中间冷却器34、 35的收纳部、依次连接第1级压缩机31、第 1中间冷却器34、第2级压缩机32、第2中间冷却器35的压缩空气通 道37、 38、 39、 40，从而作成整铸壳体。并且在该整铸壳体内只内置 2个中间冷却器34、 35，后冷却器36设为分离型(另外设置)，从而 延长压缩空气通道41以连接第3级压缩机33的排出口与后冷却器 36。
但是，如特开2001-289168号公报所示那样不将排风消音器搭载 于压缩机上而设为分离型时，存在排风配管的施工麻烦，并且必须确 保用于消音器设置的空间的问题。另一方面，搭载在压缩机上时，虽 然具有充分的消音器安装空间时没有问题，但在压缩机省空间化等而 不能保证场地时，由于消音器自身小型且简单，所以存在消音不彻底 的问题。
又，2级式涡轮压缩机时，如特开平8-93685号公报及特开平 10-252681号公报所示，如果是作成整铸壳体的，则压缩机的压缩部 分或压缩空气的通道部等一体制作，所以2级式涡轮压缩机时则固定 为2级压缩规格压缩机，同样地，3级式涡轮压缩机时则固定为3级压 缩规格压缩机，例如不能将3级式压缩机用作1级压缩规格或2级压 缩规格压缩机，.不能对应特殊规格。
并且，如果是利用上述整铸壳体制作的，则如特开平8-93685号 公报及特开平10-252681号公报上也介绍的那样，将2级式压缩机的2 个空气冷却器内置在整铸壳体内，但在3级式涡轮压缩机中不能是将3 个空气冷却器内置在整铸壳体内，实际上一般是在整铸壳体内内置2 个中间冷却器，后冷却器设为分离型或者将后冷却器设置在中央。
因此，存在零件数量增加，且由于成为分离型所以设置面积增大等 导致大型化的问题，并且，必须延长连接第3级压缩机与后冷却器的 空气配管等，这样的延长使压力损失也增大从而导致性能下降，另外， 在上述特开平8-93685号公报及特开平10-252681号公报上，对于3 级式涡轮压缩机，完全没有介绍将3个冷却器内置在壳体内的情况。
因此，本发明的目的在于提供一种涡轮压缩机，可望在排风消音 器的设置上节省空间且消音效果大，并且使3级式涡轮压缩机紧凑， 进而可容易地使3级式压缩机对应1级压缩规格、2级压缩规格。

发明内容
本发明的吸入过滤器，为了解决上述课题，设计为在从吸入部到排 出部的空气通道上单个地设置有滤芯，由该各滤芯吸入的空气被导向 上述排出部的结构。并且设计为在具有吸入部和排出部的壳体的内部 左右分别单个地设置有滤芯，由该左右的各滤芯吸入的空气被导向上 述排出部的结构。从而在更换滤芯时，即使更换1个滤芯也可利用其 他的滤芯吸入空气。又，由于可减少更换中的1个滤芯安装部吸入的
空气量，所以可降低异物吸入的概率。此时，即使堵住取下了滤芯的 滤芯安装部的开口部，整体的阻力也小而对压缩机的运转影响小，而 如果堵住该开口部，则不会通过取下了该滤芯的滤芯安装部的开口部 吸入异物。
又，设计为在壳体的内侧中央部设置密封构造的腔室，在该腔室的 两侧部单个地备有滤芯，通过该各滤芯使上述密封构造的腔室的内外 连通，并且连通该腔室的内部与排出部的结构。可将腔室的两侧的滤 芯设计多根，从而可减小1根1根的滤芯，所以可进一步减小滤芯安 装部的开口部面积，随之可进一步降低滤芯更换时的异物吸入的概 率。
并且设计为在位于滤芯的外侧的壳体的侧部上设置大小与滤芯对 应的窗，且可利用可开闭的盖将该窗封闭的结构。从而可容易通过窗 进行l根l根滤芯的更换。
