WO2017110346A1 - ガスクーラ - Google Patents

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WO2017110346A1
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drain
space
scattering prevention
cooling
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和也 平田
亮任 萩原
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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    • F28F17/005—Means for draining condensates from heat exchangers, e.g. from evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
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    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/30—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means being attachable to the element
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    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
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    • E03B3/28—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from humid air
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    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0038—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for drying or dehumidifying gases or vapours
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use

Definitions

  • the present invention relates to a gas cooler.
  • the gas cooler for a compressor disclosed in Patent Document 1 cools the gas by passing the gas from the upper side to the lower side of the cooling unit.
  • the drain recovery unit recovers the drain water in which the moisture in the gas is condensed. Prepare.
  • a blow-up prevention unit is provided in the vicinity of the outlet. The blow-up prevention unit prevents the drain water from being blown up near the outlet by the gas flow, and thereby prevents the drain water from flowing out along with the gas.
  • An object of the present invention is to effectively prevent or suppress the outflow of drain water to the outside in a gas cooler.
  • the present invention includes a casing, a cooling unit that is provided inside the casing and that cools the gas, and the cooling unit inside the casing, and is separated from the upper space above the cooling unit and the cooling unit.
  • a lower bottom space, an inlet for introducing the gas into the upper space, an outlet for deriving the gas from the bottom space, and a water content in the gas by cooling by the cooling unit A gas cooler is provided, comprising: a drain scattering prevention member that collects drain water accompanying the gas when the gas is agglomerated and accompanies the gas.
  • the drain scattering member collects drain water as the gas passes. Therefore, it is possible to suppress the drain water from being scattered by the gas flow, and as a result, it is possible to effectively prevent or suppress the drain water from flowing out of the gas cooler through the outlet through the gas flow.
  • the cooling unit may include a seal plate for sealing between the upper space and the bottom space.
  • the gas cooler further includes a drain discharge port for discharging the drain water out of the casing.
  • the drain scattering prevention member is provided so as to cover the outlet.
  • the drain scattering prevention member may be laid on the bottom wall of the casing.
  • the drain scattering prevention member is a metal wool block.
  • the drain scattering prevention member is a metal net laminate.
  • the drain scattering prevention member by disposing the drain scattering prevention member, the drain water is prevented from scattering due to the gas flow, and the drain water is effectively prevented or suppressed from flowing out.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 1A.
  • the typical top view of the gas cooler concerning the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line VV in FIG. 2.
  • Sectional drawing of a cooling unit The typical side view of a cooling unit.
  • Typical sectional drawing similar to FIG. 4 of the gas cooler which concerns on a modification.
  • the typical top view similar to FIG. 4 of the gas cooler which concerns on another modification.
  • a gas cooler 1 according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1A to 1D includes an intercooler 2A and an aftercooler 2B, and includes a casing 3 in which the intercooler 2A and the aftercooler 2B are integrated.
  • the gas cooler 1 is incorporated in an oil-free two-stage screw compressor.
  • the intercooler 2A is provided in the gas flow path between the low-stage screw compressor and the high-stage screw compressor
  • the aftercooler 2B is provided in the gas flow path downstream of the high-stage screw compressor.
  • the casing 3 includes a bottom wall 4, a pair of end walls 5A and 5B rising from the bottom wall 4, a pair of side walls 6A and 6B rising from the bottom wall 4, and end walls 5A and 5B.
  • a top wall 7 at the upper end with the side walls 6A and 6B and a partition wall 8 are provided.
  • the partition wall 8 includes a space surrounded by the inside of the casing 3, that is, the bottom wall 4, the end walls 5A and 5B, the side walls 6A and 6B, and the top wall 7, and a first space 11A and an aftercooler 2B for the intercooler 2A. It is partitioned with a second space 11B for the purpose. As shown most clearly in FIG.
  • a cooling part (heat exchanger) 13A of the intercooler 2A is accommodated in the first space 11A, and a cooling part (heat exchanger) of the aftercooler 2B is contained in the second space 11B. 13B is accommodated.
  • each cooling unit 13A, 13B includes a pair of seal plates 15, 15 connected by a spacer 14, and a tube nest 16 disposed between the seal plates 15, 15.
  • the tube nest 16 in the present embodiment is configured by a cooling pipe 17 including a large number of straight portions 17a and a plurality of folded portions (not shown) that fluidly connect the ends of two adjacent straight portions 17a.
  • Each cooling unit 13A, 13B includes a large number of fins 18 arranged at intervals, and the straight portion 17a of the cooling pipe 17 is integrated with these fins 18.
  • One end wall 5A of the casing 3 is provided with an opening 19A for the cooling part 13A of the intercooler 2A and an opening 19B for the aftercooler 2B.
  • the other end wall 5B of the casing 3 is also provided with an opening 19C for the cooling part 13A of the intercooler 2A and an opening 19D for the aftercooler 2B.
  • the cooling part 13A of the intercooler 2A is arranged in a posture in which the linear part 17a of the cooling pipe 17 extends in the horizontal direction in the first space 11A by being inserted into the openings 19A and 19C.
  • the cooling part 13B of the aftercooler 2B is arranged in a posture in which the linear part 17a of the cooling pipe 17 extends in the horizontal direction in the second space 11BB by being inserted into the openings 19B and 19D.
  • the openings 19A and 19B are sealed in an airtight state by the attachment portions 21A and 21B, and covers 22A and 22B are attached to the attachment portions 21A and 21B.
