JP2018009466A - Compressed air supply system and method for supplying compressed air - Google Patents

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Noritaka Noda
哲貴 野田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compressed air supply technology capable of sufficiently obtaining work amount corresponding to volume of compressed air produced by an air compressor in a production facility.SOLUTION: A compressed air supply system for supplying dehumidified compressed air to a production facility includes: an air compressor for producing compressed air; an air dehumidifier for dehumidifying the produced compressed air; and piping for connecting the air compressor, the air dehumidifier and the production facility with each other. In the compressed air supply system, heating means for heating the dehumidified compressed air is provided between the air dehumidifier and the production facility. The compressed air supply system further includes heating control means for controlling the heating means so that the compressed air is heated to 60-90°C.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は圧縮エアーを生産設備に供給する圧縮エアー供給システムおよび前記圧縮エアー供給システムを用いた圧縮エアーの供給方法に関する。   The present invention relates to a compressed air supply system for supplying compressed air to a production facility and a compressed air supply method using the compressed air supply system.

工場等において、圧縮エアーは、エアシリンダやエアブロー等の様々な設備の駆動源として使用されており、製造現場にはこのような圧縮エアーを駆動源として使用する設備（以下、「生産設備」という）が多数設置されている（特許文献１）。   In factories and the like, compressed air is used as a drive source for various equipment such as air cylinders and air blowers, and equipment that uses such compressed air as a drive source (hereinafter referred to as “production equipment”) at the manufacturing site. ) Are installed in large numbers (Patent Document 1).

この圧縮エアーは、図２に概要を示す圧縮エアー供給システムによって生産設備に供給されている。即ち、図２に示すように、エアーコンプレッサー１を用いて生成させた圧縮エアーをエアー脱湿機２により湿気を除去した後に生産設備３に供給している。   This compressed air is supplied to the production facility by a compressed air supply system schematically shown in FIG. That is, as shown in FIG. 2, the compressed air generated using the air compressor 1 is supplied to the production facility 3 after the moisture is removed by the air dehumidifier 2.

特開２００２−２３９３３２号公報JP 2002-239332 A

しかしながら、従来の圧縮エアー供給システムの場合、生産設備３に供給される圧縮エアーの体積がエアーコンプレッサー１において生成された圧縮エアーの体積に比べて減少しており、エアーコンプレッサー１において生成された圧縮エアーの体積に見合った仕事量を生産設備３において得ることができていなかった。   However, in the case of the conventional compressed air supply system, the volume of compressed air supplied to the production facility 3 is smaller than the volume of compressed air generated in the air compressor 1, and the compression generated in the air compressor 1 is reduced. The amount of work corresponding to the volume of air could not be obtained in the production facility 3.

そこで、本発明は、エアーコンプレッサーにおいて生成された圧縮エアーの体積に見合った仕事量を生産設備において十分に得ることができる圧縮エアーの供給技術を提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the supply technique of the compressed air which can fully obtain the work amount corresponding to the volume of the compressed air produced | generated in the air compressor in a production facility.

請求項１に記載の発明は、
脱湿された圧縮エアーを生産設備に供給する圧縮エアー供給システムであって、
圧縮エアーを生成させるエアーコンプレッサーと、
生成された前記圧縮エアーを脱湿するエアー脱湿機と、
前記エアーコンプレッサー、前記エアー脱湿機、前記生産設備を連結する配管とを備えており、
さらに、前記エアー脱湿機と前記生産設備との間に、脱湿された前記圧縮エアーを加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする圧縮エアー供給システムである。 The invention described in claim 1
A compressed air supply system for supplying dehumidified compressed air to a production facility,
An air compressor that generates compressed air;
An air dehumidifier for dehumidifying the generated compressed air;
The air compressor, the air dehumidifier, and a pipe connecting the production equipment,
Further, the compressed air supply system is characterized in that heating means for heating the dehumidified compressed air is provided between the air dehumidifier and the production facility.

請求項２に記載の発明は、
前記圧縮エアーが６０〜９０℃に加熱されるように、前記加熱手段を制御する加熱制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮エアー供給システムである。 The invention described in claim 2
2. The compressed air supply system according to claim 1, wherein heating control means for controlling the heating means is provided so that the compressed air is heated to 60 to 90 ° C. 3.

請求項３に記載の発明は、
前記加熱手段が、前記圧縮エアーと高温の流体との間で熱交換を行うことにより、前記圧縮エアーを加熱する熱交換器であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧縮エアー供給システムである。 The invention according to claim 3
The compression according to claim 1 or 2, wherein the heating means is a heat exchanger that heats the compressed air by exchanging heat between the compressed air and a high-temperature fluid. Air supply system.

