多段圧縮装置
【課題】大型化を可及的に抑制し、省エネルギーで気体の冷却能力の高い多段圧縮装置を提供する。
【解決手段】本発明の多段圧縮装置は、圧縮機１００と、一体型熱交換器２００と電動ファン３００とを備えている。圧縮機１００は、第１〜３圧縮室２２、２９、３０と、第１〜３吸入室８ａ〜１０ａと、第１〜３吐出室８ｂ〜１０ｂとを備えている。一体型熱交換器２００は、第１、２インタークーラ２０１、２０２が一体化されて構成されている。電動ファン３００は、第１、２インタークーラ２０１、２０２に同時に風を供給可能となっている。第１吐出室８ｂと第２吸入室９ａとは第１流路によって接続され、第１吐出室８ｂ内の高温の気体は第１インタークーラ２０１によって冷却される。また、第２吐出室９ｂと第３吸入室１０ａとは第２流路によって接続され、第２吐出室９ｂ内の高温の気体は第２インタークーラ２０２によって冷却される。
【解決手段】本発明の多段圧縮装置は、圧縮機１００と、一体型熱交換器２００と電動ファン３００とを備えている。圧縮機１００は、第１〜３圧縮室２２、２９、３０と、第１〜３吸入室８ａ〜１０ａと、第１〜３吐出室８ｂ〜１０ｂとを備えている。一体型熱交換器２００は、第１、２インタークーラ２０１、２０２が一体化されて構成されている。電動ファン３００は、第１、２インタークーラ２０１、２０２に同時に風を供給可能となっている。第１吐出室８ｂと第２吸入室９ａとは第１流路によって接続され、第１吐出室８ｂ内の高温の気体は第１インタークーラ２０１によって冷却される。また、第２吐出室９ｂと第３吸入室１０ａとは第２流路によって接続され、第２吐出室９ｂ内の高温の気体は第２インタークーラ２０２によって冷却される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多段圧縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の図１等に従来の多段圧縮装置が開示されている。この多段圧縮装置は、４つの圧縮室と、各圧縮室毎に吸入弁を介して連通する吸入室及び吐出室とを備え、前段となる吐出室と後段となる吸入室とがそれぞれ流路によって連通されている。また、この多段圧縮装置には、各流路にそれぞれ独立したインタークーラが設けられている。
【０００３】
この多段圧縮装置では、４つの圧縮室により気体を多段に圧縮することで、所定の圧力を備えた気体の吐出を行う。この際、前段となる圧縮室で圧縮された気体が吐出室から吐出された後、インタークーラ内で冷却されて後段の吸入室へ吸入される。このため、この多段圧縮装置では、前段における圧縮によって高温となった気体が直接後段の圧縮室内へ吸入されることを防止できる。このため、この多段圧縮装置では、熱による多段圧縮装置の性能の低下及び耐久性の低下を防止することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１９３７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の多段圧縮装置では、各段における圧縮によって生じる気体の発熱をそれぞれ個別のインタークーラによって冷却しているため、大型化し、設置場所等が制限され易い。
【０００６】
また、この多段圧縮装置では、気体の冷却能力を向上させるため、インタークーラに冷却用のファンを設けるとすると、個々のインタークーラ毎に個別のファンが必要となり、消費電力が増大してしまう問題もある。
【０００７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、大型化を可及的に抑制し、省エネルギーで気体の冷却能力の高い多段圧縮装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の多段圧縮装置は、複数の圧縮室と、各該圧縮室毎に吸入弁を介して連通する吸入室と、各該圧縮室毎に吐出弁を介して連通する吐出室とを備え、前段の該吐出室と後段の該吸入室とが流路によって連通されて各該圧縮室が多段に気体を圧縮可能な多段圧縮装置において、
前記吐出室、前記吸入室及び前記流路は、自然数をｎ及びｍ（ｎ≠ｍ）とし、第ｎ段側の該吐出室である第ｎ吐出室が第ｎ＋１段側の該吸入室である第ｎ＋１吸入室に第ｎ流路によって連通され、第ｍ段側の該吐出室である第ｍ吐出室が第ｍ＋１段側の該吸入室である第ｍ＋１吸入室に第ｍ流路によって連通される関係にあり、
該第ｎ流路には前記気体を冷却可能な第ｎ熱交換器が設けられ、
該第ｍ流路には該気体を冷却可能な第ｍ熱交換器が設けられ、
少なくとも二つの該第ｎ熱交換器及び該第ｍ熱交換器は一体化された一体型熱交換器とされ、
該一体型熱交換器は単一のファンによって該気体を冷却可能であることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
本発明の多段圧縮装置では、第ｎ、ｍ流路にそれぞれ設けられた第ｎ、ｍ熱交換器により、前段における圧縮によって高温となった気体が直接後段の圧縮室内へ吸入されることを防止できる。このため、熱による多段圧縮装置の性能の低下及び耐久性の低下を抑制することができる。また、この多段圧縮装置では、後段となる第ｎ＋１段側の吸入室及び第ｍ＋１段側の吸入室には、それぞれ冷却された気体が吸入されるため、これらと連通する各圧縮室では、各圧縮室の容積あたりの気体の吸入量が多くなる。このため、この多段圧縮装置では、気体の吐出量をより多くすることも可能となる。
【００１０】
また、この多段圧縮装置では、これらの第ｎ、ｍ熱交換器が一体型熱交換器として一体化されているため、大型化が抑制されている。
【００１１】
さらに、この一体型熱交換器には、ファンが設けられているため、このファンによる送風によって、第ｎ、ｍ熱交換器内における気体の熱交換をより好適に行わせることが可能となる。このため、第ｎ、ｍ熱交換器による気体の冷却能力を高くすることが可能となっている。また、このファンは単体で第ｎ、ｍ熱交換器のそれぞれに対し、同時に風を供給することが可能であるため、省エネルギーを実現できる。
【００１２】
したがって、本発明の多段圧縮装置によれば、大型化を可及的に抑制しつつ、省エネルギーで気体の冷却能力を高くすることが可能となる。
【００１３】
本発明の多段圧縮装置は２段以上で気体を圧縮可能である。気体は、天然ガス、冷媒、二酸化炭素等であり得る。
【００１４】
