JP2893192B2 - 油冷式回転圧縮機の安全装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、油冷式回転圧縮機の油分離用セパレータの
蓄熱現象に伴う火災防止用安全装置に関する。

（従来の技術） 油冷式回転圧縮機は、作用室内に冷却，密封，潤滑油
を供給すると共に、これを吐出後オイルセパレータにて
空気と油を分離して清浄空気を消費側に供給するように
なっている。

しかしながら、前記潤滑油が高温下で長期間使用され
たり、不適正油と混合使用した場合には該潤滑油が酸化
劣化し、そのカーボンスラッジが前記オイルセパレータ
エレメントの表面に推積し、その推積量が多くなると運
転中蓄熱現象によって自然発火することがある。

この種の保安装置としては、特開昭59−110895号公報
及び特開平１−113586号公報に示すものが公知である。

前者の場合は、オイルセパレータの油回収回路に温度
検出装置を設けて自然発火を検知して圧縮機を停止する
ものであるが、発火直前若しくは発火直後の検知である
ため、火災未然防止効果は充分とは言えない。

また、後者の場合は、消費側への圧縮空気供給管路の
分岐管中にCOガス検知用センサーを設け、セパレータエ
レメントの蓄熱に伴うCOガス濃度を検知するものである
がこの場合、COガスセンサーは常に吐出空気に触れてい
る為、他条件による誤作動や、その耐久性も短いという
問題もある。

（発明が解決しようとする課題） 一般に、セパレータエレメントに推積してカーボンス
ラッジ化したものは核となって酸化反応熱を発生し、こ
れが蓄熱後適度の酸素との接触により発火するとされて
いる。

この発火条件としては、吐出空気温度が比較的高温
（80〜100℃）で連続使用され、かつ比較的通過空気量
が減少な無負荷運転と負荷運転とが交互に繰り返される
所謂軽負荷運転下であると言われている。

即ち、消費側における空気消費量が減少し無負荷運転
状態に近い微少空気の流通時に蓄熱化が進行し、極部的
に燻りはじめ燃焼温度に達する。

次いで、空気の消費が開始されて多量の空気がセパレ
ータエレメントを通過する際に一気に発火するというパ
ターンが実験的にも証明されている。

このような現象を事前に検知する方法として、吐出空
気中のCO濃度をCO検知器で検知することが有効である
が、この装置は長時間継続して空気に触れていると検知
素子の寿命が低下するという欠点を有している。

したがって、本発明は前記した蓄熱現象の発生を適格
に検知すると共にCOガス検知器の長寿命化を図って圧縮
機火災を未然防止することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明は吸入側に容量調
整装置を有し、吐出側に油分離用セパレータレシーバを
有してなる油冷式回転圧縮機において、前記容量調整装
置の制御配管に分岐感を設け、この一端をCOガス検知装
置に向けて開放し、圧縮空気の前記容量調整装置への導
入に合わせて前記圧縮空気を前記分岐管を通してCOガス
検知装置へ放気し、また圧縮空気の容量調整装置への導
入停止に合わせてCOガス検知装置への放気を停止する手
段を設けたこと。

また、圧縮空気中のCOガス検知の他の手段として、セ
パレータレシーバの空気取出口との連通路に電磁弁を介
してCOガス検知装置へ開放する分岐管を設け、前記電磁
弁を一定サイクルで開閉することにより圧縮機の運転状
態に係わらずCOガスの検知を行うようにしたものであ
る。

（作用） 圧縮空気の消費の少ない軽負荷運転時には、容量調整
装置を動作させるために導入される圧縮空気の一部が分
岐管を通りCOガス検知装置に向けて放気される。

また、セパレータレシーバの空気取出口に電磁弁を介
して分岐管を設けた構造の場合には、圧縮機の運転中一
定サイクルで間欠的にCOガス検知装置に圧縮空気が放気
される。

これにより、圧縮空気中のCOガスが検知されたときは
直ちに圧縮機を停止し圧縮機火災を未然防止する。

（実施例） 以下、本発明実施例を第１図ないし第２図により説明
する。

１はベーン式又はスクリュ式の油冷式回転圧縮機本体
（以下単に圧縮機という）で吸入口２には容量調整装置
３が設けられ、ここから吸入された空気は圧縮後吐出管
４を介してセパレータレシーバ５内に圧送され、セパレ
ータエレメント６を経て供給管７から消費側に圧送され
る。

また、この吐出空気はセパレータレシーバ下方の油溜
８から油配管９を介して作用室（図示せず）に供給され
た潤滑油と混合状態で吐出され、前記セパレータエレメ
ント６で油と分離後清浄空気となって消費側に供給され
る。

セパレータエレメント６はグラスウールその他の化学
繊維を主材料として数ミクロンの繊維密度で構成されて
いる。

容量調整装置３は、空気取出口10と連通する制御配管
11を介して導入される制御空気によってバルブ12を開閉
し吸入空気量を制御する。

本実施例は、電磁弁15,16のON−OFFによって制御する
容量調整装置を示し、前記電磁弁15が開、16が閉のとき
は１次室17内に導入された圧力により、バルブ12は閉じ
圧縮機１は無負荷運転となる。

また、電磁弁15が閉,16が開の場合は２次室18に導入
された圧力によりバルブ12は開き、圧縮機は全負荷運転
となる。

したがって、消費空気量の少い軽負荷運転時にはその
消費量に応じて適宜間隔でON−OFFが繰り返される。

また、１次室17と接続する配管19には分岐管20が接続
し、その末端は図示せざるノズルから微少の制御空気が
COガス検知装置21の検知部22に向けて大気放出するよう
になっている。

