JP4314131B2

JP4314131B2 - Cooling mechanism for engine-driven oil-free compressor

Info

Publication number: JP4314131B2
Application number: JP2004061265A
Authority: JP
Inventors: 陽一藤浪
Original assignee: HOKUETSU INDUSTRIES CO., LTD.
Current assignee: HOKUETSU INDUSTRIES CO., LTD.
Priority date: 2004-03-04
Filing date: 2004-03-04
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2024-03-04
Also published as: JP2005248864A

Description

本発明は、エンジン駆動型オイルフリー圧縮機の冷却機構に関し、より詳細には、該圧縮機に設けられたエンジン、圧縮機本体、圧縮機本体より吐出された圧縮気体、各部の潤滑に使用された潤滑油等の冷却を行う冷却機構に関する。 The present invention relates to a cooling mechanism for an engine-driven oil-free compressor. More specifically, the present invention is used for an engine provided in the compressor, a compressor body, compressed gas discharged from the compressor body, and lubrication of each part. The present invention relates to a cooling mechanism that cools lubricating oil and the like.

オイルフリー型のスクリュ圧縮機は、シリンダ内にオス・メス一対のスクリュロータを収容し、スクリュロータの噛み合い回転によって被圧縮気体を圧縮する過程で、このシリンダ内に潤滑油の注入を不要とした圧縮機本体を備え、この圧縮機によれば油分を含まない圧縮気体を得ることができる。 An oil-free screw compressor accommodates a pair of male and female screw rotors in a cylinder, and eliminates the need to inject lubricating oil into the cylinder in the process of compressing compressed gas by meshing rotation of the screw rotor. A compressor main body is provided. According to this compressor, compressed gas containing no oil can be obtained.

しかし、油冷式のスクリュ圧縮機本体にあっては、シリンダ内に注入された潤滑油が冷媒として機能するために、この潤滑油の注入によってシリンダ内の冷却が行われるものの、オイルフリー圧縮機にあっては前述のようにシリンダ内に潤滑油の注入が行われないため、この圧縮機本体より吐出される圧縮気体は比較的高温となっている。そのため、例えば、複数段の圧縮機本体、一例として低圧段と高圧段の二段の圧縮機本体を備える圧縮機において、低圧段の圧縮機本体より吐出された比較的高温の圧縮気体をそのまま高圧段の圧縮機本体に導入する場合には、圧縮機本体の性能が低下する。 However, in the oil-cooled screw compressor body, since the lubricating oil injected into the cylinder functions as a refrigerant, the cooling of the cylinder is performed by injecting this lubricating oil, but the oil-free compressor In this case, since the lubricating oil is not injected into the cylinder as described above, the compressed gas discharged from the compressor main body has a relatively high temperature. Therefore, for example, in a compressor having a multi-stage compressor body, for example, a two-stage compressor body having a low-pressure stage and a high-pressure stage, relatively high-temperature compressed gas discharged from the low-pressure stage compressor body is used as it is. When it is introduced into the compressor body of the stage, the performance of the compressor body is degraded.

また、オイルフリー型の圧縮機本体より吐出される圧縮気体には前述のように油分は含まれていないものの、圧縮気体が例えば空気である場合、得られた圧縮気体中には空気中に湿度として存在した水分が含まれているために、水分の除去された乾燥した圧縮気体を消費側に供給しようとすれば、これを一旦冷却して圧縮気体中に含まれる水分を凝集して除去する必要がある。 Further, as described above, the compressed gas discharged from the oil-free compressor main body does not contain oil, but when the compressed gas is, for example, air, the obtained compressed gas has humidity in the air. Therefore, if the dried compressed gas from which moisture has been removed is supplied to the consumer side, it is once cooled to aggregate and remove the moisture contained in the compressed gas. There is a need.

そのため、オイルフリー圧縮機には、圧縮機本体より吐出された圧縮気体を、消費側に供給する前にアフタクーラ等の圧縮気体冷却器を通過させて冷却して水分を凝集させ、この凝集した水分をドレンセパレータ等で回収して除去したり、また、複数段の圧縮機本体、例えば低圧段と高圧段の二段の圧縮機本体を備える構成にあっては、低圧段の圧縮機本体より吐出された圧縮気体を、インタクーラ等の圧縮気体冷却器により冷却した後、高圧段の圧縮機本体に導入する構成を採用している。 Therefore, in the oil-free compressor, the compressed gas discharged from the compressor main body is cooled by passing through a compressed gas cooler such as an aftercooler before supplying it to the consumption side to aggregate moisture, and this aggregated moisture Is recovered by a drain separator or the like, or in a configuration having a multi-stage compressor body, for example, a low-pressure stage and a high-pressure stage two-stage compressor body, is discharged from the low-pressure stage compressor body. A configuration is adopted in which the compressed gas is cooled by a compressed gas cooler such as an intercooler and then introduced into the compressor body of the high-pressure stage.

さらに、前述のようにシリンダ内に潤滑油の注入を行わないオイルフリー型の圧縮機本体にあっては、潤滑油の注入による圧縮機本体の冷却も期待できないことから、必要に応じて圧縮機本体に冷却水の流路と成すウォータジャケットを形成し、このウォータジャケット内に冷却媒体を導入して冷却を行っている。 Furthermore, in the case of an oil-free compressor body that does not inject lubricating oil into the cylinder as described above, cooling of the compressor body by injecting lubricating oil cannot be expected. A water jacket that forms a flow path of cooling water is formed in the main body, and cooling is performed by introducing a cooling medium into the water jacket.

また、オイルフリー圧縮機は、モータやエンジンなどの原動機の回転を圧縮機本体に伝達する動力伝達機構や増速装置等に設けられた例えばギヤや、圧縮機本体に設けられたオス・メス二つのロータの回転タイミングを規制するタイミングギヤ、ロータ軸の軸受等（本明細書において「被潤滑部」という。）に潤滑油が供給され、各部を潤滑した潤滑油を、オイルクーラに導入して冷却することが行われている。 In addition, the oil-free compressor is, for example, a gear provided in a power transmission mechanism or a speed increasing device that transmits the rotation of a prime mover such as a motor or an engine to the compressor main body, or a male / female two provided in the compressor main body. Lubricating oil is supplied to timing gears that regulate the rotation timing of two rotors, rotor shaft bearings, etc. (referred to herein as “lubricated parts”), and the lubricating oil that has lubricated each part is introduced into an oil cooler. Cooling is done.

なお、圧縮機本体の駆動をエンジンにより行うエンジン駆動型の圧縮機にあっては、このエンジンを冷却するために、エンジンのウォータジャケットに冷却媒体を導入して冷却することが行われている。 In an engine drive type compressor in which the compressor body is driven by an engine, a cooling medium is introduced into the water jacket of the engine and cooled in order to cool the engine.

このように、エンジン駆動型のオイルフリー圧縮機にあっては、アフタクーラやインタクーラ等の圧縮気体冷却器、エンジン、圧縮機本体、オイルクーラ等、冷却が必要な多くの機器を備えているが、これらの各機器毎に独立して冷却用媒体を供給・回収する回路や、これら媒体を冷却する例えばラジエータ等の冷却器を設ける場合には、圧縮機全体の装置構成が複雑となり、故障等に対する信頼性が低下すると共に部品点数が増加して、設計、組立、メンテナンス等が煩雑となると共に、圧縮機全体が大型化する。 In this way, the engine-driven oil-free compressor has many devices that require cooling, such as a compressed gas cooler such as an aftercooler or an intercooler, an engine, a compressor body, an oil cooler, etc. When a circuit for supplying and collecting the cooling medium independently for each of these devices and a cooler such as a radiator for cooling these media are provided, the overall configuration of the compressor becomes complicated, and it is possible to prevent malfunctions. The reliability is lowered and the number of parts is increased, so that the design, assembly, maintenance and the like become complicated, and the whole compressor becomes large.

