渦輪壓縮的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種渦輪壓縮機(jī)，包括：框體（46）；設(shè)置在框體（46）上的離心式的第一級及第二級壓縮部（5、6）；以及驅(qū)動(dòng)第一級及第二級壓縮部（5、6）的驅(qū)動(dòng)部（1），框體（46）內(nèi)被分隔成：容納第一換熱器（47）并且由第一級壓縮部（5）進(jìn)行壓縮的外部氣體被輸送到的第一冷卻室（44）；容納第二換熱器（48）并且經(jīng)由第一冷卻室（44）并由第二級壓縮部（6）進(jìn)一步進(jìn)行了壓縮的空氣被輸送到的第二冷卻室（45）；容納有輸送至驅(qū)動(dòng)部（1）的潤滑油的油罐（8）；以及經(jīng)由第二冷卻室（7）并向未使用的空氣被輸送到的放氣消音器室（60），放氣消音器室（80）在所述框體（46）的內(nèi)部位于第一冷卻室及第二冷卻室（44、45）與油罐（60）之間。
【專利說明】渦輪壓縮機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及作為工廠的動(dòng)力源或者過程用而使用的渦輪壓縮機(jī)，特別涉及包括放氣消音器的渦輪壓縮機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻(xiàn)I中，提出有利用第二級壓縮機(jī)進(jìn)一步壓縮利用第一級壓縮機(jī)進(jìn)行了壓縮的流體而排出的二級式的渦輪壓縮機(jī)。該渦輪壓縮機(jī)構(gòu)成為，具有由鑄件構(gòu)成的框體，并且在該框體上設(shè)置第一級壓縮機(jī)和第二級壓縮機(jī)。第一級壓縮機(jī)的葉輪和第二級壓縮機(jī)的葉輪通過旋轉(zhuǎn)軸相連結(jié)。旋轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的輸出軸平行地配置，并且經(jīng)由其中央部的齒輪裝置被驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)操作。
[0003]在該渦輪壓縮機(jī)中，從吸入口吸入外部氣體，該外部氣體被第一級壓縮機(jī)壓縮，送至框體的第一冷卻室。在第一冷卻室容納有第一換熱器。經(jīng)壓縮的空氣被第一換熱器冷卻，從第一冷卻室送至第二級壓縮機(jī)，進(jìn)一步被壓縮。利用第二級壓縮機(jī)壓縮的空氣被送至框體的第二冷卻室。在第二冷卻室容納有第二換熱器。經(jīng)壓縮的空氣被第二換熱器冷卻，從第二冷卻室經(jīng)由排出口排出。
[0004]專利文獻(xiàn)I中記載的渦輪壓縮機(jī)為了實(shí)現(xiàn)小型化而精心設(shè)計(jì)了框體內(nèi)的布局，在框體內(nèi)緊密地配置有:容納有第一換熱器的第一冷卻室；容納有第二換熱器的第二冷卻室；以及容納有潤滑油的油罐。
[0005]在一般的離心式渦輪壓縮機(jī)中，當(dāng)經(jīng)壓縮的空氣在工廠等過剩、經(jīng)壓縮的空氣的消耗量相比于吸入外部氣體的量減少時(shí)，壓縮機(jī)的出口的壓力上升。此時(shí)，當(dāng)利用設(shè)置于壓縮機(jī)的出口部的傳感器檢測出的壓力值超出事先設(shè)定的值時(shí)，打開設(shè)置于第二冷卻室的出口的放氣閥，向外部氣體放出經(jīng)壓縮的空氣。另外，為了降低由于打開放氣閥產(chǎn)生的噪音，在這樣的壓縮機(jī)中，在從放氣閥至向大氣的放氣口之間，設(shè)置放氣消音器。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本專利第3470410號公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]但是，如上所述的離心式的渦輪壓縮機(jī)用的放氣消音器為了防止喘振而必須使用壓力損失小的裝置。喘振是指在葉輪中產(chǎn)生空氣的倒流的現(xiàn)象。當(dāng)喘振產(chǎn)生時(shí)，伴隨著激烈的脈動(dòng)而變得不能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，一般情況下，在放氣消音器中使用壓力損失小的消音器或者粘貼了吸音材料的通道等來進(jìn)行消音、使空氣減速。但是，噪音降低效果相應(yīng)于該放氣消音器的大小而增強(qiáng)，因此，在實(shí)現(xiàn)了緊湊化的離心式渦輪壓縮機(jī)中，存在不能夠充分抑制放氣音的課題。
