JP2005083219A - Air compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮空気に含まれる水分を除去する除湿部を備えた空気圧縮機に関するものである。 The present invention relates to an air compressor provided with a dehumidifying unit that removes moisture contained in compressed air.
従来、圧縮空気に含まれる水分を除去する除湿部を備えた空気圧縮機は公知である(例えば、特許文献1及び2参照。)。
Conventionally, the air compressor provided with the dehumidification part which removes the water | moisture content contained in compressed air is well-known (for example, refer
特許文献1には、パッケージ形空気圧縮機が開示されており、このパッケージ形空気圧縮機は、パッケージ内に、油冷式のスクリュ圧縮機本体、油分離回収器、空冷式のアフタークーラ、ドライヤ及び空冷式の油冷却器を収容して形成されている。このドライヤは、特許文献2において具体的に示されており、プレクーラと圧縮空気に含まれる水分を除去する除湿部とを備えている。そして、このプレクーラは上記アフタークーラとともに空気冷却部を形成している。また、上記油分離回収器、上記アフタークーラ、上記プレクーラ、上記除湿部はスクリュ圧縮機本体から延びる吐出流路に介設され、上記除湿部を通過した圧縮空気は、上記除湿部に向かう圧縮空気の流れとは逆方向に、再度上記プレクーラを通過後、機外の圧縮空気使用機器等に供給されるようになっている。さらに、上記油冷却器は上記油分離回収器から上記スクリュ圧縮機本体の油注入部に至る油流路に介設されている。
上記空気圧縮機において、圧縮空気は上記除湿部でドレン水を析出させ、分離するため、その露点である10℃迄冷却される必要がある。このため、スクリュ圧縮機本体から吐出され、上記油分離回収器を通過し、油除去された高温の圧縮空気(約80℃)は、上記アフタークーラでファンからの冷却風を介して熱を大気に放出することにより所定温度(約50℃)迄冷却され、さらに上記プレクーラで上記除湿部を通過し、上記プレクーラに流入してくる圧縮空気(10℃)により所定温度(約40℃)迄冷却される。これに対して、上記除湿部を通過し、上記プレクーラに流入した圧縮空気は、上記除湿部に向かう圧縮空気から得た熱量分だけ昇温し(約20℃)、水滴が生じる心配ない状態となって機外の圧縮空気使用機器等に供給される。 In the air compressor, the compressed air needs to be cooled to 10 ° C., which is the dew point, in order to deposit and separate drain water in the dehumidifying section. For this reason, the high-temperature compressed air (approximately 80 ° C.) discharged from the screw compressor main body, passing through the oil separator / recoverer, and oil-removed is heated to the atmosphere via the cooling air from the fan by the aftercooler. And then cooled to a predetermined temperature (about 50 ° C.), and further cooled to a predetermined temperature (about 40 ° C.) by compressed air (10 ° C.) passing through the dehumidifying section and flowing into the pre-cooler by the pre-cooler. Is done. On the other hand, the compressed air that has passed through the dehumidifying part and has flowed into the precooler is heated by the amount of heat obtained from the compressed air toward the dehumidifying part (about 20 ° C.), and there is no fear of water droplets being generated. It is supplied to equipment using compressed air outside the machine.
一方、上記油分離回収器で圧縮空気から分離され、回収された油は、上記油流路の油冷却器においてファンからの冷却風により冷却され、上記油注入部に導かれ、繰返し循環させられる。
上述した従来の空気圧縮機の場合、上記空気冷却部は上記アフタークーラと上記プレクーラとからなっており、上記アフタークーラはファンを伴った空冷式で、かつこのアフタークーラでは、油分離回収器を通過した圧縮空気の熱を大気に放出することによりこの圧縮空気を冷却している。また、上記油冷却器もファンを伴った空冷式のものとなっている。 In the case of the conventional air compressor described above, the air cooling section is composed of the aftercooler and the precooler, and the aftercooler is an air-cooled type with a fan, and in this aftercooler, an oil separation and recovery device is provided. The compressed air is cooled by releasing the heat of the compressed air that has passed through to the atmosphere. The oil cooler is also an air-cooled type with a fan.
