TWI385025B - 高壓乾空氣供給系統 - Google Patents

Description

高壓乾空氣供給系統

本發明係關於一種可將空壓機的運轉適當化，且可降低電力消耗，同時可減少由儲槽所回收的凝結水量，而可提升儲槽保養性的高壓乾空氣供給系統。

各種工廠設備或電漿顯示面板等的生產設備中，高壓空氣會利用於設備機器的驅動與控制等方面。當將高壓空氣供給至各種設備機器時，若高壓空氣中含有水分便會造成障礙，因而必須預先從高壓空氣將水分予以除去並施行乾燥。為不致將含有水分的空氣供給至設備機器的系統一例，已知有如專利文獻1。

專利文獻1的「空氣壓供給迴路的自動排水處理裝置」，係為了防止在機械暫停期間，會有未經空氣乾燥機處理含有水分的空氣流入機械的空壓迴路內，同時以在機械運轉中，能利用空氣乾燥機施行有效防鏽處理為課題，而具備有：電磁切換閥，係設置於空氣乾燥機入口側，以開閉空氣壓配管；空氣過濾器，具備組裝於電磁切換閥上游當有一定量洩流阻塞，便自動排出洩流之自動洩流機構；及閥切換控制手段，係檢測機械的運轉/暫停狀態，並在空氣壓機器暫停時，將電磁切換閥切換至空氣壓配管的關閉位置，而當機械運轉時切換至開啟位置。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平9-89200號公報

此種高壓乾空氣的供給系統中，設有空壓機、與用以儲存經該空壓機壓縮之高壓空氣的儲槽。儲存在儲槽中的高壓空氣可視設備機器中的消耗，而從儲槽供給至設備機器。空壓機的運轉/停止係依照儲槽內部壓力維持於設定壓力以上或低於設定壓力而進行切換。儲槽內部壓力達設定壓力以上而停止的空壓機，若內部壓力低於設定壓力便再度開始運轉。

在儲槽與設備機器之間，設有用以將來自儲槽中的高壓空氣進行除濕之濕氣分離器，利用該濕氣分離器將高壓空氣形成高壓乾空氣後，再供給至設備機器。濕氣分離器中，具有將藉由除濕所產生的洩流，以呈大氣開放的排放系統，於大氣壓下自動地排放的自動洩流式。因為該自動洩流式濕氣分離器係洩流的排放屬於自動性，因而適用於自動運轉。

將洩流在大氣壓下自動性排放構造的濕氣分離器中，當高壓空氣呈加壓狀態時，因高壓空氣流通，因而經常會有發生少許高壓空氣洩漏的情形。若濕氣分離器中有發生高壓空氣的洩漏，便從儲槽中持續流出相當量的高壓空氣。若因濕氣分離器中的洩漏，儘管設備機器中的消耗係屬少量，但仍從儲槽中持續流出高壓空氣，則儲槽的內部壓力便會低於設定壓力，因而空壓機的運轉便會再啟動。即便因來自空壓機的高壓空氣而使儲槽內部壓力暫時復原至設定壓力以上，但在濕氣分離器中有發生洩漏的前提下，儲槽內部壓力仍會立刻低於設定壓力，導致每次便會使空壓機重複地再啟動。

因濕氣分離器中的洩漏，無關於設備機器中的消耗，導致空壓機頻繁地再次開始運轉，形成運轉時間拉長，造成電力使用無端浪費，就省能源、碳酸氣體排放削減的觀點並非屬較佳。

另一方面，當將空壓機藉由壓縮空氣而產生的凝結水，回收於儲槽中並進行排水時，因為凝結水會與運轉時間成比例阻塞，因而若空壓機的運轉頻度較為頻繁、或運轉時間較長，在短時間內大量的凝結水會阻塞在儲槽內。凝結水的排水處理係在阻塞有一定量的時點便可自動地進行，在儲槽的內部，因頻繁阻塞的凝結水而容易導致發生銹蝕。

