JP2901670B2 - 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、乾式圧縮空気を製造し供給する装置に関す
る。

〔従来の技術〕

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
としての冷却水は密閉強制循環ではなく冷却水を補給す
るようになつている。又、圧縮空気除湿装置の二次側で
圧力空気の加熱を行う方法として提示されている例はな
い。

〔発明が解決しようとする課題〕 冷却媒体に移された乾式空気圧縮機の廃熱はそのまま
排出されているのが現状である。

冷凍式圧縮空気除湿装置は圧力空気の入気条件により
容量の選定が行なわれるため、入気温度を冷却器により
低下させている例はあるが冷却水を注入して冷却してい
る例はない。

冷凍式圧縮空気除湿装置では、圧縮空気を冷却し水蒸
気を凝縮の上分離した後で、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
した加温であり圧縮空気の容積増加を目的とした加熱で
はない。

本発明の目的は、圧縮機からの廃熱を回収し、冷却水
の注水により圧縮空気除湿装置への入気温度を下げ、廃
熱を利用して圧縮空気除湿装置を通過した後の圧縮空気
を加熱し、圧縮空気除湿装置のコンパクト化を図るとと
もに、プロセス側への圧縮空気の容積増加を可能とさせ
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〕

上記目的は、冷却ジャケット部が形成された低圧段側
圧縮機および高圧段側圧縮機と、前記低圧段側圧縮機の
吐出側と高圧段側圧縮機の吸込み側間に介在する中間段
空気冷却器と、前記高圧段側圧縮機の吐出側に位置する
吐出段空気冷却器とを備えた乾式空気の供給装置におい
て、前記吐出段空気冷却器の下流側で作動空気に冷却水
を注入する冷却水注入装置と、圧縮空気除湿装置及び圧
縮空気加熱器を設け、前記高圧段側圧縮機から吐出され
る作動空気を前記圧縮空気除湿装置、次いで前記圧縮空
気加熱器に導く一方、水溶液タンクと、この水溶液タン
クに収容される水溶液を、中間段空気冷却器、前記低圧
段側圧縮機の冷却ジャケット部、高圧段側圧縮機の冷却
ジャケット部、吐出部空気冷却器の順に導くウォータポ
ンプとを設け、前記吐出段空気冷却器で作動空気を冷却
した水溶液を、前記圧縮空気加熱器を流通する作動空気
と熱交換させた後、前記水溶液タンクに戻す水溶液の循
環路を形成することにより達成される。

ウォーターポンプにより水溶液を密封強制循環させ、
汚れを増加させる物質が外部から入ることを防止し、冷
却を必要とする空気冷却器や油冷却器、ジャケット付き
ケーシングを冷却する。また、この水溶液との熱交換器
を設けることにより、水溶液に移された圧縮機の排熱を
回収することができる。

高圧の圧力空気中に、低圧の冷却水を直接注入するこ
とは出来ないので、注水タンクを設ける。注水タンク内
の液面を検出管理するレベルスイッチを設ける。レベル
スイッチの指令により、高圧の圧縮空気中に冷却水を注
水することが出来る。

高温になった水溶液を取り出し、圧縮空気除湿装置の
二次側に導き熱交換させることにより、プロセス側へ供
給される圧縮空気を加熱することが出来る。

〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

乾式圧縮機の供給装置は、エアーフィルタ１、低圧段
側圧縮機本体２、高圧段側圧縮機本体３、中間段空気冷
却器４、吐出段空気冷却器５、油冷却器６、吐出空気逆
止弁７を備えている。

圧縮空気除湿装置８の一次側には冷却水注水装置９が
設けられ、二次側には圧縮空気加熱器10が設けられてい
る。また、水溶液タンク11、ウォータポンプ12、水溶液
冷却器13を本装置は備えている。

上記構造の乾式圧縮空気の供給装置の作用について、
以下に説明する。

エアーフィルタ１で清浄化された空気は、低圧段側圧
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により冷却される。その後、高圧段側圧縮機本体
３に入り、吐出圧力まで圧縮され、吐出空気逆止弁７を
経て吐出段空気冷却器５で冷却される。冷却水注水装置
９でさらに冷却された後、圧縮空気除湿装置８で除湿処
理される。その後、圧縮空気加熱器10で加熱され、プロ
セス側へ供給される。