また、このような部品点数の増加は、圧縮機全体の重量増につながると共に、圧縮機本体用及びエンジン用、圧縮気体の冷却器用等の、それぞれの冷却装置毎にクーラントを含む冷却用媒体を使用することが必要であることから、これら冷却用媒体の使用量が多くなると共にこれに伴う重量も増加する。また、各冷却装置毎にこれら冷却用媒体の補充、交換等を行う必要があり、メンテナンス作業が繁雑となる。 Moreover, such an increase in the number of parts leads to an increase in the weight of the entire compressor, and a cooling medium containing coolant for each cooling device, such as for the compressor main body, for the engine, and for the compressed gas cooler. Since it is necessary to use these, the amount of the cooling medium used increases, and the accompanying weight increases. In addition, it is necessary to replenish and replace these cooling media for each cooling device, and maintenance work becomes complicated.

そこで、このような問題を解消するために、図４に示すように圧縮機本体２０のウォータジャケット出口２４とエンジン４０のウォータジャケット入口４１とを連通して、前記圧縮機本体２０とエンジン４０とをいずれも共通の冷却用媒体の循環系内に配置して、共通の媒体により冷却可能とすると共に、この媒体の循環系内にラジエータ１２０を配置して、圧縮機本体２０やエンジン４０の冷却に使用したクーラントを冷却可能としたエンジン駆動型オイルフリー圧縮機や（特許文献１の図１参照）、図５に示すように前記冷却用媒体の循環系内に、さらにアフタクーラ５０等の圧縮気体の冷却手段を配置して、圧縮機本体２０やエンジン４０に加えて、圧縮機本体２０より吐出された圧縮気体についても同一の媒体により冷却するように構成したものがある（特許文献１の図９参照）。 Therefore, in order to solve such a problem, as shown in FIG. 4, the water jacket outlet 24 of the compressor body 20 and the water jacket inlet 41 of the engine 40 are communicated with each other, and the compressor body 20 and the engine 40 are connected. Are placed in a common cooling medium circulation system and can be cooled by a common medium, and a radiator 120 is arranged in the medium circulation system to cool the compressor main body 20 and the engine 40. An engine-driven oil-free compressor that can cool the coolant used in the above (see FIG. 1 of Patent Document 1), or a compressed gas such as an aftercooler 50 in the cooling medium circulation system as shown in FIG. In addition to the compressor main body 20 and the engine 40, the compressed gas discharged from the compressor main body 20 is also cooled by the same medium. There are those forms (see FIG. 9 of Patent Document 1).

この発明の先行技術文献情報としては次のものがある。
特開２００２−３２２９９２号公報（第２−７頁、図１−１０）。 Prior art document information of the present invention includes the following.
JP 2002-322992 A (page 2-7, FIG. 1-10).

以上のように構成された特許文献１に記載のエンジン駆動型オイルフリー圧縮機１にあっては、圧縮機本体２０、アフタクーラ５０等の圧縮気体冷却器、エンジン４０等、冷却を必要とする各機器を、共通の冷却用媒体の循環系内に配置することで、配管構成を簡単にし、使用する冷却用媒体の量を減少させることができると共に、ラジエータ１２０等の機器についても共用することができる等の利点がある。 In the engine-driven oil-free compressor 1 described in Patent Document 1 configured as described above, the compressor main body 20, a compressed gas cooler such as the aftercooler 50, the engine 40, and the like that require cooling. By arranging the devices in a common cooling medium circulation system, the piping configuration can be simplified, the amount of the cooling medium to be used can be reduced, and the devices such as the radiator 120 can be shared. There are advantages such as being able to.

しかし、エンジン４０の冷却に使用する媒体（本明細書において、「クーラント」という）と、圧縮機本体２０や圧縮気体冷却器（アフタクーラ５０）等で使用する冷却用媒体（本明細書において、この圧縮気体の冷却に用いる冷却媒体を、単に、「冷却媒体」という、また、クーラント及び冷却媒体その他の潤滑・冷却媒体を総称して「冷却用媒体」という）ではそれぞれ最適な温度が異なるために、前述のように圧縮機本体２０や圧縮気体冷却器と、エンジン４０とを同一の媒体により冷却する構成を採用すると、いずれかの機器に対する最適な温度に設定された冷却用媒体は、他方の機器に対して温度が高すぎ、又は低すぎるものとなる。 However, a medium used for cooling the engine 40 (referred to as “coolant” in the present specification) and a cooling medium used in the compressor main body 20, the compressed gas cooler (aftercooler 50), etc. The cooling medium used for cooling the compressed gas is simply referred to as “cooling medium”, and the coolant, cooling medium and other lubrication / cooling media are collectively referred to as “cooling medium”), because the optimum temperatures are different. As described above, when the compressor body 20 and the compressed gas cooler and the engine 40 are cooled by the same medium, the cooling medium set to the optimum temperature for one of the devices is the other. The temperature is too high or too low for the device.

例えば、エンジン４０のウォータジャケット内の冷却用媒体の温度は、エンジンを効率的に運転するためには８０〜９０℃に保つことが好ましく、通常、クーラントの循環系には、冷却用媒体の温度をこの温度に保持するためにサーモスタットが設けられ、このサーモスタットにより冷却用媒体が８０〜９０℃になるまでラジエータ１２０に対して冷却用媒体の導入を行わない構成となっている。 For example, the temperature of the cooling medium in the water jacket of the engine 40 is preferably maintained at 80 to 90 ° C. in order to operate the engine efficiently. Usually, the coolant circulation system has a temperature of the cooling medium. In order to maintain the temperature at this temperature, a thermostat is provided, and the cooling medium is not introduced into the radiator 120 until the cooling medium reaches 80 to 90 ° C. by the thermostat.

その一方で、圧縮機本体２０のウォータジャケットやアフタクーラ５０等の圧縮気体の冷却器に導入される冷却用媒体の温度は、低い程、その性能が向上され、単位気体量当たりの消費動力が低下する。 On the other hand, the lower the temperature of the cooling medium introduced into the compressed gas cooler such as the water jacket of the compressor body 20 or the aftercooler 50, the better the performance, and the lower the power consumption per unit gas amount. To do.

このことから、一例として同一の冷却用媒体の循環系にエンジン４０、圧縮機本体２０、アフタクーラ５０等の圧縮気体冷却器を設けると共に、図５に示すようにラジエータ１２０をバイパスするバイパス回路と、このバイパス回路又はラジエータに至る回路を選択的に開閉する感熱式のバイパスバルブを設け、冷却用媒体がエンジンを冷却するに適当な温度（例えば８０℃）となる迄、ラジエータ１２０に対する冷却用媒体の導入を停止する構成を採用すると、この冷却用媒体の温度は、圧縮機本体２０や、アフタクーラ５０等の圧縮気体冷却器に導入する冷却用媒体の温度としては高すぎ、圧縮機本体２０や、圧縮気体を十分に冷却することができない。 Thus, as an example, a bypass circuit that bypasses the radiator 120 as shown in FIG. 5 while providing a compressed gas cooler such as the engine 40, the compressor body 20, and the aftercooler 50 in the same cooling medium circulation system, A heat-sensitive bypass valve that selectively opens and closes the bypass circuit or the circuit leading to the radiator is provided, and the cooling medium for the radiator 120 is maintained until the cooling medium reaches an appropriate temperature (for example, 80 ° C.) for cooling the engine. If the configuration for stopping the introduction is adopted, the temperature of the cooling medium is too high as the temperature of the cooling medium introduced into the compressor body 20 or the compressed gas cooler such as the aftercooler 50, the compressor body 20, The compressed gas cannot be cooled sufficiently.

