JP2004011426A

JP2004011426A - 油冷式圧縮機

Info

Publication number: JP2004011426A
Application number: JP2002161720A
Authority: JP
Inventors: Hajime Nakamura; 中村　　元; Seiji Yoshimura; 吉村　省二
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】圧縮機本体の吐出口から吐出される吐出ガスからの水分の析出を確実に防止し、しかも無駄なエネルギー消費を抑制することを可能ならしめる油冷式圧縮機を提供する。
【解決手段】圧縮機本体１と、この圧縮機本体１の吐出口４から延び、油分離回収器６が介装されてなる吐出流路５から分岐した放気流路１８と、この放気流路１８に介装された放気弁１９と、吸込空気の吸込温度、吸込圧力、吸込湿度、および吸込流量から水分量を演算する制御機器２０とを備え、前記圧縮機本体１の運転中に、前記制御機器２０で演算された水分量が所定下限値以上であるときに、前記放気弁１９が開放される構成とする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潤滑、冷却、軸封のために圧縮機本体に油を供給するように構成された油冷式圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
潤滑、冷却、軸封のために、圧縮機本体に油を供給するように構成された油冷式圧縮機が知られている。以下、この従来例に係る油冷式圧縮機を、その模式的系統図の図２を参照しながら説明する。
【０００３】
図に示す符号１は、油冷式圧縮機の圧縮機本体である。この圧縮機本体１の吸込口２には、吸込流路３が接続されると共に、吐出口４からは、油分離手段である油分離回収器６が介装されてなる吐出流路５が延びている。前記油分離回収器６内の上部には油分離エレメント７が設けられており、その下部は、前記油分離エレメント７で分離された油が溜まる油溜まり部８となっている。この油溜まり部８から前記圧縮機本体１に、油フィルタ９、油クーラ１０が介装されてなる潤滑油循環流路１１が連通している。つまり、油溜まり部８内の油が潤滑油として潤滑油循環流路１１を通して前記圧縮機本体１内の、図示しないロータ室、軸受、軸封部に供給されるように構成されている。
【０００４】
このような構成の従来例に係る油冷式圧縮機によれば、図示しない駆動モータにより前記圧縮機本体１内において回転される、図示しないロータにより吸込流路３、吸込口２を経てガスが吸込まれ、ガスの冷却等のために前記潤滑油循環流路１１から供給された潤滑油と共に圧縮される。圧縮機本体１の吐出口４を経て、吐出流路５に吐出された圧縮ガスは、潤滑油を伴って油分離回収器６に至り、この油分離回収器６内上部に設けられてなる油分離エレメント７により潤滑油と分離される。
【０００５】
潤滑油が分離された圧縮ガスは、この油分離回収器６から上方に延びる吐出流路部分５ａに送出されると共に、この吐出流路部分５ａを経て、図示しないプロセスに供給される。一方、圧縮ガスから分離された潤滑油は下方に滴下し、油溜まり部８に回収されて一旦貯留される。油溜まり部８に貯留された潤滑油は、油分離回収器６内に流入する圧縮ガスのガス圧で押圧されて、油フィルタ９、油クーラ１０が介装されてなる潤滑油循環流路１１を経て圧縮機本体１内の所定個所に供給され、圧縮ガスと共に吐出口４から吐出されるというように循環使用に供されるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、空気等の吸込ガスには水分が含まれており、水分を含む吸込ガスが圧縮されると、水分が徐々に析出することになる。水分が析出すると、圧縮ガスと共に外部に排出されたり、潤滑油に混入したりするのに加えて、析出した水分のうちの余剰分は油分離回収器に溜まることとなる。析出した水分が潤滑油に混入した場合、潤滑油本来の機能、つまり潤滑、封入という機能が悪化し、軸受の潤滑等に悪影響を及ぼすこととなる。
【０００７】
そこで、油冷式圧縮機では、水分の析出（ドレーンの発生）を抑制するために水分除去運転、いわゆるドレーン乾燥運転が行われている。従来例に係る油冷式圧縮機の場合、起動後に一定時間、例えば３０〜４０分間は、必ずドレーン乾燥運転が行われていた。しかしながら、３０〜４０分間のドレーン乾燥運転時間は必ずしも適正であるとはいえなかった。即ち、水分除去が不十分のまま定常運転に移行したり、逆に水分が十分に除去されたにもかかわらず、ドレーン乾燥運転が継続されるというような状況であった。
【０００８】