  • the openings 19C and 19D are sealed in an airtight state by the attachment portions 21C and 21D, and covers 22C and 22D are attached to the attachment portions 21C and 21D.
  • cooling water is supplied to the cooling pipe 17 of the cooling unit 13A of the intercooler 2A from an inflow port 23A provided in the cover 22A, and the cooling water that has passed through the cooling pipe 17 is covered with the cover. It flows out from the outflow port 24A provided in 22A. Further, cooling water is supplied to the cooling pipe 17 of the cooling section 13B of the aftercooler 2B from an inflow port 23B provided in the cover 22B, and the cooling water that has passed through the cooling pipe 17 flows out of the outflow port provided in the cover 22B. Outflow from 24B.
  • a pair of support ribs 25A, 25A extending between the end walls 5A, 5B are provided on the side wall 6A and the partition wall 8.
  • the step portions 26 (see FIG. 6A) of the seal plates 15 and 15 included in the cooling portion 13A of the intercooler 2A are supported to form a seal portion. Therefore, the first space 11A is partitioned into an upper space 27A above the cooling unit 13 and a bottom space 28A below the cooling unit 13A across the end walls 5A and 5B.
  • the gas before passing through the cooling unit 13A flows through the upper space 27A, and the gas after passing through the cooling unit 13A flows through the bottom space 28A.
  • the seal plate 15 provided in the cooling portion 13B of the aftercooler 2B, Fifteen step portions 26 (see FIG. 6A) are supported, and a seal portion is formed. Therefore, the second space 11B is partitioned into an upper space 27B above the cooling unit 13B and a bottom space 28B below the cooling unit 13B across the end walls 5A and 5B. As will be described later, the gas before passing through the cooling unit 13B flows through the upper space 27B, and the gas after passing through the cooling unit 13B flows through the bottom space 28B.
  • an inlet 31A of the intercooler 2A is provided at a position adjacent to the end wall 5B of the top wall 7 so as to open into the upper space 27A of the first space 11A.
  • the introduction port 31A communicates with an inlet port 32A (see FIGS. 1A and 2) that is fluidly connected to the discharge port of the low-stage compressor.
  • the outlet port 33A of the intercooler 2A is provided at a position adjacent to the end wall 5A of the partition wall 8 so as to open to the bottom space 28A of the first space 11A.
  • the outlet 33A communicates with an outlet port 35A (see FIGS. 1A, 2 and 4) provided in the top wall 7 through a flow path 34 formed in the partition wall 8.
  • the outlet port 35A is fluidly connected to the suction port of the high stage compressor.
  • the two inlets 31 ⁇ / b> B and 31 ⁇ / b> B of the aftercooler 2 ⁇ / b> B are opened to the upper space 27 ⁇ / b> B of the second space 11 ⁇ / b> B.
  • the introduction ports 31B and 31B communicate with an inlet port 32B (see FIGS. 1A and 2) that is fluidly connected to the discharge port of the high-stage compressor.
  • the outlet port 33B of the aftercooler 2B is provided at a position adjacent to the end wall 5A of the side wall 6B so as to open to the bottom space 28B of the second space 11B.
  • the outlet 33B is fluidly connected to the downstream side of the two-stage screw compressor.
  • a first drainage portion 36A communicating with the bottom wall 4 side of the first space 11A is provided, and drain water of the intercooler 2A is discharged to the outside through the first drainage portion 36A.
  • the first drain part 36A is provided with an electromagnetic valve 37A.
  • the 2nd drainage part 36B connected to the bottom wall 4 side of 2nd space 11BB is provided, and the drain water of the aftercooler 2B is discharged
  • a solenoid valve 37B is provided in the second drainage part 36B.
  • a drain scattering prevention member 41 ⁇ / b> A is laid on the bottom wall 4 in the first space 11 ⁇ / b> A for the intercooler 2 ⁇ / b> A.
  • the drain scattering prevention member 41A is laid in the entire longitudinal direction of the first space 11A in plan view. In other words, the drain scattering prevention member 41A is laid from the end wall 5A to the end wall 5B. Further, the drain scattering prevention member 41A is laid on the entire width direction of the first space 11A in plan view. In other words, the drain scattering prevention member 41A is laid from the side wall 6A to the partition wall 8.
  • the height of the drain scattering prevention member 41A is constant and the upper surface is flat. Referring to FIG. 4, the height of the drain scattering prevention member 41A is set to be higher than the height of the upper end of the outlet port 33A. In other words, the drain scattering prevention member 41A is provided so as to cover the outlet port 33A.
  • the drain scattering prevention member 41 ⁇ / b> B is laid on the bottom wall 4 also in the second space 11 ⁇ / b> B for the aftercooler 2 ⁇ / b> B.
  • the drain scattering prevention member 41B is laid on the entire longitudinal direction of the second space 11B in plan view. Further, the drain scattering prevention member 41B is laid on the entire width direction of the second space 11B in plan view. Furthermore, the height of the drain scattering prevention member 41B is constant and the upper surface is flat. Referring to FIG. 4, the height of the drain scattering prevention member 41B is set higher than the height of the upper end of the outlet 33B. In other words, the drain scattering prevention member 41B is provided so as to cover the outlet port 33B.
