JP3008933B1 - Water injection type air compressor and its water quality management method - Google Patents
Water injection type air compressor and its water quality management methodInfo
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Abstract
【要約】
【課題】 水を補給することなく、長時間連続運転す
ることができ、純水器や水質浄化装置を使用すること
なく、循環水の不純物濃度を低減して長時間清浄に保つ
ことができ、循環水を交換することなく細菌の繁殖を
抑制して循環水中の細菌量を低減することができる、水
噴射式空気圧縮装置とその水質管理方法を提供する。
【解決手段】 内部に水を保有する水タンク８と、空気
を圧縮する圧縮機１０と、水タンクを出た圧縮空気を水
分の飽和温度以下に冷却して水分を凝縮分離する除湿機
２０と、除湿機で分離された水分を圧縮機の空気吸入口
に供給する水分回収ライン２２とを備え、圧縮空気を水
タンク内に供給し、その圧力で水タンクから圧縮機内に
水を噴射し、水タンクを出た圧縮空気を水分の飽和温度
以下に冷却して水分を凝縮分離し、分離した水分を圧縮
機内に供給し、余剰循環水を水タンクから排出する。[PROBLEMS] To continuously operate for a long time without replenishing water, to reduce the impurity concentration of circulating water and to keep it clean for a long time without using a pure water purifier or a water purification device. The present invention provides a water injection type air compression device and a water quality management method for the same, which can suppress the growth of bacteria and reduce the amount of bacteria in the circulating water without replacing the circulating water. SOLUTION: A water tank 8 holding water therein, a compressor 10 for compressing air, a dehumidifier 20 for condensing and separating water by cooling compressed air which has flowed out of the water tank to a temperature not higher than the saturation temperature of water. A water recovery line 22 that supplies the water separated by the dehumidifier to the air inlet of the compressor, supplies compressed air into the water tank, and injects water from the water tank into the compressor at that pressure, The compressed air that has exited the water tank is cooled to a temperature below the saturation temperature of water to condense and separate the water, the separated water is supplied into the compressor, and excess circulating water is discharged from the water tank.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内部に水を噴射し
て潤滑等を行う水噴射式空気圧縮装置とその水質管理方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water injection type air compressor for injecting water into the inside to perform lubrication and the like, and a water quality management method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は、スクリューコンプレッサの模式
図である。この図において、スクリューコンプレッサ１
０は、２軸スクリューコンプレッサであり、２本のスク
リューロータ１、軸受２ａ，２ｂ、高圧側シール（例え
ばメカニカルシール３）、低圧側シール（例えばリップ
シール４）、コンプレッサ本体５、等からなり、互いに
噛み合った２本のスクリューロータ１を回転駆動し、空
気取入口５ａから導入した空気を、２本のロータ間で圧
縮し、吐出口５ｂから圧縮空気を吐出するようになって
いる。FIG. 4 is a schematic view of a screw compressor. In this figure, screw compressor 1
Reference numeral 0 denotes a twin-screw compressor, which includes two screw rotors 1, bearings 2a and 2b, a high-pressure side seal (for example, a mechanical seal 3), a low-pressure side seal (for example, a lip seal 4), a compressor body 5, and the like. The two screw rotors 1 meshed with each other are driven to rotate, and the air introduced from the air inlet 5a is compressed between the two rotors, and the compressed air is discharged from the discharge port 5b.
【０００３】図５は、図４のスクリューコンプレッサの
外形図である。この図において、６ａはロータ駆動用の
プーリ、５ｃはメカニカルシールへの水供給口である。
かかるスクリューコンプレッサ等の圧縮機では、ロータ
１やメカニカルシール３の接触面やシール面（材質は樹
脂やセラミック）が直接摺動する構造であるため、その
摺動面を潤滑するために、空気取入口及び水供給口５ｃ
から水を噴射／供給している。なお、この水は、摺動面
の潤滑及び冷却を担うばかりでなく、圧縮した空気を冷
却して圧縮効率を高める役目も果している。FIG. 5 is an external view of the screw compressor shown in FIG. In this figure, 6a is a pulley for driving the rotor, and 5c is a water supply port to the mechanical seal.
In such a compressor such as a screw compressor, the contact surface and the seal surface (made of resin or ceramic) of the rotor 1 and the mechanical seal 3 are directly slid. Inlet and water supply port 5c
Is spraying / supplying water. The water not only plays a role of lubricating and cooling the sliding surface but also plays a role of cooling the compressed air to increase the compression efficiency.
