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1、10申请公布号CN104121165A43申请公布日20141029CN104121165A21申请号201410166963922申请日20140424201309110420130424JPF04B39/00200601F04B39/10200601F28D9/02200601F28F9/0020060171申请人株式会社神户制钢所地址日本兵库县神户市72发明人名仓见治高木一姥拓郎平井俊男74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人朱美红李婷54发明名称压缩装置57摘要本发明提供一种压缩装置，其具备压缩机和热交换器，所述压缩机具有将气体压缩的压缩部，在所述压缩装置中，热交换器具。
2、备将由压缩部压缩后的气体冷却的冷却部、将压缩部与冷却部连接的联络路、和从联络路的一部分分支的联络路分支部。联络路分支部在热交换器的与对置于压缩机的面不同的面上具有安装部。在该安装部上直接牢固地安装仪表设备。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书6页附图6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图6页10申请公布号CN104121165ACN104121165A1/1页21一种压缩装置，其特征在于，具备压缩机和热交换器；所述压缩机具有将气体压缩的压缩部；上述热交换器具备冷却部，将由上述压缩部压缩后的气体冷却；联络路，将上述压缩部与上述冷却部连接；以及。
3、联络路分支部，从上述联络路的一部分分支，上述联络路分支部在上述热交换器的与对置于上述压缩机的面不同的面上具有安装部，所述安装部直接安装仪表设备。2如权利要求1所述的压缩装置，其特征在于，上述热交换器还具备供给路，从气体的供给源将气体向上述压缩机引导；以及供给路分支部，从上述供给路分支，上述供给路分支部在上述不同的面上具有供给路用安装部，所述供给路用安装部直接安装供给路用仪表设备。3如权利要求1所述的压缩装置，其特征在于，上述热交换器还具备排出路，将由上述压缩装置压缩后的气体向需要处引导；以及排出路分支部，从上述排出路分支，上述排出路分支部在上述不同的面上具有排出路用安装部，所述排出路用安装部直。
4、接安装排出路用仪表设备。4如权利要求1所述的压缩装置，其特征在于，上述仪表设备是压力计和安全阀的至少1个。5如权利要求1所述的压缩装置，其特征在于，上述压缩机具备串联排列的多个上述压缩部；上述热交换器具备多个上述冷却部，将由多个上述压缩部压缩后的气体冷却；多个上述联络路，将多个上述压缩部与多个上述冷却部连接；和单个或多个上述联络路分支部，从多个上述联络路的至少一部分分支。6如权利要求1所述的压缩装置，其特征在于，上述热交换器配置在上述压缩机的上侧；上述不同的面是上述热交换器的上表面。7如权利要求1所述的压缩装置，其特征在于，上述热交换器具备多个气体流路群，在所述多个气体流路群中流动着从上述压缩。
5、机流入的气体；和多个制冷剂流路群，在所述多个制冷剂流路群中流动着冷却介质，所述冷却介质用来将在上述气体流路群中流动的气体冷却；上述多个气体流路群和上述多个制冷剂流路群被交替地层叠。8如权利要求1所述的压缩装置，其特征在于，上述压缩机具备阀收容室，所述阀收容室配置在上述压缩部与上述热交换器之间，收容吸入阀和吐出阀，所述吸入阀将气体向上述压缩部吸入，所述吐出阀将气体从上述压缩部向上述冷却部吐出。权利要求书CN104121165A1/6页3压缩装置技术领域0001本发明涉及将气体压缩的压缩装置。背景技术0002近年来，提出了向燃料电池车供给氢气的氢站。在氢站中，为了向燃料电池车效率良好地填充氢气而使。
