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JP2022171368A - compressor and heat exchanger - Google Patents

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JP2022171368A
JP2022171368A JP2021077968A JP2021077968A JP2022171368A JP 2022171368 A JP2022171368 A JP 2022171368A JP 2021077968 A JP2021077968 A JP 2021077968A JP 2021077968 A JP2021077968 A JP 2021077968A JP 2022171368 A JP2022171368 A JP 2022171368A
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drain
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cooling
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昇 壷井
Noboru Tsuboi
元 中村
Hajime Nakamura
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Kobelco Compressors Corp
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Abstract

To reduce drain flowing out from a heat exchanger to a compressor body or a supply device.SOLUTION: A compressor comprises a compressor body that compresses and discharges air, and a heat exchanger connected downstream of the compressor body in the flow of compressed air discharged from the compressor body and exchanging heat between the compressed air and a cooling medium. The heat exchanger (20) comprises: an inlet (21) into which the compressed air flows; an outlet (22) through which the compressed air flows out; a cooling unit (23) that exchanges heat between the compressed air having flown into from the inlet (21) and the cooling medium to cool the compressed air; and a drain separation unit (24) that raises the compressed air having passed through the cooling unit (23) and separates drain from the compressed air.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、圧縮機及び熱交換器に関する。 The present invention relates to compressors and heat exchangers.

特許文献1には、圧縮機本体と、圧縮機本体から吐出された圧縮空気を冷却するプレート式熱交換器とを備える無給油式スクリュー圧縮機が記載されている。プレート式熱交換器で冷却された圧縮空気は、供給配管を介して外部の機器等に供給される。また、供給配管の下方側にはドレン配管が接続されており、ドレン配管を介して圧縮空気の冷却の際に生じたドレンの排出を図っている。 Patent Literature 1 describes an oilless screw compressor that includes a compressor body and a plate heat exchanger that cools compressed air discharged from the compressor body. Compressed air cooled by the plate heat exchanger is supplied to external equipment and the like through a supply pipe. Further, a drain pipe is connected to the lower side of the supply pipe, and drain generated during cooling of the compressed air is discharged through the drain pipe.

特許第4685474号Patent No. 4685474

しかし、特許文献1の無給油式スクリュー圧縮機では、プレート式熱交換器で発生したドレンの大部分は、ドレン配管から排出されるものの、圧縮空気の流れに随伴されるドレンがドレン配管から排出されず、圧縮空気とともに下流側に流れることがある。 However, in the oilless screw compressor of Patent Document 1, most of the drain generated in the plate heat exchanger is discharged from the drain pipe, but the drain accompanied by the flow of compressed air is discharged from the drain pipe. may flow downstream with the compressed air.

本発明は、熱交換器で生じたドレンが下流の圧縮機本体や供給機器へ流れることを防ぐことを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to prevent drain generated in a heat exchanger from flowing to a downstream compressor body and supply equipment.

本発明の一態様は、空気を圧縮して吐出する圧縮機本体と、前記圧縮機本体から吐出された圧縮空気の流れにおいて前記圧縮機本体の下流に接続され、前記圧縮空気と冷却媒体との間で熱交換をさせる熱交換器とを備え、前記熱交換器は、前記圧縮空気が流入する入口と、前記圧縮空気が流出する出口と、前記入口から流入した前記圧縮空気と前記冷却媒体との間で熱交換をさせて前記圧縮空気を冷却する冷却部と、前記冷却部を通過した前記圧縮空気を上昇させて前記圧縮空気からドレンを分離するドレン分離部とを備える、圧縮機を提供する。 One aspect of the present invention is a compressor body that compresses and discharges air, and is connected downstream of the compressor body in a flow of compressed air discharged from the compressor body, and the compressed air and a cooling medium are connected. a heat exchanger for exchanging heat between the heat exchanger, the heat exchanger having an inlet into which the compressed air flows, an outlet from which the compressed air flows out, and the compressed air flowing in from the inlet and the cooling medium; Provided is a compressor comprising: a cooling section for cooling the compressed air by heat exchange between do.

圧縮空気が冷却部で冷却されることで、圧縮空気に含まれる水分が凝縮しドレンが発生する。また、ドレン分離部においてドレンを含む圧縮空気が上昇することで、ドレンが重力により落下して圧縮空気から分離される。その結果、ドレンが取り除かれた圧縮空気が出口から流出するので、熱交換器から圧縮機本体や供給機器へ流出するドレンを低減できる。 As the compressed air is cooled by the cooling unit, water contained in the compressed air is condensed and drain is generated. In addition, as the compressed air containing the drain rises in the drain separation section, the drain drops due to gravity and is separated from the compressed air. As a result, the compressed air from which the drainage has been removed flows out from the outlet, so that the amount of drainage flowing out from the heat exchanger to the compressor main body and the supply equipment can be reduced.

前記熱交換器は、前記入口から流入した前記圧縮空気と前記出口へ向かって流れる前記圧縮空気との間で熱交換をさせて、前記出口から流出する前記圧縮空気を加熱する加熱部を備えてもよい。 The heat exchanger includes a heating unit for exchanging heat between the compressed air flowing in from the inlet and the compressed air flowing toward the outlet to heat the compressed air flowing out from the outlet. good too.

冷却部により冷却された後にドレン分離部によりドレンが分離された圧縮空気は、飽和状態である。このため、熱交換器の出口から流出した圧縮空気が冷やされると、再度ドレンが発生する。この構成によれば、圧縮空気が加熱部により加熱された後に出口から流出するので、出口から流出した圧縮空気が冷却された場合であってもドレンの発生を抑制できる。 The compressed air from which drain has been separated by the drain separation section after being cooled by the cooling section is in a saturated state. Therefore, when the compressed air flowing out from the outlet of the heat exchanger is cooled, drainage occurs again. According to this configuration, since the compressed air flows out from the outlet after being heated by the heating part, it is possible to suppress the generation of drainage even when the compressed air that has flowed out from the outlet is cooled.

前記圧縮空気の流れにおいて前記熱交換器の下流に接続され、前記圧縮空気から前記ドレンを分離する二次ドレン分離器を備えてもよい。 There may be a secondary drain separator connected in the flow of compressed air downstream of the heat exchanger for separating the condensate from the compressed air.

冷却部により冷却された後にドレン分離部によりドレンが分離された圧縮空気は、飽和状態である。このため、熱交換器の出口から流出した圧縮空気が冷やされると、再度ドレンが発生する。この構成によれば、圧縮空気の流れの熱交換器の下流においてドレンが発生した場合であっても、二次ドレン分離器により圧縮空気からドレンが分離される。このため、圧縮空気の流れの二次ドレン分離器よりも下流側に圧縮空気とともにドレンが流出することを抑制できる。 The compressed air from which drain has been separated by the drain separation section after being cooled by the cooling section is in a saturated state. Therefore, when the compressed air flowing out from the outlet of the heat exchanger is cooled, drainage occurs again. According to this configuration, even if drainage occurs downstream of the heat exchanger in the flow of compressed air, the secondary drainage separator separates the drainage from the compressed air. Therefore, it is possible to prevent the drain together with the compressed air from flowing out to the downstream side of the secondary drain separator in the flow of the compressed air.

前記二次ドレン分離器は、上側に向かって広がった錐台形状の本体と、前記本体の上部に設けられ、前記圧縮空気を排出する排気管と、前記本体の下部に設けられ、前記ドレンを貯留する二次ドレン貯留部と、前記排気管と前記二次ドレン貯留部との間に設けられ、複数の開口を有する仕切板とを備えてもよい。 The secondary drain separator includes a truncated cone-shaped body that widens upward, an exhaust pipe provided in the upper part of the body for discharging the compressed air, and a lower part of the body that discharges the drain. A secondary drain storage portion for storing the secondary drain water, and a partition plate provided between the exhaust pipe and the secondary drain storage portion and having a plurality of openings may be provided.

この構成によれば、排気管と二次ドレン貯留部との間に複数の開口を有する仕切板が設けられているため、二次ドレン貯留部に貯留されたドレンが、二次ドレン分離器内に流入した圧縮空気により巻き上げられて排気管から圧縮空気とともに流出することを抑制できる。一方で、仕切板に複数の開口が設けられているので、圧縮空気から分離されたドレンは、開口を通って二次ドレン貯留部に貯留される。 According to this configuration, since the partition plate having a plurality of openings is provided between the exhaust pipe and the secondary drain reservoir, the drain stored in the secondary drain reservoir flows into the secondary drain separator. It is possible to prevent the exhaust pipe from being blown up by the compressed air that has flowed into the exhaust pipe and flowing out together with the compressed air from the exhaust pipe. On the other hand, since the partition plate is provided with a plurality of openings, the drain separated from the compressed air is stored in the secondary drain storage through the openings.

前記ドレン分離部の流路断面積は、前記冷却部のうち前記圧縮空気が流れる空気流路の流路断面積よりも広くてもよい。 A channel cross-sectional area of the drain separating portion may be larger than a channel cross-sectional area of an air channel in the cooling portion through which the compressed air flows.

ドレン分離部において上昇する圧縮空気の流速が遅いほど、ドレンは重力により落下しやすくなるため、圧縮空気からドレンを分離しやすい。この構成によれば、ドレン分離部の流路断面積が冷却部の空気流路の流路断面積よりも広いため、圧縮空気は、冷却部からドレン分離部に流れると減速する。このため、ドレン分離部において圧縮空気の流速が落ちるので、熱交換器の出口から流出するドレンを低減できる。 The slower the flow velocity of the compressed air rising in the drain separation section, the easier it is for the drain to drop due to gravity, and the easier the drain is to be separated from the compressed air. According to this configuration, since the channel cross-sectional area of the drain separation portion is larger than the channel cross-sectional area of the air channel of the cooling portion, the compressed air is decelerated when flowing from the cooling portion to the drain separation portion. As a result, the flow velocity of the compressed air decreases in the drain separating section, so that the amount of drain flowing out from the outlet of the heat exchanger can be reduced.

本発明の他の態様は、気体が流入する入口と、気体が流出する出口と、前記入口から流入した前記気体と冷却媒体との間で熱交換をさせて前記気体を冷却する気液熱交換部と、前記気液熱交換部を通過した前記気体を上昇させて前記気体からドレンを分離するドレン分離部とを備える、熱交換器を提供する。 Another aspect of the present invention is gas-liquid heat exchange for cooling the gas by exchanging heat between an inlet through which gas flows in, an outlet through which gas flows out, and the gas flowing in from the inlet and a cooling medium. and a drain separation section that raises the gas that has passed through the gas-liquid heat exchange section and separates drain from the gas.

