特許 6345145 熱交換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6345145

(24)【登録日】2018年6月1日

(45)【発行日】2018年6月20日

(54)【発明の名称】熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F28D 7/16 20060101AFI20180611BHJP

   F28F 9/02 20060101ALI20180611BHJP

【ＦＩ】

   F28D7/16 A

   F28F9/02 Z

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-69759(P2015-69759)

(22)【出願日】2015年3月30日

(65)【公開番号】特開2016-188744(P2016-188744A)

(43)【公開日】2016年11月4日

【審査請求日】2017年9月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(72)【発明者】

【氏名】富岡 佑介

(72)【発明者】

【氏名】平田 和也

(72)【発明者】

【氏名】萩原 亮任

(72)【発明者】

【氏名】片岡 保人

【審査官】 金丸 治之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１２０５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１０５３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００５８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４４１５０２４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第４５４８２６０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｄ ７／１６

Ｆ２８Ｆ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガス入口及びガス出口を有するケーシングと、
ガスを冷却する冷却部と、
前記冷却部を収容するとともに、前記ケーシングの内部を、前記ガス入口につながる上流空間と、前記ガス出口につながる下流空間とに区画するハウジング部材であって、該ハウジング部材の上流側及び下流側のそれぞれにおいて上流開口及び下流開口を有し、該ハウジング部材の長手方向において一側端及び他側端を有する、ハウジング部材と、
前記ケーシング内に形成される支持部であって、前記ハウジング部材の被支持面に当接して前記ハウジング部材を前記ハウジング部材の長手方向に支持する支持面を有する支持部と、
前記ハウジング部材の前記被支持面と前記支持部の前記支持面との間に形成されて、前記ハウジング部材の長手方向に延びるシールラインと、を備え、
前記ハウジング部材が、前記上流開口及び前記下流開口のそれぞれが変形することを規制する上流規制部及び下流規制部を有し、
前記ハウジング部材の前記一側端及び前記他側端のそれぞれが、前記上流規制部及び前記下流規制部で変形が規制される部位を除いて変形が規制されないように構成されている、ガス圧縮機用の熱交換器。

【請求項2】

請求項１に記載の熱交換器において、
前記ハウジング部材が、前記ケーシングに対して、前記ハウジング部材の長手方向に着脱可能に構成されている、熱交換器。

【請求項3】

請求項１に記載の熱交換器において、
前記ハウジング部材の前記被支持面が、上流側から下流側に延びるプレート本体を折り曲げることによって形成される下流張出部における下面である、熱交換器。

【請求項4】

請求項１に記載の熱交換器において、
前記ハウジング部材の前記被支持面が、上流側から下流側に延びるプレート本体から横方向に延びる張出部における下面である、熱交換器。

【請求項5】

請求項１に記載の熱交換器において、
前記ハウジング部材が、一対のシールプレートと、前記一対のシールプレートの各上流端部を前記長手方向に沿う複数位置で連結する複数の上流連結部材と、前記一対のシールプレートの各下流端部を前記長手方向に沿う複数位置で連結する複数の下流連結部材とを備え、前記上流連結部材及び前記下流連結部材が、それぞれ、前記上流規制部及び前記下流規制部として機能する、熱交換器。

【請求項6】

請求項１に記載の熱交換器において、
前記ハウジング部材が、一対のシールプレートと、前記一対のシールプレートの各上流端をつなぐ上流プレートと、前記一対のシールプレートの各下流端をつなぐ下流プレートとを備え、前記上流プレートが上流フレーム部及び前記上流開口を備え、前記下流プレートが下流フレーム部及び前記下流開口を備え、前記上流フレーム部及び前記下流フレーム部が、それぞれ、前記上流規制部及び前記下流規制部として機能する、熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス圧縮機用の熱交換器に関する。

【背景技術】

【0002】

エア源として使用される空気圧縮機等のガス圧縮機の熱交換器に関する技術としては、例えば特許文献１に記載のものがある。特許文献１に記載の熱交換器は、バンドル（冷却部）をシールバッフル（ハウジング部材）内に収容し、シェル内の高温の入口側と低温の出口側とをシールバッフル及びシール部材で区画して、入口側の高温空気が低温の出口側に流入しないようにシールしている。すなわち、シールバッフルとシェルとの間にシール部材を介在させて、シールバッフルとシール部材との間にシールラインを形成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−４３３１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ガス圧縮機においては、ガスの圧縮工程での体積変化に関連して圧力脈動が発生する。特許文献１の熱交換器では、圧力脈動によって、ハウジング部材としてのシールバッフルが膨張するとき、シールラインに沿った長手方向において、シールバッフルとシール部材との間に隙間ができ、当該隙間からガスが漏れるおそれがある。