また、前記特許文献１に記載のエンジン駆動型オイルフリー圧縮機の冷却機構にあっては、冷却ファン４３により発生した冷却風をラジエータ１２０に導入することにより、ラジエータ１２０内を通過する冷却用媒体を冷却する構造を採用しているが、このラジエータ１２０を圧縮機本体２０やエンジン４０等の機器を収容したパッケージ内に配置する場合には、パッケージ内にこのラジエータ１２０を配置するための空間を確保する必要があり、装置全体が大型化する。 In the cooling mechanism of the engine-driven oil-free compressor described in Patent Document 1, the cooling medium that passes through the radiator 120 by introducing the cooling air generated by the cooling fan 43 into the radiator 120. However, when the radiator 120 is placed in a package that accommodates equipment such as the compressor body 20 and the engine 40, a space for placing the radiator 120 in the package is provided. It is necessary to ensure, and the whole apparatus becomes large.

また、このようなパッケージ型の圧縮機の設置場所が、例えば空気の循環し難い場所であるときには、ラジエータ１２０を通過して加熱された空気が冷却風として再度ラジエータ１２０に導入される等してラジエータ１２０内の冷却用媒体を十分に冷却することができず、例えば夏季における運転時等、周囲の温度が高い場合には、オーバーヒートが生じるおそれもある。 Further, when the installation place of such a package type compressor is, for example, a place where it is difficult to circulate the air, the air heated through the radiator 120 is reintroduced into the radiator 120 as cooling air, etc. If the cooling medium in the radiator 120 cannot be sufficiently cooled and the ambient temperature is high, such as during operation in summer, overheating may occur.

このような点を考慮して、冷却用媒体の十分な冷却を行うために、ラジエータ１２０を大型化すれば、これに伴い冷却風導入用のファン４３を大型化する必要が生じる等、装置全体が大型化するに止まらず、パッケージに形成する冷却風の流入口や排出口を大きくする必要があり、パッケージ内の騒音が機外に漏れ易く、パッケージによる防音効果が減少する。 In consideration of such points, if the radiator 120 is enlarged in order to sufficiently cool the cooling medium, the size of the cooling air introduction fan 43 needs to be increased accordingly. However, it is necessary not only to increase the size but also to increase the inlet and outlet of the cooling air formed in the package, so that the noise in the package tends to leak out of the machine, and the soundproofing effect of the package is reduced.

本発明は、上記従来技術における欠点を解消するためになされたもので、冷却の必要な複数の機器に対して、配管や冷却用媒体の冷却器等を一部共通して使用し、全体構成の簡略化、小型化、冷却用媒体使用量の減少等を図りつつ、比較的低温の冷却用媒体による冷却が好ましい圧縮機本体や圧縮気体の冷却に使用する冷却媒体と、エンジンを冷却する冷却用媒体とをそれぞれ別個に温度設定することのできるエンジン駆動型オイルフリー圧縮機の冷却機構を提供することを目的とする。 The present invention was made in order to eliminate the above-mentioned drawbacks in the prior art, and for a plurality of devices that need to be cooled, pipes, cooling medium coolers, etc. are used in common, and the overall configuration The cooling medium used for cooling the compressor main body and compressed gas, which is preferably cooled by a relatively low temperature cooling medium, and cooling for cooling the engine, while simplifying, downsizing, and reducing the amount of cooling medium used It is an object of the present invention to provide a cooling mechanism for an engine-driven oil-free compressor in which the temperature of the working medium can be set separately.

また、本発明の別の目的は、前述のラジエータの大型化による装置全体の大型化、設置状況によって生じ得るオーバーヒート等の冷却不良、冷却風の流入口や排出口を介した騒音の漏出等を防止することができると共に、冷却用媒体の冷却を確実に行うことができるエンジン駆動型圧縮機の冷却機構を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to increase the overall size of the apparatus by increasing the size of the radiator described above, poor cooling such as overheating that may occur depending on installation conditions, leakage of noise through the inlet and outlet of cooling air, and the like. An object of the present invention is to provide an engine-driven compressor cooling mechanism that can prevent the cooling medium and reliably cool the cooling medium.

上記目的を達成するために本発明のエンジン駆動型オイルフリー圧縮機の冷却機構は、オイルフリー型の圧縮機本体２０と、前記圧縮機本体２０を駆動するエンジン４０とを備えたエンジン駆動型オイルフリー圧縮機において、
前記圧縮機本体２０より吐出された圧縮気体を冷却するアフタクーラ５０等の圧縮気体冷却器と、前記圧縮気体冷却器に冷却媒体を供給する冷却塔９０等の冷却媒体供給源を設け、前記冷却媒体供給源から前記圧縮気体冷却器に冷却媒体を導入する供給系（図１において、冷却塔９０から給水管１００を介してアフタクーラ５０に至る系）と、前記圧縮気体冷却器より排出された前記冷却媒体を回収する排出系〔図１において、アフタクーラ５０から回収管１１０（１１０ａ，１１０ｂ）を介してパッケージ１０外に至る系〕を形成すると共に、
前記エンジン４０からの戻りの冷却媒体を冷却するクーラントクーラ６０を設け、前記エンジン４０と前記クーラントクーラ６０間に、クーラントの循環系を形成し、
前記クーラントクーラ６０を、前記圧縮気体冷却器から排出された冷却媒体を回収する前記排出系内に配置し、前記クーラントと、前記圧縮気体冷却器より排出された冷却媒体とを前記クーラントクーラ６０内において熱交換可能としたことを特徴とする（請求項１）。 In order to achieve the above object, a cooling mechanism for an engine-driven oil-free compressor according to the present invention comprises an oil-free compressor body 20 and an engine-driven oil provided with an engine 40 that drives the compressor body 20. In free compressor,
A compressed gas cooler such as an aftercooler 50 for cooling the compressed gas discharged from the compressor body 20, and a cooling medium supply source such as a cooling tower 90 for supplying a cooling medium to the compressed gas cooler; A supply system for introducing a cooling medium from a supply source to the compressed gas cooler (in FIG. 1, a system from the cooling tower 90 to the aftercooler 50 via the water supply pipe 100), and the cooling exhausted from the compressed gas cooler A discharge system for recovering the medium (in FIG. 1, a system extending from the aftercooler 50 to the outside of the package 10 through the recovery pipe 110 (110a, 110b)),
A coolant cooler 60 for cooling the coolant returned from the engine 40 is provided, and a coolant circulation system is formed between the engine 40 and the coolant cooler 60;
The coolant cooler 60 is disposed in the discharge system that collects the cooling medium discharged from the compressed gas cooler, and the coolant and the cooling medium discharged from the compressed gas cooler are placed in the coolant cooler 60. In claim 1, heat exchange is possible (claim 1).

前記構成のエンジン駆動型オイルフリー圧縮機１において、前記エンジン４０、前記圧縮機本体２０、前記圧縮気体冷却器（アフタクーラ５０，インタクーラ５０’）、及び前記クーラントクーラ６０をパッケージ１０内に収容すると共に、前記冷却媒体供給源（冷却塔９０）を前記パッケージ１０外に配置した構成とすることができる（請求項２）。 In the engine-driven oil-free compressor 1 having the above configuration, the engine 40, the compressor main body 20, the compressed gas cooler (aftercooler 50, intercooler 50 ′), and the coolant cooler 60 are accommodated in the package 10. The cooling medium supply source (cooling tower 90) may be arranged outside the package 10 (claim 2).

このように、冷却媒体供給源をパッケージ外に配置した構成において、前記冷却媒体供給源は、これを前記排出系を介して回収された冷却媒体を冷却して前記供給系に供給する、例えば冷却塔９０等の冷却媒体の冷却器とすることができる（請求項３）。 Thus, in the configuration in which the cooling medium supply source is arranged outside the package, the cooling medium supply source cools the cooling medium collected through the discharge system and supplies the cooling medium to the supply system, for example, cooling It can be set as the cooler of cooling media, such as tower 90 (Claim 3).