気体が気液熱交換部で冷却されることで、気体に含まれる水分が凝縮しドレンが発生する。ドレン分離部においてドレンを含む気体が上昇することで、ドレンが重力により落下して気体から分離される。その結果、ドレンが取り除かれた気体が出口から流出するので、熱交換器から圧縮機本体や供給機器へ流出するドレンを低減できる。 As the gas is cooled in the gas-liquid heat exchange section, water contained in the gas is condensed and drain is generated. As the gas containing the drain rises in the drain separation section, the drain drops due to gravity and is separated from the gas. As a result, the gas from which the drainage has been removed flows out from the outlet, so that the amount of drainage flowing out from the heat exchanger to the compressor main body and the supply equipment can be reduced.

前記熱交換器は、前記入口から流入した前記空気と前記出口へ向かって流れる前記空気との間で熱交換する気体熱交換部をさらに備えてもよい。 The heat exchanger may further include a gas heat exchange section that exchanges heat between the air flowing from the inlet and the air flowing toward the outlet.

気液熱交換部により冷却された後にドレン分離部によりドレンが分離された圧縮空気は、飽和状態である。このため、熱交換器の出口から流出した圧縮空気が冷やされると、再度ドレンが発生する。この構成によれば、圧縮空気が加熱部により加熱された後に出口から流出するので、出口から流出した圧縮空気が冷却された場合であってもドレンの発生を抑制できる。 The compressed air from which drain has been separated by the drain separation section after being cooled by the gas-liquid heat exchange section is in a saturated state. Therefore, when the compressed air flowing out from the outlet of the heat exchanger is cooled, drainage occurs again. According to this configuration, since the compressed air flows out from the outlet after being heated by the heating part, it is possible to suppress the generation of drainage even when the compressed air that has flowed out from the outlet is cooled.

前記ドレン分離部の流路断面積は、前記気液熱交換部のうち前記空気が流れる空気流路の流路断面積よりも広くてもよい。 A channel cross-sectional area of the drain separation portion may be larger than a channel cross-sectional area of an air channel through which the air flows in the gas-liquid heat exchange portion.

ドレン分離部において上昇する圧縮空気の流速が遅いほど、ドレンは重力により落下しやすくなるため、圧縮空気からドレンを分離しやすい。この構成によれば、ドレン分離部の流路断面積が気液熱交換部の空気流路の流路断面積よりも広いため、圧縮空気は、気液熱交換部からドレン分離部に流れると減速する。このため、ドレン分離部において圧縮空気の流速が落ちるので、熱交換器の出口から流出するドレンを低減できる。 The slower the flow velocity of the compressed air rising in the drain separation section, the easier it is for the drain to drop due to gravity, and the easier the drain is to be separated from the compressed air. According to this configuration, since the channel cross-sectional area of the drain separation portion is larger than the channel cross-sectional area of the air channel of the gas-liquid heat exchange portion, the compressed air flows from the gas-liquid heat exchange portion to the drain separation portion. slow down. As a result, the flow velocity of the compressed air decreases in the drain separating section, so that the amount of drain flowing out from the outlet of the heat exchanger can be reduced.

本発明によれば、熱交換器から圧縮機本体や供給機器へ流出するドレンを低減できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the drain which flows out to a compressor main body or a supply apparatus from a heat exchanger can be reduced.

本発明の第1実施形態に係る圧縮機の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a compressor according to a first embodiment of the present invention; FIG. 第1実施形態に係る熱交換器の模式的な縦断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The typical longitudinal cross-sectional view of the heat exchanger which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る二次ドレン分離器の模式的な構造図。FIG. 2 is a schematic structural diagram of a secondary drain separator according to the first embodiment; 第2実施形態に係る熱交換器の模式的な縦断面図。The typical longitudinal cross-sectional view of the heat exchanger which concerns on 2nd Embodiment.

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る圧縮機の概略構成図である。
[First embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a compressor according to the first embodiment.

図1を参照すると、本実施形態の圧縮機1は、2台の圧縮機本体10A,10Bと、2つの熱交換器20A,20Bと、2つの二次ドレン分離器30A,30Bとを備える。 Referring to FIG. 1, the compressor 1 of this embodiment includes two compressor bodies 10A and 10B, two heat exchangers 20A and 20B, and two secondary drain separators 30A and 30B.

以下の説明において、2つの圧縮機本体10A,10Bを特に区別する必要がない場合、これらのうちの1つを単に圧縮機本体10という場合がある。また、熱交換器20A,20Bを特に区別する必要がない場合、これらのうちの1つを単に熱交換器20という場合がある。さらに、二次ドレン分離器30A,30Bを特に区別する必要がない場合、これらのうちの1つを単に二次ドレン分離器30という場合がある。 In the following description, when there is no particular need to distinguish between the two compressor bodies 10A and 10B, one of them may be simply referred to as the compressor body 10 in some cases. Moreover, when there is no particular need to distinguish between the heat exchangers 20A and 20B, one of them may be simply referred to as the heat exchanger 20 in some cases. Furthermore, when there is no particular need to distinguish between the secondary drain separators 30A and 30B, one of them may simply be referred to as the secondary drain separator 30 in some cases.

圧縮機1は、無給油式のスクリュー圧縮機である。また、本実施形態の圧縮機1は、空気を段階的に圧縮し、図示しない供給先へ吐出する2段圧縮機である。本実施形態では、圧縮機本体10Aは、空気を中間圧力まで圧縮する1段目圧縮機本体であり、圧縮機本体10Bは、圧縮機本体10Aから吐出された圧縮空気を供給先(図示せず)への吐出圧力まで圧縮する2段目圧縮機本体である。 The compressor 1 is an oil-free screw compressor. Further, the compressor 1 of this embodiment is a two-stage compressor that compresses air in stages and discharges it to a supply destination (not shown). In this embodiment, the compressor body 10A is a first-stage compressor body that compresses air to an intermediate pressure, and the compressor body 10B supplies the compressed air discharged from the compressor body 10A to a destination (not shown). ) is the main body of the second-stage compressor that compresses to the discharge pressure of .

圧縮機本体10Aの吸込側には、配管40が接続されている。一方で、圧縮機本体10Aの吐出側には、配管41が接続されている。圧縮機本体10Aは、配管40を通じて吸い込んだ空気を圧縮して、配管41に吐出する。 A pipe 40 is connected to the suction side of the compressor body 10A. On the other hand, a pipe 41 is connected to the discharge side of the compressor body 10A. The compressor body 10A compresses the air sucked through the pipe 40 and discharges it to the pipe 41 .

圧縮機本体10Bの吸込側には、配管41が接続されている。一方で、圧縮機本体10Bの吐出側には、配管42が接続されている。圧縮機本体10Bは、圧縮機本体10Aの吐出側に配置されており、配管41を介して圧縮機本体10Aと流体的に接続されている。圧縮機本体10Bは、配管41を通じて吸い込んだ圧縮空気を圧縮して、配管42に吐出する。 A pipe 41 is connected to the suction side of the compressor body 10B. On the other hand, a pipe 42 is connected to the discharge side of the compressor body 10B. The compressor main body 10B is arranged on the discharge side of the compressor main body 10A and is fluidly connected to the compressor main body 10A via a pipe 41 . The compressor body 10B compresses the compressed air sucked through the pipe 41 and discharges it to the pipe 42 .

熱交換器20Aは、配管41に設けられ、圧縮機本体10Aでの圧縮熱により昇温した圧縮空気を冷却するエアクーラとしてのインタークーラである。熱交換器20Aは、圧縮空気の流れにおいて圧縮機本体10Aの下流に配置されており、配管41を介して圧縮機本体10Aに流体的に接続されている。 The heat exchanger 20A is provided in the pipe 41 and is an intercooler as an air cooler that cools the compressed air heated by the heat of compression in the compressor main body 10A. The heat exchanger 20A is arranged downstream of the compressor main body 10A in the flow of compressed air, and is fluidly connected to the compressor main body 10A via piping 41 .

熱交換器20Bは、配管42に設けられ、圧縮機本体10Bでの圧縮熱により昇温した圧縮空気を冷却するエアクーラとしてのアフタークーラである。熱交換器20Bは、圧縮空気の流れにおいて圧縮機本体10Bの下流に配置されており、配管42を介して圧縮機本体10Bに流体的に接続されている。 The heat exchanger 20B is an aftercooler as an air cooler that is provided in the pipe 42 and cools the compressed air heated by the heat of compression in the compressor main body 10B. The heat exchanger 20B is arranged downstream of the compressor body 10B in the flow of compressed air and is fluidly connected to the compressor body 10B via piping 42 .

二次ドレン分離器30Aは、配管41に設けられ、熱交換器20Aを通過後の圧縮空気からドレンを分離する。二次ドレン分離器30Aは、圧縮空気の流れにおいて熱交換器20Aの下流に配置されており、配管41を介して熱交換器20Aと流体的に接続されている。一方で、二次ドレン分離器30Aは、圧縮空気の流れにおいて圧縮機本体10Bの上流に配置されており、配管41を介して圧縮機本体10Bと流体的に接続されている。 The secondary drain separator 30A is provided in the pipe 41 and separates drain from the compressed air that has passed through the heat exchanger 20A. The secondary drain separator 30A is arranged downstream of the heat exchanger 20A in the flow of compressed air and is fluidly connected to the heat exchanger 20A via piping 41 . On the other hand, the secondary drain separator 30A is arranged upstream of the compressor body 10B in the flow of compressed air, and is fluidly connected to the compressor body 10B via a pipe 41 .

二次ドレン分離器30Bは、配管42に設けられ、熱交換器20Bを通過後の圧縮空気からドレンを分離する。二次ドレン分離器30Bは、圧縮空気の流れにおいて熱交換器20Bの下流に配置されており、配管42を介して熱交換器20Bと流体的に接続されている。 The secondary drain separator 30B is provided in the pipe 42 and separates drain from the compressed air that has passed through the heat exchanger 20B. Secondary drain separator 30B is positioned downstream of heat exchanger 20B in the flow of compressed air and is fluidly connected to heat exchanger 20B via line 42 .

圧縮機本体10A,10B、熱交換器20A,20B、及び二次ドレン分離器30A,30Bは、圧縮空気の流れの上流側から、圧縮機本体10A、熱交換器20A,二次ドレン分離器30A、圧縮機本体10B、熱交換器20B、二次ドレン分離器30Bの順で直列に接続されている。 Compressor main bodies 10A and 10B, heat exchangers 20A and 20B, and secondary drain separators 30A and 30B are arranged in this order from the upstream side of the flow of compressed air: compressor main body 10A, heat exchanger 20A, and secondary drain separator 30A. , the compressor body 10B, the heat exchanger 20B, and the secondary drain separator 30B are connected in series in this order.

