JP2000291561A - 空気圧縮装置 - Google Patents

空気圧縮装置

Info

Publication number
JP2000291561A
JP2000291561A JP11094127A JP9412799A JP2000291561A JP 2000291561 A JP2000291561 A JP 2000291561A JP 11094127 A JP11094127 A JP 11094127A JP 9412799 A JP9412799 A JP 9412799A JP 2000291561 A JP2000291561 A JP 2000291561A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
air
lubricating oil
air compressor
compressed air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11094127A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsunosuke Okada
鉄之助 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP11094127A priority Critical patent/JP2000291561A/ja
Publication of JP2000291561A publication Critical patent/JP2000291561A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compressor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮空気の水分凝縮による潤滑油の性能低下
を防止することができる空気圧縮装置を提供する。 【解決手段】 空気圧縮機30と、この空気圧縮機から
吐出された圧縮空気に含まれる潤滑油を分離する分油器
32と、この分油器を通過した圧縮空気を貯溜する元空
気溜35を備える空気圧縮装置において、前記空気圧縮
機30に吸い込む大気温度taを測定し、その温度ta
により決まる圧縮空気の露点より高い温度域で潤滑油管
理温度Toを定める。この潤滑油管理温度Toは、高温
による潤滑油劣化を考慮すると、できる限り低い温度と
することが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両等に装備
される空気圧縮装置の潤滑油温度制御に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に鉄道車両ではブレーキ装置やドア
開閉装置を駆動するために圧縮空気を用いており、この
ため、これらの装置に圧縮空気を供給する空気圧縮機を
装備している。また、空気圧縮機の型式には、車両の低
振動化、低騒音化への要求から、ロータリー式、スクリ
ュー式あるいは渦巻式空気圧縮機(以下総称して、回転
式空気圧縮機という)が用いられるようになってきた。
【0003】回転式空気圧縮機においては、潤滑油が軸
受等の潤滑のほかに、ローターとハウジングの隙間な
ど、圧縮機における各部の微小隙間をシールし、また、
圧縮過程で高温になっている空気に潤滑油を直接噴射し
て冷却する役目を有している。即ち、回転式空気圧縮機
における潤滑油の役目は本来の潤滑剤の他にシール剤、
冷却剤としての役目を持ち、運転中の潤滑油温度の管理
が最も重要となる。
【0004】図5は鉄道車両に装備される一般的な回転
式空気圧縮機のシステム構成を示している。図におい
て、元空気溜35は圧縮空気を貯留して、車両のブレー
キ装置やドア開閉装置へ供給するものであり、調圧器3
6は元空気溜35内の空気圧力を測定し、設定された上
限設定圧力および下限設定圧力になると、その信号をモ
ータ31の電源回路に発するものである。即ち、元空気
溜35に溜めた圧縮空気を車両のブレーキ装置やドア開
閉装置へ供給して、元空気溜35内の圧力が調圧器36
の下限設定圧力(通常6〜8kgf/cm2)まで降下すると、
調圧器36の作用により、モータ31の電源回路が“0
N”になり、空気圧縮機30が運転される。
【0005】空気圧縮機30の運転により、空気フィル
タ37を介して取り入れられた大気は圧縮され、高温に
なった圧縮空気が分油器32で潤滑油を分離し、圧縮空
