JP2796342B2 - 乾式圧縮空気の供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は乾式空気圧縮機において廃熱を回収して乾式
圧縮空気を製造し供給する乾式圧縮空気の供給装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来の冷却に使用した後の温排水の保有熱を利用する
方法は、特開昭50−150949号公報に記載のように冷却媒
体としての冷却水が密閉強制循環ではなく補給するよう
になっている。また乾式空気圧縮機において冷却媒体に
移された廃熱はそのまま排出されており、圧縮空気除湿
装置の２次側において圧力空気の加熱を行う方法として
提供されている例はない。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年の冷却を必要とする乾式空気圧縮機では、冷却に
使用する水質が悪いと腐蝕によって発生する錆やスラッ
グにより冷却器の早期づまりを生じるなどの圧縮機のメ
ンテナス上での問題があった。また冷却媒体に移された
乾式空気圧縮機の廃熱は回収されずにそのまま排出され
ているのが現状であり、圧縮空気除湿装置は圧力空気の
入気条件により容量の選定が行われるため入気温度を冷
却器により低下させている例があるが、除湿処理後の２
次側圧力空気を強制的に加熱上昇させている例がない。
また冷凍式圧縮空気除湿装置においては、圧縮空気を冷
却して水蒸気を凝縮のうえ分離した後で圧縮空気の温度
を上げているが、プロセス側へ供給された後での結露防
止を目的とした加熱であってプロセス側へ送られる圧縮
空気の増加を目的とした加熱ではない。

本発明の目的は、良質な冷却水が得られない場合にも
十分な冷却を行って乾式空気圧縮機からの廃熱を回収
し、この廃熱を利用して圧縮空気除湿装置の通過後の圧
力空気の加熱を行い、プロセス側への圧縮空気の容積増
加を可能とする乾式圧縮空気の供給装置を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、冷却媒体が流通
するジャケットを有する圧縮機本体と、この圧縮機本体
から吐出される圧縮空気を冷却する空気冷却器と、この
圧縮機本体に用いられる潤滑油を冷却する油冷却器とを
有する乾式空気圧縮機と、この乾式空気圧縮機の吐出側
に配置された圧縮空気除湿装置とを備えた乾式圧縮空気
の供給装置において、前記圧縮空気除湿装置の２次側に
この圧縮空気除湿装置で除湿された空気を前記空気冷却
器で熱交換した圧縮熱により加熱する熱交換手段を設け
るとともに、前記空気冷却器と前記油冷却器と前記ジャ
ケットと前記熱交換手段とに凍結温度が低く腐食性の弱
い無公害の冷却媒体を循環させるウォータポンプを設
け、前記熱交換手段において前記空気冷却器で熱交換し
た圧縮熱を冷却媒体を介して圧縮空気の加熱に用いるも
のである。また、この乾式圧縮空気の供給装置におい
て、油冷却器を冷却した冷却媒体を圧縮機本体が備える
ジャケットに導き、圧縮機本体を冷却した冷却媒体と冷
却水とが熱交換する水溶液冷却器をウォーターポンプの
上流側に設けたものである。

〔作用〕

上記乾式圧縮空気の供給装置は、ウォータポンプによ
り無公害の水溶液を密閉強制循環させて汚れを増加させ
る物質が外部から入るのを防止しつつ、冷却を必要とす
る圧縮機の空気冷却器と油冷却器とジャケット付きケー
シングの冷却を行うとともに、空気冷却器において高温
の圧縮空気と熱交換した水溶液を、圧縮空気除湿装置の
２次側に設けた圧縮空気加熱器に導く。すなわち、圧縮
機の廃熱を空気冷却器で回収するとともに、この回収し
た廃熱を加熱器の加熱源として用いて、作動空気を加熱
膨張させている。また、圧縮機本体を冷却した水溶液を
冷却水と熱交換させる。これにより、乾式圧縮空気の供
給装置全体として、廃熱を多量に回収できる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図は本発明による乾式圧縮空気の供給装置の一実
施例を示す系統図である。第１図において、乾式空気圧
縮機100はエアフィルタ１と、低圧段側圧縮機本体２
と、高圧段側圧縮機本体３と、中間段空気冷却器4,5
と、吐出段空気冷却器6,7と、油冷却器８と、吐出空気
逆止弁９とから図示のように接続されて構成される。こ
の乾式空気圧縮機100に接続する圧縮空気除湿装置10の
２次側には圧縮空気加熱器（熱交換器）11が設けられる
とともに、水液液タンク12と、ウォータポンプ13と、水
溶液冷却器（熱交換器）14とが図示のように接続されて
本乾式空気の供給装置が構成される。