6、用将氢气以压缩的状态供给的压缩装置。压缩装置具备将氢气压缩的压缩机和将通过被压缩机压缩而升温的氢气冷却的热交换器。作为热交换器，例如提出了日本特开2000283668号所示那样的板式热交换器的使用。0003板式热交换器由层叠了许多板的层叠体构成，在层叠的板之间分别形成有使流体流通的流路。并且，在热交换器内，进行在板的层叠方向相邻的流路中分别流动的流体彼此的热交换。0004可是，在压缩装置中，需要将压缩机与热交换器连接的许多配管。在压缩装置的驱动时，因配管振动，安装在配管上的压力计或安全阀等仪表设备的安装强度可能下降。此外，需要用来从这些配管安装仪表设备的分支接头、配管等，零件件数变多，并且泄漏。
7、的检修部位变多。发明内容0005本发明是鉴于上述课题而做出的，目的是将仪表设备牢固地安装到压缩装置上。0006为了达到上述目的，本发明的压缩装置具备压缩机和热交换器；所述压缩机具有将气体压缩的压缩部；上述热交换器具备冷却部，将由上述压缩部压缩后的气体冷却；联络路，将上述压缩部与上述冷却部连接；以及联络路分支部，从上述联络路的一部分分支，上述联络路分支部在上述热交换器的与对置于上述压缩机的面不同的面上具有安装部，所述安装部直接安装仪表设备。0007根据该压缩装置，与在将热交换器和压缩机连接的配管上安装仪表设备的压缩装置相比，能够牢固地安装仪表设备。此外，通过减少配管的数量，能够使压缩装置小型化。。
8、0008在上述压缩装置中，优选的是，上述热交换器还具备供给路，从气体的供给源将气体向上述压缩机引导；以及供给路分支部，从上述供给路分支，上述供给路分支部在上述不同的面上具有供给路用安装部，所述供给路用安装部直接安装供给路用仪表设备。0009此外，在上述压缩装置中，优选的是，上述热交换器还具备排出路，将由上述压缩装置压缩后的气体向需要处引导；以及排出路分支部，从上述排出路分支，上述排出路分支部在上述不同的面上具有排出路用安装部，所述排出路用安装部直接安装排出路用仪表设备。0010根据这样的结构，能够进一步减少安装在配管上的仪表设备的数量。0011在上述压缩装置中，优选的是，上述仪表设备是压力计和。
9、安全阀的至少1个。0012在上述压缩装置中，优选的是，上述压缩机具备串联排列的多个上述压缩部；上述热交换器具备多个上述冷却部，将由多个上述压缩部压缩后的气体冷却；多个上述联络说明书CN104121165A2/6页4路，将多个上述压缩部与多个上述冷却部连接；和单个或多个上述联络路分支部，从多个上述联络路的至少一部分分支。0013在上述压缩装置中，优选的是，上述热交换器配置在上述压缩机的上侧；上述不同的面是上述热交换器的上表面。0014在上述压缩装置中，优选的是，上述热交换器具备多个气体流路群，在所述多个气体流路群中流动着从上述压缩机流入的气体；和多个制冷剂流路群，在所述多个制冷剂流路群中流动着冷。
10、却介质，所述冷却介质用来将在上述气体流路群中流动的气体冷却；上述多个气体流路群和上述多个制冷剂流路群被交替地层叠。0015根据该结构，能够将压缩装置进一步小型化。0016在上述压缩装置中，优选的是，上述压缩机具备阀收容室，所述阀收容室配置在上述压缩部与上述热交换器之间，收容吸入阀和吐出阀，所述吸入阀将气体向上述压缩部吸入，所述吐出阀将气体从上述压缩部向上述冷却部吐出。0017根据该结构，能够将压缩装置进一步小型化。0018根据本发明，能够将仪表设备牢固地安装到压缩装置上。附图说明0019图1是表示有关本发明的一实施方式的往复运动型的压缩装置的概念图。0020图2是表示压缩装置的一部分的剖视图。。
11、0021图3是在图2的箭头A的位置将压缩装置切断的剖视图，也表示热交换器的外观。0022图4是在图2的箭头B的位置将压缩装置切断的剖视图，也表示热交换器的外观。0023图5是表示热交换器的构造的图。0024图6是表示本发明的变形例的压缩装置的概略图。具体实施方式0025图1是表示有关本发明的一实施方式的往复运动型的压缩装置1的概念图。压缩装置1配置在氢站内，被用于氢气的压缩。压缩装置1具备将氢气压缩的压缩机2和将由压缩机2压缩后的氢气冷却的热交换器4。0026压缩机2具备将氢气压缩的第1压缩部6和将由第1压缩部6压缩后的氢气进一步压缩的第2压缩部8。热交换器4具备将从第1压缩部6吐出的氢气冷却。