この多段圧縮装置において、一体型熱交換器は、第ｎ熱交換器と第ｍ熱交換器とでケースを共用していることが好ましい（請求項２）。この場合には、一体型熱交換器の大型化を効果的に抑制することが可能となる。
【００１５】
本発明の多段圧縮装置において、圧縮室、吐出室及び吸入室は圧縮機を構成し得る。そして、ファン、圧縮機及び一体型熱交換器の順に配置されても良いし、圧縮機、一体型熱交換器及びファンの順に配置されても良いし、圧縮機、ファン及び一体型熱交換器の順に配置されても良い。これらの場合、ファンの作動による吸気又は吸気と排気とにより一体型熱交換器及び圧縮機に対し、同時に風を供給することが可能となる。このため、より一層の省エネルギーが実現可能となる。
【００１６】
特に、圧縮機、ファン及び一体型熱交換器の順に配置されていることが好ましい（請求項３）。この場合には、ファンが新鮮な低温の外気を吸引しながら、その外気を一体型熱交換器に当てることで、一体型熱交換器を優先的に冷却できる。そして、一体型熱交換器を冷却した後の排気で副次的に圧縮機１００を冷却することで、効果的に本発明の効果を得ることができる。
【００１７】
圧縮機は、中心軸線回りに回転可能であり、プロフィールが規定されたカムと、複数のシリンダボアと、カムの回転によってプロフィールに従ってリフト方向で各シリンダボア内を往復動し、各シリンダボアとともに各圧縮室を形成する複数のピストンとを備え得る。そして、リフト方向は中心軸線からの放射方向であることが好ましい（請求項４）。
【００１８】
この場合には、圧縮機において、カムが回転することにより、各圧縮室で気体が多段に圧縮されるようになる。このため、この圧縮機では、その構造を比較的簡単にすることが可能となる。また、この圧縮機では、個々のピストンが中心軸線からの放射方向に設けられることとなる。このため、この圧縮機では、ファンによって各シリンダボアを冷却し易い。また、個々のピストンについて、カムのプロフィールによって従動する位置に配置させ易くなるとともに、個々のピストン同士の配置角度等の設計も容易となる。なお、ピストンのストロークは各段の所望の圧縮比に基づいて共通に設計される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例の多段圧縮装置全体を示す軸と平行な断面図である。
【図２】実施例に係り、圧縮機と一体型熱交換器との接続の状態を示す軸直方向の断面図である。
【図３】実施例に係り、圧縮機の一部を拡大して示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１に示すように、実施例の多段圧縮装置は、圧縮機１００と、一体型熱交換器２００と、電動ファン３００とを備えている。
【００２２】
圧縮機１００は、図２に示すように、３段に気体を圧縮するものである。この圧縮機１００は、カムケース１と、第１〜３エンドプレート２〜４と、第１〜３シリンダブロック５〜７と、第１〜３シリンダヘッド８〜１０とを備えている。カムケース１、第１〜３エンドプレート２〜４、第１〜３シリンダブロック５〜７及び第１〜３シリンダヘッド８〜１０がハウジングである。また、図１に示すように、カムケース１の背面には、モータケース５０が組み付けられている。
【００２３】
モータケース５０内には、中心軸線Ｏに沿ってカム室１ａ内に延びる駆動軸１１と、モータ５１とが収納されている。モータ５１は、周知のモータと同様、ステータ５２、５３と、ロータ５４とを備えている。ロータ５４には駆動軸１１が挿通されている。モータ５１には、図示しない給電装置が電気的に接続されている。モータケース５０には、軸孔５０ａが形成されている。駆動軸１１の前端は、軸封装置５５を介して軸孔５０ａに回転可能な状態で保持されている。また、駆動軸１１の後端側は軸封装置５６を介してカムケース１に回転可能に保持されている。
【００２４】
図２に示すように、カムケース１は中心軸線Ｏに直交する断面で見てＹ字形状をしており、その内部には同じくＹ字形状のカム室１ａが形成されている。カム室１ａ内には、上記の通り、駆動軸１１が延びており、この駆動軸１１の後端には中心軸線Ｏ回りに回転可能なカム１２が固定されている。カム１２の外周面がプロフィールとされている。
【００２５】
中心軸線Ｏから放射方向に延びるカムケース１の三つの先端にはそれぞれ第１〜３エンドプレート２〜４を介して第１〜３シリンダブロック５〜７が固定されている。
【００２６】
図３に示すように、第１エンドプレート２にはボス２ａがカム室１ａに向かって形成されており、ボス２ａには中心軸線Ｏから離れる方向に延びる軸孔２ｂが貫設されている。第１シリンダブロック５には軸孔２ｂと同心で中心軸線Ｏから離れる方向に延びる第１シリンダボア５ａが貫設されている。
【００２７】
第１シリンダブロック５の先端には、第１弁ユニット１３を介して第１シリンダヘッド８が接合されている。第１弁ユニット１３は、吸入ポート１４ａ及び吐出ポート１４ｂが貫設された弁板１４と、第１シリンダボア５ａ側で弁板１４に当接されて吸入ポート１４ａを閉じ得る吸入弁１５と、第１シリンダボア５ａとは逆側で弁板１４に当接されて吐出ポート１４ｂを閉じ得る吐出弁１６とからなる。吸入弁１５及び吐出弁１６は差圧によって弾性変形するようになっている。
【００２８】
第１シリンダヘッド８には、第１吸入室８ａ及び第１吐出室８ｂが形成されている。第１吸入室８ａは吸入ポート１４ａ及び吸入弁１５を介して第１シリンダボア５ａと連通するようになっている。第１吐出室８ｂは吐出弁１６及び吐出ポート１４ｂを介して第１シリンダボア５ａと連通するようになっている。
【００２９】
第１エンドプレート２の軸孔２ｂ内には、第１ピストンロッド１７が往復動可能に収納されており、軸孔２ｂと第１ピストンロッド１７との間には軸封装置４１が設けられている。第１ピストンロッド１７の一端にはカム１２と摺接する第１フランジ１８が固定されており、第１ピストンロッド１７の他端には第１ピストンヘッド１９が固定されている。第１ピストンヘッド１９には、第１ピストンリング１９ａが設けられている。第１ピストンヘッド１９、第１ピストンロッド１７及び第１フランジ１８によって第１ピストン２０が構成されている。
【００３０】
第１フランジ１８には、ばね座１８ａが形成されており、第１エンドプレート２とばね座１８ａとの間には、第１ピストン２０を下死点側に付勢する第１コイルばね２１が設けられている。第１シリンダボア５ａにおける第１ピストンヘッド１９と第１弁ユニット１３との間が第１圧縮室２２とされている。