気のみがアフタークーラ33に入り、ここで、約40℃
程度まで冷却される。そして、除湿装置34で除湿さ
れ、乾燥空気となって、元空気溜35に貯留される。
【0006】元空気溜35内の圧力が上限設定圧力(通
常7〜9 kgf/cm2)に達すると、調圧器36が再び作用し
て、モータ31の電源回路が“OFF”となり、空気圧
縮機30の運転が停止される。
【0007】一方、空気圧縮機30が運転中における潤
滑油は、分油器32の下部に設けられた油溜41からオ
イルクーラ39を経て空気圧縮機30内に供給され、こ
こで、軸受等の潤滑、各部隙間のシールおよび圧縮過程
の空気の冷却を行い、圧縮空気とともに、分油器32内
に回収されるべく循環している。
【0008】油溜41内の潤滑油温度を検出するため、
潤滑油温度検出器38が設けられ、その潤滑油温度が設
定値(通常80〜90℃)を越えるとオイルクーラ39を冷
却するため、冷却ファン40を駆動し、オイルクーラ3
9内を通過する潤滑油を冷却する。油溜41の油温が設
定値以下になると潤滑油温度検出器38の信号に基づき
冷却ファン40が停止する。このように、従来は高温に
おける油の劣化に着目して、温度管理が行われてきた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、鉄道
車両における空気圧縮機30は、車両が運転中であって
も、連続運転ではなく、圧縮空気の使用量に比例した間
歇運転となり、その稼働率は乗客数の多寡、駅間距離、
および加減速の頻度などの運転条件により大きく変動す
る。
【0010】そして、大気温度が低く、自然冷却効果が
大きい場合および上記の運転条件により空気圧縮機30
の稼働率が低い場合には、空気圧縮機30が低い温度で
長時間運転され、その結果、潤滑油温度および圧縮空気
の温度が低温に保たれた状態が続くことがある。
【0011】このとき、空気フィルタ37から吸入する
大気に水分を含むことは不可避であり、圧縮空気の温度
が露点より低い状態で空気圧縮機30を運転すると、圧
縮空気中の水分が凝縮してドレンが発生する。このドレ
ンが、潤滑油を乳化させて、その潤滑性能およびシール
性能を低下させるとともに、空気圧縮機を構成する金属
部品の酸化や油の劣化を促進するなどの問題を生じてい
る。本発明は前記事情に基づいて、圧縮空気の水分凝縮
による潤滑油の性能低下を防止することができる空気圧
縮装置の提供を課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、空気圧縮機
と、この空気圧縮機から吐出された圧縮空気に含まれる
潤滑油を分離する分油器と、この分油器を通過した圧縮
空気を貯溜する元空気溜を備える空気圧縮装置におい
て、前記空気圧縮機に吸い込む大気温度taを測定し、
その温度taにより決まる圧縮空気の露点に基づき潤滑
油管理温度Toを定めることを特徴とする空気圧縮装置
である。
【0013】従来は高温における劣化に着目して潤滑油
の温度制御を行っていたが、本発明では圧縮空気からの
ドレン発生防止の観点から潤滑油の温度制御を行うこと
とした。つまり、ドレン発生防止のために、大気温度t
aにおける圧縮空気の露点を求め、この露点に基づき潤
滑油管理温度Toを定めることとした。より具体的に
は、潤滑油管理温度Toを前記露点よりも高い値とする
ことにより圧縮空気からのドレン発生を防止しようとす
るものである。もちろん、この管理温度Toは、高温に
よる潤滑油の劣化防止を考慮したものであることが望ま
しいことは言うまでもない。
【0014】本発明においては以下のようにして潤滑油
温度を効率的に制御することが望ましい。すなわち、潤
滑油温度toの測定値が潤滑油管理温度To未満のとき
には、元空気溜の空気圧力pが上限圧力設定値Ph以上
であっても、圧縮空気を大気に放出しつつ空気圧縮機の
運転を行う。この運転を暖機運転という。暖機運転を行
いつつ、潤滑油温度toが管理温度Toに達したときに
は空気圧縮機30の運転を停止する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態に基づき
説明する。図1において、基本的な機器の構成は図5に
示した従来の装置と同様である。即ち、モータ31を駆
動して回転式の空気圧縮機30を運転することにより、
大気が空気フィルタ37を介して取り入れられ、高温に
なった圧縮空気が潤滑油とともに分油器32に入り、こ
こで、潤滑油と圧縮空気が分離され、潤滑油はオイルク
ーラ39を経て再び空気圧縮機30内に循環されて、空