12、的第1冷却部10和将从第2压缩部8吐出的氢气冷却的第2冷却部12。在压缩装置1中，第1压缩部6、第1冷却部10、第2压缩部8及第2冷却部12由1个流路14相连。如后述那样，实际上，第1压缩部6及第2压缩部8形成在1个压缩机2内，第1冷却部10及第2冷却部12形成在1个热交换器4内。此外，流路14形成在热交换器4内。在以下的说明中，在流路14中，将从氢气的供给源向第1压缩部6引导氢气的部位称作“供给路15”，将从第2冷却部12向需要处引导氢气的部位称作“排出路16”。此外，将连接第1压缩部6和第1冷却部10的部位、连接第1冷却部10和第2压缩部8的部位、以及连接第2压缩部8和第2冷却部12的部位。
13、分别称作“联络路17”。0027图2是表示压缩装置1的一部分的剖视图。在压缩装置1中，热交换器4以在重力方向上抵接于压缩机2的上部的状态配置。压缩机2具备压力缸部18和活塞19。压力说明书CN104121165A3/6页5缸部18具备第1压力缸室18A和第2压力缸室18B。第1压力缸室18A的直径比第2压力缸室18B的直径大。第1压力缸室18A及第2压力缸室18B是一个相连的空间。活塞19具备第1活塞部19A和第2活塞部19B。第1活塞部19A及第2活塞部19B是一个相连的部件。第1活塞部19A的直径比第2活塞部19B的直径大。第1活塞部19A被配置在第1压力缸室18A内。第2活塞部19B被配。
14、置在第2压力缸室18B内。0028在压缩机2中，由第1压力缸室18A及第1活塞部19A形成第1压缩部6，由第2压力缸室18B和第2活塞部19B形成第2压缩部8。这样，压缩机2是串联排列有多个压缩部6、8的多级型的压缩机。活塞19连接在图示省略的驱动机构上，通过在压力缸部18内往复移动，由第1压缩部6及第2压缩部8分别将氢气压缩。0029图3是在图2的箭头A的位置将压缩机2切断的剖视图，也表示热交换器4的外观。在压缩机2中，在压缩部6与热交换器4之间形成有第1阀收容室20。第1阀收容室20在水平面内沿与活塞19的移动方向垂直的方向延伸。在第1阀收容室20中，以中间夹着圆筒状的第1间隔件26的状态。
15、收容着第1吸入阀22和第1吐出阀24。第1吸入阀22、第1吐出阀24及第1间隔件26通过两个凸缘部28被固定。在第1吸入阀22与热交换器4之间形成第1吸入路30，第1吸入阀22经由第1吸入路30从热交换器4吸入氢气。在第1吐出阀24与热交换器4之间形成有第1吐出路32，第1吐出阀24从压缩部6经由吐出路32向热交换器4吐出氢气。另外，在第1间隔件26的上侧形成的残留孔34被塞子36闭塞。0030图4是在图2的箭头B的位置将压缩机2切断的剖视图，也表示热交换器4的外观。在压缩机2中，在第2压缩部8与热交换器4之间形成第2阀收容室40。第2阀收容室40是与第1阀收容室20同样的构造，在水平面内沿与。
16、活塞19的移动方向垂直的方向延伸。在第2阀收容室40中，以中间夹着圆筒状的间隔件46的状态收容着第2吸入阀42和第2吐出阀44。第2吸入阀42、第2吐出阀44及间隔件46通过两个凸缘部48固定。在第2吸入阀42与热交换器4之间形成第2吸入路50，第2吸入阀42经由第2吸入路50从热交换器4吸入氢气。在第2吐出阀44与热交换器4之间形成第2吐出路52。第2吐出阀44从第2压缩部8经由第2吐出路52向热交换器4吐出氢气。另外，设在第2阀收容室40上的残留孔54被塞子56闭塞。0031图5是表示热交换器4的构造的图。热交换器4是轮廓为长方体状的微通道热交换器，是通过将多个板状的部件层叠而形成的。在热。
17、交换器4的上部形成有第1冷却部10，在下部形成有第2冷却部12。在以下的说明中，将热交换器4的长度方向即图5的进深方向称作“X方向”。将热交换器4的宽度方向即图5的左右方向称作“Y方向”。将热交换器4的高度方向即图5的上下方向称作“Z方向”。0032第1冷却部10具备沿X方向延伸的多个第1制冷剂流路群58、沿Y方向延伸的多个第1气体流路群60、沿X方向延伸的多个气体分配部62和沿X方向延伸的多个气体收集部64。另外，在图5中仅表示第1制冷剂流路群58、第1气体流路群60、气体分配部62及气体收集部64的一部分。在第2冷却部12中也同样。第1制冷剂流路群58由沿Y方向排列的规定数量的第1制冷剂流。
