【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高効率かつメンテナンス作業の軽減に有利な圧縮空気の供給を可能とする圧縮空気供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の圧縮空気供給装置として、図４のＡに示すように、外気を第１フィルタ１へ通して、コンプレッサー２へ導き、ここで圧縮するようにしたものがある。但し、この方法では夏季のように外気温が高いとコンプレッサー２の圧縮効率が低下するため、図４のＢに示すように、第１フィルタ１の後に冷却部３を設けた温調ユニットに外気を導入して強制冷却するようにしたものもある。
また、このような構成を開示したものとして特許文献１がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７３１６２号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記導入外気を冷却する形式のものは、圧縮効率を高める反面、冷却により凝固した水分であるドレンが、そのままコンプレッサー２へ入り、その結果、コンプレッサー２内部に錆が発止したり、塵等が混入して設備トラブルを発生することがあるので、メンテナンスの負荷が増大する。そこで本願発明は、このようなメンテナンス作業の軽減とエアを供給した設備のトラブル削減を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願の圧縮空気供給装置に係る請求項１の発明は、導入した外気を冷却してからコンプレッサーにより圧縮する圧縮空気供給装置において、導入外気を冷却する冷却部と、冷却空気中の水分を除去する水切り部と、この水切り部により得られた乾燥空気を浄化してコンプレッサーへ乾燥したクリーンエアを供給するためフィルタが設けられたクリーン室とを備えるとともに、前記水切り部と前記クリーン室の間を分離してダクトを介して接続したことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は上記請求項１において、前記冷却部と水切り部は一体の温調ユニットを形成し、この温調ユニット内には前記冷却部の上流側となる外気導入部近傍にフィルタが設けられていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
コンプレッサーの上流側に、冷却部、水切り部及びクリーン室を設けるとともに、水切り部とクリーン室の間をダクトで接続したので、冷却空気をコンプレッサーへ間接供給することになる。しかも水切り部で水分を除去して乾燥空気とし、これをダクト経由でクリーン室へ導くことにより、さらに空気を乾燥させることができる。また、クリーン室にてフィルタにより上流側で分離できなかった塵等を最終的に除去する。このためコンプレッサーへクリーンで乾燥した空気を送り込むことができるので、圧縮効率を高めることができるとともに、コンプレッサー設備に対してドレンの水分や塵等の混入を阻止できるため、トラブルの発生を抑制してメンテナンス性に優れたものになる。
【０００８】
また、冷却部及び水切り部を、外気導入部近傍のフィルタと共に温調ユニットとして構成すれば、冷却部側をコンパクトにまとめることができるとともに、既存の温調ユニットを利用することもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図１は本実施例の構成を概略的に示す。第１フィルタ１及び冷却部３は一つの温調ユニット４内に設けられている。第１フィルタ１は外気の導入口近傍に設けられ、最初に導入外気中の塵等を除去する公知のものである。冷却部３は第１フィルタ１の導入空気下流側に設けられ、温調ユニット４内に設けられた冷却コイル内へ冷却水や冷媒気体を循環させて周囲の空気と熱交換することにより導入空気を冷却する公知のものであり、例えば、３０℃の外気を２０℃まで冷却する。
【００１０】
温調ユニット４内には、さらに水切り部５が冷却部３の導入空気下流側に設けられている。水切り部５は邪魔板式等公知の気水分離構造を有し、冷却空気中の水分をドレンとして分離・除去することにより乾燥冷却空気とする。ドレンは温調ユニット４の底部に設けられているドレン抜き部６から外部へ排出される。
【００１１】
温調ユニット４で作られた乾燥冷却空気は、ダクト７を介してクリーン室８へ導かれる。ダクト７は離隔配置された温調ユニット４とクリーン室８を接続する管路であり、冷却空気の温度上昇を防ぐため断熱性素材で構成されることが好ましい。
【００１２】
またダクト７内を移動中に空気がさらに気液分離して乾燥するように管長と管径が決められることが好ましく、例えば、管長／管径の比が１０以上となるように設定することが好ましい。空気の乾燥を目的とする意味では配管を屈曲させることも好ましい。なお、ダクト７が長くてコンプレッサー２の能力不足を招く場合には、温調ユニット４の手前等にファン１０を設けて導入風圧を上げることが好ましい。
【００１３】
クリーン室８の内部には第２フィルタ９が設けられ、温調ユニット４で除去されなかった塵等がここで最終的に除去される。ダクト７及びクリーン室８を設けることにより、気液分離をより十分に行い、クリーン室８内下流側の空気を最も乾燥したクリーンエアにする。
【００１４】
クリーン室８の乾燥クリーンエアはコンプレッサー２へ送られてここで圧縮される。コンプレッサー２は、オイルスクリュー式，ドライスクリュー式，ターボ式等の公知のものを適宜選択し、又は適当数づつ組み合わせて使用できる。但し、より効率の良いスクリュー式が最も好ましい。コンプレッサー２で作られた圧縮空気は、図示しない生産工場内部へ送られ、生産設備の動力源等として使用される。
【００１５】
図２はターボ式コンプレッサーの吸入温度変化特性図であり、この図から明らかなように、吸入温度が例えば、３０℃から２０℃に変化すると、軸駆動力がａだけアップし、風量がｂだけ増加する。また、吐出圧力はｃだけアップする。その結果、このターボ式コンプレッサーでは１．０〜１．５％効率がアップし、スクリュー式コンプレッサーでは２．０％アップする。
【００１６】
図３は吸入温度と電動機消費電力の関係を示し、吸入温度が３０℃から２０℃に１０℃下がると、電力を約３％ダウンさせることができる。したがって、吸入温度を１０℃低下するよう冷却した場合、３％の電力消費を削減できる。
【００１７】
以上述べたように、本実施例によれば、コンプレッサー２の上流側に、温調ユニット４とクリーン室８を分離して設け、双方の間をダクト７で接続し、温調ユニット４には第１フィルタ１、冷却部３、水切り部５及びドレン抜き部６を設けた。
【００１８】
ゆえに、温調ユニット４にてクリーンで乾燥した冷却空気を作ることができ、特に冷却部３により、例えば、夏場の外気を導入して３０℃から２０℃に冷却すると、コンプレッサー２の効率を１．０〜２．０％程度アップでき、高効率に圧縮空気を供給できる。
【００１９】
そのうえ、水抜き部５で気液分離してドレンをドレン抜き部６から排出し、クリーンで乾燥した冷却空気をダクト７を介してクリーン室８へ送るので、コンプレッサー２に対して冷却部３は冷却空気を間接供給することになるから、この間でさらにドレンを除去できる。しかも、管径に比べて管長が長いダクト７により、ダクト内空気の温度上昇を防ぎながら乾燥化を促進できる。
【００２０】
