JP5980754B2 - 油冷式空気圧縮機及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、油冷式空気圧縮機及びその制御方法に関する。

油冷式空気圧縮機では、圧縮機本体の潤滑のために、圧縮機本体で圧縮される空気中に潤滑油を混入させている。圧縮機本体から吐出された圧縮空気は油分離回収器に送られ、圧縮空気と潤滑油に分離される。油冷式空気圧縮機において、ロータ室への注油温度を４５℃〜５５℃とし、吐出温度を油分離回収器内でドレン水の析出する温度（露点以下の温度）まで低下させることが、吐出空気量の増加等による性能向上の手段として知られている。しかし、油分離回収器内で析出したドレン水は、潤滑油の劣化の原因となるので、油分離回収器内に蓄積されたドレン水を排出する作業（ドレン抜き作業）が必要となる。

現状の油冷式空気圧縮機では、油分離回収器内の温度を意図的に露点以上の温度（例えば８０℃程度）に調節し、水分を蒸発させることで油分離回収器内のドレン水蓄積を防止している。例えば、特許文献１には、圧縮機本体のロータ室の吐出口側に油冷却器を介さない潤滑油を供給することで、吐出温度を油分離回収器内が露点以上となる温度とすることが開示されている。また、特許文献２には、油冷却器を通る潤滑油の油冷却器を介さない潤滑油に対する流量比の制御によって圧縮機本体へ供給する潤滑油の温度を調整し、それによって油分離回収器内が露点以上となるように吐出温度を調節することが開示されている。

しかし、特許文献１では油分離回収器内でドレン水が析出する程度の温度よりも吐出温度を低温とすることは考慮されていない。また、特許文献２では、油分離回収器の温度を高温に保つ必要があり、吐出温度を低下させることは困難である。さらに、特許文献２では、油冷式空気圧縮機の運転中に潤滑油を高温としているため、潤滑油の劣化につながる。以上のように、特許文献１，２に開示されたものを含め、従来の油冷式空気圧縮機には、更なる性能向上の余地がある。

特開平７−３５０６７号公報 特開２０１２−１１２２６８号公報

本発明は、吐出空気量、省エネルギ性、潤滑油の温度劣化防止等の油冷式空気圧縮機の性能向上を課題とする。

本発明は、吸引した空気を圧縮して吐出する油冷式の圧縮機本体と、前記圧縮機本体から吐出された圧縮空気から潤滑油を分離して回収する油分離回収器と、前記油分離回収器と前記圧縮機本体の吸込側とを接続する給油流路と、前記空気が前記圧縮機本体内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する冷却水供給流路とを備える、油冷式空気圧縮機を提供する。これにより、前記圧縮機本体から吐出される圧縮空気の温度（以下、吐出温度という場合がある。）を露点以下とすることができる。

圧縮機本体の吐出温度を露点以下とすることにより、吐出空気量の増加等による性能向上を図ることができ、省エネルギ性が向上する。また、吐出温度は露点以下であって高温としないので、潤滑油の温度劣化を防止できる。

前記冷却水の供給位置は前記圧縮機本体の吸込部と圧縮歯溝のうち少なくとも一方であることが好ましい。

吸込空気と圧縮空気のうち少なくとも一方を冷却でき、吐出空気量の増加等による性能向上を図ることができる。

前記冷却水、及び空気圧縮時に前記圧縮機本体内で発生させた水分を、前記圧縮機本体外で前記潤滑油と分離する油水分離装置を備えることが好ましい。

油水分離装置を設けることで、吐出温度を露点以下としたことにより生じる圧縮空気内の水分が潤滑油に混ざるのを確実に防止でき、潤滑油内への水分の混在による潤滑油の品質劣化を回避できる。

前記油水分離装置に設けられ、ドレン水を排出するドレン排出部と、前記ドレン排出部と前記圧縮機本体の吸込側とを接続し、前記冷却水として前記ドレン水を供給するドレン水供給流路とを備えることが好ましい。