配管40を通じて圧縮機本体10Aに吸い込まれた空気は、圧縮機本体10Aで圧縮され、配管41に吐出される。圧縮機本体10Aより吐出された圧縮空気は、熱交換器20Aによって冷却され、二次ドレン分離器30Aによりドレンが分離された後に圧縮機本体10Bに供給される。圧縮機本体10Bに供給された圧縮空気は、圧縮機本体10Bで圧縮されて配管42に吐出される。圧縮機本体10Bより吐出された圧縮空気は、熱交換器20Bによって冷却され、二次ドレン分離器30Bによりドレンが分離された後に供給先(図示せず)に供給される。 Air sucked into the compressor main body 10A through the pipe 40 is compressed by the compressor main body 10A and discharged to the pipe 41 . Compressed air discharged from the compressor main body 10A is cooled by the heat exchanger 20A, drained by the secondary drain separator 30A, and then supplied to the compressor main body 10B. Compressed air supplied to the compressor body 10B is compressed by the compressor body 10B and discharged to the pipe 42 . Compressed air discharged from the compressor main body 10B is cooled by the heat exchanger 20B, drained by the secondary drain separator 30B, and then supplied to a supply destination (not shown).

(熱交換器)
図2は、熱交換器20の模式的な縦断面図である。本実施形態では、インタークーラである熱交換器20Aと、アフタークーラである熱交換器20Bとは、同一の構成を有している。なお、図2において、実線矢印により圧縮空気の流れが示されており、点線矢印により冷却水の流れが示されている。
(Heat exchanger)
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of the heat exchanger 20. As shown in FIG. In this embodiment, the heat exchanger 20A, which is an intercooler, and the heat exchanger 20B, which is an aftercooler, have the same configuration. In FIG. 2, solid arrows indicate the flow of compressed air, and dotted arrows indicate the flow of cooling water.

図2を参照すると、熱交換器20は、圧縮空気が流入する入口21と、圧縮空気が流出する出口22とを備える。また、熱交換器20は、入口21から流入した圧縮空気と冷却水との間で熱交換をさせて圧縮空気を冷却する気液熱交換部としての冷却部23と、冷却部23を通過した圧縮空気を上昇させて圧縮空気からドレンを分離するドレン分離部24とを備える。さらに、本実施形態の熱交換器20は、入口21から流入した圧縮空気と出口22へ向かって流れる圧縮空気との間で熱交換をさせて出口22から流出する圧縮空気を加熱する加熱部25を備える。言い換えると、熱交換器20は、入口21から流入した圧縮空気と出口22へ向かって流れる圧縮空気との間で熱交換をさせて、入口21から流入した圧縮空気を予冷する予冷部を備えているとも言える。このことから、熱交換器20は、入口21から流入した圧縮空気と出口22へ向かって流れる圧縮空気との間で熱交換する気体熱交換部を備えるものである。 Referring to FIG. 2, the heat exchanger 20 comprises an inlet 21 through which compressed air enters and an outlet 22 through which compressed air exits. In addition, the heat exchanger 20 passes through a cooling section 23 as a gas-liquid heat exchange section that cools the compressed air by exchanging heat between the compressed air that has flowed in from the inlet 21 and cooling water, and the cooling section 23. and a drain separation section 24 for raising the compressed air and separating the drain from the compressed air. Furthermore, the heat exchanger 20 of the present embodiment includes a heating unit 25 that heats the compressed air flowing out from the outlet 22 by exchanging heat between the compressed air flowing in from the inlet 21 and the compressed air flowing toward the outlet 22. Prepare. In other words, the heat exchanger 20 includes a pre-cooling section for pre-cooling the compressed air flowing from the inlet 21 by exchanging heat between the compressed air flowing from the inlet 21 and the compressed air flowing toward the outlet 22. It can be said that there are Therefore, the heat exchanger 20 has a gas heat exchange section that exchanges heat between the compressed air flowing from the inlet 21 and the compressed air flowing toward the outlet 22 .

熱交換器20は、ケーシング50と、導入配管60と、導出配管61と、冷却配管62とを備える。以下の説明において、熱交換器20が設置された状態における、上下方向と交差する方向(図2における左右方向)を横方向という場合がある。 The heat exchanger 20 includes a casing 50 , an inlet pipe 60 , an outlet pipe 61 and a cooling pipe 62 . In the following description, the direction intersecting the vertical direction (horizontal direction in FIG. 2) in the state where the heat exchanger 20 is installed may be referred to as the horizontal direction.

本実施形態のケーシング50は、直方体状である。ケーシング50は、図2に示す断面において、下壁51と、上壁52と、第1側壁53と、第2側壁54とを備える。また、ケーシング50内には、第1仕切壁55と、第2仕切壁56とが設けられている。ケーシング50内の空間は、第1仕切壁55と第2仕切壁56とによって、冷却部23と、ドレン分離部24と、加熱部25とに分けられている。冷却部23とドレン分離部24とは、第1仕切壁55により隔てられている。ドレン分離部24と加熱部25とは、第2仕切壁56により隔てられている。 The casing 50 of this embodiment has a rectangular parallelepiped shape. The casing 50 includes a lower wall 51, an upper wall 52, a first side wall 53, and a second side wall 54 in the cross section shown in FIG. A first partition wall 55 and a second partition wall 56 are provided in the casing 50 . A space in the casing 50 is divided into a cooling section 23 , a drain separation section 24 and a heating section 25 by a first partition wall 55 and a second partition wall 56 . The cooling section 23 and the drain separation section 24 are separated by a first partition wall 55 . The drain separating section 24 and the heating section 25 are separated by a second partition wall 56 .

下壁51は、図2に示す断面において、横方向に延びている。下壁51には、冷却部23及びドレン分離部24の下部に設けられた一次ドレン貯留部26に溜まったドレンを排出するための一次ドレン排出口51aが設けられている。 The lower wall 51 extends laterally in the cross section shown in FIG. The lower wall 51 is provided with a primary drain discharge port 51 a for discharging the drain accumulated in the primary drain storage section 26 provided below the cooling section 23 and the drain separating section 24 .

上壁52は、図2に示す断面において、横方向に延びている。また、上壁52は、下壁51と上下方向に間隔を開けて配置されている。 The upper wall 52 extends laterally in the cross-section shown in FIG. Further, the upper wall 52 and the lower wall 51 are arranged with a gap therebetween in the vertical direction.

第1側壁53は、図2に示す断面において、上下方向に延びている。第1側壁53の下端は、下壁51の端部に接続されている。第1側壁53の上端は、上壁52の端部に接続されている。また、第1側壁53には、冷却配管62が挿入された2つの挿入口53aが設けられている。2つの挿入口53aは、上下方向に間隔を開けて配置されている。 The first side wall 53 extends vertically in the cross section shown in FIG. A lower end of the first side wall 53 is connected to an end of the lower wall 51 . The upper end of the first side wall 53 is connected to the end of the upper wall 52 . Further, the first side wall 53 is provided with two insertion openings 53a into which the cooling pipes 62 are inserted. The two insertion openings 53a are arranged with an interval therebetween in the vertical direction.

第2側壁54は、第1側壁53と横方向に間隔を開けて配置されている。第2側壁54は、図2に示す断面において、上下方向に延びている。第1側壁53の下端は、下壁51の端部に接続されている。第1側壁53の上端は、上壁52の端部に接続されている。また、第2側壁54の下部には、入口21と出口22とが設けられている。入口21には、導入配管60が挿入されている。また、出口22には、導出配管61が挿入されている。 The second sidewall 54 is laterally spaced apart from the first sidewall 53 . The second side wall 54 extends vertically in the cross section shown in FIG. A lower end of the first side wall 53 is connected to an end of the lower wall 51 . The upper end of the first side wall 53 is connected to the end of the upper wall 52 . In addition, an inlet 21 and an outlet 22 are provided at the lower portion of the second side wall 54 . An introduction pipe 60 is inserted into the inlet 21 . A lead-out pipe 61 is inserted into the outlet 22 .

第1仕切壁55は、冷却部23とドレン分離部24とを空間的に分けている。第1仕切壁55は、第1側壁53と横方向に間隔を開けて配置されている。第1仕切壁55は、図2に示す断面において、上下方向に延びている。第1仕切壁55の下端は、下壁51と上下方向に間隔を開けて配置されている。第1仕切壁55の上端は、上壁52と接続されている。第1仕切壁55の下端と下壁51との間の空間である連通部55aにより、冷却部23とドレン分離部24とが流体的に接続される。また、第1仕切壁55の上部には、導入配管60が挿入された挿入穴55bが設けられている。挿入穴55bと導入配管60との間にはシール材(図示せず)が設けられており、冷却部23とドレン分離部24とが挿入穴55bを介して流体的に接続しないようになっている。 The first partition wall 55 spatially separates the cooling section 23 and the drain separation section 24 . The first partition wall 55 is laterally spaced apart from the first side wall 53 . The first partition wall 55 extends vertically in the cross section shown in FIG. The lower end of the first partition wall 55 is vertically spaced apart from the lower wall 51 . A top end of the first partition wall 55 is connected to the top wall 52 . The cooling section 23 and the drain separating section 24 are fluidly connected by the communication section 55 a that is the space between the lower end of the first partition wall 55 and the lower wall 51 . An insertion hole 55 b into which the introduction pipe 60 is inserted is provided in the upper portion of the first partition wall 55 . A sealing material (not shown) is provided between the insertion hole 55b and the introduction pipe 60 so that the cooling section 23 and the drain separation section 24 are not fluidly connected via the insertion hole 55b. there is

第2仕切壁56は、ドレン分離部24と加熱部25とを空間的に分けている。第2仕切壁56は、第2側壁54と横方向に間隔を開けて配置されている。また、第2仕切壁56は、図2に示す断面において、上下方向に延びている。第2仕切壁56の下端は、下壁51と接続されている。第2仕切壁56の上端は、上壁52と接続されている。第2仕切壁56の上部には、導入配管60が挿入された挿入穴56aが設けられている。挿入穴56aと導入配管60との間にはシール材(図示せず)が設けられており、ドレン分離部24と加熱部25とが挿入穴56aを介して流体的に接続しないようになっている。また、第2仕切壁56の上部には、ドレン分離部24と加熱部25とを流体的に接続する連通穴56bが設けられている。 The second partition wall 56 spatially separates the drain separating section 24 and the heating section 25 . The second partition wall 56 is laterally spaced apart from the second side wall 54 . The second partition wall 56 extends vertically in the cross section shown in FIG. A lower end of the second partition wall 56 is connected to the lower wall 51 . The upper end of the second partition wall 56 is connected to the upper wall 52 . The upper portion of the second partition wall 56 is provided with an insertion hole 56a into which the introduction pipe 60 is inserted. A sealing material (not shown) is provided between the insertion hole 56a and the introduction pipe 60 so that the drain separator 24 and the heating section 25 are not fluidly connected through the insertion hole 56a. there is Further, a communication hole 56 b that fluidly connects the drain separating portion 24 and the heating portion 25 is provided in the upper portion of the second partition wall 56 .

