JP2008020113A - 圧縮空気供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気圧縮機の急激な負荷変動に対応して冷凍能力を適正に制御して省エネルギ化を図る。
【解決手段】可変容量式の空気圧縮機１と、空気圧縮機から吐出される圧縮空気を除湿して供給するエアドライヤ２を備え、エアドライヤは、可変速駆動される冷媒圧縮機５と、圧縮された冷媒を凝縮する第1の熱交換器６と、凝縮された冷媒を蒸発させて冷媒圧縮機に戻す第2の熱交換器７とを有し、圧縮空気を第2の熱交換器で冷却して空気中の水分の一部を凝縮させて除湿する圧縮空気供給装置において、大気の含水量とエアドライヤから供給する圧縮空気の目標露点に対応する目標含水量を求め、大気の含水量から目標含水量を差し引いて除湿量を求め、空気圧縮機の吸入空気又は吐出空気の体積流量と除湿量とから除湿に必要なエアドライヤの冷凍能力を求めて、冷媒圧縮機の回転数を制御する制御装置１７を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、圧縮空気を乾燥させて供給するエアドライヤを備えた圧縮空気供給装置に係り、特に、冷却式のエアドライヤの冷凍能力を除湿量に合わせて可変して省エネルギ化するのに好適な技術に関する。

圧縮空気を使用する設備又は機器（以下、空圧機器等という。）に供給する圧縮空気供給装置は、大気を設定圧力に圧縮する空気圧縮機を備えて構成される。通常、空気圧縮機の吐出空気の温度は、ほぼ断熱圧縮のために高温（例えば、１００〜２００℃）になり、高温の圧縮空気を使用温度（例えば、１０〜３０℃）に下げると、圧縮空気中の水分が凝縮してドレンを発生する。ドレンが混じった圧縮空気を空圧機器等に供給すると、空圧機器等に障害を及ぼすおそれがある。そこで、一般に、エアドライヤを設置して、空気圧縮機の吐出空気を除湿、乾燥させることにより、空圧機器等において凝縮することによる障害を防止している。

一般に、エアドライヤとしては、冷媒圧縮機を備えた冷凍サイクルで熱交換することにより吐出空気を冷却して吐出空気に含まれる水分を凝縮させて除去する冷却式が用いられている。冷媒圧縮機は、空気圧縮機に要求される最大の圧縮空気量をベースに、想定される高温多湿の大気を圧縮しても、十分に除湿できるように冷凍能力の定格が決定される。しかし、圧縮空気の使用量は変動する上、大気の温度及び湿度は使用場所及び天候によって変動する。したがって、冷媒圧縮機を定格の冷凍能力で運転すると、低温、乾燥時、又は圧縮空気の使用量が少ないときなどには、無駄な電力を消費することになる。

そこで、特許文献1では、空気圧縮機の吐出空気の量を検知するセンサを設置して空気圧縮機の負荷変動を検出し、検出した負荷変動に追従させてインバータモータで駆動する冷媒圧縮機の回転数を制御して冷凍能力を可変することにより、省エネルギ化を図ることが提案されている。

一方、特許文献2では、エアドライヤにおける冷媒の蒸発温度、蒸発圧力、冷却された圧縮空気の露点などを測定して、冷媒蒸発器において圧縮空気中の水分が凝縮しても、氷結しない最低気体温度以上に保持するように冷媒圧縮機の回転数をフィードバック制御して、除湿負荷に合わせて冷媒圧縮機を運転することにより、省エネルギ化を図っている。

特開平３−４５８５８号公報 特開２００１−１９４０６４号公報

しかし、特許文献１に記載の技術によれば、圧縮空気中の含水量を設定値によっているから、高温多湿の大気条件に対応した含水量に基づいて冷凍能力を設定すると、乾燥又は低温の環境下で使用した場合、エアドライヤの能力が過大となり、無駄な消費電力が生じる懸念がある。

