JP2015075001A - Oil-cooled air compressor and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油冷式空気圧縮機及びその制御方法に関する。 The present invention relates to an oil-cooled air compressor and a control method thereof.
油冷式空気圧縮機では、圧縮機本体の潤滑のために、圧縮機本体で圧縮される空気中に潤滑油を混入させている。圧縮機本体から吐出された圧縮空気は油分離回収器に送られ、圧縮空気と潤滑油に分離される。油冷式空気圧縮機において、ロータ室への注油温度を45℃〜55℃とし、吐出温度を油分離回収器内でドレン水の析出する温度(露点以下の温度)まで低下させることが、吐出空気量の増加等による性能向上の手段として知られている。しかし、油分離回収器内で析出したドレン水は、潤滑油の劣化の原因となるので、油分離回収器内に蓄積されたドレン水を排出する作業(ドレン抜き作業)が必要となる。 In the oil-cooled air compressor, lubricating oil is mixed in the air compressed by the compressor body in order to lubricate the compressor body. The compressed air discharged from the compressor main body is sent to the oil separator / collector and separated into compressed air and lubricating oil. In an oil-cooled air compressor, the temperature of oil injection to the rotor chamber is set to 45 ° C to 55 ° C, and the discharge temperature is reduced to the temperature at which drain water is deposited (the temperature below the dew point) in the oil separator / collector. It is known as a means for improving performance by increasing the amount of air. However, since the drain water deposited in the oil separator / recovery device causes deterioration of the lubricating oil, an operation of draining the drain water accumulated in the oil separation / recovery device (drain removing operation) is required.
現状の油冷式空気圧縮機では、油分離回収器内の温度を意図的に露点以上の温度(例えば80℃程度)に調節し、水分を蒸発させることで油分離回収器内のドレン水蓄積を防止している。例えば、特許文献1には、圧縮機本体のロータ室の吐出口側に油冷却器を介さない潤滑油を供給することで、吐出温度を油分離回収器内が露点以上となる温度とすることが開示されている。また、特許文献2には、油冷却器を通る潤滑油の油冷却器を介さない潤滑油に対する流量比の制御によって圧縮機本体へ供給する潤滑油の温度を調整し、それによって油分離回収器内が露点以上となるように吐出温度を調節することが開示されている。
In the current oil-cooled air compressor, drain water accumulation in the oil separation and recovery unit is intentionally adjusted to a temperature above the dew point (for example, about 80 ° C.) by evaporating the water. Is preventing. For example, in Patent Document 1, by supplying lubricating oil not through an oil cooler to the discharge port side of the rotor chamber of the compressor main body, the discharge temperature is set to a temperature at which the inside of the oil separation and recovery device is equal to or higher than the dew point. Is disclosed. Further, in
しかし、特許文献1では油分離回収器内でドレン水が析出する程度の温度よりも吐出温度を低温とすることは考慮されていない。また、特許文献2では、油分離回収器の温度を高温に保つ必要があり、吐出温度を低下させることは困難である。さらに、特許文献2では、油冷式空気圧縮機の運転中に潤滑油を高温としているため、潤滑油の劣化につながる。以上のように、特許文献1,2に開示されたものを含め、従来の油冷式空気圧縮機には、更なる性能向上の余地がある。
However, Patent Document 1 does not take into consideration that the discharge temperature is lower than the temperature at which drain water is precipitated in the oil separation and recovery device. Moreover, in
本発明は、吐出空気量、省エネルギ性、潤滑油の温度劣化防止等の油冷式空気圧縮機の性能向上を課題とする。 An object of the present invention is to improve the performance of an oil-cooled air compressor, such as the amount of discharged air, energy saving, and prevention of temperature deterioration of lubricating oil.
本発明は、吸引した空気を圧縮して吐出する油冷式の圧縮機本体と、前記圧縮機本体から吐出された圧縮空気から潤滑油を分離して回収する油分離回収器と、前記油分離回収器と前記圧縮機本体の吸込側とを接続する給油流路と、前記空気が前記圧縮機本体内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する冷却水供給流路とを備える、油冷式空気圧縮機を提供する。これにより、前記圧縮機本体から吐出される圧縮空気の温度(以下、吐出温度という場合がある。)を露点以下とすることができる。 The present invention includes an oil-cooled compressor main body that compresses and discharges sucked air, an oil separation and recovery device that separates and recovers lubricating oil from the compressed air discharged from the compressor main body, and the oil separation An oil supply passage that connects the recovery device and the suction side of the compressor body, and a cooling water supply passage that supplies cooling water that cools the air so that the air is below the dew point in the compressor body An oil-cooled air compressor is provided. Thereby, the temperature of the compressed air discharged from the compressor body (hereinafter sometimes referred to as a discharge temperature) can be set to a dew point or lower.
圧縮機本体の吐出温度を露点以下とすることにより、吐出空気量の増加等による性能向上を図ることができ、省エネルギ性が向上する。また、吐出温度は露点以下であって高温としないので、潤滑油の温度劣化を防止できる。 By setting the discharge temperature of the compressor main body to a dew point or lower, it is possible to improve performance by increasing the amount of discharged air, and energy saving is improved. Further, since the discharge temperature is lower than the dew point and not high, the temperature deterioration of the lubricating oil can be prevented.
前記冷却水の供給位置は前記圧縮機本体の吸込部と圧縮歯溝のうち少なくとも一方であることが好ましい。 It is preferable that the cooling water supply position is at least one of a suction portion and a compression tooth groove of the compressor body.