中間段空気冷却器４及び吐出段空気冷却器５は、200
℃程度の高温圧縮空気を45℃程度まで冷却する。また、
油冷却器６は、圧縮機本体の軸受や歯車へ給油され排出
された潤滑油を冷却する。低圧段側圧縮機本体２及び高
圧段側圧縮機本体３は高温となるため、ジャケット付き
ケーシングへ冷却液を導いて冷却する。

水溶液タンク11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、腐食性の弱い無公害の水溶液
は、ウォータポンプ12により各冷却器へ圧送される。

中間段空気冷却器４へ送られた水溶液は、中間段高温
空気から熱を取り、低圧段側圧縮機本体２及び高圧段側
圧縮機本体３を、ジャケット部において冷却する。この
水溶液は油冷却器６で潤滑油の熱を取った水溶液と合流
し、吐出段空気冷却器５へ送られ、吐出段高温空気から
熱を取り、排出される。

圧縮機の排熱を受け取った水溶液は、圧縮空気加熱機
10で圧縮空気を加熱し、水溶液冷却器13に入り冷却さ
れ、水溶液タンク11へ戻る。

冷却水は、給水口14から水溶液冷却器13に入り、乾式
圧縮空気の供給装置からの排熱を回収し、温水として排
出口15から排出される。

冷却水注入装置９へ、給水口14の手前から分岐して冷
却水が供給される。

冷却水注入装置９には、注水タンク16と注入タンク内
の液面を検出管理するレベルスイッチ17、このレベルス
イッチの指令により開閉する給水バルブ18、排気バルブ
19、注水バルブ20、及び圧力導入バルブ21が取付けられ
ている。

注水バルブの先端には、注水ノズル22が設けられてお
り、注水タンク16の内面には仕切板23が取付けられてい
る。

液面24をレベルスイッチ17で検出し、液面24が下限規
定値より下がったときには、注水バルブ20と圧力導入バ
ルブ21とを閉じる。それとともに、給水バルブ18と排気
バルブ19を開き、注水タンク16内の空気を抜くとともに
注水タンク16に給水する。

液面24が、上限規定値より上がったときには、給水バ
ルブ18と排気バルブ19を閉じる。それとともに、注水バ
ルブ20と圧力導入バルブ21を開き、注水ノズル22から冷
却水を注入する。

注入された冷却水は、圧縮空気除湿装置８により圧縮
空気中の湿分とともに回収され、ドレン排出口から排出
される。

本実施例によれば、圧縮器の排熱を回収し、圧縮空気
除湿装置への入気温度を下げ、除湿後の圧縮空気を加熱
することが出来る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、水溶液の密閉強制循環を用いて圧縮
機を冷却したので、圧縮機の排熱を取り出すことができ
る。また、冷却水の注入により圧縮空気除湿装置をコン
パクト化することができる。さらに、プロセス側へ供給
する圧縮空気を、加熱膨張することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図を示す。 ８……圧縮空気除湿装置、９……冷却水注入装置、 10……圧縮空気加熱器、12……ウオータポンプ、 13……水溶液冷却器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却ジャケットが形成された低圧段側圧縮
   機および高圧段側圧縮機と、前記低圧段側圧縮機の吐出
   側と高圧段側圧縮機の吸込み側間に介在する中間段空気
   冷却器と、前記高圧段側圧縮機の吐出側に位置する吐出
   段空気冷却器とを備えた乾式空気の供給装置において、
   前記吐出段空気冷却器の下流側で作動空気に冷却水を注
   入する冷却水注入装置と、圧縮空気除湿装置及び圧縮空
   気加熱器を設け、前記高圧段側圧縮機から吐出される作
   動空気を前記圧縮空気除湿装置、次いで前記圧縮空気加
   熱器に導く一方、水溶液タンクと、この水溶液タンクに
   収容される水溶液を、中間段空気冷却器、前記低圧段側
   圧縮機の冷却ジャケット部、高圧段側圧縮機の冷却ジャ
   ケット部、吐出部空気冷却器の順に導くウォータポンプ
   とを設け、前記吐出段空気冷却器で作動空気を冷却した
   水溶液を、前記圧縮空気加熱器を流通する作動空気と熱
   交換させた後、前記水溶液タンクに戻す水溶液の循環路
   を形成したことを特徴とする乾式空気の供給装置。