さらに、前記圧縮機本体を水冷式とし、該圧縮機本体を前記供給系内に配置して、該供給系内の冷却媒体により冷却可能とすることもできる（請求項４）。 Further, the compressor main body may be water-cooled, and the compressor main body may be disposed in the supply system so that it can be cooled by a cooling medium in the supply system.

以上説明した本発明の構成により、比較的高温とすることが好ましいクーラントが流れる循環系と、比較的低温とすることが好ましい、圧縮機本体２０より吐出された圧縮気体や圧縮機本体２０を冷却する冷却媒体が流れる該冷却媒体の供給・排出系とを、それぞれ独立した系としたことにより、クーラントと、圧縮気体や圧縮機本体冷却用の冷却媒体の温度設定をそれぞれ独立して行うことができる冷却機構を提供することができた。 The above-described configuration of the present invention cools the circulation system in which the coolant that preferably has a relatively high temperature flows, and the compressed gas discharged from the compressor body 20 and the compressor body 20 that preferably have a relatively low temperature. The cooling medium supply / discharge system through which the cooling medium flows is an independent system, so that the temperature of the coolant and the cooling medium for cooling the compressed gas and the compressor main body can be set independently. It was possible to provide a cooling mechanism.

特に、圧縮機本体２０の構成として、複数の圧縮機本体を多段構成を採用する場合には、次段の圧縮機本体に導入する前に、前段の圧縮機本体より吐出された圧縮気体を、インタクーラ等の圧縮気体冷却器により十分に冷却することが可能となり、圧縮機本体の性能を向上させることが可能となった。 In particular, as a configuration of the compressor body 20, when adopting a multi-stage configuration of a plurality of compressor bodies, before being introduced into the next-stage compressor body, the compressed gas discharged from the previous-stage compressor body, It became possible to sufficiently cool by a compressed gas cooler such as an intercooler, and the performance of the compressor body could be improved.

また、冷却媒体供給源を、熱交換後に冷却媒体を冷却して再度循環させる冷却器とし、これをパッケージ１０外に配置した構成にあっては、パッケージ１０内にラジエータ等を設けることが不要となり、これによりパッケージ１０を小型化することができると共に、パッケージ１０内に吸入し、また、排出する冷却風量を減少させることができ、パッケージ１０に形成する冷却風の流入口や排出口を小さくすることができた。その結果、この冷却風の流入口や排出口を介してパッケージ内の騒音が漏出し難くなり、パッケージ１０による防音効果を向上させて低騒音の圧縮機を提供することができた。 Further, in the configuration in which the cooling medium supply source is a cooler that cools the cooling medium after heat exchange and circulates again, and this is disposed outside the package 10, it is not necessary to provide a radiator or the like in the package 10. As a result, the package 10 can be reduced in size, the amount of cooling air sucked into and discharged from the package 10 can be reduced, and the inlet and outlet of cooling air formed in the package 10 can be reduced. I was able to. As a result, it is difficult for the noise in the package to leak out through the cooling air inlet and outlet, thereby improving the soundproofing effect of the package 10 and providing a low noise compressor.

さらに、冷却塔９０等の冷却媒体供給源をパッケージ１０外に配置することにより、この冷却媒体供給源をパッケージ１０やパッケージ１０内に収容された各機器とは異なる位置に配置することができるため、設置場所に影響されずにパッケージ１０内に収容された機器の冷却を行うことが可能となった。その結果、場所を選ばず設置することのできるエンジン駆動型オイルフリー圧縮機を提供することができた。 Furthermore, since the cooling medium supply source such as the cooling tower 90 is arranged outside the package 10, the cooling medium supply source can be arranged at a position different from the package 10 and each device accommodated in the package 10. Thus, it is possible to cool the equipment accommodated in the package 10 without being affected by the installation location. As a result, an engine-driven oil-free compressor that can be installed anywhere is provided.

次に、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら以下説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

〔実施形態１〕
本発明の冷却装置が適用されるオイルフリー圧縮機１は、図１に示すように、オイルフリー型の圧縮機本体２０と、この圧縮機本体２０を駆動するエンジン４０を備えると共に、前記圧縮機本体２０により圧縮され、吐出された圧縮気体を冷却するアフタクーラ５０と、前記エンジン４０冷却用の冷却媒体を冷却するクーラントクーラ６０とをパッケージ１０内に収容して構成されている。 Embodiment 1
As shown in FIG. 1, an oil-free compressor 1 to which a cooling device of the present invention is applied includes an oil-free compressor body 20 and an engine 40 that drives the compressor body 20, and the compressor An aftercooler 50 that cools the compressed gas that is compressed and discharged by the main body 20 and a coolant cooler 60 that cools the cooling medium for cooling the engine 40 are accommodated in the package 10.

このうち、前述のアフタクーラ５０は、冷却対象である圧縮気体を導入するための圧縮気体の導入口５１と、アフタクーラ５０内で冷却された圧縮気体を導出するための圧縮気体の導出口５２を備えると共に、この圧縮気体と熱交換して前記圧縮気体を冷却する冷却媒体（冷却水）を導入するための給水口５３、及び、圧縮気体との熱交換が行われた後の前記冷却水を排出する排水口５４を備えている。 Of these, the aftercooler 50 includes a compressed gas inlet 51 for introducing a compressed gas to be cooled, and a compressed gas outlet 52 for deriving the compressed gas cooled in the aftercooler 50. In addition, the water supply port 53 for introducing a cooling medium (cooling water) that exchanges heat with the compressed gas to cool the compressed gas, and the cooling water after heat exchange with the compressed gas is discharged. A drain port 54 is provided.

また、前記クーラントクーラ６０には、エンジン４０を冷却したクーラントを導入するための導入口６１と、冷却後のクーラントを導出するための導出口６２を備えると共に、このクーラントと熱交換する冷却媒体（冷却水）を導入するための給水口６３、及び、前記クーラントと熱交換後の冷却水を排出する排水口６４が設けられている。 The coolant cooler 60 includes an inlet 61 for introducing the coolant that has cooled the engine 40 and a lead-out port 62 for leading the coolant after cooling, and a cooling medium ( A water supply port 63 for introducing (cooling water) and a drain port 64 for discharging the cooling water after heat exchange with the coolant are provided.

そして、前記アフタクーラ５０に設けられた圧縮気体の導入口５１を、圧縮機本体２０の吐出口２９に連通し、アフタクーラ５０に設けられた圧縮気体の導出口５２を、ドレンセパレータ８１を介して図示せざる空気作業機等が連結されるサービスバルブ８３に連通して、圧縮機本体２０より吐出された圧縮気体を、該アフタクーラ５０を介して冷却した後、この冷却により凝集して生じたドレンをドレンセパレータ８１で除去し、その後消費側に供給可能としている。 The compressed gas inlet 51 provided in the aftercooler 50 communicates with the discharge port 29 of the compressor body 20, and the compressed gas outlet 52 provided in the aftercooler 50 is connected via a drain separator 81. The compressed gas discharged from the compressor main body 20 is communicated with the service valve 83 to which an unillustrated air working machine or the like is connected, and after cooling through the aftercooler 50, the condensate generated by this cooling is collected. It is removed by the drain separator 81 and can be supplied to the consumption side thereafter.

また、前述のクーラントクーラ６０に設けられた導入口６１を、エンジン４０に設けられたウォータジャケットの出口４２に連通すると共に、クーラントクーラの導出口６２を、エンジンのウォータジャケットの入口４１に連通している。従って、エンジン４０のウォータジャケットと前記クーラントクーラ６０間には、クーラントが循環する系が形成されている。 The inlet 61 provided in the coolant cooler 60 is communicated with the outlet 42 of the water jacket provided in the engine 40, and the outlet 62 of the coolant cooler is communicated with the inlet 41 of the engine water jacket. ing. Therefore, a coolant circulation system is formed between the water jacket of the engine 40 and the coolant cooler 60.