【０００４】図６は、かかる水噴射式圧縮機を用いた空
気圧縮設備の構成図である。この図において、７はファ
ン・モータ（ファン付きモータ）、８は水タンク、９は
水クーラ、１１は除湿機である。ファン・モータ７は、
水クーラ９に送風するファン７ａと共にプーリ６ｂを駆
動し、ベルトを介してロータ駆動用プーリ６ａを回転駆
動する。プーリ６ａの回転駆動により、内部のロータが
回転し、空気導入ライン１２ａから空気取入口５ａを介
して空気が導入され、ロータ間で圧縮された圧縮空気が
吐出口５ｂから圧縮空気ライン１２ｂを介して水タンク
８に供給される。FIG. 6 is a configuration diagram of an air compression facility using such a water injection type compressor. In this figure, 7 is a fan motor (motor with a fan), 8 is a water tank, 9 is a water cooler, and 11 is a dehumidifier. The fan motor 7
The pulley 6b is driven together with the fan 7a that blows the water cooler 9, and the rotor driving pulley 6a is rotationally driven via a belt. The rotation of the pulley 6a rotates the internal rotor, air is introduced from the air introduction line 12a through the air intake 5a, and compressed air compressed between the rotors is discharged from the discharge port 5b through the compressed air line 12b. And supplied to the water tank 8.
【０００５】水タンク８には、中間位置まで水が供給さ
れており、上部に供給された圧縮空気の圧力（約０．７
ＭＰａ：約７Kg/cm2g ）により、内部水が水ライン１３
ａを介して水クーラ９に圧送され、ここで冷却され、更
に水ライン１３ｂを介して圧縮機１０の空気取入口及び
水供給口５ｃに供給され、その内部に噴射される。圧縮
機１０の内部を潤滑・冷却した水は、圧縮空気と共に水
タンク８に循環され、気水分離器８ａで分離されて水タ
ンク８内の内部水に混入する。一方、水分を除去された
圧縮空気は、逆止弁８ｂに抗して吐出され、空気出口か
ら供給先に供給される。Water is supplied to the water tank 8 to an intermediate position, and the pressure of the compressed air supplied to the upper part (about 0.7
MPa: about 7 kg / cm 2 g), the internal water
The water is sent to the water cooler 9 via a, is cooled there, is further supplied to the air inlet and the water supply port 5c of the compressor 10 via the water line 13b, and is injected into the inside thereof. The water that has lubricated and cooled the inside of the compressor 10 is circulated to the water tank 8 together with the compressed air, separated by the steam separator 8a, and mixed with the internal water in the water tank 8. On the other hand, the compressed air from which the moisture has been removed is discharged against the check valve 8b and supplied to the supply destination from the air outlet.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の水噴射式空気圧縮装置では、運転中に水が水噴射式圧
縮機１０のロータやメカニカルシールへ供給され、潤滑
及び冷却を担っている。この水は、水タンクと圧縮機の
間を循環し、圧縮空気中に含まれる水ミストの一部及び
蒸発している水分（水蒸気）は、気水分離器８ａで分離
されずに空気出口から供給先に供給される。そのため、
循環水は徐々に減少するため、定期的な水の補給が必要
となる問題点があった。また、蒸発により失われる水蒸
気中には不純物が含まれないため、補給水として硬度成
分を含んだ通常の水道水を用いると、循環水中の不純物
が濃縮されてスケール障害が起こる問題点がある。その
ため、補給水を浄化する純水器や水質浄化装置が不可欠
となり装置が複雑かつ高価となる。更に、純水器や水質
浄化装置はイオン交換樹脂やフィルタの定期的な交換が
不可欠であり、メンテナンスコストがかかる問題点があ
る。更に、循環水を長期間継続して使用すると、循環水
内に細菌が繁殖し、この細菌が水ミストとともに圧縮空
気に同伴されて、喘息やアレルギー源となることがあ
る。そのため、従来の水噴射式空気圧縮装置では、定期
的に装置の運転を停止して、内部の循環水を交換する必
要があり、装置の稼働率が低下する問題点があった。As described above, in the conventional water injection type air compressor, water is supplied to the rotor and the mechanical seal of the water injection type compressor 10 during operation, and is responsible for lubrication and cooling. I have. This water circulates between the water tank and the compressor, and a part of the water mist contained in the compressed air and the evaporating moisture (steam) are not separated by the steam separator 8a, but pass through the air outlet. Supplied to the supplier. for that reason,
Since the amount of circulating water gradually decreases, there is a problem that periodic replenishment of water is required. Further, since no impurities are contained in water vapor lost by evaporation, if ordinary tap water containing a hardness component is used as makeup water, there is a problem that impurities in the circulating water are concentrated and scale disturbance occurs. Therefore, a pure water purifier and a water purification device for purifying makeup water are indispensable, and the device becomes complicated and expensive. Further, the pure water purifier and the water purification device require a periodic exchange of the ion exchange resin and the filter, and thus have a problem that maintenance cost is required. Furthermore, when circulating water is used continuously for a long period of time, bacteria proliferate in the circulating water, and the bacteria may be entrained in the compressed air together with the water mist and may cause asthma and allergies. Therefore, in the conventional water injection type air compression device, it is necessary to periodically stop the operation of the device and replace the internal circulating water, and there is a problem that the operation rate of the device is reduced.