また、特許文献2に記載の技術によれば、冷媒の蒸発温度等を測定して冷媒圧縮機の回転数をフィードバック制御するようにしているから、空気圧縮機の急激な負荷変動があると、冷凍サイクルの制御の応答遅れによって、エネルギの無駄が生じたり、除湿能力が不足して一時的にドレンを発生したりする懸念がある。

本発明は、空気圧縮機の急激な負荷変動に対応して冷凍能力を除湿負荷量に合わせて制御することにより省エネルギ化することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、大気を設定圧力に圧縮する可変容量式の空気圧縮機と、該空気圧縮機から吐出される圧縮空気を除湿して供給するエアドライヤを備え、該エアドライヤは、可変速駆動される冷媒圧縮機と、該冷媒圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮する第1の熱交換器と、該第1の熱交換器により凝縮された冷媒を蒸発させて前記冷媒圧縮機に戻す第2の熱交換器とを有し、前記空気圧縮機から吐出される圧縮空気を前記第2の熱交換器の冷媒の蒸発潜熱で冷却して該圧縮空気中の水分の一部を凝縮させて除湿する圧縮空気供給装置において、前記大気の含水量と前記エアドライヤから供給する圧縮空気の目標露点に対応する目標含水量を求め、前記大気の含水量から前記目標含水量を差し引いて除湿量を求め、前記空気圧縮機の吸入空気又は吐出空気の体積流量と前記除湿量とから除湿に必要な前記エアドライヤの冷凍能力を求め、該冷凍能力に基づいて前記冷媒圧縮機の回転数を制御する制御装置を設けたことを特徴とする。

すなわち、大気の含水量ｍ_ｗと、圧縮空気の目標露点に対応する目標含水量ｍ_ｗ ^＊との差から除湿量（ｍ_ｗ−ｍ_ｗ ^＊）を求め、この除湿量に相当する水をエアドライヤで凝縮して除去するとともに、断熱圧縮により上昇した圧縮空気の温度を目標露点まで冷却する。これらに必要な冷凍能力は、詳細は後述するが、空気圧縮機の吸入空気又は吐出空気の体積流量と除湿量に基づいて求めることができる。つまり、エアドライヤに供給される圧縮空気の状態量に基づいて必要な冷凍能力を求め、フィードフォワード制御により冷媒圧縮機の回転数を制御することから、空気圧縮機の急激な負荷変動に対しても、冷凍能力を適正に制御して省エネルギ化を図ることができる。

この場合において、吸入空気又は吐出空気の体積流量は、吸入空気の体積流量の計測値、吐出空気の体積流量の計測値、空気圧縮機の運転圧縮容量の検出値のいずれか1つに基づいて求め、大気の含水量は、大気の温度と湿度、大気の露点、吐出空気の温度と湿度、吐出空気の露点、大気の温度と湿度の予報値のいずれか１つに基づいて求めることができる。

さらに、本発明の圧縮空気供給装置は、前記空気圧縮機の出力に連動した出力で前記冷媒圧縮機を駆動する制御装置を備えて構成することができる。

このように、本発明によれば、フィードフォワード制御によりエアドライヤの冷凍能力を制御しているから、制御の応答性が向上し、過渡条件における省エネルギを改善でき、かつ一時的なドレン発生を予防することが可能となる。

本発明によれば、空気圧縮機の急激な負荷変動に対応して冷凍能力を除湿負荷量に合わせて制御することができ、省エネルギ化を図ることができる。

本発明の最良の形態を説明する前に、本発明に係るエアドライヤによる除湿原理について説明する。圧縮空気中の水分を凝縮させてユーザが要求する目標露点にまで除湿するのに必要なエアドライヤの冷凍能力は、次に説明するように算出することができる。

まず、大気の湿度（相対湿度）をｘ_０とすると、大気の含水量、つまり空気圧縮機の吸入空気（又は吐出空気）の含水量ｍ_ｗ［ｋｇ］は、次式（１）で求めることができる。ここで、含水量は単位質量の空気に含まれる水分の量である。同式において、Ｍ_Ｗ０は吸入空気の飽和水蒸気量であり、大気圧Ｐ_０（≒０．１ＭＰａ）及び大気温度Ｔ_０から飽和水蒸気量表により求めることができる。