  • the drain scattering prevention members 41A and 41B have a structure for collecting drain water while allowing gas to pass therethrough. Moreover, it is preferable that the material which comprises the drain scattering prevention members 41A and 41B has heat resistance. Furthermore, the material constituting the drain scattering prevention members 41A and 41B preferably has corrosion resistance.
  • the drain scattering prevention members 41A and 41B in the present embodiment are stainless wool block bodies, which are examples of metal wool block bodies, and have heat resistance and corrosion resistance.
  • the drain scattering prevention members 41 ⁇ / b> A and 41 ⁇ / b> B may be metal net aggregates other than the metal wool block.
  • the gas (compressed air) discharged from the discharge port of the low-stage compressor is introduced into the upper space 27A of the intercooler 2A from the introduction port 31A via the inlet port 32A.
  • the gas passes through the cooling unit 13A from the upper side to the lower side while spreading in the longitudinal direction in the upper space 27A.
  • the gas that has passed through the cooling section 13A and has flowed into the bottom space 28A flows from the outlet port 33A to the flow path 34 and is led out from the outlet port 35A.
  • the gas is introduced from the upper space 27A, that is, from above, and the gas is led out from the bottom space 28A, that is, from below.
  • the gas derived from the intercooler 2A is sucked into the suction port of the high stage compressor.
  • the gas sent to the cooling unit 13A moves from the upper space 27A side to the bottom space 28A side through the gap between the adjacent fins 18 and 18.
  • the gas comes into contact with the outer surface of the cooling pipe 17 and the fins 18 of the cooling unit 13 ⁇ / b> A, and is cooled by exchanging heat with the cooling water inside the cooling pipe 17.
  • Moisture in the cooled gas is condensed to form droplets, which fall through the cooling pipes 17 and fins 18 to the bottom wall 4.
  • the gas flowing through the gap between the fins 18 and 18 promotes the drop of the droplets adhering to the cooling pipe 17 and the fins 18.
  • the liquid droplets falling on the bottom wall 4 become drain water.
  • the drain scattering preventing member 41A is laid on the bottom wall 4, the drain water on the bottom wall 4 is blown up and scattered by the gas flow blown toward the bottom wall 4 while allowing the gas flow. Can be suppressed. Specifically, since the drain water is collected by the drain scattering prevention member 41 ⁇ / b> A, scattering of the drain water when the gas flow is sprayed on the bottom wall 4 is suppressed. As a result, it is possible to effectively prevent or suppress drain water from flowing out of the outlet port 33A to the outside of the intercooler 2A along with the gas flow.
  • the drain scattering preventing member 41A is provided so as to cover the outlet port 33A, even if the drain water tries to pass through the outlet port 33A accompanying the gas flow, it is collected by the drain scattering preventing member 41A. As a result, it is possible to prevent drain water from flowing out of the intercooler 2A from the outlet port 33 along with the gas flow.
  • the drain scattering prevention member 41A even if the flow rate of the compressed gas introduced into the intercooler 2A is increased and the flow velocity is increased, the drain water is prevented from being scattered by the gas flow, and the drain water is discharged to the outside. Outflow is effectively prevented or suppressed.
  • the gas discharged from the discharge port of the high-stage compressor is introduced into the upper space 27B of the aftercooler 2B from the introduction ports 31B and 31B via the inlet port 32B.
  • the gas spreads in the longitudinal direction in the upper space 27A passes through the cooling unit 13B from the upper side to the lower side, passes through the cooling unit 13B and flows into the bottom space 28B, and flows out from the outlet port 33B to the outlet port 35B. And sent downstream.
  • gas is introduced from the upper space 27B, that is, from above, and gas is led out from the bottom space 28B, that is, from below.
  • Moisture in the gas condensed by the cooling by the cooling unit 13B falls as droplets onto the bottom wall 4 and becomes dray water.
  • Dray water exists on the bottom wall 4 in the bottom space 28B of the aftercooler 2B.
  • the drain scattering prevention member 41B is laid on the bottom wall 4, the drain water on the bottom wall 4 is blown up and scattered by the gas flow blown toward the bottom wall 4 while allowing the gas flow. Can be suppressed.
  • the drain water is collected by the drain scattering prevention member 41A, scattering of the drain water when the gas flow is blown is suppressed. As a result, it is possible to effectively prevent or suppress drain water from flowing out of the outlet port 33B to the outside of the aftercooler 2B along with the gas flow.
  • the drain scattering preventing member 41B is provided so as to cover the outlet port 33B, even if drain water tries to pass through the outlet port 33B accompanying the gas flow, it is collected by the drain scattering preventing member 41B. As a result, it is possible to prevent drain water from flowing out of the intercooler 2A from the outlet port 33 along with the gas flow.
  • the drain scattering prevention member 41B even when the flow rate of the compressed gas introduced into the aftercooler 2B increases and the flow velocity increases, the drain water is prevented from scattering due to the gas flow, and the drain water is discharged to the outside. Outflow is effectively prevented or suppressed.
  • the drain scattering prevention members 41A and 41B in the present embodiment are stainless wool block bodies.
  • the stainless wool has, for example, a strand diameter of 0.25 mm or more and a space ratio of 94% or more and 99% or less.
  • the space ratio is the ratio of the volume of the space or gap to the volume of stainless wool.
  • the drain scattering prevention member 41B When the drain scattering prevention member is applied to the multistage compressor including the intercooler 2A and the aftercooler 2B as in the present embodiment, only the drain scattering prevention member 41B may be provided only in the aftercooler 2B. That is, in this embodiment, the drain scattering prevention member 41A of the intercooler 2A may be omitted.