COガス検知装置21は、図の如く前記制御空気の大気開
放時拡散されてその検知精度が不正確とならないよう、
通気口を有するケース23で覆われて適宜箇所に設置され
ており、その構成は、内部の検出素子が環元性ガスに接
触すると化学吸着を起こし、これにより増大する素子の
電気伝導度の増加量を金属酸化物内にある白金コイル電
極によって出力として取り出すもので、第２図図示の如
くその接点24の開放により停止用リレーMxを動作させて
圧縮機の停止を行う。

次いで、作用について説明する。

圧縮機１の全負荷運転中は、セパレータエレメント６
通過後の圧縮空気は制御配管11,電磁弁16を介して容量
調整装置の２次室18に導入されバルブ12は全開状態にあ
り、このとき分岐管20内は電磁弁15の閉により空気の流
通は停止している。

次に、消費空気量が減少すると図示せざる圧力スイッ
チからの信号により電磁弁15が開，電磁弁16が閉とな
り、１次室17内は昇圧しバルブ12は閉じて圧縮機１の吸
気を停止する。

同時に、COガス検知装置21の検知部22に対しても分岐
管20を介して一定量の微少圧縮空気が放気されるので、
万一セパレータエレメント６にカーボンスラッジ等が推
積して酸化反応熱の蓄積がある場合には、いち早く燃焼
初期の燻り段階で発生するCOガスを検出して圧縮機を停
止させる。

（他の実施例） 第３図は本発明の第２実施例を示すもので、COガス検
知装置21に対する圧縮空気の放気をダイヤフラム式圧力
レギュレータ31によって容量調整装置3aを無段階制御す
る制御配管11aからの分岐管20aを介して行うようにした
ものである。

この場合、圧縮機の全負荷運転中は圧力レギュレータ
のニードルバルブ32は閉じており、したがって、制御配
管11aには圧縮空気の導入はなくCOガス検知装置21に対
する放気は停止している。

次に、消費側での圧縮空気消費量が減少すると、圧力
レギュレータの１次室33内の昇圧に伴いニードルバルブ
32が徐々に開き、２次室34を経てセパレータエレメント
６（第１図）通過後の圧縮空気が制御配管11aに導入さ
れ、容量調整装置3aのバルブ12を閉じると共に、COガス
検知装置21に向けて圧縮空気の放気が行われCOガスの含
有が検知される。

第４図は、本発明の第３実施例で、容量調整装置3bを
バタフライバルブ式とした以外は、圧力レギュレータ31
b及びその配管系統は第２実施例と同じであり、したが
って、作用も同じであるので説明を省略する。

第５図は、本発明の第４実施例を示すもので、セパレ
ータレシーバ５の空気取出口10若しくはこれと接続する
空気供給管７に分岐管20cを設け、その末端部には前述
各実施例と同様にCOガス検知装置21を配置する。

それと共に、前記分岐管途中に電磁弁35を設け、図示
せざるタイマーとリレーの組合せにより、運転中前記分
岐管20cの管路を一定サイクルで間欠的に開閉し、圧縮
機の全負荷，無負荷の運転状態に係わらず常時COガス発
生の有無を監視するようにしたものである。

この場合、前記電磁弁35の開閉サイクルは、好ましく
は第６図図示のように電磁弁の開いている時間を可久的
に短く（約0.5Sec〜1Sec）設定すると、瞬間的な他条件
による誤動作を防止できると共に、半導体素子を安定さ
せ、検知精度の向上及び耐久性の向上を図ることができ
る。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、セパレータエ
レメントの蓄熱進行に伴うCOガスの発生を、蓄熱現象の
発生度合の最も多い軽負荷運転時において適格に検知す
べく容量調整装置の動作に応動して流通する制御配管内
の圧縮空気をサンプルとして検知するようにしたので、
圧縮機火災の未然防止効果も大きい。

また、第４実施例の如くCOガス検知装置に吐出空気を
間欠的に放気するようにした場合には、圧縮機の運転状
態に係わらず常にCOガスの発生を検出できるかつ該検知
装置の耐久性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の詳細図，第２図はCOガス検知装
置の接続回路図，第３図は第２実施例の詳細図，第４図
は第３実施例の詳細図，第５図は第４実施例の詳細図，
第６図は第４実施例における電磁弁の開閉サイクルの説
明図である。 １……圧縮機、３……容量調整装置 ６……セパレータエレメント、11……制御配管 20……分岐管、21……COガス検知装置

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸入側に容量調整装置を有し、吐出側に油
   分離用セパレータレシーバを有してなる油冷式回転圧縮
   機において、前記容量調整装置の制御配管に分岐管を設
   け、この一端をCOガス検知装置に向けて開放し、圧縮空
   気の前記容量調整装置への導入に合わせて前記圧縮空気
   を前記分岐管を通してCOガス検知装置へ放気し、また圧
   縮空気の容量調整装置への導入停止に合わせてCOガス検
   知装置への放気を停止する手段を設けたことを特徴とす
   る油冷式回転圧縮機の安全装置。
2. 【請求項２】吸入側に容量調整装置を有し、吐出側に油
   分離用セパレータレシーバを有してなる油冷式回転圧縮
   機において、前記セパレータレシーバの空気取出口との
   連通路に電磁弁を介して分岐管を設け、その一端をCOガ
   ス検知装置に向けて開放すると共に、圧縮機の運転中前
   記電磁弁を一定サイクルで開閉して、圧縮空気の一部を
   前記COガス検知装置と接触させるように構成したことを
   特徴とする油冷式回転圧縮機の安全装置。