【0005】

したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、圧力脈動に起因して、ハウジング部材の膨張が発生しても、シール性能を維持する、ガス圧縮機用の熱交換器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記技術的課題を解決するために、本発明によれば、以下のガス圧縮機用の熱交換器が提供される。

【0007】

すなわち、ガス圧縮機用の熱交換器は、ガス入口及びガス出口を有するケーシングと、ガスを冷却する冷却部と、前記冷却部を収容するとともに、前記ケーシングの内部を、前記ガス入口につながる上流空間と、前記ガス出口につながる下流空間とに区画するハウジング部材であって、該ハウジング部材の上流側及び下流側のそれぞれにおいて上流開口及び下流開口を有し、該ハウジング部材の長手方向において一側端及び他側端を有する、ハウジング部材と、前記ケーシング内に形成される支持部であって、前記ハウジング部材の被支持面に当接して前記ハウジング部材を前記ハウジング部材の長手方向に支持する支持面を有する支持部と、前記ハウジング部材の前記被支持面と前記支持部の前記支持面との間に形成されて、前記ハウジング部材の長手方向に延びるシールラインと、を備え、前記ハウジング部材が、前記上流開口及び前記下流開口のそれぞれが変形することを規制する上流規制部及び下流規制部を有し、前記ハウジング部材の前記一側端及び前記他側端のそれぞれが、前記上流規制部及び前記下流規制部で変形が規制される部位を除いて変形が規制されないように構成されていることを特徴とする。

【0008】

上記構成によれば、ハウジング部材によってケーシング内部が上流空間と下流空間とに区画されて、ハウジング部材が、ケーシングの支持部で支持されている。そして、ハウジング部材の被支持面と支持部の支持面との間には、シールラインが形成され、上流規制部及び下流規制部によって上流開口及び下流開口のそれぞれの変形が規制されているとともに、ハウジング部材の一側端及び他側端が、上流規制部及び下流規制部で変形が規制される部位を除いて変形が規制されずに、いわゆる自由端になっている。ガス圧縮機が作動したときに発生する圧力脈動に起因して、ハウジング部材が膨張しても、ハウジング部材がその長手方向にわたって一様に膨張する。そして、被支持面と支持面との間に形成されるシールラインがハウジング部材の長手方向に延在することが維持されるため、シールラインのシール性能が維持される。

【0009】

本発明は、上記特徴に加えて次のような特徴を備えることができる。

【0010】

前記ハウジング部材が、前記ケーシングに対して、前記ハウジング部材の長手方向に着脱可能に構成されている。当該構造によれば、冷却部を含むハウジング部材のメンテナンス性を向上させることができる。

【0011】

前記ハウジング部材の前記被支持面が、上流側から下流側に延びるプレート本体を折り曲げることによって形成される下流張出部における下面である。当該構成によれば、下流張出部は、冷却部の載置のために、及び、支持部による支持のために使用される。

【0012】

前記ハウジング部材の前記被支持面が、上流側から下流側に延びるプレート本体から横方向に延びる張出部における下面である。当該構成によれば、ハウジング部材の構造を単純にすることができ、ハウジング部材の製造コストを低減することができる。

【0013】

前記ハウジング部材が、一対のシールプレートと、前記一対のシールプレートの各上流端部を前記長手方向に沿う複数位置で連結する複数の上流連結部材と、前記一対のシールプレートの各下流端部を前記長手方向に沿う複数位置で連結する複数の下流連結部材とを備え、前記上流連結部材及び前記下流連結部材が、それぞれ、前記上流規制部及び前記下流規制部として機能する。当該構成によれば、圧力脈動が発生しても、上流開口及び前記下流開口のそれぞれが変形しないように規制することができ、ハウジング部材がその長手方向に一様に膨張することを可能にするとともに、ハウジング部材の組立作業を容易にする。