另一方面，本发明的涡轮压缩机及其装配方法，为了解决上述课
题，设计为在具有第1级压缩机、第2级压缩机、笫3级压缩机的整 铸壳体内内置所有与上述各级压缩机对应的空气冷却器，并利用压缩 空气通道连接上述各级压缩机与空气冷却器的结构，并且设计为将空 气冷却器设为第1中间冷却器、第2中间冷却器及后冷却器而内置在 整铸壳体内的结构。
利用该结构，空气冷却器收纳在厚的铸体内，3级式压缩机的后冷 却器也内置在铸体内，且传递旋转动力的机构也设置在铸体内，所以 可降低压缩空气的穿透音或齿轮的啮合音等。又，由于可缩短连接各 冷却器与各压缩机的压缩空气的通道，所以可减小压缩空气的压力损 失而可望提高性能。并且可望减少零件数量和省空间化。
又，设计为将连通第1中间冷却器出口与第2级压缩机入口的压缩 空气通道、及连通第2中间冷却器出口与第3级压缩机入口的压缩空 气通道分别设为配管，并在各冷却器出口和各压缩机入口处可拆装的 结构。从而可容易地以1台压缩机用作3级压缩规格压缩机、2级压缩 规格压缩机、l级压缩规格压缩机，所以在需要端的要求压力范围内可 使其容易对应。
在3级式压缩机中，按照第1中间冷却器、第2中间冷却器、后冷 却器的顺序配置，将其内置在整铸壳体内且利用隔离壁隔开，将后冷
却器侧的外侧作成圆弧形状。如果这样，则由于各空气冷却器间的压 力差减小，所以可降低隔离部的应力，又，在后冷却器侧可緩和应力。 并且设计为在整铸壳体的侧部配置油箱，在该油箱与整铸壳体之间 夹入地设置排风消音器，利用排风配管连接该排风消音器与后冷却器 的结构。从而使排风消音器的设置位置在装满润滑油的油箱与铸体之 间，所以可减少来自消音器的筐体表面的穿透音，并且可望空间的有 效利用而省空间化。
又，设计为以下的装配方法，即，制造在铸体上一体制作3级压缩 机压缩部分和压缩空气通道，且划分形成有收纳与各级的压缩机对应 的空气冷却器的收纳部的整铸壳体，然后将中间冷却器和后冷却器收 纳在该整铸壳体的各空气冷却器收纳部后，利用压缩空气通道连接各 级压缩机。又，设计为以下的装配方法，即，制造划分形成了 3个空 气冷却器收纳部的整铸壳体，按照第1中间冷却器、第2中间冷却器、 后冷却器的顺序配置，将其收纳在形成于该整铸壳体上的3个收纳部 中从而内置在整铸壳体内，并利用压缩空气通道连接各冷却器与各级 压缩机。由于这样制作整铸壳体，并在该整铸壳体上形成的冷却器收 纳部中收纳2根中间冷却器和l根后冷却器即可，所以可容易组装内 置了 3根冷却器的涡轮压缩机。


图1是表示以往的涡轮压缩机的概要图。
图2是表示以往的吸入过滤器的概要的剖面图。
图3是表示以往的3级式压缩机的结构的概要图。
图4是表示本发明的吸入过滤器的实施例的局部剖开立体图。
图5是图4的V方向所示的剖开俯视图。
图6是表示本发明的涡轮压缩机的实施例的俯视图。
图7是图6的侧视图。
图8是图7的VIII方向所示的侧视图。
图9是图8的IX方向所示的侧视图。
图IO是本发明的涡轮压缩机中的整铸壳体的立体图。
图ll是表示整铸壳体上形成的空气冷却器收纳部的剖开俯视图。
图12是表示本发明的涡轮压缩机的基本结构的概要图。
图13是表示将本发明的涡轮压缩机设为2级压缩规格的例子的概 要图。
图14是表示将本发明的涡轮压缩机设为2级压缩规格时的其他例 子的概要图。
图15是表示还可将本发明的涡轮压缩机用于其他调整的状态的概 要图。