  • the heights of the drain scattering prevention members 41A and 41B are set higher than the height of the upper ends of the outlets 33A and 33B in the vicinity of the outlets 33A and 33B. Then, it is set lower than the height of the lower ends of the outlets 33A and 33B.
  • the widths of the drain scattering prevention members 41A and 41B are set sufficiently narrower than the widths of the first space 11A and the second space 11BB, respectively. Except for the vicinity of the outlets 33A and 33B, the drain scattering prevention members 41A and 41B are not arranged on the bottom wall 4 in both the intercooler 2A and the aftercooler 2B. The drain scattering prevention members 41A and 41B are provided so as to cover the outlets 33A and 33B.
  • Drain water is scattered by the gas flow blown toward the bottom wall 4, and even if the drain water tries to pass through the outlets 33 ⁇ / b> A and 33 ⁇ / b> B accompanying the gas flow, it is collected by the drain scattering prevention members 41 ⁇ / b> A and 41 ⁇ / b> B. . As a result, it is possible to suppress drain water from flowing out of the outlets 33A and 33B along with the gas flow.
  • the drain scattering prevention members 41 ⁇ / b> A and 41 ⁇ / b> B have been described as being in contact with the bottom of the casing 3, but the drain scattering prevention members 41 ⁇ / b> A and 41 ⁇ / b> B provide a gap with respect to the bottom wall 4 of the casing 3. You may lay while.
  • a gap forming portion can be provided between the bottom wall 4 and the drain scattering prevention members 41A and 41B.
  • the gap forming portion may be a convex portion formed on the bottom portion 4, a spacer that is a separate member from the casing, or a convex portion provided on the drain scattering prevention members 41 ⁇ / b> A and 41 ⁇ / b> B. Good.

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Abstract

ガスクーラにおいて外部へのドレン水の流出を効果的に防止ないし抑制する。ガスクーラ１は、ケーシング３、冷却部１３、シールプレート１５、導入口３１、導出口３３、及びドレン飛散防止部材４１を備える。冷却部１３は、ケーシング３の内部に収容され、ガスを冷却する。シールプレート１５は、冷却部１３に設けられ、ケーシング３の内部を、冷却部１３を通過前のガスが流れる上部空間２７と、冷却部１３を通過後のガスが流れる底部空間２８とに区間するする。導入口３１から上部空間２７にガスが導入され、導出口３３より底部空間２８からガスが導出される。ドレン飛散防止部材４１は、底部空間２８に配置され、ガスの通過は許容するが、ドレン水を捕集する。

Description

ガスクーラ
　本発明は、ガスクーラに関する。