【0014】

前記ハウジング部材が、一対のシールプレートと、前記一対のシールプレートの各上流端をつなぐ上流プレートと、前記一対のシールプレートの各下流端をつなぐ下流プレートとを備え、前記上流プレートが上流フレーム部及び前記上流開口を備え、前記下流プレートが下流フレーム部及び前記下流開口を備え、前記上流フレーム部及び前記下流フレーム部が、それぞれ、前記上流規制部及び前記下流規制部として機能する。当該構成によれば、圧力脈動が発生しても、上流開口及び前記下流開口のそれぞれが変形しないように規制することができ、ハウジング部材がその長手方向に一様に膨張することを可能にするとともに、ハウジング部材の剛性が向上する。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、圧力脈動に起因して、ハウジング部材の膨張が発生しても、シール性能を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１実施形態に係る熱交換器の平面図。

【図2】図１に示すケーシングのII−II線断面図。

【図3】冷却部をハウジング部材と共にケーシング内に装填する様子を示す斜視図。

【図4】図３の部分拡大斜視図。

【図5】第１冷却部を含むハウジング部材が第１ケーシング内に装填される様子を説明する概略断面図。

【図6】ハウジング部材の斜視図。

【図7】本発明の第２実施形態に係る熱交換器において、ケーシング内に挿入された冷却部及びハウジング部材を説明する概略断面図。

【図8】本発明の第３実施形態に係る熱交換器におけるハウジング部材の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る熱交換器１０について、図１乃至６を参照しながら説明する。

【0018】

まず、熱交換器１０の概略構成について説明する。熱交換器１０は、エア源として使用される空気圧縮機等のガス圧縮機に組み込まれて、圧縮機本体から吐出される圧縮ガスを冷却するために使用される。図１は熱交換器１０の平面図であり、本実施形態で例示している熱交換器１０は、インタークーラ２０（第１ガスクーラ）とアフタークーラ５０（第２ガスクーラ）とが並んで配置された構成をしている。インタークーラ２０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経路に設けられ、アフタークーラ５０が高段側スクリュ圧縮機の下流側のガス経路に設けられる。

【0019】

ケーシング１２は、略直方体状に形成され、第１ケーシング２１及び第２ケーシング５１を有する。ケーシング１２の上壁には、第１ケーシング２１内にガスを導入するための第１ガス入口２８と、第１ケーシング２１内のガスを排出するための第１ガス出口３２とが設けられている。ケーシング１２の上壁には、第２ケーシング５１内にガスを導入するための第２ガス入口５８が設けられ、ケーシング１２のアフタークーラ５０側の側壁には、第２ケーシング５１内のガスを排出するための第２ガス出口６２が設けられている。

【0020】

ケーシング１２の一端側の側面では、第１管板３６及び第２管板６６を介して、一端カバー９３が取り付けられている。一端カバー９３の下面には、第１流入ポート及び第２流入ポートが設けられ、第１流入ポート及び第２流入ポートを通じて、冷却水がインタークーラ２０及びアフタークーラ５０にそれぞれ供給される。一端カバー９３の上面には、第１流出ポート３９及び第２流出ポート６９が設けられている。第１流出ポート３９及び第２流出ポート６９を通じて、インタークーラ２０及びアフタークーラ５０からの冷却水がそれぞれ排出される。また、ケーシング１２の他端側の側面では、第１閉止板３７及び第２閉止板６７を介して、他端第１カバー９４Ａ及び他端第２カバー９４Ｂが取り付けられている。したがって、第１管板３６と第２管板６６と一端カバー９３とがケーシング１２の一端側に付随する他の部材として設けられ、第１閉止板３７と第２閉止板６７と他端第１カバー９４Ａと他端第２カバー９４Ｂとがケーシング１２の他端側に付随する他の部材として設けられている。

【0021】

熱交換器１０は、インタークーラ２０とアフタークーラ５０とが並んで配置された一体構造でなくてもよく、それぞれが個別であってもよい。また、一端カバー９３は、インタークーラ２０及びアフタークーラ５０で共通の一体構造でなくてもよく、第１管板３６及び第２管板６６に対してそれぞれ個別の一端カバーを設ける別体構造であってもよい。他端第１カバー９４Ａ及び他端第２カバー９４Ｂは、インタークーラ２０及びアフタークーラ５０で共通の一体構造でなくてもよい。

【0022】

図３は、第１冷却部３５及び第２冷却部６５を、それぞれ、ハウジング部材１４と共に第１ケーシング２１及び第２ケーシング５１内に装填する様子を示す斜視図である。図４は、図３の部分拡大斜視図である。図５は、第１冷却部３５を含むハウジング部材１４が第１ケーシング２１内に装填される様子を説明する概略断面図である。なお、第１冷却部３５及びハウジング部材１４は、ハウジング部材１４の長手方向（以下、単に、長手方向という。）に延びている。なお、一端第２開口５７を通じて、第２冷却部６５を含むハウジング部材１４が第２ケーシング５１内に装填される構成は、一端第１開口２７を通じて、第１冷却部３５を含むハウジング部材１４が第１ケーシング２１内に装填される構成と同様であるので、その説明を省略する。