【００３１】
図２に示す第２、３エンドプレート３、４、第２、３シリンダブロック６、７、第２、３シリンダボア６ａ、７ａ、第２、３シリンダヘッド９、１０、第２、３弁ユニット２３、２４、第２、３ピストン２５、２６及び第２、３コイルばね２７、２８もそれぞれ上記と同様の構成である。そして、第２、３ピストン２５、２６と第２、３弁ユニット２３、２４との間は、それぞれ第２、３圧縮室２９、３０とされている。第２圧縮室２９は、第２弁ユニット２３を介して第２吸入室９ａ及び第２吐出室９ｂと連通している。第３圧縮室３０は、第３弁ユニット２４を介して第３吸入室１０ａ及び第３吐出室１０ｂと連通している。
【００３２】
この圧縮機１００では、第１〜３ピストン２０、２５、２６のストロークは同じであるが、前段から後段に向けて順に第１〜３圧縮室２２、２９、３０の容積が小さくなっている。つまり、この多段圧縮装置では、第１圧縮室２２における気体の圧縮行程が第１段目の圧縮行程となり、第２圧縮室２９における気体の圧縮行程が第２段目の圧縮行程となり、第３圧縮室３０における気体の圧縮行程が最終である第３段目の圧縮行程となる。また、第１〜３シリンダボア５ａ〜７ａは、それぞれカム１２の回転方向に沿って、所定の角度で配置されている。
【００３３】
一体型熱交換器２００では、第１熱交換器としての第１インタークーラ２０１と、第２熱交換器としての第２インタークーラ２０２とがケース２０３を共有することにより一体化されている。これらの第１、２インタークーラ２０１、２０２は、共通のケース２０３と、それぞれ蛇行した流路２０４、２０５とで構成されている。第１、２インタークーラ２０１、２０２は、各流路２０４、２０５を流通する気体と各流路２０４、２０５の周りの空気との間で熱交換が可能となっている。
【００３４】
第１インタークーラ２０１において、流路２０４の一端が第１吸入口２０４ａとされている。また、流路２０４の他端が第１吐出口２０４ｂとされている。同様に、第２インタークーラ２０２において、流路２０５の一端が第２吸入口２０５ａとされている。また、流路２０５の他端が第２吐出口２０５ｂとされている。第１、２インタークーラ２０１、２０２の他の構成は周知のインタークーラと同様であり、構成に関する詳細な説明を省略する。
【００３５】
図１に示すように、電動ファン３００は、ファンケース３０１内に収納されている。このファンケース３０１は、一体型熱交換器２００の前面側に組み付けられており、一体型熱交換器２００と一体となっている。電動ファン３００は、図示しない給電装置及び制御装置と電気的に接続されており、給電装置からの電力の供給により、第１、２インタークーラ２０１、２０２のそれぞれに対し、同時に風を供給することが可能となっている。また、この電動ファン３００は、第１、２インタークーラ２０１、２０２を冷却した後の排気で副次的に圧縮機１００を冷却することも可能となっている（図１中に示す実線矢印参照）。
【００３６】
図２に示すように、圧縮機１００の第１吸入室８ａには、図示しない気体の供給元であるボンベ等から延びる吸入管１０１が接続されている。また、第１吐出室８ｂと第１インタークーラ２０１の第１吸入口２０４ａとは配管１０２によって接続されている。さらに、第１インタークーラ２０１の第１吐出口２０４ｂと第２吸入室９ａとは配管１０３によって接続されている。これらの配管１０２、１０３が第１流路である。同様に、第２吐出室９ｂと第２インタークーラ２０２の第２吸入口２０５ａとは配管１０４によって接続されている。また、第２インタークーラ２０２の第２吐出口２０５ｂと第３吸入室１０ａとは配管１０５によって接続されている。これらの配管１０４、１０５が第２流路である。そして、第３吐出室１０ｂには吐出管１０６が接続されており、吐出管１０６は図示しない気体の供給先へと接続されている。
【００３７】
以上のように構成された多段圧縮装置では、圧縮機１００において、図２、３に示す実線矢印方向でカム１２が１回転する間に、例えば０Ｍｐａの気体が第１圧縮室２２でＰ１Ｍｐａまで昇圧され、Ｐ１Ｍｐａの気体が第２圧縮室２９でＰ２Ｍｐａまで昇圧され、Ｐ２Ｍｐａの気体が第３圧縮室３０でＰ３Ｍｐａまで昇圧される。こうして、第１〜３圧縮室２２、２９、３０が３段に気体を圧縮する。
【００３８】
この多段圧縮装置では、第１、２流路にそれぞれ設けられた第１、２インタークーラ２０１、２０２により、前段における圧縮によって高温となった気体が直接後段の圧縮室２９、３０内へ吸入されることを防止できる。具体的には、図１、２に示す破線矢印のように、第１吐出室８ｂ内の高温の気体は、配管１０２内を流通して第１インタークーラ２０１の流路２０４内に至る。そして、この気体は、流路２０４内において、周囲の空気に熱を放熱して冷却された後に配管１０３を流通し、第２吸入室９ａから第２圧縮室２９に至ることとなる。同様に、第２吐出室９ｂ内の高温の気体は、配管１０４内を流通して第２インタークーラ２０２の流路２０５内に至る。そして、この気体は、流路２０５内において、周囲の空気に熱を放熱して冷却された後に配管１０５を流通し、第３吸入室１０ａから第３圧縮室３０に至ることとなる。このため、熱による多段圧縮装置の性能の低下及び耐久性の低下を抑制することができる。
【００３９】
多段圧縮装置を高圧縮比の環境下で運転する場合、吐出温度が高くなると、図２に示す各摺動部、特に第１〜３ピストン２０、２５、２６と、第１〜３シリンダボア５ａ、６ａ、７ａとの間に存在する第１〜３ピストンリング１９ａ、２５ｂ、２６ｂ及びピストンロッド１７、２５ａ、２６ａの周りの軸封装置４１、４２、４３、さらに、駆動軸１１周りの軸封装置５６（図１参照）等が摩耗し易くなる。この多段圧縮装置では、このような各摺動部の摩耗による耐久性の低下を抑制することができる。
【００４０】
また、この多段圧縮装置では、後段となる第２段側の吸入室９ａ及び第３段側の吸入室１０ａには、それぞれ冷却された気体が吸入されるため、これらと連通する各圧縮室２９、３０では、各圧縮室２９、３０の容積あたりの気体の吸入量が多くなる。このため、この多段圧縮装置では、気体の吐出量をより多くすることも可能となる。
【００４１】
さらに、この多段圧縮装置では、これらの第１、２インタークーラ２０１、２０２が一体型熱交換器２００として一体化されているため、大型化が抑制されている。