油分が残留する可能性を有するドレン水から油分を除去してドレン水を排出する必要性を排除できる。

前記ドレン水供給流路にドレン水用電磁弁を設け、前記ドレン水用電磁弁をタイマーにより開閉することが好ましい。

タイマーによる設定時間の経過後に、油水分離装置で分離され貯留された水分を油水分離装置から排出できる。

前記冷却水供給流路に設けられた冷却水用電磁弁と、前記圧縮機本体から吐出される前記圧縮空気の温度を直接又は間接的に測定する吐出空気温度センサと、前記吐出空気温度センサにより測定された温度に基づいて前記冷却水用電磁弁の開閉を制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記吐出空気温度センサにより測定された温度が、予め設定した第１の供給開始温度より高いと判断すれば、前記冷却水用電磁弁を開弁し、前記吐出空気温度センサにより測定された温度が、予め設定した第１の供給停止温度以下と判断すれば、前記冷却水用電磁弁を閉弁することが好ましい。

圧縮機本体から吐出される圧縮空気の温度を、第１の供給停止温度以下の温度となるように維持できる。

前記油冷式空気圧縮機を起動して予め設定した時間経過した後に、前記冷却水供給流路により前記冷却水の供給を開始することが好ましい。

装置内で、冷却水の供給により凍結のトラブルが生じることを回避できる。

前記冷却水供給流路に設けられた冷却水用電磁弁と、前記圧縮機本体の吸込空気の温度を測定する吸込空気温度センサ、前記圧縮機本体から吐出される前記圧縮空気の温度を直接又は間接的に測定する吐出空気温度センサ、前記油分離回収器内の温度を測定する油分離回収器温度センサ、及び周囲温度を測定する周囲温度センサのいずれか１つからなる温度検出センサと、前記温度検出センサにより測定された温度に基づいて前記冷却水用電磁弁の開閉を制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記温度検出センサにより測定された温度が、予め設定した第２の供給開始温度より高いと判断すれば、前記冷却水用電磁弁を開弁し、前記温度検出センサにより測定された温度が、予め設定した第２の供給停止温度以下と判断すれば、前記冷却水用電磁弁を閉弁することが好ましい。

温度検出センサの測定温度が、第２の供給停止温度以下である場合、冷却水の供給を停止することができ、圧縮機本体内で、冷却水の供給により凍結のトラブルが生じることを回避できる。

前記圧縮機本体、または前記冷却水供給流路にヒータを設け、前記温度検出センサの測定温度が、前記第２の供給停止温度以下である場合、前記ヒータを作動させることが好ましい。

温度検出センサの測定温度が、第２の供給停止温度以下である場合、ヒータを作動させて冷却水を加熱できる。これにより、装置内で、冷却水の供給により凍結のトラブルが生じることを回避できる。

前記潤滑油の比重が０．９５以下であることが好ましい。

水より低比重の潤滑油、つまり水と比重差のある潤滑油を使用することで、油水分離装置において潤滑油から水分をより容易かつ確実に分離できる。

前記潤滑油は疎水性を有することが好ましい。

疎水性の潤滑油を使用することで、油水分離装置において潤滑油から水分をより容易かつ確実に分離できる。

本発明は、吸引した空気を圧縮して吐出する油冷式の圧縮機本体と、前記圧縮機本体から吐出された圧縮空気から潤滑油を分離して回収する油分離回収器と、前記油分離回収器と前記圧縮機本体の吸込側とを接続する給油流路と、前記空気を冷却する冷却水を供給する冷却水供給流路とを備える油冷式空気圧縮機の制御方法であって、前記空気が前記圧縮機本体内で露点以下となるように、あるいは前記圧縮機本体から吐出される圧縮空気の温度である吐出温度が露点以下となるように、前記冷却水供給流路により冷却水を供給して前記空気を冷却する、油冷式空気圧縮機の制御方法を提供する。

圧縮機本体の吐出温度を露点以下とすることにより、吐出空気量の増加等による性能向上を図ることができ、省エネルギ性が向上する。また、吐出温度は露点以下であって高温としないので、潤滑油の温度劣化すなわち品質劣化を防止できる。

