JP3734454B2 - Aftercool drain drain structure in a compressor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機におけるアフタクーラドレンの排出部構造に関し、より詳細には、アフタクーラを備えた圧縮機において、アフタクーラにおいて生じたドレンを絞りを介して排出する際の排出音を消音又は減音すると共に、ドレンの排出部が凍結することを防止するアフタクーラドレンの排出部構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6に示す圧縮機1は、圧縮作用空間の潤滑、密封及び冷却にオイルを使用する、所謂「油冷式」の圧縮機本体2を備えたものであり、圧縮機本体2より冷却油と共に吐出された圧縮気体を導入し、これを冷却油と圧縮気体とに分離するセパレータレシーバタンク3を備えている。
【0003】
そして、セパレータレシーバタンク3内において冷却油と分離された圧縮気体は、オイルセパレータ10を介してさらに冷却油が分離・除去された後にサービスバルブ40を介して消費側に供給されて、油分の除去された圧縮気体を使用することができるよう構成されている。
【0004】
このような圧縮機1において、消費側に乾燥した圧縮気体の供給が要求される場合には、オイルセパレータ10を通過した圧縮気体をアフタクーラ20に導入し、このアフタクーラ20において圧縮気体を冷却して圧縮気体中の水蒸気を凝縮させてドレンを発生させ、このドレンをドレンセパレータ30で分離し、捕集している。
【0005】
このドレンセパレータ30はその下部空間に圧縮気体から分離されたドレンを捕集するためのドレン捕集部たる室33を有し、前記ドレン捕集部たる室33の下端にはドレン回路50を接続し、前記ドレン捕集部内に捕集されたドレンは、ドレン捕集部内の圧縮気体の一部と共に混合流体としてドレン排出口56より例えば防音箱に排出され、一方、前記ドレンセパレータ30内でドレンが分離された乾燥した圧縮気体はサービスバルブ40を介して消費側に供給される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前述したアフタクーラ20を備えた圧縮機1にあっては、ドレンセパレータ30で分離されたドレンを排出するためにドレン回路50にドレン排出口56が設けられているが、このドレン排出口56からは前記ドレンと一緒にアフタクーラ20を通過し冷却されたドレンセパレータ内の圧縮気体も一部放出されることから、ドレン排出口56の上流において絞り53を設ける等してドレン排出口56より放出される圧縮気体の流量を制御し、圧縮気体がドレン排出口56より無制限に放出されることを防止して消費側に供給される圧縮気体の量が減少することを防止できるよう構成されている。
【0007】
なお、本明細書において「絞り」とは、回路中を流れる流体の流量や圧力を調整する目的で、その上流側の流路面積に対して小さな流路面積を有するもの全般を指し、コック、弁等の流路面積を可変としたもの、細径栓、オリフィス等の流路面積が固定されたもののいずれをも含む。
【0008】
このようにドレン排出口56からはドレンと共に圧縮気体が放出されることから、その放出の際の排気音が大きく圧縮機の作動中の騒音が著しいものとなっている。
【0009】
この騒音を防止するためには、ドレン排出口に消音器を取り付けて排気音を低減することも考えられるが、消音器を防音箱外に配置する場合には、防音箱より消音器が突出するために圧縮機の移動、設置等に際して邪魔になる。また、移動、運搬等に際して消音器が周囲に配置されている物等に衝突して破損等のおそれがある。
【0010】
さらに、消音器はその構造上内部に吸音材や遮音用のじゃま板等が配置されているために複雑な構造となっていることから、消音器内に導入されたドレンと圧縮気体とから成る前記混合流体が抜けにくく、また、消音器の排出口を出たところでこの混合流体中の圧縮気体が急激に膨張するために、消音器の周囲の温度が低下し、例えば外気温が10℃以下の環境で使用すると、消音器内でドレンが凍結し、前記ドレン排出口56を氷で塞ぐことがあり、常に外気に晒されている防音箱外に取り付けられた消音器にあってはこのような凍結が生じ易く、外気温が氷点下のときには圧縮気体の膨張に関係なく消音器内でドレンが冷やされて凍結してしまう。
【0011】
このように、ドレン排出口56が塞がれてドレンの排出が行われなくなると、ドレンセパレータ30により分離されたドレンが圧縮気体と共に消費側に供給されてしまい、アフタクーラ20やドレンセパレータ30を設けた意義が失われてしまう。
【0012】
このような消音器内におけるドレンの凍結を防止するために、消音器にヒータを設けてこれを加熱することも考えられるが、装置構成が複雑となり、また、部品点数が増加して製造・組立が煩雑となると共に、製造コストが嵩むこととなる。
【0013】
また、前述のような問題の解決策として消音器を防音箱内に配置することも考えられるが、この場合には消音器より吐出されたドレンを防音箱外に排出するために、消音器の吐出口を防音箱に設けた開口に向けて配置することとなるため、消音器としては排気方向が一方向に特定されているものを使用する必要がある。しかし、この種の消音器にあっては、排気方向を多方向とする消音器に比べて消音効果が劣り、消音効果を向上させようとすれば消音器を大型化することが必要となり防音箱内に消音器を配置するスペースの確保が困難となる。
【0014】
その一方で、多方向に排気を行う型式の消音器を使用することにより消音効果の向上は得られるが、この場合には消音器より吐出されたドレンを防音箱に形成した開口を介して防音箱外に導くことができず、防音箱内でドレンが飛散して防音箱内に収容された各種機器を汚すこととなる。
【0015】
なお、駆動源であるモータやエンジン、圧縮機本体等の機器を冷却するための冷却風を導入するために、ファン等により防音箱内の空気を排出する場合には防音箱内が負圧となり、前述のように消音器の吐出方向前方に位置して防音箱に開口を設けると、この開口から防音箱内に外気が導入され、開口に向けて消音器より排出されたドレンが外気と共に防音箱内に逆流し、防音箱内に収容された機器を汚すおそれがあるため、かりに排気方向が一方向に特定されている消音器を使用した場合であっても、防音箱内でのドレンの飛散という問題が生じる場合がある。
【0016】
なお、ドレン排出部の凍結を防止する構成としては、アフタクーラを備えた圧縮機において、分離したドレンが、ある一定量溜まるとフロートの作用で溜まったドレンを排出するオートドレン装置の凍結防止を図るための構成として、オートドレン装置の絞り部にアフタクーラの入口側の空気を外側より吹き付け、オートドレン装置の絞り部を外側より加熱してオートドレン装置自体の凍結を防止する装置が開示されている〔実願昭59−173809号のマイクロフィルム(実開昭61−88077号)〕。
【0017】