（数１）
ｍ_ｗ＝Ｍ_Ｗ０・ｘ_０ （１）

一方、ユーザが要求する圧縮空気の圧力Ｐ^＊（例えば、０．８ＭＰａ）における目標露点Ｔ_ｄｐ ^＊に対応する圧縮空気中の目標含水量ｍ_ｗ ^＊［ｋｇ］は、次式（２）により求めることができる。同式において、Ｍ_Ｗ０ ^＊は大気圧Ｐ_０かつ目標露点Ｔ_ｄｐ ^＊（例えば、２８３Ｋ）の条件における飽和水蒸気量［ｋｇ］であり、大気圧Ｐ_０及び目標露点Ｔ_ｄｐ ^＊から飽和水蒸気量表により求めることができる。

（数２）
ｍ_ｗ ^＊＝Ｍ_Ｗ０ ^＊・Ｐ_０／Ｐ^＊ （２）
式（１）の吸入空気（又は吐出空気）の含水量ｍ_ｗを目標含水量ｍ_ｗ ^＊まで凝縮させて除湿するのに必要な凝縮潜熱ｑ_Ｌ［Ｗ］は、次式（３）により求めることができる。同式において、ｍ_ａは吸入空気（又は吐出空気）の質量流量であり、ｒは水の凝縮潜熱（≒２．４９×１０^６Ｊ／ｋｇ）である。また、（ｍ_ｗ−ｍ_ｗ ^＊）は除湿量である。

（数３）
ｑ_Ｌ＝ｒ・ｍ_ａ（ｍ_ｗ−ｍ_ｗ ^＊） （３）

また、圧縮空気を目標露点Ｔ_ｄｐ ^＊まで冷却するための冷却顕熱ｑ_Ｓ［Ｗ］は、次式（４）で求められる。同式で、Ｃ_ｃｏｍｐ及びＣ_ｗは、それぞれエアドライヤに流入される圧縮空気の圧力Ｐ_ｃｏｍｐにおける比熱［Ｊ／ｋｇ・Ｋ］、及び水の比熱［Ｊ／ｋｇ・Ｋ］であり、既知の定数として与えられる。

（数４）
ｑ_Ｓ＝ｍ_ａ・Ｃ_ｃｏｍｐ（Ｔ_ｃｏｍｐ−Ｔ_ｄｐ ^＊）
＋ｍ_ｗ・Ｃ_ｗ（Ｔ_ｃｏｍｐ−Ｔ_ｄｐ ^＊） （４）

式（３）及び（４）から、エアドライヤに要求される冷凍能力ｑ［Ｗ］は、次式（５）で与えられる。

（数５）
ｑ＝ｑ_Ｌ＋ｑ_Ｓ （５）

以下、本発明を適用してなる圧縮空気供給装置を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明する。

図1に、本発明の圧縮空気供給装置の実施例１のブロック構成図を示す。図示のように、本実施例の圧縮空気供給装置は、空気圧縮機１とエアドライヤ２を備えたエアドライヤ搭載型である。空気圧縮機１は、インバータ３により回転数が制御されるモータ４により駆動され、吸入口１４から大気を吸い込んで設定圧力に圧縮する可変容量式であり、ユーザの消費量に応じて圧縮空気の吐出量が制御可能となっている。エアドライヤ２は、空気圧縮機１から吐出される圧縮空気を除湿して吐出口１５から圧縮空気の使用設備又は機器に供給するように構成されている。

