JP2500016Y2 - 往復動圧縮機シリンダ冷却用のサ―モサイホンシステム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、サーモサイホンシステ
ムに関し、特に往復動圧縮機シリンダの高温時に通常の
強制冷却方式に切替え得るようにした往復動圧縮機シリ
ンダのサーモサイホンシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、往復動圧縮機（以下、圧縮機と
いう）のシリンダは、ピストンリング等の摺動による摺
動熱や弁抵抗による発熱によって加熱されるので、シリ
ンダを冷却するためにシリンダには水冷ジャケット（図
示省略）が設けられている。水冷ジャケットには、給水
管と排水管とが連通していて、これら給水管と排水管と
を介して水冷ジャケットに冷却水を給排することによっ
てシリンダを強制冷却するのが一般的である。しかしな
がら、圧縮機のシリンダから吐出される吐出ガスの温度
が低温の場合には、例えば冷却水または冷却液として不
凍液を循環させてシリンダを冷却する、いわゆるサーモ
サイホンシステムと呼ばれる冷却方式が採用されてい
る。

【０００３】このサーモサイホンシステムは、その概略
系統図の図２に示すように、圧縮機のシリンダＣの図に
おける上側から下側に連通して、圧縮機のシリンダＣに
設けた水冷ジャケット（図示省略）に冷却液を循環させ
る循環管１を備えている。この循環管１は、シリンダＣ
の上側からこのシリンダＣの外方に設けられた冷却水容
器３との間に、加熱された冷却水を流出させる冷却水流
出管２と、この冷却水容器３と、シリンダＣの図におけ
る下側との間には、途中にフィン付のクーラ５が介装さ
れてなる冷却水の冷却水戻り管４とを備える他、ドレー
ン弁６ｖが介装されてなるドレーン管６とを備えてなる
構成になっている。

【０００４】なお、上記冷却水流出管２の途中に設けら
れている符号Ｔ₁ は温度計であり、また冷却水容器３の
上側から下側に連通する配管に介装されてなる符号Ｌ₁
は冷却水容器３内の冷却水レベルを検出する液面計であ
る。

【０００５】従って、水冷ジャケット内の冷却水は加熱
により、冷却水流出管２を通って冷却水戻り管４に至
り、空冷式クーラ５によって冷却されて再び水冷ジャケ
ット内に戻るというように循環され、これによってシリ
ンダＣが冷却される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】圧縮機の通常運転状態
においては、上記構成のサーモサイホンシステムによっ
て正常にシリンダが冷却されるので、格別な問題は生じ
ない。ところが、下記のような場合にはシリンダ内にお
ける発熱量が通常運転に比較して大きくなる。 ５０％負荷や０％負荷状態で長時間運転する場合。 Ｈ₂ 等のモル比の小さいガスを扱う圧縮機で、Ｎ₂
や空気でスタートアップする場合。 高い圧縮比で運転する場合。 炭化水素ガスのような比熱比の小さいガスを扱うシ
リンダで、Ｈ₂ 等比熱比の大きいガスを圧縮する場合。
このように、シリンダの発熱量が多かったり、吐出ガス
温度が高い運転があると、サーモサイホンシステムでは
対応することができず、冷却水を通水する極く一般的な
強制冷却方式を採用せざるを得ないことになり、圧縮機
の通常運転時には冷却水の使用量の関係上ランニングコ
スト的に不利になってしまう。また、強制冷却方式を採
用するために、ガスのシリンダ内での凝縮を防ぐ目的
で、冷却水入口側に加熱装置を取付けたり、温度調整装
置付の循環システムを設ける必要がある場合もありコス
ト高となる。

【０００７】従って、本考案の目的とするところは、発
熱量の多いときには強制冷却方式とし、通常運転時には
サーモサイホンシステムシステムに切り換えることによ
り、ランニングコストや設備コストの低減を可能ならし
める圧縮機シリンダ冷却用のサーモサイホンシステムを
提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案は、従来構成にな
るサーモサイホンシステムに、従来の強制冷却方式の持
つ給水管と排水管とを付設して、圧縮機シリンダの温度
の程度に応じて切り換える構成にすれば、上記課題を解
決し得ることに着目してなしたものである。

【０００９】従って、本考案に係る圧縮機シリンダ冷却
用のサーモサイホンシステムの特徴とするところは、圧
縮機シリンダに設けたシリンダ冷却用のジャケットの冷
却液出口から、クーラを介して該ジャケットの冷却液入
口に連通する循環管路を備え、該ジャケットから冷却液
を抜くドレーン管路を備えた往復動圧縮機シリンダ冷却
用のサーモサイホンシステムにおいて、前記循環管路に
冷却液の循環を停止させる開閉弁を介装し、前記ジャケ
ットに、給液開閉弁を介装した給液管路と、排液開閉弁
を介装した排液管路とを連通させた構成にしたところに
ある。

【００１０】

【作用】本考案に係る圧縮機シリンダ冷却用のサーモサ
イホンシステムによれば、循環管路に介装した循環路開
閉弁を閉弁し、給液管路に介装した給液開閉弁と排液管
路に介装した排液開閉弁とを開弁することによって通常
の強制冷却システムを形成し得る一方、逆に給液開閉弁
と排液開閉弁とを閉弁し、循環路開閉弁を開弁するとこ
とによってサーモサイホンシステムを形成することがで
きる。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の圧縮機シリンダ冷却用のサー
モサイホンシステムに係る１実施例を、その概略系統図
の図１を参照しながら、従来のサーモサイホンシステム
と相違する点についてだけ、従来と同一のもの並びに同
一機能を有するものを同一符号をもって説明する。