この、実開昭61−88077号に示す圧縮機のように、フロートの作用によりドレンを排出するオートドレン装置を設ける場合には、オートドレン装置により排出されるドレンには圧縮気体が殆ど含まれていないことから、前述の図4に示した圧縮機1のアフタクーラドレン排出部のように、圧縮気体の排出に伴う騒音の発生という問題は生じず、また、ドレンを放出する際の圧縮気体の膨張によるドレンの凍結という問題も生じない。
【0018】
一方、前述の図6に示す圧縮機のアフタクーラドレン排出部にあっては、ドレンと圧縮気体の混合流体が、常時絞り53を通過しているために、凍結したドレンが絞り53を閉塞するという問題は生じにくいものとなっているが、実開昭61−88077号のオートドレン装置内には常にドレンが溜まる構成となっているために、気温が氷点下になるとオートドレン装置の絞られた部分でドレンが凍結してドレンを排出できなくなる。そのため、このような凍結によるオートドレン装置の作動不良を防止するために、前述の凍結防止装置が設けられている。
【0019】
このように、実開昭61−88077号における圧縮機は、図6に示す圧縮機とはそのアフタクーラドレン排出部における構成を全く異にするものであることから、実開昭61−88077号の凍結防止装置により図6に示す圧縮機のアフタクーラドレン排出部に設けられた絞り53を外側から加熱したとしても、アフタクーラドレンの排出時における騒音を低減させることができず、また、ドレン排出口の凍結を防止することはできない。
【0020】
このように、図6に示す基本構成を備えた圧縮機の回路構成において、高い消音効果とドレンの凍結防止という要求を同時に満足させるドレンの排出部構造は存在していない。
【0021】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり、アフタクーラドレンを、ドレンセパレータ内の圧縮気体の一部と共に混合流体として排出する型式の圧縮機におけるアフタクーラドレンの排出部構造において、排出部に消音器を設けると共にこの消音器を防音箱内に配置した場合であっても防音箱内でドレンを飛散させることなく比較的簡単な構成によりアフタクーラドレンを排出する際の排気音を消音又は低減することができると共に、アフタクーラ及びドレンセパレータを介して除去されたドレンを、凍結させることなく機外に排出することができる、圧縮機におけるアフタクーラドレンの排出部構造を提供することにより、作動音が静かであり、たとえ氷点下で使用してもドレンが凍結することなく、従ってドレンの排出不良により消費側に供給される圧縮気体中にドレンが混入することを防止することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の圧縮機におけるアフタクーラドレンの排出部構造は、圧縮機本体2から吐出された圧縮気体を導入し、該導入された圧縮気体を冷却して圧縮気体中の水蒸気を凝縮させてドレンを発生させるアフタクーラ20と、前記アフタクーラ20で発生したドレンを分離し、捕集するドレンセパレータ30を備え、前記ドレンセパレータ30によりドレンが分離された圧縮気体を消費側に供給すると共に、前記ドレンセパレータ30により圧縮気体から分離され、前記ドレンセパレータ30のドレン捕集部である室33に捕集されたドレンを絞り53を介して排出する圧縮機1において、
一端51を前記ドレン捕集部である室33に連通し、他端52を防音箱4内に配置された消音器54を介して開放したドレン回路50と、
一端61を前記アフタクーラ20の一次側に連通し、他端62を前記消音器54の上流で前記ドレン回路50に連通したバイパス回路60を設け、
前記消音器54を、開口103を備えたカバー100にて包囲したことを特徴とする(請求項1)。
【0023】
前述のカバー100は、ゴム、その他の樹脂等から成る熱伝導率の低い材質により形成することが好ましい(請求項2)。
【0024】
また、前述のカバー100を例えばゴム、その他の樹脂等から成る弾性材料により形成すると共に、前記消音器54を取り付けた前記ドレン回路(ドレン管)50を外嵌する挿入口102を形成し、前記カバー100の内圧上昇に伴う弾性変形により前記ドレン回路(ドレン管)50の外周と前記挿入口102内周間に隙間が生じるよう取り付ける構成としても良い(請求項3)。
【0025】
前記カバー100の前記開口103の形成位置を、前記防音箱4に形成された連通口42を介して前記防音箱4外に突出する構成とすることもできる(請求項4)。
【0026】
また、防音箱4の内壁に、前記カバー100の前記開口103を閉塞すると共に固定する固定部を設けると共に、前記カバー100の開口103の内周に位置する前記固定部に、前記カバー100内の空間と前記防音箱4外とを連通するドレン排出口104を形成しても良い(請求項5)。
【0027】
一例として、前記固定部は、筒状のフランジ109が片面より突出形成された板状体である仕切板108から成り、
前記防音箱4の内壁に、前記仕切板108の前記フランジ109突出面とは反対側の面を対向して取り付けると共に、前記仕切板108の前記フランジに前記カバー100の開口103を外嵌する構成とすることができる(請求項6)。
【0028】
この場合、前記仕切板108と前記防音箱4の内壁間に、例えばゴム板等からなる断熱材112を挟持すれば好適である(請求項7)。
【0029】
前述の各カバー100には、その内周又は外周に、例えばウレタン樹脂等から成る吸音材107を取り付けても良い(請求項8)。
【0030】
さらに、前記カバー100より排出されたドレンを回収するドレンタンク110を防音箱4内又は防音箱4外に設けても良く(請求項9)、
前記カバー100より排出されたドレンを前記ドレンタンク110に搬送する例えばゴムホース等の導管105を設けても良い(請求項10)。
【0031】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら以下説明する。なお、以下の実施形態にあっては、圧縮機本体2として油冷式の圧縮機本体を使用した圧縮機1に適用する例について説明するが、本発明が適用される圧縮機1は、前述の従来技術において説明した図6に示す油冷式の圧縮機本体2を使用するものの他、所謂「オイルフリースクリュ圧縮機」等の圧縮作用空間の密封・冷却に冷却油を使用しない圧縮機本体2を使用したものにも適用することができ、その他アフタクーラ20を備える圧縮機であれば、各種の圧縮機に適用することができる。
【0032】
このように冷却油を使用しない型式の圧縮機に使用する場合にあっては、オイルセパレータ10を介せずにレシーバタンク3内の圧縮気体を直接アフタクーラ20に導入したり、圧縮機本体2から吐出された圧縮気体を直接アフタクーラ20に導入しても良く、また、前述の油冷式の圧縮機においても、セパレータレシーバタンクにおける冷却油の分離性能、消費側で要求される圧縮気体中の油分許容量等によっては、セパレータレシーバタンク内の圧縮気体を直接アフタクーラに導入する構成としても良い。