【0023】

第１冷却部３５は、内部を流通する冷却媒体（例えば、水）と外部を流通するガス（例えば、空気）とで熱交換する複数の冷却管４０を備えている。本実施形態では、複数の冷却管４０は、その内部を冷却水が流通して空気を冷却する冷却水流路を構成している。冷却水流路は、例えば、冷却管４０の直線部分と、他端第１カバー９４Ａ内に設けられた折り返し部分（不図示）と、からなる蛇行した形状をしている。直線部分の各冷却管４０は、互いに離間して配置されている。当該構成によれば、各冷却管４０の間には、ガスが流れるためのガス流路が形成されている。図３，４，５に示すように、一端第１開口２７は、被支持面４２Ｓ，４２Ｓが一対の支持面２６Ａ，２６Ａに対して摺動しながら一対のハウジング部材１４，１４を着脱可能とする形に形成されている。第１冷却部３５を含むハウジング部材１４が、一端第１開口２７を通じて、第１ケーシング２１内に着脱可能に収容される。当該構成によれば、第１冷却部３５を含むハウジング部材１４のメンテナンス性が向上する。

【0024】

図５に例示する第１冷却部３５は、複数の冷却管４０と、複数の冷却管４０に一体化された複数のフィン４１とを備える。複数のフィン４１は、上流側から下流側に延びる薄い板状体であり、長手方向に離間して配置されている。各冷却管４０の一端部は、第１管板３６の各挿通穴に挿入されて、各冷却管４０の他端部は、第１閉止板３７の各挿通穴に挿入されている。

【0025】

図４及び５に示されるように、第１冷却部３５がハウジング部材１４内に収容されている。そして、図５及び６に示すように、ハウジング部材１４は、長手方向に延びる一対のシールプレート４２，４２と、複数の上流連結部材７１と、複数の下流連結部材７５とによって構成されている。

【0026】

各シールプレート４２，４２は、長手方向に延びる、上流端部４２Ａ，４２Ａと上流張出部４２Ｂ，４２Ｂと中央縦部４２Ｃ，４２Ｃと下流張出部４２Ｄ，４２Ｄと下流端部４２Ｅ，４２Ｅとを備える。すなわち、各シールプレート４２，４２は、図５に示すように、長手直交方向から見て、上流側から下流側に延びるプレート本体を複数段に折り曲げた構造をしている。各シールプレート４２，４２は、例えば、厚みが１ｍｍ程度のステンレス鋼からなる。

【0027】

上流端部４２Ａは、シールプレート４２の上流側に位置して下流方向に延びる部分である。上流張出部４２Ｂは、上流端部４２Ａの下流側の端部から水平横方向（以下、単に横方向という。）外方に折り曲げて横方向に延びる部分である。中央縦部４２Ｃは、上流張出部４２Ｂの外側の端部から下流方向に折り曲げて下流方向に延びる部分である。下流張出部４２Ｄは、中央縦部４２Ｃの下流側の端部から横方向の内方に折り曲げて横方向に延びる部分である。下流張出部４２Ｄの上面は、第１冷却部３５を載置するための載置面として用いられる。下流張出部４２Ｄの下面は、支持部２６で支持される被支持面４２Ｓとして用いられる。すなわち、下流張出部４２Ｄは、第１冷却部３５の載置のために、及び、支持部２６による支持のために使用される。下流端部４２Ｅは、下流張出部４２Ｄの内側の端部から下流方向に折り曲げて下流方向に延びる部分である。ここで、外方というのは、ハウジング部材１４の中心を基準にして、該中心から遠ざかる方向を意味し、内方というのは、該中心に向かう方向を意味する。各シールプレート４２，４２は、５ｍｍ程度の曲率半径で折り曲げられている。

【0028】

一対のシールプレート４２，４２の各上流端部４２Ａ，４２Ａは、複数の上流連結部材７１によって連結固定されている。例えば、各上流端部４２Ａ，４２Ａにおいて、長手方向に沿って複数の取付穴を形成し、複数の上流連結部材７１（例えば、タイロッド）の両端に形成されたネジ穴を各取付穴に対向配置して、各上流連結部材７１の両端をシールプレート４２，４２を介してボルトで締め付けることによって、各上流端部４２Ａ，４２Ａを連結固定することができる。同様に、一対のシールプレート４２，４２の各下流端部４２Ｅ，４２Ｅも、複数の下流連結部材７５（例えば、タイロッド）によって連結固定されている。