さらに、クリーン室８を設け、その内部でも第２フィルタ９により上流側で分離できなかった塵等を最終的に除去して、最もクリーンで乾燥した冷却空気をコンプレッサー２へ送り込むことができるので、コンプレッサー設備に対してドレンの水分や塵等の混入を阻止できるため、トラブルの発生を抑制してメンテナンス性に優れたものになる。
【００２１】
また、冷却部３及び水切り部５を、外気導入部近傍の第１フィルタ１と共に温調ユニット４として構成したので、冷却部側をコンパクトにまとめることができるとともに、既存の温調ユニットを利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の構成図
【図２】吸入温度変化特性図
【図３】吸入温度と電動機電力の関係図
【図４】従来の構成図
【符号の説明】１：第１フィルタ、２：コンプレッサー、３：冷却部、４：温調ユニット、５：水切り部、７：ダクト、８：クリーン室、９：第２フィルタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a compressed air supply device capable of supplying compressed air with high efficiency and advantageous for reducing maintenance work.
[0002]
[Prior art]
As a conventional compressed air supply device, as shown in FIG. 4A, there is a device in which outside air is passed through a first filter 1, guided to a compressor 2, and compressed therein. However, in this method, when the outside air temperature is high such as in summer, the compression efficiency of the compressor 2 is reduced. Therefore, as shown in FIG. 4B, the outside air is supplied to the temperature control unit provided with the cooling unit 3 after the first filter 1. Some are introduced to force cooling.
Patent Document 1 discloses such a configuration.
[0003]
[Patent Document 1] JP-A-11-173162
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned type that cools the introduced outside air increases the compression efficiency, but on the other hand, the drain, which is the water solidified by cooling, enters the compressor 2 as it is. Since mixing may cause equipment trouble, the load of maintenance increases. Therefore, the present invention aims to reduce such maintenance work and troubles in equipment that supplies air.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a compressed air supply apparatus that cools introduced outside air and then compresses the compressed outside air with a compressor. A drain section for removing moisture therein, and a clean room provided with a filter for purifying dry air obtained by the drain section and supplying dry clean air to a compressor, and the drain section and the drain section. It is characterized in that the clean room is separated and connected via a duct.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the cooling unit and the draining unit form an integral temperature control unit, and a filter is provided in the temperature control unit in the vicinity of an outside air introduction portion upstream of the cooling unit. It is characterized by being provided.
[0007]
【The invention's effect】
The cooling section, the drain section, and the clean room are provided on the upstream side of the compressor, and the duct is connected between the drain section and the clean chamber, so that the cooling air is supplied indirectly to the compressor. In addition, the air can be further dried by removing the moisture at the draining section to obtain dry air and guiding it to the clean room via the duct. Further, dust and the like that could not be separated on the upstream side by the filter in the clean room are finally removed. As a result, clean and dry air can be sent to the compressor, which can increase the compression efficiency and prevent the entry of water and dust from the drain into the compressor equipment, thus reducing the occurrence of trouble. It will be easy to maintain.