【0033】
なお、本発明が適用される圧縮機1において使用されるアフタクーラ20は、圧縮気体を冷却可能なものであればその型式を問わず、水冷式、空冷式、冷凍式の既知の各種のアフタクーラを使用することができる。
【0034】
〔全体構造〕
まず、本発明のアフタクーラドレンの排出部の全体構造について図1を参照して説明する。
【0035】
図1は、その入口を図示せざるセパレータレシーバタンクに連通されたオイルセパレータ10から空気作業機等に圧縮気体を供給するサービスバルブ40迄の回路構成を示したものであり、オイルセパレータ10の出口12には、アフタクーラ20の入口21が連通され、このアフタクーラ20の出口22には、ドレンセパレータ30の入口31が連通されてアフタクーラ20を通過した圧縮気体がドレンセパレータ30に導入されてアフタクーラ20による冷却により凝縮して発生したドレンがこのドレンセパレータ30により分離・捕集されるよう構成されている。
【0036】
そして、ドレンセパレータ30の出口32はサービスバルブ40に連通されており、ドレンセパレータ30で水蒸気の除去された乾燥した圧縮気体をサービスバルブ40より供給可能としている。
【0037】
前述のドレンセパレータ30は、その下部にドレン捕集部たる室33が形成されており、この室33内に圧縮気体より分離されたドレンが捕集されるよう構成されている。そして、このドレンセパレータ30の室33内に捕集されたドレンは、このドレンセパレータ30の底部に一端51を連結されたドレン回路50を介して排出される。
【0038】
このドレン回路50は、その回路中に絞り53を設け、このドレン回路50を介してドレンと共に排出される圧縮気体の流量が制御されている。
【0039】
図1に示すように、アフタクーラ20の出口22よりも上方にドレンセパレータ30の入口を配置した場合には、アフタクーラ20の出口22とドレンセパレータ30の入口31間の回路80にドレンが溜まることがあるため、必要に応じてアフタクーラ20の出口22に一端71を連通すると共に、他端72を前記絞り53の上流において前記ドレン回路50に連通する分岐回路70を設け、ここに溜まったドレンを前記ドレン回路50に合流させて排出する構成としても良い。但し、この分岐回路70はドレンセパレータ30をアフタクーラ20よりも高所に配置した場合のように、必要がある場合にのみ設ければ良く、必ずしも必要なものではない。
【0040】
なお、このように分岐回路70を設けた場合には、好ましくは分岐回路70に導入されたドレンが前記ドレン回路50を介してドレンセパレータ30側に逆流することを防止するための例えば絞り73、その他の逆流防止手段を前記分岐回路70中に設ける。
【0041】
以上のように構成されたアフタクーラドレンの排出部の配管構成において、前記ドレン回路50の他端52に消音器54を取り付け、この消音器54を介してドレン回路50に導入されたドレンと圧縮気体との混合流体が排出されるよう構成すると共に、一端61においてアフタクーラ20の上流における圧縮気体を導入するバイパス回路60を設けると共に、このバイパス回路60の他端62をドレン回路50に連通して、アフタクーラ20を通過する前の温かい圧縮気体をドレン回路50に導入可能としている。
【0042】
図1に示す実施形態にあっては、このバイパス回路60の一端61を、オイルセパレータ10の出口に連通しているが、図1の構成においてこのバイパス回路60は、オイルセパレータ10を通過した後、アフタクーラ20を通過する前(アフタクーラ20の出口22に至る前)の圧縮気体を導入可能とするものであれば、回路90の途中やアフタクーラ20の途中の位置にその一端61を連通するものであっても良い。
【0043】
このバイパス回路60の他端を、絞り53の下流においてドレン回路50に連通した図1に示す実施形態にあっては、このバイパス回路60にも絞り63を設け、バイパス回路60を介してドレン回路50に導入される圧縮気体の流量を制御すると共に、消費側、すなわちオイルセパレータ10からアフタクーラ20に給送される圧縮気体の量が過剰に減少することを防止している。
【0044】
バイパス回路60の他端62は、必ずしも絞り53の下流においてドレン回路50に連通する必要はない。しかし、絞り53を通過することにより急激に大気圧まで圧力低下することにより排気口からの排気音を大きなものとしている混合流体に対し、絞り53を通過した後にバイパス回路60からの圧縮気体を合流させることにより、絞り53の下流においてドレン回路50内の圧力を高くすることができ、絞り53から排気口までの間で段階的な圧力低下が生じさせ、また、絞り53を通過した圧縮気体とバイパス回路60からの圧縮気体とがぶつかり、合流した圧縮気体の流れる方向を変化させてドレン回路の内壁面に衝突し流速を落とすことができるので、アフタクーラドレンを排出する際の排気音を低減することができる。
【0045】
なお、絞り53の上流側においてバイパス回路60の他端62をドレン回路50に連結する場合には、バイパス回路60に絞りを必ずしも設ける必要はない。また、バイパス回路60に設ける絞りは、固定されたものでなく例えばバルブのような可変絞りとしても良い。
【0046】
ドレン回路に取り付けられる消音器54の種類は特に限定されないが、防音箱内の制約されたスペース内に配置するものであることから、小型で消音効果の高い消音器54を使用することが好ましい。本実施形態にあっては吐出方向が一方向である消音器54に比較してより消音効果の高い、全周方向に対して排気がされる「全方向型」の消音器54を使用しているが、吐出方向が一方向である消音器の使用を排除するものではない。
【0047】
この消音器54はその外周をカバー100で包囲されており、このカバー100内において消音器54が圧縮気体とドレンとの気液混合流体を吐出するよう構成されている。このようにしてカバー100内で吐出されたドレンは、カバー100に設けられた開口103を介して防音箱4外に排出され、又は防音箱4内又は防音箱4外に配置されたドレンタンク110内に例えば導管105を介して捕集されるよう構成されている。
【0048】
〔カバー〕
前述のカバー100は、消音器54を包囲でき、かつ、防音箱4内にドレンが飛散しない構造のものであれば如何なる形状、構造のものであっても良いが、好ましくはゴム、プラスチック、その他の樹脂、その他の材質であって熱伝導性が低く、かつ、弾性を有する材質からなるものであることが好ましい。
【0049】
本実施形態にあっては、略円筒状を成すカバー100の上端開口を中央部に比べて幅狭に絞り、図2〜図5に示すようにカバー100は上端に消音器54及びこの消音器54が取り付けられたドレン回路(ドレン管)50を挿入するための挿入口102が形成され、下端部に、その内部にドレンを排出するための排出口104が形成される開口103が形成されており、このカバー100の挿入口102を消音器54の取り付けられたドレン管50(ドレン回路)に外嵌することにより、消音器54が包囲されるよう取り付けられている。
