CN102192400A - 高压干燥空气供给系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够使空气压缩机的运行适当以减少电力消耗、并且能够减少利用罐回收的凝集水量从而提高罐的维护性的高压干燥空气供给系统。在利用湿气分离器(12)将空气压缩机(2)压缩并贮存到罐(6)内的高压空气除湿成高压干燥空气而向设备机器(21)供给的高压干燥空气供给系统(1)中，在湿气分离器的下游侧设有防止高压干燥空气向湿气分离器逆流的逆止阀(22)，在湿气分离器与罐之间设有对从罐向湿气分离器的高压空气的供给及停止供给进行切换的电磁开闭阀(19)，并且其还具备检测逆止阀的下游的高压干燥空气压力、当该高压干燥空气压力超过设定值时关闭电磁开闭阀以抑制罐的内部压力下降的第二压力开关(20)。

Description

高压干燥空气供给系统
技术领域
本发明涉及能够使空气压缩机的运行适当且能够减少电力消耗、并且能够减少利用罐回收的凝集水量以提高罐的维护性的高压干燥空气供给系统。
背景技术
在各种工厂设备、等离子显示器面板等生产设备中，高压空气被用于设备机器的驱动、控制等。在将高压空气向各种设备机器供给的情况下，由于当高压空气中含有水分时会导致产生故障，因此有必要从高压空气除去水分而预先进行干燥。作为不将含有水分的空气供给到设备机器的系统的一个例子，已知专利文献1。
专利文献1的“空气压供给回路的自动排水处理装置”，为了在设备停止期间防止不经过空气干燥机处理的含有水分的空气流入设备的空压回路内、而在设备的运行中能够进行利用空气干燥机的有效的防锈处理，其具备：在空气干燥机的入口侧设置的开闭空气压配管的电磁切换阀；在电磁切换阀的上游装入的具备当一定量的排水(drain)积存时自动将水排出的自动排放机构的空气过滤器；检测设备的工作/停止状态的阀切换控制机构，该阀切换控制机构在空气压设备停止时将电磁切换阀切换到空气压配管的关闭位置，在设备工作时切换到打开位置。
专利文献1：日本特开平9-89200号公报
在这种高压干燥空气的供给系统中，具有包括空气压缩机与将该空气压缩机压缩的高压空气贮存的罐的结构。根据在设备机器中的消耗情况，罐所贮存的高压空气由罐向设备机器供给。根据罐的内部压力是维持在设定压力以上还是低于设定压力而对空气压缩机的运行及停止进行切换。当罐的内部压力为设定压力以上时而停止的空气压缩机，在内部压力比设定压力低时再次运行。
在罐与设备机器之间设有将来自罐的高压空气除湿的湿气分离器，利用该湿气分离器使高压空气成为高压干燥空气而向设备机器供给。湿气分离器具有自动排放型的结构，该结构利用向大气开放的排出系统在大气压下自动地排出因除湿而产生的水。由于该自动排放型的湿气分离器自动地将水排出，所以适合自动运行。
在大气压下将水自动排出的结构的湿气分离器中，当高压空气处于加压状态时，高压空气流通且始终有一部分的高压空气发生泄漏。当在湿气分离器中发生高压空气泄漏时，会有相应量的高压空气从罐持续流出。由于在湿气分离器发生的泄漏，虽然在设备机器中的消耗少，但若高压空气从罐持续流出，会导致罐的内部压力低于设定压力，因此空气压缩机的运行再次开启。即使利用来自空气压缩机的高压空气使罐的内部压力暂时恢复到设定压力以上，只要在湿气分离器发生泄漏，就会马上导致罐的内部压力低于设定压力，从而每次这样做都会导致空气压缩机反复再起动。
由于湿气分离器的泄漏，与设备机器中的消耗无关，空气压缩机会频繁地再次开启运行，致使运行时间增长，由此导致电力使用的浪费，因此从节省能源、降低二氧化碳气体排放的观点来看是不能令人满意的。
另一方面，在将因空气压缩机压缩空气而产生的凝集水回收到罐中并进行排水的情况下，由于凝集水与运行时间成比例地积存，所以若空气压缩机的运行频率频繁且运行时间过长，会在短时间内在罐内积存大量凝集水。虽然能够在积存到一定量的时刻自动地进行凝集水的排水处理，但是由于频繁积存的凝集水而容易在罐的内部生锈。