一方、空気圧縮機の性能が同じであれば、その設置スペースはより小さいのが望まれ、空気圧縮機の圧縮機本体が同じであれば、機外に供給される圧縮空気の体積流量がより大きいのが望まれることが多い。ところが、上述した空気圧縮機の場合、空冷式のアフタークーラ及び油冷却器の占めるスペースが大きく、設置スペースを縮小するのに障害となっているという問題がある。また、上記アフタークーラ、油冷却器のファンは騒音源でもある。さらに、上記体積流量の増大のためには、上記除湿部を経て上記プレクーラを通過する圧縮空気を実用上支障のない程度まで昇温させればよいが、上記アフタークーラで圧縮空気の熱は大気に放出され、この圧縮空気の温度はかなり降下する故、上記プレクーラでの熱交換により機外に送り出される圧縮空気の温度を上げることはできない、即ち上記体積流量を増大させることができないという問題がある。
本発明は、斯かる従来の問題をなくすことを課題とし、設置スペースの縮小、騒音の低減、機外に供給される圧縮空気の体積流量の増大を可能とした空気圧縮機を提供しようとするものである。
On the other hand, if the performance of the air compressor is the same, the installation space is desired to be smaller, and if the compressor body of the air compressor is the same, the volume flow rate of the compressed air supplied to the outside of the air compressor is more It is often desirable to be large. However, in the case of the above-described air compressor, there is a problem that the space occupied by the air-cooled aftercooler and the oil cooler is large, which is an obstacle to reducing the installation space. The aftercooler and the oil cooler fan are also noise sources. Further, in order to increase the volume flow rate, the compressed air passing through the precooler through the dehumidifying unit may be heated to a level that does not impede practical use. Since the temperature of the compressed air is considerably decreased, the temperature of the compressed air sent out by the heat exchange in the precooler cannot be raised, that is, the volume flow rate cannot be increased. is there.
An object of the present invention is to provide an air compressor that can reduce the installation space, reduce noise, and increase the volumetric flow rate of compressed air supplied to the outside of the machine. Is.
上記課題を解決するために、本発明は、油注入下で空気圧縮する油冷式圧縮機本体と、この油冷式圧縮機本体から延びる吐出流路に介設され、この油冷式圧縮機本体から吐出された圧縮空気に随伴してきた油を分離し、回収する油分離回収器と、この油分離回収器から送り出された圧縮空気を冷却する空気冷却部と、冷媒を連続的に循環させる冷凍回路における蒸発過程で上記空気冷却部で冷却された圧縮空気をその露点まで冷却し、この圧縮空気からドレン水を析出させる除湿部と、上記回収された油を上記油注入用として上記油冷式圧縮機本体に戻すための油流路に介設された油冷却器とを備えた空気圧縮機において、上記空気冷却部における冷却媒体を上記除湿部を通過した圧縮空気のみとした。 In order to solve the above problems, the present invention is provided with an oil-cooled compressor main body that compresses air under oil injection, and a discharge passage that extends from the oil-cooled compressor main body. An oil separation / recovery device that separates and recovers oil accompanying the compressed air discharged from the main body, an air cooling unit that cools the compressed air sent from the oil separation / recovery device, and a refrigerant that circulates continuously. The compressed air cooled by the air cooling unit in the evaporation process in the refrigeration circuit is cooled to the dew point, and a dehumidifying unit for precipitating drain water from the compressed air, and the recovered oil is used as the oil injection for the oil injection. In the air compressor provided with an oil cooler interposed in the oil flow path for returning to the main body of the compressor, the cooling medium in the air cooling unit is only compressed air that has passed through the dehumidifying unit.
さらに、本発明は、上記構成に加えて、上記油冷却器における冷却媒体を上記蒸発過程にある冷媒とした。 Furthermore, in the present invention, in addition to the above configuration, the cooling medium in the oil cooler is a refrigerant in the evaporation process.
本発明によれば、空気冷却部は、ファンからの冷却風により圧縮空気の熱を大気に放出するのではなく、油分離回収器を通過した圧縮機空気から熱交換により得られる熱の全てを機外に供給される圧縮空気に伝達するように形成されており、ファンを伴ったアフタークーラは不要であり、設置スペースの縮小、騒音の低減が可能になるとともに、油分離回収器から高温の圧縮空気を空気冷却部に導く結果、機外に供給する圧縮空気を温度上昇させ、その体積流量を増大させることが可能になるという効果を奏する。 According to the present invention, the air cooling unit does not release the heat of the compressed air to the atmosphere by the cooling air from the fan, but all the heat obtained by the heat exchange from the compressor air that has passed through the oil separation and recovery unit. It is configured to transmit to the compressed air supplied to the outside of the machine, so an aftercooler with a fan is unnecessary, and it is possible to reduce the installation space and noise, and from the oil separator and collector As a result of guiding the compressed air to the air cooling section, the temperature of the compressed air supplied to the outside of the machine is increased, and the volume flow rate can be increased.