【０００７】これらの問題点を解決するために、例え
ば、「圧縮機用水の調整方法」（特開昭５８−１４８２
８７号）が開示されているが、この方法はセンサーを設
けて単に自動的に水を補給するにすぎず、上述した問題
点を本質的には解決していない。In order to solve these problems, for example, a method for adjusting water for a compressor (Japanese Patent Laid-Open No. 58-14882)
No. 87) is disclosed, but this method merely provides a sensor and automatically supplies water, and does not essentially solve the above-mentioned problem.
【０００８】本発明は、上述した種々の問題点を解決す
るために創案されたものである。すなわち、本発明の主
目的は、水を補給することなく、長時間連続運転するこ
とができる水噴射式空気圧縮装置とその水質管理方法を
提供することにある。また、別の目的は、純水器や水質
浄化装置を使用することなく、循環水の不純物濃度を低
減して長時間清浄に保つことができる水噴射式空気圧縮
装置とその水質管理方法を提供することにある。更に別
の目的は、循環水を交換することなく細菌の繁殖を抑制
して循環水中の細菌量を低減することができる水噴射式
空気圧縮装置とその水質管理方法を提供することにあ
る。The present invention has been made to solve the various problems described above. That is, a main object of the present invention is to provide a water injection type air compression device capable of operating continuously for a long time without replenishing water, and a water quality management method thereof. Another object of the present invention is to provide a water injection type air compressor capable of reducing the impurity concentration of circulating water and keeping the circulating water clean for a long time without using a pure water device or a water purification device, and a water quality management method thereof. Is to do. Still another object is to provide a water injection type air compression device capable of suppressing the growth of bacteria without replacing the circulating water and reducing the amount of bacteria in the circulating water, and a method for managing the water quality thereof.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、内部に
水を保有する水タンク（８）と、空気を圧縮する圧縮機
（１０）とを備え、圧縮空気を水タンク内に直接供給
し、その圧力で水タンクから圧縮機内に水を噴射する水
噴射式空気圧縮装置において、水タンク内に設置された
気水分離器（８ａ）と、水タンクの空気出口に設けられ
気水分離器で水分を除去された圧縮空気を吐出する逆止
弁（８ｂ）と、該逆止弁に抗して水タンクを出た圧縮空
気を水分の飽和温度以下に冷却して水分を凝縮分離する
除湿機（２０）と、該除湿機で分離された水分を空気と
共に圧縮機の空気吸入口に直接供給する水分回収ライン
（２２）とを備えた、ことを特徴とする水噴射式空気圧
縮装置が提供される。According to the present invention, a water tank (8) having water therein and a compressor (10) for compressing air are provided, and compressed air is directly supplied into the water tank. and, in the water jet air compressor for injecting water into the compressor by the pressure from the water tank, installed in the water tank
A steam-water separator (8a) and an air outlet of a water tank
Check that discharges compressed air from which moisture has been removed by a steam separator
A valve (8b), a dehumidifier (20) for cooling the compressed air that has exited the water tank against the check valve to a temperature not higher than the saturation temperature of moisture and condensing and separating the moisture, and separated by the dehumidifier. Moisture with air
And a direct supply water recovery line (22) together in the air inlet of the compressor, the water jet air compressor is provided, characterized in that.
【００１０】また、本発明によれば、内部に水を保有す
る水タンク（８）と、水タンク内に設置された気水分離
器（８ａ）と、水タンクの空気出口に設けられ気水分離
器で水分を除去された圧縮空気を吐出する逆止弁（８
ｂ）と、空気を圧縮する圧縮機（１０）とを備え、圧縮
空気を水タンク内に直接供給し、その圧力で水タンクか
ら圧縮機内に水を噴射する水噴射式空気圧縮装置の水質
管理方法であって、逆止弁に抗して水タンクを出た圧縮
空気を水分の飽和温度以下に冷却して水分を凝縮分離
し、分離した水分を空気と共に圧縮機の空気吸入口に直
接供給し、余剰循環水を水タンクから排出する、ことを
特徴とする水噴射式空気圧縮装置の水質管理方法が提供
される。According to the present invention, there is provided a water tank (8) having water therein, and a steam-water separator installed in the water tank.
(8a) and air-water separation provided at the air outlet of the water tank
Check valve (8) that discharges compressed air from which water has been removed
b) and a compressor (10) for compressing air, water quality management of a water injection type air compressor which directly supplies compressed air into a water tank and injects water from the water tank into the compressor at the pressure. The compressed air that has exited the water tank against the check valve is cooled to a temperature below the saturation temperature of moisture to condense and separate the moisture, and the separated moisture is directly sent to the air inlet of the compressor together with the air.