【0029】

各上流端部４２Ａ，４２Ａの上流側の端部と、複数の上流連結部材７１とで画定される領域は、ガスをハウジング部材１４内に導入する複数の上流開口７３を形成する。また、各下流端部４２Ｅ，４２Ｅの下流側の端部と、複数の下流連結部材７５とで画定される領域は、ガスをハウジング部材１４の外に排出する複数の下流開口７７を形成する。上流連結部材７１及び下流連結部材７５は、それぞれ、圧力脈動が発生しても、上流開口７３及び下流開口７７の変形を規制するように働いている。したがって、上流連結部材７１及び下流連結部材７５のそれぞれは、上流規制部及び下流規制部として機能している。上流連結部材７１及び下流連結部材７５を用いて一対のシールプレート４２，４２を連結固定する構成は、ハウジング部材１４の組立作業を容易にする。

【0030】

第１冷却部３５を収容するハウジング部材１４は、一対の支持部２６，２６によって支持されている。第１ケーシング２１の下部では、第１ケーシング２１の各側壁の内面から横方向内方に延びるとともに長手方向に延びる一対の支持部２６，２６が配設されている。各支持部２６，２６の上面は、それぞれ、長手方向に直線的に延びる支持面２６Ａ，２６Ａとして使用される。各下流張出部４２Ｄ，４２Ｄの下面は、それぞれ、長手方向に直線的に延びる被支持面４２Ｓ，４２Ｓとして使用される。ハウジング部材１４が各支持部２６，２６によって支持されているとき、ハウジング部材１４の各下流張出部４２Ｄ，４２Ｄの各被支持面４２Ｓ，４２Ｓは、長手方向にわたって各支持部２６，２６の各支持面２６Ａ，２６Ａに当接している。そして、互いに当接する各被支持面４２Ｓ，４２Ｓと各支持面２６Ａ，２６Ａとの間には、長手方向に延びるシールライン３０，３０がそれぞれ形成されている。

【0031】

そして、ハウジング部材１４の各一側端４２Ｊ，４２Ｊ及び各他側端４２Ｋ，４２Ｋが、それぞれ、上流連結部材７１及び下流連結部材７５で圧力脈動に伴う変形が規制される部位を除いて変形が規制されず、自由端となっている。そのため、第１冷却部３５を内装するハウジング部材１４は、各上流端４２Ｉ，４２Ｉ側および各下流端４２Ｌ，４２Ｌ側を除いて連結固定されていない。すなわち、ガス圧縮機が作動したときに発生する圧力脈動に起因して、ハウジング部材が膨張しても、ハウジング部材がその長手方向に亘って一様に膨張することができる。換言すると、第１冷却部３５を内装するハウジング部材１４において、長手方向の各一側端４２Ｊ，４２Ｊ及び各他側端４２Ｋ，４２Ｋでの上記膨張による変形が、第１管板３６及び第１閉止板３７で規制されない。したがって、ガス圧縮機が作動したときに発生する圧力脈動に起因して、ハウジング部材１４が膨張する場合には、ハウジング部材が一側端から他側端にわたって長手方向と直交する方向に膨張することができる。これにより、長手方向に延びる被支持面４２Ｓ，４２Ｓ側のシールライン３０，３０は、膨張の影響を受けることが無いため、各支持面２６Ａ，２６Ａから浮き上がることがなく当接状態を維持することができる。

【0032】

このように、各シールライン３０，３０がハウジング部材１４の長手方向に延在するとともに、長手方向の各一側端４２Ｊ，４２Ｊ及び各他側端４２Ｋ，４２Ｋのいずれもが圧力脈動に起因する膨張を規制しない。つまり、そのような膨張を許容するため、圧力脈動が発生しても、各シールライン３０，３０がハウジング部材１４の長手方向に延在することが維持されるので、各シールライン３０，３０のシール性能を維持することができる。