【0050】
なお、このカバー100は図4に示すようにその全てが防音箱4内に配置される構造のものとしてもよく、また、図2、図3及び図5に示すように防音箱4に設けられた連通口42から防音箱4外にその一部を突出する構造としても良い。
【0051】
また、図示は省略するが、防音箱4に前述の連通口42を設けることなくカバー100及びドレンタンクを防音箱内4に配置し、カバー100より排出されたドレンをドレンタンクに直接滴下し、又は防音箱4内に配管された導管105等を介して導入するよう構成しても良い。
【0052】
さらに、図示の例ではカバーの中心軸線上に位置して上端部に挿入口102、下端部に開口103を形成する例を示したが、消音器54の取り付け位置や角度、その他の変更に伴って、カバー100はその取り付けの向きを変更しても良く、消音器54より排出されたドレンを防音箱4内に飛散させることなく回収でき、かつ、前述の開口103よりこの回収されたドレンを排出可能であれば、図示の例に対して横向きに配置しても良く、また、挿入口102と開口103を中心軸線上に配置することなく、中心軸線に対して角度を以て配置するものとしても良い。
【0053】
図2は、前述のカバー100の一構成例を示したもので、一例として中央部において円筒状を成すゴムからなる筒状体の両端開口を中央部に比べて幅狭に絞り、上方に位置する開口をドレン管50を外嵌する挿入口102と成すと共に、下方に配置される開口103内に後述する導管105を連結するための中空構造を成す差込口106の一端を挿入して、この差込口106の中空部においてドレン排出口104を形成している。そして、この差込口106の他端をゴムホース等から成る導管105内に挿入することによりカバー100内で捕集されたドレンをドレンタンク110迄搬送し得るよう構成している。
【0054】
このカバー100のうち少なくとも前述の開口103の形成部分、図2に示す実施形態にあっては、カバー100の下方約1/3を防音箱4に形成された連通口42内に挿入して、防音箱4外に突出させている。
【0055】
好ましくは、防音箱4に形成する連通口42をカバー100の中央部分の外径と同径若しくは若干小径に形成し、この連通口42内に弾性材料により形成されたカバー100を圧嵌すると、カバー100の復元力により連通口42とカバー100との間に隙間が生じることなく両者を密着した状態に取り付けることができ、例えば冷却ファンを介して防音箱4内の空気が防音箱4の外へ排出されている場合であっても前記連通口42とカバー100との間の隙間を介して外気が防音箱4内へ導入されることを防止でき、この外気の導入によりカバー100内のドレンが冷却されることを防止できる。さらに、消音器54より排出されたドレンが外気と共に連通口42とカバー100との間の隙間を介して防音箱4内に逆流することも防止できる。
【0056】
また、カバー100及び連通口42を前述のサイズに形成することにより、カバー100の取り付け位置が連通口42との接触により固定されると共に、混合流体の導入により膨張したカバー100は、より強固に連通口42内に係止されるので、カバー100内の圧力が上昇した場合であっても、このカバー100がドレン管50から外れて連通口42を介して防音箱4外に飛び出すことを防止する。
【0057】
ドレン管50の他端52に外嵌されるカバー100の挿入口102は、ドレン管50の外径と略同一の内径に形成されており、挿入口102はカバー100内の圧力が高まっていないときにはドレン管50の外周に密着した状態にあるが、カバー100内の圧力が過剰に上昇した場合、例えばドレンの凍結による目詰まり等が生じた場合には、この内部圧力の上昇に伴いカバー100が弾性変形して挿入口102とドレン管50の外周間に隙間を作り、この部分から圧縮気体を漏出してカバーの破裂、破損を防止する。
【0058】
〔作用〕
以上に説明した構成の本発明のアフタクーラドレンの排出部構造の作用について説明すると、レシーバタンク3からの圧縮気体は、オイルセパレータ10を介して油分が除去された後、アフタクーラ20に導入されて冷却され、その後サービスバルブ40を介して図示せざる空気作業機等の消費側に導入されるが、このアフタクーラ20とサービスバルブ40間に設けられたドレンセパレータ30においてアフタクーラ20による冷却の際に発生したドレンが捕集され、乾燥した圧縮気体がサービスバルブ40を介して供給される。
【0059】
ドレンセパレータ30において捕集されたドレンは、ドレンセパレータ30のドレン捕集部を成す室33内に溜まり、この室33内に溜まったドレンはドレン回路50の他端52に連結された消音器54を介して圧縮気体との混合流体として放出される。
【0060】
このとき、消音器54の上流においてドレン回路50にはアフタクーラ20の一次側に連通するバイパス回路60が連通されており、圧縮気体との混合流体としてドレン回路50内を搬送されたドレンはアフタクーラ20の一次側における暖かい圧縮気体と合流して暖められた後、消音器54内に導入されるため、消音器54内においてドレンが凍結することが防止されている。
【0061】
そして、このようにして暖められたドレン及び圧縮気体は、吸音性、断熱性に優れた材質から成るカバー100内に消音器54を介して吐出されるので、消音器54との相乗効果により排気音が低減し、また、カバー100内に排出された混合流体も冷却され難いものとなっている。そのため、消音器54より吐出された混合流体は外気温度が比較的低い場合であっても急激に冷やされることがなく、カバー100内においてドレンが凍結して目詰まり等を生じ難いものとしている。
【0062】
そして、このようにして混合流体としてカバー100内に排出されたドレンは、開口103内に形成された排出口104を介してカバー100外に排出される。
【0063】
カバー100内に一時に多量の混合流体が放出された場合や、カバー100の排出口104に連結された導管105内においてドレンの凍結が生じてカバー100内の圧力が過剰に上昇した場合であっても、前述のように弾性材料により形成されたカバー100は、この圧力上昇に応じて変形し、挿入口102とドレン管50の外周間に隙間を作り、この隙間から圧縮気体を逃がすので、カバーが破裂、破損等することが防止される。
【0064】
以上のようにしてカバー100内に吐出されたドレンは、カバー100内の圧力により導管105内を搬送されてドレンタンク110内に回収される。
【0065】
このように消音器54をカバー100により包囲したことにより、消音器54による消音効果と相俟って高い消音効果を発揮し、また、消音器54を防音箱4内に配置した場合であっても防音箱4内でドレンが飛散することを確実に防止することができ、従って、消音器54として消音効果の高い全方向型の消音器を使用することができ、高い消音効果を維持しつつ防音箱内のわずかなスペース内に消音器を配置することができる。
【0066】