本発明の第１実施形態に係る油冷式空気圧縮機の全体構成を示す模式図。 本発明の第２実施形態に係る油冷式空気圧縮機の全体構成を示す模式図。 本発明の第３実施形態に係る油冷式空気圧縮機の全体構成を示す模式図。 本発明の第４実施形態に係る油冷式空気圧縮機の全体構成を示す模式図。 本発明の第５実施形態に係る油冷式空気圧縮機の全体構成を示す模式図。 本発明の第６実施形態に係る油冷式空気圧縮機の全体構成を示す模式図。 本発明の第７実施形態に係る油冷式空気圧縮機の全体構成を示す模式図。 本発明の第８実施形態に係る油冷式空気圧縮機の全体構成を示す模式図。 本発明の第９実施形態に係る油冷式空気圧縮機の全体構成を示す模式図。 本発明の第１０実施形態に係る油冷式空気圧縮機の全体構成を示す模式図。 圧縮機本体の模式的な部分断面図。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る油冷式空気圧縮機１を示す。油冷式空気圧縮機１は、油冷式のスクリュー圧縮機である圧縮機本体２、及び油分離回収器３を備える。

図１１を併せて参照すると、圧縮機本体２は、ロータ室２ａに収容された雌雄一対のロータ２ｂ，２ｂ（図示しない駆動装置により回転駆動される）を備える。また、ロータ室２ａと連通する吸込口（吸込部）２ｃと吐出口２ｄとが設けられている。圧縮機本体２には、空気を露点以下に冷却する冷却水を供給する冷却水供給流路３１が設けられている。冷却水供給流路３１の端部は、冷却水供給口３２に接続されている。本実施形態では、冷却水は水道水である。図１１において符号Ｐ０で冷却水供給流路３１の圧縮機本体２との接続位置、つまり給水位置を概念的に示す。冷却水供給流路３１には、図示しないコントローラに制御される電磁弁（冷却水用電磁弁）３３が設けられている。

圧縮機本体２の吐出口２ｄは吐出流路６を介して油分離回収器３に接続されている。

油分離回収器３の下部の油溜りは給油流路７を介して圧縮機本体２の吸込口２ｃに接続されている。図１１において符号Ｐ２で給油流路７の吸込口２ｃの接続位置、つまり給油位置を概念的に示す。本実施形態では、給油流路７に油冷却器４が設けられている。

圧縮機本体２のロータ室２ａ内では、ロータ２ｂ，２ｂの歯溝とロータ室２ａの内壁で形成される空間がロータ２ｂ，２ｂの回転に伴って移動しつつ容積が減少し、それによって吸込口２ｃから吸引された空気が圧縮されて吐出口２ｄから吐出される。吐出口２ｄから吐出された圧縮空気は吐出流路６を通って油分離回収器３に流入する。油分離回収器３では、圧縮空気から潤滑油が分離され下部の油溜りに一時的に溜められる。潤滑油が分離された圧縮空気は油分離回収器３の出口３ａから図示しない下流側へ送られる。

油分離回収器３の油溜りに溜められた潤滑油は、油分離回収器３と圧縮機本体２（吸込口２ｃ）との差圧により給油流路７を通って圧縮機本体２（図１１の給油位置Ｐ２）へ流れる。本実施形態では、給油流路７を通って圧縮機本体２へ流れる潤滑油は、油冷却器４を通過する際に予備冷却される。

一方、油冷式空気圧縮機１では、冷却水供給流路３１により、吸込口２ｃから吸引された空気が圧縮機本体２内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水が供給される。言い換えると、油冷式空気圧縮機１では、冷却水供給流路３１により、圧縮機本体２の吐出口２ｄから吐出される圧縮空気の温度（吐出温度）が露点（水の凝縮温度）以下となるように、吸込口２ｃから吸引された空気を冷却する冷却水が供給される。吸込口２ｃから吸引された空気が圧縮機本体２内で露点以下となり、圧縮機本体２内で圧縮空気内の水分が結露（凝縮）することにより、吐出空気量の増加等による性能向上を図ることができ、省エネルギ性が向上する。また、吐出温度は露点以下であって高温としないので、潤滑油の温度劣化を防止できる。