該銹蝕是因為在從儲槽中排放凝結水時發生堵塞。若發生堵塞，便會導致排水操作造成障礙。所以，為能防止發生銹蝕，使凝結水的排放順暢，必須頻繁地對儲槽進行清潔等保養，就從機器管理省力化的觀點確非屬較佳。

本發明係有鑑於上述習知問題而構思完成者，其目的在於提供一種可將空壓機的運轉適當化，並可降低電力消耗，同時可減少由儲槽所回收的凝結水量，而可提升儲槽保養性的高壓乾空氣供給系統。

本發明的高壓乾空氣供給系統，係具備有：空壓機、與用以儲存經該空壓機壓縮之高壓空氣的儲槽，若該儲槽的內部壓力降低，該空壓機便運轉，將藉由該空壓機壓縮空氣而產生的凝結水回收於該儲槽中並進行排水，同時在該儲槽中所儲存的高壓空氣係利用在大氣壓下排放洩流的濕氣分離器施以除濕，而形成高壓乾空氣並供給至設備機器者；其中，在上述濕氣分離器下游側設有防止高壓乾空氣逆流至該濕氣分離器的逆止機構，在上述濕氣分離器與上述儲槽之間，設有切換高壓空氣從該儲槽至該濕氣分離器之供給/停止之開關閥，同時，其具備有壓力開關，該壓力開關係檢測上述逆止機構下游的高壓乾空氣壓力，當該高壓乾空氣壓力超過設定值時，則關閉上述開關閥，以抑制上述儲槽內部壓力降低。

在上述逆止機構下游側設有二次槽，該二次槽係儲存來自上述濕氣分離器的高壓乾空氣，以將其供給至上述設備機器。

上述濕氣分離器係自動洩流式。

本發明的高壓乾空氣供給系統，係可將空壓機的運轉適當化，並可降低電力消耗，同時可減少由儲槽所回收的凝結水量，而可提升儲槽的保養性。

以下，對於本發明高壓乾空氣供給系統較佳一實施形態，參照附示圖式進行詳細說明。本實施形態的高壓乾空氣供給系統1，係如圖1所示，將經空壓機2施行壓縮的高壓空氣形成乾燥的高壓空氣，再供給至例如電漿顯示面板製造設備的搬運車中設置接頭管的緊固夾機構3、或噴嘴升降汽缸4、真空閥5等各種設備機器21。

空壓機2係從吸入口抽吸空氣(大氣)並施行壓縮，而製造出高壓空氣。空壓機2的吐出口係連接於儲槽6。儲槽6係用以儲存經空壓機2施行壓縮的高壓空氣，同時回收藉由空壓機2壓縮空氣而產生的凝結水w。儲槽6係具備設有電磁排水閥7的排水系統8。藉由開放電磁排水閥7，經回收於儲槽6內的凝結水w便從排水系統8進行排水。

在儲槽6中設有第1壓力開關9；該第1壓力開關9係檢測儲槽6的內部壓力，同時視檢測出的內部壓力，切換空壓機2的運轉/停止。第1壓力開關9設定設定壓力，當用以儲存高壓空氣的儲槽6之內部壓力維持於設定壓力以上時，便停止對空壓機2輸出停止信號，當內部壓力低於設定壓力時，便對空壓機2輸出運轉信號。

儲槽6係經由可流通高壓空氣的配管10，而連接二次槽11。在二次槽11與儲槽6之間設有濕氣分離器12；該濕氣分離器12係安裝於配管10，且將來自儲槽6的高壓空氣施行除濕而形成高壓乾空氣。圖示例中，濕氣分離器12係呈3台排列，依三階段施行高壓空氣的除濕而形成高壓乾空氣。各濕氣分離器12係適用於工廠設備或生產設備之自動運轉的自動洩流式，並具有呈大氣開放的洩流系統12a，將藉由高壓空氣的除濕所產生洩流在大氣壓下進行自動性排出。