吸込空気と圧縮空気のうち少なくとも一方を冷却でき、吐出空気量の増加等による性能向上を図ることができる。 At least one of the intake air and the compressed air can be cooled, and the performance can be improved by increasing the discharge air amount.
前記冷却水、及び空気圧縮時に前記圧縮機本体内で発生させた水分を、前記圧縮機本体外で前記潤滑油と分離する油水分離装置を備えることが好ましい。 It is preferable to provide an oil-water separator that separates the cooling water and moisture generated in the compressor body during air compression from the lubricating oil outside the compressor body.
油水分離装置を設けることで、吐出温度を露点以下としたことにより生じる圧縮空気内の水分が潤滑油に混ざるのを確実に防止でき、潤滑油内への水分の混在による潤滑油の品質劣化を回避できる。 By providing an oil / water separator, it is possible to reliably prevent moisture in the compressed air generated when the discharge temperature is below the dew point from being mixed with the lubricating oil, and to reduce the quality of the lubricating oil due to the mixing of moisture in the lubricating oil. Can be avoided.
前記油水分離装置に設けられ、ドレン水を排出するドレン排出部と、前記ドレン排出部と前記圧縮機本体の吸込側とを接続し、前記冷却水として前記ドレン水を供給するドレン水供給流路とを備えることが好ましい。 A drain water supply passage that is provided in the oil / water separator and connects the drain discharge portion for discharging drain water, the drain discharge portion and the suction side of the compressor body, and supplies the drain water as the cooling water. It is preferable to comprise.
油分が残留する可能性を有するドレン水から油分を除去してドレン水を排出する必要性を排除できる。 It is possible to eliminate the necessity of removing the drain water by removing the oil from the drain water having the possibility that the oil remains.
前記ドレン水供給流路にドレン水用電磁弁を設け、前記ドレン水用電磁弁をタイマーにより開閉することが好ましい。 It is preferable that a drain water solenoid valve is provided in the drain water supply flow path, and the drain water solenoid valve is opened and closed by a timer.
タイマーによる設定時間の経過後に、油水分離装置で分離され貯留された水分を油水分離装置から排出できる。 After the set time by the timer elapses, the water separated and stored by the oil / water separator can be discharged from the oil / water separator.
前記冷却水供給流路に設けられた冷却水用電磁弁と、前記圧縮機本体から吐出される前記圧縮空気の温度を直接又は間接的に測定する吐出空気温度センサと、前記吐出空気温度センサにより測定された温度に基づいて前記冷却水用電磁弁の開閉を制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記吐出空気温度センサにより測定された温度が、予め設定した第1の供給開始温度より高いと判断すれば、前記冷却水用電磁弁を開弁し、前記吐出空気温度センサにより測定された温度が、予め設定した第1の供給停止温度以下と判断すれば、前記冷却水用電磁弁を閉弁することが好ましい。 A cooling water solenoid valve provided in the cooling water supply flow path, a discharge air temperature sensor for directly or indirectly measuring the temperature of the compressed air discharged from the compressor body, and the discharge air temperature sensor. And a controller for controlling the opening and closing of the cooling water solenoid valve based on the measured temperature, wherein the controller has a temperature measured by the discharge air temperature sensor higher than a preset first supply start temperature. The cooling water solenoid valve is opened, and if it is determined that the temperature measured by the discharge air temperature sensor is equal to or lower than the first supply stop temperature set in advance, the cooling water solenoid valve is opened. It is preferable to close the valve.
圧縮機本体から吐出される圧縮空気の温度を、第1の供給停止温度以下の温度となるように維持できる。 The temperature of the compressed air discharged from the compressor body can be maintained so as to be equal to or lower than the first supply stop temperature.
前記油冷式空気圧縮機を起動して予め設定した時間経過した後に、前記冷却水供給流路により前記冷却水の供給を開始することが好ましい。 It is preferable to start supplying the cooling water through the cooling water supply channel after a predetermined time has elapsed after the oil-cooled air compressor is started.
装置内で、冷却水の供給により凍結のトラブルが生じることを回避できる。 In the apparatus, it is possible to avoid the occurrence of freezing trouble due to the supply of cooling water.
前記冷却水供給流路に設けられた冷却水用電磁弁と、前記圧縮機本体の吸込空気の温度を測定する吸込空気温度センサ、前記圧縮機本体から吐出される前記圧縮空気の温度を直接又は間接的に測定する吐出空気温度センサ、前記油分離回収器内の温度を測定する油分離回収器温度センサ、及び周囲温度を測定する周囲温度センサのいずれか1つからなる温度検出センサと、前記温度検出センサにより測定された温度に基づいて前記冷却水用電磁弁の開閉を制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記温度検出センサにより測定された温度が、予め設定した第2の供給開始温度より高いと判断すれば、前記冷却水用電磁弁を開弁し、前記温度検出センサにより測定された温度が、予め設定した第2の供給停止温度以下と判断すれば、前記冷却水用電磁弁を閉弁することが好ましい。 A solenoid valve for cooling water provided in the cooling water supply channel, an intake air temperature sensor for measuring the temperature of the intake air of the compressor body, and the temperature of the compressed air discharged from the compressor body directly or A temperature detection sensor comprising any one of a discharge air temperature sensor for indirectly measuring, an oil separator / collector temperature sensor for measuring a temperature in the oil separator / collector, and an ambient temperature sensor for measuring an ambient temperature; A controller for controlling opening and closing of the solenoid valve for cooling water based on the temperature measured by the temperature detection sensor, wherein the controller starts the second supply in which the temperature measured by the temperature detection sensor is set in advance. If it is determined that the temperature is higher than the temperature, the solenoid valve for cooling water is opened, and the temperature measured by the temperature detection sensor is determined to be equal to or lower than a preset second supply stop temperature. , It is preferable to close the solenoid valve for the cooling water.