また、圧縮空気は、圧縮機本体２の吐出口２ｄから吐出された時点ですでに露点以下となっているので、圧縮空気の流れにおいて下流側となる位置に、圧縮空気冷却器ないしは圧縮空気の水分を除去するドライヤを設置する際には、その冷却能力をより小さいものとすることができる。また、冷却水供給流路３１を設けることで、冷却水により圧縮機本体内でも潤滑油を冷却することができ、油冷却器４の消費電力を抑えることができる。

（第２実施形態）
図２は本発明の第２実施形態に係る油冷式空気圧縮機１を示す。冷却水供給流路３１は、吸込口２ｃから吸引された空気が圧縮機本体２内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する。言い換えると、冷却水供給流路３１は、圧縮機本体２の吐出温度が露点以下となるように、吸込口２ｃから吸引された空気を冷却する冷却水を供給する。本実施形態の構成は、給油流路７に、油冷却器４に代えて潤滑油から水分を分離するための油水分離装置５を設ける点を除いて、第１実施形態の構成と同様である。

吐出温度を露点以下としたことで、圧縮機本体２の吐出口２ｄから吐出される圧縮空気内には結露（凝縮）した水分が含まれる。また、圧縮空気内には冷却水供給流路３１により供給された冷却水が含まれる。潤滑油内に混在する水分は潤滑油劣化の原因となる。しかし、油水分離装置５を設けて潤滑油と水分を分離することで、水分混在に起因する潤滑油劣化を防止できる。

本実施形態の油冷式空気圧縮機１では、圧縮機本体２の吐出温度を露点以下とすることで性能向上と潤滑油の温度劣化防止を実現しつつ、圧縮機本体２の吐出温度を露点以下としたことによる潤滑油中の水分混在とそれに起因する潤滑油劣化とを、油水分離装置５を設けることで防止している。

油水分離装置５において潤滑油から水分をより容易かつ確実に分離するためには、潤滑油は疎水性を有することが好ましい。また、水より低比重の潤滑油、つまり水と比重差のある潤滑油を使用することで、油水分離装置５において潤滑油から水分をより容易かつ確実に分離できる。例えば、潤滑油の比重が０．９５以下であることが好ましい。

（第３実施形態）
図３は本発明の第３実施形態に係る油冷式空気圧縮機１を示す。冷却水供給流路３１は、吸込口２ｃから吸引された空気が圧縮機本体２内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する。言い換えると、冷却水供給流路３１は、圧縮機本体２の吐出温度が露点以下となるように、吸込口２ｃから吸引された空気を冷却する冷却水を供給する。本実施形態の構成は、給油流路７に、油冷却器４を設けない点を除いて、第１実施形態の構成と同様である。

吸込口２ｃから吸引された空気が圧縮機本体２内で露点以下となり、圧縮機本体２内で圧縮空気内の水分が結露（凝縮）することにより、吐出空気量の増加等による性能向上を図ることができ、省エネルギ性が向上する。また、吐出温度は露点以下であって高温としないので、潤滑油の温度劣化を防止できる。

（第４実施形態）
図４は本発明の第４実施形態に係る油冷式空気圧縮機１を示す。冷却水供給流路３１は、吸込口２ｃから吸引された空気が圧縮機本体２内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する。言い換えると、冷却水供給流路３１は、圧縮機本体２の吐出温度が露点以下となるように、吸込口２ｃから吸引された空気を冷却する冷却水を供給する。本実施形態の構成は、吐出流路６に、油水分離装置５を設ける点を除いて、第１実施形態の構成と同様である。本実施形態では、吐出流路６に油水分離装置５を設けているので、油分離回収器３内において水分が結露して油溜りにドレン水として溜まるのを防止できる。