在濕氣分離器12下游側設有乾燥機13；該乾燥機13係安裝於配管10，使經除濕後的高壓乾空氣更進一步乾燥。在乾燥機13下游側設有第1調節器14；該第1調節器14係安裝於配管10，以抑制配管10內的壓力變動。

二次槽11係連接於配管10，並設置在第1調節器14下游側(即，濕氣分離器12下游側)。又，二次槽11係經由分支的二次配管15，連接於屬於各種設備機器21的接頭管之緊固夾機構3等。在二次配管15中設有可用以對緊固夾機構3或噴嘴升降汽缸4等，控制高壓乾空氣供給/停止之電磁控制閥16或電磁閥單元17；及用以調整二次配管15內之壓力的第2調節器18。二次槽11係當作抑制壓力變動的緩衝槽用，暫時儲存來自濕氣分離器12的高壓乾空氣，以供給至緊固夾機構3等。

在濕氣分離器12與儲槽6之間設有電磁開關閥19；該電磁開關閥19係安裝於配管10，並切換高壓空氣從儲槽6對濕氣分離器12的供給/停止。若開啟電磁開關閥19，來自儲槽6的高壓空氣便供給至濕氣分離器12。若關閉電磁開關閥19，高壓空氣便不會從儲槽6中送出，而是儲存於儲槽6。

在第1調節器14下游側(即，濕氣分離器12下游側)，且二次槽11上游側設有當作逆止機構用的逆止閥22；該逆止閥22係安裝於配管10，防止來自濕氣分離器12的高壓乾空氣從二次槽11側朝該濕氣分離器12側逆流。詳而言之，逆止閥22係在關閉電磁開關閥19時，防止送入二次槽11側的高壓乾空氣、或儲存在二次槽11的高壓乾空氣，逆流至洩流系統12a於大氣壓下呈開放的濕氣分離器12而造成洩漏情況，同時一併防止二次槽11的內部壓力降低。逆止機構並不僅侷限於逆止閥22，在能防止高壓乾空氣逆流的前提下，亦可為諸如電磁控制閥或切換閥等任何手段。

在逆止閥22下游側設有安裝於配管10的第2壓力開關20；第2壓力開關20係檢測逆止閥22下游的高壓乾空氣壓力，同時視檢測出的高壓乾空氣壓力，切換電磁開關閥19的開閉。第2壓力開關20中設定逆止閥22下游的高壓乾空氣壓力設定值，當檢測出的高壓乾空氣壓力超過設定值時，便對電磁開關閥19輸出「關閉信號」；當成為設定值以下時，便對電磁開關閥19輸出「開啟信號」。

所以，藉由經第2壓力開關20檢測出的高壓乾空氣壓力超過設定值，而關閉電磁開關閥19，停止高壓空氣從儲槽6至濕氣分離器12的供給，以抑制儲槽6的內部壓力降低。另一方面，當藉由設備機器21中高壓乾空氣的消耗，導致檢測出的高壓乾空氣壓力降低至設定值以下時，便開啟電磁開關閥19，而儲槽6的高壓空氣便送至濕氣分離器12，並處理為高壓乾空氣，再供給至二次槽11。第2壓力開關20亦可設置於二次槽11，構成可檢測二次槽11的內部壓力。

逆止閥22的開閥壓力、與第1壓力開關9的設定壓力之關係，係為能保證高壓空氣從儲槽6供給至二次槽11，便將第1壓力開關9的設定壓力設定為高於逆止閥22的開閥壓力。藉此，來自儲槽6的高壓空氣便開啟逆止閥22並朝二次槽11側流通。

再者，逆止閥22的開閥壓力、與第2壓力開關20的設定值之關係，係為使高壓乾空氣能經由逆止閥22順暢地流入二次槽11之方式，將第2壓力開關20的設定值設定為低於逆止閥22的開閥壓力。所以，第2壓力開關20的設定值係設定為低於第1壓力開關9的設定壓力。