エアドライヤ２は、冷媒圧縮機５と、冷媒圧縮機５により圧縮された冷媒を凝縮する第1の熱交換器６と、第1の熱交換器６により凝縮された冷媒を蒸発させて冷媒圧縮機５に戻す第2の熱交換器７とを有して構成されている。冷媒圧縮機５は、インバータ８により回転数が制御されるモータ９により可変速駆動される。冷媒圧縮機５により圧縮された冷媒は、冷媒配管１０を介して第1の熱交換器６に導入され、後述するように、圧縮空気を加熱することにより放熱して凝縮される。第1の熱交換器６で凝縮された液冷媒は、膨張弁１１によって減圧されて第2の熱交換器７に導入される。第2の熱交換器７に導入された液冷媒は蒸発し、後述するように、圧縮空気を冷却して圧縮空気中の水分を凝縮させて除湿する。第2の熱交換器７において蒸発された冷媒は、再び冷媒圧縮機５に戻されて冷凍サイクルを繰り返すようになっている。

一方、空気圧縮機１から吐出される圧縮空気は、吐出配管１２を介して第2の熱交換器７に導入され、ここにおいて冷媒の蒸発潜熱で要求される露点（例えば、１０℃）まで冷却され、圧縮空気中の水分の一部が凝縮して除湿される。凝縮水は、重力により下部に落下して、弁を備えたドレン排出口１３から系外に排出されるようになっている。ドレンが除去された圧縮空気は、第１の熱交換器６において冷媒の凝縮潜熱で再加熱されて乾燥された後、エアドライヤ２の吐出口１５から図示していない空圧機器に供給される。

また、本実施例では、エアドライヤ２に供給される圧縮空気の状態量を計測するためのセンサユニット１６が吐出配管１２に取付けられている。センサユニット１６は、圧縮空気の圧力Ｐ_ｃｏｍｐを測定する圧カセンサ、圧縮空気の温度Ｔ_ｃｏｍｐを測定する温度センサ、圧縮空気の体積流量Ｑ_ｃｏｍｐを測定する流量センサ、及び露点Ｔ_{ｄｐ・ｃｏｍｐ}を測定する露点センサを備えて構成されている。センサユニット１６は、アナログ電圧の計測値を制御装置１７に出力するようになっている。制御装置１７はマイクロコンピュータを備えて構成され、入力される計測値に基づいて圧縮空気中の水分を所定量凝縮させるために必要なエアドライヤ２の冷凍能力を演算し、これに基づいてインバータ８を制御してモータ９の回転数を可変して、冷媒圧縮機５の冷凍能力を制御するようになっている。また、制御装置１７には、圧縮空気中の水分を所定量凝縮させるために必要な冷熱を計算するための水蒸気の物性値が内蔵されている。

次に、本実施例１の制御装置１７において、エアドライヤ２の冷凍能力を制御する手順について説明する。まず、センサユニット１６により、エアドライヤ２に流入される圧縮空気の圧力Ｐ_ｃｏｍｐ、温度Ｔ_ｃｏｍｐ、体積流量Ｑ_ｃｏｍｐ、露点Ｔ_{ｄｐ・ｃｏｍｐ}を計測する。制御装置１７は、圧力Ｐ_ｃｏｍｐと露点Ｔ_{ｄｐ・ｃｏｍｐ}に基づいて、飽和水蒸気量表から、式（１）に相当する圧縮空気の含水量ｍ_ｗを求める。

次に、式（２）により、目標含水量ｍ_ｗ ^＊を求める。次いで、計測した体積流量Ｑ_ｃｏｍｐと、求めたｍ_ｗ、ｍ_ｗ ^＊を式（３）に代入して、必要な凝縮潜熱ｑ_Ｌを求める。また、計測した温度Ｔ_ｃｏｍｐと体積流量Ｑ_ｃｏｍｐを式（４）に代入して、必要な冷却顕熱ｑ_Ｓを求める。そして、式（５）により、エアドライヤの冷凍能力ｑを求め、これに基づいてインバータ８を制御してモータ９の回転数を可変し、冷媒圧縮機５を制御する。つまり、制御装置１７は、冷媒圧縮機５の出力（冷凍能力）を計算し、これに基づいてモータ９の回転数及び出力の指令値をインバータ８に出力する。インバータ８は、指令値に基づいてモータ９を駆動する電圧及び周波数を制御して、冷媒圧縮機５の回転数を制御する。例えば、空気圧縮機１から供給される圧縮空気の露点が、ユーザの要求する圧力（同０．８ ＭＰａ）における露点より高い場合は、圧縮空気の露点が設定した露点以下となる能力でエアドライヤ２を運転する。逆に、空気圧縮機１から供給される圧縮空気の露点が、ユーザの要求する温度及び圧力における露点より低い場合には、完全にエアドライヤ２の運転を停止する。

