JP2008180100A - Air compression device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空冷式熱交換器を備えた空気圧縮装置に関する。 The present invention relates to an air compression apparatus provided with an air-cooled heat exchanger.
従来、空気圧縮装置においては、潤滑剤または冷却媒体として油および水を供給する油水供給手段等が設けられていた。しかし、製造上の問題、または環境上の問題から油を使用できない、または使用を希望しない場合が多く、水のみを潤滑剤および冷却媒体として使用したいというニーズが増加している。そのため、水のみを潤滑剤および冷却媒体として使用する空気圧縮装置の開発が行なわれ、さらに水のみを潤滑剤および冷却媒体として使用する空気圧縮装置の問題点を解決する開発も行なわれている。 Conventionally, in an air compressor, an oil / water supply means for supplying oil and water as a lubricant or a cooling medium has been provided. However, there are many cases where oil cannot be used or desired to be used because of manufacturing problems or environmental problems, and there is an increasing need to use only water as a lubricant and cooling medium. For this reason, air compressors using only water as a lubricant and cooling medium have been developed, and further developments have been made to solve the problems of air compressors using only water as a lubricant and cooling medium.
例えば、特許文献１においては、水を補給することなく、長時間連続運転することができ、純水器や水質浄化装置を使用することなく、循環水の不純物濃度を低減して長時間清浄に保つことができ、循環水を交換することなく細菌の繁殖を抑制して循環水中の細菌量を低減することができるという水噴射式空気圧縮装置とその水質管理方法について開示されている。 For example, in Patent Document 1, it is possible to continuously operate for a long time without replenishing water, and to reduce the impurity concentration of circulating water and clean it for a long time without using a deionizer or a water purification device. A water jet type air compressor and its water quality management method are disclosed that can be maintained and can suppress bacterial growth without exchanging circulating water and reduce the amount of bacteria in the circulating water.
この特許文献１記載の水噴射式空気圧縮装置とその水質管理方法によれば、水を補給することなく、長時間連続運転することができ、また、純水器や水質浄化装置を使用することなく、循環水の不純物濃度を低減して長時間清浄に保つことができるという効果が得られる。 According to the water injection type air compressor and the water quality management method described in Patent Document 1, it is possible to operate continuously for a long time without replenishing water, and to use a pure water device or a water purification device. The effect of reducing the concentration of impurities in the circulating water and keeping it clean for a long time can be obtained.
また、特許文献２においては、空冷式熱交換器を備えた圧縮機について開示されている。 Patent Document 2 discloses a compressor provided with an air-cooled heat exchanger.
この特許文献２記載の空冷式熱交換器を備えた圧縮機によれば、吐出ガスから分離、析出したドレン水を空冷式熱交換器伝熱部の表面に導く散水流路を設けて形成してあるので、吐出ガスから分離、析出したドレン水を外部に導くための配管、溝工事が不要になるだけでなく、このドレン水を熱交換器冷却のために有効利用して熱交換器の小型化を可能にする等の効果を奏することができる。 According to the compressor provided with the air-cooled heat exchanger described in Patent Document 2, a water spray channel that guides the drain water separated and deposited from the discharge gas to the surface of the air-cooled heat exchanger heat transfer section is provided. Therefore, pipes and grooves for separating drain water separated and discharged from the discharge gas to the outside are not required, and the drain water is effectively used for cooling the heat exchanger. Effects such as enabling miniaturization can be achieved.
しかしながら、特許文献１記載の水噴射式空気圧縮装置とその水質管理方法においては、潤滑剤および冷却媒体として油を水に変えたことにより、圧縮機への供給水の温度を油潤滑式の潤滑油給油温度より低く設定する必要がある。このため、冷却すべき水と冷熱源である雰囲気空気との温度差が小さくなり、冷却システムへの負担が潤滑油と比較して大きくなるという課題が残る。 However, in the water-injection type air compressor and the water quality management method described in Patent Document 1, the oil supplied to the compressor is changed to oil-lubricated lubrication by changing the oil to water as the lubricant and the cooling medium. It must be set lower than the oil supply temperature. For this reason, the temperature difference between the water to be cooled and the ambient air that is the cooling heat source is reduced, and there remains a problem that the burden on the cooling system is increased as compared with the lubricating oil.
また、特許文献２記載の空冷式熱交換器を備えた圧縮機においては、散水された水の蒸発潜熱を利用しているが、熱交換器冷却のために散水流路からドレン水を吹き付けるので、ドレン水の水量が不足するという課題が残る。 Moreover, in the compressor provided with the air-cooling type heat exchanger of patent document 2, although the evaporation latent heat of the water sprinkled is utilized, since drain water is sprayed from a sprinkling flow path for heat exchanger cooling, The problem remains that the amount of drain water is insufficient.
本発明の目的は、散水しても充分なドレン水量を確実に確保しつつ、コンパクトでかつ空冷式熱交換器の動力を抑制して冷却効果を向上させることができる空気圧縮装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an air compression device that can ensure a sufficient amount of drain water even when water is sprayed and is compact and can improve the cooling effect by suppressing the power of an air-cooled heat exchanger. It is.
（１）
第１の発明に係る空気圧縮装置は、空冷式熱交換器を備えた空気圧縮装置において、スクリューコンプレッサから吐出された水分を含む圧縮空気が第１の気液分離タンクに供給され、第１の気液分離タンクにより圧縮空気の水分が分離されて第１ドレン水として貯蓄され、第１ドレン水が空冷式熱交換器を介してスクリューコンプレッサに還流される第１循環経路と、第１の気液分離タンクにより分離された圧縮空気が、ドライヤーを介して第２の気液分離タンクに供給され、第２の気液分離タンクにより圧縮空気の水分が凝縮されて第２ドレン水として貯蓄され、第１の気液分離タンクの下流に還流される第２循環経路と、第１ドレン水および第２ドレン水の少なくとも一方を空冷式熱交換器の外表面部に散水する散水ノズルと、を含むものである。
(1)
An air compressor according to a first aspect of the present invention is an air compressor provided with an air-cooled heat exchanger, wherein compressed air containing moisture discharged from a screw compressor is supplied to the first gas-liquid separation tank, The first circulation path in which the moisture of the compressed air is separated by the gas-liquid separation tank and stored as the first drain water, and the first drain water is returned to the screw compressor via the air-cooled heat exchanger, and the first air The compressed air separated by the liquid separation tank is supplied to the second gas-liquid separation tank through the dryer, the moisture of the compressed air is condensed by the second gas-liquid separation tank and stored as the second drain water, A second circulation path that is refluxed downstream of the first gas-liquid separation tank; and a water spray nozzle that sprays at least one of the first drain water and the second drain water onto the outer surface portion of the air-cooled heat exchanger. Also It is.