【００１２】圧縮機のシリンダＣの上側から、このシリ
ンダＣの外方に設けた冷却液容器３に連通する冷却液流
出管２に、排水弁７ｖを介装した排水管７を連通させる
と共に、排水管７の連通部と冷却液容器３との間に第１
開閉弁８を介装する一方、この冷却液容器３からシリン
ダＣの下側に連通する冷却液戻り管４の冷却液容器３と
クーラ５との間に第２開閉弁９を介装した。つまり、循
環管１には、第１開閉弁８と第２開閉弁９とを介装する
と共に、排水管７を連通させたものである。また、ドレ
ーン管６には、ドレーン弁６ｖとシリンダＣとの間に、
給水弁１０ｖが介装されてなる給水管１０を連通させて
なる構成とした。なお、第２開閉弁９はクーラ５の下流
側に介装しても良い。

【００１３】さらに、従来のサーモサイホンシステムと
同様に、冷却水流出管２の途中つまりシリンダＣと排水
管７の連通部との間に温度計Ｔ₁ が設けられ、また冷却
水容器３の上側から下側に連通する配管には冷却水容器
３内の冷却水レベルを検出する液面計Ｌ₁ が介装されて
なる構成になっている。

【００１４】以下、上記構成になるサーモサイホンシス
テムの作用態様を説明すると、５０％負荷や０％負荷状
態で長時間運転する場合やＨ₂ 等のモル比の小さいガス
を扱う圧縮機で、Ｎ₂ や空気でスタートアップする場合
等のように発熱量が大きくなる場合や高圧縮比の運転を
行ったり、比熱比の大きいガスを圧縮することで吐出ガ
ス温度が高くなる場合には、先ず第１開閉弁８と第２開
閉弁９とが閉弁されるに次いで、給水弁１０ｖと排水弁
７ｖが開弁される。さすれば、従来の強制冷却システム
が形成され、給水管１０から冷却水がシリンダＣに設け
た水冷ジャケットに流入し、そして排水管７を通して排
水されるのでシリンダＣは効果的に冷却されることとな
る。

【００１５】一方、圧縮機が通常運転に移行され、シリ
ンダＣの加熱程度が低下すると、今度は逆に開弁されて
いた排水弁７ｖと給水弁１０ｖとが閉弁されると共に、
閉弁されていた第１開閉弁８と第２開閉弁９とが開弁さ
れ、加熱された冷却水は冷却水流出管２を通って冷却水
戻り管４に至り、クーラ５により冷却されてシリンダＣ
に戻されるというように循環する、いわゆる通常のサー
モサイホンシステムに切り換えられる。

【００１６】このように、シリンダＣの温度上昇程度に
よって、従来の強制冷却システムとサーモサイホンシス
テムとに自由自在に切り換えることができるので、発熱
量が多い場合や吐出ガス温度が高い場合にも、また通常
運転時の発熱量が少ない場合や吐出ガス温度が低い場合
にも容易に対応することができ、冷却水の使用量の関係
でランニングコスト的に有利になる。また、冷却水の加
熱装置や温度調整装置が不要になり、設備コストの観点
からも経済的に有利になる。勿論、発熱量が高い運転や
吐出ガス温度が高い運転の場合が定常であって、温度の
低い運転の場合が非定常の場合に対しても本考案の技術
的思想を適用することができる。

【００１７】

【考案の効果】以上詳述したように、本考案に係る圧縮
機シリンダ冷却用のサーモサイホンシステムによれば、
循環管路に介装した循環路開閉弁を閉弁し、給液管路に
介装した給液開閉弁と排液管路に介装した排液開閉弁と
を開弁することによって通常の強制冷却システムを形成
し得る一方、逆に給液開閉弁と排液開閉弁とを閉弁し、
循環路開閉弁を開弁するとことによってサーモサイホン
システムを形成することができるので、圧縮機の通常運
転や発熱量や吐出温度が通常運転に比較して大きくなる
ような運転の如何を問わず、サーモサイホンシステムと
通常の強制冷却システムとへの切替えによって効果的に
シリンダを冷却し得、しかも冷却水の使用量が少なくて
済むので圧縮機のランニングコストの低減に対して極め
て多大な効果がある他、冷却水の加熱装置や温度調整装
置が不要になるので設備コストの面でも有利になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る圧縮機シリンダ冷却用の
サーモサイホンシステムの概略系統図である。

【図２】従来例に係る圧縮機シリンダ冷却用のサーモサ
イホンシステムの概略系統図である。

【符号の説明】

１…循環管 ２…冷却水流出管 ３…冷却水容器 ４…冷却水戻り管 ５…クーラ ６…ドレーン管、６ｖ…ドレーン弁 ７…排水管、７ｖ…排水弁 ８…第１開閉弁 ９…第２開閉弁 １０…給水管、１０ｖ…給水弁 Ｃ…圧縮機のシリンダ Ｌ₁ …液面計 Ｔ₁ …温度計

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 往復動圧縮機シリンダに設けたシリンダ
   冷却用のジャケットの冷却液出口から、クーラを介して
   該ジャケットの冷却液入口に連通する循環管路を備え、
   該ジャケットから冷却液を抜くドレーン管路を備えた往
   復動圧縮機シリンダ冷却用のサーモサイホンシステムに
   おいて、前記循環管路に冷却液の循環を停止させる開閉
   弁を介装し、前記ジャケットに、給液開閉弁を介装した
   給液管路と、排液開閉弁を介装した排液管路とを連通さ
   せたことを特徴とする往復動圧縮機シリンダ冷却用のサ
   ーモサイホンシステム。