温度検出センサの測定温度が、第2の供給停止温度以下である場合、冷却水の供給を停止することができ、圧縮機本体内で、冷却水の供給により凍結のトラブルが生じることを回避できる。 When the measured temperature of the temperature detection sensor is equal to or lower than the second supply stop temperature, the supply of cooling water can be stopped, and the occurrence of freezing trouble due to the supply of cooling water in the compressor body can be avoided. .
前記圧縮機本体、または前記冷却水供給流路にヒータを設け、前記温度検出センサの測定温度が、前記第2の供給停止温度以下である場合、前記ヒータを作動させることが好ましい。 It is preferable that a heater is provided in the compressor body or the cooling water supply flow path, and the heater is operated when the temperature measured by the temperature detection sensor is equal to or lower than the second supply stop temperature.
温度検出センサの測定温度が、第2の供給停止温度以下である場合、ヒータを作動させて冷却水を加熱できる。これにより、装置内で、冷却水の供給により凍結のトラブルが生じることを回避できる。 When the temperature measured by the temperature detection sensor is equal to or lower than the second supply stop temperature, the cooling water can be heated by operating the heater. Thereby, it can avoid that the trouble of freezing arises by supply of cooling water in an apparatus.
前記潤滑油の比重が0.95以下であることが好ましい。 The specific gravity of the lubricating oil is preferably 0.95 or less.
水より低比重の潤滑油、つまり水と比重差のある潤滑油を使用することで、油水分離装置において潤滑油から水分をより容易かつ確実に分離できる。 By using a lubricating oil having a specific gravity lower than that of water, that is, a lubricating oil having a specific gravity difference from water, water can be more easily and reliably separated from the lubricating oil in the oil / water separator.
前記潤滑油は疎水性を有することが好ましい。 The lubricating oil is preferably hydrophobic.
疎水性の潤滑油を使用することで、油水分離装置において潤滑油から水分をより容易かつ確実に分離できる。 By using hydrophobic lubricating oil, water can be more easily and reliably separated from the lubricating oil in the oil / water separator.
本発明は、吸引した空気を圧縮して吐出する油冷式の圧縮機本体と、前記圧縮機本体から吐出された圧縮空気から潤滑油を分離して回収する油分離回収器と、前記油分離回収器と前記圧縮機本体の吸込側とを接続する給油流路と、前記空気を冷却する冷却水を供給する冷却水供給流路とを備える油冷式空気圧縮機の制御方法であって、前記空気が前記圧縮機本体内で露点以下となるように、あるいは前記圧縮機本体から吐出される圧縮空気の温度である吐出温度が露点以下となるように、前記冷却水供給流路により冷却水を供給して前記空気を冷却する、油冷式空気圧縮機の制御方法を提供する。 The present invention includes an oil-cooled compressor main body that compresses and discharges sucked air, an oil separation and recovery device that separates and recovers lubricating oil from the compressed air discharged from the compressor main body, and the oil separation An oil-cooled air compressor control method comprising an oil supply passage connecting a recovery device and a suction side of the compressor body, and a cooling water supply passage for supplying cooling water for cooling the air, Cooling water is supplied by the cooling water supply channel so that the air is below the dew point in the compressor body or the discharge temperature, which is the temperature of the compressed air discharged from the compressor body, is below the dew point. A method for controlling an oil-cooled air compressor is provided that cools the air by supplying air.
圧縮機本体の吐出温度を露点以下とすることにより、吐出空気量の増加等による性能向上を図ることができ、省エネルギ性が向上する。また、吐出温度は露点以下であって高温としないので、潤滑油の温度劣化すなわち品質劣化を防止できる。 By setting the discharge temperature of the compressor main body to a dew point or lower, it is possible to improve performance by increasing the amount of discharged air, and energy saving is improved. Further, since the discharge temperature is lower than the dew point and not high, it is possible to prevent the temperature deterioration of the lubricating oil, that is, the quality deterioration.