本発明に係る空気圧縮装置においては、スクリューコンプレッサ、第１の気液分離タンク、および空冷式熱交換器により第１循環経路が形成され、ドライヤーおよび第２の気液分離タンクにより第２循環経路が形成される。そして、スクリューコンプレッサから吐出された水分を含む圧縮空気が第１の気液分離タンクに供給され、第１の気液分離タンクにより圧縮空気の水分が分離されて第１ドレン水として貯蓄され、第１ドレン水が空冷式熱交換器を介してスクリューコンプレッサに還流される。また、第１の気液分離タンクにより分離された圧縮空気が、ドライヤーを介して第２の気液分離タンクに供給され、第２の気液分離タンクにより圧縮空気の水分が凝縮されて第２ドレン水として貯蓄され、第１の気液分離タンクの下流に還流される。また、散水ノズルは、第１の気液分離タンクの下流に還流される第１ドレン水および第２ドレン水の少なくとも一方を空冷式熱交換器の外表面部に散水する。 In the air compressor according to the present invention, the first circulation path is formed by the screw compressor, the first gas-liquid separation tank, and the air-cooled heat exchanger, and the second circulation path is formed by the dryer and the second gas-liquid separation tank. Is formed. Then, compressed air containing moisture discharged from the screw compressor is supplied to the first gas-liquid separation tank, and the moisture of the compressed air is separated by the first gas-liquid separation tank and stored as the first drain water. One drain water is returned to the screw compressor through an air-cooled heat exchanger. In addition, the compressed air separated by the first gas-liquid separation tank is supplied to the second gas-liquid separation tank via the dryer, and the second gas-liquid separation tank condenses the moisture of the compressed air to the second. It is stored as drain water and returned to the downstream of the first gas-liquid separation tank. Further, the watering nozzle sprays at least one of the first drain water and the second drain water that is refluxed downstream of the first gas-liquid separation tank onto the outer surface portion of the air-cooled heat exchanger.
この場合、第１ドレン水および第２ドレン水が散水されるので、散水された水の蒸発潜熱により空冷式熱交換器において流通するドレン水の温度を低下させることができる。また、第１ドレン水のみならず、第２ドレン水も使用することができるため、散水時にドレン水の量が不足するという問題も解決することができる。さらに、水の蒸発潜熱により空冷式熱交換器の熱交換を補助することができるので、空冷式熱交換器における動力を抑制することができ、空気圧縮装置の小型化を実現することができる。 In this case, since the first drain water and the second drain water are sprinkled, the temperature of the drain water flowing in the air-cooled heat exchanger can be lowered by the latent heat of vaporization of the sprinkled water. Moreover, since not only 1st drain water but 2nd drain water can be used, the problem that the quantity of drain water is insufficient at the time of watering can also be solved. Furthermore, since the heat exchange of the air-cooled heat exchanger can be assisted by the latent heat of vaporization of water, the power in the air-cooled heat exchanger can be suppressed, and the size of the air compressor can be reduced.
（２）
第１の気液分離タンクは、液体の電気伝導率を検知する電気伝導率検知装置を含んでもよい。
(2)
The first gas-liquid separation tank may include an electrical conductivity detector that detects the electrical conductivity of the liquid.
この場合、第１の気液分離タンク内に貯蓄される第１ドレン水の塩類濃度を電気伝導率検知装置により検知することができる。その結果、水の汚れを認識でき、純水に近い水を散布することができるので、空冷式熱交換器の熱交換部位に不純物の付着を防止することができ、長期の使用を行なうことが可能となる。その結果、冷却効果を継続して向上させることができる。 In this case, the salt concentration of the first drain water stored in the first gas-liquid separation tank can be detected by the electrical conductivity detector. As a result, water contamination can be recognized and water close to pure water can be sprayed, so that impurities can be prevented from adhering to the heat exchange portion of the air-cooled heat exchanger and used for a long time. It becomes possible. As a result, the cooling effect can be continuously improved.
（３）
散水ノズルは、第１循環経路における空冷式熱交換器の上流側に接続された分岐配管に設けられてもよい。
(3)
The watering nozzle may be provided in a branch pipe connected to the upstream side of the air-cooled heat exchanger in the first circulation path.
この場合、散水ノズルは、第１循環経路における空冷式熱交換器の上流側に接続されるので、第１ドレン水を有効に使用することができる。また、第１ドレン水の流量が少ない場合でも、第２ドレン水を使用することができるので、ドレン水の水量不足となることを防止することができる。 In this case, since the watering nozzle is connected to the upstream side of the air-cooling heat exchanger in the first circulation path, the first drain water can be used effectively. Moreover, even when the flow rate of the first drain water is small, the second drain water can be used, so that it is possible to prevent the drain water from becoming insufficient.
（４）
散水ノズルは、第１循環経路における空冷式熱交換器の下流側に接続された分岐配管に設けられてもよい。
(4)
The watering nozzle may be provided in a branch pipe connected to the downstream side of the air-cooled heat exchanger in the first circulation path.
この場合、散水ノズルは、第１循環経路における空冷式熱交換器の下流側に接続されるので、第１ドレン水または第２ドレン水が冷却された後に使用されるので、空冷式熱交換器の熱交換効率を向上させることができ、空冷式熱交換器の動力を削減することができる。 In this case, since the water spray nozzle is connected to the downstream side of the air-cooled heat exchanger in the first circulation path, it is used after the first drain water or the second drain water is cooled, so the air-cooled heat exchanger The heat exchange efficiency can be improved, and the power of the air-cooled heat exchanger can be reduced.
（５）
空冷式熱交換器には、空冷用の送風を供給することができるファンがさらに設けられ、散水ノズルは、空冷式熱交換器に対して重力方向に沿って第１ドレン水および第２ドレン水の少なくともいずれか一方を散布可能なように設けられ、ファンは、重力方向と逆方向に沿って空冷式熱交換器の熱交換器部に対して空冷用の風を与えることができるように設けられてもよい。
(5)
The air-cooled heat exchanger is further provided with a fan capable of supplying air for air cooling, and the water spray nozzles are provided with the first drain water and the second drain water along the direction of gravity with respect to the air-cooled heat exchanger. The fan is provided so that air for cooling can be given to the heat exchanger part of the air-cooled heat exchanger along the direction opposite to the direction of gravity. May be.
この場合、重力方向に沿って散水された第１ドレン水および第２ドレン水の少なくともいずれか一方が空冷式熱交換器の熱交換器部に付着し、さらに、重力方向と逆方向から、ファンにより送風が行なわれるので、空冷式熱交換器の熱交換率を高めることができる。その結果、オイルフリーの環境下においても、空冷能力を高めて効率良く冷却することができる。また、重力方向に沿って第１ドレン水および第２ドレン水の少なくともいずれか一方を散布するので、重力に逆らうことなく、所定の圧力で第１ドレン水および第２ドレン水の少なくともいずれか一方を効率よく散布することができる。また、ファンを空冷式熱交換器の下方に設けることができるので、空冷式熱交換器の上方に設ける場合と比較して振動対策等によるファンの固定を簡易にすることができ、空気圧縮装置の小型化を実現することができる。 In this case, at least one of the first drain water and the second drain water sprayed along the gravity direction adheres to the heat exchanger portion of the air-cooled heat exchanger, and further, from the direction opposite to the gravity direction, the fan Since ventilation is performed by this, the heat exchange rate of the air-cooled heat exchanger can be increased. As a result, even in an oil-free environment, it is possible to efficiently cool by increasing the air cooling capacity. In addition, since at least one of the first drain water and the second drain water is sprayed along the direction of gravity, at least one of the first drain water and the second drain water can be applied at a predetermined pressure without resisting gravity. Can be efficiently sprayed. In addition, since the fan can be provided below the air-cooled heat exchanger, it is possible to simplify the fixing of the fan by vibration countermeasures or the like compared with the case where it is provided above the air-cooled heat exchanger. Downsizing can be realized.
（６）
空冷式熱交換器には、空冷用の送風を供給することができるファンがさらに設けられ、散水ノズルは、空冷式熱交換器に対して重力方向に逆方向に沿って第１ドレン水および第２ドレン水の少なくともいずれか一方を散布可能なように設けられ、ファンは、散水ノズルの散布方向と同じ方向から空冷式熱交換器の熱交換器部に対して空冷用の風を与えることができるように設けられてもよい。
(6)
The air-cooled heat exchanger is further provided with a fan that can supply air-cooling air, and the watering nozzle is provided with the first drain water and the first drain water in a direction opposite to the gravity direction with respect to the air-cooled heat exchanger. It is provided so that at least one of the two drain waters can be sprayed, and the fan can supply air cooling air to the heat exchanger part of the air-cooled heat exchanger from the same direction as the spraying direction of the watering nozzle. It may be provided so that it can.