A water quality management method for a water injection type air compression device, wherein the water quality is controlled by directly supplying and discharging excess circulating water from a water tank.
【００１１】上記本発明の装置及び方法によれば、圧縮
空気を水分の飽和温度以下に冷却する除湿機（２０）か
ら回収される水は、不純物をほとんど含まない水蒸気の
凝縮水であり、純水に近い清浄な水である。また、圧縮
機が導入する外気中にも、特に湿度が高い場合に大量の
水分を含んでおり、この水分も除湿機（２０）で回収さ
れる。凝縮水の水量は、通常の場合、蒸発して失われる
量よりも多い。従って、この清浄で大量の凝縮水を水分
回収ライン（２２）を介して圧縮機内に供給することに
より、水を補給することなく、長時間連続運転すること
ができる。更に、逆止弁に抗して水タンクを出た圧縮空
気は、水タンク内の圧力より低圧となっているため、大
量の水分を除湿機（２０）で低圧空気と共に分離するこ
とができ、この水分を空気と共に圧縮機の空気吸入口に
直接供給するので、圧縮機で水分を空気と共に圧縮して
水タンクに戻すことができる。従って、この構成によ
り、従来に比較して大量の水分を回収でき、かつ特に加
圧することなく、水分を圧縮機内部に供給することがで
きる。また、大量の水分を除湿機（２０）で分離できる
ので、凝縮水の水量が多いため圧縮機内の循環水量は徐
々に増加するので、その増加分（余剰循環水）を水タン
クから適宜排出することにより循環水の水質を短期間で
凝縮水の清浄な水質に近づけることができる。従って、
純水器や水質浄化装置を使用することなく、初期充填水
に不純物を若干含む通常の水道水を用いても、循環水の
水質を短期間で純水に近い清浄な水質とすることがで
き、循環水の不純物濃度を低減して長時間清浄に保つこ
とができる。更に、実験の結果、短時間に無菌状態に近
づけることができることがわかった。According to the apparatus and method of the present invention, the water recovered from the dehumidifier (20) for cooling the compressed air to a temperature not higher than the saturation temperature of water is condensed water of steam containing almost no impurities, It is clean water close to water. In addition, the outside air introduced by the compressor contains a large amount of water particularly when the humidity is high, and this water is also recovered by the dehumidifier (20). The amount of condensed water is usually greater than the amount lost by evaporation. Therefore, by supplying a large amount of this clean and condensed water into the compressor through the water recovery line (22), continuous operation can be performed for a long time without replenishing water. In addition, compressed air that has exited the water tank against the check valve
Air is lower than the pressure in the water tank.
Separate the amount of water with low pressure air in a dehumidifier (20).
This moisture is then sent to the compressor air inlet together with air.
Because it is supplied directly, the compressor compresses the moisture with air
Can be returned to the water tank. Therefore, this configuration
As a result, a large amount of water can be
Moisture can be supplied into the compressor without pressure.
Wear. In addition, a large amount of water can be separated by the dehumidifier (20).
Since the amount of condensed water is large, the amount of circulating water in the compressor gradually increases, and the amount of the circulating water (excess circulating water) is appropriately discharged from the water tank to reduce the quality of the circulating water in a short period of time. The water quality can be approached. Therefore,
Even if ordinary tap water containing some impurities in the initial filling water is used, the water quality of the circulating water can be reduced to near pure water in a short period of time without using a pure water device or a water purification device. In addition, the concentration of impurities in the circulating water can be reduced and the water can be kept clean for a long time. Further, as a result of the experiment, it was found that it was possible to approach an aseptic state in a short time.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。図１は、本発明による水噴
射式空気圧縮装置の全体構成図である。この図におい
て、７はファン・モータ、８は水タンク、９は水クーラ
である。ファン・モータ７は、水クーラ９に送風するフ
ァン７ａと共にプーリ６ｂを駆動し、ベルトを介してロ
ータ駆動用プーリ６ａを回転駆動する。プーリ６ａの回
転駆動により、内部のロータが回転し、空気導入ライン
１２ａから空気取入口５ａを介して空気が導入され、ロ
ータ間で圧縮された圧縮空気が吐出口５ｂから圧縮空気
ライン１２ｂを介して水タンク８に供給される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a water injection type air compression device according to the present invention. In this figure, 7 is a fan motor, 8 is a water tank, and 9 is a water cooler. The fan motor 7 drives the pulley 6b together with the fan 7a that blows the water cooler 9, and rotationally drives the rotor driving pulley 6a via a belt. The rotation of the pulley 6a rotates the internal rotor, air is introduced from the air introduction line 12a through the air intake 5a, and compressed air compressed between the rotors is discharged from the discharge port 5b through the compressed air line 12b. And supplied to the water tank 8.