[0008]
Further, if the cooling unit and the draining unit are configured as a temperature control unit together with the filter near the outside air introduction unit, the cooling unit side can be made compact and an existing temperature control unit can be used.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows the configuration of this embodiment. The first filter 1 and the cooling unit 3 are provided in one temperature control unit 4. The first filter 1 is provided in the vicinity of the outside air introduction port, and is a known filter that first removes dust and the like in the introduced outside air. The cooling unit 3 is provided on the downstream side of the introduced air of the first filter 1, and circulates cooling water or a refrigerant gas into a cooling coil provided in the temperature control unit 4 to exchange heat with surrounding air to exchange the introduced air. For example, outside air at 30 ° C. is cooled to 20 ° C.
[0010]
In the temperature control unit 4, a drainer 5 is further provided downstream of the cooling unit 3 with respect to the introduced air. The drainer 5 has a well-known air / water separation structure such as a baffle plate type, and separates and removes water in the cooling air as a drain to make dry cooling air. The drain is discharged to the outside from a drain removing section 6 provided at the bottom of the temperature control unit 4.
[0011]
The dry cooling air produced by the temperature control unit 4 is guided to a clean room 8 via a duct 7. The duct 7 is a conduit connecting the temperature control unit 4 and the clean room 8 which are spaced apart, and is preferably made of a heat insulating material in order to prevent a rise in the temperature of the cooling air.
[0012]
Further, it is preferable that the pipe length and the pipe diameter are determined so that the air is further separated into gas and liquid during the movement in the duct 7 and dried. For example, the pipe length / pipe diameter ratio is set to be 10 or more. preferable. It is also preferable to bend the pipe for the purpose of drying the air. In addition, when the duct 7 is long and the capacity of the compressor 2 is insufficient, it is preferable to provide a fan 10 in front of the temperature control unit 4 or the like to increase the introduced wind pressure.
[0013]
A second filter 9 is provided inside the clean room 8, and dust and the like not removed by the temperature control unit 4 are finally removed here. By providing the duct 7 and the clean room 8, gas-liquid separation is performed more sufficiently, and the air downstream of the clean room 8 is made the cleanest dry air.
[0014]
The dry clean air in the clean room 8 is sent to the compressor 2 and compressed therein. As the compressor 2, a known compressor such as an oil screw type, a dry screw type, a turbo type or the like can be appropriately selected, or a suitable number of them can be used in combination. However, a more efficient screw type is most preferable. The compressed air produced by the compressor 2 is sent into a production plant (not shown) and used as a power source for production equipment.
[0015]
FIG. 2 is a graph showing the change in the suction temperature of the turbo-type compressor. As is apparent from FIG. 2, when the suction temperature changes from 30 ° C. to 20 ° C., for example, the shaft driving force increases by a and the air volume increases by b. To increase. Also, the discharge pressure increases by c. As a result, the efficiency of the turbo compressor is increased by 1.0 to 1.5%, and the efficiency of the screw compressor is increased by 2.0%.
[0016]
FIG. 3 shows the relationship between the suction temperature and the power consumption of the motor. When the suction temperature drops from 30 ° C. to 10 ° C., the power can be reduced by about 3%. Therefore, when the suction temperature is cooled to lower by 10 ° C., the power consumption by 3% can be reduced.
[0017]
As described above, according to the present embodiment, the temperature control unit 4 and the clean room 8 are separately provided on the upstream side of the compressor 2, and both are connected by the duct 7. The first filter 1, the cooling unit 3, the draining unit 5, and the drain removing unit 6 were provided.
[0018]
Therefore, clean and dry cooling air can be produced by the temperature control unit 4. In particular, when the cooling unit 3 cools the temperature from 30 ° C. to 20 ° C. by introducing outside air in summer, for example, the efficiency of the compressor 2 becomes 1 The pressure can be increased by about 0.0 to 2.0%, and compressed air can be supplied with high efficiency.
[0019]
In addition, the gas-liquid separation is performed in the water draining unit 5, the drain is discharged from the drain draining unit 6, and the clean and dry cooling air is sent to the clean room 8 through the duct 7. Since the cooling air is supplied indirectly, the drain can be further removed during this time. Moreover, the duct 7 having a longer pipe length than the pipe diameter can promote drying while preventing a rise in the temperature of the air in the duct.
[0020]
Further, a clean chamber 8 is provided, and dust and the like that cannot be separated on the upstream side by the second filter 9 are finally removed inside the clean chamber 8, so that the cleanest and dry cooling air can be sent to the compressor 2. Since it is possible to prevent the entry of moisture and dust from the drain into the compressor equipment, it is possible to suppress the occurrence of troubles and to achieve excellent maintainability.
[0021]
Further, since the cooling unit 3 and the draining unit 5 are configured as the temperature control unit 4 together with the first filter 1 in the vicinity of the outside air introduction unit, the cooling unit side can be made compact and the existing temperature control unit is used. You can also.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a change characteristic of suction temperature. FIG. 3 is a diagram showing a relationship between suction temperature and electric motor power. FIG. 4 is a diagram showing a conventional configuration. : Compressor, 3: Cooling unit, 4: Temperature control unit, 5: Draining unit, 7: Duct, 8: Clean room, 9: Second filter