第４実施形態のその他の作用は、第１実施形態と同様である。

（第５実施形態）
図５は本発明の第５実施形態に係る油冷式空気圧縮機１を示す。冷却水供給流路３１は、吸込口２ｃから吸引された空気が圧縮機本体２内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する。言い換えると、冷却水供給流路３１は、圧縮機本体２の吐出温度が露点以下となるように、吸込口２ｃから吸引された空気を冷却する冷却水を供給する。本実施形態の構成は、油分離回収器３内に、油水分離装置５を設ける点を除いて、第１実施形態の構成と同様である。油分離回収器３内に油水分離装置５を設けることで、油分離回収器３と油水分離装置５とをそれぞれ別個に設ける場合と比較して、油冷式空気圧縮機１の設置投影面積の増加の回避できる。

第５実施形態のその他の作用は、第１実施形態と同様である。

（第６実施形態）
図６は本発明の第６実施形態に係る油冷式空気圧縮機１を示す。冷却水供給流路３１は、吸込口２ｃから吸引された空気が圧縮機本体２内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する。言い換えると、冷却水供給流路３１は、圧縮機本体２の吐出温度が露点以下となるように、吸込口２ｃから吸引された空気を冷却する冷却水を供給する。

本実施形態では、給油流路７の油冷却器４よりも上流側から分岐して油冷却器４よりも下流側で給油流路７に合流するバイパス流路１２が設けられている。油分離回収器３と圧縮機本体２との差圧により、潤滑油がバイパス流路１２を通って油冷却器４を迂回して流れる。つまり、ポンプを用いることなく、潤滑油を油水分離装置５に流入させることができる。油冷却器４と油水分離装置５を異なる流路に並列的に配置したことで、油分離回収器３から圧縮機本体２までの流路全体として潤滑油の流動抵抗を低減できる。

第６実施形態のその他の構成及び作用は、第１実施形態と同様である。

（第７実施形態）
図７は本発明の第７実施形態に係る油冷式空気圧縮機１を示す。冷却水供給流路３１は、吸込口２ｃから吸引された空気が圧縮機本体２内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する。言い換えると、冷却水供給流路３１は、圧縮機本体２の吐出温度が露点以下となるように、吸込口２ｃから吸引された空気を冷却する冷却水を供給する。

本実施形態では、油水分離装置５の底部にドレン水を排出するドレン排出部５ａが設けられている。油水分離装置５のドレン排出部５ａは、ドレン水供給流路３４を介して圧縮機本体２の吸込口２ｃに接続されている。図１１において符号Ｐ１でドレン水供給流路３４の吸込口２ｃの接続位置、つまり給水位置を概念的に示す。ドレン水供給流路３４により、油水分離装置５のドレン水を冷却水として圧縮機本体２の吸込口２ｃに戻すことで、油分が残留する可能性を有するドレン水から油分を除去してドレン水を排出する必要性を排除できる。

第７実施形態のその他の構成及び作用は、第６実施形態と同様である。

図２，４，５において二点鎖線で示すように、第２，４，５実施形態についても、本実施形態と同様に、油水分離装置５の底部にドレン排出部５ａを設け、ドレン排出部５ａと圧縮機本体２の吸込口２ｃとを接続するドレン水供給流路３４を設けてもよい。

（第８実施形態）
図８は本発明の第８実施形態に係る油冷式空気圧縮機１を示す。冷却水供給流路３１は、吸込口２ｃから吸引された空気が圧縮機本体２内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する。言い換えると、冷却水供給流路３１は、圧縮機本体２の吐出温度が露点以下となるように、吸込口２ｃから吸引された空気を冷却する冷却水を供給する。ドレン水供給流路３４には、電磁弁（ドレン水用電磁弁）３５が設けられている。電磁弁３５には、コントローラ１９に接続されたタイマー３６が設けられている。タイマー３６による設定時間の経過後に、油水分離装置５で分離され貯留された水分を油水分離装置５から排出できる。

第８実施形態のその他の構成及び作用は、第７実施形態と同様である。

（第９実施形態）
図９は本発明の第９実施形態に係る油冷式空気圧縮機１を示す。

圧縮機本体２の吐出口２ｄから吐出される圧縮空気の温度である吐出温度を直接又は間接的に測定する吐出空気温度センサ１８が設けられている。本実施形態では、吐出空気温度センサ１８は油分離回収器３に設けられ、油分離回収器３の温度を測定することで、吐出温度を間接的に測定する。しかし、吐出空気温度センサ１８を吐出口２ｄ又はその近傍に配置し、吐出温度を直接測定してもよい。また、油分離回収器３以外の箇所に吐出空気温度センサ１８を配置することで、吐出温度を間接的に測定してもよい。