　特許文献１に開示された圧縮機用のガスクーラは、冷却部の上方から下方へガスを通過させて冷却するものであり、ガス中の水分が凝縮したドレン水を回収するドレン回収部を底部に備える。ドレン回収部の上方には、導出口の付近に吹き上げ防止部が設けられている。吹き上げ防止部は、ガス流による導出口の付近のドレン水の吹き上げと、それによってドレン水がガスに随伴して外部に流出するのを防止している。
特開２０１５－２００４７３号公報
　ガスクーラへ導入される圧縮ガスの流量が増加して流速が高くなると、吹き上げ防止部に達する前に、ガスクーラの底部に向けて吹き付けるガス流がドレン水を飛散させ、飛散したドレン水がガスに付随して外部へ流出するおそれがある。
　本発明は、ガスクーラにおいて外部へのドレン水の流出を効果的に防止ないし抑制することを課題とする。
　本発明は、ケーシングと、前記ケーシングの内部に設けられ、ガスを冷却する冷却部と、前記ケーシングの前記内部の前記冷却部で隔て形成され、前記冷却部より上方の上部空間及び前記冷却部より下方の底部空間と、前記上部空間に前記ガスを導入する導入口と、前記底部空間から前記ガスを導出する導出口と、前記底部空間に配置され、前記冷却部による冷却によって前記ガス中の水分が凝集して前記ガスに随伴するドレン水を、前記ガスの通過に伴い捕集する、ドレン飛散防止部材とを備える、ガスクーラを提供する。
　ドレン飛散部材は、ドレン水をガスの通過に伴い捕集する。そのため、ガス流によりドレン水が飛散するのを抑制し、その結果、ドレン水がガス流に随伴して導出口からガスクーラの外部に流出するのを効果的に防止ないし抑制できる。
　前記冷却部は、前記上部空間と前記底部空間との間をシールするためのシールプレートを備えてもよい。
　ガスクーラは、前記ドレン水を前記ケーシング外に排出するためのドレン排出口をさらに備える。
　前記ドレン飛散防止部材は、前記導出口を覆うように設けられている。
　ドレン飛散防止部材は、前記ケーシングの底壁に敷設されてもよい。
　例えば、前記ドレン飛散防止部材は金属ウールのブロック体である。
　あるいは、前記ドレン飛散防止部材は金属網の積層体である。
　本発明に係るガスクーラによれば、ドレン飛散防止部材を配置したことで、ガス流によるドレン水の飛散が防止され、外部へのドレン水の流出が効果的に防止ないし抑制される。
本発明の実施形態に係るガスクーラの平面図。 本発明の実施形態に係るガスクーラの正面図。 図１Ａの線Ｉ－Ｉでの断面図。 本発明の実施形態のガスクーラの一部の部品を除去した状態の右側面図。 本発明の実施形態に係るガスクーラの模式的な平面図。 図２の線III－IIIでの模式的な断面図。 図２の線IV－IVでの模式的な断面図。 図２の線Ｖ－Ｖでの模式的な断面図。 冷却部の断面図。 冷却部の模式的な側面図。 変形例に係るガスクーラの図４と同様の模式的な断面図。 他の変形例に係るガスクーラの図４と同様の模式的な平面図。
　図１Ａから図１Ｄに示す本発明の実施形態に係るガスクーラ１は、インタークーラ２Ａとアフタークーラ２Ｂとを有し、これらインタークーラ２Ａとアフタークーラ２Ｂを一体化したケーシング３を備える。本実施形態では、ガスクーラ１は、オイルフリーの二段スクリュ圧縮機に組み込まれている。インタークーラ２Ａが低段側スクリュ圧縮機と高段側スクリュ圧縮機との間のガス流路に設けられ、アフタークーラ２Ｂが高段側スクリュ圧縮機より下流のガス流路に設けられる。
　図２から図５を併せて参照すると、ケーシング３は、底壁４、底壁４から立ち上がる一対の端壁５Ａ，５Ｂ、底壁４から立ち上がる一対の側壁６Ａ，６Ｂ、端壁５Ａ，５Ｂと側壁６Ａ，６Ｂとの上端の頂壁７、及び隔壁８を備える。隔壁８は、ケーシング３の内部、すなわち底壁４、端壁５Ａ，５Ｂ、側壁６Ａ，６Ｂ、及び頂壁７で囲まれた空間を、インタークーラ２Ａのための第１空間１１Ａとアフタークーラ２Ｂのための第２空間１１Ｂとに仕切っている。図１Ｄに最も明瞭に示すように、第１空間１１Ａ内にインタークーラ２Ａの冷却部（熱交換器）１３Ａが収容され、第２空間１１Ｂ内にはアフタークーラ２Ｂの冷却部（熱交換器）１３Ｂが収容されている。
　図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、個々の冷却部１３Ａ，１３Ｂは、スペーサ１４で連結された一対のシールプレート１５，１５と、シールプレート１５，１５間に配置された管巣１６を備える。本実施形態における管巣１６は、多数の直線部１７ａと、隣接する２つの直線部１７ａの端部を流体的に接続する多数部の折り返し部（図示せず）とを備える冷却管１７により構成されている。また、個々の冷却部１３Ａ，１３Ｂは、間隔をあけて配置された多数のフィン１８を備え、冷却管１７の直線部１７ａは、これらのフィン１８と一体化されている。
　ケーシング３の一方の端壁５Ａには、インタークーラ２Ａの冷却部１３Ａのための開口１９Ａと、アフタークーラ２Ｂのための開口１９Ｂとが設けられている。また、ケーシング３の他方の端壁５Ｂにも、インタークーラ２Ａの冷却部１３Ａのための開口１９Ｃと、アフタークーラ２Ｂのための開口１９Ｄとが設けられている。インタークーラ２Ａの冷却部１３Ａは、開口１９Ａ，１９Ｃに挿入することで、第１空間１１Ａ内に冷却管１７の直線部１７ａが水平方向に延びる姿勢で配置されている。同様に、アフタークーラ２Ｂの冷却部１３Ｂは、開口１９Ｂ，１９Ｄに挿入することで、第２空間１１ＢＢ内に冷却管１７の直線部１７ａが水平方向に延びる姿勢で配置されている。開口１９Ａ，１９Ｂは、取付部２１Ａ，２１Ｂによって気密状態で封止され、取付部２１Ａ，２１Ｂにはカバー２２Ａ，２２Ｂが取り付けられている。開口１９Ｃ，１９Ｄは、取付部２１Ｃ，２１Ｄによって気密状態で封止され、取付部２１Ｃ，２１Ｄにはカバー２２Ｃ，２２Ｄが取付られている。
