JP3983076B2 - 高圧ガス発生装置 - Google Patents
高圧ガス発生装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3983076B2 JP3983076B2 JP2002090876A JP2002090876A JP3983076B2 JP 3983076 B2 JP3983076 B2 JP 3983076B2 JP 2002090876 A JP2002090876 A JP 2002090876A JP 2002090876 A JP2002090876 A JP 2002090876A JP 3983076 B2 JP3983076 B2 JP 3983076B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- air
- compressor
- gas generator
- pressure compressor
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Compressor (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、スキューバダイビング等に使用されるボンベなどに空気を充填するための高圧ガス発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
気体を高圧に圧縮し高圧ガスを発生させる高圧コンプレッサは、例えば特開2001−82328号公報に記載されたものがある。この高圧コンプレッサは、無潤滑の圧縮用シリンダーを4つ備え、このシリンダーを直列につなぐことによって、空気や窒素などの気体を4段階圧縮し、ゲージ圧で約30MPaまで昇圧して吐出させるものである
このような4段式の高圧コンプレッサを使用して、高圧空気充填用ボンベと一般的に呼ばれているボンベに空気を圧縮して充填するための高圧ガス発生装置を本出願人は試作した。この試作した高圧ガス発生装置を用いれば、空気を高圧に圧縮できるため、ボンベに空気を効率よく充填できるものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前述の試作品では、空気を高圧に圧縮できるため充填効率が高いものの、この空気中に水分が含まれており、この水分と共に空気を高圧に圧縮するので、この水分が凝縮し、内部部品の錆の発生につながり、高圧コンプレッサを高圧ガス発生装置に使用できないという欠点が生じていた。外部の部品であれば交換など比較的容易であるが、内部の部品に錆が生じると交換がとても難しく、高圧ガス発生装置としては高圧コンプレッサを使用するため、内部の錆を極力防止したい。
【0004】
この発明は、吸入空気の湿度を、確実にある値以下にすることにより内部の部品が錆にくい高圧ガス発生装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、高圧コンプレッサで空気を高圧に圧縮して高圧ガスを発生させる高圧ガス発生装置において、空気を吸入し吐出する空気コンプレッサと、この空気コンプレッサと前記高圧コンプレッサとの間に接続され、前記空気コンプレッサからの空気を除湿するドライヤユニットとを備え、高圧ガス発生装置の運転開始時には、前記空気コンプレッサ及びドライヤユニットを運転させ、この運転から遅延させて前記高圧コンプレッサを起動させるようにしたものである。
【0006】
また、前記ドライヤユニットと前記高圧コンプレッサとをつなぐ管路に、高圧ガス発生装置の運転開始時から前記高圧コンプレッサの起動まで閉じられ、前記高圧コンプレッサの起動と共に開かれる開閉弁を設けたものである。
【0007】
また、前記高圧コンプレッサの起動の条件を、ドライヤユニットの運転開始から予め設定された時間が経過したときとしたものである。
【0008】
また、前記高圧コンプレッサの起動の条件を、前記ドライヤユニットの吐出側に設けた湿度センサが所定の温度以下を検知したときとしたものである。
【0009】
また、前記高圧コンプレッサを、複数の無潤滑の圧縮部を備え、圧縮した空気を更に圧縮して吐出する多段圧縮式の高圧コンプレッサとしたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【0011】
図1は本発明の高圧ガス発生装置の回路図で、この図1に示す1は冷凍式の空気コンプレッサで、空気を吸込んで、ゲージ圧で0.7MPaに昇圧させるものである。この冷凍式の空気コンプレッサは冷凍部分を備えており、吸込んだ空気を冷却して、例えば露点温度を−10℃程度まで下げるものである。
【0012】
2はドライヤユニットで、空気コンプレッサ1からの空気を除湿し、露点温度が−50℃以下になるように除湿可能なものを用いている。3はドライヤユニット2と高圧コンプレッサ4をつなぐ管路で、この管路には吸入圧力調整弁4を取付けている。この調整弁4により、ドライヤユニット2からの0.7MPaの空気は0.05MPaまで減圧され、高圧コンプレッサ5の仕様にあった圧力となるように吸入圧力を調整している。高圧コンプレッサ5は、圧縮部分にオイルを使用していない、いわゆる無潤滑のコンプレッサで、圧縮部5A、5B、5C、5Dを4つ備えており、図に示すように、1段目の圧縮部5Aで圧縮された空気を2段目の圧縮部5Bで更に圧縮し、更に3段目の圧縮部5C、4段目の圧縮部5Dで圧縮することにより、4段目の圧縮部5Dから吐出される空気の圧力を30MPa程度まで昇圧させた上で、吐出管6から吐出する。