コントローラ１９は、圧縮機本体２の吐出口２ｄから吐出される圧縮空気の温度である吐出温度が露点以下となるように、吐出空気温度センサ１８の検出温度に応じて冷却水供給流路３１の電磁弁３３を制御する。具体的には、コントローラ１９は、吐出空気温度センサ１８により測定された温度に基づいて、予め設定した第１の供給開始温度（露点温度以下の設定温度）より高いと判断すれば、電磁弁３３を開弁し、冷却水を供給して、吸込口２ｃから吸引された空気を冷却する。一方、コントローラ１９は、吐出空気温度センサ１８により測定された温度に基づいて、予め設定した、第１の供給開始温度より低い第１の供給停止温度以下であると判断すれば、電磁弁３３を閉弁し、冷却水の供給を停止、すなわち吸込口２ｃから吸引された空気の冷却を停止する。圧縮機本体２から吐出される圧縮空気の温度を、第１の供給停止温度以下の温度となるように維持できる。

第９実施形態のその他の構成及び作用は、第８実施形態と同様である。

（第１０実施形態）
図１０は本発明の第１０実施形態に係る油冷式空気圧縮機１を示す。

油分離回収器３に温度検出センサとしての吐出空気温度センサ１８が設けられている。電磁弁３３と圧縮機本体２との間の冷却水供給流路３１に、ヒータ３７が設けられている。

コントローラ１９は、吐出空気温度センサ１８により測定された温度に基づいて、予め設定した第２の供給開始温度（凍結温度より高い設定温度）より高いと判断すれば、冷却水供給流路３１の電磁弁３３を開弁し、冷却水を供給して、吸込口２ｃから吸引された空気を冷却する。一方、コントローラ１９は、吐出空気温度センサ１８により測定された温度に基づいて、予め設定した第２の供給停止温度以下であると判断すれば、電磁弁３３を閉弁し、冷却水の供給を停止する。その後、コントローラ１９は、ヒータ３７を作動させる。吐出空気温度センサ１８の測定温度が、第２の供給停止温度（凍結温度以下の設定温度）以下である場合、冷却水の供給を停止することができ、圧縮機本体２内で、冷却水の供給により凍結のトラブルが生じることを回避できる。また、ヒータ３７を作動させて冷却水を加熱できるので、装置内で、冷却水の供給により凍結のトラブルが生じることを回避できる。なお、温度検出センサは、図１０で二点鎖線で示すように、圧縮機本体２の吸込空気の温度を測定する吸込空気温度センサ３８、吐出流路６に設けられた吐出温度を測定する吐出流路温度センサ３９、及び周囲温度を測定する周囲温度センサ４０のいずれか１つであってもよい。

なお、上述の実施形態の説明では説明を省略しているが、圧縮機本体２から吐出される圧縮空気の温度が露点以上であるか否かの判断に必要な露点の求め方については、特に限定されない。例えば、吐出直前あるいは直後における圧縮空気の圧力測定値及び温度測定値から求めても良く、油分離回収器３内の圧縮空気の圧力測定値及び油分離回収器３内の圧縮空気あるいは油の温度測定値から求めても良い。後者の場合、吐出口２ｄから油分離回収器３までの圧損が実質的に無視できないときは、露点の算出に必要な圧力の値は油分離回収器３内の圧力測定値に上記圧損を考慮して求めることができる。また、後者の場合、吐出口２ｄから油分離回収器３までに生じる温度降下を踏まえ、露点の算出に必要な温度は、油分離回収器３内の圧縮空気あるいは油の温度測定値に吐出後の放熱量（吐出流路を構成する配管類と油分離回収器からの放熱量）を考慮して求めることができる。

また、上述の実施形態の説明では説明を省略しているが、油分離回収器３の底面に配管を接続する場合、油分離回収器３の底部を球面状に形成して最下部に配管を接続することが望ましい。こうすることで水の混入の多い油を抜き出すことができる。