图16是表示将本发明的涡轮压缩机用作1级压缩规格压缩机的状 态的概要图。
具体实施例方式
以下，参照附图来说明本发明的吸入过滤器的实施例。
图4及图5是表示本发明的吸入过滤器的实施例的图，在具有吸入 部20和排出部21的壳体19内的中央部，设置具有规定厚度及高度的 封闭构造的腔室23并在该腔室23的前后方向的一侧设置连通排出部 21的开口24，并且，在成为该腔室23的厚度方向的左右的两侧面设 置各4个开口 25。在该各开口 25部的外侧面，向左右方向以水平状态 突出地安装设为圆筒状且在周向具有开口部的小直径的滤芯安装部 26，在该各滤芯安装部26的外周部，分别可取下地嵌合安装设为圆筒 状的小直径的滤芯27，从上述吸入部20流入的空气在腔室23的外侧 左右分开后被滤芯27吸入，并通过滤芯安装部26内从各开口 25进入 腔室23内，从该腔室23经过开口 24至排出部21，从这里送到吸入管 线4 (参照图1)。
并且，在上述壳体19的左右两侧壁设置比4根滤芯27的设置区域 更大的窗28，在该窗28上可开闭地安装密闭式的盖29。
30是处理本发明的吸入过滤器时的吊件。
如图1所示，压缩机的运转中，使从本发明的吸入过滤器5的吸入 部20流入的空气分别经过左右合计8个的滤芯27从而去除粉尘等异 物，之后导入腔室23的内部，之后，使净化过的空气从开口 24经过 排出部21流向压缩机侧。从而向第1级压缩机1导入没有混入异物的 空气。此时，8根滤芯27，在左右两侧以4根为一组配置，从而在左 右的单侧利用4根滤芯27—齐吸入从吸入部20流入的空气，所以与 在1处集中配置8根滤芯27时相比可减少空气的吸入阻力。
在压缩机的运转中需要更换滤芯27时，不同时更换所有的滤芯 27，而是分别1根根地取下需要更换的滤芯27并更换成新的滤芯27。
此时，将需要更换的滤芯27从滤芯安装部26取下。这时，打开需要 更换的滤芯27所在侧的盖29，从窗28外从滤芯安装部26上取下目标 滤芯27，所以可容易取下。然后在取下了该滤芯27的滤芯安装部26 上安装新的滤芯27或修好的滤芯27，由此进行1个滤芯27的更换。
在上述说明中，在取下了滤芯27后的滤芯安装部26上，可安装 覆盖该滤芯安装部26的开口部的盖，又，也可不安装盖而保持原样。
在取下了滤芯27处的滤芯安装部26上不设盖时，取下需要更换 的滤芯27，从壳体19的窗28取出后，直到进入将新的滤芯27安装在 该滤芯安装部26上的安装作业之前利用盖29封闭上述窗28。从而使 吸入的空气的一部分被吸入没有滤芯27的滤芯安装部26，但由于1 个滤芯安装部26的开口部面积小，所以可减少这里流过的空气量，使 异物吸入的概率下降。又，也可根据需要在各开口 25的部分安装除尘 物。
另一方面，如果利用盖覆盖取下了滤芯27的滤芯安装部26的开 口部而防止空气的吸入，则在该滤芯安装部26不会有空气吸入，所以 可防止异物的吸入。此时，被吸入壳体19的空气，通过其他7;限滤芯 27吸入，所以不会妨碍空气的吸入。
又，在本发明的吸入过滤器5中，设计为将滤芯27分割成小直径 的8根而配设于多处的结构，所以可小型化而减轻各滤芯27的重量且 容易处理，可不使用吊车等大型机器，容易利用手工作业进行更换作 业。
另外，本发明的吸入过滤器不限于上述实施例，当然可在不超出本 发明的主旨的范围内作各种变更，例如虽然展示了具有左右4根合计8 根的滤芯27，但不限于8根，可设为任意根数；虽然所示为各滤芯27 的直径相等，但也可组合不同直径的滤芯等。