この場合、一方より供給された送風および散水された第１ドレン水および第２ドレン水の少なくともいずれか一方が空冷式熱交換器に与えられるので、ドレン水を効率よく、空冷式熱交換器に与えることができ、空冷式熱交換器の熱交換率を高めることができる。その結果、オイルフリーの環境下においても、空冷能力を高めて効率良く冷却することができる。また、ファンを空冷式熱交換器の下方に設けることができるので、空冷式熱交換器の上方に設ける場合と比較して振動対策等によるファンの固定を簡易にすることができ、空気圧縮装置の小型化を実現することができる。 In this case, since at least one of the blown and sprinkled first drain water and second drain water supplied from one side is supplied to the air-cooled heat exchanger, the drain water is efficiently converted into the air-cooled heat exchanger. The heat exchange rate of the air-cooled heat exchanger can be increased. As a result, even in an oil-free environment, it is possible to efficiently cool by increasing the air cooling capacity. In addition, since the fan can be provided below the air-cooled heat exchanger, it is possible to simplify the fixing of the fan by vibration countermeasures or the like compared with the case where it is provided above the air-cooled heat exchanger. Downsizing can be realized.
（７）
ファンは、シロッコファンからなってもよい。
(7)
The fan may comprise a sirocco fan.
この場合、ファンがシロッコファンからなるので、空気圧縮装置自体の小型化を実現できる。また、シロッコファンを用いることで、大風量の送風を行なうことができ、空冷式熱交換器の熱交換率を高めることが可能となる。 In this case, since the fan is a sirocco fan, the air compressor itself can be downsized. Moreover, by using a sirocco fan, a large amount of air can be blown, and the heat exchange rate of the air-cooled heat exchanger can be increased.
（８）
散水ノズルから散布された水滴の空気抵抗と重力とが釣り合って等速運動となる場合の鉛直下向きの終端速度が零よりも大きくなるように、ファンから与えられる風の速度と、散水ノズルから散布される水滴の初速度および水滴の径とが調整されることが好ましい。
(8)
Sprinkle from the spray nozzle and the speed of the wind given by the fan so that the vertical downward end velocity is greater than zero when the air resistance and gravity of the water spray sprayed from the spray nozzle balance and make a constant velocity motion. It is preferable that the initial velocity of the water droplets and the diameter of the water droplets are adjusted.
この場合、散布される水滴には、無風状態において散水ノズルから散布される水滴と比較して、ファンから与えられる風による空気抵抗が増大する。したがって、散水ノズルから散布される水滴が、鉛直下向きに正の値の終端速度を有するように各パラメータが調整されるので、熱交換器部の全体に水滴を散布することができる。その結果、散水された水の蒸発潜熱により空冷式熱交換器において流通するドレン水の温度を低下させることができる。 In this case, the air resistance due to the wind supplied from the fan is increased in the water droplets to be sprayed, compared to the water droplets sprayed from the water spray nozzle in a no wind state. Therefore, since each parameter is adjusted so that the water droplets sprayed from the watering nozzle have a positive terminal velocity in the vertically downward direction, the water droplets can be sprayed over the entire heat exchanger unit. As a result, the temperature of the drain water flowing in the air-cooled heat exchanger can be lowered by the latent heat of vaporization of the sprinkled water.
以下、本発明に係る実施の形態について説明する。なお、本実施の形態においては、空冷式熱交換器として水クーラを用いた場合について説明する。
（第１の実施の形態）
Embodiments according to the present invention will be described below. In the present embodiment, a case where a water cooler is used as an air-cooled heat exchanger will be described.
(First embodiment)
図１は、第１の実施の形態に係る水クーラ５０を備えた空気圧縮装置１００の構成の一例を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of an air compression device 100 including a water cooler 50 according to the first embodiment.
図１に示すように、空気圧縮装置１００は、スクリューコンプレッサ１０、第１気液分離タンク２０、流量調整弁３０、シロッコファン４０、水クーラ５０、散水ノズル６０、電磁弁６５、ドライヤー７０、冷却ファン８０、第２気液分離タンク９０およびドレンタンク９５を含む。 As shown in FIG. 1, the air compressor 100 includes a screw compressor 10, a first gas-liquid separation tank 20, a flow rate adjustment valve 30, a sirocco fan 40, a water cooler 50, a watering nozzle 60, a solenoid valve 65, a dryer 70, a cooling device. A fan 80, a second gas-liquid separation tank 90, and a drain tank 95 are included.
図１に示すように、外部の空気が、吸い込み配管Ｐ１からスクリューコンプレッサ１０に供給される。なお、後述する配管Ｐ６からドレン水が還流して供給される。これらのドレン水は、後述するスクリューコンプレッサ１０（図２参照）内の軸における潤滑剤および冷却媒体として使用される。 As shown in FIG. 1, external air is supplied to the screw compressor 10 from the suction pipe P1. In addition, drain water is recirculated and supplied from the piping P6 described later. These drain waters are used as a lubricant and a cooling medium in a shaft in a screw compressor 10 (see FIG. 2) described later.
図２は、スクリューコンプレッサ１０の一例を示す模式図である。図２に示すように、スクリューコンプレッサ１０は、スクリュ１０ａ，１０ｂからなり、軸１１ａ，１１ｂが回転することにより、スクリュ１０ａ，１０ｂに設けられた羽根により吸い込み配管Ｐ１から供給された空気が圧縮される。この場合、配管Ｐ６から供給された水がシール材および潤滑剤として使用される。スクリューコンプレッサ１０は、吸い込み配管Ｐ１から供給された空気を圧縮して、所定の圧力まで上昇させ、配管Ｐ２（図１参照）を介して第１の気液分離タンク２０に供給する。 FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the screw compressor 10. As shown in FIG. 2, the screw compressor 10 includes screws 10a and 10b. When the shafts 11a and 11b rotate, the air supplied from the suction pipe P1 is compressed by the blades provided on the screws 10a and 10b. The In this case, water supplied from the pipe P6 is used as a sealing material and a lubricant. The screw compressor 10 compresses the air supplied from the suction pipe P1, raises it to a predetermined pressure, and supplies it to the first gas-liquid separation tank 20 via the pipe P2 (see FIG. 1).
図１の第１の気液分離タンク２０には、デミスター２１および電気伝導率計２２が設けられる。デミスター２１は、第１の気液分離タンク２０内の配管Ｐ２および後述する配管Ｐ１１の互いの接続口を遮蔽するように設けられる。本実施の形態においては、第１の気液分離タンク２０内の上部水平面に沿って設けられる。また、電気伝導率計２２は、第１の気液分離タンク２０内の下部に設けられる。 A demister 21 and an electric conductivity meter 22 are provided in the first gas-liquid separation tank 20 of FIG. The demister 21 is provided so as to shield the connection port between the pipe P2 in the first gas-liquid separation tank 20 and a pipe P11 described later. In the present embodiment, it is provided along the upper horizontal plane in the first gas-liquid separation tank 20. Further, the electric conductivity meter 22 is provided in the lower part in the first gas-liquid separation tank 20.