請求項４に記載の発明は、
前記高温の流体が、他の生産設備から排出された流体であることを特徴とする請求項３に記載の圧縮エアー供給システムである。 The invention according to claim 4
The compressed air supply system according to claim 3, wherein the high-temperature fluid is a fluid discharged from another production facility.

請求項５に記載の発明は、
前記他の生産設備が、空気入りタイヤの製造に用いられる加硫機であり、
前記流体が、前記加硫機から排出されたＮ２ガスであることを特徴とする請求項４に記載の圧縮エアー供給システムである。 The invention described in claim 5
The other production equipment is a vulcanizer used for manufacturing a pneumatic tire,
The compressed air supply system according to claim 4, wherein the fluid is N 2 gas discharged from the vulcanizer.

請求項６に記載の発明は、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の圧縮エアー供給システムを用いて、前記生産設備に前記圧縮エアーを供給する圧縮エアーの供給方法であって、
前記エアーコンプレッサーにおいて生成された前記圧縮エアーを前記エアー脱湿機において脱湿し、
脱湿された前記圧縮エアーを前記加熱手段で加熱した後、
加熱された前記圧縮エアーを、前記配管を介して前記生産設備に供給することを特徴とする圧縮エアーの供給方法である。 The invention described in claim 6
A compressed air supply method for supplying the compressed air to the production facility using the compressed air supply system according to any one of claims 1 to 5,
The compressed air generated in the air compressor is dehumidified in the air dehumidifier,
After heating the dehumidified compressed air with the heating means,
A method for supplying compressed air, wherein the heated compressed air is supplied to the production facility via the pipe.

請求項７に記載の発明は、
前記加熱手段が、前記圧縮エアーを６０〜９０℃に加熱することを特徴とする請求項６に記載の圧縮エアーの供給方法である。 The invention described in claim 7
The method of supplying compressed air according to claim 6, wherein the heating means heats the compressed air to 60 to 90 ° C.

本発明によれば、エアーコンプレッサーにおいて生成された圧縮エアーの体積に見合った仕事量を生産設備において十分に得ることができる圧縮エアーの供給技術を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the supply technique of the compressed air which can fully obtain the work amount corresponding to the volume of the compressed air produced | generated in the air compressor in a production facility can be provided.

本発明の一実施形態に係る圧縮エアー供給システムを説明する図である。It is a figure explaining the compressed air supply system concerning one embodiment of the present invention. 従来の圧縮エアー供給システムの一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the conventional compressed air supply system.

１．発明に至る経緯
本発明者は、従来の圧縮エアー供給システムの場合、何が原因で、生産設備に供給される圧縮エアーの体積がエアーコンプレッサーにおいて生成された圧縮エアーの体積に比べて減少してしまうのか、検討を行った。 1. Background of the Invention The present inventors have found that the volume of compressed air supplied to a production facility is reduced compared to the volume of compressed air generated in an air compressor in the case of a conventional compressed air supply system. We examined whether it would end up.

その結果、従来の圧縮エアー供給システムにおいては、エアーコンプレッサーから生産設備までの経路で圧縮エアーが冷却されたことにより、体積が減少して生産設備に供給される圧縮エアーの体積が減少していることが原因であることが分かった。   As a result, in the conventional compressed air supply system, the volume of compressed air supplied to the production facility is reduced by reducing the volume by cooling the compressed air along the path from the air compressor to the production facility. It turns out that this is the cause.

即ち、通常の圧縮エアー供給システムでは、エアーコンプレッサー１で生成させた直後の圧縮エアーは１００℃以上の高温になっているが、脱湿のためのエアー脱湿機を通過する段階や生産設備までの配管内を通過する段階で温度が低下するために体積が減少し、そのまま減少した圧縮エアーの体積で生産設備まで供給されていることが分かった。   In other words, in a normal compressed air supply system, the compressed air immediately after being generated by the air compressor 1 is at a high temperature of 100 ° C. or higher, but the stage through the air dehumidifier for dehumidification and the production equipment It was found that the volume decreased because the temperature decreased when passing through the pipe, and the production facility was supplied with the reduced compressed air volume.

そこで、本発明者は、この減少した圧縮エアーの体積を回復させる手段について、種々の検討を行い、エアー脱湿機２や配管４内を通過する段階で温度が低下した圧縮エアーを再び温めて体積を増加させることに思い至った。   Therefore, the present inventor has made various studies on the means for recovering the reduced compressed air volume, and reheated the compressed air whose temperature has decreased in the stage of passing through the air dehumidifier 2 and the pipe 4. I came up with the idea of increasing the volume.