また、上述の実施形態を説明する模式図においては、ロータ２ｂ，２ｂを支持する軸受や、その軸受に対して油を供給する軸受給油ラインのような周知の構造は図示を省略されている。

なお、本発明の油冷式空気圧縮機１は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

第１から第１０実施形態において、冷却水供給流路３１を図１１における符号Ｐ０で示した位置に接続する構成に代えて、符号Ｐ２’（圧縮過程にあるロータ室２ａにおけるロータ２ｂ，２ｂへの給水位置）、Ｐ３（ロータ室２ａの吸込口２ｃの直後の空間部（閉じ込み直後）への給水位置）、Ｐ４（ロータ室２ａの吐出口２ｄの直前の空間部（吐出直前）への給水位置）で示した位置の少なくとも１つに接続する構成にしてもよい。また、冷却水供給流路３１を符号Ｐ０で示した位置と、符号Ｐ２’、Ｐ３、Ｐ４で示した位置の少なくとも１つとに接続する構成にしてもよい。なお、符号Ｐ０で示した位置は、吸込口２ｃへの供給位置であり、符号Ｐ２’、Ｐ３、Ｐ４で示した位置は、ロータ２ｂ，２ｂの歯溝への供給位置である。

第１から第１０実施形態において、油冷式空気圧縮機１を起動して予め設定した時間経過した後に、冷却水供給流路３１により冷却水の供給を開始してもよい。装置内で、冷却水の供給により凍結のトラブルが生じることを回避できる。

ヒータ３７は、冷却水供給流路３１に設けずに、図１０において二点鎖線で示すように、圧縮機本体２に設けてもよい。また、ヒータ３７は、冷却水供給流路３１、及び圧縮機本体２の両方に設けてもよい。

第６から第１０実施形態において、バイパス流路１２の油水分離装置５の上流側または下流側に潤滑油の流れを一時的に遮断する電磁弁を設けてもよい。これにより、油冷却器４での予備冷却される潤滑油の量を増減させることができる。また、バイパス流路１２の油水分離装置５の上流側および下流側の両方に潤滑油の流れを一時的に遮断する電磁弁を設けてもよい。これにより、圧縮機の運転を継続しながら油水分離装置５の点検を行うことが出来る。

以上で説明した冷却水は、水に添加剤等を加えたものや、水を主成分とするものを含む。

１ 油冷式空気圧縮機
２ 圧縮機本体
２ａ ロータ室
２ｂ ロータ
２ｃ 吸込口（吸込部）
２ｄ 吐出口
３ 油分離回収器
３ａ 出口
４ 油冷却器
５ 油水分離装置
５ａ ドレン排出部
６ 吐出流路
７ 給油流路
１２ バイパス流路
１８ 吐出空気温度センサ
１９ コントローラ
３１ 冷却水供給流路
３２ 冷却水供給口
３３ 電磁弁（冷却水用電磁弁）
３４ ドレン水供給流路
３５ 電磁弁（ドレン水用電磁弁）
３６ タイマー
３７ ヒータ
３８ 吸込空気温度センサ
３９ 吐出流路温度センサ
４０ 周囲温度センサ

Claims (13)

