涡轮压缩的制造方法

涡轮压缩的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种涡轮压缩机，包括：框体（46）；设置在框体（46）上的离心式的第一级及第二级压缩部（5、6）；以及驱动第一级及第二级压缩部（5、6）的驱动部（1），框体（46）内被分隔成：容纳第一换热器（47）并且由第一级压缩部（5）进行压缩的外部气体被输送到的第一冷却室（44）；容纳第二换热器（48）并且经由第一冷却室（44）并由第二级压缩部（6）进一步进行了压缩的空气被输送到的第二冷却室（45）；容纳有输送至驱动部（1）的润滑油的油罐（8）；以及经由第二冷却室（7）并向未使用的空气被输送到的放气消音器室（60），放气消音器室（80）在所述框体（46）的内部位于第一冷却室及第二冷却室（44、45）与油罐（60）之间。
【专利说明】涡轮压缩机
【技术领域】
[0001]本发明涉及作为工厂的动力源或者过程用而使用的涡轮压缩机，特别涉及包括放气消音器的涡轮压缩机。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中，提出有利用第二级压缩机进一步压缩利用第一级压缩机进行了压缩的流体而排出的二级式的涡轮压缩机。该涡轮压缩机构成为，具有由铸件构成的框体，并且在该框体上设置第一级压缩机和第二级压缩机。第一级压缩机的叶轮和第二级压缩机的叶轮通过旋转轴相连结。旋转轴与驱动马达的输出轴平行地配置，并且经由其中央部的齿轮装置被驱动马达旋转操作。
[0003]在该涡轮压缩机中，从吸入口吸入外部气体，该外部气体被第一级压缩机压缩，送至框体的第一冷却室。在第一冷却室容纳有第一换热器。经压缩的空气被第一换热器冷却，从第一冷却室送至第二级压缩机，进一步被压缩。利用第二级压缩机压缩的空气被送至框体的第二冷却室。在第二冷却室容纳有第二换热器。经压缩的空气被第二换热器冷却，从第二冷却室经由排出口排出。
[0004]专利文献I中记载的涡轮压缩机为了实现小型化而精心设计了框体内的布局，在框体内紧密地配置有:容纳有第一换热器的第一冷却室；容纳有第二换热器的第二冷却室；以及容纳有润滑油的油罐。
[0005]在一般的离心式涡轮压缩机中，当经压缩的空气在工厂等过剩、经压缩的空气的消耗量相比于吸入外部气体的量减少时，压缩机的出口的压力上升。此时，当利用设置于压缩机的出口部的传感器检测出的压力值超出事先设定的值时，打开设置于第二冷却室的出口的放气阀，向外部气体放出经压缩的空气。另外，为了降低由于打开放气阀产生的噪音，在这样的压缩机中，在从放气阀至向大气的放气口之间，设置放气消音器。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利第3470410号公报
【发明内容】

[0009]但是，如上所述的离心式的涡轮压缩机用的放气消音器为了防止喘振而必须使用压力损失小的装置。喘振是指在叶轮中产生空气的倒流的现象。当喘振产生时，伴随着激烈的脉动而变得不能够正常运转。因此，一般情况下，在放气消音器中使用压力损失小的消音器或者粘贴了吸音材料的通道等来进行消音、使空气减速。但是，噪音降低效果相应于该放气消音器的大小而增强，因此，在实现了紧凑化的离心式涡轮压缩机中，存在不能够充分抑制放气音的课题。
[0010]本发明是鉴于上述的实际情况而提出的，其目的在于提供一种涡轮压缩机，所述涡轮压缩机既包含放气消音器，又能够设置在狭小的场所，另外，所述涡轮压缩机能够充分降低向外部气体放出经压缩的空气时的噪音。
[0011]为了解决上述课题，达到所述目的，本发明的一个实施方式的涡轮压缩机具有以下的构成。
[0012](构成I)
[0013]所述涡轮压缩机具备:框体；设置在所述框体上的离心式的第一级压缩部；设置在所述框体上的离心式的第二级压缩部；以及驱动所述第一级压缩部和所述第二级压缩部的驱动部，其中，所述框体被分隔成:容纳第一换热器并且由所述第一级压缩部进行压缩的外部气体被输送到的第一冷却室；容纳第二换热器并且经由所述第一冷却室并由所述第二级压缩部进一步进行压缩的空气被输送到的第二冷却室；容纳有输送至所述驱动部的润滑油的油罐；以及经由所述第二冷却室并向大气放出的排气被输送到的放气消音器室，所述放气消音器室在所述框体的内部容纳放气消音器并且位于所述第一冷却室及第二冷却室与油罐之间。