２．本実施の形態に係る圧縮エアー供給システム
以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を参照して説明する。図１は本実施の形態に係る圧縮エアー供給システムを説明する図である。なお、図１は空気入りタイヤの製造工程において本発明の圧縮エアー供給システムを設けた場合を説明する図である。 2. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a compressed air supply system according to the present embodiment. In addition, FIG. 1 is a figure explaining the case where the compressed air supply system of this invention is provided in the manufacturing process of a pneumatic tire.

本実施の形態に係る圧縮エアー供給システムは、従来と同様に、圧縮エアーを生成させるエアーコンプレッサー１と、エアーコンプレッサー１で生成された圧縮エアーを脱湿するエアー脱湿機２と、エアーコンプレッサー１、エアー脱湿機２、生産設備３を連結する配管４とを備えている。   The compressed air supply system according to the present embodiment includes an air compressor 1 that generates compressed air, an air dehumidifier 2 that dehumidifies the compressed air generated by the air compressor 1, and an air compressor 1. And an air dehumidifier 2 and a pipe 4 for connecting the production equipment 3.

そして、本実施の形態においては、エアー脱湿機２と生産設備３との間に、圧縮エアーを加熱する加熱手段としての熱交換器５が設けられている点を特徴とする。これにより、エアー脱湿機２や配管４内を通過する段階で温度が低下した圧縮エアーを再度加熱して、減少した圧縮エアーの体積を、生成時の体積に近い状態まで回復させて生産設備３に供給することができる。   And this embodiment is characterized in that a heat exchanger 5 is provided between the air dehumidifier 2 and the production facility 3 as a heating means for heating the compressed air. As a result, the compressed air whose temperature has decreased in the stage of passing through the air dehumidifier 2 and the pipe 4 is heated again, and the reduced compressed air volume is recovered to a state close to the volume at the time of production. 3 can be supplied.

この結果、エアーコンプレッサーにおいて生成された圧縮エアーの体積に見合った仕事量を生産設備３において得ることができる。   As a result, a work amount corresponding to the volume of compressed air generated in the air compressor can be obtained in the production facility 3.

また、エアーコンプレッサー１の出力を上げることなく、大きな体積の圧縮エアーを生産設備３に供給できるため、エアーコンプレッサー１の単位仕事量あたりの負荷を軽減して消費電力を従来から５〜１０％程度削減することができる。   In addition, a large volume of compressed air can be supplied to the production facility 3 without increasing the output of the air compressor 1, so the load per unit work of the air compressor 1 is reduced and the power consumption is about 5 to 10% from the conventional level. Can be reduced.

次に、本実施の形態の特徴部である熱交換器５について説明する。本発明者は、空気入りタイヤの製造現場に本発明の圧縮エアー供給システムを適用した場合、熱交換器５に供給される熱媒体として、加硫機から排出されるＮ２ガスが使用できることに思い至った。 Next, the heat exchanger 5 which is the characteristic part of this Embodiment is demonstrated. The present inventor can use N 2 gas discharged from a vulcanizer as a heat medium supplied to the heat exchanger 5 when the compressed air supply system of the present invention is applied to a manufacturing site of a pneumatic tire. I thought.

即ち、一般的な空気入りタイヤの製造現場では、図１に示すように、生タイヤを加硫成形するための加硫機６が複数設けられており、この加硫機６から排出された高温のＮ２ガスを熱交換器５に供給される熱媒体として使用することにより、圧縮エアー供給システムの圧縮エアーを効率良く加熱することができる。 That is, at a general pneumatic tire manufacturing site, as shown in FIG. 1, a plurality of vulcanizers 6 for vulcanizing a raw tire are provided, and the high temperature discharged from the vulcanizer 6 is provided. By using the N 2 gas as a heat medium supplied to the heat exchanger 5, the compressed air of the compressed air supply system can be efficiently heated.

具体的には、一般的な空気入りタイヤの製造現場では、加硫機６から排出されたＮ２ガスからドレン水を除去するドレンセパレーター８と、Ｎ２ガスを冷却する冷却機９と、Ｎ２ガスを脱湿する脱湿機１０と、Ｎ２ガスを回収するガスタンク１１を備えたＮ２ガス回収ラインが設けられており、各々が配管７で連結されている。 Specifically, at a general pneumatic tire manufacturing site, a drain separator 8 that removes drain water from N 2 gas discharged from the vulcanizer 6, a cooler 9 that cools N 2 gas, and N A dehumidifier 10 for dehumidifying the two gases and an N 2 gas recovery line including a gas tank 11 for recovering the N 2 gas are provided, and each is connected by a pipe 7.