【００４２】
さらに、この一体型熱交換器２００には、図１に示すように、電動ファン３００が設けられているため、この電動ファン３００による送風によって、第１、２インタークーラ２０１、２０２内における気体の熱交換をより好適に行わせることが可能となる。このため、第１、２インタークーラ２０１、２０２による気体の冷却能力を高くすることが可能となっている。また、この電動ファン３００は単体で第１、２インタークーラ２０１、２０２のそれぞれに対し、同時に風を供給することが可能であるため、省エネルギーを実現できる。
【００４３】
したがって、この多段圧縮装置によれば、大型化を可及的に抑制しつつ、省エネルギーで気体の冷却能力を高くすることが可能となる。
【００４４】
特に、この多段圧縮装置では、一体型熱交換器２００が、第１インタークーラ２０１と第２インタークーラ２０２とでケース２０３を共用している。このため、一体型熱交換器２００の大型化を効果的に抑制することが可能となっている。
【００４５】
また、この多段圧縮装置では、圧縮機１００、電動ファン３００及び一体型熱交換器２００の順に配置されている。このため、電動ファン３００が新鮮な低温の外気を吸引しながら、その外気を一体型熱交換器２００に当てて、一体型熱交換器２００を優先的に冷却できるようになっている。そして、一体型熱交換器２００を冷却した後の排気で副次的に圧縮機１００を冷却することができる。この一体型熱交換器２００を構成する第１、２インタークーラ２０１、２０２におけるそれぞれの温度は、圧縮機１００の温度より低くなっている。このため、圧縮機１００に当てられる外気が第１、２インタークーラ２０１、２０２を冷やした後の外気となっても、効果的に圧縮機１００を冷却できる。このため、効果的に本発明の効果を得ることが可能となっている。
【００４６】
また、この圧縮機１００は、中心軸線Ｏ回りに回転可能であり、プロフィールが規定されたカム１２と、３つのシリンダボア５ａ〜７ａと、カム１２の回転によってプロフィールに従ってリフト方向で各シリンダボア５ａ〜７ａ内を往復動し、各シリンダボア５ａ〜７ａとともに各圧縮室２２、２９、３０を形成する３つのピストン２０、２５、２６とを備えている。そして、リフト方向は中心軸線Ｏからの放射方向となっている。このため、この圧縮機１００では、その構造を比較的簡単にすることが可能となっている。また、この圧縮機１００では、個々のピストン２０、２５、２６が中心軸線Ｏからの放射方向に設けられるため、この圧縮機１００では、電動ファン３００によって各シリンダボア５ａ〜７ａを冷却し易い。また、個々のピストン２０、２５、２６について、カム１２のプロフィールによって従動する位置に配置させ易くなるとともに、個々のピストン２０、２５、２６同士の配置角度等の設計も容易となっている。
【００４７】
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００４８】
例えば、実施例の多段圧縮装置における一体型熱交換器２００では、第１インタークーラ２０１及び第２インタークーラ２０２が電動ファン３００の上流側で、高さ方向に配置されて一体化されている。しかし、一体型熱交換器２００における第１インタークーラ２０１及び第２インタークーラ２０２の配置は、上記の状態に限定されるものではない。例えば、多段圧縮装置が配置されるスペース等に合わせて、一体型熱交換器２００において、第１インタークーラ２０１と第２インタークーラ２０２とを前後方向に並べて配置することもできる。この場合、第１インタークーラ２０１の下流側に第２インタークーラ２０２を配置することができる。また、第２インタークーラ２０２の下流側に第１インタークーラ２０１を配置することもできる。
【００４９】
また、実施例の多段圧縮装置における圧縮機１００において、カムケース１、第１〜３シリンダブロック５〜７及び第１〜３シリンダヘッド８〜１０にそれぞれ空冷フィンを設けることもできる。この場合には、気体の圧縮によって生じる熱を好適に放熱することで、気体をより圧縮し易いとともに、発熱による多段圧縮装置の性能低下を好適に防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は天然ガスの充填装置等に利用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
２２、２９、３０…圧縮室（２２…第１圧縮室、２９…第２圧縮室、３０…第３圧縮室）
１５…吸入リード弁（吸入弁）
８ａ、９ａ、１０ａ…吸入室（８ａ…第１吸入室、９ａ…第２吸入室、１０ａ…第３吸入室）
１６…吐出リード弁（吐出弁）
８ｂ、９ｂ、１０ｂ…吐出室（８ｂ…第１吐出室、９ｂ…第２吐出室、１０ｂ…第３吐出室）
１０２〜１０５…配管（流路）（１０２、１０３…第１流路、１０４、１０５…第２流路）
２０１、２０２…熱交換器（２０１…第１インタークーラ、２０２…第２インタークーラ）
２００…一体型熱交換器
３００…電動ファン（ファン）
２０３…ケース
１００…圧縮機
Ｏ…中心軸線
１２…カム
５ａ〜７ａ…シリンダボア（５ａ…第１シリンダボア、６ａ…第２シリンダボア、７ａ…第３シリンダボア）
２０、２５、２６…ピストン（２０…第１ピストン、２５…第２ピストン、２６…第３ピストン）
【技術分野】
【０００１】
本発明は多段圧縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の図１等に従来の多段圧縮装置が開示されている。この多段圧縮装置は、４つの圧縮室と、各圧縮室毎に吸入弁を介して連通する吸入室及び吐出室とを備え、前段となる吐出室と後段となる吸入室とがそれぞれ流路によって連通されている。また、この多段圧縮装置には、各流路にそれぞれ独立したインタークーラが設けられている。
【０００３】
この多段圧縮装置では、４つの圧縮室により気体を多段に圧縮することで、所定の圧力を備えた気体の吐出を行う。この際、前段となる圧縮室で圧縮された気体が吐出室から吐出された後、インタークーラ内で冷却されて後段の吸入室へ吸入される。このため、この多段圧縮装置では、前段における圧縮によって高温となった気体が直接後段の圧縮室内へ吸入されることを防止できる。このため、この多段圧縮装置では、熱による多段圧縮装置の性能の低下及び耐久性の低下を防止することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１９３７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の多段圧縮装置では、各段における圧縮によって生じる気体の発熱をそれぞれ個別のインタークーラによって冷却しているため、大型化し、設置場所等が制限され易い。