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係る油冷式空気圧縮機1を示す。油冷式空気圧縮機1は、油冷式のスクリュー圧縮機である圧縮機本体2、及び油分離回収器3を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 shows an oil-cooled air compressor 1 according to a first embodiment of the present invention. The oil-cooled air compressor 1 includes a
図11を併せて参照すると、圧縮機本体2は、ロータ室2aに収容された雌雄一対のロータ2b,2b(図示しない駆動装置により回転駆動される)を備える。また、ロータ室2aと連通する吸込口(吸込部)2cと吐出口2dとが設けられている。圧縮機本体2には、空気を露点以下に冷却する冷却水を供給する冷却水供給流路31が設けられている。冷却水供給流路31の端部は、冷却水供給口32に接続されている。本実施形態では、冷却水は水道水である。図11において符号P0で冷却水供給流路31の圧縮機本体2との接続位置、つまり給水位置を概念的に示す。冷却水供給流路31には、図示しないコントローラに制御される電磁弁(冷却水用電磁弁)33が設けられている。
Referring also to FIG. 11, the compressor
圧縮機本体2の吐出口2dは吐出流路6を介して油分離回収器3に接続されている。
A discharge port 2 d of the
油分離回収器3の下部の油溜りは給油流路7を介して圧縮機本体2の吸込口2cに接続されている。図11において符号P2で給油流路7の吸込口2cの接続位置、つまり給油位置を概念的に示す。本実施形態では、給油流路7に油冷却器4が設けられている。
An oil sump at the lower part of the oil separator /
圧縮機本体2のロータ室2a内では、ロータ2b,2bの歯溝とロータ室2aの内壁で形成される空間がロータ2b,2bの回転に伴って移動しつつ容積が減少し、それによって吸込口2cから吸引された空気が圧縮されて吐出口2dから吐出される。吐出口2dから吐出された圧縮空気は吐出流路6を通って油分離回収器3に流入する。油分離回収器3では、圧縮空気から潤滑油が分離され下部の油溜りに一時的に溜められる。潤滑油が分離された圧縮空気は油分離回収器3の出口3aから図示しない下流側へ送られる。
In the rotor chamber 2a of the
油分離回収器3の油溜りに溜められた潤滑油は、油分離回収器3と圧縮機本体2(吸込口2c)との差圧により給油流路7を通って圧縮機本体2(図11の給油位置P2)へ流れる。本実施形態では、給油流路7を通って圧縮機本体2へ流れる潤滑油は、油冷却器4を通過する際に予備冷却される。
The lubricating oil stored in the oil sump of the oil separator /
一方、油冷式空気圧縮機1では、冷却水供給流路31により、吸込口2cから吸引された空気が圧縮機本体2内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水が供給される。言い換えると、油冷式空気圧縮機1では、冷却水供給流路31により、圧縮機本体2の吐出口2dから吐出される圧縮空気の温度(吐出温度)が露点(水の凝縮温度)以下となるように、吸込口2cから吸引された空気を冷却する冷却水が供給される。吸込口2cから吸引された空気が圧縮機本体2内で露点以下となり、圧縮機本体2内で圧縮空気内の水分が結露(凝縮)することにより、吐出空気量の増加等による性能向上を図ることができ、省エネルギ性が向上する。また、吐出温度は露点以下であって高温としないので、潤滑油の温度劣化を防止できる。
On the other hand, in the oil-cooled air compressor 1, cooling water for cooling the air is supplied by the cooling
また、圧縮空気は、圧縮機本体2の吐出口2dから吐出された時点ですでに露点以下となっているので、圧縮空気の流れにおいて下流側となる位置に、圧縮空気冷却器ないしは圧縮空気の水分を除去するドライヤを設置する際には、その冷却能力をより小さいものとすることができる。また、冷却水供給流路31を設けることで、冷却水により圧縮機本体内でも潤滑油を冷却することができ、油冷却器4の消費電力を抑えることができる。
Further, since the compressed air is already below the dew point when it is discharged from the discharge port 2d of the
(第2実施形態)
図2は本発明の第2実施形態に係る油冷式空気圧縮機1を示す。冷却水供給流路31は、吸込口2cから吸引された空気が圧縮機本体2内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する。言い換えると、冷却水供給流路31は、圧縮機本体2の吐出温度が露点以下となるように、吸込口2cから吸引された空気を冷却する冷却水を供給する。本実施形態の構成は、給油流路7に、油冷却器4に代えて潤滑油から水分を分離するための油水分離装置5を設ける点を除いて、第1実施形態の構成と同様である。
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows an oil-cooled air compressor 1 according to the second embodiment of the present invention. The cooling
吐出温度を露点以下としたことで、圧縮機本体2の吐出口2dから吐出される圧縮空気内には結露(凝縮)した水分が含まれる。また、圧縮空気内には冷却水供給流路31により供給された冷却水が含まれる。潤滑油内に混在する水分は潤滑油劣化の原因となる。しかし、油水分離装置5を設けて潤滑油と水分を分離することで、水分混在に起因する潤滑油劣化を防止できる。
By setting the discharge temperature to be equal to or lower than the dew point, condensed air is contained in the compressed air discharged from the discharge port 2d of the
本実施形態の油冷式空気圧縮機1では、圧縮機本体2の吐出温度を露点以下とすることで性能向上と潤滑油の温度劣化防止を実現しつつ、圧縮機本体2の吐出温度を露点以下としたことによる潤滑油中の水分混在とそれに起因する潤滑油劣化とを、油水分離装置5を設けることで防止している。
In the oil-cooled air compressor 1 of the present embodiment, the discharge temperature of the compressor
油水分離装置5において潤滑油から水分をより容易かつ確実に分離するためには、潤滑油は疎水性を有することが好ましい。また、水より低比重の潤滑油、つまり水と比重差のある潤滑油を使用することで、油水分離装置5において潤滑油から水分をより容易かつ確実に分離できる。例えば、潤滑油の比重が0.95以下であることが好ましい。
In order to more easily and reliably separate water from the lubricating oil in the oil /
(第3実施形態)
図3は本発明の第3実施形態に係る油冷式空気圧縮機1を示す。冷却水供給流路31は、吸込口2cから吸引された空気が圧縮機本体2内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する。言い換えると、冷却水供給流路31は、圧縮機本体2の吐出温度が露点以下となるように、吸込口2cから吸引された空気を冷却する冷却水を供給する。本実施形態の構成は、給油流路7に、油冷却器4を設けない点を除いて、第1実施形態の構成と同様である。
(Third embodiment)
FIG. 3 shows an oil-cooled air compressor 1 according to the third embodiment of the present invention. The cooling
吸込口2cから吸引された空気が圧縮機本体2内で露点以下となり、圧縮機本体2内で圧縮空気内の水分が結露(凝縮)することにより、吐出空気量の増加等による性能向上を図ることができ、省エネルギ性が向上する。また、吐出温度は露点以下であって高温としないので、潤滑油の温度劣化を防止できる。
The air sucked from the suction port 2c becomes the dew point or less in the
(第4実施形態)
図4は本発明の第4実施形態に係る油冷式空気圧縮機1を示す。冷却水供給流路31は、吸込口2cから吸引された空気が圧縮機本体2内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する。言い換えると、冷却水供給流路31は、圧縮機本体2の吐出温度が露点以下となるように、吸込口2cから吸引された空気を冷却する冷却水を供給する。本実施形態の構成は、吐出流路6に、油水分離装置5を設ける点を除いて、第1実施形態の構成と同様である。本実施形態では、吐出流路6に油水分離装置5を設けているので、油分離回収器3内において水分が結露して油溜りにドレン水として溜まるのを防止できる。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 shows an oil-cooled air compressor 1 according to the fourth embodiment of the present invention. The cooling
第4実施形態のその他の作用は、第1実施形態と同様である。 Other operations of the fourth embodiment are the same as those of the first embodiment.