導入配管60の一端は、圧縮機本体10から吐出された圧縮空気が流れる配管(本実施形態では、図1に示す配管41又は配管42の熱交換器20よりも上流側の部分)と連結されている。導入配管60の他端は、冷却部23内で開口している。これにより、導入配管60は、圧縮機本体10から吐出された圧縮空気を、冷却部23内に導入している。 One end of the introduction pipe 60 is connected to a pipe through which the compressed air discharged from the compressor body 10 flows (in this embodiment, the portion of the pipe 41 or the pipe 42 shown in FIG. 1 upstream of the heat exchanger 20). ing. The other end of the introduction pipe 60 is open inside the cooling section 23 . Thereby, the introduction pipe 60 introduces the compressed air discharged from the compressor main body 10 into the cooling section 23 .

導入配管60は、第1部分60aと、第2部分60bと、第3部分60cとを備える。 The introduction pipe 60 includes a first portion 60a, a second portion 60b, and a third portion 60c.

第1部分60aは、入口21に挿入されて横方向に延びた部分である。第1部分60aの一端は、圧縮機本体10から吐出された圧縮空気が流れる配管(本実施形態では、図1に示す配管41又は配管42のうち熱交換器20よりも上流側の部分)と連結されている。第1部分60aの他端(図2の右側の端部)は、加熱部25内に位置している。圧縮空気は、第1部分60a内を横方向(図2の左側から右側に向かって)に流れる。 The first portion 60a is a portion that is inserted into the inlet 21 and extends laterally. One end of the first portion 60a is a pipe through which the compressed air discharged from the compressor body 10 flows (in this embodiment, the portion of the pipe 41 or the pipe 42 shown in FIG. 1 upstream of the heat exchanger 20) and Concatenated. The other end (right end in FIG. 2) of the first portion 60a is located inside the heating section 25 . Compressed air flows laterally (from left to right in FIG. 2) within the first portion 60a.

第2部分60bは、加熱部25内で上下方向に延びた部分である。第2部分60bの下端は、第1部分60aの他端に接続されている。圧縮空気は、第2部分60b内を下方から上方に向かって流れる。 The second portion 60b is a portion that extends vertically within the heating portion 25 . The lower end of the second portion 60b is connected to the other end of the first portion 60a. Compressed air flows upward through the second portion 60b.

第3部分60cは、加熱部25とドレン分離部24と冷却部23とに跨がるように横方向に延びた部分である。つまり、第3部分60cの一端(図2の左側の端部)は、加熱部25内に位置しており、第3部分60cの他端(図2の右側の端部)は、冷却部23内に位置している。また、第3部分60cの一端は、第2部分60bの上端と接続されており、第3部分60cの他端は、冷却部23内で開口している。圧縮空気は、第3部分60c内を横方向(図2の左側から右側に向かって)に流れる。 The third portion 60c is a portion extending in the lateral direction so as to straddle the heating portion 25, the drain separation portion 24, and the cooling portion 23. As shown in FIG. That is, one end of the third portion 60c (the left end in FIG. 2) is located inside the heating section 25, and the other end of the third portion 60c (the right end in FIG. 2) is located inside the cooling section 23. Located inside. One end of the third portion 60c is connected to the upper end of the second portion 60b, and the other end of the third portion 60c is open inside the cooling portion 23. As shown in FIG. Compressed air flows laterally (from left to right in FIG. 2) within the third portion 60c.

導出配管61は、出口22に挿入されており、横方向に延びている。導出配管61の一端は、冷却された圧縮空気が流れる配管(本実施形態では、図1に示す配管41又は配管42のうち熱交換器20よりも下流側の部分)と連結されている。導出配管61の他端(図2の右側の端部)は、加熱部25内で開口している。これにより、熱交換器20で冷却された圧縮空気は、熱交換器20の下流側に供給される。圧縮空気は、導出配管61内を横方向(図2の右側から左側に向かって)に流れる。 The outlet pipe 61 is inserted into the outlet 22 and extends laterally. One end of the outlet pipe 61 is connected to a pipe through which cooled compressed air flows (in this embodiment, the portion of the pipe 41 or 42 shown in FIG. 1 downstream of the heat exchanger 20). The other end of the lead-out pipe 61 (the end on the right side in FIG. 2) opens inside the heating section 25 . Thereby, the compressed air cooled by the heat exchanger 20 is supplied to the downstream side of the heat exchanger 20 . Compressed air flows laterally (from the right side to the left side in FIG. 2) in the outlet pipe 61 .

本実施形態の冷却配管62内には、冷却水が流れている。冷却配管62は、冷却部23内に配置され、冷却部23内において上下方向に延びている。冷却水は、冷却水供給源(図示せず)から冷却配管62の一端(図2の下側の端部)に供給され、冷却配管62内を下方から上方に向かって流れ、冷却配管62の他端(図2の上側の端部)から流出する。本実施形態の冷却水は、本発明に係る冷却媒体の一例である。 Cooling water flows through the cooling pipe 62 of the present embodiment. The cooling pipe 62 is arranged inside the cooling section 23 and extends vertically inside the cooling section 23 . Cooling water is supplied from a cooling water supply source (not shown) to one end of the cooling pipe 62 (lower end in FIG. 2), flows upward through the cooling pipe 62, It flows out from the other end (upper end in FIG. 2). The cooling water of this embodiment is an example of the cooling medium according to the present invention.

冷却部23は、図2に示す断面において、下壁51と、上壁52と、第1側壁53と、第1仕切壁55とによって画定された空間である。また、本実施形態の冷却部23は、上下方向に延びた空間である。冷却部23には、導入配管60を介して圧縮空気が導入される。冷却部23に導入された圧縮空気は、冷却部23内を上方から下方に流れながら、冷却配管62内を流れる冷却水との間で熱交換をすることで、冷却される。このとき、圧縮空気が冷却されることで、圧縮空気に含まれる水分が凝縮し、ドレンが発生する。 The cooling section 23 is a space defined by a lower wall 51, an upper wall 52, a first side wall 53, and a first partition wall 55 in the cross section shown in FIG. Moreover, the cooling part 23 of this embodiment is a space extending in the vertical direction. Compressed air is introduced into the cooling unit 23 through an introduction pipe 60 . The compressed air introduced into the cooling unit 23 is cooled by exchanging heat with the cooling water flowing through the cooling pipe 62 while flowing downward through the cooling unit 23 . At this time, as the compressed air is cooled, water contained in the compressed air is condensed and drain is generated.

ドレン分離部24は、図2に示す断面において、下壁51と、上壁52と、第1仕切壁55と、第2仕切壁56とによって画定された空間である。また、本実施形態のドレン分離部24は、上下方向に延びた空間である。ドレン分離部24には、下壁51と第1仕切壁55の下端との間の隙間を介して冷却部23からドレンを伴う圧縮空気が導入される。ドレン分離部24に導入された圧縮空気は、ドレン分離部24内を下方から上方に流れる。このとき、ドレンが重力により落下して圧縮空気から分離される。分離されたドレンは、一次ドレン貯留部26に貯められて、一次ドレン排出口51aから排出される。 The drain separating portion 24 is a space defined by a lower wall 51, an upper wall 52, a first partition wall 55, and a second partition wall 56 in the cross section shown in FIG. Also, the drain separating portion 24 of the present embodiment is a space extending in the vertical direction. Compressed air accompanied by drain is introduced from the cooling part 23 into the drain separation part 24 through the gap between the lower wall 51 and the lower end of the first partition wall 55 . The compressed air introduced into the drain separation section 24 flows upward through the drain separation section 24 . At this time, the drain drops due to gravity and is separated from the compressed air. The separated drain is stored in the primary drain reservoir 26 and discharged from the primary drain outlet 51a.

上述したように、圧縮空気は、冷却部23内を上方から下方に流れ、ドレン分離部24内を下方から上方に流れる。つまり、冷却部23内で圧縮空気が流れる向きと、ドレン分離部24内で圧縮空気が流れる向きとは逆である。具体的には、圧縮空気は、冷却部23内を上方から下方へ流れて下壁51と衝突し、その後、横方向(図2の右側から左側に向かって)に向かって流れて第2仕切壁56と衝突し、ドレン分離部24内を下方から上方に流れる。このように、圧縮空気が下壁51と第2仕切壁56とに衝突することで、圧縮空気に含まれるドレンが分離しやすくなる。 As described above, the compressed air flows downward through the cooling section 23 and upward through the drain separation section 24 . That is, the direction in which the compressed air flows in the cooling section 23 is opposite to the direction in which the compressed air flows in the drain separating section 24 . Specifically, the compressed air flows downward in the cooling section 23 and collides with the lower wall 51, and then flows laterally (from the right side to the left side in FIG. 2) to the second partition. It collides with the wall 56 and flows through the drain separator 24 from the bottom to the top. As the compressed air collides with the lower wall 51 and the second partition wall 56 in this way, the drain contained in the compressed air is easily separated.