【０００６】
また、この多段圧縮装置では、気体の冷却能力を向上させるため、インタークーラに冷却用のファンを設けるとすると、個々のインタークーラ毎に個別のファンが必要となり、消費電力が増大してしまう問題もある。
【０００７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、大型化を可及的に抑制し、省エネルギーで気体の冷却能力の高い多段圧縮装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の多段圧縮装置は、複数の圧縮室と、各該圧縮室毎に吸入弁を介して連通する吸入室と、各該圧縮室毎に吐出弁を介して連通する吐出室とを備え、前段の該吐出室と後段の該吸入室とが流路によって連通されて各該圧縮室が多段に気体を圧縮可能な多段圧縮装置において、
前記吐出室、前記吸入室及び前記流路は、自然数をｎ及びｍ（ｎ≠ｍ）とし、第ｎ段側の該吐出室である第ｎ吐出室が第ｎ＋１段側の該吸入室である第ｎ＋１吸入室に第ｎ流路によって連通され、第ｍ段側の該吐出室である第ｍ吐出室が第ｍ＋１段側の該吸入室である第ｍ＋１吸入室に第ｍ流路によって連通される関係にあり、
該第ｎ流路には前記気体を冷却可能な第ｎ熱交換器が設けられ、
該第ｍ流路には該気体を冷却可能な第ｍ熱交換器が設けられ、
少なくとも二つの該第ｎ熱交換器及び該第ｍ熱交換器は一体化された一体型熱交換器とされ、
該一体型熱交換器は単一のファンによって該気体を冷却可能であることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
本発明の多段圧縮装置では、第ｎ、ｍ流路にそれぞれ設けられた第ｎ、ｍ熱交換器により、前段における圧縮によって高温となった気体が直接後段の圧縮室内へ吸入されることを防止できる。このため、熱による多段圧縮装置の性能の低下及び耐久性の低下を抑制することができる。また、この多段圧縮装置では、後段となる第ｎ＋１段側の吸入室及び第ｍ＋１段側の吸入室には、それぞれ冷却された気体が吸入されるため、これらと連通する各圧縮室では、各圧縮室の容積あたりの気体の吸入量が多くなる。このため、この多段圧縮装置では、気体の吐出量をより多くすることも可能となる。
【００１０】
また、この多段圧縮装置では、これらの第ｎ、ｍ熱交換器が一体型熱交換器として一体化されているため、大型化が抑制されている。
【００１１】
さらに、この一体型熱交換器には、ファンが設けられているため、このファンによる送風によって、第ｎ、ｍ熱交換器内における気体の熱交換をより好適に行わせることが可能となる。このため、第ｎ、ｍ熱交換器による気体の冷却能力を高くすることが可能となっている。また、このファンは単体で第ｎ、ｍ熱交換器のそれぞれに対し、同時に風を供給することが可能であるため、省エネルギーを実現できる。
【００１２】
したがって、本発明の多段圧縮装置によれば、大型化を可及的に抑制しつつ、省エネルギーで気体の冷却能力を高くすることが可能となる。
【００１３】
本発明の多段圧縮装置は２段以上で気体を圧縮可能である。気体は、天然ガス、冷媒、二酸化炭素等であり得る。
【００１４】
この多段圧縮装置において、一体型熱交換器は、第ｎ熱交換器と第ｍ熱交換器とでケースを共用していることが好ましい（請求項２）。この場合には、一体型熱交換器の大型化を効果的に抑制することが可能となる。
【００１５】
本発明の多段圧縮装置において、圧縮室、吐出室及び吸入室は圧縮機を構成し得る。そして、ファン、圧縮機及び一体型熱交換器の順に配置されても良いし、圧縮機、一体型熱交換器及びファンの順に配置されても良いし、圧縮機、ファン及び一体型熱交換器の順に配置されても良い。これらの場合、ファンの作動による吸気又は吸気と排気とにより一体型熱交換器及び圧縮機に対し、同時に風を供給することが可能となる。このため、より一層の省エネルギーが実現可能となる。
【００１６】
特に、圧縮機、ファン及び一体型熱交換器の順に配置されていることが好ましい（請求項３）。この場合には、ファンが新鮮な低温の外気を吸引しながら、その外気を一体型熱交換器に当てることで、一体型熱交換器を優先的に冷却できる。そして、一体型熱交換器を冷却した後の排気で副次的に圧縮機１００を冷却することで、効果的に本発明の効果を得ることができる。
【００１７】
圧縮機は、中心軸線回りに回転可能であり、プロフィールが規定されたカムと、複数のシリンダボアと、カムの回転によってプロフィールに従ってリフト方向で各シリンダボア内を往復動し、各シリンダボアとともに各圧縮室を形成する複数のピストンとを備え得る。そして、リフト方向は中心軸線からの放射方向であることが好ましい（請求項４）。
【００１８】
この場合には、圧縮機において、カムが回転することにより、各圧縮室で気体が多段に圧縮されるようになる。このため、この圧縮機では、その構造を比較的簡単にすることが可能となる。また、この圧縮機では、個々のピストンが中心軸線からの放射方向に設けられることとなる。このため、この圧縮機では、ファンによって各シリンダボアを冷却し易い。また、個々のピストンについて、カムのプロフィールによって従動する位置に配置させ易くなるとともに、個々のピストン同士の配置角度等の設計も容易となる。なお、ピストンのストロークは各段の所望の圧縮比に基づいて共通に設計される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例の多段圧縮装置全体を示す軸と平行な断面図である。
【図２】実施例に係り、圧縮機と一体型熱交換器との接続の状態を示す軸直方向の断面図である。
【図３】実施例に係り、圧縮機の一部を拡大して示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１に示すように、実施例の多段圧縮装置は、圧縮機１００と、一体型熱交換器２００と、電動ファン３００とを備えている。
【００２２】