[0010]本發(fā)明是鑒于上述的實(shí)際情況而提出的，其目的在于提供一種渦輪壓縮機(jī)，所述渦輪壓縮機(jī)既包含放氣消音器，又能夠設(shè)置在狹小的場所，另外，所述渦輪壓縮機(jī)能夠充分降低向外部氣體放出經(jīng)壓縮的空氣時(shí)的噪音。
[0011]為了解決上述課題，達(dá)到所述目的，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)具有以下的構(gòu)成。
[0012](構(gòu)成I)
[0013]所述渦輪壓縮機(jī)具備:框體；設(shè)置在所述框體上的離心式的第一級壓縮部；設(shè)置在所述框體上的離心式的第二級壓縮部；以及驅(qū)動(dòng)所述第一級壓縮部和所述第二級壓縮部的驅(qū)動(dòng)部，其中，所述框體被分隔成:容納第一換熱器并且由所述第一級壓縮部進(jìn)行壓縮的外部氣體被輸送到的第一冷卻室；容納第二換熱器并且經(jīng)由所述第一冷卻室并由所述第二級壓縮部進(jìn)一步進(jìn)行壓縮的空氣被輸送到的第二冷卻室；容納有輸送至所述驅(qū)動(dòng)部的潤滑油的油罐；以及經(jīng)由所述第二冷卻室并向大氣放出的排氣被輸送到的放氣消音器室，所述放氣消音器室在所述框體的內(nèi)部容納放氣消音器并且位于所述第一冷卻室及第二冷卻室與油罐之間。
[0014](構(gòu)成2)
[0015]所述框體包括將所述內(nèi)部分隔成所述第一冷卻室、所述第二冷卻室、所述油罐以及所述放氣消音器室的分隔板，并且所述第一冷卻室、所述第二冷卻室、所述油罐以及所述放氣消音器室由鑄件一體地構(gòu)成。
[0016]在上述渦輪壓縮機(jī)中，由于具有構(gòu)成1，在框體內(nèi)，放氣消音器室位于第一冷卻室及第二冷卻室與油罐之間，因此，能夠增強(qiáng)由放氣消音器產(chǎn)生的消聲效果，由于油罐與第一及第二冷卻室之間存在空氣層，在冷卻室內(nèi)的空氣與油罐內(nèi)的潤滑油之間產(chǎn)生的熱傳遞被抑制。
[0017]并且，在該渦輪壓縮機(jī)中，實(shí)現(xiàn)了由零件數(shù)目的削減帶來的制造成本的降低，另夕卜，既可以包含放氣消音器，又能夠設(shè)置在狹小的場所。
[0018]另外，在上述渦輪壓縮機(jī)中，由于具有構(gòu)成2，框體與分隔內(nèi)部的分隔板一起由鑄件一體地構(gòu)成，因此，能夠增強(qiáng)由放氣消音器產(chǎn)生的消聲效果。
[0019]S卩，上述渦輪壓縮機(jī)是既包含放氣消音器，又能夠設(shè)置在狹小的場所，另外，能夠提供充分減小向外部氣體放出排氣時(shí)的噪音的渦輪壓縮機(jī)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)的俯視圖。
[0021]圖2是圖1的渦輪壓縮機(jī)的側(cè)視圖。
[0022]圖3是圖1的渦輪壓縮機(jī)的主視圖。
[0023]圖4是表示圖1的渦輪壓縮機(jī)的框體的構(gòu)成的橫剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下，基于【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0025]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)的俯視圖，圖2是圖1的渦輪壓縮機(jī)的側(cè)視圖，圖3是圖1的渦輪壓縮機(jī)的主視圖。
[0026]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)是所謂的齒輪傳動(dòng)式渦輪壓縮機(jī)。如圖1至圖3所示，該渦輪壓縮機(jī)是具有由鑄件構(gòu)成的框體46且在該框體46上設(shè)置了離心式的第一級壓縮機(jī)5和離心式的第二級壓縮機(jī)6的二級式壓縮機(jī)。
[0027]該渦輪壓縮機(jī)通過作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)I的輸出軸2，通過齒輪裝置3，使第一級及第二級壓縮機(jī)5、6的葉輪高速旋轉(zhuǎn)，從而對吸入的空氣(氣體)施予動(dòng)能，高效地使吸入的空氣減速而轉(zhuǎn)換成壓力，由此，壓縮該空氣。在該渦輪壓縮機(jī)中，進(jìn)行中間冷卻來接近等溫壓縮，從而提高整體的壓縮效率。