(第5実施形態)
図5は本発明の第5実施形態に係る油冷式空気圧縮機1を示す。冷却水供給流路31は、吸込口2cから吸引された空気が圧縮機本体2内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する。言い換えると、冷却水供給流路31は、圧縮機本体2の吐出温度が露点以下となるように、吸込口2cから吸引された空気を冷却する冷却水を供給する。本実施形態の構成は、油分離回収器3内に、油水分離装置5を設ける点を除いて、第1実施形態の構成と同様である。油分離回収器3内に油水分離装置5を設けることで、油分離回収器3と油水分離装置5とをそれぞれ別個に設ける場合と比較して、油冷式空気圧縮機1の設置投影面積の増加の回避できる。
(Fifth embodiment)
FIG. 5 shows an oil-cooled air compressor 1 according to the fifth embodiment of the present invention. The cooling
第5実施形態のその他の作用は、第1実施形態と同様である。 Other operations of the fifth embodiment are the same as those of the first embodiment.
(第6実施形態)
図6は本発明の第6実施形態に係る油冷式空気圧縮機1を示す。冷却水供給流路31は、吸込口2cから吸引された空気が圧縮機本体2内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する。言い換えると、冷却水供給流路31は、圧縮機本体2の吐出温度が露点以下となるように、吸込口2cから吸引された空気を冷却する冷却水を供給する。
(Sixth embodiment)
FIG. 6 shows an oil-cooled air compressor 1 according to a sixth embodiment of the present invention. The cooling
本実施形態では、給油流路7の油冷却器4よりも上流側から分岐して油冷却器4よりも下流側で給油流路7に合流するバイパス流路12が設けられている。油分離回収器3と圧縮機本体2との差圧により、潤滑油がバイパス流路12を通って油冷却器4を迂回して流れる。つまり、ポンプを用いることなく、潤滑油を油水分離装置5に流入させることができる。油冷却器4と油水分離装置5を異なる流路に並列的に配置したことで、油分離回収器3から圧縮機本体2までの流路全体として潤滑油の流動抵抗を低減できる。
In the present embodiment, a
第6実施形態のその他の構成及び作用は、第1実施形態と同様である。 Other configurations and operations of the sixth embodiment are the same as those of the first embodiment.
(第7実施形態)
図7は本発明の第7実施形態に係る油冷式空気圧縮機1を示す。冷却水供給流路31は、吸込口2cから吸引された空気が圧縮機本体2内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する。言い換えると、冷却水供給流路31は、圧縮機本体2の吐出温度が露点以下となるように、吸込口2cから吸引された空気を冷却する冷却水を供給する。
(Seventh embodiment)
FIG. 7 shows an oil-cooled air compressor 1 according to a seventh embodiment of the present invention. The cooling
本実施形態では、油水分離装置5の底部にドレン水を排出するドレン排出部5aが設けられている。油水分離装置5のドレン排出部5aは、ドレン水供給流路34を介して圧縮機本体2の吸込口2cに接続されている。図11において符号P1でドレン水供給流路34の吸込口2cの接続位置、つまり給水位置を概念的に示す。ドレン水供給流路34により、油水分離装置5のドレン水を冷却水として圧縮機本体2の吸込口2cに戻すことで、油分が残留する可能性を有するドレン水から油分を除去してドレン水を排出する必要性を排除できる。
In the present embodiment, a
第7実施形態のその他の構成及び作用は、第6実施形態と同様である。 Other configurations and operations of the seventh embodiment are the same as those of the sixth embodiment.