本実施の形態においては、このＮ２ガスの回収ラインのドレンセパレーター８と冷却機９の間に熱交換器５が設けられており、加硫機６から排出された高温のＮ２ガスが熱交換器５に供給される。具体的には、加硫機６から排出された約１００℃のＮ２ガスが、ドレンセパレーター８を通過して、約９０℃の状態で熱交換器５に供給される。なお、このときのＮ２ガスの流量は例えば９００〜１０００Ｎｍ３／ｈである。 In the present embodiment, a heat exchanger 5 is provided between the drain separator 8 and the cooler 9 in the N 2 gas recovery line, and the high-temperature N 2 gas discharged from the vulcanizer 6 is heated. It is supplied to the exchanger 5. Specifically, about 100 ° C. N 2 gas discharged from the vulcanizer 6 passes through the drain separator 8 and is supplied to the heat exchanger 5 at about 90 ° C. The flow rate of N 2 gas at this time is, for example, 900-1000 nm 3 / h.

一方、圧縮エアー供給システムにおいては、エアーコンプレッサー１で生成した圧縮エアーを、エアー脱湿機２を経由して熱交換器５に供給する。具体的には、熱交換器５に供給される圧縮エアーの温度は約５．０℃であり、圧力は６．０ｋｇｆ／ｃｍ２である。 On the other hand, in the compressed air supply system, the compressed air generated by the air compressor 1 is supplied to the heat exchanger 5 via the air dehumidifier 2. Specifically, the temperature of the compressed air supplied to the heat exchanger 5 is about 5.0 ° C., and the pressure is 6.0 kgf / cm 2 .

そして、熱交換器５において、低温（約５．０℃）の圧縮エアーと、高温（約９０℃）のＮ２ガスとの間で熱交換が行なわれることにより、圧縮エアー供給システムの圧縮エアーが６０〜９０℃まで加熱されて、流量５０００〜５５００Ｎｍ３／ｈで生産設備３に供給することができる。 The heat exchanger 5 performs heat exchange between the low-temperature (about 5.0 ° C.) compressed air and the high-temperature (about 90 ° C.) N 2 gas, so that the compressed air of the compressed air supply system is compressed. Can be heated to 60 to 90 ° C. and supplied to the production facility 3 at a flow rate of 5000 to 5500 Nm 3 / h.

このように、熱交換器５を設置し、他の生産設備から排出された高温の流体と圧縮エアーとの間で熱交換を行うことにより圧縮エアーを加熱した場合、排出される流体の熱を有効利用して、圧縮エアーの体積を回復させることができるため、ヒーターなどの加熱装置を別途設ける場合に比べて、加熱に要するエネルギーを削減して効率良く体積が回復された圧縮エアーを生産設備３に供給することができる。   Thus, when the heat exchanger 5 is installed and the compressed air is heated by exchanging heat between the high-temperature fluid discharged from other production facilities and the compressed air, the heat of the discharged fluid is reduced. Since the volume of compressed air can be recovered by using it effectively, compared to the case where a heating device such as a heater is provided separately, the energy required for heating can be reduced and the volume of compressed air recovered efficiently can be produced. 3 can be supplied.

なお、上記した熱交換器５からはドレン水が排出されるため、熱交換器５は、生産設備３から若干離れており、ドレン排出口が設けられているような位置に設置することが好ましい。   In addition, since drain water is discharged | emitted from the above-mentioned heat exchanger 5, it is preferable to install the heat exchanger 5 in the position where it is separated from the production equipment 3 a little and the drain discharge port is provided. .

また、上記した実施の形態においては、圧縮エアーを加熱する加熱手段として熱交換器を用いているが、加熱手段はこれに限定されず、例えば、ヒーターなどの外部加熱装置を用いてもよい。   In the above-described embodiment, the heat exchanger is used as a heating unit for heating the compressed air. However, the heating unit is not limited to this, and an external heating device such as a heater may be used.

また、加熱された後の圧縮エアーが再び冷却されることを防止するために、加熱手段よりも下流側の配管には断熱処理が施されていることが好ましい。この断熱処理としては、例えば、グラスウール、ケイ酸カルシウムなどの断熱材による処理を挙げることができる。   Moreover, in order to prevent the compressed air after being heated from being cooled again, it is preferable that a heat treatment is applied to the pipe downstream of the heating means. As this heat insulation process, the process by heat insulating materials, such as glass wool and calcium silicate, can be mentioned, for example.

