JPH0214998B2

JPH0214998B2 -

Info

Publication number: JPH0214998B2
Application number: JP58245056A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Hasegawa; Kyoyuki Mogi
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1983-12-28
Filing date: 1983-12-28
Publication date: 1990-04-10
Also published as: JPS60142070A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は新規な多段圧縮機のドライヤ装置に係
り、特に吸着筒を用いたドライヤ装置において、
吸湿飽和状態に達した吸着筒を圧縮機から吐出さ
れる圧気に保有される熱で加熱再生させると共に
最終段の圧縮部に前段の圧縮部から導入される圧
気の温度を制御することにより、最終段の圧縮部
から吐出される吐出圧気の温度を一定値以上に保
持させつつ露点を一定値以下に制御することので
きる多段圧縮機のドライヤ装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］一般に複数個の吸着筒を圧縮機の吐出管路上に
並列に配設し、そのうちのいくつかの吸着筒を吸
湿工程に用い、他方のいくつかの吸湿飽和状態に
ある吸着筒を加熱再生する再生工程に置き、加熱
再生工程の完了にともない先に吸湿工程にある吸
着筒と再生済吸着筒とを交換乃至置き換える圧縮
機のドライヤ装置は知られている。

従来のドライヤ装置にあつては吸湿飽和に達し
た吸着筒は伝熱ヒータ等の加熱手段により加熱再
生されるものであり、この加熱設備を設ける必要
があつたと共に熱源を必要とした。

ところで、圧縮機から吐出される圧気は約110
〜170℃の高温状態にあり、従来装置にあつては
このような高温状態にある圧気をアフタークーラ
で約40℃に冷却させると共にドレンセパレータで
ドレンを除去した後に、吸着筒へ導入させてい
た。

従つて、圧縮機から吐出される圧気中に保有さ
れる熱は何等有効に利用されることなく放出され
ており、省エネルギ対策上好ましくなかつた。

また、この種圧縮機においては実願昭54−
181143号において「回転式圧縮機のドライヤ」が
提案されている。この提案は圧縮機の入口側に接
続される放風ラインから吐出された圧気の熱を利
用して吸着塔の再生加熱効率を高めるものであ
り、圧縮機の入口側の圧気であるため、十分な高
温圧気を吸着塔に供給できない。また、実願昭54
−181144号においては圧縮機から吐出された圧気
を別個加熱装置で加熱する「圧縮ドライヤ」が提
案されており、この提案は別個加熱手段を必要と
すると共に、消費電力が大きくなることがあつ
た。

［発明の目的］そこで、本発明は以上の従来装置における問題
点を有効に解決すべく創案されたものである。

本発明の目的は多段圧縮機から吐出される圧
気の保有する熱により吸湿飽和に達した吸着筒を
加熱再生し得るようにし最終段の圧縮部に前段
の圧縮部から導入される圧気を所定の値以上の温
度に保持させ、以つて露点を一定値以下に制御し
露結の発生を防止し得る圧縮機のドライヤ装置を
提供する。

［発明の実施例］次に本発明の一実施例を添付図面に従つて詳述
する。

図示する如く、１は二段式多段圧縮機であり、
第１段目の圧縮部１ａと第２段目（最終段）の圧
縮部１ｎとの間には前段の圧縮部１ａの吐出口２
と後段の圧縮部１ｎの入口３とを結ぶ管路４に介
設されたインタークーラ５が設けられている。

圧縮部１の最終段の圧縮部１ｎの吐出口には吐
出管路６が接続される。この吐出管路６には２つ
に分岐されるべく分岐管７，７が連設されてい
る。それぞれの分岐管７，７には上記吐出管路６
に対して並列に接続される如く吸着筒８，９が介
設されている。また、吐出管路６と分岐管７，７
との分岐点には第１の切換弁１０が設けられ、こ
の切換弁１０はいずれかの吸着筒８あるいは９へ
上記圧縮機１からの高温圧気を導入させると同時
に他方の吸着筒８あるいは９から後述する如く乾
燥圧気を系外の需要負荷機器へ取り出す機能を有
し、少なくとも２つの弁部を備えた四方弁によつ
て構成されている。

圧縮機１からの高温圧気の導入によつて加熱再
生中の吸着筒８あるいは９の排出口１１にはこの
吸着筒を通過した圧気を冷却すると共に冷却され
た圧気中のドレンを除去するドレン分離器１２が
第２の切換弁１３を介して接続されている。