[0028]驅(qū)動(dòng)馬達(dá)I是所謂的凸緣型馬達(dá)，通過凸緣Ia固定在框體46上。旋轉(zhuǎn)軸4與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)I的輸出軸2平行地配置，并且通過齒輪裝置(增速機(jī))3與輸出軸2連接。在該旋轉(zhuǎn)軸4的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)I側(cè)的端部，設(shè)置有第一級壓縮機(jī)5。在旋轉(zhuǎn)軸4的相反側(cè)的端部，設(shè)置有第二級壓縮機(jī)6。旋轉(zhuǎn)軸4在中央部通過齒輪裝置3傳遞驅(qū)動(dòng)力，而在作為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)I側(cè)的一端側(cè)安裝有第一級壓縮機(jī)5的葉輪，在另一端側(cè)安裝有第二級壓縮機(jī)6的葉輪。
[0029]第一級和第二級壓縮機(jī)5、6構(gòu)成為，在安裝于旋轉(zhuǎn)軸4的葉輪的周圍具備擴(kuò)散器和渦卷室。第一級和第二級壓縮機(jī)5、6通過葉輪高速旋轉(zhuǎn)而在葉輪的中心部向徑向外側(cè)對吸引的空氣(氣體)進(jìn)行加速。經(jīng)加速的空氣通過擴(kuò)散器和渦卷室而被減速，施予該空氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓力能。
[0030]在齒輪裝置3中，大齒輪(主齒輪)與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)I的輸出軸2連接，與該大齒輪嚙合的小齒輪(行星齒輪)加速旋轉(zhuǎn)，從而向旋轉(zhuǎn)軸4傳遞驅(qū)動(dòng)力。
[0031]圖4是表示圖1的渦輪壓縮機(jī)的框體的構(gòu)成的橫剖視圖。
[0032]框體46內(nèi)分隔成:作為引導(dǎo)空氣的通路的第一及第二冷卻室44、45 ;填充有旋轉(zhuǎn)軸4的軸承、齒輪裝置3所需的潤滑油的油罐60 ;以及放氣消音器室(泄料罐)80。在第一冷卻室44及第二冷卻室45容納有用于冷卻空氣的第一換熱器(中間冷卻器)47及第二換熱器(二次冷卻器)48?？蝮w46與將內(nèi)部分隔成第一冷卻室44、第二冷卻室45、油罐60、以及放氣消音器室80的分隔板一起，由鑄件一體地構(gòu)成。放氣消音器室80容納放氣消音器82，并且位于第一冷卻室44及第二冷卻室45與油罐60之間。
[0033]并且，如圖1所示，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)I的側(cè)方，配置有第一級壓縮機(jī)5的吸入管7及吸入過濾器8。吸入過濾器8是用于防止吸入大氣空氣中的異物的裝置。在該渦輪壓縮機(jī)中，利用第一級壓縮機(jī)5，從吸入管7吸入外部氣體，該外部氣體被第一級壓縮機(jī)5壓縮，并且經(jīng)由框體46的空氣通路部，如圖4所示，從第一冷卻室44的入口 44a，送至框體46的第一冷卻室44。
[0034]送至第一冷卻室44的經(jīng)壓縮的空氣達(dá)到200°C左右，但是被第一換熱器47冷卻到40°C左右。被第一換熱器47冷卻的空氣從第一冷卻室44，經(jīng)由第一冷卻室44的出口 44b及導(dǎo)管9，送至第二級壓縮機(jī)6。
[0035]第二級壓縮機(jī)6進(jìn)一步壓縮送來的空氣，并且將經(jīng)壓縮的空氣經(jīng)由框體46的空氣通路部10，從第二冷卻室45的入口 45a，送至框體46的第二冷卻室45。送至第二冷卻室45的200°C左右的空氣被第二換熱器48冷卻到40°C左右。被第二換熱器48冷卻的空氣從第二冷卻室45經(jīng)由第二冷卻室45的出口 45b排出。從第二冷卻室45的出口 45b排出的空氣為了在工廠等內(nèi)使用而經(jīng)由未圖示的導(dǎo)管被輸送。