该锈成为当从罐将凝集水排出时产生堵塞的原因。当产生堵塞时，会导致排水操作发生故障。因此，为了防止锈的产生以使凝集水的排水顺畅，需要频繁地对罐进行清扫等维护工作，因此从设备管理的省力化的观点来看是不能令人满意的。
发明内容
本发明是鉴于以往的问题而创作的，其目的在于提供能够使空气压缩机的运行适当且能够减少电力消耗、并且能够减少利用罐回收的凝集水量从而提高罐的维护性的高压干燥空气供给系统。
本发明的高压干燥空气供给系统，具有空气压缩机与将该空气压缩机压缩的高压空气贮存的罐，当该罐的内部压力下降时使该空气压缩机运行，因该空气压缩机压缩空气而产生的凝集水回收到该罐内而进行排水，并且在该罐内贮存的高压空气由将水在大气压下排出的湿气分离器除湿成为高压干燥空气以向设备机器供给，该高压干燥空气供给系统的特征在于，在上述湿气分离器的下游侧设有防止高压干燥空气向该湿气分离器逆流的逆止机构，在上述湿气分离器与上述罐之间设有对从该罐向该湿气分离器的高压空气的供给及停止供给进行切换的开闭阀，并且该高压干燥空气供给系统还具备对上述逆止机构的下游的高压干燥空气压力进行检测、当该高压干燥空气压力超过设定值时关闭上述开闭阀以抑制上述罐的内部压力的下降的压力开关。
此外，本发明的特征还在于：在所述逆止机构的下游侧设有为了将来自所述湿气分离器的高压干燥空气向所述设备机器供给而对其进行贮存的二次罐。
而且，本发明的特征还在于：所述湿气分离器为自动排放型。
本发明的高压干燥空气供给系统能够使空气压缩机的运行适当且能够减少电力消耗、并且能够减少利用罐回收的凝集水量从而提高罐的维护性。
附图说明
图1是表示本发明的高压干燥空气供给系统的优选的一个实施方式的结构图。
符号说明
1   高压干燥空气供给系统
2   空气压缩机
6   罐
11  二次罐
12  湿气分离器
19  电磁开闭阀
20  第二压力开关
21  设备机器
22   逆止阀
w    凝集水
具体实施方式
以下，参照所附附图详细说明本发明的高压干燥空气供给系统的优选的一个实施方式。如图1所示，本实施方式的高压干燥空气供给系统1，使在空气压缩机2压缩的高压空气成为干燥的高压空气，并将其向例如等离子显示器面板的制造设备的机架(カ一ト)所配备的排气管(チップ管)的夹紧机构3、喷嘴升降缸体4、真空阀5等各种设备机器21供给。
空气压缩机2从吸入口吸引空气(大气)并进行压缩，来制成高压空气。罐6与空气压缩机2的喷出口相连。罐6贮存由空气压缩机2压缩的高压空气，并回收因空气压缩机2压缩空气而产生的凝集水w。罐6具备具有电磁排水阀7的排水系统8。通过开放电磁排水阀7将回收到罐6内的凝集水w从排水系统8排出。
在罐6上设有第一压力开关9，该第一压力开关9检测罐6的内部压力并根据检测到的内部压力对空气压缩机2的运行及停止进行切换。对第一压力开关9设定了设定压力，当贮存高压空气的罐6的内部压力维持在设定压力以上时，向空气压缩机2输出停止信号，当内部压力低于设定压力时，向空气压缩机2输出运行信号。
二次罐11经由使高压空气流通的配管10与罐6相连。在二次罐11与罐6之间设有安装在配管10上，并将来自罐6的高压空气除湿成高压干燥空气的湿气分离器12。在附图的示例中，湿气分离器12配列有三台并分三阶段进行高压空气的除湿，以形成高压干燥空气。各湿气分离器12为适合工厂设备、生产设备的自动运行的自动排放型设备，其具有向大气开放的排放系统12a，从而将因高压空气的除湿而产生的水在大气压下自动排出。
在湿气分离器12的下游侧设有安装在配管10上的将除湿后的高压干燥空气进一步干燥的干燥机13。在干燥机13的下游侧设有安装在配管10上的抑制配管10内的压力变动的第一调整器14。
二次罐11与配管10相连，其设于第一调整器14的下游侧即湿气分离器12的下游侧。另外，二次罐11经由分支的二次配管15与作为各种设备机器21的排气管的夹紧机构3等相连。在二次配管15上设有对向夹紧机构3、喷嘴升降缸体4等的高压干燥空气的供给及停止供给进行控制的电磁控制阀16及电磁阀单元17、对二次配管15内的压力进行调整的第二调整器18。二次罐11作为抑制压力变动的缓冲罐，为了将来自湿气分离器12的高压干燥空气向夹紧机构3等供给而将其临时贮存。