このドレン分離器１２は主に上記吸着筒を通過
した圧気を冷却するクーラ１４と、そのクーラ１
４によつて冷却された圧気中のドレンを除去する
サイクロン１５とによつて構成されている。

また、第２の切換弁１３は加熱再生中の吸着
筒、図示例にあつては吸着筒８から排出される圧
気をドレン分離器１２へ移送させると同時にドレ
ン分離器１２からのドレン除去済の圧気を別の加
熱再生済の吸着筒９へ移送させるように構成され
た少なくとも２つの弁部を有する四方弁によつて
形成されている。上記第１の切換弁１０には吸湿
工程にある吸着筒９から乾燥圧気を系外の需要負
荷機器へ移送するための乾燥圧気移送路１６が接
続されている。従つて、第１の切換弁１０を介し
ていずれか一方の吸湿工程中の吸着筒９あるいは
８の出口と乾燥圧気移送路１６とは自動的に接続
されることになる。

次に、上記前段の圧縮部１ａの吐出口２からイ
ンタークーラ５を介して最終段の圧縮部１ｎの入
口３を結ぶ管路１７には温度検出器１８が設けら
れる。一方、インタークーラ５の冷媒通路１９に
は冷媒供給量を調節するための冷媒供給量調節手
段２０が設けられる。この調節手段２０は具体的
には流量調節弁であり、その制御入力は温度検出
器１８の出力信号によつてなされる。特に温度検
出器１８は管路１７を通過して最終段の圧縮部１
ｎの入口３に導入される圧気の温度を検出し、そ
の検出値と予め設定された設定値とを比較演算
し、設定値以上の高温となるべく上記冷媒供給量
調節手段２０たる流量調節弁の開度調節して冷媒
の供給量を可変に調節し、クーラ５の冷却能力を
変化させるように構成されている。また、最終段
の圧縮部１ｎの吐出口に接続された吐出管路６の
温度（吐出温度）Ｔは最終段の圧縮部１ｎの入口
３に前段の圧縮部１ａら導入される圧気の温度ｔ
と下記の関係式が成立する。

式中P₁は最終段の圧縮部１ｎの入力圧力、P₂
は最終段の圧縮部１ｎの出口圧力（吐出圧）、ｋ
は空気の比熱比、ηadは圧縮機の断熱効率、従つ
てΔtは最終段の圧縮部１ｎの略圧力比によつて
決まり、P₂／P₁が一定であればＴの温度を制御
する代用としてｔの温度を制御することによつて
Ｔの温度を一定値以上に制御することができる。

この場合、最終段の圧縮部１ｎの下流側におい
て切換弁１０，１３が切換え操作されたり、吸着
筒８，９内に圧縮空気が通過する際には圧気の圧
力P₂が変動することがあり、このため吐出温度
Ｔが不安定になる。

以上の構成よりなる本発明の作用について述べ
る。図示例にあつては今左側に位置される吸着筒
８が加熱再生工程にあり、右側に位置される吸着
筒９が吸湿工程にある。この場合、第１の切換弁
１０と第２の切換弁１３とは実線で示す方向へセ
ツトされている。このように切換弁１０，１３を
セツトすることにより、圧縮機１からの高温圧気
（110〜170℃）が直接吸湿飽和状態にある吸着筒
８に導入され、吸着筒８は高温圧気により加熱再
生されることになる。加熱再生中の吸着筒８の排
出口１１から流出する圧気は吸着筒８から追い出
された湿気を含んだ高温状態になつている。この
高温多湿の圧気は第２の切換弁１３を介してドレ
ン分離器１２へ流出する。この分離器１２へ導入
された圧気は先ず、クーラ１４で冷却され、サイ
クロン１５でドレンが除去される。サイクロン１
５から流出する圧気は第２の切換弁１３を通して
既に加熱再生された吸着筒９に移送される。この
吸着筒９に移送された圧気は吸湿されて第１の切
換弁１０を通して乾燥圧気移送路１６へ流れて系
外需要負荷機器へ移送される。

また、吸湿作用をしている吸着筒９が吸湿飽和
状態に近づくと共に他方の吸着筒８が加熱再生完
了に近づくと、第１の切換弁１０と第２の切換弁
１３とを同時に切換えて図中破線で示す如くセツ
トすることになる。このようにセツトされること
により、再生済吸着筒８と吸湿飽和状態になつた
吸着筒９とが置き換えられるべく、圧縮機１から
の圧気の流れは吸着筒９から吸着筒８へ切換えら
れる。

