JPS6242139Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は空気圧縮機に関し、特に往復動空気圧
縮機本体の吐出室から吐出される高温状態の圧縮
空気と、空気タンクから圧縮空気使用機器側へ供
給される比較的低温の圧縮空気とを熱交換させる
新規な空気圧縮機に関する。

従来の、往復動空気圧縮機としては、一例とし
て第１図に示すものが知られている。すなわち、
往復動空気圧縮機本体１のシリンダ２内で圧縮さ
れた空気が弁座３を通つてシリンダヘツド４の中
の吐出室５に入り、そこから吐出管６を介して空
気タンク７に入り、この中に一時的に蓄わえられ
る。ここで、圧縮空気は、前記往復動空気圧縮機
本体１内のピストンの往復動に伴つて発生する脈
動が取除かれるとともに、圧縮空気中に含まれる
水分が凝縮されて取除かれる。その後、空気タン
ク７内の圧縮空気は供給管８に吐出されてエアシ
リンダ等の各圧縮空気使用機器（図示せず）に供
給される。なお、往復動空気圧縮機本体１の側部
には冷却用フアン（図示せず）が取付けられてい
る。また、９はストツプバルブである。

ところで、圧縮空気使用機器に圧縮空気を供給
する場合、機器を保護する意味からできるだけ水
分を除去した状態で供給するのが望ましく、それ
には空気タンクに入る圧縮空気を冷却してできる
だけその温度を下げるのが好ましい。

しかしながら、前述の従来の空気圧縮機にあつ
ては、吐出室５から吐出される高温状態の圧縮空
気は、単に吐出管５の管壁を介して前記冷却フア
ンによつて冷却されているにすぎず、その冷却は
十分に行われていない。従つて、空気タンク７内
において圧縮空気中に含まれている水分が十分に
凝縮されず、このため空気タンク７から供給管８
に供給される圧縮空気は比較的多量の水分を含ん
でおり、この結果圧縮空気が各圧縮空気使用機器
に送られた際、各機器内でドレンを発生させるお
それがあつた。また、空気タンク７から供給管８
に供給される圧縮空気は、比較的低い温度のまま
で各圧縮空気使用機器に供給されるから、このよ
うな圧縮空気が各機器の圧縮空気排出部分で大気
に解放された際、膨張して急激に低い温度まで下
がり、これに伴つて各機器の圧縮空気排出部分周
辺の空気が冷却され、この結果結露を生じさせる
おそれがあつた。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、空
気タンク内で圧縮空気の充分な除湿を行うことが
でき、また圧縮空気使用機器の廻りに結露を生じ
させることがない空気圧縮機を提供することを目
的とする。

以下、本考案の一実施例を第２図〜第４図を参
照して説明する。なお、第１図に示す従来例と同
一部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。

第２図は本考案による空気圧縮機を示す図であ
る。図において符号１１は吐出管で、その一端は
往復動空気圧縮機本体１の吐出室５に連結されて
おり、その他端は熱交換器１２に接続されてい
る。熱交換器１２は、第３図に示すようにシエル
アンドチユーブ型のものであつて、外側シエル部
１３の上部には高温側流体入口１４が設けられ、
この高温側流体入口１４は前記吐出管１１に接続
されている。また、シエル部１３の下部には高温
側流体出口１５が設けられ、この高温側流体出口
１５は接続管１６を介して空気タンク７に接続さ
れている。シエル部１３の内部中央には再加熱用
内管１７が嵌め込まれ、この内管１７の一端はシ
エル部１３の上側部から外方に突出して低温側流
体出口１８を形成している。そして、この低温側
流体出口１８は接続管１９を介して供給管２０に
接続され、供給管２０は各圧縮空気使用機器（図
示せず）に接続されている。また、内管１７の他
端はシエル部１３の下端から外方に突出して低温
側流体入口２１を形成しており、この低温側流体
入口２１は接続管２２に接続されている。接続管
２２は途中二股に分かれ、一側は接続管２３を介
して空気タンク７に接続されており、他側は接続
管２４を介して前記供給管２０に接続されてい
る。すなわち、接続管２４は、接続管２２，内管
１７，接続管１９によつて形成される流路に対し
バイパスを形成している。また、シエル部１３と
内管１７との間には多数のバツフル板２５が介在
されており、これにより熱交換器１２の性能の向
上を図つている。