在湿气分离器12与罐6之间设有安装在配管10上的电磁开闭阀19，该电磁开闭阀19对从罐6向湿气分离器12的高压空气的供给及停止供给进行切换。当打开电磁开闭阀19时，向湿气分离器12供给来自罐6的高压空气。当关闭电磁开闭阀19时，不从罐6输出高压空气，而是将其贮存在罐6内。
在第一调整器14的下游侧即湿气分离器12的下游侧、二次罐11的上游侧设有安装在配管10上的逆止阀22，该逆止阀22作为防止来自湿气分离器12的高压干燥空气从二次罐11侧向该湿气分离器12侧逆流的逆止机构。具体而言，逆止阀22防止当关闭电磁开闭阀19时向二次罐11侧送入的高压干燥空气、在二次罐11内贮存的高压干燥空气向排放系统12a在大气压下开放的湿气分离器12逆流而泄漏，并且还防止二次罐11的内部压力降低。作为逆止机构，不限于逆止阀22，只要是能够防止高压干燥空气逆流的机构，也可以采用电磁控制阀、切换阀等任意机构。
在逆止阀22的下游侧设有在配管10上安装的第二压力开关20。第二压力开关20检测逆止阀22的下游的高压干燥空气压力并根据检测到的高压干燥空气压力对电磁开闭阀19的开闭进行切换。对于第二压力开关20设定逆止阀22下游的高压干燥空气压力的设定值，当检测到的高压干燥空气压力超过设定值时，向电磁开闭阀19输出关闭信号，当成为设定值以下时，向电磁开闭阀19输出打开信号。
因此，当在第二压力开关20检测到的高压干燥空气压力超过设定值时，通过关闭电磁开闭阀19，停止从罐6向湿气分离器12的高压空气的供给，从而抑制罐6的内部压力的下降。另外，当由于在设备机器21的高压干燥空气的消耗而导致检测到的高压干燥空气压力下降到设定值以下时，电磁开闭阀19打开，罐6的高压空气向湿气分离器12输送，从而被处理成高压干燥空气，然后将其向二次罐11供给。第二压力开关20也可以设在二次罐11上，以检测二次罐11的内部压力。
关于逆止阀22的开阀压力与第一压力开关9的设定压力的关系，为了保证从罐6向二次罐11的高压空气的供给，将第一压力开关9的设定压力设定为比逆止阀22的开阀压力高。由此，来自罐6的高压空气能够打开逆止阀22向二次罐11侧流通。
另外，关于逆止阀22的开阀压力与第二压力开关20的设定值的关系，为了使高压干燥空气能够经由逆止阀22而顺畅地流入二次罐11，将第二压力开关20的设定值设定为比逆止阀22的开阀压力低。因此，将第二压力开关20的设定值设定为比第一压力开关9的设定压力低。
另外，在逆止阀22的下游侧设有与配管10相连的手动开闭式的残压释放阀23，当对本系统1进行维护时，该残压释放阀23从逆止阀22与二次罐11之间排气以释放配管10内的残压。需要说明的是，24、25为压力计。
接下来，说明本实施方式的高压干燥空气供给系统1的作用。以在设备机器21中高压干燥空气继续消耗的状况为初期状态，进行以下说明。
当因高压干燥空气的消耗而致使逆止阀22的下游的高压干燥空气压力为设定值以下时，电磁开闭阀19由第二压力开关20打开。当打开电磁开闭阀19时，高压空气从罐6向湿气分离器12供给。当向湿气分离器12供给高压空气的罐6的内部压力比设定压力低时，通过第一压力开关9使空气压缩机2运行。
由此，将空气压缩机2压缩的高压空气贮存的罐6向湿气分离器12输送高压空气，湿气分离器12将高压空气除湿以使其成为高压干燥空气从而向二次罐11输送，二次罐11贮存高压干燥空气并且将该高压干燥空气向设备机器21输送。
当高压干燥空气的消耗减少、逆止阀22的下游的高压干燥空气压力超过设定值时，第二压力开关20关闭电磁开闭阀19。当电磁开闭阀19关闭时，停止从罐6向湿气分离器12的高压空气的供给，罐6内的高压空气的贮存量增加从而内部压力超过设定压力。当内部压力超过设定压力时，第一压力开关9使空气压缩机2的运行停止。