ここで、デミスター２１は、圧縮空気における水分の分離促進を行なうためのものである。このデミスター２１内においては、圧縮気中に含まれる微小液滴がデミスター２１内の線条（例えば、メリヤス状に編まれたワイヤー）の表面にぶつかり、微小液滴が濡性と毛細血管現象とにより合体大径化される。すなわち、第１の気液分離タンク２０内に設けられたデミスター２１の働きにより、圧縮空気内の微小液滴が合体大径化され、重力沈降により第１の気液分離タンク２０内に貯蓄される。 Here, the demister 21 is for promoting separation of moisture in the compressed air. In the demister 21, micro droplets contained in the compressed air collide with the surface of the filaments in the demister 21 (for example, knitted wire), and the micro droplets have wettability and capillary action. As a result, the combined diameter is increased. That is, by the action of the demister 21 provided in the first gas-liquid separation tank 20, the fine droplets in the compressed air are combined and enlarged, and stored in the first gas-liquid separation tank 20 by gravity settling. The
また、電気伝導率計２２は、断面積１ｃｍ２、距離１ｃｍの相対する電極間にある溶液の２５℃における電導度を計測するものであり、単位は、主にジーメンス（Ｓ）／ｍまたはマイクロジーメンス(μＳ)／ｃｍで表される。なお、電気伝導率とは、導電率および比電気伝導度とも呼ばれる。 The electrical conductivity meter 22 measures the electrical conductivity at 25 ° C. of a solution located between opposing electrodes having a cross-sectional area of 1 cm 2 and a distance of 1 cm. The unit is mainly Siemens (S) / m or micrometer. It is expressed in Siemens (μS) / cm. In addition, electrical conductivity is also called electrical conductivity and specific electrical conductivity.
さらに、当該電気伝導率計２２は、第１の気液分離タンク２０内に貯蓄される第１ドレン水の塩類濃度の計測手段として利用される。すなわち、水（第１ドレン水）は、含有する電解質が多いほど電気を通しやすくなるため、電気伝導率(導電率とも呼ばれる)により溶解している電解質の量を推定することができる。 Further, the electric conductivity meter 22 is used as a means for measuring the salt concentration of the first drain water stored in the first gas-liquid separation tank 20. That is, since water (first drain water) contains more electrolyte and becomes easier to conduct electricity, the amount of dissolved electrolyte can be estimated by electric conductivity (also called conductivity).
次に、図１に示すように、第１の気液分離タンク２０の下方に貯蓄されたドレン水が、第１の気液分離タンク２０の下部に設けられた配管Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５および流量調整弁３０を介して水クーラ５０に供給される。すなわち、流量調整弁３０が開放されることにより水クーラ５０へドレン水の供給が開始され、開度調整により供給流量が調整され流量調整弁３０が閉塞されることにより水クーラ５０へのドレン水の供給が停止する。水クーラ５０の下方には、２個のシロッコファン４０が設けられる。このシロッコファン４０は、水クーラ５０の下方から上方に向けて風を送る働きを有する。その結果、水クーラ５０を通過したドレン水は、冷却されて排出される。 Next, as shown in FIG. 1, the drain water stored below the first gas-liquid separation tank 20 is connected to the pipes P3, P4, P5 provided at the lower part of the first gas-liquid separation tank 20 and the flow rate. It is supplied to the water cooler 50 via the regulating valve 30. That is, when the flow rate adjustment valve 30 is opened, the supply of drain water to the water cooler 50 is started, the supply flow rate is adjusted by adjusting the opening degree, and the flow rate adjustment valve 30 is closed to drain water to the water cooler 50. Supply stops. Two sirocco fans 40 are provided below the water cooler 50. The sirocco fan 40 has a function of sending wind from below the water cooler 50 upward. As a result, the drain water that has passed through the water cooler 50 is cooled and discharged.
また、水クーラ５０により冷却されたドレン水は、配管Ｐ６を介してスクリューコンプレッサ１０に供給される。配管Ｐ６の途中には、水クーラ５０の上方へ延在した配管Ｐ７が設けられている。配管Ｐ７には、電磁弁６５および複数の散水ノズル６０が設けられている。複数の散水ノズル６０は、電磁弁６５が開放されることにより散水ノズル６０から水クーラ５０へのドレン水の散布を開始し、電磁弁６５が閉塞されることにより散水ノズル６０から水クーラ５０へのドレン水の散布を停止する。この電磁弁６５は、電気伝導率計２２からの信号により開放または遮蔽のいずれか一方に制御される。本実施の形態においては、電気伝導率計２２における電気伝導率の計測値が、全硬度で２００ｍｇＣａＣＯ３ ／Ｌを超えると電磁弁６５を開放から遮蔽に移行させるように設定した。なお、電気伝導率計２２における電気伝導率の計測値が、全硬度で２００ｍｇＣａＣＯ３ ／Ｌを下回ると電磁弁６５を遮蔽から開放に移行させるように設定した。 Further, the drain water cooled by the water cooler 50 is supplied to the screw compressor 10 via the pipe P6. In the middle of the pipe P6, a pipe P7 extending above the water cooler 50 is provided. The piping P7 is provided with an electromagnetic valve 65 and a plurality of watering nozzles 60. The plurality of watering nozzles 60 starts to spray drain water from the watering nozzle 60 to the water cooler 50 when the electromagnetic valve 65 is opened, and from the watering nozzle 60 to the water cooler 50 when the electromagnetic valve 65 is closed. Stop spraying drain water. The electromagnetic valve 65 is controlled to be either open or shielded by a signal from the electric conductivity meter 22. In the present embodiment, when the measured value of the electrical conductivity in the electrical conductivity meter 22 exceeds 200 mg CaCO 3 / L in total hardness, the electromagnetic valve 65 is set to shift from opening to shielding. In addition, when the measured value of the electrical conductivity in the electrical conductivity meter 22 was less than 200 mg CaCO 3 / L in total hardness, the electromagnetic valve 65 was set to shift from shielding to opening.
なお、本実施の形態においては、制御装置を設けていないが、これに限定されず、電気伝導率計２２からの信号を制御装置が受け取り、電磁弁６５の開放または遮蔽を制御してもよい。さらに、本実施の形態においては、電気伝導率の計測値が、全硬度で２００ｍｇＣａＣＯ３ ／Ｌを超えると電磁弁６５の開放を遮蔽に移行させることとしたが、これに限定されず、他の任意の数値を基準として用いてもよい。また、開放から遮蔽への移行時と、遮蔽から開放への移行時の基準値を異ならせてもよい。 In the present embodiment, the control device is not provided, but the present invention is not limited to this, and the control device may receive a signal from the electric conductivity meter 22 to control the opening or shielding of the electromagnetic valve 65. . Furthermore, in the present embodiment, when the measured value of electrical conductivity exceeds 200 mg CaCO 3 / L in total hardness, the opening of the electromagnetic valve 65 is shifted to shielding, but the present invention is not limited to this. Any numerical value may be used as a reference. Further, the reference value at the time of transition from opening to shielding and at the time of transition from shielding to opening may be different.
一方、第１の気液分離タンク２０のデミスター２１の上部に分離された圧縮空気は、第１の気液分離タンク２０の上部から配管Ｐ１１を介してドライヤー７０に与えられる。このドライヤー７０には、冷却ファン８０が設けられている。冷却ファン８０は、ドライヤー７０の下方に設けられ、冷却ファン８０からドライヤー７０に送風が与えられる。圧縮空気がドライヤー７０により冷却される。冷却された圧縮空気は、配管Ｐ１２を介して、第２の気液分離タンク９０に与えられる。 On the other hand, the compressed air separated in the upper part of the demister 21 of the first gas-liquid separation tank 20 is given from the upper part of the first gas-liquid separation tank 20 to the dryer 70 via the pipe P11. The dryer 70 is provided with a cooling fan 80. The cooling fan 80 is provided below the dryer 70, and air is supplied from the cooling fan 80 to the dryer 70. The compressed air is cooled by the dryer 70. The cooled compressed air is given to the second gas-liquid separation tank 90 via the pipe P12.