【0033】

第１冷却部３５を含むハウジング部材１４が第１ケーシング２１に収容されるとき、第１ケーシング２１の内部空間は、ハウジング部材１４によって、第１ガス入口２８につながる上流空間２２と、ガス出口３２につながる下流空間２３とに区画されている。側壁２４と、シールプレート４２の上流端部４２Ａ、上流張出部４２Ｂ及び中央縦部４２Ｃとで囲まれた空間であって支持部２６よりも上流側に位置する空間には、側空間２５が形成されている。側空間２５は、被支持面４２Ｓと支持面２６Ａとの間に形成されたシールライン３０によって、下流空間２３からシール状態で分離されている。そして、側空間２５は、ハウジング部材１４と支持部２６との間でのシール構造によって閉止されている。したがって、上流空間２２に導入されて側空間２５に回り込んだガスが、被支持面４２Ｓと支持面２６Ａとの間の隙間から下流空間２３に流入することが防止されている。

【0034】

次に、図１、２及び５を参照しながら、上記構成の熱交換器１０の動作を説明する。なお、図１、２及び５における矢印は、ガスの流れを模式的に示している。

【0035】

図２は、図１に示した熱交換器１０のケーシング１２のII−II線断面図であり、インタークーラ２０の第１ケーシング２１の断面を示している。低段側スクリュ圧縮機の吐出側からインタークーラ２０の第１ガス入口２８を通じて第１ケーシング２１内にガス（例えば、圧縮空気）が導入される。第１ケーシング２１に導入されたガスの大部分は、上流空間２２を流れる。導入されたガスの一部は、側空間２５に流れようとするが、シールライン３０によって側空間２５が閉止されているので、上流空間２２を流れるガスと合流する。上流空間２２を流れるガスは、第１冷却部３５を流れ、第１冷却部３５の冷却管４０の外面及びフィン４１と接触することで冷却される。第１冷却部３５で冷却されたガスは、下流空間２３に移動し、第１ガス出口３２を通じて、高段側スクリュ圧縮機の吸込側へ送られる。

【0036】

アフタークーラ５０における構成および動作が、インタークーラ２０と同様であるので、その詳細な説明を省略するが、アフタークーラ５０では、高段側スクリュ圧縮機の吐出側から第２ガス入口５８にガスが導入される。導入されたガスは、第２冷却部６５を流れることで冷却される。第２冷却部６５で冷却されたガスは、第２ガス出口６２を通じて、圧縮ガスの供給先（不図示）に供給される。

【0037】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図７を参照しながら説明する。なお、第２実施形態において、上記第１実施形態での構成要素と同じ機能を有する構成要素には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

【0038】

第２実施形態に係る熱交換器１０では、ハウジング部材１４の各シールプレート４２，４２が、折り曲げられることなく、全体として平面状に延びる板状体である。すなわち、各シールプレート４２，４２は、それぞれ、プレート本体４２Ｆ，４２Ｆと外フランジ部４２Ｇ，４２Ｇと内フランジ部４２Ｐ，４２Ｐとを有する。プレート本体４２Ｆは、上流側から下流側に延びる板状部分である。外フランジ部４２Ｇは、プレート本体４２Ｆの下流側に設けられてプレート本体４２Ｆの外側面から外方に延びる部分である。内フランジ部４２Ｐは、プレート本体４２Ｆの下流側に設けられてプレート本体４２Ｆの内側面から内方に延びる部分である。外フランジ部４２Ｇの下面は、支持部２６で支持される被支持面４２Ｓとして用いられる。内フランジ部４２Ｐの上面は、第１冷却部３５を載置するための載置面として用いられる。外フランジ部４２Ｇ及び内フランジ部４２Ｐは、例えば、溶接によってプレート本体４２Ｆに固定される。なお、内フランジ部４２Ｐを無くしても第１冷却部３５は下流連結部材７５によって支持することができるため、内フランジ部４２Ｐは省略することができる。当該構成によれば、上流開口７３や下流開口７７の開口面積を可及的に大きく確保することができる。

【0039】

各プレート本体４２Ｆ，４２Ｆの上流部は、第１実施形態と同様に、複数の上流連結部材７１によって連結固定されている。同様に、各プレート本体４２Ｆ，４２Ｆの下流部も、複数の下流連結部材７５（例えば、タイロッド）によって連結固定されている。

【0040】

各プレート本体４２Ｆ，４２Ｆの上流側の端部と、複数の上流連結部材７１とで画定される領域は、ガスをハウジング部材１４内に導入する複数の上流開口７３を形成する。また、各プレート本体４２Ｆ，４２Ｆの下流側の端部と、複数の下流連結部材７５とで画定される領域は、ガスをハウジング部材１４の外に排出する複数の下流開口７７を形成する。上流連結部材７１及び下流連結部材７５は、それぞれ、圧力脈動が発生しても、上流開口７３及び下流開口７７の変形を規制するように働いている。したがって、上流連結部材７１及び下流連結部材７５のそれぞれは、上流規制部及び下流規制部として機能している。