水分除去が不十分のまま定常運転に移行した場合には、水分の析出に伴う不具合を回避することができないという問題がある。また、水分が十分に除去されたにもかかわらず、ドレーン乾燥運転が継続される場合には、エネルギー消費の点で無駄で、省エネルギーに関して好ましくない。
【０００９】
従って、本発明の目的は、圧縮機本体の吐出口から吐出される吐出ガスからの水分の析出を確実に防止し、しかも無駄なエネルギー消費を抑制することを可能ならしめる油冷式圧縮機を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る油冷式圧縮機が採用した手段は、圧縮機本体と、この圧縮機本体の吐出口から延び、油分離手段が介装されてなる吐出流路から分岐した放気流路と、この放気流路に介装された放気弁と、吸込ガスの吸込温度、吸込圧力、吸込湿度、および吸込流量から水分量を演算する演算手段とを備え、前記圧縮機本体の運転中に、前記演算手段で演算された水分量が所定下限値以上であるときに、前記放気弁が開放されるように構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項２に係る油冷式圧縮機が採用した手段は、請求項１に記載の油冷式圧縮機において、前記放気流路は、前記油分離手段より下流側の吐出流路部分から分岐してなることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項１または２に係る油冷式圧縮機によると、圧縮機本体の運転中に、前記演算手段で演算された水分量が所定下限値以上であるときに、放気流路に介装された放気弁が開放されて、この放気弁からドレーンが排出される。
従って、従来例に係る油冷式圧縮機のように、水分の析出（ドレーンの発生）を抑制するために３０〜４０分間のドレーン乾燥運転を行うまでもなく、確実にドレーンを除去することができ、水分の析出に伴う不具合を回避することができる。また、従来例に係る油冷式圧縮機のように、ドレーンが十分に除去されたにもかかわらず、ドレーン乾燥運転が継続されるというようなことがないから、エネルギー消費の点で有利になるという省エネルギー効果がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る油冷式圧縮機を、空気を圧縮する油冷式圧縮機を例として、その模式的系統図の図１を参照しながら説明する。但し、図２において説明した従来例に係る油冷式圧縮機と共通する部分については同一符号を付して構成に係る説明を省略し、その相違する構成についてだけ説明する。
【００１４】
本実施の形態に係る油冷式圧縮機では、吸込流路３に４種類の後述する検出計器が設けられている。これら４種類の検出計器は、吸込流路３の圧縮機本体１側から順に、吸込空気の温度を検出する吸込ガス温度検出器１２、吸込空気の圧力を検出する吸込ガス圧力計１３、吸込空気の湿度を検出する吸込ガス湿度検出器１４、および吸込空気の流量を検出する吸込ガス流量計１５である。なお、各検出計器はそれぞれの検出値を検出できれば良く、各検出計器の順は上記順に限らないので、これらの順に限定されるものではない。
【００１５】
また、吐出流路５に２種類の後述する検出計器が設けられている。これら２種類の検出計器は、油分離回収器６側から圧縮機本体１側に向かって順に、吐出空気の温度を検出する吐出ガス温度検出器１６、および吐出空気の圧力を検出する吐出ガス圧力計１７である。なお、各検出計器はそれぞれの検出値を検出できれば良く、各検出計器の順は上記順に限らないので、逆順であっても良い。
【００１６】
さらに、油分離回収器６のガスの出側の吐出流路部分５ａから放気弁１９が介装された放気流路１８が分岐している。そして、前記吸込ガス温度検出器１２、吸込ガス圧力計１３、吸込ガス湿度検出器１４、吸込ガス流量計１５、吐出ガス温度検出器１６、および吐出ガス圧力計１７から発信される各検出信号を受信する、演算手段である後述する制御機器２０が設けられている。前記各検出計器から発信される検出信号は、下記のとおりである。
▲１▼　吸込ガス温度検出器１２から発信される吸込空気温度Ｔｓ。
▲２▼　吸込ガス圧力計１３から発信される吸込空気圧力Ｐｓ。
▲３▼　吸込ガス湿度検出器１４から発信される吸込空気湿度Ｍｓ。
▲４▼　吸込ガス流量計１５から発信される吸込空気流量Ｑｓ。
▲５▼　吐出ガス温度検出器１６から発信される吐出空気温度Ｔｄ。
▲６▼　吐出ガス圧力計１７から発信される吐出空気圧力Ｐｄ。
【００１７】
前記制御機器２０は、各検出計器から受信した検出信号に基づいて、下記の演算を行うと共に、演算結果に基づいて前記放気弁１８の開閉を制御するように構成されている。以下、制御機器２０の演算について説明する。