気圧縮機各部の潤滑、各部隙間のシールおよび圧縮空気
の冷却に利用される。
【0016】一方、圧縮空気は分油器32からアフター
クーラ33に入り、ここで概ね40℃程度まで冷却さ
れ、除湿装置34で除湿して、乾燥圧縮空気となって元
空気溜35に貯溜される。元空気溜35に連通した配管
に調圧器4が取り付けられており、調圧器4は、元空気
溜35内の空気圧力の上限圧力と下限圧力が設定できる
ようになっており、そして、圧力信号が常時コントロー
ラ1に伝送される。
【0017】空気圧縮機30の大気取入れ口の適当な場
所に大気温度検出器2が設置されており、また、分油器
32の下部に設けられた油溜41には潤滑油温度検出器
3が設けられている。これら、大気温度検出器2および
潤滑油温度検出器3により、大気温度および潤滑油温度
を連続的に測定し、その信号を常時コントローラ1に伝
送する。
【0018】コントローラ1はこれら伝送されてくる信
号に基づいて、管理すべき潤滑油温度を算出して、モー
タ31および冷却ファン40を駆動または停止したり、
吐出弁5を“0N”、“OFF”すべく信号を発するよ
うに構成されている。
【0019】潤滑油は先述のように、低温の環境で使用
するとそれに触れる圧縮空気に発生するドレンによる乳
化によって劣化が加速され、その性能が著しく阻害され
る。また、高温になる程、酸化による劣化が加速され、
潤滑油としての寿命が短くなる。したがって、潤滑油管
理温度は、ドレンが発生しない範囲で、できるだけ低い
温度に設定することが望ましい。
【0020】図2に示す線図は、横軸に大気温度をと
り、縦軸に潤滑油温度をとり、相対湿度100%の空気
を吸入して、空気圧縮機30の吐出圧力を9.0 kgf/cm2
としたときのドレンの発生限界を示したものである。な
お、この種空気圧縮装置においては、潤滑油温度と圧縮
空気の出口温度とは一致している。ドレン発生限界線L
は大気温度に対し、図示の関係で表され、この右側がド
レンを発生する領域であり、ハッチングを施した部分
は、ドレンは発生しない領域である。しかし、高温にな
るほど高温劣化が加速されることを留意する必要があ
る。
【0021】そこで、任意の大気温度taに対し、潤滑
油管理温度Toをドレン発生限界線Lより適当な余裕を
もって高温側に設定するとドレンの発生もなく、また高
温劣化も最小限に抑制できることになる。なお、どの程
度高温側に設定すべきかは、空気圧縮機の機種、運転条
件、潤滑油の種類等の諸条件により定まる。
【0022】次に、図3は横軸に時間をとり、縦軸に潤
滑油温度をとって、潤滑油の温度上昇曲線の例を示した
ものである。先にも述べたように、鉄道車両の空気圧縮
機30は間歇運転であり、その稼働率は乗客の多寡、駅
間距離および加減速の頻度など、車両の運転条件によっ
て大きく変動する。そして、これら運転条件や大気条件
によっては、図の温度上昇曲線Aに示すように適正な潤
滑油管理温度Toに至る時間TAが長く、その間、ドレ
ン発生領域での運転が長時間継続する場合が起きる。
【0023】こうした場合は、空気圧縮機30の暖機運
転を行い、図の温度上昇曲線Bに示すように、TBとい
う短時間で潤滑油の温度を適正な管理温度Toに昇温
し、ドレンの発生を防ぐ。
【0024】図4は本発明に係る制御システムの作用を
ブロック図に示したものである。図1および図4におい
て、調圧器4の上限圧力設定値Ph、下限圧力設定値P
mおよび潤滑油上限温度Teはあらかじめ設定され、コ
ントローラ1にインプットされている。
【0025】調圧器4によって元空気溜35内圧力p
を、大気温度検出器2によって大気温度taを、そし
て、潤滑油温度検出器3によって潤滑油温度toを常時
計測し、その信号がコントローラ1に伝送されており、
コントローラ1では大気温度taが電送されると、図2
に示すドレン発生限界線Lから、潤滑油管理温度Toを
定める。
【0026】元空気溜35内圧力pが下限圧力設定値P
m未満まで降下するとコントローラ1の指令に基づき、
モータ31が"0N"になり、空気圧縮機30が稼動し、
元空気溜35に圧縮空気を貯溜する。
【0027】元空気溜35内の圧力が徐々に上昇して、
上限圧力設定値Phに達し、かつ、潤滑油温度toが管
理温度Toに達していれば、モータ31が"OFF"とな
り空気圧縮機30が停止する。
【0028】元空気溜35内の圧力pが上限圧力設定値
Phに達していても潤滑油温度toが管理温度Toまで
達していなければ、吐出弁5が開になり、圧縮空気を大