このクーラントの循環系内には、この循環系内でクーラントを循環させるためのポンプＰ１が設けられており、図示の実施形態にあっては、エンジン４０内においてウォータジャケット入口４１に連通する通路にこのポンプＰ１を設けている。 In the coolant circulation system, a pump P1 for circulating the coolant in the circulation system is provided. In the illustrated embodiment, a passage communicating with the water jacket inlet 41 in the engine 40 is provided. This pump P1 is provided.

また、クーラントの循環系内には、この循環系内のクーラントの温度が低いとき、クーラントクーラ６０に対するクーラントの導入を停止する手段を設けることが好ましく、図示の実施形態にあっては、既知のサーモスタット８４をエンジン４０内においてウォータジャケット出口４２と連通する通路に設け、前記サーモスタット８４と前記ポンプＰ１の入口側通路とをバイパス通路で連通し、クーラントが一例として８０℃以上になる迄、ウォータジャケット出口４２に至る通路を閉ざすと共に、バイパス通路を開くように構成し、クーラントの温度を自動制御している。 Further, in the coolant circulation system, it is preferable to provide means for stopping the introduction of the coolant to the coolant cooler 60 when the temperature of the coolant in the circulation system is low. A thermostat 84 is provided in a passage communicating with the water jacket outlet 42 in the engine 40, and the thermostat 84 and the inlet side passage of the pump P1 are communicated with each other by a bypass passage. The passage leading to the outlet 42 is closed and the bypass passage is opened to automatically control the coolant temperature.

前述のアフタクーラ５０、及びクーラントクーラ６０に導入されて、圧縮気体やクーラントと熱交換する冷却水は、図１に示すように、パッケージ１０外に配置された冷却媒体供給源より供給されるもので、図示の実施形態にあってはこの冷却水の供給源として、熱交換に使用され、温度の上昇した冷却水を回収し、この回収された冷却水を冷却する冷却器、例えば冷却塔９０を設けている。 The cooling water introduced into the aftercooler 50 and the coolant cooler 60 and exchanging heat with the compressed gas or the coolant is supplied from a cooling medium supply source arranged outside the package 10 as shown in FIG. In the illustrated embodiment, a cooling water supply source for this cooling water is used for heat exchange, recovers the cooling water whose temperature has risen, and cools the recovered cooling water, for example, a cooling tower 90. Provided.

そして、冷却媒体供給源からの冷却水をパッケージ内に導入する給水管１００をアフタクーラ５０の給水口５３に連通して、アフタクーラ５０に対する冷却水の供給系が形成されていると共に、このアフタクーラ５０の排水口５４に連通された回収管１１０をパッケージ１０外に延設して、冷却水の排出系が形成されている。 A water supply pipe 100 that introduces cooling water from a cooling medium supply source into the package communicates with a water supply port 53 of the aftercooler 50 to form a cooling water supply system for the aftercooler 50. A recovery pipe 110 communicating with the drain port 54 is extended outside the package 10 to form a cooling water discharge system.

前述のように冷却媒体供給源として、回収された冷却水を冷却して再度循環使用する冷却塔９０を使用する図示の実施形態にあっては、前述のようにしてパッケージ外に延設された回収管１１０が、前記冷却塔９０の回収口９２に連通され、前述の供給系と排出系とにより冷却塔９０とアフタクーラ５０間を循環する冷却水の循環系が形成されている。 As described above, in the illustrated embodiment that uses the cooling tower 90 that cools the recovered cooling water and circulates it again as the cooling medium supply source, it is extended outside the package as described above. A recovery pipe 110 is communicated with a recovery port 92 of the cooling tower 90, and a cooling water circulation system is circulated between the cooling tower 90 and the aftercooler 50 by the supply system and the discharge system.

もっとも、本発明の冷却機構において使用する前述の冷却媒体供給源は、図示のように冷却水を冷却して循環使用するものに限定されず、例えば本発明の冷却装置を備えたエンジン駆動型オイルフリー圧縮機が固定装置として使用するものである場合には、上水道等より得た水を冷却水として前記給水管１００に導入するものであっても良く、その構成は図示の実施形態に限定されない。 However, the above-described cooling medium supply source used in the cooling mechanism of the present invention is not limited to the one that cools and circulates the cooling water as shown in the figure. For example, the engine-driven oil provided with the cooling device of the present invention When the free compressor is used as a fixing device, water obtained from a water supply or the like may be introduced into the water supply pipe 100 as cooling water, and the configuration is not limited to the illustrated embodiment. .

この冷却水の排出系を構成する前述の回収管１１０は、アフタクーラの排水口５４をクーラントクーラ６０の給水口６３に連通する第１の回収管１１０ａと、クーラントクーラ６０の排水口６４を前記冷却塔９０の回収口９２に連通する第２の回収管１１０ｂにより構成されており、冷却塔９０よりアフタクーラ５０に供給され、アフタクーラ５０内で圧縮機本体２０より吐出された圧縮気体と熱交換された冷却水が冷却塔９０に回収される過程でクーラントクーラ６０に導入され、クーラントクーラ６０内においてクーラントとの熱交換が行われる。 The above-described recovery pipe 110 that constitutes the cooling water discharge system cools the first recovery pipe 110a that connects the aftercooler drain port 54 to the water supply port 63 of the coolant cooler 60 and the drain port 64 of the coolant cooler 60. The second recovery pipe 110b communicates with the recovery port 92 of the tower 90, and is supplied to the aftercooler 50 from the cooling tower 90 and is heat-exchanged with the compressed gas discharged from the compressor body 20 in the aftercooler 50. The cooling water is introduced into the coolant cooler 60 in the process of being recovered by the cooling tower 90, and heat exchange with the coolant is performed in the coolant cooler 60.

なお、このような冷却水の循環を生じさせるために、冷却水の供給系、又は排出系のいずれかには、冷却水を流動させるためのポンプＰ２が設けられ、図示の実施形態にあっては、冷却塔９０からの冷却水をアフタクーラ５０に導入する給水管１００中であって、パッケージ１０外にこのポンプＰ２を設けている。 In order to cause such cooling water circulation, either the cooling water supply system or the discharge system is provided with a pump P2 for flowing the cooling water. Is in the water supply pipe 100 for introducing the cooling water from the cooling tower 90 to the aftercooler 50, and this pump P 2 is provided outside the package 10.

以上のように構成されたエンジン駆動型オイルフリー圧縮機１にあっては、アフタクーラ５０を冷却する冷却媒体（冷却水）が流動する系と、クーラントが流動する系とを、それぞれ独立したものとして形成し、アフタクーラ５０による熱交換後の冷却水をクーラントクーラ６０に導入してクーラントと冷却水との熱交換を行うことで、エンジン４０より取り去られた熱を間接的に機外に排出可能としている。 In the engine-driven oil-free compressor 1 configured as described above, the system in which the cooling medium (cooling water) for cooling the aftercooler 50 and the system in which the coolant flows are independent of each other. The heat removed from the engine 40 can be indirectly discharged by introducing the cooling water after the heat exchange by the aftercooler 50 into the coolant cooler 60 and exchanging the heat between the coolant and the cooling water. It is said.