第２の気液分離タンク９０は、第１の気液分離タンク２０と同様に、デミスター９１が設けられている。それにより、第２の気液分離タンク９０内に設けられたデミスター９１の働きにより、圧縮空気内の微小液滴が合体大径化され、重力沈降により、第２の気液分離タンク９０内からドレンタンク９５に貯蓄される。ドレンタンク９５内に貯蓄された第２ドレン水は、流量調整弁３０が開放されることにより配管Ｐ１４，配管Ｐ４および配管Ｐ５を介して水クーラ５０への供給が開始され、流量調整弁３０が閉塞することにより水クーラ５０への供給が停止される。なお、第２の気液分離タンク９０においてデミスター９１により水分が分離された後の圧縮空気は、配管Ｐ１５を介して外部において利用される。 Similar to the first gas-liquid separation tank 20, the second gas-liquid separation tank 90 is provided with a demister 91. As a result, the small droplets in the compressed air are increased in diameter by the action of the demister 91 provided in the second gas-liquid separation tank 90, and from the second gas-liquid separation tank 90 by gravity sedimentation. It is stored in the drain tank 95. The second drain water stored in the drain tank 95 is started to be supplied to the water cooler 50 via the pipe P14, the pipe P4, and the pipe P5 when the flow rate adjustment valve 30 is opened. The supply to the water cooler 50 is stopped by closing. In addition, the compressed air after the water | moisture content was isolate | separated by the demister 91 in the 2nd gas-liquid separation tank 90 is utilized outside via the piping P15.
続いて、図３は、水クーラ５０の内部構造の一例を示す図である。 Subsequently, FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the internal structure of the water cooler 50.
図３に示すように、配管Ｐ５に接続された水クーラ５０の内部構造は、一本または複数本の配管Ｐ５１が湾曲して形成されている。また、図３に示すように、配管Ｐ５１の円断面に沿って、複数枚の放熱フィン５２が並行して設けられる。すなわち、配管Ｐ５１が、並行して設けられた複数の放熱フィン５２を繰り返して突き抜けるように設けられる。また、水クーラ５０の鉛直方向の高さは、Ｈ（ｍ）からなる。 As shown in FIG. 3, the internal structure of the water cooler 50 connected to the pipe P5 is formed by bending one or a plurality of pipes P51. Moreover, as shown in FIG. 3, the several radiation fin 52 is provided in parallel along the circular cross section of the piping P51. That is, the piping P51 is provided so as to repeatedly penetrate the plurality of heat radiation fins 52 provided in parallel. Further, the height of the water cooler 50 in the vertical direction is H (m).
水クーラ５０の上方には、散水ノズル６０が下方に向けて２個設けられる。この散水ノズル６０は、例えば空円錐ノズルの中噴量形等を用いることが好ましい。また、水クーラ５０の下方には、シロッコファン４０が２個設けられる。シロッコファン４０は、水クーラ５０に対して下方から風量ＢＬを供給する。散水ノズル６０から散布された水は、シロッコファン４０から供給される風量ＢＬに逆らって、水クーラ５０のほぼ高さＨの全域にわたって散布することができる水滴の径および水圧（初速度）に調整される。すなわち、散布された水が、鉛直下向きに正の値の終端速度（零よりも大きい終端速度）を有するように調整される。 Above the water cooler 50, two watering nozzles 60 are provided facing downward. As the watering nozzle 60, it is preferable to use, for example, a medium injection amount type of an empty conical nozzle. Two sirocco fans 40 are provided below the water cooler 50. The sirocco fan 40 supplies the air volume BL to the water cooler 50 from below. The water sprayed from the water spray nozzle 60 is adjusted to the diameter and water pressure (initial velocity) of the water droplets that can be sprayed over the entire area of the height H of the water cooler 50 against the air volume BL supplied from the sirocco fan 40. Is done. That is, the sprayed water is adjusted so as to have a positive terminal speed (terminal speed greater than zero) vertically downward.
続いて、図４は、図３の水クーラ５０の内部構造の他の例を示す図である。 Next, FIG. 4 is a diagram showing another example of the internal structure of the water cooler 50 of FIG.
図４に示す水クーラ５０を構成する部品等は、図３に示す水クーラ５０の構成物品と同じである。しかし、図３と異なり散水ノズル６０ａが、水クーラ５０と２個のシロッコファン４０との間に設けられている。図４に示すように、水クーラ５０の下方には、２個の散水ノズル６０ａが上方に向けて設けられる。この散水ノズル６０ａは、例えば、空円錐ノズルの細霧発生小流量形等を用いることが好ましい。 Components and the like constituting the water cooler 50 shown in FIG. 4 are the same as the components of the water cooler 50 shown in FIG. However, unlike FIG. 3, the watering nozzle 60 a is provided between the water cooler 50 and the two sirocco fans 40. As shown in FIG. 4, below the water cooler 50, two watering nozzles 60a are provided facing upward. As the watering nozzle 60a, it is preferable to use, for example, a fine mist generating small flow rate type of an empty conical nozzle.
また、水クーラ５０および散水ノズル６０ａの下方には、シロッコファン４０が２個設けられる。散水ノズル６０ａから散布される水は、シロッコファン４０からの風量ＢＬに沿って、ほぼ高さＨの全域にわたって散布することができる水量および水圧に調整される。すなわち、図４の水クーラ５０においては、図３の水クーラ５０と異なり、ドレン水の圧力が低い場合でも、風量ＢＬに沿って広範囲にドレン水を散布することができる。 Two sirocco fans 40 are provided below the water cooler 50 and the watering nozzle 60a. The water sprayed from the water spray nozzle 60a is adjusted to the water volume and water pressure that can be sprayed over the entire area of the height H along the air volume BL from the sirocco fan 40. That is, in the water cooler 50 of FIG. 4, unlike the water cooler 50 of FIG. 3, even when the pressure of the drain water is low, the drain water can be spread over a wide range along the air volume BL.
また、図５は、シロッコファン４０と水クーラ５０との相互の位置関係の一例を示す説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the mutual positional relationship between the sirocco fan 40 and the water cooler 50.
図５に示すように、本実施の形態における水クーラ５０の長さＬおよび幅Ｂに対して、シロッコファン４０からの風の吹き出し口は、長さ約０．３Ｌであり、幅約０．５Ｂである。また、シロッコファン４０からの吹き出し口は、ほぼ左右均等に配置される。 As shown in FIG. 5, with respect to the length L and the width B of the water cooler 50 in the present embodiment, the wind outlet from the sirocco fan 40 has a length of about 0.3 L and a width of about 0.2 mm. 5B. Further, the outlets from the sirocco fan 40 are arranged substantially equally on the left and right.
また、図６は、図５の相互の位置関係にさらに散水ノズル６０から散水されたドレン水の噴霧位置を示す説明図である。 Moreover, FIG. 6 is explanatory drawing which shows the spray position of the drain water sprayed from the water spray nozzle 60 further in the mutual positional relationship of FIG.