また、カバー100内の空間は、消音器54の上流においてドレンと合流された、アフタクーラ20通過前の暖かい圧縮気体により暖められていると共に、カバー100はゴム等の熱伝導性の低い材質で形成されていることにより、カバー100内の空間は外気により冷却され難い構造となっていることから、消音器54内でドレンが凍結して目詰まり等を生じることも防止される。
【0067】
〔カバーの構成例2〕
図3は、本発明のアフタクーラドレンの排出部構造において使用する前述のカバー100のさらに別の構成例であり、カバー100内にウレタン樹脂等の吸音材107が設けられている点を除き、図2に示すカバー100と同様の構成である。
【0068】
このように、カバー100内に吸音材107を設けることにより、消音器54と吸音材107との相乗効果によりより一層の消音効果の向上を図ることができる。
【0069】
〔カバーの構成例3〕
図4は、本発明のアフタクーラドレンの排出部構造において使用する前述のカバー100のさらに別の構成例である。
【0070】
図2及び図3に示す実施形態にあっては、弾性材料により形成され略円筒状のカバーの両端開口をいずれも中央部に比べて幅狭に絞った形状としているが、本実施形態にあっては挿入口102側の端部のみを中央部に比較して絞った形状と成し、他方を中央部と同一径の開口103としている。
【0071】
そして、この開口103を成すカバーの下端を、防音箱4の内壁に形成された固定部において位置固定し、カバー100内の圧力変化によってもカバー100が移動等することが防止されている。
【0072】
このカバー100の取り付け位置、図示の例にあっては下端位置を固定する固定部の構造としては、一例として防音箱4の内壁より突出する円筒状のフランジ109を設け、カバー100の開口103内にこのフランジ109を挿入してカバー100の下端部を防音箱4の内壁に固定する。そして、このフランジ109内において防音箱4の壁面を貫通するドレンの排出口104を形成する。
【0073】
前述のフランジ109は、直接防音箱4の内壁面にこれを取り付けることにより形成することもできるが、本実施形態にあっては補修、交換等の便を考慮して中央にドレンの排出口104となる開口の形成された板体の片面に、前記排出口104と同心を成す円筒状のフランジ109が突出形成された仕切板108を別途準備し、この仕切板108を防音箱4の内壁に取り付けることにより防音箱4の内壁よりフランジ109を突出させてこれを固定部としている。
【0074】
そして、この仕切板108を取り付けた際、前述の排出口104の配置位置に対応して防音箱4の壁面に連通口42を形成し、フランジ109の内周に位置してカバー100内の空間に連通する排出口104が防音箱4に形成されるよう構成されている。
【0075】
なお、仕切板108には排出口104に連通する差込口106を直接、又はこの差込口を取り付けるためのソケット106’を前述のフランジ109の突出面とは反対側の仕切板108の表面に取り付けることによりこのソケット106’を介して取り付けても良い。
【0076】
仕切板108と防音箱4の内壁間には、好ましくはゴム板、その他の断熱材112を挟持することが好ましく、このように断熱材112を挟持することによりカバー100の開口103側からカバー100内の空気が冷却されることを防止している。
【0077】
もっとも、仕切板108自体を樹脂材料等の断熱性の優れた材質により形成しても良く、この場合には仕切板108と防音箱4の内壁間に必ずしもゴム板などの断熱材112を挟持する必要はない。
【0078】
以上のように構成された仕切板108は、防音箱4に形成された連通口42内に前述のソケット106’や差込口106を挿入した状態において防音箱4の内壁にボルト止め等して固定される。
【0079】
そして、この仕切板108より突出されたフランジ109をカバー100の開口103内に挿入して、このカバー100の外周から例えば締結具等でカバー100とフランジ109とを同時に締め付けると、カバー100の下端は防音箱4の内壁に固定される。
【0080】
このようにして、防音箱4の内壁にその下端を固定されたカバー100にあっては、カバー100内の圧力が上昇した場合であってもカバー100の下端位置は移動することなく固定される。そのため、図2に示す実施形態にあっては防音箱4に形成された連通口42から防音箱4外に飛び出すおそれがあったが、このようなの不都合が生じることを完全に防止することができる。
【0081】
〔カバーの構成例4〕
なお、図2〜図4に示す実施形態にあっては、カバー100より吐出されたドレンを、ゴムホース等の導管105を介してドレンタンク110に搬送する構成を示したが、このカバー100には必ずしもゴムホースなどの導管105を設ける必要はなく、例えば図5に示すようにカバー100の下方に配置されたドレンタンク110内に直接ドレンを滴下する構成としても良い。
【0082】
【発明の効果】
以上説明した本発明の構成によれば、ドレン回路を介して排出されるドレンと圧縮気体の混合流体に、バイパス回路を介してアフタクーラに導入される前の温かい圧縮気体が合流されて、アフタクーラで冷却された前記混合流体を温められて排出するので、圧縮気体が消音器の排出口で急激に膨張しても、消音器が氷点下迄冷却されることがなく、消音器内でドレンが凍結しない。
【0083】
また、ドレンセパレータのドレン捕集部に捕集されたドレンは、圧縮気体と共にドレン回路内を常時流れていることから、従来技術として紹介した実開昭61−88077号のオートドレン装置のように、ドレンが溜まる箇所がなく、例え氷点下の環境で使用してもドレンの凍結が生じにくい。
【0084】
したがって、凍結したドレンで消音器が塞がれることにより生じるドレンの排出不良を防止することができ、サービスバルブより吐出される圧縮気体にドレンが混入することが防止できる。
【0085】
消音器をカバー内に配置する構成としたことに伴い、消音器による消音効果と相俟って高い消音効果を発揮すると共に、消音器を防音箱内に配置する構成でありながら防音箱内でドレンが飛散するおそれがない。したがって、使用する消音器として各種型式のものを使用することができる。
【0086】
また、カバー内に排出された消音器の排気により、消音器は外気に晒されることなく暖められているので、消音器内においてドレンの凍結が生じにくいだけでなく、カバーとして断熱性の優れた材質を使用することにより、カバー内でのドレンの凍結も生じにくい。
【0087】
また、カバーにて捕集されたドレンは、これをドレンタンクに回収することが容易であることから、環境汚染につながる油分等を含むドレンを容易に回収することができ、環境に対する配慮のなされたドレン排出部の構造を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すアフタクーラドレン排出部の配管構成を示す回路図。
【図2】本発明に使用するカバーの断面概略図。
【図3】本発明に使用する別のカバーの断面概略図。