その結果、低温の冷却媒体による冷却が好ましい圧縮気体の冷却を行うアフタクーラ５０に導入される冷却水と、比較的高温の冷却媒体による冷却が好ましいエンジン４０に対して導入されるクーラントの温度を、それぞれ別個に設定することができ、一例としてクーラントについては、前述のサーモスタット８４により８０〜９０℃に、アフタクーラ５０に導入される冷却水の温度については、冷却塔９０の性能にもよるが一例として２０〜２５℃程度に設定することが可能である。 As a result, the cooling water introduced into the aftercooler 50 that cools the compressed gas, preferably cooled by a low-temperature cooling medium, and the coolant temperature introduced into the engine 40, preferably cooled by a relatively high-temperature cooling medium, As an example, the coolant is set to 80 to 90 ° C. by the above-described thermostat 84, and the temperature of the cooling water introduced into the aftercooler 50 is an example although it depends on the performance of the cooling tower 90. It can be set to about 20 to 25 ° C.

また、クーラントの冷却は、アフタクーラ５０における圧縮気体との熱交換後の暖められた冷却水との熱交換により行われるため、クーラントの過冷却を防止できるものとなっている。 Moreover, since cooling of a coolant is performed by heat exchange with the warmed cooling water after heat exchange with the compressed gas in the aftercooler 50, the overcooling of a coolant can be prevented.

しかも、このように圧縮気体やクーラントと熱交換された冷却水を、パッケージ１０外に配置された冷却塔９０により冷却する構成とした本発明の構成にあっては、パッケージ１０内にラジエータ等の冷却水を冷却するため手段を設ける必要がなく、従って、パッケージ１０を小型化することができると共に、パッケージ１０に形成する冷却風の流入口や排出口を小さくすることができるために、パッケージ１０の防音効果を向上させることができる。 And in the structure of this invention made into the structure which cools the cooling water heat-exchanged with compressed gas and coolant in this way with the cooling tower 90 arrange | positioned out of the package 10, in a package 10, such as a radiator There is no need to provide a means for cooling the cooling water. Therefore, the package 10 can be reduced in size, and the inlet and outlet of the cooling air formed in the package 10 can be reduced. The soundproofing effect can be improved.

また、パッケージ１０及びパッケージ１０内に配置された機器を、空気の循環し難い場所に設置した場合であっても、冷却塔９０をこれらとは離れた場所に配置することにより、オーバーヒート等の問題を回避することができ、本発明の冷却機構を備えたエンジン駆動型オイルフリー圧縮機１の設置場所についての選択の自由度が向上するものとなっている。 Further, even when the package 10 and the devices arranged in the package 10 are installed in a place where it is difficult for air to circulate, problems such as overheating occur by arranging the cooling tower 90 in a place away from these. The degree of freedom in selecting the installation location of the engine-driven oil-free compressor 1 equipped with the cooling mechanism of the present invention is improved.

〔実施形態２〕
本発明の冷却機構が適用されるエンジン駆動型オイルフリー圧縮機１の圧縮機本体２０は、これを空冷式のものとすることにより図１を参照して説明した実施形態のように圧縮機本体２０を冷却水により冷却する構成を設けないものとしても良いが、圧縮機本体２０としてウォータジャケットを備えた水冷式のものを採用し、このウォータジャケット内に、冷却塔９０より供給された冷却水を導入して冷却するように構成しても良い。この場合の構成を一例として図２に示す。 [Embodiment 2]
The compressor main body 20 of the engine-driven oil-free compressor 1 to which the cooling mechanism of the present invention is applied is an air-cooled compressor main body as in the embodiment described with reference to FIG. Although it is good also as what does not provide the structure which cools 20 with cooling water, the water-cooled thing provided with the water jacket as a compressor main body 20 is employ | adopted, and the cooling water supplied from the cooling tower 90 in this water jacket It may be configured to introduce and cool. An example of the configuration in this case is shown in FIG.

このように、冷却水により圧縮機本体２０の冷却を行う場合には、図２に示すように、冷却塔９０からの給水管１００をパッケージ１０内で分岐して、一方を前述のアフタクーラ５０の給水口５３に、他方を圧縮機本体２０のウォータジャケット入口２３に連通する。 Thus, when cooling the compressor main body 20 with cooling water, as shown in FIG. 2, the water supply pipe 100 from the cooling tower 90 is branched in the package 10, and one of the aftercooler 50 is branched. The other of the water supply port 53 and the water jacket inlet 23 of the compressor body 20 communicate with each other.

そして、アフタクーラ５０の排水口５４と、圧縮機本体２０のウォータジャケット出口２４とをいずれもクーラントクーラ６０の給水口６３に連通して、アフタクーラ５０を通過した冷却水と、圧縮機本体２０を通過した冷却水とを共にクーラントクーラ６０に導入可能としている。 Then, both the drain port 54 of the aftercooler 50 and the water jacket outlet 24 of the compressor body 20 are communicated with the water supply port 63 of the coolant cooler 60, and the coolant passing through the aftercooler 50 and the compressor body 20 are passed. It is possible to introduce the coolant to the coolant cooler 60 together.

また、このようにして構成された冷却水の循環系には、この循環系内を循環する冷却水との熱交換により、被潤滑部を潤滑した潤滑油を冷却するオイルクーラ７０を設ける構成としても良く、図示の実施形態にあっては、前記給水管１００と、クーラントクーラ６０の下流における回収管１１０ｂを連通する管路にこのオイルクーラ７０を配置している。 Further, the cooling water circulation system configured as described above is provided with an oil cooler 70 that cools the lubricating oil that has lubricated the lubricated part by heat exchange with the cooling water circulating in the circulation system. In the illustrated embodiment, the oil cooler 70 is disposed in a pipe line that communicates the water supply pipe 100 and the recovery pipe 110b downstream of the coolant cooler 60.

以上のように構成されたオイルフリー圧縮機の冷却機構にあっては、アフタクーラ５０と圧縮機本体２０のいずれも冷却塔９０より供給された冷却水を直接導入することができるため、圧縮気体及び圧縮機本体２０のいずれも好適に冷却することが可能である。 In the cooling mechanism of the oil-free compressor configured as described above, since both the aftercooler 50 and the compressor body 20 can directly introduce the cooling water supplied from the cooling tower 90, the compressed gas and Any of the compressor main bodies 20 can be suitably cooled.

また、アフタクーラ５０において圧縮気体との熱交換により暖められた冷却水、及び、圧縮機本体２０の冷却により暖められた冷却水を共にクーラントクーラ６０に導入し、この冷却水とクーラントとの熱交換を行うことから、エンジン冷却用の冷却媒体の過冷却を防止できる。 In addition, the cooling water warmed by the heat exchange with the compressed gas in the aftercooler 50 and the cooling water warmed by the cooling of the compressor body 20 are introduced into the coolant cooler 60, and the heat exchange between the cooling water and the coolant is performed. Therefore, overcooling of the cooling medium for cooling the engine can be prevented.

〔実施形態３〕
以上、図１及び図２を参照して説明した実施形態にあっては、いずれも単一の圧縮機本体２０を備えるエンジン駆動型オイルフリー圧縮機１に本発明の冷却機構を適用するものとして説明したが、本発明の冷却機構は、単段式の圧縮機本体２０を備えたオイルフリー圧縮機に限定されず、低圧段、高圧段の二段の圧縮機本体２０（２１，２７）を備えたオイルフリー圧縮機１に適用することも可能であり、また、二段以上の圧縮機本体を備えたオイルフリー圧縮機に適用することも可能である。 [Embodiment 3]
As described above, in the embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2, the cooling mechanism of the present invention is applied to the engine-driven oil-free compressor 1 including the single compressor body 20. As described above, the cooling mechanism of the present invention is not limited to the oil-free compressor provided with the single-stage compressor main body 20, and the two-stage compressor main body 20 (21, 27) of the low pressure stage and the high pressure stage is used. The present invention can be applied to the oil-free compressor 1 provided, and can also be applied to an oil-free compressor including two or more stages of compressor bodies.