【００１３】水タンク８には、水位計１１ａ、水供給弁
１１ｂ、水排出弁１１ｃ等が設けられ、常に一定レベル
の中間位置まで水が供給されている。この量は、例えば
１０〜２０リットル程度である。なお、水供給弁１１ｂ
は停止しているときの供給用であり、運転しているとき
の供給用は別に水供給弁１１ｂ’がある。また、水タン
ク８の上部にはロータ間で圧縮された圧縮空気が供給さ
れ、内部に常時所定範囲の圧力（例えば約０．７ＭＰａ
以上：約７Kg/cm2g 以上）に保持されている。この圧力
により、通常の運転時には内部水が水ライン１３ａを介
して水クーラ９に圧送され、ここでファン７ａからの送
風により冷却され、外気温度＋１０℃前後に保たれてい
る。The water tank 8 is provided with a water level gauge 11a, a water supply valve 11b, a water discharge valve 11c, and the like, and water is always supplied to an intermediate position at a certain level. This amount is, for example, about 10 to 20 liters. The water supply valve 11b
Is a water supply valve 11b 'for supply when stopped and for water supply during operation. Compressed air compressed between the rotors is supplied to the upper part of the water tank 8, and a predetermined range of pressure (for example, about 0.7 MPa
Or more: about 7 kg / cm 2 g or more). Due to this pressure, during normal operation, the internal water is pressure-fed to the water cooler 9 via the water line 13a, where it is cooled by the blast from the fan 7a and is kept at the outside air temperature of about + 10 ° C.
【００１４】更に水クーラ９内の冷却水は、水タンク８
内の空気圧により、水ライン１３ｂを介して圧縮機１０
の空気取入口及び水供給口５ｃに供給される。この水ラ
イン１３ｂと空気取入口との合流点、及び水供給口５ｃ
には、図示しないノズルが設けられ、水タンク８側の圧
力を保持したまま、圧縮機１０内に適量の水を噴射する
ようになっている。この水噴射量は、内部のロータ及び
メカニカルシールの摺動面を濡らして潤滑すると共に、
ロータ及びメカニカルシールを冷却してその温度を適正
範囲に保持し、かつ圧縮した空気の温度を下げて、圧縮
機の圧縮効率を高めるように設定されている。Further, the cooling water in the water cooler 9 is
Of the compressor 10 via the water line 13b
Is supplied to the air inlet and the water supply port 5c. The junction of the water line 13b and the air intake, and the water supply port 5c
Is provided with a nozzle (not shown) so that an appropriate amount of water is injected into the compressor 10 while maintaining the pressure on the water tank 8 side. This water injection amount wets and lubricates the sliding surface of the internal rotor and mechanical seal,
It is set so that the rotor and the mechanical seal are cooled to maintain the temperature in an appropriate range, and the temperature of the compressed air is reduced to increase the compression efficiency of the compressor.
【００１５】次いで、圧縮機１０の内部を潤滑・冷却し
た水は、圧縮空気と共に、吐出口５ｂから圧縮空気ライ
ン１２ｂを介して水タンク８に循環され、気水分離器８
ａで分離されて水タンク８内の内部水に混入する。ま
た、水分を除去された圧縮空気は、逆止弁８ｂに抗して
吐出される。Next, the water that has lubricated and cooled the inside of the compressor 10 is circulated together with the compressed air from the discharge port 5b to the water tank 8 via the compressed air line 12b.
and mixed into the internal water in the water tank 8. The compressed air from which the moisture has been removed is discharged against the check valve 8b.
【００１６】本発明の水噴射式空気圧縮装置は、更に、
水タンク８を出た圧縮空気を水分の飽和温度以下に冷却
して水分を凝縮分離する除湿機２０と、除湿機２０で分
離された水分を圧縮機の空気吸入口に供給する水分回収
ライン２２とを備えている。逆止弁８ｂに抗して吐出さ
れた圧縮空気は、圧縮空気ライン１２ｃを介して除湿機
２０に供給され除湿されて空気出口から供給される。水
タンク８を出る圧縮空気の温度は、例えば外気温度＋２
０℃程度であり、水分を含んでいる。そのため除湿機２
０では、圧縮空気を一旦水分の飽和温度以下に下げて内
部の水分を凝縮分離し、次いで再加熱して外気温度以上
に戻すようになっている。従って、水分のほとんどない
乾燥した圧縮空気を供給することができる。また、水分
回収ライン２２は、圧縮機１０の空気吸入弁の上流側又
は下流側に回収した水分を供給するようになっている。
この構成により、特に加圧することなく、水分を圧縮機
１０内部に供給することができる。The water injection type air compression device of the present invention further comprises:
A dehumidifier 20 for condensing and separating the water by cooling the compressed air that has exited the water tank 8 to a temperature below the saturation temperature of the water, and a water recovery line 22 for supplying the water separated by the dehumidifier 20 to an air inlet of the compressor. And The compressed air discharged against the check valve 8b is supplied to the dehumidifier 20 via the compressed air line 12c, dehumidified, and supplied from the air outlet. The temperature of the compressed air leaving the water tank 8 is, for example, the outside air temperature +2.