本実施形態のドレン分離部24の流路断面積A1は、冷却部23の流路断面積A2と概ね同じである。ドレン分離部24の流路断面積A1は、冷却部23の流路断面積A2の4倍以上6倍以下であると好ましい。ドレン分離部24の流路断面積A1とは、圧縮空気の流れる方向に直交する断面におけるドレン分離部24の開口面積である。同様に、冷却部23の流路断面積A2とは、冷却部23のうち圧縮空気が流れる空気流路の流路断面積であり、圧縮空気の流れる方向に直交する断面における冷却部23の開口面積である。また、本実施形態では、ドレン分離部24の流路断面積A1は、ドレン分離部24内での圧縮空気の流れに沿って概ね一定である。同様に、冷却部23の流路断面積A2は、冷却部23内での圧縮空気の流れに沿って概ね一定である。 The flow channel cross-sectional area A1 of the drain separation portion 24 of the present embodiment is substantially the same as the flow channel cross-sectional area A2 of the cooling portion 23 . It is preferable that the channel cross-sectional area A1 of the drain separation portion 24 is four times or more and six times or less the channel cross-sectional area A2 of the cooling portion 23 . The channel cross-sectional area A1 of the drain separation portion 24 is the opening area of the drain separation portion 24 in a cross section perpendicular to the direction in which the compressed air flows. Similarly, the channel cross-sectional area A2 of the cooling unit 23 is the channel cross-sectional area of the air channel through which the compressed air flows in the cooling unit 23. area. Further, in the present embodiment, the flow path cross-sectional area A1 of the drain separation portion 24 is substantially constant along the flow of the compressed air inside the drain separation portion 24 . Similarly, the flow passage cross-sectional area A2 of the cooling section 23 is generally constant along the flow of the compressed air within the cooling section 23 .

加熱部25は、図2に示す断面において、下壁51と、上壁52と、第2側壁54と、第2仕切壁56とによって画定された空間である。また、本実施形態の加熱部25は、上下方向に延びた空間である。加熱部25には、第2仕切壁56の連通穴56bを介してドレン分離部24からドレンが分離された圧縮空気が導入される。加熱部25に導入される圧縮空気は、飽和状態である。加熱部25に導入された圧縮空気は、加熱部25内を上方から下方に流れながら、導入配管60内(特に第2部分60b)を流れる圧縮空気との間で熱交換をすることで、加熱される。一方で、導入配管60内を流れる圧縮空気は冷却される。加熱部25により加熱された圧縮空気は、出口22を介して熱交換器20よりも下流側に供給される。 The heating section 25 is a space defined by a lower wall 51, an upper wall 52, a second side wall 54, and a second partition wall 56 in the cross section shown in FIG. Moreover, the heating part 25 of this embodiment is a space extending in the vertical direction. Compressed air from which the drain is separated from the drain separating portion 24 is introduced into the heating portion 25 via the communication hole 56 b of the second partition wall 56 . Compressed air introduced into the heating unit 25 is in a saturated state. The compressed air introduced into the heating unit 25 exchanges heat with the compressed air flowing through the introduction pipe 60 (especially the second portion 60b) while flowing downward through the heating unit 25, thereby heating the air. be done. On the other hand, the compressed air flowing through the introduction pipe 60 is cooled. Compressed air heated by the heating unit 25 is supplied to the downstream side of the heat exchanger 20 via the outlet 22 .

(二次ドレン分離器)
図3は、二次ドレン分離器30の概略構成図である。
(secondary drain separator)
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the secondary drain separator 30. As shown in FIG.

二次ドレン分離器30は、上側に向かって広がった円錐台形状の本体31と、本体31の上部に設けられた排気管32と、本体31の下部に設けられた二次ドレン貯留部33と、排気管32と二次ドレン貯留部33との間に設けられたパンチングメタル34とを備える。 The secondary drain separator 30 includes a truncated cone-shaped main body 31 that widens upward, an exhaust pipe 32 provided in the upper part of the main body 31, and a secondary drain reservoir 33 provided in the lower part of the main body 31. , and a punching metal 34 provided between the exhaust pipe 32 and the secondary drain reservoir 33 .

排気管32は、本体31と同軸状に設けられている。本実施形態の本体31の最大直径D2は、排気管32の直径D1の2倍以上3倍以下である。 The exhaust pipe 32 is provided coaxially with the main body 31 . The maximum diameter D2 of the main body 31 of this embodiment is two to three times the diameter D1 of the exhaust pipe 32 .

本実施形態のパンチングメタル34は、複数の開口34aが設けられた金属板である。本実施形態のパンチングメタル34は、本発明に係る仕切板の一例である。 The punching metal 34 of this embodiment is a metal plate provided with a plurality of openings 34a. The punching metal 34 of this embodiment is an example of the partition plate according to the present invention.

本体31の上部に設けられた流入口31aから導入された圧縮空気は、本体31と排気管32との間の空間を旋回しながら下方に向かって流れる。圧縮空気が旋回することで圧縮空気が伴うドレンは遠心力により圧縮空気から分離される。ドレンが分離された圧縮空気は、排気管32を介して二次ドレン分離器30よりも下流側に供給される。 Compressed air introduced from an inlet 31 a provided in the upper portion of the main body 31 flows downward while swirling in the space between the main body 31 and the exhaust pipe 32 . As the compressed air swirls, the drain accompanying the compressed air is separated from the compressed air by centrifugal force. The compressed air from which the drain has been separated is supplied to the downstream side of the secondary drain separator 30 via the exhaust pipe 32 .

一方で、圧縮空気から分離されたドレンは、本体31の内周面に沿って下方に向かって流れて、パンチングメタル34の開口34aを介して二次ドレン貯留部33に貯められる。 On the other hand, the drain separated from the compressed air flows downward along the inner peripheral surface of the main body 31 and is stored in the secondary drain reservoir 33 through the openings 34 a of the punching metal 34 .

本実施形態の圧縮機1は、以下の機能を有する。 The compressor 1 of this embodiment has the following functions.

圧縮空気が冷却部23で冷却されることで、圧縮空気に含まれる水分が凝縮しドレンが発生する。また、ドレン分離部24においてドレンを含む圧縮空気が上昇することで、ドレンが重力により落下して圧縮空気から分離される。その結果、ドレンが取り除かれた圧縮空気が出口22から流出するので、熱交換器20から流出するドレンを低減できる。 As the compressed air is cooled by the cooling unit 23, moisture contained in the compressed air is condensed and drain is generated. In addition, as the compressed air containing the drain rises in the drain separation section 24, the drain drops due to gravity and is separated from the compressed air. As a result, the compressed air from which the drainage has been removed flows out from the outlet 22, so that the amount of drainage flowing out of the heat exchanger 20 can be reduced.

冷却部23により冷却された後にドレン分離部24によりドレンが分離された圧縮空気は、飽和状態である。このため、熱交換器20の出口22から流出した圧縮空気が冷やされると(温度低下した場合)、再度ドレンが発生する。これに対して、本実施形態では、圧縮空気が加熱部25により加熱された後に出口22から流出するので、出口22から流出した圧縮空気が冷却された場合であってもドレンの発生を抑制できる。 The compressed air from which the drain is separated by the drain separation unit 24 after being cooled by the cooling unit 23 is in a saturated state. Therefore, when the compressed air flowing out from the outlet 22 of the heat exchanger 20 is cooled (when the temperature is lowered), drainage occurs again. On the other hand, in the present embodiment, the compressed air flows out from the outlet 22 after being heated by the heating unit 25, so even if the compressed air flowing out from the outlet 22 is cooled, the generation of drainage can be suppressed. .

冷却部23により冷却された後にドレン分離部24によりドレンが分離された圧縮空気は、飽和状態である。このため、熱交換器20の出口22から流出した圧縮空気が冷やされると(温度低下した場合)、再度ドレンが発生する。本実施形態では、圧縮空気の流れの熱交換器20の下流においてドレンが発生した場合であっても、二次ドレン分離器30により圧縮空気からドレンが分離される。このため、圧縮空気の流れの二次ドレン分離器30よりも下流側に圧縮空気とともにドレンが流出することを抑制できる。 The compressed air from which the drain is separated by the drain separation unit 24 after being cooled by the cooling unit 23 is in a saturated state. Therefore, when the compressed air flowing out from the outlet 22 of the heat exchanger 20 is cooled (when the temperature is lowered), drainage occurs again. In this embodiment, even if drainage occurs downstream of the heat exchanger 20 in the flow of compressed air, the secondary drainage separator 30 separates the drainage from the compressed air. Therefore, it is possible to suppress the drain together with the compressed air from flowing out to the downstream side of the secondary drain separator 30 in the flow of the compressed air.

本実施形態では、排気管32と二次ドレン貯留部33との間に複数の開口34aを有するパンチングメタル34が設けられている。このため、二次ドレン貯留部33に貯留されたドレンが、二次ドレン分離器30内に流入した圧縮空気により巻き上げられて排気管32から圧縮空気とともに流出することを抑制できる。一方で、パンチングメタル34に複数の開口34aが設けられているので、圧縮空気から分離されたドレンは、開口34aを通って二次ドレン貯留部33に貯留される。 In this embodiment, a punching metal 34 having a plurality of openings 34a is provided between the exhaust pipe 32 and the secondary drain reservoir 33 . Therefore, it is possible to prevent the drain stored in the secondary drain storage portion 33 from being swirled up by the compressed air that has flowed into the secondary drain separator 30 and flowing out from the exhaust pipe 32 together with the compressed air. On the other hand, since the punching metal 34 is provided with a plurality of openings 34a, the drain separated from the compressed air is stored in the secondary drain storing portion 33 through the openings 34a.

ドレン分離部24において上昇する圧縮空気の流速が遅いほど、ドレンは重力により落下しやすくなるため、圧縮空気からドレンを分離しやすい。本実施形態では、ドレン分離部24の流路断面積A1が冷却部23の流路断面積A2よりも広いため、圧縮空気は、冷却部23からドレン分離部24に流れると減速する。このため、ドレン分離部24において圧縮空気の流速が落ちるので、熱交換器20の出口22から流出するドレンを低減できる。 The slower the flow rate of the compressed air rising in the drain separation section 24, the easier it is for the drain to drop due to gravity, and the easier it is for the drain to be separated from the compressed air. In the present embodiment, since the channel cross-sectional area A1 of the drain separation section 24 is larger than the channel cross-sectional area A2 of the cooling section 23, the compressed air is decelerated when flowing from the cooling section 23 to the drain separation section 24. FIG. Therefore, since the flow velocity of the compressed air decreases in the drain separating section 24, the amount of drain flowing out from the outlet 22 of the heat exchanger 20 can be reduced.

[第2実施形態]
以下、図4を参照して、第2実施形態に係る熱交換器120を説明する。第2実施形態の圧縮機1は、熱交換器120の構成を除いて、第1実施形態の圧縮機1と同様の構成を有しており、図1及び図3を援用する。第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成には、同一の参照符号を付して説明される。本実施形態では、図1に示すインタークーラとしての熱交換器20Aとアフタークーラとしての熱交換器20Bとが、図4に示す熱交換器120で構成されている。
[Second embodiment]
The heat exchanger 120 according to the second embodiment will be described below with reference to FIG. The compressor 1 of the second embodiment has the same configuration as the compressor 1 of the first embodiment except for the configuration of the heat exchanger 120, and FIGS. 1 and 3 are used. In the second embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as in the first embodiment. In this embodiment, the heat exchanger 20A as the intercooler shown in FIG. 1 and the heat exchanger 20B as the aftercooler are configured with the heat exchanger 120 shown in FIG.