気中に放出しながら、モータ31の駆動を継続する。即
ち暖機運転が行われる。そして、暖機運転は潤滑油温度
toが管理温度Toに達するまで続けられる。
【0029】一方、常時計測される潤滑油温度toが潤
滑油上限温度Te(通常約120℃程度に設定される)
に達すると、装置に異常事態が発生したとして緊急停止
する。
【0030】通常の場合、潤滑油温度toが管理温度T
oに達するとオイルクーラ39の冷却ファン40が稼動
し、オイルクーラ39を介して循環する潤滑油を冷却す
る。そして、潤滑油温度toが管理温度Toより低い場
合は、先ず、オイルクーラ39の冷却ファン40を"O
FF"にし、次いで、元空気溜35内圧力pが上限圧力
Phに達しているか否かをチェックし、達していなけれ
ばそのままモータ31の駆動を継続し、元空気溜35内
圧力pが上限圧力設定値Phに達していれば、吐出弁5
を開にし、モータ31の駆動を継続する。即ち、暖機運
転に入り、潤滑油温度toが管理温度Toに達するまで
行う。
【0031】以上説明した制御システムにより、大気温
度taに対応して、ドレン発生領域での空気圧縮機30
の運転を速やかに脱出し、かつ、ドレンを発生しない領
域において可能なかぎり、低い温度で運転することによ
り、潤滑油の温度を最適に保つことができる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による潤滑
油の温度制御によれば、ドレン発生による潤滑油の乳化
による性能劣化を防止することが可能となる。しかも、
高温劣化をも考慮した温度制御も可能であるから、潤滑
油の潤滑性能およびシール性能を維持することができ
る。また、暖気運転を取り入れることにより、潤滑油管
理温度に対する潤滑油の温度制御を迅速に行うことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る回転式空気圧縮機の潤滑油温度
制御のシステム構成を示す図である。
【図2】 大気温度に対するドレン発生限界線を示す図
である。
【図3】 暖機運転による効果を示す図である。
【図4】 本実施の形態に係るシステムの作用をブロッ
ク図にしたものである。
【図5】 従来の回転式空気圧縮機のシステム構成例を
示す図である。
【符号の説明】
1 コントローラ 2 大気温度検出器 3 潤滑油温度検出器 4 調圧器 5 吐出弁 Ph 上限圧力設定値 Pm 下限圧力設定値 p 空気圧力 ta 大気温度 to 潤滑油温度 To 潤滑油管理温度 Te 潤滑油上限温度 30 空気圧縮機 31 モータ 32 分油器 33 アフタークーラ 34 除湿装置 35 元空気溜 37 空気フィルタ 39 オイルクーラ 40 冷却ファン 41 油溜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気圧縮機と、この空気圧縮機から吐出
    された圧縮空気に含まれる潤滑油を分離する分油器と、
    この分油器を通過した圧縮空気を貯溜する元空気溜を備
    える空気圧縮装置において、 前記空気圧縮機に吸い込む大気温度taを測定し、その
    温度taにより決まる圧縮空気の露点に基づき潤滑油管
    理温度Toを定めることを特徴とする空気圧縮装置。
  2. 【請求項2】 潤滑油温度toが前記管理温度To未満
    のときには、元空気溜の空気圧力pが上限圧力設定値P
    h以上であっても、圧縮空気を大気に放出しつつ空気圧
    縮機の運転を続行し、 前記潤滑油温度toが前記管理温度Toに達したときに
    は、前記空気圧縮機の運転を停止する請求項1に記載の
    空気圧縮装置。
JP11094127A 1999-03-31 1999-03-31 空気圧縮装置 Pending JP2000291561A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11094127A JP2000291561A (ja) 1999-03-31 1999-03-31 空気圧縮装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11094127A JP2000291561A (ja) 1999-03-31 1999-03-31 空気圧縮装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000291561A true JP2000291561A (ja) 2000-10-17