また、加熱された後の圧縮エアーが再び冷却されることを防止する手段としては、加熱された後の圧縮エアーが通過する配管を、例えば、加硫成形の熱により高温になる加硫機６の上方に配置することも好ましい。   Further, as a means for preventing the compressed air after being heated from being cooled again, for example, a vulcanizer 6 in which a pipe through which the heated compressed air passes is heated to a high temperature by heat of vulcanization molding, for example. It is also preferable to dispose it above.

また、加熱後の圧縮エアーの温度を、上記した６０〜９０℃になるように制御する加熱制御手段が設けられていることが好ましい。例えば、加熱手段として上記した熱交換器を用いる場合、加熱制御手段としては、熱交換器に供給されるＮ２ガスの流量や温度を調整する機構などを設けることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the heating control means which controls the temperature of the compressed air after a heating so that it may become 60-90 degreeC mentioned above is provided. For example, when the above-described heat exchanger is used as the heating means, it is preferable to provide a mechanism for adjusting the flow rate and temperature of N 2 gas supplied to the heat exchanger as the heating control means.

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。   While the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments. Various modifications can be made to the above-described embodiment within the same and equivalent scope as the present invention.

１ エアーコンプレッサー
２ エアー脱湿機
３ 生産設備
４、７ 配管
５ 熱交換器
６ 加硫機
８ ドレンセパレーター
９ 冷却機
１０ 脱湿機
１１ ガスタンク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air compressor 2 Air dehumidifier 3 Production equipment 4, 7 Piping 5 Heat exchanger 6 Vulcanizer 8 Drain separator 9 Cooler 10 Dehumidifier 11 Gas tank

Claims (7)

脱湿された圧縮エアーを生産設備に供給する圧縮エアー供給システムであって、
圧縮エアーを生成させるエアーコンプレッサーと、
生成された前記圧縮エアーを脱湿するエアー脱湿機と、
前記エアーコンプレッサー、前記エアー脱湿機、前記生産設備を連結する配管とを備えており、
さらに、前記エアー脱湿機と前記生産設備との間に、脱湿された前記圧縮エアーを加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする圧縮エアー供給システム。 A compressed air supply system for supplying dehumidified compressed air to a production facility,
An air compressor that generates compressed air;
An air dehumidifier for dehumidifying the generated compressed air;
The air compressor, the air dehumidifier, and a pipe connecting the production equipment,
Furthermore, a heating means for heating the dehumidified compressed air is provided between the air dehumidifier and the production facility. 前記圧縮エアーが６０〜９０℃に加熱されるように、前記加熱手段を制御する加熱制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮エアー供給システム。   The compressed air supply system according to claim 1, wherein a heating control means for controlling the heating means is provided so that the compressed air is heated to 60 to 90 ° C. 前記加熱手段が、前記圧縮エアーと高温の流体との間で熱交換を行うことにより、前記圧縮エアーを加熱する熱交換器であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧縮エアー供給システム。   The compression according to claim 1 or 2, wherein the heating means is a heat exchanger that heats the compressed air by exchanging heat between the compressed air and a high-temperature fluid. Air supply system. 前記高温の流体が、他の生産設備から排出された流体であることを特徴とする請求項３に記載の圧縮エアー供給システム。   The compressed air supply system according to claim 3, wherein the high-temperature fluid is a fluid discharged from another production facility. 前記他の生産設備が、空気入りタイヤの製造に用いられる加硫機であり、
前記流体が、前記加硫機から排出されたＮ２ガスであることを特徴とする請求項４に記載の圧縮エアー供給システム。 The other production equipment is a vulcanizer used for manufacturing a pneumatic tire,
The compressed air supply system according to claim 4, wherein the fluid is N 2 gas discharged from the vulcanizer. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の圧縮エアー供給システムを用いて、前記生産設備に前記圧縮エアーを供給する圧縮エアーの供給方法であって、
前記エアーコンプレッサーにおいて生成された前記圧縮エアーを前記エアー脱湿機において脱湿し、
脱湿された前記圧縮エアーを前記加熱手段で加熱した後、
加熱された前記圧縮エアーを、前記配管を介して前記生産設備に供給することを特徴とする圧縮エアーの供給方法。 A compressed air supply method for supplying the compressed air to the production facility using the compressed air supply system according to any one of claims 1 to 5,
The compressed air generated in the air compressor is dehumidified in the air dehumidifier,
After heating the dehumidified compressed air with the heating means,
A method for supplying compressed air, wherein the heated compressed air is supplied to the production facility via the pipe. 前記加熱手段が、前記圧縮エアーを６０〜９０℃に加熱することを特徴とする請求項６に記載の圧縮エアーの供給方法。   The said heating means heats the said compressed air to 60-90 degreeC, The supply method of the compressed air of Claim 6 characterized by the above-mentioned.
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