如上述那样，根据本发明的吸入过滤器，则具有如下优良的效果。 (1 )由于设计为在从吸入部到排出部的空气通道上单个地备有滤 芯，由该各滤芯吸入的空气被导向上述排出部的结构，并且设计为在 具有吸入部和排出部的壳体的内部左右单个地备有滤芯，从该左右的 各滤芯吸入的空气被导向上述排出部的结构，所以在空气吸入过程中 更换滤芯时，即使更换一部分的滤芯也可利用其他剩余的滤芯吸入空 气，随之可减少由更换中的1个滤芯安装部吸入的空气量，所以可降
低异物吸入的概率。
(2) 在上述(1)中，如果设计为利用盖堵住取下了滤芯的滤芯 安装部的开口部，则可防止通过该取下了滤芯的滤芯安装部的开口部 吸入异物。
(3) 通过设计为在壳体的内侧中央部设置密封构造的腔室，并在 该腔室的两侧部单个地备有滤芯，通过该各滤芯使上述密封构造的腔 室的内外连通，并且连通该腔室的内部与排出部，从而可多根并排设 置腔室两侧的滤芯，可使1根1根的滤芯小型而方便更换时的处理， 又，可进一步减小对应的滤芯安装部的开口部面积，从而可进一步降 低滤芯更换时从该滤芯安装部吸入异物的概率。
(4 )并且通过设计为在位于滤芯的外侧的壳体的侧部上设置大小 与滤芯对应的窗，且可利用可开闭的盖封闭该窗的结构，从而可容易 地通过窗将滤芯1根1根地更换。
以下，参照附图来说明本发明的涡轮压缩机及其装配方法。 图6至图12是展示本发明的涡轮压缩机及其装配方法的实施例， 在1个铸体上一体制作以下部分而作成整铸壳体I:构成3级式压缩机 的第1级压缩机31的作为压缩部分的涡管31a、第2级压缩机32的作 为压缩部分的涡管32a、第3级压缩机33的作为压缩部分的涡管33a、 笫1中间冷却器34的收纳部34a、第2中间冷却器35的收纳部35a、 后冷却器36的收纳部36a、从上述第1级压缩;f;u用涡管31a向第1中 间冷却器收纳部34a侧导入压缩空气的压缩空气通道37、从上述第2 级压缩机用涡管32a向第2中间冷却器收纳部35a侧导入压缩空气的 压缩空气通道39、动力传递机构收纳部42、以及后冷却器出口43和 排风出口44。在该整铸壳体I的上述空气冷却器的收纳部34a、 35a 及36a中收纳第1中间冷却器34、第2中间冷却器35及后冷却器36， 从而将3根空气冷却器34、 35、 36内置在1个铸体内。在设置在上述 整铸壳体I的一侧部的油箱45与该壳体I之间夹入地设置排风消音器 46。并且利用可拆装地安装的2级吸入管47连接第1中间冷却器34 的出口与第2级压缩机32的吸入口，并且，利用可拆装地安装的3级 吸入管48连接第2中间冷却器35的出口与第3级压缩机33的吸入 口 。
如以下详述，在铸体内沿横向排列形成的3个空气冷却器的收纳部
34a、 35a、 36a，如图11的剖面图所示平行地设置。构成为在各收纳 部34a、 35a、 36a中，从一端侧起按压力下降的顺序，以第l中间冷 却器34、第2中间冷却器35、后冷却器36的配置横向并列地将其收 纳，并排地内置在整铸壳体I内，并分别利用规定厚度的隔离壁49及 50划分第1中间冷却器34与第2中间冷却器35之间及第2中间冷却 器35与后冷却器36之间，并且后冷却器用收纳部36a将外侧壁51作 成圆弧形状以緩和应力。