前記供給管２０と接続管２４との間には温度調
整弁３１が設けられている。この温度調整弁３１
について説明すると、第４図に示すように接続管
２４の左端が縮小されて弁座３２が形成されてお
り、この弁座３２右側には弁体３３が配置されて
いる。弁体３３は弁棒３４を介して基台３５に連
結されており、基台３５は供給管２０の凹部３６
に固定的に取付けられている。そして、通常この
弁３１は閉状態になつているが、弁３１周辺の温
度が弁３１の設定値より高くなると、弁体３３が
右側に移動して弁３１は開状態となり、しかも弁
３１周辺の温度が前記設定値よりさらに上昇する
に伴つて弁開度が増大し、逆に、弁３１の周辺の
温度が前記設定値より低くなると、弁体３３が左
側に移動して弁３１は閉状態となるようになつて
いる。また、前記供給管２０と接続管１９との間
で、しかも前記弁３１の近傍に位置する個所には
温度調整弁３８が設けられている。この温度調整
弁３８は、前記弁３１と同様、弁座３９，弁体４
０，弁棒４１，基台４２からなつており、基台４
２は供給管２０の凹部４３に固定的に取付けられ
ている。そして、弁３８周辺の温度が弁３８の設
定値より高くなると、弁体４０が右側に移動して
弁開度が減少し、逆に、弁３８周辺の温度が前記
設定値より低くなると、弁体４０が左側に移動し
て弁座３９との間に適宜な間隔を形成して停止す
るようになつている。

次に、上記構成の空気圧縮機の作用について説
明する。シリンダ２内で圧縮された高温状態の圧
縮空気は、弁座３を通つて、シリンダヘツド４の
中の吐出室５に入り、そこから吐出管１１に吐出
されて熱交換器１２の高温側流体入口１４に達す
る。その後、シエル部１３の内部に入つてバツフ
ル板２５間を通過した後、高温側流体出口１５に
達し、そしてさらに接続管１６を介して空気タン
ク７内に入り、この中に一時的に蓄えられる。

その後、空気タンク７内の圧縮空気は接続管２
３に流入し、ここで二股に分かれ、その一側の圧
縮空気は接続管２２を介して熱交換器１２の低温
側流体入口２１に達し、そこから加熱用内管１７
内を通つた後、低温側流体出口１８に達し、そし
てさらに、接続管１９および温度調整弁３８を通
つて供給管２０に流入する。しかも、この一側の
圧縮空気は後述ように温度調整弁３８によつて流
量調整される。一方、接続管２３から分かれた他
側の圧縮空気は、温度調整弁３１が開状態のとき
のみ接続管２４を通り、そして温度調整弁３１を
通つた後、前記熱交換器１２内を通つてきた圧縮
空気と合流して供給管２０に流入するようになつ
ており、温度調整弁３１が閉状態のときは流路が
閉ざされて接続管２４には流入しないようになつ
ている。そして、供給管２０に流入した圧縮空気
は各圧縮空気使用機器（図示せず）へと流れるの
である。

ここで、往復動圧縮機本体１の吐出室５から吐
出される高温状態の圧縮空気は、空気タンク７内
に入る前に熱交換器１２のシエル部１３内に入
り、バツフル板２５を通過する。他方、空気タン
ク７から圧縮空気使用機器側へ流れる比較的低温
の圧縮空気は、各機器に供給される前に、熱交換
器１２の内管１７内に入る。そして、これら両圧
縮空気は内管１７を介して互いに熱交換される。
従つて、シエル部１３内を通過する圧縮空気は適
宜な温度まで冷却され、この結果空気タンク７内
において圧縮空気中に含まれている水分の凝縮が
スムーズに行われる。また、内管１７内を通過す
る圧縮空気は適宜な温度まで加熱され、従つて熱
膨張によつて体積が増しているので、各圧縮空気
使用機器に対する仕事量が多くなる。また、内管
１７内を通過する圧縮空気は前述したように適宜
な温度まで加熱されているから、各圧縮空気使用
機器に供給された後各機器の圧縮空気排出部分で
大気に解放された際に、膨張によつて多少温度が
下降するがそれほど低い温度までは下降せず、従
つて各機器の圧縮空気排出部分周辺の空気が冷却
されて結露を生じさせるようなことはない。