It is about 0 ° C and contains moisture. Therefore dehumidifier 2
In the case of 0, the compressed air is once lowered to a temperature lower than the saturation temperature of water to condense and separate the water inside, and then reheated to return to a temperature higher than the outside air temperature. Therefore, dry compressed air with almost no moisture can be supplied. The moisture recovery line 22 supplies the recovered moisture to the upstream or downstream of the air suction valve of the compressor 10.
With this configuration, moisture can be supplied into the compressor 10 without particularly applying pressure.
【００１７】上述した構成により、本発明の方法によれ
ば、水タンク８を出た圧縮空気を除湿機２０で水分の飽
和温度以下に冷却して水分を凝縮分離し、水分回収ライ
ン２２により分離した水分を圧縮機内に供給し、循環水
が過剰な場合に余剰循環水を水タンク８から水排出弁１
１ｃを介して排出する。According to the method of the present invention, the compressed air that has exited the water tank 8 is cooled to a temperature below the saturation temperature of moisture by the dehumidifier 20 to separate and condense moisture, and the moisture is separated by the moisture recovery line 22. The circulated water is supplied to the compressor, and excess circulating water is supplied from the water tank 8 to the water discharge valve 1 when the circulating water is excessive.
Discharge via 1c.
【００１８】上述した本発明の装置及び方法によれば、
圧縮空気を水分の飽和温度以下に冷却する除湿機２０か
ら回収される水は、不純物をほとんど含まない水蒸気の
凝縮水であり、純水に近い清浄な水である。また、圧縮
機１０が導入する外気中にも、湿度が高い場合に大量の
水分を含んでおり、この水分も除湿機２０で回収され
る。そのため凝縮水の水量は、通常の場合、蒸発して失
われる量よりも多い。従って、この清浄で大量の凝縮水
を水分回収ライン２２を介して圧縮機１０内に供給する
ことにより、水を補給することなく、長時間連続運転す
ることができる。According to the apparatus and method of the present invention described above,
The water recovered from the dehumidifier 20 that cools the compressed air to a temperature equal to or lower than the saturation temperature of water is condensed water of steam containing almost no impurities, and is clean water close to pure water. The outside air introduced by the compressor 10 also contains a large amount of water when the humidity is high, and this water is also recovered by the dehumidifier 20. Therefore, the amount of condensed water is usually larger than the amount lost by evaporation. Therefore, by supplying a large amount of this condensed water to the compressor 10 via the water recovery line 22, continuous operation can be performed for a long time without supplying water.
【００１９】また、凝縮水の水量が多いため圧縮機１０
内の循環水量は徐々に増加するので、その増加分（余剰
循環水）を水タンクから適宜排出することにより循環水
の水質を短期間で凝縮水の清浄な水質に近づけることが
できる。従って、純水器や水質浄化装置を使用すること
なく、初期充填水に不純物を若干含む通常の水道水を用
いても、循環水の水質を短期間で純水に近い清浄な水質
とすることができ、循環水の不純物濃度を低減して長時
間清浄に保つことができる。更に、実験の結果、短時間
に無菌状態に近づけることができることがわかった。Further, since the amount of condensed water is large, the compressor 10
Since the amount of circulating water in the inside gradually increases, by appropriately discharging the increase (excess circulating water) from the water tank, the quality of the circulating water can be brought close to the clean water quality of the condensed water in a short period of time. Therefore, even if ordinary tap water containing some impurities in the initial filling water is used, the water quality of the circulating water can be made to be close to pure water in a short period of time without using a pure water device or a water purification device. And the impurity concentration of the circulating water can be reduced to keep the circulating water clean for a long time. Further, as a result of the experiment, it was found that it was possible to approach an aseptic state in a short time.