図4は、本実施形態の要部を説明するための図であり、熱交換器120の模式的な縦断面図である。なお、図4において、実線矢印により圧縮空気の流れが示されており、点線矢印により冷却液(本実施形態では冷却水)の流れが示されている。また、以下の説明において、熱交換器120が設置された状態における上下方向と交差する方向(図4における左右方向)を横方向という場合がある。 FIG. 4 is a diagram for explaining the main part of this embodiment, and is a schematic longitudinal sectional view of the heat exchanger 120. As shown in FIG. In FIG. 4, solid arrows indicate the flow of compressed air, and dotted arrows indicate the flow of cooling liquid (cooling water in this embodiment). Further, in the following description, the direction (horizontal direction in FIG. 4) intersecting with the vertical direction in the state where the heat exchanger 120 is installed may be referred to as the lateral direction.

図4を参照すると、熱交換器120は、圧縮空気が流入する入口121と、圧縮空気が流出する出口122とを備える。また、熱交換器120は、入口121から流入した圧縮空気と冷却水との間で熱交換をさせて圧縮空気を冷却する気液熱交換部としての冷却部123と、冷却部123を通過した圧縮空気を上昇させて圧縮空気からドレンを分離するドレン分離部124とを備える。さらに、本実施形態の熱交換器120は、入口121から流入した圧縮空気と出口122へ向かって流れる圧縮空気との間で熱交換をさせて出口122から流出する圧縮空気を加熱する加熱部125を備える。言い換えると、熱交換器120は、入口121から流入した圧縮空気と出口122へ向かって流れる圧縮空気との間で熱交換をさせて、入口121から流入した圧縮空気を予冷する予冷部を備えているとも言える。このことから、熱交換器120は、入口121から流入した圧縮空気と出口122へ向かって流れる圧縮空気との間で熱交換する気体熱交換部を備えるものである。 Referring to FIG. 4, the heat exchanger 120 comprises an inlet 121 through which compressed air flows and an outlet 122 through which compressed air flows out. In addition, the heat exchanger 120 passes through a cooling section 123 as a gas-liquid heat exchange section that cools the compressed air by exchanging heat between the compressed air and the cooling water that flowed in from the inlet 121, and the cooling section 123. and a drain separator 124 for raising the compressed air and separating the drain from the compressed air. Furthermore, the heat exchanger 120 of the present embodiment has a heating unit 125 that heats the compressed air flowing out from the outlet 122 by exchanging heat between the compressed air flowing in from the inlet 121 and the compressed air flowing toward the outlet 122. Prepare. In other words, the heat exchanger 120 includes a pre-cooling section for pre-cooling the compressed air flowing from the inlet 121 by exchanging heat between the compressed air flowing from the inlet 121 and the compressed air flowing toward the outlet 122 . It can be said that there are Therefore, the heat exchanger 120 has a gas heat exchange section that exchanges heat between the compressed air flowing from the inlet 121 and the compressed air flowing toward the outlet 122 .

本実施形態の熱交換器120は、プレート式熱交換器である。熱交換器120は、複数枚(本実施形態では13枚)のプレート150A~150Mを備える。以下の説明において、プレート150A~150Mのそれぞれを特に区別する必要がない場合、それらのうちの1つを単にプレート150という場合がある。 The heat exchanger 120 of this embodiment is a plate heat exchanger. The heat exchanger 120 includes a plurality of (thirteen in this embodiment) plates 150A-150M. In the following description, one of the plates 150A to 150M may simply be referred to as plate 150 when there is no particular need to distinguish between them.

プレート150は、図4に示す断面において、上下方向に延びている。プレート150A~150Mが横方向に積層されることで、熱交換器120は構成されている。また、プレート150A~150Mには、プレート150Kを除いて、圧縮空気又は冷却液が流れるための空間が設けられている。 The plate 150 extends vertically in the cross section shown in FIG. Heat exchanger 120 is configured by laterally stacking plates 150A to 150M. In addition, the plates 150A to 150M, except for the plate 150K, are provided with spaces for the flow of compressed air or coolant.

熱交換器120の上側の側面は、プレート150A~150Mのそれぞれの上端により構成されている。 The upper side surface of heat exchanger 120 is formed by the upper ends of plates 150A-150M.

熱交換器120の下側の側面は、プレート150A~150Mのそれぞれの下端により構成されている。プレート150Fの下部には、冷却部123の一部(空気が流れる部分)とドレン分離部124との下部に設けられた一次ドレン貯留部126に溜まったドレンを排出するための一次ドレン排出口151が設けられている。 The lower side surface of heat exchanger 120 is formed by the lower ends of plates 150A-150M. At the bottom of the plate 150F, there is a primary drain outlet 151 for discharging the drain accumulated in the primary drain reservoir 126 provided under the part of the cooling part 123 (the part through which the air flows) and the drain separation part 124. is provided.

熱交換器120の横方向の一方の側面は、プレート150Aにより構成されている。プレート150Aの下部には、圧縮空気が流入する入口121と圧縮空気が流出する出口122とが設けられている。 One lateral side surface of the heat exchanger 120 is configured by a plate 150A. An inlet 121 through which compressed air flows and an outlet 122 through which compressed air flows out are provided at the bottom of the plate 150A.

入口121は、圧縮機本体10から吐出された圧縮空気が流れる配管(本実施形態では、図1に示す配管41又は配管42の熱交換器20よりも上流側の部分)と流体的に接続されている。これにより、圧縮機本体10から吐出された圧縮空気が、熱交換器120内に導入される。 The inlet 121 is fluidly connected to a pipe through which the compressed air discharged from the compressor body 10 flows (in this embodiment, the portion of the pipe 41 or the pipe 42 shown in FIG. 1 upstream of the heat exchanger 20). ing. Thereby, the compressed air discharged from the compressor main body 10 is introduced into the heat exchanger 120 .

出口122は、冷却された圧縮空気が流れる配管(本実施形態では、図1に示す配管41又は配管42のうち熱交換器20よりも下流側の部分)と流体的に接続されている。これにより、熱交換器120で冷却された圧縮空気は、熱交換器120の下流側に供給される。 The outlet 122 is fluidly connected to a pipe through which cooled compressed air flows (in this embodiment, the portion of the pipe 41 or the pipe 42 shown in FIG. 1 on the downstream side of the heat exchanger 20). Thereby, the compressed air cooled by heat exchanger 120 is supplied to the downstream side of heat exchanger 120 .

熱交換器120の横方向の他方の側面は、プレート150Mにより構成されている。プレート150Mには、冷却水(冷却媒体)が流入する流入口152と、冷却水が流出する流出口153とが設けられている。流入口152と流出口153は、上下方向に間隔を開けて配置されている。流入口152は、流出口153よりも下側に設けられている。 The other lateral side of the heat exchanger 120 is formed by a plate 150M. The plate 150M is provided with an inlet 152 through which cooling water (cooling medium) flows and an outlet 153 through which the cooling water flows out. The inflow port 152 and the outflow port 153 are arranged with a space therebetween in the vertical direction. The inflow port 152 is provided below the outflow port 153 .

本実施形態の熱交換器120内には、空気流路160と、冷却水流路161とが形成されている。 An air channel 160 and a cooling water channel 161 are formed in the heat exchanger 120 of this embodiment.

空気流路160は、第1部分160aと、第2部分160bと、第3部分160cと、第4部分160dと、第5部分160eとを備える。 The air flow path 160 includes a first portion 160a, a second portion 160b, a third portion 160c, a fourth portion 160d and a fifth portion 160e.

第1部分160aは、図4に示す断面において、プレート150A~150Cによって画定された空間である。第1部分160aは、図4に示す断面において、上下方向に延びている。また、第1部分160aは、入口121と連通している。入口121から流入した圧縮空気は、第1部分160a内を下方から上方に向かって流れる。 The first portion 160a is the space defined by the plates 150A-150C in the cross section shown in FIG. The first portion 160a extends vertically in the cross section shown in FIG. Also, the first portion 160 a communicates with the inlet 121 . Compressed air that has flowed in from the inlet 121 flows upward through the first portion 160a.

第2部分160bは、図4に示す断面において、プレート150I~150Kによって画定された空間である。第2部分160bは、図4に示す断面において、上下方向に延びている。また、第2部分160bは、プレート150Kを介して冷却水流路161と隣接している。第2部分160bは、第1部分160aと連通している。第1部分160aを通過した圧縮空気は、第2部分160b内を上方から下方に向かって流れる。 The second portion 160b is the space defined by the plates 150I-150K in the cross section shown in FIG. The second portion 160b extends vertically in the cross section shown in FIG. Also, the second portion 160b is adjacent to the cooling water flow path 161 via the plate 150K. The second portion 160b communicates with the first portion 160a. Compressed air that has passed through the first portion 160a flows downward through the second portion 160b.

第3部分160cは、図4に示す断面において、プレート150G~150Iによって画定された空間である。第3部分160cは、図4に示す断面において、上下方向に延びている。また、第3部分160cは、プレート150Iの下部に設けられた空間である連通部154により、第2部分160bと流体的に接続されている。第2部分160bを通過した圧縮空気の一部は、連通部154を介して第3部分160cに流入し、第3部分160c内を下方から上方に向かって流れる。 The third portion 160c is the space defined by the plates 150G-150I in the cross section shown in FIG. The third portion 160c extends vertically in the cross section shown in FIG. Also, the third portion 160c is fluidly connected to the second portion 160b by a communicating portion 154, which is a space provided in the lower portion of the plate 150I. Part of the compressed air that has passed through the second portion 160b flows into the third portion 160c via the communicating portion 154, and flows upward through the third portion 160c.

第4部分160dは、図4に示す断面において、プレート150E~150Gによって画定された空間である。第4部分160dは、図4に示す断面において、上下方向に延びている。また、第4部分160dは、プレート150Gの下部に設けられた空間である連通部155により、第3部分160cと流体的に接続されている。第2部分160bを通過した圧縮空気の一部は、連通部154と連通部155とを介して第4部分160dに流入し、第4部分160d内を下方から上方に向かって流れる。つまり、第2部分160bを通過した圧縮空気は、第3部分160cと第4部分160dとに分岐して流れる。 The fourth portion 160d is the space defined by the plates 150E-150G in the cross section shown in FIG. The fourth portion 160d extends vertically in the cross section shown in FIG. Further, the fourth portion 160d is fluidly connected to the third portion 160c by a communicating portion 155, which is a space provided under the plate 150G. Part of the compressed air that has passed through the second portion 160b flows into the fourth portion 160d via the communication portion 154 and the communication portion 155, and flows upward through the fourth portion 160d. That is, the compressed air that has passed through the second portion 160b branches and flows through the third portion 160c and the fourth portion 160d.