【図4】本発明に使用するさらに別のカバーの断面概略図。
【図5】カバーとドレンタンクの配置関係を示す概略説明図。
【図6】従来のアフタクーラドレンの排出部構造を示す回路図。
【符号の説明】
1 圧縮機
2 圧縮機本体
3 セパレータレシーバタンク
4 防音箱
10 オイルセパレータ
12 出口(オイルセパレータの)
20 アフタクーラ
21 入口(アフタクーラの)
22 出口(アフタクーラの)
30 ドレンセパレータ
31 入口(ドレンセパレータの)
32 出口(ドレンセパレータの)
33 室(ドレン捕集部)
40 サービスバルブ
42 連通口
50 ドレン回路
51 一端(ドレン回路の)
52 他端(ドレン回路の)
53 絞り
54 消音器
56 排出口
60 バイパス回路
61 一端(バイパス回路の)
62 他端(バイパス回路の)
63 絞り
64 開閉弁
70 分岐回路
71 一端(分岐回路の)
72 他端(分岐回路の)
73 絞り
80 回路(アフタクーラ−ドレンセパレータ間の)
90 回路(オイルセパレータ−アフタクーラ間の)
100 カバー
102 挿入口
103 開口
104 排出口
105 導管
106 差込口
106’ ソケット(差込口の)
107 吸音材
108 仕切板
109 フランジ
110 ドレンタンク
112 断熱材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure for discharging an aftercooler drain in a compressor, and more specifically, in a compressor equipped with an aftercooler, muffles or reduces noise when discharging the drain generated in the aftercooler through a throttle. In addition, the present invention relates to an aftercooler drain discharge portion structure that prevents the drain discharge portion from freezing.
[0002]
[Prior art]
A
[0003]
The compressed gas separated from the cooling oil in the
[0004]
In such a
[0005]
The
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the
[0007]
In the present specification, “throttle” refers to all of those having a flow area smaller than the flow area on the upstream side for the purpose of adjusting the flow rate and pressure of fluid flowing in the circuit, Any of those having a variable flow path area such as a valve and those having a fixed flow path area such as a small diameter plug or an orifice are included.
[0008]
Since the compressed gas is discharged from the
[0009]
In order to prevent this noise, it may be possible to reduce the exhaust noise by installing a silencer at the drain outlet, but when the silencer is placed outside the soundproof box, the silencer protrudes from the soundproof box. Therefore, it becomes an obstacle when moving or installing the compressor. In addition, there is a risk that the silencer may collide with an object or the like disposed around when moving, transporting, etc., causing damage.
[0010]
Furthermore, since the silencer has a complicated structure due to its internal structure, such as a sound absorbing material and a baffle for sound insulation, it is composed of drain and compressed gas introduced into the silencer. The mixed fluid is difficult to escape, and the compressed gas in the mixed fluid suddenly expands when it exits the silencer outlet, so that the ambient temperature of the silencer decreases, for example, the outside air temperature is 10 ° C. or less. If the silencer is installed outside the soundproof box, the drain may freeze in the silencer and the
[0011]
As described above, when the
[0012]
In order to prevent the drain from freezing in the silencer, it may be possible to heat the silencer with a heater. However, the structure of the apparatus becomes complicated, and the number of parts increases, so that it can be manufactured and assembled. Becomes complicated, and the manufacturing cost increases.