Family

ID=14101761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11094127A Pending JP2000291561A (ja) 1999-03-31 1999-03-31 空気圧縮装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000291561A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006226245A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空気圧縮装置
CN100340770C (zh) * 2004-03-18 2007-10-03 西安交通大学 喷油回转压缩机排气温度的控制方法
CN105352269A (zh) * 2015-12-09 2016-02-24 超滤动力(安徽)有限公司 螺旋管形冷冻式干燥机总成
CN105673497A (zh) * 2016-04-01 2016-06-15 上海开山能源装备有限公司 变频螺杆压缩机待机节能***及方法
WO2019093181A1 (ja) * 2017-11-09 2019-05-16 株式会社神戸製鋼所 給油式スクリュ圧縮機
CN111963437A (zh) * 2019-07-31 2020-11-20 宁波鲍斯能源装备股份有限公司 一种一体式螺杆涡旋双级压缩机

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100340770C (zh) * 2004-03-18 2007-10-03 西安交通大学 喷油回转压缩机排气温度的控制方法
JP2006226245A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空気圧縮装置
JP4658636B2 (ja) * 2005-02-21 2011-03-23 三菱重工業株式会社 空気圧縮装置
CN105352269A (zh) * 2015-12-09 2016-02-24 超滤动力(安徽)有限公司 螺旋管形冷冻式干燥机总成
CN105673497A (zh) * 2016-04-01 2016-06-15 上海开山能源装备有限公司 变频螺杆压缩机待机节能***及方法
WO2019093181A1 (ja) * 2017-11-09 2019-05-16 株式会社神戸製鋼所 給油式スクリュ圧縮機
JP2019085971A (ja) * 2017-11-09 2019-06-06 株式会社神戸製鋼所 給油式スクリュ圧縮機
CN111295519A (zh) * 2017-11-09 2020-06-16 株式会社神户制钢所 供油式螺旋压缩机
CN111295519B (zh) * 2017-11-09 2022-04-15 神钢压缩机株式会社 供油式螺旋压缩机
CN111963437A (zh) * 2019-07-31 2020-11-20 宁波鲍斯能源装备股份有限公司 一种一体式螺杆涡旋双级压缩机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6599093B2 (en) Compressor having speed and intake regulation valve control
JPH04255597A (ja) 空調装置
JP2009501290A (ja) 油温度調整手段を備えた給油式圧縮機
US10480839B2 (en) Refrigerant compressor
JPWO2012017939A1 (ja) 鉄道車両用空気圧縮装置
CN106481555B (zh) 一种卧式压缩机及调温设备
JP2000291561A (ja) 空気圧縮装置
JP4658636B2 (ja) 空気圧縮装置
CN100383388C (zh) 压缩机
JP3916513B2 (ja) スクリュ圧縮機
JPH11201039A (ja) 空気圧縮装置の運転方法
RU2768116C1 (ru) Уравновешивающий и уплотняющий поршень и соответствующие контур охлаждения и способ
JP6771552B2 (ja) 空気圧縮機の運転方法
JP4418321B2 (ja) 圧縮機およびその運転方法
JP4686242B2 (ja) 電動圧縮機の制御方法および制御装置
US8459957B2 (en) Water-injected compressor
JP2000006802A (ja) 鉄道車両用空調装置の故障診断方法
JP6654529B2 (ja) パッケージ形圧縮機
JP4232592B2 (ja) 電動圧縮機用モータ駆動装置
JP2011237095A (ja) 空気調和機
JP2009287844A (ja) 冷凍装置
JP2002115925A (ja) 油冷圧縮形冷凍機の運転方法
US20230063275A1 (en) A method for operating an electric air compressor assembly
JPH0443893A (ja) 換気量制御装置
JP4545016B2 (ja) 空気圧縮装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050407

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070501

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070702

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070731