図2,4,5において二点鎖線で示すように、第2,4,5実施形態についても、本実施形態と同様に、油水分離装置5の底部にドレン排出部5aを設け、ドレン排出部5aと圧縮機本体2の吸込口2cとを接続するドレン水供給流路34を設けてもよい。
As shown by a two-dot chain line in FIGS. 2, 4, and 5, the second, fourth, and fifth embodiments are also provided with a
(第8実施形態)
図8は本発明の第8実施形態に係る油冷式空気圧縮機1を示す。冷却水供給流路31は、吸込口2cから吸引された空気が圧縮機本体2内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する。言い換えると、冷却水供給流路31は、圧縮機本体2の吐出温度が露点以下となるように、吸込口2cから吸引された空気を冷却する冷却水を供給する。ドレン水供給流路34には、電磁弁(ドレン水用電磁弁)35が設けられている。電磁弁35には、コントローラ19に接続されたタイマー36が設けられている。タイマー36による設定時間の経過後に、油水分離装置5で分離され貯留された水分を油水分離装置5から排出できる。
(Eighth embodiment)
FIG. 8 shows an oil-cooled air compressor 1 according to the eighth embodiment of the present invention. The cooling
第8実施形態のその他の構成及び作用は、第7実施形態と同様である。 Other configurations and operations of the eighth embodiment are the same as those of the seventh embodiment.
(第9実施形態)
図9は本発明の第9実施形態に係る油冷式空気圧縮機1を示す。
(Ninth embodiment)
FIG. 9 shows an oil-cooled air compressor 1 according to the ninth embodiment of the present invention.
圧縮機本体2の吐出口2dから吐出される圧縮空気の温度である吐出温度を直接又は間接的に測定する吐出空気温度センサ18が設けられている。本実施形態では、吐出空気温度センサ18は油分離回収器3に設けられ、油分離回収器3の温度を測定することで、吐出温度を間接的に測定する。しかし、吐出空気温度センサ18を吐出口2d又はその近傍に配置し、吐出温度を直接測定してもよい。また、油分離回収器3以外の箇所に吐出空気温度センサ18を配置することで、吐出温度を間接的に測定してもよい。
A discharge
コントローラ19は、圧縮機本体2の吐出口2dから吐出される圧縮空気の温度である吐出温度が露点以下となるように、吐出空気温度センサ18の検出温度に応じて冷却水供給流路31の電磁弁33を制御する。具体的には、コントローラ19は、吐出空気温度センサ18により測定された温度に基づいて、予め設定した第1の供給開始温度(露点温度以下の設定温度)より高いと判断すれば、電磁弁33を開弁し、冷却水を供給して、吸込口2cから吸引された空気を冷却する。一方、コントローラ19は、吐出空気温度センサ18により測定された温度に基づいて、予め設定した、第1の供給開始温度より低い第1の供給停止温度以下であると判断すれば、電磁弁33を閉弁し、冷却水の供給を停止、すなわち吸込口2cから吸引された空気の冷却を停止する。圧縮機本体2から吐出される圧縮空気の温度を、第1の供給停止温度以下の温度となるように維持できる。
The
第9実施形態のその他の構成及び作用は、第8実施形態と同様である。 Other configurations and operations of the ninth embodiment are the same as those of the eighth embodiment.
(第10実施形態)
図10は本発明の第10実施形態に係る油冷式空気圧縮機1を示す。
(10th Embodiment)
FIG. 10 shows an oil-cooled air compressor 1 according to a tenth embodiment of the present invention.
油分離回収器3に温度検出センサとしての吐出空気温度センサ18が設けられている。電磁弁33と圧縮機本体2との間の冷却水供給流路31に、ヒータ37が設けられている。
The oil separator /
コントローラ19は、吐出空気温度センサ18により測定された温度に基づいて、予め設定した第2の供給開始温度(凍結温度より高い設定温度)より高いと判断すれば、冷却水供給流路31の電磁弁33を開弁し、冷却水を供給して、吸込口2cから吸引された空気を冷却する。一方、コントローラ19は、吐出空気温度センサ18により測定された温度に基づいて、予め設定した第2の供給停止温度以下であると判断すれば、電磁弁33を閉弁し、冷却水の供給を停止する。その後、コントローラ19は、ヒータ37を作動させる。吐出空気温度センサ18の測定温度が、第2の供給停止温度(凍結温度以下の設定温度)以下である場合、冷却水の供給を停止することができ、圧縮機本体2内で、冷却水の供給により凍結のトラブルが生じることを回避できる。また、ヒータ37を作動させて冷却水を加熱できるので、装置内で、冷却水の供給により凍結のトラブルが生じることを回避できる。なお、温度検出センサは、図10で二点鎖線で示すように、圧縮機本体2の吸込空気の温度を測定する吸込空気温度センサ38、吐出流路6に設けられた吐出温度を測定する吐出流路温度センサ39、及び周囲温度を測定する周囲温度センサ40のいずれか1つであってもよい。
If the
なお、上述の実施形態の説明では説明を省略しているが、圧縮機本体2から吐出される圧縮空気の温度が露点以上であるか否かの判断に必要な露点の求め方については、特に限定されない。例えば、吐出直前あるいは直後における圧縮空気の圧力測定値及び温度測定値から求めても良く、油分離回収器3内の圧縮空気の圧力測定値及び油分離回収器3内の圧縮空気あるいは油の温度測定値から求めても良い。後者の場合、吐出口2dから油分離回収器3までの圧損が実質的に無視できないときは、露点の算出に必要な圧力の値は油分離回収器3内の圧力測定値に上記圧損を考慮して求めることができる。また、後者の場合、吐出口2dから油分離回収器3までに生じる温度降下を踏まえ、露点の算出に必要な温度は、油分離回収器3内の圧縮空気あるいは油の温度測定値に吐出後の放熱量(吐出流路を構成する配管類と油分離回収器からの放熱量)を考慮して求めることができる。
In addition, although description is abbreviate | omitted in description of the above-mentioned embodiment, especially about the method of calculating | requiring the dew point required for judgment whether the temperature of the compressed air discharged from the compressor
また、上述の実施形態の説明では説明を省略しているが、油分離回収器3の底面に配管を接続する場合、油分離回収器3の底部を球面状に形成して最下部に配管を接続することが望ましい。こうすることで水の混入の多い油を抜き出すことができる。
Moreover, although description is abbreviate | omitted in description of the above-mentioned embodiment, when connecting piping to the bottom face of the oil separation collection |
また、上述の実施形態を説明する模式図においては、ロータ2b,2bを支持する軸受や、その軸受に対して油を供給する軸受給油ラインのような周知の構造は図示を省略されている。 Moreover, in the schematic diagram explaining the above-mentioned embodiment, illustration is abbreviate | omitted in the well-known structure like the bearing which supports rotor 2b, 2b and the bearing oil supply line which supplies oil with respect to the bearing.