然后，根据在设备机器21的高压干燥空气的消耗状况，在第二压力开关20向电磁开闭阀19输出开信号之前，电磁开闭阀19处于关闭状态，从而能够维持空气压缩机2的运行停止状态。在电磁开闭阀19与二次罐11之间，利用逆止阀22能够防止从二次罐11向湿气分离器12的高压干燥空气的逆流，从而能够阻止二次罐11的内部压力的降低。此时，对于电磁开闭阀19与逆止阀22之间，从自动排放型的湿气分离器12自动地持续泄漏高压空气而成为大气压状态。
接下来，若在设备机器21的高压干燥空气的消耗增加，则由第二压力开关20打开电磁开闭阀19。若电磁开闭阀19打开，则高压空气从罐6被送入湿气分离器12，然后除湿后的高压干燥空气向逆止阀22输送。到达逆止阀22的高压干燥空气打开逆止阀22而向二次罐11送入。由此，能够将高压干燥空气补给到二次罐11。对于因输出高压空气而内部压力降低的罐6，第一压力开关9使空气压缩机2的运行再次开启，从而能够将由空气压缩机2压缩的高压空气贮存在罐6内。
另外，空气压缩机2压缩空气而产生的凝集水w被回收到罐6，通过开放排水系统8的电磁排水阀7能够将被回收的凝集水w向罐6外侧排出。
在以上说明的本实施方式的高压干燥空气供给系统1中，在发生泄漏的自动排放型的湿气分离器12与罐6之间设有电磁开闭阀19，在湿气分离器12的下游侧设有防止来自湿气分离器12的高压干燥空气逆流的逆止阀22，并且设有对逆止阀22的下游的高压干燥空气压力进行检测以开闭电磁开闭阀19的第二压力开关20，所以仅在需要供给高压干燥空气时，即在逆止阀22的下游的高压干燥空气压力为设定值以下时，利用第二压力开关20打开电磁开闭阀19进行供给，在无需供给时，为了防止高压空气在湿气分离器12中持续泄漏，利用第二压力开关20关闭电磁开闭阀19，所以能够防止因在湿气分离器12的泄漏致使罐6的内部压力下降从而空气压缩机2频繁且徒劳地运行，由此能够使空气压缩机2的运行适当化以减少电力消耗，从而能够实现节省能源、降低二氧化碳气体的排出。
另外，由于能够使空气压缩机2的运行适当而缩短运行时间，从而能够减少利用罐6回收的凝集水w的量，由此能够防止空气压缩机2的劣化，并且能够抑制锈的产生等以维持排水作用顺畅从而减少清扫等费事的工作，从而能够提高罐6、排水系统8的维护性以实现设备管理的省力化。
另外，由于在湿气分离器12与二次罐11之间设有逆止阀22，所以在电磁开闭阀19关闭时，能够防止贮存在二次罐11的高压干燥空气从湿气分离器12泄漏，并且当电磁开闭阀19开放时，由于经由湿气分离器12供给的高压干燥空气始终为逆止阀22的开阀压力以上，所以能够恰当地保持向二次罐11供给的高压干燥空气的压力。
由于在逆止阀22的下游侧设有为了将来自湿气分离器12的高压干燥空气向设备机器21供给而进行贮存的二次罐11，从而能够将高压干燥空气稳定地供给到设备机器21。

Claims (3)

1.一种高压干燥空气供给系统，具有空气压缩机与将该空气压缩机压缩的高压空气贮存的罐，当该罐的内部压力降低时使该空气压缩机运行，因该空气压缩机压缩空气而产生的凝集水回收到该罐内并排出，并且，在该罐内贮存的高压空气由在大气压下将水排出的湿气分离器除湿而成为高压干燥空气并向设备机器供给，该高压干燥空气供给系统的特征在于，
在上述湿气分离器的下游侧设有防止高压干燥空气向该湿气分离器逆流的逆止机构，
在上述湿气分离器与上述罐之间设有对从该罐向该湿气分离器的高压空气的供给及停止供给进行切换的开闭阀，并且，
该高压干燥空气供给系统还具备压力开关，该压力开关对上述逆止机构的下游的高压干燥空气压力进行检测，当该高压干燥空气压力超过设定值时，关闭上述开闭阀以抑制上述罐的内部压力的下降。
2.如权利要求1所述的高压干燥空气供给系统，其特征在于，在所述逆止机构的下游侧设有为了将来自所述湿气分离器的高压干燥空气向所述设备机器供给而对其进行贮存的二次罐。
3.如权利要求1或2所述的高压干燥空气供给系统，其特征在于，所述湿气分离器为自动排放型。
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