さらに、本発明によれば、油冷却部のための空冷用ファンが不要となり、設置スペースのより一層の縮小、騒音の低減が可能になるという効果を奏する。 Furthermore, according to the present invention, there is no need for an air cooling fan for the oil cooling section, and there is an effect that the installation space can be further reduced and noise can be reduced.
次に、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図1は本発明の第1の実施形態に係る空気圧縮機1を示し、この空気圧縮機1は油冷式圧縮機本体11、例えば油冷式スクリュ圧縮機本体を備えている。この油冷式圧縮機本体11の一方には吸込流路12が接続し、他方には吐出流路13が接続しており、この吐出流路13は油分離回収器14、空気冷却部15、除湿部16を経て、再度空気冷却部15を経た後、機外に延びている。また、油分離回収器14は上部に油分離エレメント17を内蔵するとともに、下部に油溜まり部18を有し、この油溜まり部18からファン19により冷却される油冷却器21を経て油冷式圧縮機本体11の油注入部に至る油流路22が延びている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an
そして、吸込流路12から油冷式圧縮機本体11に吸込まれた空気は、油流路22からの油注入下で圧縮され、油を伴った圧縮空気(例:約80℃)が油分離回収器14に向けて吐出される。油分離回収器14に油を伴って流入した圧縮空気は、油分離エレメント17を通過し、油と分離されて油分離回収器14の上部から延びる吐出流路13の部分へと送り出され、分離された油は油溜まり部18に回収される。
The air sucked into the oil-cooled compressor
油分離回収器14を出た圧縮空気(例:約80℃)は空気冷却部15に流入し、ここで後述するように熱交換することにより、所定温度(例:約40℃)まで冷却されて除湿部16に至る。この除湿部16は、冷媒用圧縮機23、ファン24により冷却される空冷式の凝縮器25、絞り手段の一種であるキャピラリーチューブ26とともに冷媒を連続的に循環させる冷凍回路27に設けられ、蒸発器として機能している。そして、除湿部16に流入した圧縮空気は、この冷凍回路27における蒸発過程で露点(10℃)まで冷却され、この結果、圧縮空気に含まれていた水分がドレン水として析出し、圧縮空気から分離される。このドレン水は開閉弁28が介設されたドレン水流路29により機外に排出され、水分が除去され、乾燥状態になった圧縮空気(10℃)は、再度空気冷却部15に導かれる。
Compressed air (eg, about 80 ° C.) exiting the oil separator /
この空気冷却部15には、油冷式圧縮機本体11から吐出され、冷却されることなく油分離回収器14を経由してきた高温の圧縮空気(例:約80℃)が流入してきており、この圧縮空気と除湿部16からの圧縮空気とが対向流をなすように互いに逆方向に流れつつ熱交換する。そして、除湿部16からの圧縮空気はこの熱交換により昇温し(例:約50℃)、機外の圧縮空気使用機器等に供給される。
High-temperature compressed air (for example, about 80 ° C.) that has been discharged from the oil-cooled
このように、この空気圧縮機1では、ここから吐出された高温の圧縮空気(例:約80℃)を除湿部16の一次側における上記所定温度(例:約40℃)まで冷却するのに、大気に熱を放出するようにした従来の上記アフタークーラを用いず、この高温の圧縮空気と除湿部16からの圧縮空気との間の熱交換のみ行わせている。そして、機外に送り出す圧縮空気の温度を、実用上差し支えのない程度にやや高めにし、圧縮空気の容積流量を増大させている。即ち、圧縮空気の実質的な供給量を多くしている。換言すれば、従来の上記アフタークーラを用いて熱を大気に放出してしまうと、除湿部16からの圧縮空気を上述したやや高めの温度まで上昇させるための熱源がなくなり、機外に送り出す圧縮空気の温度は約20℃と低くならざるを得ない。
また、この空気圧縮機1では、ファンを伴った上記アフタークーラを用いないため、設置スペースの縮小が可能となり、かつこのファンも不要となり、騒音の低減も可能となっている。
As described above, in the
In addition, since the
図2は本発明の第2の実施形態に係る空気圧縮機2を示し、図1に示す空気圧縮機1と互いに共通する部分については、同一番号を付して説明を省略する。
この空気圧縮機2では、ファン19により冷却される油冷却器21に代えて油冷却器31が採用され、この油冷却器31は冷凍回路27に組込まれ、キャピラリーチューブ26を出た、蒸発過程にある冷媒を冷却媒体とするものである。
そして、斯かる構成により、ファン19を不要とし、より一層の設置スペースの縮小、騒音の低減が可能となっている。
FIG. 2 shows an
In this
With such a configuration, the
ところで、空気圧縮機2をパッケージ内に収容してパッケージ形空気圧縮機とした場合、図2において、油冷式圧縮機本体11及び油分離回収器14を収容する二点鎖線の枠Iで示した空間部と空気冷却部15及び除湿部16を含む冷凍回路27の部分を収容する二点鎖線の枠IIで示した空間部とを完全に仕切ることができ、油冷式圧縮機本体11から発する騒音をパッケージ内に閉じ込め、その消音が容易となる。
By the way, when the
なお、図2に示す空気圧縮機2では、キャピラリーチューブ26と除湿部16との間に油冷却器31を設けてあるが、これに代えて、除湿部16と冷媒用圧縮機23との間に油冷却器31を設けて、この油冷却器31の箇所でも冷媒が蒸発過程にあるようにしてもよい。
また、キャピラリーチューブ26に代えて膨張弁を用いてもよい。
In the
Further, an expansion valve may be used in place of the