圧縮機１００は、図２に示すように、３段に気体を圧縮するものである。この圧縮機１００は、カムケース１と、第１〜３エンドプレート２〜４と、第１〜３シリンダブロック５〜７と、第１〜３シリンダヘッド８〜１０とを備えている。カムケース１、第１〜３エンドプレート２〜４、第１〜３シリンダブロック５〜７及び第１〜３シリンダヘッド８〜１０がハウジングである。また、図１に示すように、カムケース１の背面には、モータケース５０が組み付けられている。
【００２３】
モータケース５０内には、中心軸線Ｏに沿ってカム室１ａ内に延びる駆動軸１１と、モータ５１とが収納されている。モータ５１は、周知のモータと同様、ステータ５２、５３と、ロータ５４とを備えている。ロータ５４には駆動軸１１が挿通されている。モータ５１には、図示しない給電装置が電気的に接続されている。モータケース５０には、軸孔５０ａが形成されている。駆動軸１１の前端は、軸封装置５５を介して軸孔５０ａに回転可能な状態で保持されている。また、駆動軸１１の後端側は軸封装置５６を介してカムケース１に回転可能に保持されている。
【００２４】
図２に示すように、カムケース１は中心軸線Ｏに直交する断面で見てＹ字形状をしており、その内部には同じくＹ字形状のカム室１ａが形成されている。カム室１ａ内には、上記の通り、駆動軸１１が延びており、この駆動軸１１の後端には中心軸線Ｏ回りに回転可能なカム１２が固定されている。カム１２の外周面がプロフィールとされている。
【００２５】
中心軸線Ｏから放射方向に延びるカムケース１の三つの先端にはそれぞれ第１〜３エンドプレート２〜４を介して第１〜３シリンダブロック５〜７が固定されている。
【００２６】
図３に示すように、第１エンドプレート２にはボス２ａがカム室１ａに向かって形成されており、ボス２ａには中心軸線Ｏから離れる方向に延びる軸孔２ｂが貫設されている。第１シリンダブロック５には軸孔２ｂと同心で中心軸線Ｏから離れる方向に延びる第１シリンダボア５ａが貫設されている。
【００２７】
第１シリンダブロック５の先端には、第１弁ユニット１３を介して第１シリンダヘッド８が接合されている。第１弁ユニット１３は、吸入ポート１４ａ及び吐出ポート１４ｂが貫設された弁板１４と、第１シリンダボア５ａ側で弁板１４に当接されて吸入ポート１４ａを閉じ得る吸入弁１５と、第１シリンダボア５ａとは逆側で弁板１４に当接されて吐出ポート１４ｂを閉じ得る吐出弁１６とからなる。吸入弁１５及び吐出弁１６は差圧によって弾性変形するようになっている。
【００２８】
第１シリンダヘッド８には、第１吸入室８ａ及び第１吐出室８ｂが形成されている。第１吸入室８ａは吸入ポート１４ａ及び吸入弁１５を介して第１シリンダボア５ａと連通するようになっている。第１吐出室８ｂは吐出弁１６及び吐出ポート１４ｂを介して第１シリンダボア５ａと連通するようになっている。
【００２９】
第１エンドプレート２の軸孔２ｂ内には、第１ピストンロッド１７が往復動可能に収納されており、軸孔２ｂと第１ピストンロッド１７との間には軸封装置４１が設けられている。第１ピストンロッド１７の一端にはカム１２と摺接する第１フランジ１８が固定されており、第１ピストンロッド１７の他端には第１ピストンヘッド１９が固定されている。第１ピストンヘッド１９には、第１ピストンリング１９ａが設けられている。第１ピストンヘッド１９、第１ピストンロッド１７及び第１フランジ１８によって第１ピストン２０が構成されている。
【００３０】
第１フランジ１８には、ばね座１８ａが形成されており、第１エンドプレート２とばね座１８ａとの間には、第１ピストン２０を下死点側に付勢する第１コイルばね２１が設けられている。第１シリンダボア５ａにおける第１ピストンヘッド１９と第１弁ユニット１３との間が第１圧縮室２２とされている。
【００３１】
図２に示す第２、３エンドプレート３、４、第２、３シリンダブロック６、７、第２、３シリンダボア６ａ、７ａ、第２、３シリンダヘッド９、１０、第２、３弁ユニット２３、２４、第２、３ピストン２５、２６及び第２、３コイルばね２７、２８もそれぞれ上記と同様の構成である。そして、第２、３ピストン２５、２６と第２、３弁ユニット２３、２４との間は、それぞれ第２、３圧縮室２９、３０とされている。第２圧縮室２９は、第２弁ユニット２３を介して第２吸入室９ａ及び第２吐出室９ｂと連通している。第３圧縮室３０は、第３弁ユニット２４を介して第３吸入室１０ａ及び第３吐出室１０ｂと連通している。
【００３２】
この圧縮機１００では、第１〜３ピストン２０、２５、２６のストロークは同じであるが、前段から後段に向けて順に第１〜３圧縮室２２、２９、３０の容積が小さくなっている。つまり、この多段圧縮装置では、第１圧縮室２２における気体の圧縮行程が第１段目の圧縮行程となり、第２圧縮室２９における気体の圧縮行程が第２段目の圧縮行程となり、第３圧縮室３０における気体の圧縮行程が最終である第３段目の圧縮行程となる。また、第１〜３シリンダボア５ａ〜７ａは、それぞれカム１２の回転方向に沿って、所定の角度で配置されている。
【００３３】
一体型熱交換器２００では、第１熱交換器としての第１インタークーラ２０１と、第２熱交換器としての第２インタークーラ２０２とがケース２０３を共有することにより一体化されている。これらの第１、２インタークーラ２０１、２０２は、共通のケース２０３と、それぞれ蛇行した流路２０４、２０５とで構成されている。第１、２インタークーラ２０１、２０２は、各流路２０４、２０５を流通する気体と各流路２０４、２０５の周りの空気との間で熱交換が可能となっている。
【００３４】
第１インタークーラ２０１において、流路２０４の一端が第１吸入口２０４ａとされている。また、流路２０４の他端が第１吐出口２０４ｂとされている。同様に、第２インタークーラ２０２において、流路２０５の一端が第２吸入口２０５ａとされている。また、流路２０５の他端が第２吐出口２０５ｂとされている。第１、２インタークーラ２０１、２０２の他の構成は周知のインタークーラと同様であり、構成に関する詳細な説明を省略する。
【００３５】
図１に示すように、電動ファン３００は、ファンケース３０１内に収納されている。このファンケース３０１は、一体型熱交換器２００の前面側に組み付けられており、一体型熱交換器２００と一体となっている。電動ファン３００は、図示しない給電装置及び制御装置と電気的に接続されており、給電装置からの電力の供給により、第１、２インタークーラ２０１、２０２のそれぞれに対し、同時に風を供給することが可能となっている。また、この電動ファン３００は、第１、２インタークーラ２０１、２０２を冷却した後の排気で副次的に圧縮機１００を冷却することも可能となっている（図１中に示す実線矢印参照）。