18、路58A构成。在第1制冷剂流路群58中流动着作为冷却介质的水。0033第1气体流路群60由沿X方向排列的规定数量的第1气体流路60A构成。在第说明书CN104121165A4/6页61气体流路60A中流动着氢气。在Z方向上，将多个第1气体流路群60和多个第1制冷剂流路群58交替地层叠。气体分配部62在第1气体流路群60的（Y）侧的端部连接多个第1气体流路60A。气体收集部64在第1气体流路群60的（Y）侧的端部连接多个第1气体流路60A。在第1冷却部10中，在第1气体流路群60中流动的氢气通过与在第1制冷剂流路群58中流动的水热交换而被冷却。0034第2冷却部12是与第1冷却部10大致同样的构。
19、造，具备沿X方向延伸的多个第2制冷剂流路群66、沿Y方向延伸的多个第2气体流路群68、沿X方向延伸的多个气体分配部70、和沿X方向延伸的多个气体收集部72。第2制冷剂流路群66由沿Y方向排列的规定数量的第2制冷剂流路66A构成。第2气体流路群68由沿X方向排列的规定数量的第2气体流路68A构成。在Z方向上，将多个第2气体流路群68和多个第2制冷剂流路群66交替地层叠。气体分配部70在第2气体流路群68的（Y）侧的端部连接多个第2气体流路68A。气体收集部72在第2气体流路群68的（Y）侧的端部连接多个第2气体流路68A。在第2冷却部12中，在第2气体流路群68中流动的氢气也与在第2制冷剂流路群。
20、66中流动的水热交换。0035如已述那样，在热交换器4内设有流路14。供给路15从热交换器4的右侧的侧面朝向下表面4B延伸，连接到图3的第1阀收容室20的第1吸入路30。在供给路15中设有从路径的一部分分支而朝向热交换器4的上表面4A的多个分支部15A。以下，将分支部15A称作“供给路分支部15A”。供给路分支部15A在热交换器4的上表面4A上开口，在开口部设有安装仪表设备74的安装部76。在图5中，作为仪表设备74而例示了安全阀74A及压力计74B，但是实际上，也有安装温度计等仪表设备的情况。在其他分支部的安装部77、78中也同样。0036将第1冷却部10与图3的第1压缩部6连接的联络路17。
21、（以下称作“第1联络路17A”）从热交换器4的下表面4B向上方延伸。设在下表面4B上的第1联络路17A的开口连接到图3的第1阀收容室20的第1吐出路32。氢气经由第1联络路17A被向第1气体流路群60输送。第1冷却部10的气体分配部62也是第1联络路17A的一部分。0037将第1冷却部10与图4的第2压缩部8连接的联络路17（以下称作“第2联络路17B”）向热交换器4的下方延伸。设在热交换器4的下表面4B上的第2联络路17B的开口连接到图4的第2阀收容室40的第2吸入路50。在第1气体流路群60中被冷却的氢气经由第2联络路17B被向第2压缩部8输送。气体收集部64也是第2联络路17B的一部分。。
22、在气体收集部64中，设有从路径的一部分分支而朝向热交换器4的上表面4A的多个分支部17D。以下，将分支部17D称作“联络路分支部17D”。联络路分支部17D在上表面4A上开口，在开口部设有安装仪表设备74的安装部77。0038将第2冷却部12与第2压缩部8连接的联络路17（以下称作“第3联络路17C”）从热交换器4的下表面4B向上方延伸。设在下表面4B上的第3联络路17C的开口连接到图4的第2阀收容室40的第2吐出路52。氢气经由第3联络路17C被向第2气体流路群68输送。第2冷却部12的气体分配部70也是第3联络路17C的一部分。0039排出路16从热交换器4的右侧的侧面向（Y）方向延伸，连。