[0013]
As a solution to the above-mentioned problem, it is conceivable to arrange a silencer in the soundproof box. In this case, in order to discharge the drain discharged from the silencer to the outside of the soundproof box, Since the discharge port is arranged toward the opening provided in the soundproof box, it is necessary to use a silencer whose exhaust direction is specified in one direction. However, this type of silencer is inferior to the silencer with multiple exhaust directions, so if you want to improve the silencer, you need to increase the size of the silencer. It is difficult to secure a space for placing the silencer inside.
[0014]
On the other hand, the use of a silencer of a type that exhausts in multiple directions can improve the silencing effect, but in this case the drain discharged from the silencer is prevented through an opening formed in the soundproof box. Since it cannot be guided out of the sound box, the drain is scattered in the soundproof box, and various devices housed in the soundproof box are soiled.
[0015]
In addition, in order to introduce cooling air for cooling equipment such as the motor, engine, and compressor body that are the drive source, when the air in the soundproof box is exhausted by a fan or the like, the pressure inside the soundproof box becomes negative. As described above, when an opening is provided in the soundproof box located in front of the silencer in the discharge direction, outside air is introduced into the soundproof box from this opening, and the drain discharged from the silencer toward the opening is prevented together with the outside air. Even if a silencer with the exhaust direction specified in one direction is used for the scale, there is a risk of backflowing into the sound box and contaminating the equipment housed in the soundproof box. The problem of scattering may occur.
[0016]
As a configuration for preventing the drain discharge portion from freezing, the auto drain device that discharges the accumulated drain due to the action of the float in a compressor equipped with an aftercooler when a certain amount of separated drain accumulates is intended to prevent freezing. In order to prevent the auto drain device itself from freezing, air on the inlet side of the aftercooler is blown from the outside to the throttle portion of the auto drain device, and the throttle portion of the auto drain device is heated from the outside. [Microfilm of Japanese Utility Model No. 59-173809 (Japanese Utility Model Publication No. 61-88077)].
[0017]
In the case of providing an auto drain device that discharges drainage by the action of a float, such as the compressor shown in Japanese Utility Model Publication No. 61-88077, the drain gas discharged by the auto drain device contains almost all compressed gas. Therefore, unlike the aftercooler drain discharge portion of the
[0018]
On the other hand, in the aftercooler drain discharge portion of the compressor shown in FIG. 6, since the fluid mixture of drain and compressed gas always passes through the
[0019]
Thus, the compressor in Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-88077 differs from the compressor shown in FIG. 6 in the configuration of its aftercool drain discharge section. Even if the
[0020]
Thus, in the circuit configuration of the compressor having the basic configuration shown in FIG. 6, there is no drain discharge portion structure that satisfies the requirements of a high silencing effect and drain freezing at the same time.
[0021]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described drawbacks of the prior art, and is an after-type compressor that discharges aftercool drain as a mixed fluid together with a part of the compressed gas in the drain separator. In the cooler drain discharge part structure, a silencer is provided in the discharge part, and even if this silencer is disposed in the soundproof box, the aftercooler drain has a relatively simple structure without scattering the drain in the soundproof box. The exhaust noise when discharging the exhaust air, and the drain removed through the after cooler and the drain separator can be discharged outside the apparatus without freezing. By providing a drain structure, the operation sound is quiet and the drain freezes even if used below freezing point And without therefore an object of the invention to prevent the drain from being mixed into the compressed gas supplied to the consumer side by the discharge failure of the drain.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the aftercool drain drain discharge structure in the compressor of the present invention introduces the compressed gas discharged from the
A
A
The
[0023]
The above-described
[0024]
Further, the
[0025]
The formation position of the
[0026]
Further, a fixing portion for closing and fixing the
[0027]
As an example, the fixing portion includes a
A configuration in which the surface of the
[0028]
In this case, it is preferable to sandwich a
[0029]
A
[0030]
Furthermore, a
You may provide the conduit |
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in the following embodiment, although the example applied to the
[0032]
Thus, when using for the type of compressor which does not use cooling oil, the compressed gas in the
[0033]
The
[0034]
[Overall structure]
First, the whole structure of the discharge part of the aftercooler drain of this invention is demonstrated with reference to FIG.
[0035]
FIG. 1 shows a circuit configuration from an
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
As shown in FIG. 1, when the inlet of the
[0040]
In the case where the
[0041]
In the piping configuration of the outlet portion of the aftercooler drain configured as described above, a
[0042]
In the embodiment shown in FIG. 1, one
[0043]
In the embodiment shown in FIG. 1 in which the other end of the
[0044]
The
[0045]
When the
[0046]
The type of the
[0047]
The outer periphery of the
[0048]
〔cover〕
The
[0049]
In the present embodiment, the upper end opening of the substantially
[0050]
The
[0051]
Although illustration is omitted, the
[0052]
Furthermore, in the illustrated example, the
[0053]
FIG. 2 shows an example of the structure of the
[0054]
In the embodiment shown in FIG. 2, at least the portion where the
[0055]
Preferably, the
[0056]
Further, by forming the
[0057]
The
[0058]
[Action]
The operation of the aftercooler drain discharge part structure of the present invention having the above-described configuration will be described. The compressed gas from the
[0059]
The drain collected in the
[0060]
At this time, a
[0061]
The drain and the compressed gas warmed in this way are discharged through the
[0062]
Then, the drain discharged into the
[0063]
This is the case when a large amount of mixed fluid is discharged into the
[0064]
The drain discharged into the
[0065]
By surrounding the
[0066]
The space in the
[0067]
[Configuration example 2 of the cover]
FIG. 3 is still another structural example of the above-described
[0068]
As described above, by providing the
[0069]
[Configuration example 3 of the cover]
FIG. 4 shows still another configuration example of the above-described
[0070]
In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, both ends of the substantially cylindrical cover made of an elastic material have a shape narrowed narrower than the central portion. In this case, only the end portion on the
[0071]
The position of the lower end of the cover forming the
[0072]
As an example of the structure of the fixing portion for fixing the mounting position of the
[0073]
The
[0074]
When the
[0075]
It should be noted that the
[0076]
A rubber plate or other
[0077]
However, the
[0078]
The
[0079]
When the
[0080]
Thus, in the
[0081]
[Cover Configuration Example 4]
In the embodiment shown in FIGS. 2 to 4, the configuration in which the drain discharged from the
[0082]
【The invention's effect】
According to the configuration of the present invention described above, the warm compressed gas before being introduced into the aftercooler via the bypass circuit is joined to the mixed fluid of the drain and the compressed gas discharged via the drain circuit, and the aftercooler Since the cooled mixed fluid is warmed and discharged, even if the compressed gas expands rapidly at the discharge port of the silencer, the silencer is not cooled to below freezing point, and the drain does not freeze in the silencer. .