【００３６】
図２に示すように、圧縮機１００の第１吸入室８ａには、図示しない気体の供給元であるボンベ等から延びる吸入管１０１が接続されている。また、第１吐出室８ｂと第１インタークーラ２０１の第１吸入口２０４ａとは配管１０２によって接続されている。さらに、第１インタークーラ２０１の第１吐出口２０４ｂと第２吸入室９ａとは配管１０３によって接続されている。これらの配管１０２、１０３が第１流路である。同様に、第２吐出室９ｂと第２インタークーラ２０２の第２吸入口２０５ａとは配管１０４によって接続されている。また、第２インタークーラ２０２の第２吐出口２０５ｂと第３吸入室１０ａとは配管１０５によって接続されている。これらの配管１０４、１０５が第２流路である。そして、第３吐出室１０ｂには吐出管１０６が接続されており、吐出管１０６は図示しない気体の供給先へと接続されている。
【００３７】
以上のように構成された多段圧縮装置では、圧縮機１００において、図２、３に示す実線矢印方向でカム１２が１回転する間に、例えば０Ｍｐａの気体が第１圧縮室２２でＰ１Ｍｐａまで昇圧され、Ｐ１Ｍｐａの気体が第２圧縮室２９でＰ２Ｍｐａまで昇圧され、Ｐ２Ｍｐａの気体が第３圧縮室３０でＰ３Ｍｐａまで昇圧される。こうして、第１〜３圧縮室２２、２９、３０が３段に気体を圧縮する。
【００３８】
この多段圧縮装置では、第１、２流路にそれぞれ設けられた第１、２インタークーラ２０１、２０２により、前段における圧縮によって高温となった気体が直接後段の圧縮室２９、３０内へ吸入されることを防止できる。具体的には、図１、２に示す破線矢印のように、第１吐出室８ｂ内の高温の気体は、配管１０２内を流通して第１インタークーラ２０１の流路２０４内に至る。そして、この気体は、流路２０４内において、周囲の空気に熱を放熱して冷却された後に配管１０３を流通し、第２吸入室９ａから第２圧縮室２９に至ることとなる。同様に、第２吐出室９ｂ内の高温の気体は、配管１０４内を流通して第２インタークーラ２０２の流路２０５内に至る。そして、この気体は、流路２０５内において、周囲の空気に熱を放熱して冷却された後に配管１０５を流通し、第３吸入室１０ａから第３圧縮室３０に至ることとなる。このため、熱による多段圧縮装置の性能の低下及び耐久性の低下を抑制することができる。
【００３９】
多段圧縮装置を高圧縮比の環境下で運転する場合、吐出温度が高くなると、図２に示す各摺動部、特に第１〜３ピストン２０、２５、２６と、第１〜３シリンダボア５ａ、６ａ、７ａとの間に存在する第１〜３ピストンリング１９ａ、２５ｂ、２６ｂ及びピストンロッド１７、２５ａ、２６ａの周りの軸封装置４１、４２、４３、さらに、駆動軸１１周りの軸封装置５６（図１参照）等が摩耗し易くなる。この多段圧縮装置では、このような各摺動部の摩耗による耐久性の低下を抑制することができる。
【００４０】
また、この多段圧縮装置では、後段となる第２段側の吸入室９ａ及び第３段側の吸入室１０ａには、それぞれ冷却された気体が吸入されるため、これらと連通する各圧縮室２９、３０では、各圧縮室２９、３０の容積あたりの気体の吸入量が多くなる。このため、この多段圧縮装置では、気体の吐出量をより多くすることも可能となる。
【００４１】
さらに、この多段圧縮装置では、これらの第１、２インタークーラ２０１、２０２が一体型熱交換器２００として一体化されているため、大型化が抑制されている。
【００４２】
さらに、この一体型熱交換器２００には、図１に示すように、電動ファン３００が設けられているため、この電動ファン３００による送風によって、第１、２インタークーラ２０１、２０２内における気体の熱交換をより好適に行わせることが可能となる。このため、第１、２インタークーラ２０１、２０２による気体の冷却能力を高くすることが可能となっている。また、この電動ファン３００は単体で第１、２インタークーラ２０１、２０２のそれぞれに対し、同時に風を供給することが可能であるため、省エネルギーを実現できる。
【００４３】
したがって、この多段圧縮装置によれば、大型化を可及的に抑制しつつ、省エネルギーで気体の冷却能力を高くすることが可能となる。
【００４４】
特に、この多段圧縮装置では、一体型熱交換器２００が、第１インタークーラ２０１と第２インタークーラ２０２とでケース２０３を共用している。このため、一体型熱交換器２００の大型化を効果的に抑制することが可能となっている。
【００４５】
また、この多段圧縮装置では、圧縮機１００、電動ファン３００及び一体型熱交換器２００の順に配置されている。このため、電動ファン３００が新鮮な低温の外気を吸引しながら、その外気を一体型熱交換器２００に当てて、一体型熱交換器２００を優先的に冷却できるようになっている。そして、一体型熱交換器２００を冷却した後の排気で副次的に圧縮機１００を冷却することができる。この一体型熱交換器２００を構成する第１、２インタークーラ２０１、２０２におけるそれぞれの温度は、圧縮機１００の温度より低くなっている。このため、圧縮機１００に当てられる外気が第１、２インタークーラ２０１、２０２を冷やした後の外気となっても、効果的に圧縮機１００を冷却できる。このため、効果的に本発明の効果を得ることが可能となっている。
【００４６】
また、この圧縮機１００は、中心軸線Ｏ回りに回転可能であり、プロフィールが規定されたカム１２と、３つのシリンダボア５ａ〜７ａと、カム１２の回転によってプロフィールに従ってリフト方向で各シリンダボア５ａ〜７ａ内を往復動し、各シリンダボア５ａ〜７ａとともに各圧縮室２２、２９、３０を形成する３つのピストン２０、２５、２６とを備えている。そして、リフト方向は中心軸線Ｏからの放射方向となっている。このため、この圧縮機１００では、その構造を比較的簡単にすることが可能となっている。また、この圧縮機１００では、個々のピストン２０、２５、２６が中心軸線Ｏからの放射方向に設けられるため、この圧縮機１００では、電動ファン３００によって各シリンダボア５ａ〜７ａを冷却し易い。また、個々のピストン２０、２５、２６について、カム１２のプロフィールによって従動する位置に配置させ易くなるとともに、個々のピストン２０、２５、２６同士の配置角度等の設計も容易となっている。