上記構成において、乾式空気圧縮機100のエアフィル
タ１にて清浄化された空気は低圧力段側圧縮機本体２に
より中間圧力まで圧縮され、中間段空気冷却器4,5によ
り冷却された後に、高圧段側圧縮機本体３に入って吐出
圧力まで圧縮され、吐出空気逆止弁９を経て吐出段空気
冷却器6,7により冷却され、つぎの圧縮空気除湿装置10
により除湿処理を行った後に、圧縮空気加熱器11にて加
熱されて圧力空気の容積増加を行ったうえでプロセス側
へ供給される。上記の中間段空気冷却器4,5および吐出
段空気冷却器6,7は200℃程度の高温圧縮空気を45℃程度
まで冷却するものであり、高温での廃熱回収を行うため
に２段階での冷却としている。また油冷却器８は圧縮機
本体の軸受や歯車へ供給して排出された潤滑油を冷却す
るものであり、低圧段側圧縮機本体２および高圧段側圧
縮機本体３は高温となるためジャケット付きケーシング
を有して冷却するようになっている。上記の水溶液タン
ク12内にあるプロピレングリコールを主成分とする凍結
温度が低くて腐食性の弱い無公害の水溶液はウォータポ
ンプ13により乾式空気圧縮機100の各冷却器4,5,6,7,8へ
圧送して密閉強制循環させる。油冷却器８へ送られた水
溶液は潤滑油の熱を取った後に、高圧段側圧縮機本体３
および低圧段側圧縮機本体２のジャケット部にて圧縮機
本体からの熱を取り、中高温の状態で排出される。また
中間段空気冷却器4,5および吐出段空気冷却器6,7へ送ら
れた水溶液は高温圧縮空気の熱を取り、高温の状態で排
出され、つぎの圧縮空気加熱器11にて除湿後の圧縮空気
の加熱を行い、中高温の状態に下った後に上記の油冷却
器８の側へ送られて排出された水溶液と合流し、水溶液
冷却器14に入って冷却された後に水溶液タンク12へ戻
る。水溶液冷却器14の冷却水は給水口15から水溶液冷却
器14に入り、本乾式圧縮空気の供給装置からの廃熱を回
収し、温水として排出口16から排出される。

本実施例によれば、乾式空気圧縮機100の廃熱を回収
して、除湿後の圧縮空気の加熱を圧縮空気加熱器11によ
り行い圧縮空気の容積増加をさせてプロセス側へ供給す
るとともに、本乾式圧縮空気の供給装置からの廃熱を水
溶液冷却器14により温排水として回収できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、凍結温度が低く腐食性の弱い無公害
の水溶液の密閉強制循環により乾式空気圧縮機の冷却を
行うとともに、圧縮機の廃熱を取り出して圧縮空気除湿
装置の通過後のポロセス側へ供給する圧縮空気の加熱膨
脹をはかることができる。また乾式圧縮空気の供給装置
の全体としての廃熱を温水として取り出すことにより、
浴用や温水プールなどの加熱源や暖房用の補助熱源など
への利用も可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による乾式圧縮空気の供給装置の一実施
例を示す系統図である。 １……エアフィルタ、2,3……圧縮機本体、4,5,6,7……
空気冷却器、８……油冷却器、９……逆止弁、10……圧
縮空気除湿装置、11……圧縮空気加熱器（熱交換器）、
12……水溶液タンク、13……ウォータポンプ、14……水
溶液冷却器（熱交換器）、100……乾式空気圧縮機。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却媒体が流通するジャケットを有する圧
   縮機本体と、この圧縮機本体から吐出される圧縮空気を
   冷却する空気冷却器と、この圧縮機本体に用いられる潤
   滑油を冷却する油冷却器とを有する乾式空気圧縮機と、
   この乾式空気圧縮機の吐出側に配置された圧縮空気除湿
   装置とを備えた乾式圧縮空気の供給装置において、 前記圧縮空気除湿装置の２次側にこの圧縮空気除湿装置
   で除湿された空気を前記空気冷却器で熱交換した圧縮熱
   により加熱する熱交換手段を設けるとともに、前記空気
   冷却器と前記油冷却器と前記ジャケットと前記熱交換手
   段とに凍結温度が低く腐食性の弱い無公害の冷却媒体を
   循環させるウォータポンプを設け、前記熱交換手段にお
   いて前記空気冷却器で熱交換した圧縮熱を冷却媒体を介
   して圧縮空気の加熱に用いることを特徴とする乾式圧縮
   空気の供給装置。
2. 【請求項２】前記油冷却器を冷却した冷却媒体を前記圧
   縮機本体が備えるジャケットに導き、前記圧縮機本体を
   冷却した冷却媒体と冷却水とが熱交換する水溶液冷却器
   を前記ウォーターポンプの上流側に設けたことを特徴と
   する請求項１に記載の乾式圧縮空気の供給装置。