▲１▼　吸込ガスに含まれている水分量Ｄｓを、下記算式により演算する。
Ｄｓ＝Ｑｓ×（Ｈｓ×Ｍｓ／１００）／｛Ｐｓ−（Ｈｓ×Ｍｓ／１００）｝×１８／２２．４　‥‥▲１▼
▲２▼　吐出ガスに含まれている水分量Ｄｄを、下記算式により演算する。
Ｄｄ＝Ｑｓ×Ｈｄ／（Ｑｓ×Ｈｄ）×１８／２２．４　‥‥▲２▼
▲３▼　潤滑油に混入する水分量Ｄｒを、下記算式により演算する。
Ｄｒ＝Ｄｓ−Ｄｄ　‥‥▲３▼
▲４▼　潤滑油に蓄積される水分量Ｄを、下記算式により演算する。
Ｄ＝ΣＤｒ　‥‥▲４▼
【００１８】
上記▲１▼式中のＨｓは吸込温度Ｔｓ　に対応する飽和蒸気圧であり、また上記▲２▼式中のＨｄは吐出温度Ｔｄに対応する飽和蒸気圧である。なお、純物質の飽和蒸気圧は、通常、温度のみに依存するので、Ｈｓは吸込温度Ｔｓによって、またＨｄは吐出温度Ｔｄによって決定されるものである。
【００１９】
前記制御機器２０は、潤滑油に蓄積される水分量Ｄを常時演算して算出するようになっている。そして、この制御機器２０は圧縮機本体１が作動しているか否かの情報も取得するように構成されている。つまり、この制御機器２０は、圧縮機本体１が作動しており、そして算出された水分量Ｄが所定下限値、例えば０値以上である場合には、前記放気弁１９に開弁信号を発信し、油分離回収器６のガスの出側の吐出流路部分５ａを流れて、図示しないプロセスに供給される圧縮ガスを放気させるように構成されている。因みに、放気時間は程度で十分であることを確認している。
【００２０】
以上述べたように、本実施の形態に係る油冷式圧縮機の制御機器２０は、圧縮機本体１が作動しており、そして算出された水分量Ｄが所定下限値以上である場合には、潤滑油中に水分が混入しており、混入している水分を外部に排出する必要があると判断する。そして、前記放気弁１９を開弁させて、油冷式圧縮機にドレーンの排出運転をさせるものである。
【００２１】
従って、本実施の形態に係る油冷式圧縮機によれば、従来例に係る油冷式圧縮機のように、水分の析出（ドレーンの発生）を抑制するために３０〜４０分間のドレーン乾燥運転を行うまでもなく、確実にドレーンを除去することができ、水分の析出に伴う不具合を回避することができる。また、従来例に係る油冷式圧縮機のように、ドレーンが十分に除去されたにもかかわらず、ドレーン乾燥運転が継続されるというようなことがないから、エネルギー消費の点で有利になるという省エネルギー効果がある。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項１または２に係る油冷式圧縮機では、吸込ガスの吸込温度、吸込圧力、吸込湿度、および吸込流量から水分量を演算する演算手段を備えており、そして圧縮機本体の運転中に、前記演算手段で演算された水分量が所定下限値以上であるときに、放気流路に介装された放気弁が開放されて、この放気弁からドレーンが排出される。
【００２３】
従って、従来例に係る油冷式圧縮機のように、水分の析出（ドレーンの発生）を抑制するために３０〜４０分間のドレーン乾燥運転を行うまでもなく、確実にドレーンを除去することができ、水分の析出に伴う不具合を回避することができる。また、従来例に係る油冷式圧縮機のように、ドレーンが十分に除去されたにもかかわらず、ドレーン乾燥運転が継続されるというようなことがないから、エネルギー消費の点で有利になるという省エネルギー効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る油冷式圧縮機の模式的系統図である。
【図２】従来例に係る油冷式圧縮機の模式的系統図である。
【符号の説明】
１…圧縮機本体、２…吸込口、３…吸込流路、４…吐出口、５…吐出流路、５ａ…吐出流路部分、６…油分離回収器、７…油分離エレメント、８…油溜まり部、９…油フィルタ、１０…油クーラ、１１…潤滑油循環流路、１２…吸込ガス温度検出器、１３…吸込ガス圧力計、１４…吸込ガス湿度検出器、１５…吸込ガス流量計、１６…吐出ガス温度検出器、１７…吐出ガス圧力計、１８…放気流路、１９…放気弁、２０…制御機器。

Claims

圧縮機本体と、この圧縮機本体の吐出口から延び、油分離手段が介装されてなる吐出流路から分岐した放気流路と、この放気流路に介装された放気弁と、吸込ガスの吸込温度、吸込圧力、吸込湿度、および吸込流量から水分量を演算する演算手段とを備え、前記圧縮機本体の運転中に、前記演算手段で演算された水分量が所定下限値以上であるときに、前記放気弁が開放されるように構成したことを特徴とする油冷式圧縮機。
前記放気流路は、前記油分離手段より下流側の吐出流路部分から分岐してなることを特徴とする請求項１に記載の油冷式圧縮機。