第5部分160eは、図4に示す断面において、プレート150C~150Eによって画定された空間である。第5部分160eは、図4に示す断面において、上下方向に延びている。また、第5部分160eは、プレート150Cを介して第1部分160aと隣接している。第5部分160eは、プレート150Eの上部に設けられた空間である連通部156により第4部分160dと流体的に接続されている。また。第5部分160eは、連通部156とプレート150Gの上部に設けられた空間である連通部157とにより第3部分160cと流体的に接続されている。また、第5部分160eは、出口122と連通している。第3部分160cを通過した圧縮空気と第4部分160dを通過した圧縮空気とは、合流して第5部分160eに流入し、第5部分160e内を上方から下方に向かって流れ、出口122から流出する。 The fifth portion 160e is the space defined by the plates 150C-150E in the cross section shown in FIG. The fifth portion 160e extends vertically in the cross section shown in FIG. Also, the fifth portion 160e is adjacent to the first portion 160a via the plate 150C. The fifth portion 160e is fluidly connected to the fourth portion 160d by a communicating portion 156, which is a space provided above the plate 150E. Also. The fifth portion 160e is fluidly connected to the third portion 160c by a communicating portion 156 and a communicating portion 157, which is a space provided above the plate 150G. Also, the fifth portion 160 e communicates with the outlet 122 . The compressed air that has passed through the third portion 160c and the compressed air that has passed through the fourth portion 160d join together to flow into the fifth portion 160e, flow downward through the fifth portion 160e, and exit the outlet 122. leak.

冷却水流路161内には冷却水が流れている。冷却水流路161は、図4に示す断面において、プレート150K~150Mによって画定された空間である。冷却水流路161は、図4において、上下方向に延びている。冷却水は、冷却水供給源(図示せず)から流入口152を介して冷却水流路161の一端(図4の下側の端部)に供給され、冷却水流路161内を下方から上方に向かって流れ、冷却水流路161の他端(図4の上側の端部)から流出口153を介して流出する。本実施形態の冷却水は、本発明に係る冷却媒体の一例である。 Cooling water flows in the cooling water flow path 161 . The cooling water flow path 161 is a space defined by the plates 150K to 150M in the cross section shown in FIG. The cooling water flow path 161 extends vertically in FIG. Cooling water is supplied from a cooling water supply source (not shown) through an inlet 152 to one end (lower end in FIG. 4) of the cooling water flow path 161, and flows through the cooling water flow path 161 from the bottom to the top. It flows toward the cooling water flow path 161 and flows out from the other end (upper end in FIG. 4) of the cooling water flow path 161 through the outlet 153 . The cooling water of this embodiment is an example of the cooling medium according to the present invention.

本実施形態の冷却部123は、空気流路160の第2部分160bと、冷却水流路161とにより構成されている。冷却部123では、圧縮空気は、第2部分160b内を上方から下方に流れながら、冷却水流路161内を流れる冷却水との間でプレート150Kを介して熱交換をすることで、冷却される。このとき、圧縮空気が冷却されることで、圧縮空気に含まれる水分が凝縮し、ドレンが発生する。 The cooling portion 123 of the present embodiment is composed of the second portion 160 b of the air flow path 160 and the cooling water flow path 161 . In the cooling part 123, the compressed air is cooled by exchanging heat with the cooling water flowing in the cooling water flow path 161 via the plate 150K while flowing downward in the second part 160b. . At this time, as the compressed air is cooled, water contained in the compressed air is condensed and drain is generated.

本実施形態のドレン分離部124は、空気流路160の第3部分160cと第4部分160dとにより構成されている。ドレン分離部124には、連通部154を介して冷却部123(より詳細には、空気流路160の第2部分160b)からドレンを伴う圧縮空気が導入される。ドレン分離部124に導入された圧縮空気は、ドレン分離部124内を下方から上方に流れる。このとき、ドレンが重力により落下して圧縮空気から分離される。分離されたドレンは、一次ドレン貯留部126に貯められて、図示しないドレン排出弁を適時に開放することにより一次ドレン排出口151から排出される。 The drain separator 124 of this embodiment is composed of a third portion 160c and a fourth portion 160d of the air flow path 160. As shown in FIG. Compressed air accompanied by drain is introduced from the cooling section 123 (more specifically, the second portion 160 b of the air flow path 160 ) to the drain separating section 124 via the communicating section 154 . The compressed air introduced into the drain separation section 124 flows upward through the drain separation section 124 . At this time, the drain drops due to gravity and is separated from the compressed air. The separated drain is stored in the primary drain reservoir 126 and is discharged from the primary drain outlet 151 by opening a drain discharge valve (not shown) in a timely manner.

上述したように、圧縮空気は、冷却部123(より詳細には、空気流路160の第2部分160b)内を上方から下方に流れ、ドレン分離部124内を下方から上方に流れる。つまり、冷却部123内で圧縮空気が流れる向きと、ドレン分離部124内で圧縮空気が流れる向きとは逆である。具体的には、圧縮空気は、冷却部123(より詳細には、空気流路160の第2部分160b)内を上方から下方へ流れて熱交換器120の下側の側面(より詳細には、プレート150Jの下端)と衝突し、その後、横方向(図4の右側から左側に向かって)に向かって流れてプレート150Eと衝突し、ドレン分離部124内を下方から上方に流れる。このように、圧縮空気がプレート150Jの下端とプレート150Eとに衝突することで、圧縮空気に含まれるドレンが分離しやすくなる。 As described above, the compressed air flows downward through the cooling section 123 (more specifically, the second portion 160b of the air flow path 160) and upward through the drain separation section 124. As shown in FIG. That is, the direction in which the compressed air flows in the cooling section 123 is opposite to the direction in which the compressed air flows in the drain separating section 124 . Specifically, the compressed air flows downward through the cooling portion 123 (more specifically, the second portion 160b of the air flow path 160) to the lower side surface of the heat exchanger 120 (more specifically, the second portion 160b of the air flow path 160). , the lower end of the plate 150J), then flows laterally (from right to left in FIG. 4), collides with the plate 150E, and flows through the drain separator 124 from below to above. As the compressed air collides with the lower end of the plate 150J and the plate 150E in this manner, the drain contained in the compressed air is easily separated.

ドレン分離部124の流路断面積A1は、冷却部123の空気流路(つまり、第2部分160b)の流路断面積A2よりも広い。ドレン分離部124の流路断面積A1は、冷却部123の空気流路の流路断面積A2の4倍以上6倍以下であると好ましい。ドレン分離部124の流路断面積A1とは、圧縮空気の流れる方向に直交する断面におけるドレン分離部124の開口面積である。より具体的には、本実施形態のドレン分離部124の流路断面積A1とは、圧縮空気の流れる方向に直交する断面における第3部分160cの開口面積と第4部分160dの開口面積とを合算したものである。同様に、冷却部123の空気流路の流路断面積A2とは、冷却部123のうち圧縮空気が流れる空気流路の流路断面積であり、圧縮空気の流れる方向に直交する断面における第2部分160bの開口面積である。また、本実施形態では、ドレン分離部124の流路断面積A1は、ドレン分離部124内での圧縮空気の流れに沿って概ね一定である。同様に、冷却部123の空気流路の流路断面積A2は、冷却部123の空気流路内での圧縮空気の流れに沿って概ね一定である。 The channel cross-sectional area A1 of the drain separating portion 124 is larger than the channel cross-sectional area A2 of the air channel of the cooling portion 123 (that is, the second portion 160b). It is preferable that the channel cross-sectional area A1 of the drain separation part 124 is four times or more and six times or less the channel cross-sectional area A2 of the air channel of the cooling part 123 . The channel cross-sectional area A1 of the drain separating portion 124 is the opening area of the drain separating portion 124 in a cross section perpendicular to the direction in which the compressed air flows. More specifically, the channel cross-sectional area A1 of the drain separation portion 124 of the present embodiment is the sum of the opening area of the third portion 160c and the opening area of the fourth portion 160d in a cross section orthogonal to the direction in which the compressed air flows. It is the total. Similarly, the channel cross-sectional area A2 of the air channel of the cooling unit 123 is the channel cross-sectional area of the air channel through which the compressed air flows in the cooling unit 123. 2 is the opening area of the portion 160b. Further, in the present embodiment, the flow path cross-sectional area A1 of the drain separation section 124 is generally constant along the flow of the compressed air inside the drain separation section 124 . Similarly, the channel cross-sectional area A2 of the air channel of the cooling part 123 is generally constant along the flow of the compressed air in the air channel of the cooling part 123 .

本実施形態の加熱部125は、空気流路160の第1部分160aと第5部分160eとによって構成されている。第5部分160eには、連通部156を介してドレン分離部124からドレンが分離された圧縮空気が導入される。加熱部125の一部を構成する第5部分160eに導入される圧縮空気は、飽和状態である。加熱部125の一部を構成する第5部分160eに導入された圧縮空気は、第5部分160e内を上方から下方に流れながら、第1部分160aを流れる圧縮空気との間で熱交換をすることで、加熱される。一方で、第1部分160a内を流れる圧縮空気は冷却される。加熱部125により加熱された圧縮空気は、出口122を介して熱交換器120よりも下流側に供給される。 The heating section 125 of this embodiment is composed of a first portion 160a and a fifth portion 160e of the air flow path 160. As shown in FIG. Compressed air from which the drain is separated from the drain separating portion 124 is introduced into the fifth portion 160 e via the communicating portion 156 . The compressed air introduced into the fifth portion 160e forming part of the heating portion 125 is saturated. The compressed air introduced into the fifth portion 160e, which constitutes part of the heating section 125, exchanges heat with the compressed air flowing through the first portion 160a while flowing downward through the fifth portion 160e. is thus heated. Meanwhile, the compressed air flowing within the first portion 160a is cooled. Compressed air heated by the heating unit 125 is supplied to the downstream side of the heat exchanger 120 via the outlet 122 .

第2実施形態の圧縮機1は、第1実施形態の圧縮機1と同様の機能を有する。 The compressor 1 of the second embodiment has functions similar to those of the compressor 1 of the first embodiment.