[0083]
In addition, since the drain collected in the drain collecting part of the drain separator is always flowing in the drain circuit together with the compressed gas, like the automatic drain device of Japanese Utility Model Publication No. 61-88077 introduced as the prior art. The drain does not accumulate, and the drain is not easily frozen even if it is used in an environment below the freezing point.
[0084]
Therefore, it is possible to prevent the drainage of the drain caused by the silencer being blocked by the frozen drain, and to prevent the drain from being mixed into the compressed gas discharged from the service valve.
[0085]
Along with the configuration in which the silencer is arranged in the cover, it exhibits a high silencing effect coupled with the silencing effect by the silencer, and the silencer is arranged in the soundproof box while being arranged in the soundproof box. There is no risk of drain splashing. Therefore, various types of silencers can be used.
[0086]
In addition, since the silencer is heated without being exposed to the outside air due to the exhaust of the silencer exhausted into the cover, not only is the drain freezing in the silencer, it also has excellent heat insulating properties as a cover. By using the material, it is difficult for the drain to freeze in the cover.
[0087]
Also, since the drain collected by the cover can be easily collected in the drain tank, it is possible to easily collect the drain containing oil etc. that leads to environmental pollution. It was possible to provide the structure of the drain discharge part.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a piping configuration of an aftercooler drain discharge unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view of a cover used in the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of another cover used in the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of still another cover used in the present invention.
FIG. 5 is a schematic explanatory view showing an arrangement relationship between a cover and a drain tank.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional aftercool drain drain discharge structure.
[Explanation of symbols]
1 Compressor
2 Compressor body
3 Separator receiver tank
4 Soundproof box
10 Oil separator
12 Outlet (of oil separator)
20 Aftercooler
21 Entrance (aftercooler)
22 Exit (aftercooler)
30 Drain separator
31 Inlet (Drain separator)
32 Exit (Drain separator)
Room 33 (Drain collector)
40 Service valve
42 communication port
50 Drain circuit
51 One end (of drain circuit)
52 Other end (of drain circuit)
53 Aperture
54 Silencer
56 outlet
60 Bypass circuit
61 One end (bypass circuit)
62 Other end (bypass circuit)
63 Aperture
64 On-off valve
70 branch circuit
71 One end (for branch circuit)
72 The other end (branch circuit)
73 Aperture
80 circuit (between aftercooler and drain separator)
90 circuit (between oil separator and aftercooler)
100 cover
102 insertion slot
103 opening
104 outlet
105 conduit
106 outlet
106 'socket (for outlet)
107 Sound absorbing material
108 divider
109 flange
110 Drain tank
112 Thermal insulation
Claims (10)
一端を前記ドレン捕集部に連通し、他端を防音箱内に配置された消音器を介して開放したドレン回路と、
一端を前記アフタクーラの一次側に連通し、他端を前記消音器の上流で前記ドレン回路に連通したバイパス回路を設け、
前記消音器を、開口を備えたカバーにて包囲したことを特徴とするアフタクーラドレンの排出部構造。The compressed gas discharged from the compressor body is introduced, the introduced compressed gas is cooled, the water vapor in the compressed gas is condensed to generate drain, and the drain generated by the aftercooler is separated and trapped. A drain separator that collects and supplies compressed gas from which drain has been separated by the drain separator to the consumption side, and is separated from the compressed gas by the drain separator and collected in a drain collecting portion of the drain separator. In a compressor that discharges through a throttle,
A drain circuit having one end communicated with the drain collecting portion and the other end opened via a silencer disposed in a soundproof box;
Providing a bypass circuit having one end communicating with the primary side of the aftercooler and the other end communicating with the drain circuit upstream of the silencer;
An aftercooler drain discharging part structure in which the silencer is surrounded by a cover having an opening.
前記カバーの前記開口の内周に位置する前記固定部に、前記カバー内の空間と前記防音箱外とを連通するドレン排出口を形成した請求項1〜3いずれか1項記載の圧縮機におけるアフタクーラドレンの排出部構造。On the inner wall of the soundproof box, provided with a fixing portion for closing and fixing the opening of the cover,
The compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein a drain discharge port that communicates the space in the cover and the outside of the soundproof box is formed in the fixed portion located on the inner periphery of the opening of the cover. Aftercool drain drain discharge structure.
前記防音箱の内壁に、前記仕切板の前記フランジ突出面とは反対側の面を対向して取り付けると共に、前記仕切板の前記フランジに前記カバーの開口を外嵌した請求項5記載の圧縮機におけるアフタクーラドレンの排出部構造。The fixing portion is composed of a partition plate that is a plate-like body formed by projecting a cylindrical flange from one side,
The compressor according to claim 5, wherein a surface of the partition plate opposite to the flange projecting surface is attached to an inner wall of the soundproof box so as to face the flange, and an opening of the cover is externally fitted to the flange of the partition plate. Aftercool drain condensate discharge part structure.
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