以上説明したように、本実施例１によれば、圧縮空気の圧力Ｐ_ｃｏｍｐ、温度Ｔ_ｃｏｍｐ、体積流量Ｑ_ｃｏｍｐ、露点Ｔ_{ｄｐ・ｃｏｍｐ}をセンサユニット１６により計測して、圧縮空気の含水量ｍ_ｗと、ユーザが要求する圧縮空気の目標露点Ｔ_ｄｐ ^＊における飽和水蒸気量である含水量ｍ_ｗ ^＊との差（ｍ_ｗ―ｍ_ｗ ^＊）を求めて、圧縮空気中の水分を凝縮させるための冷凍能力ｑ_Ｌを求め、さらに、目標露点Ｔ_ｄｐ ^＊まで冷却するための顕熱に相当する冷凍能力ｑ_Ｓとを求めて、それらを合計した冷凍能力ｑに従って、フィードフォワード制御により冷媒圧縮機５の回転数を制御していることから、エアドライヤ２の冷凍サイクルにおける制御遅れを回避できる。したがって、空気圧縮機１の急激な負荷変動にも対応でき、冷凍能力を適正に制御して省エネルギ化することができる。

その結果、従来のように、エアドライヤ２の運転出力が過大であったり、運転の必要がない環境化において運転したりすることが無くなるため、圧縮空気供給装置の省エネルギ化を図ることができる。

上記の実施例１においては、センサユニット１６により、圧縮空気の圧力Ｐ_ｃｏｍｐ、温度Ｔ_ｃｏｍｐ、体積流量Ｑ_ｃｏｍｐ、露点Ｔ_{ｄｐ・ｃｏｍｐ}を計測する例を示したが、次に述べるように、計測値の代わりに近似値ないし推定値を用いることができる。すなわち、空気圧縮機1による空気の圧縮は、ほぼ断熱圧縮であるとみなすことができるから、空気圧縮機1に吸い込まれる大気の温度Ｔ_０［Ｋ］、大気圧Ｐ_０［Ｐａ］の計測値又は予報値などを用い、またＰ_ｃｏｍｐ［Ｐａ］として空気圧縮機１の設定圧力を用いると、温度Ｔ_ｃｏｍｐは、次式（６）により推定することができる。なお、同式において、ｋは比熱比（≒１．４）である。

（数６）
Ｔ_ｃｏｍｐ＝Ｔ_０・（Ｐ_ｃｏｍｐ／Ｐ_０）^{（ｋ−１）／ｋ} （６）

また、空気圧縮機１の吸入空気の体積流量Ｑ_０を計測し、Ｐ_ｃｏｍｐ［Ｐａ］として空気圧縮機１の設定圧力を用いれば、圧縮空気の体積流量Ｑ_ｃｏｍｐは、次式（７）により推定することができる。

（数７）
Ｑ_ｃｏｍｐ＝Ｑ_０・（Ｐ_０／Ｐ_ｃｏｍｐ）^１／ｋ （７）

なお、実施例１に代えて、空気圧縮機１の吸入配管２１にセンサユニットを設け、吸入空気の圧力Ｐ_０、温度Ｔ_０、流量Ｑ_０及び露点Ｔ_ｄｐ０（又は、相対湿度ｘ_０）を計測し、空気圧縮機１の設定圧力をＰ_ｃｏｍｐを用いて式（１）〜（３）により凝縮潜熱ｑ_Ｌを求め、圧縮空気の温度Ｔ_ｃｏｍｐを式（６）で推定して、式（４）により冷却顕熱ｑ_Ｓを求めるようにしてもよい。また、大気の圧力Ｐ_０、温度、相対湿度（又は、露点）の計測値に代えて、天気予報値を用いることもできる。