　図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、インタークーラ２Ａの冷却部１３Ａの冷却管１７には、カバー２２Ａに設けられた流入ポート２３Ａから冷却水が供給され、冷却管１７を通過した冷却水は、カバー２２Ａに設けられた流出ポート２４Ａから流出する。また、アフタークーラ２Ｂの冷却部１３Ｂの冷却管１７には、カバー２２Ｂに設けられた流入ポート２３Ｂから冷却水が供給され、冷却管１７を通過した冷却水は、カバー２２Ｂに設けられた流出ポート２４Ｂから流出する。
　図３から図６に最も明瞭に示すように、第１空間１１Ａでは、端壁５Ａ，５Ｂ間に延びる一対の支持リブ２５Ａ，２５Ａが側壁６Ａと隔壁８とに設けられている。これらの支持リブ２５Ａ，２５Ａ上に、インタークーラ２Ａの冷却部１３Ａが備えるシールプレート１５，１５の段差部２６（図６Ａ参照）が支持され、シール部が形成されている。そのため、第１空間１１Ａは、端壁５Ａ，５Ｂ間にわたって、冷却部１３よりも上方の上部空間２７Ａと、冷却部１３Ａよりも下方の底部空間２８Ａに区画されている。後述するように、上部空間２７Ａには冷却部１３Ａを通過前のガスが流通し、底部空間２８Ａには冷却部１３Ａを通過後のガスが流通する。
　同様に、第２空間１１Ｂでは、側壁６Ｂと隔壁８とに設けられた端壁５Ａ，５Ｂ間に延びる一対の支持リブ２５Ｂ，２５Ｂ上に、アフタークーラ２Ｂの冷却部１３Ｂが備えるシールプレート１５，１５の段差部２６（図６Ａ参照）が支持され、シール部が形成されている。そのため、第２空間１１Ｂは、端壁５Ａ，５Ｂ間にわたって、冷却部１３Ｂよりも上方の上部空間２７Ｂと、冷却部１３Ｂよりも下方の底部空間２８Ｂに区画されている。後述するように、上部空間２７Ｂには冷却部１３Ｂを通過前のガスが流通し、底部空間２８Ｂには冷却部１３Ｂを通過後のガスが流通する。
　図１Ｃ及び図３を参照すると、頂壁７の端壁５Ｂに隣接した位置に、インタークーラ２Ａの導入口３１Ａが、第１空間１１Ａの上部空間２７Ａに開口するように設けられている。導入口３１Ａは、低段圧縮機の吐出口と流体的に接続された入口ポート３２Ａ（図１Ａ及び図２参照）と連通している。また、図１Ｃ及び図４を参照すると、隔壁８の端壁５Ａに隣接した位置に、インタークーラ２Ａの導出口３３Ａが、第１空間１１Ａの底部空間２８Ａに開口するように設けられている。導出口３３Ａは、隔壁８に形成された流路３４を介して、頂壁７に設けられた出口ポート３５Ａ（図１Ａ、図２、及び図４参照）と連通している。出口ポート３５Ａは、高段圧縮機の吸込口と流体的に接続されている。
　図２、図４、図５を参照すると、頂壁７の長手方向中央付近には、アフタークーラ２Ｂの２個の導入口３１Ｂ，３１Ｂが、第２空間１１Ｂの上部空間２７Ｂに開口するように設けられている。導入口３１Ｂ，３１Ｂは、高段圧縮機の吐出口に流体的に接続された入口ポート３２Ｂ（図１Ａ及び図２参照）と連通している。また、図４を参照すると、側壁６Ｂの端壁５Ａに隣接した位置に、アフタークーラ２Ｂの導出口３３Ｂが、第２空間１１Ｂの底部空間２８Ｂに開口するように設けられている。導出口３３Ｂは２段スクリュ圧縮機よりも下流側に流体的に接続されている。
　図１Ｄを参照すると、第１空間１１Ａの底壁４側に連通する第１排水部３６Ａが設けられ、この第１排水部３６Ａを介してインタークーラ２Ａのドレン水が外部に排出される。第１排水部３６Ａには電磁弁３７Ａが設けられている。また、第２空間１１ＢＢの底壁４側に連通する第２排水部３６Ｂが設けられ、この第２排水部３６Ｂを介してアフタークーラ２Ｂのドレン水が外部に排出される。第２排水部３６Ｂには電磁弁３７Ｂが設けられている。
　図１Ｃ並びに図３から図５を参照すると、インタークーラ２Ａのための第１空間１１Ａでは、底壁４にドレン飛散防止部材４１Ａが敷設されている。本実施形態では、ドレン飛散防止部材４１Ａは、平面視で第１空間１１Ａの長手方向の全体に敷設されている。言い換えれば、端壁５Ａから端壁５Ｂまで、ドレン飛散防止部材４１Ａが敷設されている。また、ドレン飛散防止部材４１Ａは、平面視で第１空間１１Ａの幅方向の全体に敷設されている。言い換えれば、側壁６Ａから隔壁８までドレン飛散防止部材４１Ａが敷設されている。さらに、ドレン飛散防止部材４１Ａの高さは一定であり、上面は平坦である。図４を参照すると、ドレン飛散防止部材４１Ａの高さは、導出口３３Ａの上端の高さよりも高く設定されている。言い換えれば、ドレン飛散防止部材４１Ａは、導出口３３Ａを覆うように設けられている。
　図１Ｃ並びに図３から図５を参照すると、アフタークーラ２Ｂのための第２空間１１Ｂにおいても、底壁４にドレン飛散防止部材４１Ｂが敷設されている。本実施形態では、ドレン飛散防止部材４１Ｂは、平面視で第２空間１１Ｂの長手方向の全体に敷設されている。また、ドレン飛散防止部材４１Ｂは、平面視で第２空間１１Ｂの幅方向の全体に敷設されている。さらに、ドレン飛散防止部材４１Ｂの高さは一定であり、上面は平坦である。図４を参照すると、ドレン飛散防止部材４１Ｂの高さは、導出口３３Ｂの上端の高さよりも高く設定されている。言い換えれば、ドレン飛散防止部材４１Ｂは、導出口３３Ｂを覆うように設けられている。