本発明に係る空気圧縮機1及び2は、例えば各種の製造工場、医療及び歯科治療器具、洗浄機器等に適用される。
The
1、2 空気圧縮機
11 油冷式圧縮機本体
12 吸込流路
13 吐出流路
14 油分離回収器
15 空気冷却部
16 除湿部
17 油分離エレメント
18 油溜まり部
19 ファン
21 油冷却器
22 油流路
23 冷媒用圧縮機
24 ファン
25 凝縮器
26 キャピラリーチューブ
27 冷凍回路
28 開閉弁
29 ドレン水流路
31 油冷却器
DESCRIPTION OF
Claims (2)
この油冷式圧縮機本体から延びる吐出流路に介設され、この油冷式圧縮機本体から吐出された圧縮空気に随伴してきた油を分離し、回収する油分離回収器と、
この油分離回収器から送り出された圧縮空気を冷却する空気冷却部と、
冷媒を連続的に循環させる冷凍回路における蒸発過程で上記空気冷却部で冷却された圧縮空気をその露点まで冷却し、この圧縮空気からドレン水を析出させる除湿部と、
上記回収された油を上記油注入用として上記油冷式圧縮機本体に戻すための油流路に介設された油冷却器とを備えた空気圧縮機において、
上記空気冷却部における冷却媒体を上記除湿部を通過した圧縮空気のみとしたことを特徴とする空気圧縮機。 An oil-cooled compressor body that compresses air under oil injection;
An oil separation / recovery unit that is interposed in a discharge passage extending from the oil-cooled compressor body, separates and recovers the oil accompanying the compressed air discharged from the oil-cooled compressor body;
An air cooling section for cooling the compressed air sent out from the oil separation and recovery device;
A dehumidifying unit that cools the compressed air cooled by the air cooling unit in the evaporation process in the refrigeration circuit that continuously circulates the refrigerant to its dew point, and deposits drain water from the compressed air;
In an air compressor comprising an oil cooler interposed in an oil flow path for returning the recovered oil to the oil-cooled compressor body for oil injection,
An air compressor characterized in that the cooling medium in the air cooling unit is only compressed air that has passed through the dehumidifying unit.
The air compressor according to claim 1, wherein a cooling medium in the oil cooler is a refrigerant in the evaporation process.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2003314119A JP2005083219A (en) | 2003-09-05 | 2003-09-05 | Air compressor |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103452815A (en) * | 2013-08-18 | 2013-12-18 | 杭州哲达科技股份有限公司 | Device and method for improving operating efficiency of air compressor by utilizing air pressure waste heat |
US10920760B2 (en) | 2015-12-25 | 2021-02-16 | Hitachi, Ltd. | Air compressor having an oil separator, an oil cooler, first and second evaporators, and wherein intake air and the oil are simultaneously cooled in the first and second evaporators |
-
2003
- 2003-09-05 JP JP2003314119A patent/JP2005083219A/en active Pending
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CN103452815A (en) * | 2013-08-18 | 2013-12-18 | 杭州哲达科技股份有限公司 | Device and method for improving operating efficiency of air compressor by utilizing air pressure waste heat |
US10920760B2 (en) | 2015-12-25 | 2021-02-16 | Hitachi, Ltd. | Air compressor having an oil separator, an oil cooler, first and second evaporators, and wherein intake air and the oil are simultaneously cooled in the first and second evaporators |
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