[0036]在該渦輪壓縮機(jī)中，當(dāng)經(jīng)壓縮的空氣在工廠等過剩、經(jīng)壓縮的空氣的消耗量相比于外部氣體的吸入量減少時(shí)，壓縮機(jī)的出口壓力上升。并且，當(dāng)利用設(shè)置于壓縮機(jī)出口部的傳感器檢測出的壓力值超出預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，打開放氣閥83。此時(shí)，未使用的經(jīng)壓縮的排氣經(jīng)由連接第二冷卻室45的出口 45b與放氣消音器室入口 80a的導(dǎo)管81被送至放氣消音器室80內(nèi)。送至放氣消音器室80的排氣經(jīng)由容納在該放氣消音器室80的放氣消音器82而從放氣消音器室出口 80b向外部氣體放出。放氣消音器82是一邊對壓縮的排氣進(jìn)行消音一邊在放氣消音器室80內(nèi)放出所述壓縮的排氣、并且通過使排氣的流速降下來而降低渦輪壓縮機(jī)的放氣口的噪音的裝置。該放氣消音器82構(gòu)成為具有包括壓力損失小的消音器、粘貼有吸音材料的通道的構(gòu)造，對噪音進(jìn)行抑制。
[0037]在該渦輪壓縮機(jī)中，構(gòu)成該渦輪壓縮機(jī)的其他單元，即控制空氣的流量的吸入控制閥、控制運(yùn)轉(zhuǎn)、停止以及控制閥的控制盤、軸承、齒輪的潤滑所需的供油裝置、以及為了不使?jié)櫥拖蚩蝮w46的外部泄漏而使框體46內(nèi)保持負(fù)壓的排煙裝置等為了實(shí)現(xiàn)省空間化而全部設(shè)置在框體46上。
[0038]另外，在該渦輪壓縮機(jī)中，放氣消音器82容納在框體46內(nèi)，由此，實(shí)現(xiàn)了零件數(shù)量的削減，達(dá)成了制造成本的低廉化，并且既能夠包含放氣消音器，還能夠?qū)⑺鰷u輪壓縮機(jī)設(shè)置在狹小的場所。
[0039]另外，在該渦輪壓縮機(jī)中，放氣消音器室80位于第一冷卻室及第二冷卻室44、45與油罐60之間，另外，框體46由鑄件一體地構(gòu)成，由此,能夠增強(qiáng)由放氣消音器82產(chǎn)生的消音效果。經(jīng)壓縮的空氣在向大氣放出時(shí)，達(dá)到120dB以上的音壓水平，但是，能夠利用放氣消音器室80對該放氣音進(jìn)行遮蔽，使其衰減，并且能夠充分降低渦輪壓縮機(jī)的外部的噪音。
[0040]當(dāng)將油罐60內(nèi)置在框體46內(nèi)時(shí)，在第一及第二冷卻室44、45的隔壁產(chǎn)生熱交換，潤滑油從高溫空氣吸收熱，經(jīng)冷卻的空氣再次升溫。當(dāng)該現(xiàn)象產(chǎn)生時(shí)，需要增大油冷卻器的容量，另外，引起由空氣溫度的上升導(dǎo)致的壓縮機(jī)效率的下降。在該渦輪壓縮機(jī)中，油罐60內(nèi)的潤滑油的溫 度上升被抑制，因此，不需要增大油冷卻器的容量，另外，也不會(huì)產(chǎn)生由空氣溫度的上升導(dǎo)致的壓縮機(jī)效率的下降。
[0041]工業(yè)上的應(yīng)用可行性
[0042]本發(fā)明適用于作為工廠的動(dòng)力源或者過程用而使用的渦輪壓縮機(jī)，尤其適用于在框體內(nèi)內(nèi)置放氣消音器室從而實(shí)現(xiàn)了緊湊化、靜音化的渦輪壓縮機(jī)。
【權(quán)利要求】
1.一種渦輪壓縮機(jī)，其特征在于，具備: 框體； 設(shè)置在所述框體上的離心式的第一級壓縮部； 設(shè)置在所述框體上的離心式的第二級壓縮部；以及 驅(qū)動(dòng)所述第一級壓縮部及所述第二級壓縮部的驅(qū)動(dòng)部， 所述框體被分隔成:容納第一換熱器并且由所述第一級壓縮部進(jìn)行壓縮的外部氣體被輸送到的第一冷卻室；容納第二換熱器并且經(jīng)由所述第一冷卻室并由所述第二級壓縮部進(jìn)一步進(jìn)行壓縮的空氣被輸送到的第二冷卻室；容納有輸送至所述驅(qū)動(dòng)部的潤滑油的油罐；以及經(jīng)由所述第二冷卻室并向大氣放出的排氣被輸送到的放氣消音器室， 所述放氣消音器室容納放氣消音器，并且在所述框體的內(nèi)部位于所述第一冷卻室及所述第二冷卻室與所述油罐之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪壓縮機(jī)，其特征在于， 所述框體包括將所述內(nèi)部分隔成所述第一冷卻室、所述第二冷卻室、所述油罐以及所述放氣消音器室的分隔板，并且所述第一冷卻室、所述第二冷卻室、所述油罐以及所述放氣消音器室由鑄件一體地構(gòu)成。
【文檔編號】F04D29/66GK103620230SQ201280031377
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月28日
【發(fā)明者】加藤能規(guī), 武富敏禮 申請人:株式會(huì)社Ihi