23、接到第2气体流路群68。气体收集部72也是排出路16的一部分。在排出路16中设有从路径的一部分分支而朝向热交换器4的上表面4A的多个分支部16A。以下，将分支部称作“排出路分支部16A”。说明书CN104121165A5/6页7排出路分支部16A在上表面4A上开口，在开口部设有安装仪表设备74的安装部78。0040如以上说明，在压缩装置1的驱动时，从供给源（参照图1）经由供给路15向图3的第1压缩部6引导氢气，被压缩的氢气经由第1联络路17A被向第1冷却部10输送而被冷却。冷却后的氢气经由第2联络路17B被向图4的第2压缩部8输送，被第2压缩部8进一步压缩。被从第2压缩部8吐出的氢气经由第3联。
24、络路17C被向第2冷却部12输送而被冷却，经由排出路16被向需要处引导。0041在压缩装置1中，通过代替配管而在热交换器4内设置将压缩部6、8与热交换器4的冷却部10、12连接的流路14，能够削减配管的数量，能够使压缩装置1小型化。此外，能够防止氢气从配管的泄漏。0042以上，对有关本发明的一个实施方式的压缩装置1进行了说明，但在压缩装置1中，可以在热交换器4上直接安装仪表设备74。这样，热交换器4起到所谓的连接块的作用，由此能够将仪表设备74牢固地安装，与在配管上安装仪表设备的压缩装置相比，能够防止由配管的振动引起的仪表设备74的故障及安装强度的下降。此外，不再需要用来将仪表设备74安装到配。
25、管上的分支接头、配管等，能够削减零件件数。结果，能够减少泄漏的检修部位。通过在流路14内设置供给路分支部15A、联络路分支部17D以及排出路分支部16A，能够容易地设置安装仪表设备74的安装部7678。0043在热交换器4中，因为是安装部7678配置在热交换器4的上表面4A、即热交换器4的与对置于压缩机2的面相反侧的面上的构造，所以能够容易地确保用来在热交换器4上加工供给路分支部15A、联络路分支部17D以及排出路分支部16A的空间。0044在压缩装置1中，在被压缩前的氢气流动的供给路分支部15A、刚被第1冷却部10冷却后的氢气流动的第2联络路17B的联络路分支部17D以及刚被第2冷却部12冷。
26、却后的氢气流动的排出路分支部16A处安装压力计74B及安全阀74A。由此，与在高温的氢气流动的流路14的其他部位安装仪表设备的情况相比，能够防止仪表设备74的结构变得庞大。另外，也可以在这些分支部15A、17D、16A处分别仅安装压力计74B或安全阀74A的一方。0045以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够进行各种各样的变更。0046例如，供给路分支部、排出路分支部及联络路分支部的安装部只要设置在热交换器的与对置于压缩机的下表面不同的面上就可以，并不一定需要设置在上表面上。热交换器并不一定需要抵接在压缩机上，即使是这样的情况，通过在热交换器上设置安装部，也能。
27、够牢固地安装仪表设备。在上述实施方式中，也可以设置从高温的氢气流动的第1及第3联络路分支的联络路分支部，将具有耐热性的仪表设备安装到该联络路分支部的安装部上。0047压缩装置也可以是热交换器配置在压缩机的下侧或侧方的构造。例如，如图6所示，在热交换器4配置在压缩机2的下侧的构造的情况下，在热交换器4的侧面上，设置联络路17的联络路分支部17D及排出路16的排出路分支部16A，在这些分支部17D、16A处设置安装仪表设备74的安装部76。在热交换器4中，也可以将第1冷却部10及第2冷却部12在水平方向相邻配置。0048热交换器4并不限定于微通道热交换器，也可以使用其他的板式热交换器，也可以是板式。
28、热交换器以外的热交换器。0049在热交换器上安装仪表设备的方法也可以应用于压缩部的数量是1的压缩装置，说明书CN104121165A6/6页8也可以应用于具有3个以上的压缩部的压缩装置。该方法也可以应用于螺杆型或涡轮型等其他的压缩装置。上述实施方式的压缩装置除了氢气以外，也可以用于氦气或天然气等比空气轻的气体，也可以用于二氧化碳气体的压缩。说明书CN104121165A1/6页9图1说明书附图CN104121165A2/6页10图2说明书附图CN104121165A103/6页11图3说明书附图CN104121165A114/6页12图4说明书附图CN104121165A125/6页13图5说明书附图CN104121165A136/6页14图6说明书附图CN104121165A14。