再者，在逆止閥22下游側設有手動開閉式殘壓開放閥23；該殘壓開放閥23係連接於配管10，當對本系統1進行保養時，從逆止閥22與二次槽11之間進行排氣，並開放配管10內的殘壓。另外，24、25係壓力計。

接著，針對本實施形態的高壓乾空氣供給系統1之作用進行說明。設備機器21中，將高壓乾空氣持續消耗的狀況設為初期狀態，並進行以下說明。

藉由高壓乾空氣的消耗，導致逆止閥22下游的高壓乾空氣壓力成為設定值以下時，便利用第2壓力開關20開啟電磁開關閥19。若電磁開關閥19開啟，便從儲槽6將高壓空氣供給至濕氣分離器12。若將高壓空氣供給至濕氣分離器12的儲槽6內部壓力低於設定壓力，便利用第1壓力開關9使空壓機2進行運轉。

藉此，儲存經空壓機2施行壓縮之高壓空氣的儲槽6，便將高壓空氣送至濕氣分離器12，而濕氣分離器12便將高壓空氣除濕而形成高壓乾空氣，並送至二次槽11，而二次槽11便儲存高壓乾空氣，同時將該高壓乾空氣送至設備機器21。

若高壓乾空氣的消耗變少，逆止閥22下游的高壓乾空氣壓力超過設定值，則第2壓力開關20便關閉電磁開關閥19。若關閉電磁開關閥19，便停止高壓空氣從儲槽6供給至濕氣分離器12，而增加儲槽6內的高壓空氣儲存量，俾使內部壓力超過設定壓力。若超過設定壓力，第1壓力開關9便停止空壓機2的運轉。

然後，依照設備機器21中高壓乾空氣的消耗狀況，截至第2壓力開關20將「開啟信號」輸出電磁開關閥19為止前，電磁開關閥19均呈關閉狀態，俾可維持空壓機2的運轉停止狀態。在電磁開關閥19與二次槽11之間，利用逆止閥22便可防止高壓乾空氣從二次槽11逆流至濕氣分離器12的情形，俾可阻止二次槽11的內部壓力降低。此時，電磁開關閥19與逆止閥22之間，高壓空氣持續從自動洩流式濕氣分離器12自動地洩漏而成為大氣壓狀態。

其次，若設備機器21中高壓乾空氣的消耗增加，便利用第2壓力開關20開啟電磁開關閥19。若電磁開關閥19開啟，高壓空氣便被從儲槽6送入濕氣分離器12，而經除濕的高壓乾空氣會到達逆止閥22。到達逆止閥22的高壓乾空氣，係開啟逆止閥22並送入二次槽11。藉此，便可將高壓乾空氣補給於二次槽11。藉由送出高壓空氣，內部壓力已降低的儲槽6，便在由第1壓力開關9再度開啟空壓機2的運轉，並將經空壓機2壓縮的高壓空氣儲存於儲槽6中。

再者，空壓機2藉由壓縮空氣而產生的凝結水w會回收於儲槽6，而經回收的凝結水w則藉由開放排水系統8的電磁排水閥7，便可朝儲槽6外邊進行排水。

以上所說明的本實施形態高壓乾空氣供給系統1，係在會產生洩漏的自動洩流式濕氣分離器12與儲槽6之間設置電磁開關閥19，並在濕氣分離器12下游側設置用以防止來自濕氣分離器12的高壓乾空氣逆流之逆止閥22，且設有檢測逆止閥22下游的高壓乾空氣壓力，並將電磁開關閥19進行開閉的第2壓力開關20，因而當必須供給高壓乾空氣時(即，僅逆止閥22下游的高壓乾空氣壓力為設定值以下時)，便利用第2壓力開關20開啟電磁開關閥19並執行供給，當不需要供給時，為防止在濕氣分離器12中高壓空氣持續洩漏，便利用第2壓力開關20關閉電磁開關閥19，因而可防止因濕氣分離器12中的洩漏而造成儲槽6的內部壓力降低，導致空壓機2頻繁且浪費地運轉，藉此便可將空壓機2的運轉適當化，俾可降低電力消耗，而可達成省能源與碳酸氣體的排放削減。