1. 吸引した空気を圧縮して吐出する油冷式の圧縮機本体と、
   前記圧縮機本体から吐出された圧縮空気から潤滑油を分離して回収する油分離回収器と、
   前記油分離回収器と前記圧縮機本体の吸込側とを接続する給油流路と、
   前記空気が前記圧縮機本体内で露点以下となるように、前記空気を冷却する冷却水を供給する冷却水供給流路と
   を備える、油冷式空気圧縮機。
2. 前記冷却水の供給位置は前記圧縮機本体の吸込部と圧縮歯溝のうち少なくとも一方である、請求項１に記載の油冷式空気圧縮機。
3. 前記冷却水、及び空気圧縮時に前記圧縮機本体内で発生させた水分を、前記圧縮機本体外で前記潤滑油と分離する油水分離装置を備える、請求項１または２に記載の油冷式空気圧縮機。
4. 前記油水分離装置に設けられ、ドレン水を排出するドレン排出部と、
   前記ドレン排出部と前記圧縮機本体の吸込側とを接続し、前記冷却水として前記ドレン水を供給するドレン水供給流路と
   を備える、請求項３に記載の油冷式空気圧縮機。
5. 前記ドレン水供給流路にドレン水用電磁弁を設け、
   前記ドレン水用電磁弁はタイマーにより開閉される、請求項４に記載の油冷式空気圧縮機。
6. 前記冷却水供給流路に設けられた冷却水用電磁弁と、
   前記圧縮機本体から吐出される前記圧縮空気の温度を直接又は間接的に測定する吐出空気温度センサと、
   前記吐出空気温度センサにより測定された温度に基づいて前記冷却水用電磁弁の開閉を制御するコントローラと
   を備え、
   前記コントローラは、前記吐出空気温度センサにより測定された温度が、予め設定した第１の供給開始温度より高いと判断すれば、前記冷却水用電磁弁を開弁し、前記吐出空気温度センサにより測定された温度が、予め設定した第１の供給停止温度以下と判断すれば、前記冷却水用電磁弁を閉弁する、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の油冷式空気圧縮機。
7. 前記油冷式空気圧縮機を起動して予め設定した時間経過した後に、前記冷却水供給流路により前記冷却水の供給を開始する、請求項１ないし６のいずれか１項に油冷式空気圧縮機。
8. 前記冷却水供給流路に設けられた冷却水用電磁弁と、
   前記圧縮機本体の吸込空気の温度を測定する吸込空気温度センサ、前記圧縮機本体から吐出される前記圧縮空気の温度を直接又は間接的に測定する吐出空気温度センサ、前記油分離回収器内の温度を測定する油分離回収器温度センサ、及び周囲温度を測定する周囲温度センサのいずれか１つからなる温度検出センサと、
   前記温度検出センサにより測定された温度に基づいて前記冷却水用電磁弁の開閉を制御するコントローラと
   を備え、
   前記コントローラは、前記温度検出センサにより測定された温度が、予め設定した第２の供給開始温度より高いと判断すれば、前記冷却水用電磁弁を開弁し、前記温度検出センサにより測定された温度が、予め設定した第２の供給停止温度以下と判断すれば、前記冷却水用電磁弁を閉弁する、請求項１に記載の油冷式空気圧縮機。
9. 前記圧縮機本体、または前記冷却水供給流路にヒータを設け、
   前記温度検出センサの測定温度が、前記第２の供給停止温度以下である場合、前記ヒータを作動させる、請求項８に記載の油冷式空気圧縮機。
10. 前記潤滑油の比重が０．９５以下である、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の油冷式空気圧縮機。
11. 前記潤滑油は疎水性を有する、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の油冷式空気圧縮機。
12. 吸引した空気を圧縮して吐出する油冷式の圧縮機本体と、
    前記圧縮機本体から吐出された圧縮空気から潤滑油を分離して回収する油分離回収器と、
    前記油分離回収器と前記圧縮機本体の吸込側とを接続する給油流路と、
    前記空気を冷却する冷却水を供給する冷却水供給流路と
    を備える油冷式空気圧縮機の制御方法であって、
    前記空気が前記圧縮機本体内で露点以下となるように、前記冷却水供給流路により冷却水を供給して前記空気を冷却する、油冷式空気圧縮機の制御方法。
13. 吸引した空気を圧縮して吐出する油冷式の圧縮機本体と、
    前記圧縮機本体から吐出された圧縮空気から潤滑油を分離して回収する油分離回収器と、
    前記油分離回収器と前記圧縮機本体の吸込側とを接続する給油流路と、
    前記空気を冷却する冷却水を供給する冷却水供給流路と
    を備える油冷式空気圧縮機の制御方法であって、
    前記圧縮機本体から吐出される圧縮空気の温度が露点以下となるように、前記冷却水供給流路により冷却水を供給して前記空気を冷却する、油冷式空気圧縮機の制御方法。

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