在上述整铸壳体I的中央部形成动力传递机构收纳部42，在该收 纳部42配置以下部分利用连结在未图示的驱动装置上的驱动轴52 旋转的大直径齿轮53、啮合在该大直径齿轮53上的增速用的小直径齿 轮54、 55、 一体地安装在该小直径齿轮54上的旋转轴56、 一体地安 装在上述另 一小直径齿轮55上的旋转轴57、旋转自如地支承上述两旋 转轴56及57的轴承，从而可增速地传递动力。并且，分别在上述旋 转轴56的一端安装有配置在第1级压缩机用涡管31a内的叶轮58，在 另一端安装有配置在第2级压缩机用涡管32a内的叶轮59，通过旋转 轴56使叶轮58及59高速旋转从而利用第1级压缩机31及第2级压 缩机32进行压缩工作。又，在旋转轴57的一端安装有配置在第3级 压缩机用涡管33a内的叶轮60，通过旋转轴57使叶轮60高速旋转从 而利用第3级压缩机33进行压缩工作。并且备有以可拆装自如地嵌装 在动力传递机构收纳部42的上方开口部的方式覆盖上述大直径齿轮 53、小直径齿轮54、 55、旋转轴56、 57的上半盖61，通过取下该上 半盖61，可以容易地进行动力传递机构的各部件的拆装及维护。
在利用上述动力传递机构的装入和叶轮58、 59、 60的旋转构成的 第1级、第2级、笫3级的各压缩机31、 32、 33所组成的3级式的压 缩;f/L中，第1级压缩机31的出口侧和第1中间冷却器34的入口侧、 第2级压缩机32的出口侧和笫2中间冷却器35的入口侧、以及第3 级压缩机33的出口侧和后冷却器36的入口侧，利用作为整铸壳体I 而一体制作的压缩空气通道37、 39及41而相互连通，进而代替固定 在图3所示的以往方式的整铸壳体上的压缩空气通道38、 40，在本发 明中，在第1中间冷却器34的出口侧和第2级压缩机32的入口侧， 拆装自如地安装与整铸壳体I分体构成的2级吸入管47而使两者连 通，并且在第2中间冷却器35的出口和第3级压缩机33的入口侧， 同样拆装自如地安装与整铸壳体I分体构成的3级吸入管48而使两者 连通，并可拆装上述2级吸入管47及3级吸入管48，从而可将3级式 涡轮压缩机适当切换到2级压缩规格、1级压缩规格进行使用。
并且，在构成整铸壳体I的驱动轴52侧的一侧部设置油箱45，在 该油箱45上，搭载向前述驱动轴52输出动力以驱动各级压缩机31、 32、 33的图未示的驱动装置，并且在该油箱45与整铸壳体I之间夹入 地设置排风消音器46，将排风消音器46设在接近后冷却器36的位置， 利用排风配管62连接该排风消音器46与排风出口 44。
上述排风消音器46，在形成消音空间64的筐体63上安装多个扩 散器65a、65b，并在该各扩散器65b的入口侧设置压缩空气分配部66， 使从排风配管62送来的压缩空气暂时通过扩散器65a减速、消音，进 而通过压缩空气分配部66之后，利用扩散器65b减速、消音后流到消 音空间64而膨胀，通过在消音空间64内迂回从而消音，并从排气口 67排出。
如上所述地运转3级式压缩机而向需要端提供压缩空气时，使来自 驱动装置的动力由驱动轴52按大直径齿轮53、小直径齿轮54、 55、 旋转轴56、 57的顺序传递而使叶轮58、 59、 60旋转。这样笫1级压 缩机31、第2级压缩机32、第3级压缩机33开始运转，经过图未示 的吸入过滤器已除去粉尘等异物的空气从入口被吸入第1级压缩机31 而被压缩。从该笫1级压缩机31排出的压缩空气通过在整铸壳体I上 一体制作的压缩空气通道37进入第1中间冷却器34而被冷却。然后， 压缩空气通过2级吸入管47从吸入口送入第2级压缩机32而被压缩。 从该第2级压缩机32的排出口排出的压缩空气通过在上述壳I上一体 制作的压缩空气通道39导入第2中间冷却器35被冷却。