加えて、本実施例においては、圧縮空気の流路
途中に温度調整弁３１，３８が備えられており、
圧縮空気使用機器側へ供給される圧縮空気の温度
制御がなされている。すなわち、温度調整弁３８
は、熱交換器１２から流出して接続管１９へ流れ
込む加熱された圧縮空気の温度によつて制御され
ており、例えば接続管１９内を流れる圧縮空気の
温度が弁３８の設定値より高くなると、弁体４０
が第３図中右方に移動して弁開度が減少し、これ
により接続管１９内を流れる圧縮空気量が減少
し、逆に接続管１９内を流れる圧縮空気の温度が
弁３８の設定値より低くなると、弁体４０が左方
に移動して弁開度が予め定められた値まで増大
し、これにより接続管１９内を流れる圧縮空気量
が増大する。また、温度調整弁３１は温度調整弁
３８の近傍に位置しており、弁３８と同様の動き
をする。すなわち、例えば接続管１９内を流れる
圧縮空気の温度が弁３１の設定値より高くなる
と、弁体３３が右方に移動して弁３１は開状態と
なり、これにより接続管２３を流れる圧縮空気の
一部が接続管２４内に流れ込むようになり、しか
も接続管１９内を流れる圧縮空気の温度がさらに
上昇する場合には弁開度が増大し、これにより接
続管２４内に流れ込む圧縮空気量は増大する。逆
に、接続管１９内を流れる圧縮空気の温度が弁３
１の設定値より低くなると、弁体３３が左方に移
動して弁３１は閉状態となり、従つて接続管２３
内を流れる圧縮空気が接続管２４内に流れ込むこ
とはなくすべて熱交換器１２側に流れる。従つ
て、これら温度調整弁３１，３８の作用によつ
て、供給管２０内を流れる圧縮空気の温度は略一
定に保たれており、所定の値を超えることはな
く、この結果圧縮空気の過度の加熱によつて圧縮
空気使用機器が損傷するようなことはない。

また、第５図は本考案の他の実施例を示す。本
実施例においては、熱交換器５１のシエル部１３
の内部および内管１７の内部にアルミニウム等の
熱伝導性の優れた金属の切り粉５２を挿入してい
る。

以上説明したように本考案による空気圧縮機に
よれば、圧縮機本体の吐出室から吐出される高温
状態の圧縮空気と、空気タンクから圧縮空気使用
機器へ供給される比較的低温の圧縮空気との間で
熱交換させているから、圧縮空気使用機器へ供給
される圧縮空気の温度が上昇し、従つてこれら機
器に対する仕事量を増加させ得るとともに機器廻
りの結露の発生を防止することができ、また空気
タンクに入る圧縮空気の温度が下降し、従つて圧
縮空気の充分な除湿を行うことができる等の効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空気圧縮機の一例の一部を示す
側面図、第２図〜第４図は本考案による空気圧縮
機を示し、第２図は側面図、第３図は熱交換器お
よびその廻りの配管系を示す断面図、第４図は第
３図の円部の拡大図、第５図は本考案の他の実
施例を示す断面図である。 １……往復動空気圧縮機本体、５……吐出室、
７……空気タンク、８……供給管、１１……吐出
管、１２，５１……熱交換器、１３……シエル
部、１７……内管、２５……バツフル板、３１，
３８……温度調整弁、５２……切り粉。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 往復動空気圧縮機本体に設けられた吐出室と、
   この吐出室から吐出される圧縮空気を一時的に蓄
   わえる空気タンクを備えた空気圧縮機において、
   前記吐出室と前記空気タンクとの間に、前記吐出
   室から前記空気タンクへ流れる圧縮空気と前記空
   気タンクから圧縮空気使用機器側へ流れる圧縮空
   気との間の熱交換を行う熱交換器を設けたことを
   特徴とする空気圧縮機。