【0041】

ハウジング部材１４が各支持部２６，２６によって支持されているとき、ハウジング部材１４の各外フランジ部４２Ｇ，４２Ｇの各被支持面４２Ｓ，４２Ｓは、長手方向にわたって各支持部２６，２６の各支持面２６Ａ，２６Ａに当接している。そして、互いに当接する各被支持面４２Ｓ，４２Ｓと各支持面２６Ａ，２６Ａとの間には、長手方向に延びるシールライン３０，３０がそれぞれ形成されている。

【0042】

そして、第１冷却部３５を内装するハウジング部材１４の各一側端（図７では不図示）及び各他側端（図７では不図示）が、それぞれ、各上流端４２Ｉ，４２Ｉ側および各下流端４２Ｌ，４２Ｌ側を除いて連結固定されていない。すなわち、図７に示したハウジング部材１４においても、長手方向の各一側端及び各他側端が、それぞれ、圧力脈動に起因する膨張を規制しない、いわゆる自由端になっている。したがって、圧力脈動に起因して、ハウジング部材１４が膨張した場合でも、長手方向に延びる被支持面４２Ｓ，４２Ｓ側のシールライン３０，３０は、膨張の影響を受けることが無いため、各支持面２６Ａ，２６Ａから浮き上がることがなく当接状態を維持することができる。本実施形態においても第１実施形態と同様に、圧力脈動が発生しても、各シールライン３０，３０がハウジング部材１４の長手方向に延在することが維持されるので、各シールライン３０，３０のシール性能を維持することができる。

【0043】

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、図８を参照しながら説明する。なお、第３実施形態において、上記第１実施形態での構成要素と同じ機能を有する構成要素には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

【0044】

第３実施形態は、ハウジング部材１４の各シールプレート４２，４２が、上流プレート８１及び下流プレート８６によって連結固定されている点で第１実施形態と異なっている。すなわち、上流プレート８１及び下流プレート８６は、それぞれ、長手方向に平面状に延び、金属のような剛性を持った部材から構成されている。上流プレート８１は、複数の枠形状部分を構成する上流フレーム部８２と、上流フレーム部８２以外の部分を切欠くことによって形成された複数の上流開口８３とを有する。同様に、下流プレート８６は、複数の枠形状部分を構成する下流フレーム部８７と、下流フレーム部８７以外の部分を切欠くことによって形成された複数の下流開口８８とを有する。また、各シールプレート４２，４２は、第１実施形態で説明したものと大略同じ形状であって、それぞれ、長手方向に平面状に延びる、上流端部４２Ａ，４２Ａと上流張出部４２Ｂ，４２Ｂと中央縦部４２Ｃ，４２Ｃと下流張出部４２Ｄ，４２Ｄと下流端部４２Ｅ，４２Ｅとを備える。例えば、上流フレーム部８２及び下流フレーム部８７は、それぞれ、溶接によって、各シールプレート４２，４２の上流端部４２Ａ，４２Ａ及び下流端部４２Ｅ，４２Ｅに連結固定されている。すなわち、各上流端４２Ｉ，４２Ｉ間を連結固定している上流フレーム部８２が上流規制部を構成しており、各下流端４２Ｌ，４２Ｌ間を連結固定している下流フレーム部８７が下流規制部を構成している。

【0045】

なお、各シールプレート４２，４２と上流プレート８１とをネジ留めで連結固定することもできる。例えば、上流プレート８１の各長手上流端部は、下流方向に折り曲げ加工し、折り曲げ部分において、長手方向に沿う複数の位置で各上流端部４２Ａ，４２Ａに対するネジ留めを行ってもよい。同様に、下流プレート８６の各長手下流端部を上流方向に折り曲げ加工し、折り曲げ部分において、長手方向に沿う複数の位置で各下流端部４２Ｅ，４２Ｅに対するネジ留めを行ってもよい。