図２に、本発明の圧縮空気供給装置の実施例２のブロック構成図を示す。本実施例が図１の実施例１と相違する点は、センサユニット１６に代えて、空気圧縮機１の吸入配管２１に湿度センサ２２を設け、この湿度センサ２２の計測値及び空気圧縮機１の運転容量に相当するインバータ３の周波数を制御装置１７に入力したことにある。その他の構成は実施例１と同一であることから、同一の符号を付して説明を省略する。また、制御装置１７には、圧縮空気中の水蒸気を所定量凝縮させるために必要な冷熱を計算するための、任意の圧力又は温度における水蒸気の物性値（例えば、飽和水蒸気量表）が内蔵されている。

空気圧縮機１に接続されたモータ４は、インバータ３により可変速運転され、ユーザの圧縮空気の消費量に応じて吐出量が制御されている。空気圧縮機１に吸入される大気の湿度が湿度センサ２２により測定される。制御装置１７は、湿度センサ２２により測定した大気の相対湿度ｘ_０に基づいて、式（１）により、エアドライヤ２の第２の熱交換器に流入される圧縮空気の含水量ｍ_ｗを算出する。そして、式（２）により、ユーザが要求する圧縮空気の圧力Ｐ^＊（例えば、０．８ＭＰａ）における目標露点Ｔ_ｄｐ ^＊に対応する圧縮空気中の目標含水量ｍ_ｗ ^＊［ｋｇ］を求める。

また、インバータ３の周波数を検知し、これに対応する空気圧縮機１の回転数と圧縮容量との関係に基づいて、圧縮空気の体積流量Ｑ_ｃｏｍｐと温度Ｔ_ｃｏｍｐを推定する。つまり、空気圧縮機１の回転数に基づいて検出した空気圧縮機１の運転圧縮容量の検出値に基づいて、圧縮空気の体積流量Ｑ_ｃｏｍｐと温度Ｔ_ｃｏｍｐを推定する。制御装置１７には、空気圧縮機１の回転数に対する圧縮空気の温度Ｔ_ｃｏｍｐと体積流量Ｑ_ｃｏｍｐの関係が記憶されているものとする。体積流量Ｑ_ｃｏｍｐの推定値を用いて式（３）により凝縮潜熱ｑ_Ｌを求める。また、圧縮空気の温度Ｔ_ｃｏｍｐの推定値を用いて式（４）により顕熱ｑ_Ｓを求める。

そして、式（５）により、ユーザの要求する圧力（例えば、０．８ＭＰａ）における目標露点Ｔ_ｄｐ ^＊以下にするための冷凍能力ｑを求め、インバータ８を介して冷媒圧縮機５のモータ９の回転数を制御する。

なお、空気圧縮機１から吐出される圧縮空気の露点Ｔ_{ｄｐ・ｃｏｍｐ}が、ユーザの要求する温度及び圧力における露点Ｔ_ｄｐ ^＊より低い場合には、エアドライヤ２の運転を停止することは実施例１と同様である。

本実施例２によれば、圧縮空気の状態量の測定値は大気の湿度のみであり、湿度センサ２２の耐圧性は大気圧相当でよいことから、実施例１のセンサユニット１６に要求される耐圧性は要求されない。また、大気圧力Ｐ_０及び大気温度Ｔ_０は、気象庁等の提供する予報情報で補うことができるから、それらのセンサは不必要である。また、空気圧縮機１に容積形圧縮機を使用する場合には、吐出空気の流量はインバータ３の周波数にほぼ比例するので、流量センサを設ける必要が無い。

本実施例によれば、実施例１に比べて、簡易的な構成で本発明の圧縮空気供給装置を実現できる。

図３に、本発明の圧縮空気供給装置の実施例３のブロック構成図を示す。本実施例が実施例２と相違する点は、湿度センサ２２を省略したことにある。その他の構成は実施例２と同一であることから、同一の符号を付して説明を省略する。