図３に示す実施形態にあっては、一例としてオイルフリー圧縮機１が、低圧段、高圧段の二段の圧縮機本体２０（２１，２７）を備え、低圧段の圧縮機本体２１より吐出された圧縮気体を、圧縮気体の冷却器であるインタクーラ５０’により冷却してドレンセパレータ８２でドレンを除去した後、高圧段の圧縮機本体２７に導入してさらに圧縮し、目的とする圧力の圧縮気体を得るもので、図示のように低圧段の圧縮機本体２１の吐出口２６は、インタクーラ５０’、ドレンセパレータ８２を介して高圧段の圧縮機本体２７の吸入口２８に連通されている。 In the embodiment shown in FIG. 3, as an example, the oil-free compressor 1 includes a two-stage compressor body 20 (21, 27) of a low-pressure stage and a high-pressure stage, and is discharged from the compressor body 21 of the low-pressure stage. The compressed gas thus obtained is cooled by an intercooler 50 'that is a cooler of the compressed gas and drained by a drain separator 82, and then introduced into the compressor main body 27 of the high-pressure stage to be further compressed. As shown in the figure, the discharge port 26 of the low-pressure stage compressor body 21 communicates with the suction port 28 of the high-pressure stage compressor body 27 via an intercooler 50 'and a drain separator 82. .

そして、高圧段の圧縮機本体２７の吐出口２９を、アフタクーラ５０、ドレンセパレータ８１を介して図示せざる空気作業機等が連結されるサービスバルブ８３に連通し、高圧段の圧縮機本体２７により圧縮され、吐出された圧縮気体を消費側に導入し得るように構成している。 The discharge port 29 of the high-pressure stage compressor body 27 communicates with a service valve 83 to which an unillustrated air working machine or the like is connected via an aftercooler 50 and a drain separator 81, and the high-pressure stage compressor body 27 The compressed and discharged compressed gas can be introduced to the consumer side.

また、エンジン４０の回転駆動力を低圧段、高圧段の２つの圧縮機本体２１，２７にそれぞれ伝達する動力伝達機構として、前記エンジンの回転を増速して低圧段、高圧段の圧縮機本体に伝達する増速装置３０を設けている。 In addition, as a power transmission mechanism for transmitting the rotational driving force of the engine 40 to the two compressor bodies 21 and 27 of the low pressure stage and the high pressure stage, respectively, the rotation of the engine is increased and the compressor bodies of the low pressure stage and the high pressure stage are accelerated. A speed increasing device 30 is provided for transmission.

前述のインタクーラ５０’は、冷却塔９０より供給された冷却水と、前述の低圧段の圧縮機本体２１より吐出された圧縮気体とを熱交換することによりこの圧縮気体を冷却して高圧段の圧縮機本体２７の吸入口２８に導入可能とするもので、低圧段の圧縮機本体２１の吐出口２６より吐出された圧縮気体を導入する導入口５１’を備えていると共に、熱交換により冷却された圧縮気体を導出する導出口５２’を備えている。 The above-described intercooler 50 ′ cools the compressed gas by exchanging heat between the cooling water supplied from the cooling tower 90 and the compressed gas discharged from the compressor main body 21 of the low-pressure stage, thereby The compressor body 27 can be introduced into the suction port 28. The compressor body 27 is provided with an introduction port 51 'for introducing compressed gas discharged from the discharge port 26 of the low-pressure stage compressor body 21, and is cooled by heat exchange. A lead-out port 52 ′ for leading the compressed gas is provided.

そして、このインタクーラ５０’の導入口５１’を前述の低圧段の圧縮機本体２１の吐出口２６に連通すると共に、インタクーラ５０’の導出口５２’を、ドレンセパレータ８２を介して高圧段の圧縮機本体２７の吸入口２８に連通している。 The introduction port 51 ′ of the intercooler 50 ′ is communicated with the discharge port 26 of the low-pressure stage compressor body 21, and the outlet 52 ′ of the intercooler 50 ′ is compressed via the drain separator 82. It communicates with the suction port 28 of the machine body 27.

そして、冷却塔９０からの給水管１００を、インタクーラ５０’の給水口５３’に連通して、インタクーラ５０’に冷却水を導入すると共に、インタクーラ５０’の排水口５４’を、アフタクーラ５０の給水口５３に連通して、インタクーラ５０’を通過した後の冷却水を、アフタクーラ５０に導入可能に構成している。 Then, the water supply pipe 100 from the cooling tower 90 is communicated with the water supply port 53 ′ of the intercooler 50 ′ to introduce the cooling water into the intercooler 50 ′, and the water outlet 54 ′ of the intercooler 50 ′ is supplied to the water supply of the aftercooler 50. The cooling water communicated with the port 53 and passed through the intercooler 50 ′ can be introduced into the aftercooler 50.

その他、アフタクーラ５０を通過した後の冷却水を、クーラントクーラ６０に導入し、このクーラントクーラ６０を通過した冷却水を冷却塔９０に回収する点については、前述の図１及び図２を参照して説明した実施形態と同様である。 In addition, referring to FIG. 1 and FIG. 2 described above, the cooling water that has passed through the aftercooler 50 is introduced into the coolant cooler 60 and the cooling water that has passed through the coolant cooler 60 is collected in the cooling tower 90. This is the same as the embodiment described above.

なお、図３に示す実施形態にあっては、インタクーラ５０’とアフタクーラ５０とを給水管１００中に直列に接続し、インタクーラ５０’を通過した後の冷却水をアフタクーラ５０に導入するものとして説明したが、例えば、給水管１００を分岐してインタクーラ５０’の給水口５３’、アフタクーラ５０の給水口５３のそれぞれに連結すると共に、インタクーラ５０’の排水口５４’、アフタクーラ５０の排水口５４を共にクーラントクーラ６０の給水口６３に連結する並列配置とし、アフタクーラ５０に対してもインタクーラ５０’通過前の冷却塔９０からの冷却水を直接導入するように構成しても良い。 In the embodiment shown in FIG. 3, the intercooler 50 ′ and the aftercooler 50 are connected in series in the water supply pipe 100, and the cooling water after passing through the intercooler 50 ′ is introduced into the aftercooler 50. However, for example, the water supply pipe 100 is branched and connected to the water supply port 53 ′ of the intercooler 50 ′ and the water supply port 53 of the aftercooler 50, and the drainage port 54 ′ of the intercooler 50 ′ and the drainage port 54 of the aftercooler 50 are connected. Both may be arranged in parallel to be connected to the water supply port 63 of the coolant cooler 60, and the cooling water from the cooling tower 90 before passing through the intercooler 50 ′ may be directly introduced into the aftercooler 50.

また、低圧段、高圧段の圧縮機本体２１，２７のいずれか一方、又は双方が、ウォータジャケットを備えた水冷式の圧縮機本体である場合には、給水管１００を分岐して、圧縮機本体（２１及び／又は２７）のウォータジャケット内に冷却水を導入して圧縮機本体を冷却する構成を設けることができる点については、前述の図２を参照して説明した実施形態と同様である。 Further, when one or both of the low-pressure stage and the high-pressure stage compressor bodies 21 and 27 are water-cooled compressor bodies equipped with a water jacket, the water supply pipe 100 is branched to compress the compressor. The point which can provide the structure which introduces cooling water in the water jacket of the main body (21 and / or 27) and cools the compressor main body is the same as the embodiment described with reference to FIG. is there.

なお、図３に示す実施形態にあっては、高圧段の圧縮機本体２７のみをウォータジャケットを備えた水冷式のものとして示しているが、低圧段の圧縮機本体２１についてもこれを水冷式のものとすることができる。 In the embodiment shown in FIG. 3, only the high-pressure stage compressor body 27 is shown as a water-cooled type having a water jacket, but the low-pressure stage compressor body 21 is also water-cooled. Can be.