【0046】

上流プレート８１に形成された複数の上流開口８３を通じて、ガスがハウジング部材１４内に導入される。また、下流プレート８６に形成された複数の下流開口８８を通じて、ガスがハウジング部材１４の外に排出される。上流フレーム部８２及び下流フレーム部８７は、それぞれ、圧力脈動が発生しても、上流開口８３及び下流開口８８の変形を規制するように働いている。したがって、上流フレーム部８２及び下流フレーム部８７は、それぞれ、上流規制部及び下流規制部として機能している。上流フレーム部８２及び下流フレーム部８７を用いて一対のシールプレート４２，４２を連結固定する構成は、ハウジング部材１４の剛性が向上する。

【0047】

ハウジング部材１４が各支持部２６，２６（図５に図示）によって支持されているとき、ハウジング部材１４の各下流張出部４２Ｄ，４２Ｄの各被支持面４２Ｓ，４２Ｓは、各支持部２６，２６の各支持面２６Ａ，２６Ａに当接している。そして、互いに当接する各被支持面４２Ｓ，４２Ｓと各支持面２６Ａ，２６Ａとの間には、長手方向に延びるシールライン３０，３０がそれぞれ形成されている。

【0048】

そして、第１冷却部３５を内装するハウジング部材１４の各一側端４２Ｊ，４２Ｊ及び各他側端４２Ｋ，４２Ｋが、それぞれ、各上流端４２Ｉ，４２Ｉ側および各下流端４２Ｌ，４２Ｌ側を除いて連結固定されていない。すなわち、図８に示したハウジング部材１４においても、長手方向の各一側端４２Ｊ，４２Ｊ及び各他側端４２Ｋ，４２Ｋが、圧力脈動に起因する膨張を規制しない、いわゆる自由端になっている。したがって、圧力脈動に起因して、ハウジング部材１４が膨張した場合でも、長手方向に延びる被支持面４２Ｓ，４２Ｓ側のシールライン３０，３０は、膨張の影響を受けることが無いため、各支持面２６Ａ，２６Ａから浮き上がることがなく当接状態を維持することができる。本実施形態においても第１実施形態と同様に、圧力脈動が発生しても、各シールライン３０，３０がハウジング部材１４の長手方向に延在することが維持されるので、各シールライン３０，３０のシール性能を維持することができる。

【0049】

なお、第３実施形態で説明した上流プレート８１及び下流プレート８６による連結構造は、第２実施形態で説明した全体として平面状に延びる一対のシールプレート４２，４２にも適用することができる。また、第３実施形態では、上流プレート８１及び下流プレート８６における複数の下流フレーム部８７及び下流フレーム部８７によって長手方向に並ぶ複数の矩形の上流開口８３および下流開口８８を形成しているが、このような態様に限られない。上流開口８３および下流開口８８は、例えば、複数の三角形の開口が長手方向に並ぶトラス状に形成してもよく、複数の矩形が長手方向および幅方向に並ぶ網目状に形成してもよい。

【符号の説明】

【0050】

１０ 熱交換器
１２ ケーシング
１４ ハウジング部材
２０ インタークーラ（第１ガスクーラ）
２１ 第１ケーシング
２２ 上流空間
２３ 下流空間
２４ 側壁
２５ 側空間
２６ 支持部
２６Ａ 支持面
２７ 一端第１開口
２８ 第１ガス入口
３０ シールライン
３２ 第１ガス出口
３５ 第１冷却部
３６ 第１管板
３７ 第１閉止板
３９ 第１流出ポート
４０ 冷却管
４１ フィン
４２ シールプレート
４２Ａ 上流端部
４２Ｂ 上流張出部
４２Ｃ 中央縦部
４２Ｄ 下流張出部
４２Ｅ 下流端部
４２Ｆ プレート本体
４２Ｇ 外フランジ部
４２Ｉ 上流端
４２Ｊ 一側端
４２Ｋ 他側端
４２Ｌ 下流端
４２Ｐ 内フランジ部
４２Ｓ 被支持面
５０ アフタークーラ（第２ガスクーラ）
５１ 第２ケーシング
５７ 一端第２開口
５８ 第２ガス入口
６２ 第２ガス出口
６５ 第２冷却部
６６ 第２管板
６７ 第２閉止板
６９ 第２流出ポート
７１ 上流連結部材（上流規制部）
７３ 上流開口
７５ 下流連結部材（下流規制部）
７７ 下流開口
８１ 上流プレート
８２ 上流フレーム部（上流規制部）
８３ 上流開口
８６ 下流プレート
８７ 下流フレーム部（下流規制部）
８８ 下流開口
９３ 一端カバー
９４Ａ 他端第１カバー
９４Ｂ 他端第２カバー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】