从第2中间冷却器35出来的压缩空气，通过3级吸入管48从吸 入口进入第3级压缩机33被进一步压缩，从该第3级压缩机33的排 出口经过在上述壳I上一体制作的压缩空气通道41导入后冷却器36 后，从该后冷却器36的出口 43取出而向需要端提供压缩空气。
在上述说明中，在本发明的涡轮压缩机中，设计为将2根中间冷却 器34、 35和1根后冷却器36合计3根空气冷却器内置在整铸壳体I 内的结构，所以与之前的3级式压缩机时分离配置后冷却器相比，不 必增加设置面积，可望省空间化且可减少零件数量，可与着在整铸壳 体I上构成的压缩机主要部分一同使整体小型化。又，由于按第1中
间冷却器34、第2中间冷却器35、后冷却器36的顺序配置，所以可 缩短各级压缩机31、 32、 33之间的压缩空气通道37、 39、 41、吸入 管47、 48，可减小压缩空气的压力损失而可望高性能化，并且可望低 噪音化。又，由于将第1中间冷却器34、第2中间冷却器35、后冷却 器36并排配置地内置在整铸壳体I内，所以对于笫1中间冷却器34 与第2中间冷却器35之间的隔离壁49及第2中间冷却器35与后冷却 器36之间的隔离壁50，任一冷却器间的压力差小而可减小壁厚，又， 在后冷却器36侧的外侧，通过将外侧壁51作成圆弧形状从而可緩和 应力。
又，在向需要端停止供给压缩空气而排风时，是从排风配管62导 向排风消音器46而使其排风。其间，从排风配管62导入排风消音器 46的压缩空气，由扩散器65a、 65b减速、消音后向消音空间64释放 而使其膨胀，在消音空间64内迂回期间进一步消音而被排出。在本发 明中，由于以插在整铸壳体I与油箱45之间的形式设置上述排风消音 器46，所以可减少来自排风消音器46的复体63表面的穿透音而可进 一步提高消音效果。并且，由于组装在整铸壳体I侧，所以可有效利 用设置空间，与设为分离型时相比可望省空间化，且可利于整体的小 型化。
然后，需要端要求的压缩空气的压力不同时，使其在该压力范围内 对应。
此时，在本发明的涡轮压缩机中，不在整铸壳体I上一体制作分别 使第1中间冷却器34的出口与第2级压缩机32的吸入口、及第2中 间冷却器35的出口与第3级压缩机33的吸入口连通的压缩空气通道， 而设计2级吸入管47及3级吸入管48那样的配管，并且任何一个都 可拆装。因此，可如上述那样代替3级压缩规格而简单切换成2级压 缩规格、l级压缩规格。
例如要求的压力范围是2级压缩规格时，取下图6至图8所示的3 级吸入管48而设为第1级压缩机31和第2级压缩机32的2级压缩规 格，如图13简要所示，将第2中间冷却器35作为后冷却器使用，并 且将第2中间冷却器35的出口作为后冷却器出口 43使用， 一般将图 6~图9所示的后冷却器36的出口 43封堵。
如果这样，由于可原样使用在整铸壳体I上一体制作的压缩空气通
道37及39和2级吸y^管47流过压缩空气，从而可作成最短的空气通 道，所以可使压力损失很小。排风时，将来自第2中间冷却器35出口 的配管分支，并在壳I的排风出口 44上设盖，使其通过排风配管62 进行排风。