再者，因為可將空壓機2的運轉適當化以縮短運轉時間，因而可降低由儲槽6所回收的凝結水w量，藉此可防止空壓機2的劣化，同時抑制銹蝕等情況發生而可圓滑地維持排水作用，並可削減清潔等手續，可提升儲槽6與排水系統8的保養性，俾可達到機器管理的省力化。

再者，因為將逆止閥22設置於濕氣分離器12與二次槽11之間，因而當關閉電磁開關閥19時，可防止儲存在二次槽11的高壓乾空氣從濕氣分離器12洩漏，且當電磁開關閥19開放時，經由濕氣分離器12所供給的高壓乾空氣經常成為逆止閥22的開閥壓力以上，因而可適當地保持供給至二次槽11的高壓乾空氣壓力。

因為在逆止閥22下游側設置有用以儲存為將來自濕氣分離器12的高壓乾空氣供給至設備機器21的二次槽11，因而可將高壓乾空氣穩定地供給至設備機器21。

1．．．高壓乾空氣供給系統

2．．．空壓機

3．．．緊固夾機構

4．．．噴嘴升降汽缸

5．．．真空閥

6．．．儲槽

7．．．電磁排水閥

8．．．排水系統

9．．．第1壓力開關

10．．．配管

11．．．二次槽

12．．．濕氣分離器

12a．．．洩流系統

13．．．乾燥機

14．．．第1調節器

15．．．二次配管

16．．．電磁控制閥

17．．．電磁閥單元

18．．．第2調節器

19．．．電磁開關閥

20．．．第2壓力開關

21．．．設備機器

22．．．逆止閥

23．．．殘壓開放閥

24、25．．．壓力計

w．．．凝結水

圖1為本發明高壓乾空氣供給系統較佳一實施形態的構造圖。

1．．．高壓乾空氣供給系統

2．．．空壓機

3．．．緊固夾機構

4．．．噴嘴升降汽缸

5．．．真空閥

6．．．儲槽

7．．．電磁排水閥

8．．．排水系統

9．．．第1壓力開關

10．．．配管

11．．．二次槽

12．．．濕氣分離器

12a．．．洩流系統

13．．．乾燥機

14．．．第1調節器

15．．．二次配管

16．．．電磁控制閥

17．．．電磁閥單元

18．．．第2調節器

19．．．電磁開關閥

20．．．第2壓力開關

21．．．設備機器

22．．．逆止閥

23．．．殘壓開放閥

24、25．．．壓力計

w．．．凝結水

Claims (3)

1. 一種高壓乾空氣供給系統，係具備有：空壓機、與用以儲存經該空壓機壓縮之高壓空氣的儲槽，若該儲槽的內部壓力降低，該空壓機便運轉，將藉由該空壓機壓縮空氣而產生的凝結水回收於該儲槽中並進行排水，同時在該儲槽中所儲存的高壓空氣係利用在大氣壓下排放洩流的濕氣分離器施以除濕，而形成高壓乾空氣並供給至設備機器者；其特徵在於，在上述濕氣分離器下游側設有防止高壓乾空氣逆流至該濕氣分離器的逆止機構，在上述濕氣分離器與上述儲槽之間，設有切換高壓空氣從該儲槽至該濕氣分離器之供給/停止之開關閥，同時，其具備有壓力開關，該壓力開關係檢測上述逆止機構下游的高壓乾空氣壓力，當該高壓乾空氣壓力超過設定值時，則關閉上述開關閥，以抑制上述儲槽內部壓力降低。
2. 如申請專利範圍第1項之高壓乾空氣供給系統，其中，在上述逆止機構下游側設有二次槽，該二次槽係儲存來自上述濕氣分離器的高壓乾空氣，以將其供給至上述設備機器。
3. 如申請專利範圍第1或2項之高壓乾空氣供給系統，其中，上述濕氣分離器係自動洩流式。