[0014](构成2)
[0015]所述框体包括将所述内部分隔成所述第一冷却室、所述第二冷却室、所述油罐以及所述放气消音器室的分隔板，并且所述第一冷却室、所述第二冷却室、所述油罐以及所述放气消音器室由铸件一体地构成。
[0016]在上述涡轮压缩机中，由于具有构成1，在框体内，放气消音器室位于第一冷却室及第二冷却室与油罐之间，因此，能够增强由放气消音器产生的消声效果，由于油罐与第一及第二冷却室之间存在空气层，在冷却室内的空气与油罐内的润滑油之间产生的热传递被抑制。
[0017]并且，在该涡轮压缩机中，实现了由零件数目的削减带来的制造成本的降低，另夕卜，既可以包含放气消音器，又能够设置在狭小的场所。
[0018]另外，在上述涡轮压缩机中，由于具有构成2，框体与分隔内部的分隔板一起由铸件一体地构成，因此，能够增强由放气消音器产生的消声效果。
[0019]S卩，上述涡轮压缩机是既包含放气消音器，又能够设置在狭小的场所，另外，能够提供充分减小向外部气体放出排气时的噪音的涡轮压缩机。
【专利附图】

【附图说明】
[0020]图1是本发明的一个实施方式的涡轮压缩机的俯视图。
[0021]图2是图1的涡轮压缩机的侧视图。
[0022]图3是图1的涡轮压缩机的主视图。
[0023]图4是表示图1的涡轮压缩机的框体的构成的横剖视图。
【具体实施方式】
[0024]以下，基于【专利附图】

【附图说明】本发明的实施方式。
[0025]图1是本发明的一个实施方式的涡轮压缩机的俯视图，图2是图1的涡轮压缩机的侧视图，图3是图1的涡轮压缩机的主视图。
[0026]本发明的一个实施方式的涡轮压缩机是所谓的齿轮传动式涡轮压缩机。如图1至图3所示，该涡轮压缩机是具有由铸件构成的框体46且在该框体46上设置了离心式的第一级压缩机5和离心式的第二级压缩机6的二级式压缩机。
[0027]该涡轮压缩机通过作为驱动机构的驱动马达I的输出轴2，通过齿轮装置3，使第一级及第二级压缩机5、6的叶轮高速旋转，从而对吸入的空气(气体)施予动能，高效地使吸入的空气减速而转换成压力，由此，压缩该空气。在该涡轮压缩机中，进行中间冷却来接近等温压缩，从而提高整体的压缩效率。
[0028]驱动马达I是所谓的凸缘型马达，通过凸缘Ia固定在框体46上。旋转轴4与驱动马达I的输出轴2平行地配置，并且通过齿轮装置(增速机)3与输出轴2连接。在该旋转轴4的驱动马达I侧的端部，设置有第一级压缩机5。在旋转轴4的相反侧的端部，设置有第二级压缩机6。旋转轴4在中央部通过齿轮装置3传递驱动力，而在作为驱动马达I侧的一端侧安装有第一级压缩机5的叶轮，在另一端侧安装有第二级压缩机6的叶轮。
[0029]第一级和第二级压缩机5、6构成为，在安装于旋转轴4的叶轮的周围具备扩散器和涡卷室。第一级和第二级压缩机5、6通过叶轮高速旋转而在叶轮的中心部向径向外侧对吸引的空气(气体)进行加速。经加速的空气通过扩散器和涡卷室而被减速，施予该空气的动能转换成压力能。
[0030]在齿轮装置3中，大齿轮(主齿轮)与驱动马达I的输出轴2连接，与该大齿轮啮合的小齿轮(行星齿轮)加速旋转，从而向旋转轴4传递驱动力。
[0031]图4是表示图1的涡轮压缩机的框体的构成的横剖视图。
[0032]框体46内分隔成:作为引导空气的通路的第一及第二冷却室44、45 ;填充有旋转轴4的轴承、齿轮装置3所需的润滑油的油罐60 ;以及放气消音器室(泄料罐)80。在第一冷却室44及第二冷却室45容纳有用于冷却空气的第一换热器(中间冷却器)47及第二换热器(二次冷却器)48。框体46与将内部分隔成第一冷却室44、第二冷却室45、油罐60、以及放气消音器室80的分隔板一起，由铸件一体地构成。放气消音器室80容纳放气消音器82，并且位于第一冷却室44及第二冷却室45与油罐60之间。
[0033]并且，如图1所示，在驱动马达I的侧方，配置有第一级压缩机5的吸入管7及吸入过滤器8。吸入过滤器8是用于防止吸入大气空气中的异物的装置。在该涡轮压缩机中，利用第一级压缩机5，从吸入管7吸入外部气体，该外部气体被第一级压缩机5压缩，并且经由框体46的空气通路部，如图4所示，从第一冷却室44的入口 44a，送至框体46的第一冷却室44。