図６に示すように、散水ノズル６０から散水されたドレン水は、ほぼ水クーラ５０の水平断面の全域を覆うように噴霧される。すなわち、散水ノズル６０の噴霧領域が、少なくとも直径Ｂ（水クーラ５０の幅）以上に設定され、散水ノズル６０の個数は、長さＬおよび散水ノズルの散布領域の値によって増減される。本実施の形態においては、長さＬの値が幅Ｂの値の約２倍であることから、散水ノズル６０が２個設けられている。なお、本実施の形態においては、散水ノズル６０を２個としたが、これに限定されず、３個または４個、他の任意の数設けることとしてもよい。また、散水ノズル６０から噴射される水が気流速度の比較的遅くなる領域に噴射させることとしてもよい。 As shown in FIG. 6, the drain water sprayed from the water spray nozzle 60 is sprayed so as to cover almost the entire horizontal section of the water cooler 50. That is, the spray area of the watering nozzle 60 is set to at least the diameter B (the width of the water cooler 50) or more, and the number of watering nozzles 60 is increased or decreased by the length L and the value of the spraying area of the watering nozzle. In the present embodiment, since the value of the length L is about twice the value of the width B, two watering nozzles 60 are provided. In the present embodiment, the number of watering nozzles 60 is two. However, the present invention is not limited to this, and three or four or any other arbitrary number may be provided. Moreover, it is good also as making it spray to the area | region where the water sprayed from the watering nozzle 60 becomes comparatively slow in airflow velocity.
以上のように、図３において散水ノズル６０から散布される水は、対向するシロッコファン４０からの風量ＢＬより終端速度が大きくなるような直径を有するように設定していることから、散水ノズル６０から散布される水は、水クーラ５０の高さＨ、長さＬ、幅Ｂの全領域において散布される。その結果、水クーラ５０において水滴の付着による蒸発潜熱の効果により水クーラから潜熱が奪われ、有効な冷却効果を高めることができる。 As described above, the water sprayed from the watering nozzle 60 in FIG. 3 is set to have a diameter such that the terminal speed is larger than the air volume BL from the opposing sirocco fan 40. The water sprayed from is distributed in the entire area of the water cooler 50 having a height H, a length L, and a width B. As a result, in the water cooler 50, the latent heat is taken away from the water cooler due to the effect of the latent heat of evaporation due to the adhesion of water droplets, and the effective cooling effect can be enhanced.
以上により、第１の実施の形態に係る空気圧縮装置１００においては、第１ドレン水および第２ドレン水が水クーラ５０の外表面に散水されるので、散水された水の蒸発潜熱により水クーラ５０において流通するドレン水の温度を低下させることができる。また、第１ドレン水のみならず、第２ドレン水も利用できるため、ドレン水の水量不足が生じない。さらに、散布するドレン水の蒸発潜熱により水クーラ５０の熱交換を補助することができるので、水クーラ５０における動力を抑制することができる。その結果、散水しても充分なドレン水量を確実に確保しつつ、コンパクトでかつ水クーラ５０の動力を抑制して冷却効果を向上させることができる空気圧縮装置１００を提供することができる。 As described above, in the air compressor 100 according to the first embodiment, since the first drain water and the second drain water are sprinkled on the outer surface of the water cooler 50, the water cooler is caused by the latent heat of evaporation of the sprinkled water. The temperature of the drain water circulating at 50 can be lowered. Moreover, since not only 1st drain water but 2nd drain water can also be utilized, the water amount shortage of drain water does not arise. Furthermore, since the heat exchange of the water cooler 50 can be assisted by the latent heat of evaporation of the drain water to be dispersed, the power in the water cooler 50 can be suppressed. As a result, it is possible to provide the air compressor 100 that is compact and can suppress the power of the water cooler 50 and improve the cooling effect while ensuring a sufficient amount of drain water even when water is sprayed.
また、第１の気液分離タンク２０内に貯蓄される第１ドレン水の塩類濃度を電気伝導率検知装置２２により検知することができるので、ドレン水の汚れを認識でき、純水に近い水を散布することができるので、水クーラ５０の熱交換部位に不純物の付着を防止することができ、長期の使用を行なうことが可能となる。 Moreover, since the salt concentration of the 1st drain water stored in the 1st gas-liquid separation tank 20 can be detected with the electrical conductivity detection apparatus 22, the stain | pollution | contamination of drain water can be recognized and water near pure water is used. As a result, it is possible to prevent impurities from adhering to the heat exchange portion of the water cooler 50 and to use it for a long time.
（第２の実施の形態）
図７は、第２の実施の形態に係る空冷式熱交換器を備えた空気圧縮装置１００ａの構成の一例を示す模式図である。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of an air compressor 100a including an air-cooled heat exchanger according to the second embodiment.
図７に示す空冷式熱交換器を備えた空気圧縮装置１００ａが、図１の空気圧縮装置１００と異なるのは以下の点である。 The air compressor 100a provided with the air-cooled heat exchanger shown in FIG. 7 differs from the air compressor 100 of FIG. 1 in the following points.
図７に示す空気圧縮装置１００ａは、図１の配管Ｐ７の代わりに配管Ｐ８が設けられる。配管Ｐ８は、第１の気液分離タンク２０の下部から水クーラ５０の上方まで延在して設けられる。 7 is provided with a pipe P8 instead of the pipe P7 of FIG. The pipe P8 extends from the lower part of the first gas-liquid separation tank 20 to above the water cooler 50.
配管Ｐ８には、電磁弁６５および複数の散水ノズル６０が設けられている。電磁弁６５が開放されることにより、散水ノズル６０から水クーラ５０への水の散布が開始され、電磁弁６５が閉塞されることにより、散水ノズル６０から水クーラ５０への水の散布が停止される。本実施の形態においては、電気伝導率計２２における電気伝導率の計測値が、全硬度で２００ｍｇＣａＣＯ３ ／Ｌを超えると電磁弁６５を開放から遮蔽に移行させるように設定した。なお、電気伝導率計２２における電気伝導率の計測値が、全硬度で２００ｍｇＣａＣＯ３ ／Ｌを下回ると電磁弁６５を遮蔽から開放に移行させるように設定した。 The piping P8 is provided with an electromagnetic valve 65 and a plurality of watering nozzles 60. When the electromagnetic valve 65 is opened, water spraying from the water spray nozzle 60 to the water cooler 50 is started, and when the electromagnetic valve 65 is closed, water spraying from the water spray nozzle 60 to the water cooler 50 is stopped. Is done. In the present embodiment, when the measured value of the electrical conductivity in the electrical conductivity meter 22 exceeds 200 mg CaCO 3 / L in total hardness, the electromagnetic valve 65 is set to shift from opening to shielding. In addition, when the measured value of the electrical conductivity in the electrical conductivity meter 22 was less than 200 mg CaCO 3 / L in total hardness, the electromagnetic valve 65 was set to shift from shielding to opening.
なお、本実施の形態においては、制御装置を設けていないが、これに限定されず、電気伝導率計２２からの信号を制御装置が受け取り、電磁弁６５の開放または遮蔽を制御してもよい。さらに、本実施の形態においては、電気伝導率の計測値が、全硬度で２００ｍｇＣａＣＯ３ ／Ｌを超えると電磁弁６５の開放を遮蔽に移行させることとしたが、これに限定されず、他の任意の数値を基準として用いてもよい。また、開放から遮蔽への移行時と、遮蔽から開放への移行時の基準値を異ならせてもよい。 In the present embodiment, the control device is not provided, but the present invention is not limited to this, and the control device may receive a signal from the electric conductivity meter 22 to control the opening or shielding of the electromagnetic valve 65. . Furthermore, in the present embodiment, when the measured value of electrical conductivity exceeds 200 mg CaCO 3 / L in total hardness, the opening of the electromagnetic valve 65 is shifted to shielding, but the present invention is not limited to this. Any numerical value may be used as a reference. Further, the reference value at the time of transition from opening to shielding and at the time of transition from shielding to opening may be different.