【００２０】[0020]
【実施例】図２は、本発明の空気圧縮装置の試験結果を
示す図である。この図において、横軸は運転時間、縦軸
は循環水の増減量である。なお実際の運転では、水レベ
ルを一定に保つために給排水を行っているので、給排水
量の総量を計測した。この図から、内部の循環水量が約
１８リットルであることから、従来例では、約３０時間
毎に内部循環量と同量の補給水を必要とするのに対し
て、本発明の装置では、本発明１，２共、運転時間が経
過するほど循環水が増加しており、約１０時間で内部循
環量と同量の凝縮水で希釈されていることがわかる。従
って、上述したように清浄で大量の凝縮水を水分回収ラ
イン２２を介して圧縮機１０内に供給することにより、
水を補給することなく、長時間連続運転することができ
る。FIG. 2 is a diagram showing test results of the air compressor of the present invention. In this figure, the horizontal axis represents the operation time, and the vertical axis represents the amount of increase or decrease of the circulating water. In actual operation, since the water supply and drainage is performed to keep the water level constant, the total amount of water supply and drainage was measured. From this figure, since the amount of circulating water inside is about 18 liters, the conventional example requires the same amount of makeup water as the amount of circulating water every about 30 hours. It can be seen that in both the present inventions 1 and 2, the circulating water increases as the operation time elapses and is diluted with the same amount of condensed water as the internal circulation amount in about 10 hours. Therefore, by supplying a large amount of clean and condensed water into the compressor 10 through the water recovery line 22 as described above,
It can be operated continuously for a long time without refilling water.
【００２１】図３は、本発明の空気圧縮装置の試験結果
を示す別の図である。この図において、（Ａ）は電気伝
導度、（Ｂ）は全硬度、（Ｃ）は塩化物イオン、（Ｄ）
は一般細菌数の変化を示している。また、各図におい
て、横軸は運転時間である。図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）か
ら、電気伝導度、全硬度、及び塩化物イオンが、本発明
１，２共、運転時間が経過するほど低下していることが
わかる。（Ａ）の電気伝導度は、不純物すべての量の指
標であり、純水は０付近となる。従って、（Ａ）からド
レンによる循環水の純水化が明確である。また、（Ｂ）
の全硬度は、カルシウム、マグネシウムの量であり、
（Ｃ）の塩化物イオンは、水中の塩化物イオンの量であ
る。両者とも純水では０となる。従って、（Ｂ）（Ｃ）
からドレンによる純水化、防スケール効果及び防錆効果
が明確である。FIG. 3 is another diagram showing test results of the air compression device of the present invention. In this figure, (A) is electric conductivity, (B) is total hardness, (C) is chloride ion, (D)
Indicates a change in the number of general bacteria. In each of the figures, the horizontal axis represents the operation time. 3 (A), 3 (B), and 3 (C), it can be seen that the electrical conductivity, the total hardness, and the chloride ion of the present inventions 1 and 2 decrease as the operation time elapses. The electric conductivity in (A) is an index of the amount of all impurities, and pure water is near zero. Therefore, it is clear from (A) that the circulating water is purified by the drain. (B)
The total hardness is the amount of calcium and magnesium,
The chloride ion in (C) is the amount of chloride ion in water. Both become 0 in pure water. Therefore, (B) and (C)
The water purification, scale prevention effect and rust prevention effect by drain are clear.
【００２２】図３（Ｄ）は、循環水中の一般細菌数であ
り、１ｍＬ中に含まれる一般細菌の数を測定したもので
ある。従来例ではほとんど変化がなく、このレベルが循
環水経路に生息できる限界数であることが推定される。
一方、本発明１，２では、約９４時間後、約５１時間後
に０に達しており、何らかの無菌化作用があることが明
確である。FIG. 3 (D) shows the number of general bacteria in circulating water, and the number of general bacteria contained in 1 mL was measured. In the conventional example, there is almost no change, and it is estimated that this level is the limit number that can inhabit the circulation water path.
On the other hand, in the present inventions 1 and 2, it reached 0 after about 94 hours and about 51 hours, and it is clear that there is some sterilization action.
【００２３】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。例えば、スクリューコンプレッサの
場合について主として説明したが、水噴射式である限り
で他の圧縮機であってもよい。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified without departing from the gist of the present invention. For example, although the case of the screw compressor has been mainly described, other compressors may be used as long as they are of the water injection type.
【００２４】[0024]
【発明の効果】上述したように、本発明の水噴射式空気
圧縮装置とその水質管理方法は、水を補給することな
く、長時間連続運転することができ、純水器や水質浄
化装置を使用することなく、循環水の不純物濃度を低減
して長時間清浄に保つことができ、循環水を交換する
ことなく細菌の繁殖を抑制して循環水中の細菌量を低減
することができる、等の優れた効果を有する。As described above, the water injection type air compression apparatus and the water quality management method of the present invention can be operated continuously for a long time without replenishing water. Without using, it can reduce the impurity concentration of circulating water and keep it clean for a long time, suppress the growth of bacteria without replacing circulating water and reduce the amount of bacteria in circulating water, etc. Has an excellent effect.
【図１】本発明による水噴射式空気圧縮装置の全体構成
図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a water injection type air compression device according to the present invention.
【図２】本発明の空気圧縮装置の試験結果を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing test results of the air compression device of the present invention.
【図３】本発明の空気圧縮装置の試験結果を示す別の図
である。FIG. 3 is another diagram showing test results of the air compression device of the present invention.
【図４】スクリューコンプレッサの模式図である。FIG. 4 is a schematic view of a screw compressor.