すなわち、本実施例３の制御装置１７は、空気圧縮機１の運転容量に相当するインバータ３の周波数に基づいて、圧縮空気の露点がユーザの要求する圧力（例えば、０．８ＭＰａ）における露点Ｔ_ｄｐ ^＊以下に除湿するための冷凍能力を求め、インバータ８を介して冷媒圧縮機５のモータ９を駆動する。

本実施例３では、大気の温度及び湿度に関して、比較的高温かつ多湿な条件においても、十分な除湿能力を発揮できるように、冷媒圧縮機５のインバータ８を設定しておく必要がある。

本実施例３によれば、センサを全く搭載せず、インバータ３の周波数に比例した吐出空気の流量のみから冷媒圧縮機５の容量制御をすることができる。したがって、既存のエアドライヤが搭載された圧縮空気供給装置の冷媒圧縮機５を可変容量制御するインバータ８を追加することにより、最も簡易的な構成により、ある程度の省エネルギ化が可能となる。

本発明の圧縮空気供給装置の実施例１のブロック構成図を示す。 本発明の圧縮空気供給装置の実施例２のブロック構成図を示す。 本発明の圧縮空気供給装置の実施例３のブロック構成図を示す。

符号の説明

１ 空気圧縮機
２ エアドライヤ
３ インバータ
４ モータ
５ 冷媒圧縮機
６ 第１の熱交換器
７ 第２の熱交換器
８ インバータ
９ モータ
１１ 膨張弁
１２ 吐出配管
１３ ドレン排出口
１４ 吸入口
１５ 吐出口
１６ センサユニット
１７ 制御装置

Claims (3)

1. 大気を設定圧力に圧縮する可変容量式の空気圧縮機と、該空気圧縮機から吐出される圧縮空気を除湿して供給するエアドライヤを備え、該エアドライヤは、可変速駆動される冷媒圧縮機と、該冷媒圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮する第1の熱交換器と、該第1の熱交換器により凝縮された冷媒を蒸発させて前記冷媒圧縮機に戻す第2の熱交換器とを有し、前記空気圧縮機から吐出される圧縮空気を前記第2の熱交換器の冷媒の蒸発潜熱で冷却して該圧縮空気中の水分の一部を凝縮させて除湿する圧縮空気供給装置において、
   前記大気の含水量と前記エアドライヤから供給する圧縮空気の目標露点に対応する目標含水量を求め、前記大気の含水量から前記目標含水量を差し引いて除湿量を求め、前記空気圧縮機の吸入空気又は吐出空気の体積流量と前記除湿量とから除湿に必要な前記エアドライヤの冷凍能力を求め、該冷凍能力に基づいて前記冷媒圧縮機の回転数を制御する制御装置を設けたことを特徴とする圧縮空気供給装置。
2. 請求項1に記載の圧縮空気供給装置において、
   前記吸入空気又は前記吐出空気の体積流量は、前記吸入空気の体積流量の計測値、前記吐出空気の体積流量の計測値、前記空気圧縮機の運転圧縮容量の検出値のいずれか1つに基づいて求め、
   前記大気の含水量は、大気の温度と湿度、大気の露点、前記吐出空気の温度と湿度、前記吐出空気の露点、大気の温度と湿度の予報値のいずれか１つに基づいて求めることを特徴とする圧縮空気供給装置。
3. 大気を設定圧力に圧縮する可変容量式の空気圧縮機と、該空気圧縮機から吐出される圧縮空気を除湿して供給するエアドライヤを備え、該エアドライヤは、可変速駆動される冷媒圧縮機と、該冷媒圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮する第1の熱交換器と、該第1の熱交換器により凝縮された冷媒を蒸発させて前記冷媒圧縮機に戻す第2の熱交換器とを有し、前記空気圧縮機から吐出される圧縮空気を前記第2の熱交換器の冷媒の蒸発潜熱で冷却して該圧縮空気中の水分の一部を凝縮させて除湿する圧縮空気供給装置において、
   前記空気圧縮機の出力に連動した出力で前記冷媒圧縮機を駆動する制御装置を備えたことを特徴とする圧縮空気供給装置。

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