この場合、低圧段の圧縮機本体２１のウォータジャケットの出口を、高圧段の圧縮機本体２７のウォータジャケット入口に連通する等して、両圧縮機本体を冷却水の供給系内において直列に接続することもできるが、圧縮機本体の冷却に使用する冷却水は可及的に低温であることが好ましいことから、冷却塔９０からの給水管１００を分岐してそれぞれの圧縮機本体２１，２７のウォータジャケットの入口に連通する等、これらを並列に配置していずれの圧縮機本体２１，２７のウォータジャケットに対しても冷却塔９０からの冷却水が直接導入されるように構成しても良い。 In this case, the outlet of the water jacket of the compressor body 21 of the low pressure stage is connected to the water jacket inlet of the compressor body 27 of the high pressure stage so that both compressor bodies are connected in series in the cooling water supply system. However, since it is preferable that the cooling water used for cooling the compressor main body is as low as possible, the water supply pipe 100 from the cooling tower 90 is branched to the respective compressor main bodies 21 and 27. For example, the cooling water from the cooling tower 90 can be directly introduced into the water jacket of any of the compressor main bodies 21 and 27, such as communicating with the inlet of the water jacket. good.

以上のように構成された図３に示す実施形態にあっては、冷却塔９０より供給された冷却水は、先ず、インタクーラ５０’に導入されて低圧段の圧縮機本体２１より吐出された圧縮気体を冷却する。したがって、低圧段の圧縮機本体２１より吐出された圧縮気体は、未だ冷却に使用されていない、冷却塔９０より供給された直後の冷却水との熱交換により十分に冷却された後、高圧段の圧縮機本体２７の吸入口２８に導入される。その結果、高圧段の圧縮機本体２７に、インタクーラ５０’により十分に冷却された圧縮気体が導入されるために、単位気体量当たりの消費動力が低下して、高圧段の圧縮機本体の性能が向上する。 In the embodiment shown in FIG. 3 configured as described above, the cooling water supplied from the cooling tower 90 is first introduced into the intercooler 50 ′ and compressed from the low-pressure stage compressor body 21. Cool the gas. Therefore, the compressed gas discharged from the compressor body 21 of the low-pressure stage is sufficiently cooled by heat exchange with the cooling water that has not yet been used for cooling and is supplied from the cooling tower 90, and then the high-pressure stage. The compressor body 27 is introduced into the suction port 28. As a result, since the compressed gas sufficiently cooled by the intercooler 50 ′ is introduced into the high-pressure stage compressor body 27, the power consumption per unit gas amount is reduced, and the performance of the high-pressure stage compressor body is reduced. Will improve.

本発明の冷却機構を示す概略説明図。The schematic explanatory drawing which shows the cooling mechanism of this invention. 本発明の別の冷却機構を示す概略説明図。The schematic explanatory drawing which shows another cooling mechanism of this invention. 本発明のさらに別の冷却機構を示す概略説明図。The schematic explanatory drawing which shows another cooling mechanism of this invention. 従来の冷却機構を示す概略説明図。Schematic explanatory drawing which shows the conventional cooling mechanism. 従来の冷却機構を示す概略説明図。Schematic explanatory drawing which shows the conventional cooling mechanism.

Explanation of symbols

１オイルフリー圧縮機
１０パッケージ
２０圧縮機本体
２１低圧段の圧縮機本体
２２吸入口（低圧段の圧縮機本体の）
２３，２３’ ウォータジャケット入口（圧縮機本体の）
２４，２４’ ウォータジャケット出口（圧縮機本体の）
２６吐出口（低圧段の圧縮機本体の）
２７高圧段の圧縮機本体
２８吸入口（高圧段の圧縮機本体の）
２９吐出口（高圧段の圧縮機本体の）
３０動力伝達機構（増速機構）
４０エンジン
４１ウォータジャケット入口（エンジンの）
４２ウォータジャケット出口（エンジンの）
４３冷却ファン
５０アフタクーラ
５１導入口（アフタクーラの）
５２導出口（アフタクーラの）
５３給水口（アフタクーラの）
５４排水口（アフタクーラの）
５０’ インタクーラ
５１’ 導入口（インタクーラの）
５２’ 導出口（インタクーラの）
５３’ 給水口（インタクーラの）
５４’ 排水口（インタクーラの）
６０クーラントクーラ
６１導入口（クーラントクーラの）
６２導出口（クーラントクーラの）
６３給水口（クーラントクーラの）
６４排水口（クーラントクーラの）
７０オイルクーラ
７１導入口（オイルクーラの）
７２導出口（オイルクーラの）
７３給水口（オイルクーラの）
７４排水口（オイルクーラの）
８１，８２ドレンセパレータ
８３サービスバルブ
８４サーモスタット
９０冷却媒体供給源（冷却塔）
９２回収口
１００給水管
１１０回収管
１１０ａ第１の回収管
１１０ｂ第２の回収管
１２０ラジエータ
Ｐ1，Ｐ2 ポンプ 1 Oil Free Compressor 10 Package 20 Compressor Body 21 Low Pressure Stage Compressor Body 22 Suction Port (Low Pressure Stage Compressor Body)
23,23 'Water jacket inlet (compressor body)
24,24 'Water jacket outlet (compressor body)
26 Discharge port (of compressor body of low pressure stage)
27 High Pressure Stage Compressor Body 28 Suction Port (High Pressure Stage Compressor Body)
29 Discharge port (for the compressor body of the high-pressure stage)
30 Power transmission mechanism (speed increasing mechanism)
40 Engine 41 Water jacket inlet (engine)
42 Water jacket outlet (engine)
43 Cooling fan 50 After cooler 51 Inlet (aftercooler)
52 Outlet (aftercooler)
53 Water inlet (aftercooler)
54 Drainage port (aftercooler)
50 'intercooler 51' inlet (intercooler)
52 'outlet (for intercooler)
53 'water inlet (intercooler)
54 'drain (intercooler's)
60 Coolant cooler 61 Inlet (for coolant cooler)
62 Outlet (for coolant cooler)
63 Water supply port (for coolant cooler)
64 Drain port (for coolant cooler)
70 Oil cooler 71 Inlet (for oil cooler)
72 Outlet (for oil cooler)
73 Water supply (oil cooler)
74 Drain port (for oil cooler)
81,82 Drain separator 83 Service valve 84 Thermostat 90 Cooling medium supply source (cooling tower)
92 Recovery Port 100 Water Supply Pipe 110 Recovery Pipe 110a First Recovery Pipe 110b Second Recovery Pipe 120 Radiator P1, P2 Pump

Claims

In an engine-driven oil-free compressor comprising an oil-free compressor body and an engine that drives the compressor body,
A compressed gas cooler that cools the compressed gas discharged from the compressor body and a cooling medium supply source that supplies a cooling medium to the compressed gas cooler are provided, and the compressed gas cooler is cooled from the cooling medium supply source. Forming a supply system for introducing a medium and a discharge system for collecting the cooling medium discharged from the compressed gas cooler;
Providing a coolant cooler for cooling the coolant returned from the engine, forming a coolant circulation system between the engine and the coolant cooler;
The coolant cooler is disposed in the discharge system that collects the cooling medium discharged from the compressed gas cooler, and heats the coolant and the cooling medium discharged from the compressed gas cooler in the coolant cooler. A cooling mechanism for an engine-driven oil-free compressor characterized by being replaceable.

The engine drive according to claim 1, wherein the engine, the compressor body, the compressed gas cooler, and the coolant cooler are accommodated in a package, and the cooling medium supply source is disposed outside the package. Type oil-free compressor cooling mechanism.

3. The engine-driven oil according to claim 2, wherein the cooling medium supply source is a cooling medium cooler that cools the cooling medium recovered via the discharge system and supplies the cooling medium to the supply system. Free compressor.

The compressor main body is a water-cooled type, the compressor main body is disposed in the supply system, and can be cooled by a cooling medium in the supply system. Engine driven oil-free compressor.