　ドレン飛散防止部材４１Ａ，４１Ｂは、ガスの通過は許容する一方で、ドレン水を捕集する構造を有する。また、ドレン飛散防止部材４１Ａ，４１Ｂを構成する材料は、耐熱性を有することが好ましい。さらに、ドレン飛散防止部材４１Ａ，４１Ｂを構成する材料は、耐食性を有することが好ましい。本実施形態におけるドレン飛散防止部材４１Ａ，４１Ｂは、金属ウールのブロック体の一例である、ステンレスウールのブロック体であり、耐熱性と耐食性を有する。ドレン飛散防止部材４１Ａ，４１Ｂは、金属ウールのブロック体以外に、金属網の集積体であってもよい。
　低段圧縮機の吐出口から吐出されたガス（圧縮空気）は、入口ポート３２Ａを経て導入口３１Ａからインタークーラ２Ａの上部空間２７Ａに導入される。図１Ｃにおいて矢印で概念的に示すように、ガスは上部空間２７Ａ内で長手方向に拡がりつつ、冷却部１３Ａを上方から下方へ通過する。図４を併せて参照すると、冷却部１３Ａを通過して底部空間２８Ａに流入したガスは、導出口３３Ａから流路３４へ流れ、出口ポート３５Ａより導出される。このようにインタークーラ２Ａでは、上部空間２７Ａから、つまり上方からガスが導入され、底部空間２８Ａから、つまり下方からガスが導出される。インタークーラ２Ａから導出されたガスは、高段圧縮機の吸込口に吸い込まれる。
　図６Ｂを参照すると、冷却部１３Ａへ送られたガスは、隣接するフィン１８，１８間の隙間を通って上部空間２７Ａ側から底部空間２８Ａ側へ移動する。その際、ガスは冷却部１３Ａの冷却管１７の外面及びフィン１８と接触することにより、冷却管１７内部の冷却水と熱交換して冷却される。冷却されたガス中の水分は凝縮して、液滴となり、冷却管１７及びフィン１８を伝って、底壁４へ落下する。また、フィン１８，１８間の隙間を流れるガスによって、冷却管１７及びフィン１８に付着した液滴の落下が促進される。底壁４に落下した液滴はドレン水となる。
　インタークーラ２Ａの底部空間２８Ａでは、底壁４上にはドレイ水が存在する。しかし、底壁４にはドレン飛散防止部材４１Ａが敷設されているので、ガスの流れは許容しつつ、底壁４に向けて吹き付けられるガス流によって底壁４上のドレン水が吹き上げられて飛散するのを抑制できる。具体的には、ドレン水はドレン飛散防止部材４１Ａによって捕集されるので、ガス流が底壁４に吹き付けられた際のドレン水の飛散が抑制される。その結果、ドレン水がガス流に随伴して導出口３３Ａからインタークーラ２Ａの外部に流出するのを、効果的に防止ないし抑制できる。また、ドレン飛散防止部材４１Ａは導出口３３Ａを覆うように設けられているので、ガス流に付随してドレン水が導出口３３Ａを通過しようとしても、ドレン飛散防止部材４１Ａによって捕集される。その結果、ドレン水がガス流に付随して導出口３３からインタークーラ２Ａの外部へ流出するのを抑制できる。ドレン飛散防止部材４１Ａを設けることで、インタークーラ２Ａへ導入される圧縮ガスの流量が増加して流速が高くなった場合でも、ガス流によるドレン水の飛散が防止され、外部へのドレン水の流出が効果的に防止ないし抑制される。
　高段圧縮機の吐出口から吐出されたガスは、入口ポート３２Ｂを経て導入口３１Ｂ，３１Ｂからアフタークーラ２Ｂの上部空間２７Ｂに導入される。ガスは上部空間２７Ａ内で長手方向に広がりつつ、冷却部１３Ｂを上方から下方に通過し、冷却部１３Ｂを通過して底部空間２８Ｂに流入したガスは、導出口３３Ｂから流出して出口ポート３５Ｂを経て下流側に送られる。このようにアフタークーラ２Ｂでは、上部空間２７Ｂから、つまり上方からガスが導入され、底部空間２８Ｂから、つまり下方からガスが導出される。冷却部１３Ｂによる冷却によって凝縮したガス中の水分が液滴となって底壁４に落下し、ドレイ水となる。
　アフタークーラ２Ｂの底部空間２８Ｂでは、底壁４上にはドレイ水が存在する。しかし、底壁４にはドレン飛散防止部材４１Ｂが敷設されているので、ガスの流れは許容しつつ、底壁４に向けて吹き付けられるガス流によって底壁４上のドレン水が吹き上げられて飛散するのを抑制できる。具体的には、ドレン水はドレン飛散防止部材４１Ａによって捕集されるので、ガス流が吹き付けられた際のドレン水の飛散が抑制される。その結果、ドレン水がガス流に随伴して導出口３３Ｂからアフタークーラ２Ｂの外部に流出するのを効果的に防止ないし抑制できる。また、ドレン飛散防止部材４１Ｂは導出口３３Ｂを覆うように設けられているので、ガス流に付随してドレン水が導出口３３Ｂを通過しようとしても、ドレン飛散防止部材４１Ｂによって捕集される。その結果、ドレン水がガス流に付随して導出口３３からインタークーラ２Ａの外部へ流出するのを抑制できる。ドレン飛散防止部材４１Ｂを設けることで、アフタークーラ２Ｂへ導入される圧縮ガスの流量が増加して流速が高くなった場合でも、ガス流によるドレン水の飛散が防止され、外部へのドレン水の流出が効果的に防止ないし抑制される。
　前述のように、本実施形態におけるドレン飛散防止部材４１Ａ，４１Ｂはステンレスウールのブロック体である。このステンレスウールは、例えば素線径が０．２５ｍｍ以上で、空間率が９４％以上９９％以下である。ここでの空間率は、ステンレスウールの体積に対する空間ないし隙間の体積の割合である。素線径が０．２５ｍｍ未満では、圧縮ガスの脈動による振動で素線同士が擦れた場合に摩耗し、素線が脱落しやすくなる。空間率が９９％より大きいと捕集効果が低下し、９４％未満だと圧力損失により圧縮機の比動力が悪化する。