なお、本発明の油冷式空気圧縮機1は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。 The oil-cooled air compressor 1 of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made.
第1から第10実施形態において、冷却水供給流路31を図11における符号P0で示した位置に接続する構成に代えて、符号P2’(圧縮過程にあるロータ室2aにおけるロータ2b,2bへの給水位置)、P3(ロータ室2aの吸込口2cの直後の空間部(閉じ込み直後)への給水位置)、P4(ロータ室2aの吐出口2dの直前の空間部(吐出直前)への給水位置)で示した位置の少なくとも1つに接続する構成にしてもよい。また、冷却水供給流路31を符号P0で示した位置と、符号P2’、P3、P4で示した位置の少なくとも1つとに接続する構成にしてもよい。なお、符号P0で示した位置は、吸込口2cへの供給位置であり、符号P2’、P3、P4で示した位置は、ロータ2b,2bの歯溝への供給位置である。
In the first to tenth embodiments, instead of the configuration in which the cooling water
第1から第10実施形態において、油冷式空気圧縮機1を起動して予め設定した時間経過した後に、冷却水供給流路31により冷却水の供給を開始してもよい。装置内で、冷却水の供給により凍結のトラブルが生じることを回避できる。
In the first to tenth embodiments, the cooling
ヒータ37は、冷却水供給流路31に設けずに、図10において二点鎖線で示すように、圧縮機本体2に設けてもよい。また、ヒータ37は、冷却水供給流路31、及び圧縮機本体2の両方に設けてもよい。
The
第6から第10実施形態において、バイパス流路12の油水分離装置5の上流側または下流側に潤滑油の流れを一時的に遮断する電磁弁を設けてもよい。これにより、油冷却器4での予備冷却される潤滑油の量を増減させることができる。また、バイパス流路12の油水分離装置5の上流側および下流側の両方に潤滑油の流れを一時的に遮断する電磁弁を設けてもよい。これにより、圧縮機の運転を継続しながら油水分離装置5の点検を行うことが出来る。
In the sixth to tenth embodiments, an electromagnetic valve for temporarily blocking the flow of the lubricating oil may be provided on the upstream side or the downstream side of the oil /
以上で説明した冷却水は、水に添加剤等を加えたものや、水を主成分とするものを含む。 The cooling water demonstrated above contains what added the additive etc. to water, and the thing which has water as a main component.
1 油冷式空気圧縮機
2 圧縮機本体
2a ロータ室
2b ロータ
2c 吸込口(吸込部)
2d 吐出口
3 油分離回収器
3a 出口
4 油冷却器
5 油水分離装置
5a ドレン排出部
6 吐出流路
7 給油流路
12 バイパス流路
18 吐出空気温度センサ
19 コントローラ
31 冷却水供給流路
32 冷却水供給口
33 電磁弁(冷却水用電磁弁)
34 ドレン水供給流路
35 電磁弁(ドレン水用電磁弁)
36 タイマー
37 ヒータ
38 吸込空気温度センサ
39 吐出流路温度センサ
40 周囲温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oil-cooled
34 Drain water
36
Claims (13)
前記圧縮機本体から吐出された圧縮空気から潤滑油を分離して回収する油分離回収器と、
前記油分離回収器と前記圧縮機本体の吸込側とを接続する給油流路と、
前記空気が前記圧縮機本体内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する冷却水供給流路と
を備える、油冷式空気圧縮機。 An oil-cooled compressor body that compresses and discharges the sucked air; and
An oil separation and recovery device for separating and recovering the lubricating oil from the compressed air discharged from the compressor body;
An oil supply passage connecting the oil separator and the suction side of the compressor body;
An oil-cooled air compressor, comprising: a cooling water supply passage that supplies cooling water that cools the air so that the air has a dew point or less in the compressor body.
前記ドレン排出部と前記圧縮機本体の吸込側とを接続し、前記冷却水として前記ドレン水を供給するドレン水供給流路と
を備える、請求項3に記載の油冷式空気圧縮機。 A drain discharger provided in the oil / water separator for discharging drain water;
The oil-cooled air compressor according to claim 3, further comprising: a drain water supply channel that connects the drain discharge unit and a suction side of the compressor body and supplies the drain water as the cooling water.
前記ドレン水用電磁弁はタイマーにより開閉される、請求項4に記載の油冷式空気圧縮機。 A drain water solenoid valve is provided in the drain water supply channel,
The oil-cooled air compressor according to claim 4, wherein the drain water solenoid valve is opened and closed by a timer.