2级压缩规格时，除上述情况以外，也可是不使用第2级压缩机32 而使用第1级压缩机31和第3级压缩机33的2级压缩规格。此时， 作为比上述2级吸入管47或3级吸入管48更长的配管而准备新的吸 入管68 (参照图14 )，该吸入管68代替图6中的2级吸入管47及3 级吸入管48，并利用该另外准备的吸入管68直接连通地连接第1中间 冷却器34的出口与第3级压缩机33的吸入口 ，从而可如图14简要所 示那样对应。
又，如图15所示，也可对应由第1级压缩机31和第2级压缩机 32构成的2级压缩规格、设为仅由第3级压缩机33构成的升压器等2 系统的规格，并且如果是l级压缩规格，则从第1中间冷却器34的出 口取下图6所示的2级吸入管47，在该第1中间冷却器34的出口连接 向需要端提供的压缩空气配管就可对应。图16是表示其概要的图。
这样可自由进行各级的调整。
另外，本发明的涡轮压缩机及其装配方法不限于上述实施例，例如 排风消音器46也可是图示结构以外的形式；当然还可在排风配管62 上设置排风阀，而从后冷却器36的出口向需要端提供压缩空气时排风 阀关闭；将吸入过滤器设置在整铸壳体I从而可望紧凑化等。这些是 任意的，当然在不超出本发明的主旨的范围内可进行各种变更。
如以上所述，如果采用本发明的涡轮压缩机及其装配方法，则如下 所述可发挥优良的效果。
(1 )由于设计为在具有笫1级压缩机、第2级压缩机、第3级压 缩机的整铸壳体上内置所有与上述各级压缩机对应的空气冷却器、并 利用压缩空气通道连接上述各级的压缩机与空气冷却器的结构，并且 设计为将空气冷却器设为第1中间冷却器、第2中间冷却器及后冷却 器而内置在整铸壳体内的结构，所以可利用厚的铸体大幅度降低压缩 空气的穿透音或齿轮的啮合音等而可望低噪音化，并且可设计紧凑， 又，随着紧凑化可缩短连接各冷却器与各级压缩机的压缩空气通道，
可减小压缩空气的压力损失而可望高性能化，并且可望减少零件数 量、省空间化。
(2) 通过设计为将连通第1中间冷却器出口与第2级压缩机入口 的压缩空气通道及连通第2中间冷却器出口与笫3级压缩机入口的压 缩空气通道分别设为配管、并可在各冷却器出口和各压缩机入口处拆 装的结构，从而可容易在1台压缩机上灵活用于3级压缩规格、2级压 缩规格、l级压缩规格，在需要端的要求压力范围内可容易对应。
(3) 通过将内置在整铸壳体内的3根空气冷却器按第1中间冷却 器、第2中间冷却器、后冷却器的顺序配置，从而减小各空气冷却器 间的压力差，所以可降低隔离部的应力，又，通过将后冷却器配置在 外侧，从而容易协调配管，可适应各种配置要求，并且通过将后冷却 器的外侧壁作成圓弧形状，可望緩和应力。
(4) 通过设计为在整铸壳体的侧部配置油箱，在该油箱与整铸壳 体之间夹入地设置排风消音器，利用排风配管连接该排风消音器与后 冷却器的结构，从而使来自位于油箱与铸体之间的消音器的箧体表面 的穿透音极少，可利用间隔的作用提高消音效果，又，可缩短后冷却 器与排风消音器之间的距离，可望减少配管工时。
(5) 设计为以下的装配方法，即，制造在铸体上一体制作3级压 缩机压缩部分、压缩空气通道，且划分形成有收纳与各级压缩机对应 的空气冷却器的收纳部的整铸壳体，然后将中间冷却器和后冷却器并 排配置地收纳在该整铸壳体的各空气冷却器收纳部而内置在整铸壳体 内后，利用压缩空气通道连接各级压缩机，或者设计为以下的装配方 法制造划分形成有3个空气冷却器收纳部的整铸壳体，然后以按照 第l中间冷却器、第2中间冷却器、后冷却器的顺序配置，将其收纳 并内置在形成于该整铸壳体的3个收纳部中，并利用压缩空气通道连 接各冷却器与各级压缩机，由此，如果制作整铸壳体，则只要组装向 空气冷却器或压缩部分传递旋转动力的动力机构就可装配，可容易地 进行组装。