[0034]送至第一冷却室44的经压缩的空气达到200°C左右，但是被第一换热器47冷却到40°C左右。被第一换热器47冷却的空气从第一冷却室44，经由第一冷却室44的出口 44b及导管9，送至第二级压缩机6。
[0035]第二级压缩机6进一步压缩送来的空气，并且将经压缩的空气经由框体46的空气通路部10，从第二冷却室45的入口 45a，送至框体46的第二冷却室45。送至第二冷却室45的200°C左右的空气被第二换热器48冷却到40°C左右。被第二换热器48冷却的空气从第二冷却室45经由第二冷却室45的出口 45b排出。从第二冷却室45的出口 45b排出的空气为了在工厂等内使用而经由未图示的导管被输送。
[0036]在该涡轮压缩机中，当经压缩的空气在工厂等过剩、经压缩的空气的消耗量相比于外部气体的吸入量减少时，压缩机的出口压力上升。并且，当利用设置于压缩机出口部的传感器检测出的压力值超出预先设定的值时，打开放气阀83。此时，未使用的经压缩的排气经由连接第二冷却室45的出口 45b与放气消音器室入口 80a的导管81被送至放气消音器室80内。送至放气消音器室80的排气经由容纳在该放气消音器室80的放气消音器82而从放气消音器室出口 80b向外部气体放出。放气消音器82是一边对压缩的排气进行消音一边在放气消音器室80内放出所述压缩的排气、并且通过使排气的流速降下来而降低涡轮压缩机的放气口的噪音的装置。该放气消音器82构成为具有包括压力损失小的消音器、粘贴有吸音材料的通道的构造，对噪音进行抑制。
[0037]在该涡轮压缩机中，构成该涡轮压缩机的其他单元，即控制空气的流量的吸入控制阀、控制运转、停止以及控制阀的控制盘、轴承、齿轮的润滑所需的供油装置、以及为了不使润滑油向框体46的外部泄漏而使框体46内保持负压的排烟装置等为了实现省空间化而全部设置在框体46上。
[0038]另外，在该涡轮压缩机中，放气消音器82容纳在框体46内，由此，实现了零件数量的削减，达成了制造成本的低廉化，并且既能够包含放气消音器，还能够将所述涡轮压缩机设置在狭小的场所。
[0039]另外，在该涡轮压缩机中，放气消音器室80位于第一冷却室及第二冷却室44、45与油罐60之间，另外，框体46由铸件一体地构成，由此,能够增强由放气消音器82产生的消音效果。经压缩的空气在向大气放出时，达到120dB以上的音压水平，但是，能够利用放气消音器室80对该放气音进行遮蔽，使其衰减，并且能够充分降低涡轮压缩机的外部的噪音。
[0040]当将油罐60内置在框体46内时，在第一及第二冷却室44、45的隔壁产生热交换，润滑油从高温空气吸收热，经冷却的空气再次升温。当该现象产生时，需要增大油冷却器的容量，另外，引起由空气温度的上升导致的压缩机效率的下降。在该涡轮压缩机中，油罐60内的润滑油的温 度上升被抑制，因此，不需要增大油冷却器的容量，另外，也不会产生由空气温度的上升导致的压缩机效率的下降。
[0041]工业上的应用可行性
[0042]本发明适用于作为工厂的动力源或者过程用而使用的涡轮压缩机，尤其适用于在框体内内置放气消音器室从而实现了紧凑化、静音化的涡轮压缩机。
【权利要求】
1.一种涡轮压缩机，其特征在于，具备: 框体； 设置在所述框体上的离心式的第一级压缩部； 设置在所述框体上的离心式的第二级压缩部；以及 驱动所述第一级压缩部及所述第二级压缩部的驱动部， 所述框体被分隔成:容纳第一换热器并且由所述第一级压缩部进行压缩的外部气体被输送到的第一冷却室；容纳第二换热器并且经由所述第一冷却室并由所述第二级压缩部进一步进行压缩的空气被输送到的第二冷却室；容纳有输送至所述驱动部的润滑油的油罐；以及经由所述第二冷却室并向大气放出的排气被输送到的放气消音器室， 所述放气消音器室容纳放气消音器，并且在所述框体的内部位于所述第一冷却室及所述第二冷却室与所述油罐之间。
2.根据权利要求1所述的涡轮压缩机，其特征在于， 所述框体包括将所述内部分隔成所述第一冷却室、所述第二冷却室、所述油罐以及所述放气消音器室的分隔板，并且所述第一冷却室、所述第二冷却室、所述油罐以及所述放气消音器室由铸件一体地构成。
【文档编号】F04D29/66GK103620230SQ201280031377
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年6月26日 优先权日:2011年6月28日
【发明者】加藤能规, 武富敏礼 申请人:株式会社Ihi