【図５】図４のスクリューコンプレッサの外形図であ
る。FIG. 5 is an external view of the screw compressor of FIG.
【図６】従来の水噴射式空気圧縮装置の全体構成図であ
る。FIG. 6 is an overall configuration diagram of a conventional water injection type air compression device.
１ スクリューロータ ２ａ，２ｂ 軸受 ３ メカニカルシール ４ ガスシール ５ コンプレッサ本体 ５ａ 空気取入口 ５ｂ 吐出口 ５ｃ 水供給口 ６ａ，６ｂ プーリ ７ ファン・モータ ８ 水タンク ８ａ 気水分離器 ８ｂ 逆止弁 ９ 水クーラ １０ 水噴射式圧縮機（スクリューコンプレッサ） １１ａ 水位計 １１ｂ，１１ｂ’水供給弁 １１ｃ 水排出弁 １２ａ 空気導入ライン １２ｂ，１２ｃ 圧縮空気ライン １３ａ，１３ｂ 水ライン ２０ 除湿機 ２２ 水分回収ライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Screw rotor 2a, 2b Bearing 3 Mechanical seal 4 Gas seal 5 Compressor main body 5a Air inlet 5b Discharge port 5c Water supply port 6a, 6b Pulley 7 Fan motor 8 Water tank 8a Gas-water separator 8b Check valve 9 Water cooler DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Water injection compressor (screw compressor) 11a Water level gauge 11b, 11b 'Water supply valve 11c Water discharge valve 12a Air introduction line 12b, 12c Compressed air line 13a, 13b Water line 20 Dehumidifier 22 Water recovery line
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04B 39/06 F04C 18/16 F04C 29/02 311 F04C 29/02 321 F04C 29/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F04B 39/06 F04C 18/16 F04C 29/02 311 F04C 29/02 321 F04C 29/04
Claims (2)
空気を圧縮する圧縮機（１０）とを備え、圧縮空気を水
タンク内に直接供給し、その圧力で水タンクから圧縮機
内に水を噴射する水噴射式空気圧縮装置において、水タンク内に設置された気水分離器（８ａ）と、水タン
クの空気出口に設けられ気水分離器で水分を除去された
圧縮空気を吐出する逆止弁（８ｂ）と、該逆止弁に抗し
て 水タンクを出た圧縮空気を水分の飽和温度以下に冷却
して水分を凝縮分離する除湿機（２０）と、該除湿機で
分離された水分を空気と共に圧縮機の空気吸入口に直接
供給する水分回収ライン（２２）とを備えた、ことを特
徴とする水噴射式空気圧縮装置。1. A water tank (8) holding water therein.
And a compressor (10) for compressing air, a compressed air is supplied directly into the water tank, the water injection type air compressor for injecting water into the compressor from the water tank in the pressure, placed in the water tank Steam-water separator (8a) and water tank
Water is removed by a steam-water separator installed at the air outlet of
A check valve (8b) for discharging compressed air;
The compressed air exiting the water tank is cooled to below the saturation temperature of water dehumidifier for condensing separating water (20), the water separated by the dehumidifying machine directly to the air inlet of the compressor with air Te < A water injection type air compressor, comprising: a water recovery line (22) for supplying.
水タンク内に設置された気水分離器（８ａ）と、水タン
クの空気出口に設けられ気水分離器で水分を除去された
圧縮空気を吐出する逆止弁（８ｂ）と、空気を圧縮する
圧縮機（１０）とを備え、圧縮空気を水タンク内に直接
供給し、その圧力で水タンクから圧縮機内に水を噴射す
る水噴射式空気圧縮装置の水質管理方法であって、逆止弁に抗して 水タンクを出た圧縮空気を水分の飽和温
度以下に冷却して水分を凝縮分離し、分離した水分を空
気と共に圧縮機の空気吸入口に直接供給し、余剰循環水
を水タンクから排出する、ことを特徴とする水噴射式空
気圧縮装置の水質管理方法。2. A water tank (8) holding water therein.
A steam-water separator (8a) installed in the water tank;
Water is removed by a steam-water separator installed at the air outlet of
A check valve (8b) for discharging compressed air and a compressor (10) for compressing air are provided, and compressed air is directly supplied into a water tank, and the pressure is applied to the compressor from the water tank into the water tank. A water quality control method for a water injection type air compression device that injects water, wherein compressed water that has flowed out of a water tank against a check valve is cooled to a temperature below a saturation temperature of water to condense and separate water, and the separated water is separated. Empty water
A water quality management method for a water injection type air compressor, wherein the water is directly supplied to an air inlet of a compressor together with air , and excess circulating water is discharged from a water tank.
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|---|---|---|---|
| JP20816698A JP3008933B1 (en) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | Water injection type air compressor and its water quality management method |
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1998
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