【0013】
7はボンベで、スキューバダイビングなどに利用されるものである。
【0014】
SV1はドライヤユニット2の吐出側の管路3Aに設けた第1開閉弁、SV2はこの管路3Aから分岐させた分岐管8に設けた第2開閉弁で、表1に示すように、高圧ガス発生装置の起動時と一定時間経過後に開閉制御されるものである。尚、この表1には、空気コンプレッサ1、高圧コンプレッサ5の制御も合わせて示している。尚、ドライヤユニット2のON(運転)、OFF(停止)は、空気コンプレッサ1と同期させているので、この表1には示さない。
【0015】
【表1】
本発明の高圧ガス発生装置は、主に空気コンプレッサ1、ドライヤユニット2、管路3、圧力調整弁4、高圧コンプレッサ5等で構成されており、これらの各機器は、図示しないケーシング内に配置され、ユニット化されて使用されるものである。
【0016】
また、各機器は図示しない制御装置によって制御されるものである。
【0017】
空気コンプレッサ1とドライヤユニット2とを運転すると、ドライヤユニット2から吐出される空気は徐々に除湿されることから露点温度は、図2に示すような湿度の変化と同様に徐々に低下する傾向がある。すなわち、ドライヤユニット2を運転開始してから必要な除湿能力を得るまでに(吐出空気の露点温度を−40℃以下に除湿するまでに)過渡的な時間を必要とするものである。この過渡的な時間Tを複数回の実験結果に基き予め定めておく。この時間Tは、前述の制御装置に使用され、高圧ガス発生装置を制御する重要な値であるので、慎重に定める必要がある。
【0018】
時間Tを複数回の実験結果に基いて定めるように、この図1では直接露点温度を検知していないので、ドライヤユニット2の能力でのバラツキ等を考慮して、やや長めの時間を時間Tと定めても構わない。
【0019】
このように構成された高圧ガス発生装置では、次のように動作する。
【0020】
図示しない運転スイッチが投入されると、最初に、エアーコンプレッサ1とドライヤユニット2が運転される。この時、第1開閉弁SV1はOFFされて閉じられており、第2開閉弁SV2はONされて開かれている。このため、ドライヤユニット2からの除湿が充分でない空気(露点温度が−40℃まで低下していない空気)は、分岐管8を通って、他端から装置外に放出される。徐々に除湿した空気が空気コンプレッサ1の吸入側空気と混入することとなり吸入空気の湿度も低下する。
【0021】
エアーコンプレッサ1とドライヤユニット2が運転されると、ドライヤユニット2から吐出される空気はユニットの能力に応じて徐々に除湿され、徐々にその露点温度が低下する。所定時間T、すなわちドライヤユニット2から吐出される空気の露点温度が所定の温度(例えば−40℃)以下になるように予め設定された時間Tが経過すると、第1開閉弁SV1はONされて開かれ、第2開閉弁SV2はOFFされて閉じられる。すなわち、ドライヤユニットから吐出される露点温度が−40℃以下になるような時間が経過してから、高圧コンプレッサ15に空気を送るものである。第1、第2開閉弁SV1、SV2のON−OFFの切替えと同時に、若しくは少し遅れて高圧コンプレッサ5が起動され、ボンベ7へ圧縮空気の充填が可能になる。このように、露点温度が−40℃以下になる時間Tまで待って、この除湿された空気を高圧コンプレッサ5で圧縮するようにしたので、乾燥した空気を圧縮することとなり、高圧コンプレッサ5の内部の部品での錆の発生を、長期に亘って防止することができる。
【0022】
特に、時間Tを予め設定し、この時間Tの経過後、高圧コンプレッサを起動させるようにしたので、タイマ以外に湿度センサなど他の部品を必要としないので、その分低価格とすることができる。
【0023】
また、この高圧コンプレッサ5は、無潤滑の圧縮部5A、5B、5C、5Dを複数備えて多段階に空気を圧縮するので、空気中にオイルのミストが混入する恐れもなく、ボンベ7内にオイルミストが入る恐れもない。
【0024】
しかも、空気を多段階に圧縮する高圧コンプレッサ5を用いているので、空気を高圧に圧縮でき、効率よくボンベ7に空気を充填することができる。
【0025】
図3は本発明の異る高圧ガス発生装置の回路図で、図1と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0026】
図3に示す10は湿度センサで、管路3Aと第2開閉弁SV2とをつなぐ分岐管8若しくは開閉弁SV1の入口側(例えば管路3A)に取付けられ、ドライヤユニット2からの吐出される空気の湿度を検知し、図示しない制御装置に信号を送るものである。
【0027】
この制御装置は、第1開閉弁SV1、第2開閉弁SV2、空気コンプレッサ1、高圧コンプレッサ5を表2に示すように制御するものである。表1と同様に、ドライヤユニット2のON、OFFは、空気コンプレッサ1と同期させているので、示さない。
【0028】
【表2】