上述の如く、乾燥圧気移送路１６を経て系外へ
吸気される圧気の水蒸気圧即ち露点P₀は次式 P₀＝P_S1×P₃／P_S2 ……(3) によつて決まる。但し、P_S1は圧縮機の吐出口温
度における飽和水蒸気圧、P_S3は再生工程にある
吸着筒の再生温度における飽和水蒸気圧、P₃は
再生工程にある吸着筒へ吸気される圧気の水蒸気
圧である。

一方、圧縮機１の吐出口温度は圧縮機の圧力
比、効率が変わらないならば、その最終段［上記
例では第２段］の入口温度によつて決まる。そし
て、この入口温度はインタークーラ５へ供給され
る冷媒の流量によつて主に決定される。

冷媒の冷却能力が高まると、圧縮機１の吐出口
温度もこれに追従して下げられる。そして再生工
程にある吸着筒の再生加熱能力が低下するから、
上記式(3)から明らかなように、吐出管路２へ吸気
される圧気の露点も上がることになる。

そこで、インタークーラ５の冷却能力が増大
し、圧縮機１の吐出口温度が予め設定された値よ
り下回ると、温度検出器１８で最終段の圧縮部１
ｎの入口温度を検出し、冷媒供給量調節手段２０
としての流量調節弁の弁開度を減じ、クーラ５の
冷却能力を低下させる。これにより最終段の圧縮
部１ｎの入口温度が設定値以上に上昇し、これに
よつて吐出圧気の温度は規定値以上へ上昇させる
ことができる。

また、圧縮部１ｎの入口側圧気温度を検出する
ので、圧縮機２の下流側において圧力変動が生
じ、吐出圧力が変動してもこれに関係なく安定し
た温度検出をなし得る。

従つて、圧縮機１の負荷条件等の変化により、
インタークーラ５の冷却能力が増大する傾向にあ
つた場合に、これを事前に検出し圧縮機１からの
圧気を所望する設定値以上に保持することができ
る。これにより、圧気需要機器への系外へ圧気を
予め設定された露点値以下に自動的にコントロー
ルすることができる。

［発明の効果］以上要するに本発明によれば次のごとき優れた
効果を発揮する。

(1) 吸着筒を圧縮機から吐出される圧気の保有す
る熱で加熱再生することができ、省エネルギ化
対策上極めて有効である。

(2) 多段圧縮機等のインタークーラを備えた圧縮
機に採用することができる。

(3) 圧気需要機器等へ予め設定された露点値以下
の乾燥された圧気を連続的に供給することがで
きる。

(4) 圧縮部の入口側の圧気温度を検出するので、
吐出圧力の変動に関係なく安定した温度検出が
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明装置の実施例を示す図である。図中、１は多段圧縮機、１ａは第１段目（前
段）圧縮部、１ｎは第２段目（最終段）圧縮部、
３は最終段の圧縮部１ｎの入口、５はインターク
ーラ、６は最終段の圧縮部に接続された吐出管
路、８，９は吸着筒、１０は第１の切換弁、１２
はドレン分離器、１３は第２の切換弁、１７は前
段の圧縮部からインタークーラを介して最終段の
圧縮部に圧気を導入する管路、１８は温度検出
器、２０は冷媒供給量調節手段である。

Claims

【特許請求の範囲】

１圧縮部を多段に接続した多段圧縮機のドライ
ヤ装置において、最終段の圧縮部から吐出される
圧気で加熱再生される吸湿飽和に至つた吸着筒
と、加熱再生に用いた圧気を冷却してドレンを除
去するドレン分離器と、ドレン分離器によりドレ
ンの除去された圧気を乾燥させる加熱再生済の吸
着筒と、上記最終段の圧縮部の入口側に設けられ
た温度検出器と、最終段の圧縮部とその前段の圧
縮部間に設けられたインタークーラにその冷媒供
給量を調節する冷媒供給量調節手段とを備えて、
上記温度検出器により最終段の圧縮部の入口に前
段の圧縮部から導入される圧気の温度を検出し、
この検出値から上記冷媒供給量調節手段でインタ
ークーラの冷却能力を調節し、圧縮機からの吐出
される圧気を一定値以上に制御するように構成し
たことを特徴とする多段圧縮機のドライヤ装置。