　以下、本実施形態の変形例について説明する。
　本実施形態のように、インタークーラ２Ａとアフタークーラ２Ｂを備えた多段圧縮機にドレン飛散防止部材を適用する場合、アフタークーラ２Ｂにのみドレン飛散防止部材４１Ｂのみを設けても良い。つまり、本実施形態において、インタークーラ２Ａのドレン飛散防止部材４１Ａをなくしてもよい。
　図７に示す変形例では、ドレン飛散防止部材４１Ａ，４１Ｂの高さは、導出口３３Ａ，３３Ｂの付近では、導出口３３Ａ，３３Ｂの上端の高さよりも高く設定されているが、その他の部分では、導出口３３Ａ，３３Ｂの下端の高さよりも低く設定されている。
　図８に示す変形例では、ドレン飛散防止部材４１Ａ，４１Ｂの幅は、それぞれ第１空間１１Ａと第２空間１１ＢＢの幅よりも十分狭く設定されている。導出口３３Ａ，３３Ｂの付近を除いて、インタークーラ２Ａとアフタークーラ２Ｂのいずれについても、底壁４上にドレン飛散防止部材４１Ａ，４１Ｂが配置されていない。ドレン飛散防止部材４１Ａ，４１Ｂは、導出口３３Ａ，３３Ｂを覆うように設けられている。底壁４に向けて吹き付けられるガス流によってドレン水の飛散が生じ、ガス流に付随してドレン水が導出口３３Ａ，３３Ｂを通過しようとしても、ドレン飛散防止部材４１Ａ，４１Ｂによって捕集される。その結果、ドレン水がガス流に付随して導出口３３Ａ，３３Ｂから外部へ流出するのを抑制できる。
　本実施形態においてはドレン飛散防止部材４１Ａ，４１Ｂをケーシング３の底部と接するように敷設するものについて説明したが、ドレン飛散防止部材４１Ａ，４１Ｂは、ケーシング３の底壁４に対して隙間を設けつつ敷設してもよい。例えば、底壁４とドレン飛散防止部材４１Ａ，４１Ｂとの間に隙間形成部を設けることができる。隙間形成部は、底部４に形成された凸状部であってもよく、ケーシングと別部材のスペーサであってもよく、ドレン飛散防止部材４１Ａ，４１Ｂに設けられた凸状部であってもよい。底壁４とドレン飛散防止部材４１Ａ，４１Ｂとの間に隙間を設けることにより、ケーシングの底部４に溜まるドレンをドレン排出口へ向けて流しやすくすることができる。
　１　ガスクーラ
　２Ａ　インタークーラ
　２Ｂ　アフタークーラ
　３　ケーシング
　４　底壁
　５Ａ，５Ｂ　端壁
　６Ａ，６Ｂ　側壁
　７　頂壁
　８　隔壁
　１１Ａ　第１空間
　１１Ｂ　第２空間
　１３Ａ，１３Ｂ　冷却部
　１４　スペーサ
　１５　シールプレート
　１６　管巣
　１７　冷却管
　１８　フィン
　１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄ　開口
　２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ　取付部
　２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ　カバー
　２３Ａ，２３Ｂ　流入ポート
　２４Ａ，２４Ｂ　流出ポート
　２５Ａ，２５Ｂ　支持リブ
　２６　段差部
　２７Ａ，２７Ｂ　上部空間
　２８Ａ，２８Ｂ　底部空間
　３１Ａ，３１Ｂ　導入口
　３２Ａ，３２Ｂ　入口ポート
　３３Ａ，３３Ｂ　導出口
　３４　流路
　３５Ａ，３５Ｂ　出口ポート
　３６Ａ　第１排水部
　３６Ｂ　第２排水部
　３７Ａ，３７Ｂ　電磁弁
　４１Ａ，４１Ｂ　ドレン飛散防止部材

Claims (7)

  1. 　ケーシングと、
    　前記ケーシングの内部に設けられ、ガスを冷却する冷却部と、
    　前記ケーシングの前記内部の前記冷却部で隔て形成され、前記冷却部より上方の上部空間及び前記冷却部より下方の底部空間と、
    　前記上部空間に前記ガスを導入する導入口と、
    　前記底部空間から前記ガスを導出する導出口と、
    　前記底部空間に配置され、前記冷却部による冷却によって前記ガス中の水分が凝集して前記ガスに随伴するドレン水を、前記ガスの通過に伴い捕集する、ドレン飛散防止部材と
    　を備える、ガスクーラ。
  2. 　前記冷却部は、前記上部空間と前記底部空間との間をシールするためのシールプレートを備える、請求項１に記載のガスクーラ。
  3. 　前記ドレン水を前記ケーシング外に排出するためのドレン排出口をさらに備える、請求項１に記載のガスクーラ。
  4. 　前記ドレン飛散防止部材は、前記導出口を覆うように設けられている、請求項３に記載のガスクーラ。
  5. 　前記ドレン飛散防止部材は、前記ケーシングの底壁に敷設されている、請求項４に記載のガスクーラ。
  6. 　前記ドレン飛散防止部材は金属ウールのブロック体である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のガスクーラ。
  7. 　前記ドレン飛散防止部材は金属網の積層体である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のガスクーラ。
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