このように構成された高圧ガス発生装置を用いると、高圧コンプレッサ5へ吸込まれる空気、すなわちドライヤユニット2から吐出される空気の湿度を直接検知して、その露点温度が−40℃以下になるまで除湿されたことを検知して高圧コンプレッサ5を起動させるので、空気を約30MPaまで昇圧させるように高圧に圧縮しても、内部の部品を錆させるようなことが極力防止されている。
【0029】
特に、湿度センサを用いてドライヤユニット2から吐出される空気の湿度を直接検知しているので、ドライヤユニット2の能力のバラツキや、異る能力のドライヤユニットを使用した場合でも、その露点を所定温度以下になったときを正確に検知でき、高圧コンプレッサ5をドライヤユニット2の運転開始から適切に遅延して起動させることができる利点がある。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の発明によれば、高圧コンプレッサで空気を高圧に圧縮して高圧ガスを発生させる高圧ガス発生装置において、空気を吸入し圧縮して吐出する空気コンプレッサと前記高圧コンプレッサとの間に接続され、前記空気コンプレッサからの空気を除湿するドライヤユニットとを備え、高圧ガス発生装置の運転開始時には、前記空気コンプレッサ及びドライヤユニットを運転させ、この運転から遅延させて前記高圧コンプレッサを起動させるようにしたので、この遅延させている間にドライヤユニットの所望の能力が発揮されてドライヤユニットから吐出する空気を除湿でき、高圧コンプレッサに吸込まれる空気を乾燥させることができ、高圧コンプレッサの内部での錆の発生を極力防止することができる。
【0031】
また、請求項2に記載の発明によれば、前記ドライヤユニットと前記高圧コンプレッサとをつなぐ管路に、前記高圧コンプレッサの起動まで閉じられ、前記高圧コンプレッサの起動と共に開かれる開閉弁を設けたので、高圧コンプレッサに除湿されていない空気が流入することを防止でき、内部での錆の発生を防止することができる。
【0032】
また、請求項3に記載の発明によれば、高圧コンプレッサの起動の条件を、ドライヤユニットの運転開始から予め設定された時間が経過したときとしたので、湿度センサなどを必要とせず、高圧ガス圧縮装置を安価に提供することができる。
【0033】
また、請求項4に記載の発明によれば、高圧コンプレッサの起動の条件を、前記ドライヤユニットの吐出側に設けた湿度センサが所定の温度以下を検知したときとしたので、ドライヤユニットの能力のバラツキや、異る能力のドライヤユニットを用いた場合でも、確実に所定の温度以下に除湿された空気を高圧コンプレッサに送ることができる。
【0034】
また、請求項5に記載の発明によれば、高圧コンプレッサを、複数の無潤滑の圧縮部を備え、圧縮した空気を更に圧縮して吐出する多段圧縮式の高圧コンプレッサとしたので、空気中にオイルのミストが混入する恐れもなく、高圧に圧縮された空気にオイルミストが入る恐れを防止することができると共に、空気を多段階に圧縮する高圧コンプレッサを用いているので、空気を効率よく高圧に圧縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高圧ガス発生装置を示す回路図である。
【図2】ドライヤユニットから吐出される空気の湿度と時間との関係を示す線図である。
【図3】本発明の異る実施の形態を示す高圧ガス発生装置の回路図である。
【符号の説明】
1 空気コンプレッサ
2 ドライヤユニット
5 高圧コンプレッサ
5A、5B、5C、5D 圧縮部
10 湿度センサ
SV1 第1開閉弁(開閉弁)
Claims (5)
- 高圧コンプレッサで空気を高圧に圧縮して高圧ガスを発生させる高圧ガス発生装置において、空気を吸入し吐出する空気コンプレッサと、この空気コンプレッサと前記高圧コンプレッサとの間に接続され、前記空気コンプレッサからの空気を除湿するドライヤユニットとを備え、高圧ガス発生装置の運転開始時には、前記空気コンプレッサ及びドライヤユニットを運転させ、この運転から遅延させて前記高圧コンプレッサを起動させることを特徴とする高圧ガス発生装置。
- 前記ドライヤユニットと前記高圧コンプレッサとをつなぐ管路に、高圧ガス発生装置の運転開始時から前記高圧コンプレッサの起動まで閉じられ、前記高圧コンプレッサの起動と共に開かれる開閉弁を設けたことを特徴とする請求項1に記載の高圧ガス発生装置。
- 前記高圧コンプレッサの起動の条件を、前記ドライヤユニットの運転開始から予め設定された時間が経過したときとしたことを特徴とする請求項1または2に記載の高圧ガス発生装置。
- 前記高圧コンプレッサの起動の条件を、前記ドライヤユニットの吐出側に設けた湿度センサが所定の温度以下を検知したときとしたことを特徴とする請求項1または2に記載の高圧ガス発生装置。