それにより、散水ノズル６０から散水するドレン水が、冷却前の第１の気液分離タンク２０からのドレン水となり、第２の気液分離タンク９０から供給されるドレン水のみがスクリューコンプレッサ１０に供給される。第２の気液分離タンク９０から供給されるドレン水は、純水に近いため、スクリューコンプレッサ１０の冷却媒体または潤滑剤として使用することにメリットがある。 Thereby, the drain water sprayed from the water spray nozzle 60 becomes the drain water from the first gas-liquid separation tank 20 before cooling, and only the drain water supplied from the second gas-liquid separation tank 90 is supplied to the screw compressor 10. Supplied. Since the drain water supplied from the second gas-liquid separation tank 90 is close to pure water, there is an advantage in using it as a cooling medium or a lubricant for the screw compressor 10.
以上により、第２の実施の形態に係る空気圧縮装置１００ａにおいては、第１ドレン水および第２ドレン水が水クーラ５０の外表面に散水されるので、散水された水の蒸発潜熱により水クーラ５０において流通するドレン水の温度を低下させることができる。また、第１ドレン水のみならず、第２ドレン水も利用できるため、ドレン水の水量不足が生じない。さらに、散布するドレン水の蒸発潜熱により水クーラ５０の熱交換を補助することができるので、水クーラ５０における動力を抑制することができる。その結果、散水しても充分なドレン水量を確実に確保しつつ、コンパクトでかつ水クーラ５０の動力を抑制して冷却効果を向上させることができる空気圧縮装置１００ａを提供することができる。 As described above, in the air compressor 100a according to the second embodiment, since the first drain water and the second drain water are sprinkled on the outer surface of the water cooler 50, the water cooler is caused by the latent heat of evaporation of the sprinkled water. The temperature of the drain water circulating at 50 can be lowered. Moreover, since not only 1st drain water but 2nd drain water can also be utilized, the water amount shortage of drain water does not arise. Furthermore, since the heat exchange of the water cooler 50 can be assisted by the latent heat of evaporation of the drain water to be dispersed, the power in the water cooler 50 can be suppressed. As a result, it is possible to provide an air compressor 100a that is compact and can suppress the power of the water cooler 50 and improve the cooling effect while ensuring a sufficient amount of drain water even when water is sprayed.
（実施例１）
以下、第１の実施の形態に係る空気圧縮装置１００を用いて、散水ノズル６０から散水される水滴の直径と終端速度との関係について実験を行なった。
(Example 1)
Hereinafter, using the air compression apparatus 100 according to the first embodiment, an experiment was conducted on the relationship between the diameter of the water droplet sprayed from the water spray nozzle 60 and the terminal velocity.
図４に示すように、水クーラ５０の下方に散水ノズル６０を設け、水クーラ５０の下方からシロッコファン４０により風を供給した。すなわち、散水ノズル６０から鉛直上向きにドレン水を噴射させた。ドレン水の水量は、１．２×１０-３ｋｇ／ｓとなるように調整し、水クーラ５０を一度通過して、配管Ｐ２に流れる循環水併用ドレン水の水量は、２．４×１０−３ｋｇ／ｓ（循環水の０．２％）となるように流量調整弁３０を調整した。この場合に、リング状噴霧ノズルを用いて配管Ｐ７からの散水ノズル６０から散水したドレン水の滴下状態を確認した。 As shown in FIG. 4, a watering nozzle 60 is provided below the water cooler 50, and wind is supplied from below the water cooler 50 by the sirocco fan 40. That is, drain water was jetted vertically upward from the watering nozzle 60. The amount of drain water is adjusted to 1.2 × 10 −3 kg / s, and once through the water cooler 50, the amount of drain water combined with circulating water flowing to the pipe P2 is 2.4 × 10. The flow rate adjustment valve 30 was adjusted to be −3 kg / s (0.2% of circulating water). In this case, the dripping state of the drain water sprayed from the water spray nozzle 60 from the piping P7 was confirmed using the ring-shaped spray nozzle.
表１に示すように、散水ノズル６０からの水滴の直径が２ｍｍの場合、終端速度は７．１ｍ／ｓであり、散水ノズル６０からの水滴の直径が１ｍｍの場合、終端速度は４．２ｍ／ｓであり、散水ノズル６０からの水滴の直径が５００μｍの場合、終端速度は２．１ｍ／ｓであり、散水ノズル６０からの水滴の直径が１００μｍの場合、終端速度は０．４ｍ／ｓであった。 As shown in Table 1, when the diameter of the water droplet from the watering nozzle 60 is 2 mm, the terminal speed is 7.1 m / s, and when the diameter of the water droplet from the watering nozzle 60 is 1 mm, the terminal speed is 4.2 m. When the water droplet diameter from the water spray nozzle 60 is 500 μm, the terminal velocity is 2.1 m / s, and when the water droplet diameter from the water nozzle 60 is 100 μm, the terminal velocity is 0.4 m / s. Met.
以上のように、ドレン水の水量が、１．２×１０-３ｋｇ／ｓとなるように調整し、水クーラ５０を一度通過して、配管Ｐ２に流れる循環水併用ドレン水の水量が、２．４×１０−３ｋｇ／ｓ（循環水の０．２％）となるように流量調整弁３０を調整した場合において、散水ノズル６０からの水滴の直径は、約１００μｍ以上が好ましいことがわかった。 As described above, the amount of drain water is adjusted to be 1.2 × 10 −3 kg / s, the amount of drain water combined with circulating water that passes through the water cooler 50 and flows to the pipe P2 is When the flow rate adjustment valve 30 is adjusted to be 2.4 × 10 −3 kg / s (0.2% of circulating water), the diameter of the water droplets from the watering nozzle 60 is preferably about 100 μm or more. all right.
（実施例２）
次に、シロッコファン４０から水クーラ５０の出口における気流速度分布のシミュレーションを行なった。
(Example 2)
Next, a simulation of the air velocity distribution from the sirocco fan 40 to the outlet of the water cooler 50 was performed.
図８は、シロッコファン４０から水クーラ５０出口への冷却空気の気流速度分布図である。縦軸は、速度強さ（ｍ／ｓ）を示し、赤色に近づくに連れて大きくなり、青色に近づくに連れて小さくなる。 FIG. 8 is an air velocity distribution diagram of cooling air from the sirocco fan 40 to the outlet of the water cooler 50. The vertical axis represents the velocity intensity (m / s), and increases as it approaches red, and decreases as it approaches blue.
図８に示すように、シロッコファン４０の吹き出し口に相当する部分（図５参照）においては、気流速度が大きく、周囲に行くほど徐々に気流速度が低下することがわかった。 As shown in FIG. 8, in the part (refer FIG. 5) corresponded to the blower outlet of the sirocco fan 40, it turned out that an airflow speed is large, and an airflow speed falls gradually, so that it goes to the circumference | surroundings.
以上のことから、シロッコファン４０の吹き出し口に相当する部分に接する水クーラ５０においては、熱交換率が高いことがわかった。また、周囲の部分に対しては、散水ノズル６０から水を散布することにより水クーラ５０全体において、熱交換率を向上できることが予想できる。 From the above, it was found that the water cooler 50 in contact with the portion corresponding to the outlet of the sirocco fan 40 has a high heat exchange rate. Moreover, it can be expected that the heat exchange rate can be improved in the entire water cooler 50 by spraying water from the watering nozzle 60 to the surrounding portions.