【００４７】
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００４８】
例えば、実施例の多段圧縮装置における一体型熱交換器２００では、第１インタークーラ２０１及び第２インタークーラ２０２が電動ファン３００の上流側で、高さ方向に配置されて一体化されている。しかし、一体型熱交換器２００における第１インタークーラ２０１及び第２インタークーラ２０２の配置は、上記の状態に限定されるものではない。例えば、多段圧縮装置が配置されるスペース等に合わせて、一体型熱交換器２００において、第１インタークーラ２０１と第２インタークーラ２０２とを前後方向に並べて配置することもできる。この場合、第１インタークーラ２０１の下流側に第２インタークーラ２０２を配置することができる。また、第２インタークーラ２０２の下流側に第１インタークーラ２０１を配置することもできる。
【００４９】
また、実施例の多段圧縮装置における圧縮機１００において、カムケース１、第１〜３シリンダブロック５〜７及び第１〜３シリンダヘッド８〜１０にそれぞれ空冷フィンを設けることもできる。この場合には、気体の圧縮によって生じる熱を好適に放熱することで、気体をより圧縮し易いとともに、発熱による多段圧縮装置の性能低下を好適に防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は天然ガスの充填装置等に利用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
２２、２９、３０…圧縮室（２２…第１圧縮室、２９…第２圧縮室、３０…第３圧縮室）
１５…吸入リード弁（吸入弁）
８ａ、９ａ、１０ａ…吸入室（８ａ…第１吸入室、９ａ…第２吸入室、１０ａ…第３吸入室）
１６…吐出リード弁（吐出弁）
８ｂ、９ｂ、１０ｂ…吐出室（８ｂ…第１吐出室、９ｂ…第２吐出室、１０ｂ…第３吐出室）
１０２〜１０５…配管（流路）（１０２、１０３…第１流路、１０４、１０５…第２流路）
２０１、２０２…熱交換器（２０１…第１インタークーラ、２０２…第２インタークーラ）
２００…一体型熱交換器
３００…電動ファン（ファン）
２０３…ケース
１００…圧縮機
Ｏ…中心軸線
１２…カム
５ａ〜７ａ…シリンダボア（５ａ…第１シリンダボア、６ａ…第２シリンダボア、７ａ…第３シリンダボア）
２０、２５、２６…ピストン（２０…第１ピストン、２５…第２ピストン、２６…第３ピストン）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧縮室と、各該圧縮室毎に吸入弁を介して連通する吸入室と、各該圧縮室毎に吐出弁を介して連通する吐出室とを備え、前段の該吐出室と後段の該吸入室とが流路によって連通されて各該圧縮室が多段に気体を圧縮可能な多段圧縮装置において、
前記吐出室、前記吸入室及び前記流路は、自然数をｎ及びｍ（ｎ≠ｍ）とし、第ｎ段側の該吐出室である第ｎ吐出室が第ｎ＋１段側の該吸入室である第ｎ＋１吸入室に第ｎ流路によって連通され、第ｍ段側の該吐出室である第ｍ吐出室が第ｍ＋１段側の該吸入室である第ｍ＋１吸入室に第ｍ流路によって連通される関係にあり、
該第ｎ流路には前記気体を冷却可能な第ｎ熱交換器が設けられ、
該第ｍ流路には該気体を冷却可能な第ｍ熱交換器が設けられ、
少なくとも二つの該第ｎ熱交換器及び該第ｍ熱交換器は一体化された一体型熱交換器とされ、
該一体型熱交換器は単一のファンによって該気体を冷却可能であることを特徴とする多段圧縮装置。
【請求項２】
前記一体型熱交換器は、前記第ｎ熱交換器と前記第ｍ熱交換器とでケースを共用している請求項１記載の多段圧縮装置。
【請求項３】
前記圧縮室、前記吐出室及び前記吸入室は圧縮機を構成し、
該圧縮機、前記ファン及び前記一体型熱交換器の順に配置されている請求項１又は２記載の多段圧縮装置
【請求項４】
前記圧縮機は、中心軸線回りに回転可能であり、プロフィールが規定されたカムと、複数のシリンダボアと、該カムの回転によって該プロフィールに従ってリフト方向で各該シリンダボア内を往復動し、各該シリンダボアとともに各前記圧縮室を形成する複数のピストンとを備え、
前記リフト方向は前記中心軸線からの放射方向である請求項３記載の多段圧縮装置。
【請求項１】
複数の圧縮室と、各該圧縮室毎に吸入弁を介して連通する吸入室と、各該圧縮室毎に吐出弁を介して連通する吐出室とを備え、前段の該吐出室と後段の該吸入室とが流路によって連通されて各該圧縮室が多段に気体を圧縮可能な多段圧縮装置において、
前記吐出室、前記吸入室及び前記流路は、自然数をｎ及びｍ（ｎ≠ｍ）とし、第ｎ段側の該吐出室である第ｎ吐出室が第ｎ＋１段側の該吸入室である第ｎ＋１吸入室に第ｎ流路によって連通され、第ｍ段側の該吐出室である第ｍ吐出室が第ｍ＋１段側の該吸入室である第ｍ＋１吸入室に第ｍ流路によって連通される関係にあり、
該第ｎ流路には前記気体を冷却可能な第ｎ熱交換器が設けられ、
該第ｍ流路には該気体を冷却可能な第ｍ熱交換器が設けられ、
少なくとも二つの該第ｎ熱交換器及び該第ｍ熱交換器は一体化された一体型熱交換器とされ、
該一体型熱交換器は単一のファンによって該気体を冷却可能であることを特徴とする多段圧縮装置。
【請求項２】
前記一体型熱交換器は、前記第ｎ熱交換器と前記第ｍ熱交換器とでケースを共用している請求項１記載の多段圧縮装置。
【請求項３】
前記圧縮室、前記吐出室及び前記吸入室は圧縮機を構成し、
該圧縮機、前記ファン及び前記一体型熱交換器の順に配置されている請求項１又は２記載の多段圧縮装置
【請求項４】
前記圧縮機は、中心軸線回りに回転可能であり、プロフィールが規定されたカムと、複数のシリンダボアと、該カムの回転によって該プロフィールに従ってリフト方向で各該シリンダボア内を往復動し、各該シリンダボアとともに各前記圧縮室を形成する複数のピストンとを備え、
前記リフト方向は前記中心軸線からの放射方向である請求項３記載の多段圧縮装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２１４４５９（Ｐ２０１１−２１４４５９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８１６９８（Ｐ２０１０−８１６９８）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]