工业实用性
如以上那样，本发明的吸入过滤器，减少或消除在空气吸入过程 中更换滤芯时的异物吸入，并且容易进行更换作业。又，本发明的涡 轮压缩机及其装配方法，使3级式压缩机紧凑化，在要求压力范围内
灵活运用。
权利要求
1、一种涡轮压缩机，其特征在于在具有第1级压缩机、第2级压缩机、第3级压缩机的整铸壳体中内置与上述各级压缩机对应的空气冷却器，并利用压缩空气通道连接上述各级压缩机与空气冷却器。
2、 如权利要求1所述的涡轮压缩机，其特征在于将空气冷却器 设为第1中间冷却器、第2中间冷却器及后冷却器而内置在整铸壳体 内。
3、 如权利要求2所述的涡轮压缩机，其特征在于连通第l中间 冷却器出口与第2级压缩机入口的压缩空气通道、以及连通第2中间 冷却器出口与第3级压缩机入口的压缩空气通道分别为配管，并可在 各冷却器出口和各压缩机入口处拆装。
4、 如权利要求2所述的涡轮压缩机，其特征在于按照第l中间 冷却器、第2中间冷却器、后冷却器的顺序配置，将其内置并以隔离 壁隔开，且将后冷却器侧的外侧壁作成圆弧形状。
5、 如权利要求3所述的涡轮压缩机，其特征在于按照第l中间 冷却器、第2中间冷却器、后冷却器的顺序配置，将其内置并以隔离 壁隔开，且将后冷却器侧的外侧壁作成圆弧形状。
6、 如权利要求l、 2、 3、 4或5所述的涡轮压缩机，其特征在于 在整铸壳体的侧部配置油箱，在该油箱与整铸壳体之间夹入地设置排 风消音器，利用排风配管连接该排风消音器与后冷却器。
7、 一种涡轮压缩机的装配方法，其特征在于制造整铸壳体，然 后将中间冷却器和后冷却器并排配置地收纳在该整铸壳体的各空气冷 却器收纳部中从而内置在整铸壳体内，之后利用压缩空气通道连接各 级压缩机，所述整铸壳体是在铸体上一体制作出3级压缩机压缩部分 和压缩空气通道，且划分形成有收纳与各级压缩机对应的空气冷却器 的收纳部而成的。
8、 如权利要求7所述的涡轮压缩机的装配方法，其特征在于制 造划分形成有3个空气冷却器收纳部的整铸壳体，然后按照第1中间 冷却器、第2中间冷却器、后冷却器的顺序配置，将其收纳并内置在 形成于该整铸壳体上的3个收纳部中，并利用压缩空气通道连接各冷 却器与各级压缩机。
全文摘要
设计为在壳体的内侧中央部设置密封构造的腔室，在该腔室的两侧设置滤芯，通过滤芯将从吸入部流入壳体内的空气导向上述腔室内。各滤芯可取出地镶嵌安装在具有开口部的滤芯安装部上。更换滤芯时，打开窗户1根根地更换。在铸体上一体制作有压缩机压缩部分、压缩空气通道的整铸壳体，其上形成用于内置第1中间冷却器、第2中间冷却器、后冷却器的收纳部，在该收纳部按照上述顺序的配置收纳第1中间冷却器、第2中间冷却器、后冷却器。分别利用可拆装的吸入管连接第1中间冷却器出口与第2级压缩机的吸入侧以及第2中间冷却器出口与第3级压缩机的吸入侧。又，将排风消音器设置在整铸壳体与油箱之间。
文档编号F04D29/58GK101105191SQ200710137038
公开日2008年1月16日 申请日期2004年3月19日 优先权日2003年3月26日
发明者佐佐木善孝, 小河良行, 武富敏礼, 长谷川和三 申请人:石川岛播磨重工业株式会社