上記第１および第２の実施の形態においては、水クーラ５０が空冷式熱交換器に相当し、空気圧縮装置１００が空気圧縮装置に相当し、スクリューコンプレッサ１０がスクリューコンプレッサに相当し、第１気液分離タンク２０が第１の気液分離タンクに相当し、第１気液分離タンク２０内の流体が第１ドレン水に相当し、水クーラ５０が空冷式熱交換器に相当し、配管Ｐ５１および複数枚の放熱フィン５２が熱交換部に相当し、配管Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６が第１循環経路に相当し、ドライヤー７０および冷却ファン８０がドライヤーに相当し、第２気液分離タンク９０が第２の気液分離タンクに相当し、第２気液分離タンク９０およびドレンタンク９５内の流体が第２ドレン水に相当し、配管Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４が第２循環経路に相当し、散水ノズル６０が散水ノズルに相当し、電気伝導率計２２が電気伝導率検知装置に相当し、配管Ｐ８が空冷式熱交換器の上流側に接続された分岐配管に相当し、配管Ｐ７が空冷式熱交換器の下流側に接続された分岐配管に相当し、シロッコファン４０がファンおよびシロッコファンに相当する。 In the first and second embodiments, the water cooler 50 corresponds to an air-cooled heat exchanger, the air compressor 100 corresponds to an air compressor, the screw compressor 10 corresponds to a screw compressor, and the first The gas-liquid separation tank 20 corresponds to a first gas-liquid separation tank, the fluid in the first gas-liquid separation tank 20 corresponds to a first drain water, the water cooler 50 corresponds to an air-cooled heat exchanger, piping P51 and the plurality of radiating fins 52 correspond to the heat exchange section, the pipes P2, P3, P4, P5 and P6 correspond to the first circulation path, the dryer 70 and the cooling fan 80 correspond to the dryer, and the second air The liquid separation tank 90 corresponds to the second gas-liquid separation tank, the fluid in the second gas-liquid separation tank 90 and the drain tank 95 corresponds to the second drain water, and the pipes P11, P12, P13, and P14 are the first. Corresponding to the circulation path, the watering nozzle 60 corresponds to the watering nozzle, the electric conductivity meter 22 corresponds to the electric conductivity detector, and the pipe P8 corresponds to the branch pipe connected to the upstream side of the air-cooled heat exchanger. The pipe P7 corresponds to a branch pipe connected to the downstream side of the air-cooled heat exchanger, and the sirocco fan 40 corresponds to a fan and a sirocco fan.
本発明は、上記の好ましい第１および第２の実施の形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。 Although the present invention has been described in the above preferred first and second embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be understood that various other embodiments may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Furthermore, in this embodiment, although the effect | action and effect by the structure of this invention are described, these effect | actions and effects are examples and do not limit this invention.
１０ スクリューコンプレッサ
２０ 第１気液分離タンク
２２ 電気伝導率計
４０ シロッコファン
５０ 水クーラ
６０ 散水ノズル
７０ ドライヤ
８０ 冷却ファン
９０ 第２気液分離タンク
９５ ドレンタンク
１００ 空気圧縮装置
Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６ 配管
Ｐ７，Ｐ８ 配管
Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４ 配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Screw compressor 20 1st gas-liquid separation tank 22 Electrical conductivity meter 40 Sirocco fan 50 Water cooler 60 Water spray nozzle 70 Dryer 80 Cooling fan 90 2nd gas-liquid separation tank 95 Drain tank 100 Air compressor P2, P3, P4, P5 , P6 piping P7, P8 piping P11, P12, P13, P14 piping
Claims (8)
スクリューコンプレッサから吐出された水分を含む圧縮空気が第１の気液分離タンクに供給され、前記第１の気液分離タンクにより前記圧縮空気の水分が分離されて第１ドレン水として貯蓄され、前記第１ドレン水が空冷式熱交換器を介して前記スクリューコンプレッサに還流される第１循環経路と、
前記第１の気液分離タンクにより分離された前記圧縮空気が、ドライヤーを介して第２の気液分離タンクに供給され、前記第２の気液分離タンクにより前記圧縮空気の水分が凝縮されて第２ドレン水として貯蓄され、前記第２ドレン水が第１の気液分離タンクの下流に還流される第２循環経路と、
前記第１ドレン水および第２ドレン水の少なくとも一方を前記空冷式熱交換器の外表面部に散水する散水ノズルと、を含むことを特徴とする空気圧縮装置。 In an air compressor equipped with an air-cooled heat exchanger,
Compressed air containing moisture discharged from the screw compressor is supplied to the first gas-liquid separation tank, and the moisture of the compressed air is separated by the first gas-liquid separation tank and stored as first drain water, A first circulation path through which first drain water is recirculated to the screw compressor via an air-cooled heat exchanger;
The compressed air separated by the first gas-liquid separation tank is supplied to the second gas-liquid separation tank via a dryer, and the moisture of the compressed air is condensed by the second gas-liquid separation tank. A second circulation path that is stored as second drain water, and wherein the second drain water is recirculated downstream of the first gas-liquid separation tank;
An air compression apparatus comprising: a watering nozzle that sprays at least one of the first drain water and the second drain water onto an outer surface portion of the air-cooled heat exchanger.
液体の電気伝導率を検知する電気伝導率検知装置を含むことを特徴とする請求項１記載の空気圧縮装置。 The first gas-liquid separation tank includes:
The air compression apparatus according to claim 1, further comprising an electric conductivity detection device that detects electric conductivity of the liquid.
前記第１循環経路における前記空冷式熱交換器の上流側に接続された分岐配管に設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気圧縮装置。 The watering nozzle is
The air compressor according to claim 1 or 2, wherein the air compressor is provided in a branch pipe connected to the upstream side of the air-cooled heat exchanger in the first circulation path.
前記第１循環経路における前記空冷式熱交換器の下流側に接続された分岐配管に設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気圧縮装置。 The watering nozzle is
The air compressor according to claim 1 or 2, wherein the air compressor is provided in a branch pipe connected to the downstream side of the air-cooled heat exchanger in the first circulation path.
前記散水ノズルは、前記空冷式熱交換器に対して重力方向に沿って前記第１ドレン水および前記第２ドレン水の少なくともいずれか一方を散布可能なように設けられ、
前記ファンは、前記重力方向と逆方向に沿って前記空冷式熱交換器の熱交換器部に対して空冷用の風を与えることができるように設けられたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気圧縮装置。 The air-cooled heat exchanger is further provided with a fan capable of supplying air cooling air,
The watering nozzle is provided so as to be able to spray at least one of the first drain water and the second drain water along the direction of gravity with respect to the air-cooled heat exchanger,
The said fan was provided so that the air for an air cooling could be given with respect to the heat exchanger part of the said air-cooling type heat exchanger along the direction opposite to the said gravitational direction. The air compression apparatus of any one of Claim 4.
前記散水ノズルは、前記空冷式熱交換器に対して重力方向に逆方向に沿って前記第１ドレン水および前記第２ドレン水の少なくともいずれか一方を散布可能なように設けられ、
前記ファンは、前記散水ノズルの散布方向と同じ方向から前記空冷式熱交換器の熱交換器部に対して空冷用の風を与えることができるように設けられたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気圧縮装置。 The air-cooled heat exchanger is further provided with a fan capable of supplying air cooling air,
The watering nozzle is provided so as to be able to spray at least one of the first drain water and the second drain water along the direction opposite to the direction of gravity with respect to the air-cooled heat exchanger,
The said fan is provided so that the air for an air cooling can be given with respect to the heat exchanger part of the said air-cooling type heat exchanger from the same direction as the spraying direction of the said watering nozzle. The air compressor according to any one of claims 1 to 4.
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2007
- 2007-01-23 JP JP2007012424A patent/JP2008180100A/en active Pending
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