前記圧縮機本体から吐出される前記圧縮空気の温度を直接又は間接的に測定する吐出空気温度センサと、
前記吐出空気温度センサにより測定された温度に基づいて前記冷却水用電磁弁の開閉を制御するコントローラと
を備え、
前記コントローラは、前記吐出空気温度センサにより測定された温度が、予め設定した第1の供給開始温度より高いと判断すれば、前記冷却水用電磁弁を開弁し、前記吐出空気温度センサにより測定された温度が、予め設定した第1の供給停止温度以下と判断すれば、前記冷却水用電磁弁を閉弁する、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の油冷式空気圧縮機。 A solenoid valve for cooling water provided in the cooling water supply flow path;
A discharge air temperature sensor for directly or indirectly measuring the temperature of the compressed air discharged from the compressor body;
A controller that controls opening and closing of the electromagnetic valve for cooling water based on the temperature measured by the discharge air temperature sensor,
If the controller determines that the temperature measured by the discharge air temperature sensor is higher than a preset first supply start temperature, the controller opens the cooling water solenoid valve and measures the temperature by the discharge air temperature sensor. The oil-cooled air compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein when the determined temperature is equal to or lower than a preset first supply stop temperature, the cooling water solenoid valve is closed. .
前記圧縮機本体の吸込空気の温度を測定する吸込空気温度センサ、前記圧縮機本体から吐出される前記圧縮空気の温度を直接又は間接的に測定する吐出空気温度センサ、前記油分離回収器内の温度を測定する油分離回収器温度センサ、及び周囲温度を測定する周囲温度センサのいずれか1つからなる温度検出センサと、
前記温度検出センサにより測定された温度に基づいて前記冷却水用電磁弁の開閉を制御するコントローラと
を備え、
前記コントローラは、前記温度検出センサにより測定された温度が、予め設定した第2の供給開始温度より高いと判断すれば、前記冷却水用電磁弁を開弁し、前記温度検出センサにより測定された温度が、予め設定した第2の供給停止温度以下と判断すれば、前記冷却水用電磁弁を閉弁する、請求項1に記載の油冷式空気圧縮機。 A solenoid valve for cooling water provided in the cooling water supply flow path;
An intake air temperature sensor for measuring the temperature of the intake air of the compressor body, a discharge air temperature sensor for directly or indirectly measuring the temperature of the compressed air discharged from the compressor body, A temperature detection sensor comprising any one of an oil separator / collector temperature sensor for measuring temperature and an ambient temperature sensor for measuring ambient temperature;
A controller for controlling opening and closing of the cooling water solenoid valve based on the temperature measured by the temperature detection sensor,
If the controller determines that the temperature measured by the temperature detection sensor is higher than a preset second supply start temperature, the controller opens the cooling water solenoid valve and measures the temperature by the temperature detection sensor. The oil-cooled air compressor according to claim 1, wherein if the temperature is determined to be equal to or lower than a preset second supply stop temperature, the cooling water solenoid valve is closed.
前記温度検出センサの測定温度が、前記第2の供給停止温度以下である場合、前記ヒータを作動させる、請求項8に記載の油冷式空気圧縮機。 A heater is provided in the compressor body or the cooling water supply flow path,
The oil-cooled air compressor according to claim 8, wherein the heater is operated when a temperature measured by the temperature detection sensor is equal to or lower than the second supply stop temperature.
前記圧縮機本体から吐出された圧縮空気から潤滑油を分離して回収する油分離回収器と、
前記油分離回収器と前記圧縮機本体の吸込側とを接続する給油流路と、
前記空気を冷却する冷却水を供給する冷却水供給流路と
を備える油冷式空気圧縮機の制御方法であって、
前記空気が前記圧縮機本体内で露点以下となるように、前記冷却水供給流路により冷却水を供給して前記空気を冷却する、油冷式空気圧縮機の制御方法。 An oil-cooled compressor body that compresses and discharges the sucked air; and
An oil separation and recovery device for separating and recovering the lubricating oil from the compressed air discharged from the compressor body;
An oil supply passage connecting the oil separator and the suction side of the compressor body;
A control method for an oil-cooled air compressor comprising: a cooling water supply passage for supplying cooling water for cooling the air,
A control method for an oil-cooled air compressor, wherein cooling air is supplied by the cooling water supply flow path to cool the air so that the air is below a dew point in the compressor body.
前記圧縮機本体から吐出された圧縮空気から潤滑油を分離して回収する油分離回収器と、
前記油分離回収器と前記圧縮機本体の吸込側とを接続する給油流路と、
前記空気を冷却する冷却水を供給する冷却水供給流路と
を備える油冷式空気圧縮機の制御方法であって、
前記圧縮機本体から吐出される圧縮空気の温度が露点以下となるように、前記冷却水供給流路により冷却水を供給して前記空気を冷却する、油冷式空気圧縮機の制御方法。 An oil-cooled compressor body that compresses and discharges the sucked air; and
An oil separation and recovery device for separating and recovering the lubricating oil from the compressed air discharged from the compressor body;
An oil supply passage connecting the oil separator and the suction side of the compressor body;
A control method for an oil-cooled air compressor comprising: a cooling water supply passage for supplying cooling water for cooling the air,
A control method for an oil-cooled air compressor, wherein cooling air is supplied through the cooling water supply channel to cool the air so that the temperature of the compressed air discharged from the compressor main body is lower than a dew point.
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