以上より、本発明の具体的な実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。 As described above, specific embodiments and modifications thereof of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes can be made within the scope of the present invention.

上記実施形態の圧縮機1は、1段目圧縮機本体である圧縮機本体10Aと、2段目圧縮機本体である圧縮機本体10Bとからなる2段圧縮機であったが、これに限定されない。つまり、圧縮機1は、1台の圧縮機本体10からなる単段圧縮機であってもよく、3台以上の圧縮機本体10からなる多段圧縮機であってもよい。 The compressor 1 of the above-described embodiment is a two-stage compressor including a compressor main body 10A that is a first-stage compressor main body and a compressor main body 10B that is a second-stage compressor main body, but is limited to this. not. That is, the compressor 1 may be a single-stage compressor composed of one compressor main body 10 or a multi-stage compressor composed of three or more compressor main bodies 10 .

上記実施形態では、インタークーラとしての熱交換器20Aとアフタークーラとしての熱交換器20Bが同一の構成を有していたが、これに限定されない。つまり、インタークーラ又はアフタークーラのうちのいずれか一方が本発明の熱交換器20であればよい。 In the above embodiment, the heat exchanger 20A as the intercooler and the heat exchanger 20B as the aftercooler have the same configuration, but the configuration is not limited to this. That is, either the intercooler or the aftercooler may be the heat exchanger 20 of the present invention.

また、二次ドレン分離器30は、必ずしも設けられていなくてもよい。 Also, the secondary drain separator 30 may not necessarily be provided.

上記第1実施形態では、圧縮空気の上下方向の流れに対する流路断面積であるドレン分離部24の流路断面積(A1)と冷却部23の空気流路の流路断面積(A2)とは、概ね同じであったが、これに限定されず、同じでなくてもよい。つまり、上記第2実施形態に示すように、ドレン分離部124の流路断面積(A1)と冷却部123の空気流路の流路断面積(A2)とは、互いに異なっていてもよい。この場合、本発明に係るドレン分離部24,124の流路断面積(A1)と冷却部23,123の空気流路の流路断面積(A2)とは、それぞれの流路内での圧縮空気の上下方向の流れに対する最小の流路断面積である。この場合において、ドレン分離部24の最小の流路断面積は、冷却部23内での最小の流路断面積の最大6倍であることが好ましい。なお、熱交換器20の入口21,121から出口22,122に至る空気流路の途中で、ドレン分離部24,124あるいは冷却部23,123の空気流路が複数に分岐するものである場合、最小の流路断面積とは、分岐した空気流路の各流路断面積を合算したものを意味する。 In the first embodiment, the flow channel cross-sectional area (A1) of the drain separation portion 24, which is the flow channel cross-sectional area for the vertical flow of the compressed air, and the flow channel cross-sectional area (A2) of the air flow channel of the cooling portion 23 are generally the same, but are not limited to this and may not be the same. That is, as shown in the second embodiment, the channel cross-sectional area (A1) of the drain separating portion 124 and the channel cross-sectional area (A2) of the air channel of the cooling portion 123 may be different from each other. In this case, the flow passage cross-sectional area (A1) of the drain separating portions 24 and 124 and the flow passage cross-sectional area (A2) of the air flow passages of the cooling portions 23 and 123 according to the present invention correspond to the compression in the respective flow passages. It is the minimum channel cross-sectional area for vertical air flow. In this case, the minimum channel cross-sectional area of the drain separating section 24 is preferably six times the minimum channel cross-sectional area in the cooling section 23 at maximum. In addition, when the air flow path of the drain separation section 24, 124 or the cooling section 23, 123 branches into a plurality of parts in the middle of the air flow path from the inlet 21, 121 of the heat exchanger 20 to the outlet 22, 122. , the minimum channel cross-sectional area means the sum of the cross-sectional areas of the branched air channels.

1 圧縮機
10,10A,10B 圧縮機本体
20,20A,20B 熱交換器
21 入口
22 出口
23 冷却部
24 ドレン分離部
25 加熱部
26 一次ドレン貯留部
30,30A,30B 二次ドレン分離器
31 本体
31a 流入口
32 排気管
33 二次ドレン貯留部
34 パンチングメタル(仕切板)
34a 開口
40,41,42 配管
50 ケーシング
51 下壁
51a 一次ドレン排出口
52 上壁
53 第1側壁
53a 挿入口
54 第2側壁
55 第1仕切壁
55a 連通部
55b 挿入穴
56 第2仕切壁
56a 挿入穴
56b 連通穴
60 導入配管
60a 第1部分
60b 第2部分
60c 第3部分
61 導出配管
62 冷却配管
120 熱交換器
121 入口
122 出口
123 冷却部
124 ドレン分離部
125 加熱部
126 一次ドレン貯留部
150,150A~150M プレート
151 一次ドレン排出口
152 流入口
153 流出口
154 連通部
155 連通部
156 連通部
157 連通部
160 空気流路
160a 第1部分
160b 第2部分
160c 第3部分
160d 第4部分
160e 第5部分
161 冷却水流路
1 Compressor 10, 10A, 10B Compressor Main Body 20, 20A, 20B Heat Exchanger 21 Inlet 22 Outlet 23 Cooling Section 24 Drain Separating Section 25 Heating Section 26 Primary Drain Storage Section 30, 30A, 30B Secondary Drain Separator 31 Main Body 31a Inflow port 32 Exhaust pipe 33 Secondary drain reservoir 34 Punching metal (partition plate)
34a opening 40, 41, 42 piping 50 casing 51 lower wall 51a primary drain outlet 52 upper wall 53 first side wall 53a insertion port 54 second side wall 55 first partition wall 55a communicating portion 55b insertion hole 56 second partition wall 56a insertion hole 56b communication hole 60 introduction pipe 60a first portion 60b second portion 60c third portion 61 lead-out pipe 62 cooling pipe 120 heat exchanger 121 inlet 122 outlet 123 cooling section 124 drain separation section 125 heating section 126 primary drain storage section 150, 150A to 150M Plate 151 Primary drain outlet 152 Inlet 153 Outlet 154 Communicating portion 155 Communicating portion 156 Communicating portion 157 Communicating portion 160 Air flow path 160a First portion 160b Second portion 160c Third portion 160d Fourth portion 160e Fifth Part 161 Cooling water flow path

Claims (8)

空気を圧縮して吐出する圧縮機本体と、
前記圧縮機本体から吐出された圧縮空気の流れにおいて前記圧縮機本体の下流に接続され、前記圧縮空気と冷却媒体との間で熱交換をさせる熱交換器と
を備え、
前記熱交換器は、
前記圧縮空気が流入する入口と、
前記圧縮空気が流出する出口と、
前記入口から流入した前記圧縮空気と前記冷却媒体との間で熱交換をさせて前記圧縮空気を冷却する冷却部と、
前記冷却部を通過した前記圧縮空気を上昇させて前記圧縮空気からドレンを分離するドレン分離部と
を備える、圧縮機。
a compressor body that compresses and discharges air;
a heat exchanger connected downstream of the compressor body in the flow of compressed air discharged from the compressor body and exchanging heat between the compressed air and a cooling medium;
The heat exchanger is
an inlet into which the compressed air flows;
an outlet through which the compressed air flows;
a cooling unit for exchanging heat between the compressed air flowing in from the inlet and the cooling medium to cool the compressed air;
A compressor comprising: a drain separation section that raises the compressed air that has passed through the cooling section and separates drain from the compressed air.
前記熱交換器は、前記入口から流入した前記圧縮空気と前記出口へ向かって流れる前記圧縮空気との間で熱交換をさせて、前記出口から流出する前記圧縮空気を加熱する加熱部を備える、請求項1に記載の圧縮機。 The heat exchanger includes a heating unit for exchanging heat between the compressed air flowing in from the inlet and the compressed air flowing toward the outlet to heat the compressed air flowing out from the outlet. A compressor according to claim 1 . 前記圧縮空気の流れにおいて前記熱交換器の下流に接続され、前記圧縮空気から前記ドレンを分離する二次ドレン分離器を備える、請求項1又は2に記載の圧縮機。 3. A compressor according to claim 1 or 2, comprising a secondary drain separator connected in the flow of compressed air downstream of the heat exchanger to separate the condensate from the compressed air. 前記二次ドレン分離器は、
上側に向かって広がった錐台形状の本体と、
前記本体の上部に設けられ、前記圧縮空気を排出する排気管と、
前記本体の下部に設けられ、前記ドレンを貯留する二次ドレン貯留部と、
前記排気管と前記二次ドレン貯留部との間に設けられ、複数の開口を有する仕切板と
を備える、請求項3に記載の圧縮機。
The secondary drain separator,
a frustum-shaped body that widens upward;
an exhaust pipe provided on the upper part of the main body for discharging the compressed air;
a secondary drain storage part provided in the lower part of the main body for storing the drain;
The compressor according to claim 3, further comprising: a partition plate provided between the exhaust pipe and the secondary drain reservoir and having a plurality of openings.
前記ドレン分離部の流路断面積は、前記冷却部のうち前記圧縮空気が流れる空気流路の流路断面積よりも広い、請求項1から4のいずれか1項に記載の圧縮機。 The compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein a channel cross-sectional area of said drain separating portion is larger than a channel cross-sectional area of an air channel in said cooling portion through which said compressed air flows. 空気が流入する入口と、
空気が流出する出口と、
前記入口から流入した前記空気と冷却媒体との間で熱交換をさせて前記空気を冷却する気液熱交換部と、
前記気液熱交換部を通過した前記空気を上昇させて前記空気からドレンを分離するドレン分離部と
を備える、熱交換器。
an inlet through which air flows;
an outlet through which air flows out;
a gas-liquid heat exchange unit for exchanging heat between the air flowing in from the inlet and a cooling medium to cool the air;
A heat exchanger, comprising: a drain separation section that raises the air that has passed through the gas-liquid heat exchange section and separates drain from the air.
前記入口から流入した前記空気と前記出口へ向かって流れる前記空気との間で熱交換する気体熱交換部をさらに備える、請求項6に記載の熱交換器。 7. The heat exchanger according to claim 6, further comprising a gas heat exchange section that exchanges heat between the air flowing in from the inlet and the air flowing toward the outlet. 前記ドレン分離部の流路断面積は、前記気液熱交換部のうち前記空気が流れる空気流路の流路断面積よりも広い、請求項6又は7に記載の熱交換器。 8. The heat exchanger according to claim 6, wherein the channel cross-sectional area of the drain separation portion is wider than the channel cross-sectional area of the air channel through which the air flows in the gas-liquid heat exchange portion.
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