- 前記高圧コンプレッサを、複数の無潤滑の圧縮部を備え、圧縮した空気を更に圧縮して吐出する多段圧縮式の高圧コンプレッサとしたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の高圧ガス発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002090876A JP3983076B2 (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | 高圧ガス発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002090876A JP3983076B2 (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | 高圧ガス発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003286965A JP2003286965A (ja) | 2003-10-10 |
JP3983076B2 true JP3983076B2 (ja) | 2007-09-26 |
Family
ID=29236109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002090876A Expired - Fee Related JP3983076B2 (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | 高圧ガス発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3983076B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5820332B2 (ja) * | 2012-04-26 | 2015-11-24 | 株式会社神戸製鋼所 | 圧縮装置 |
-
2002
- 2002-03-28 JP JP2002090876A patent/JP3983076B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003286965A (ja) | 2003-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5706681B2 (ja) | 多段圧縮機 | |
US20090016904A1 (en) | Compressor | |
EP1722173A3 (en) | Two-Stage linear compressor | |
KR102117139B1 (ko) | 압축 공기 공급 디바이스 및 압축 공기 공급 디바이스의 작동 방법 | |
EP2543939A3 (en) | Refrigeration apparatus | |
EP1039129A3 (en) | Device and method for controlling displacement of variable displacement compressor | |
WO2006031433A3 (en) | Valve preventing unpowered reverse run at shutdown | |
US20200318640A1 (en) | Method of Pumping in a System of Vacuum Pumps and System of Vacuum Pumps | |
TW200619576A (en) | Refrigerating apparatus | |
EP1614983A3 (en) | Air conditioner | |
WO2008111712A3 (en) | Compression system and air conditioning system | |
WO2008030760A3 (en) | Oil-free air compressor system with inlet throttle | |
WO2005050107A3 (en) | Tandem compressors with discharge valve on connecting lines | |
JP3983076B2 (ja) | 高圧ガス発生装置 | |
RU2008132803A (ru) | Компрессор высокого давления, его применение и способ его работы | |
JPS6361780A (ja) | 多段圧縮機の容量制御装置 | |
US7316546B2 (en) | Screw compressor | |
JPH0148399B2 (ja) | ||
JP5698912B2 (ja) | 圧縮機 | |
KR102190221B1 (ko) | 진공 펌프 시스템 및 진공 펌프 시스템에서의 펌핑 방법 | |
JP2004169677A (ja) | 正圧負圧供給装置 | |
JP2003286954A (ja) | 空気充填装置 | |
JP2602163B2 (ja) | 多段往復動空気圧縮機 | |
JP5075521B2 (ja) | 圧縮機 | |
JP2008248846A (ja) | ガス昇圧圧縮装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040507 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20051226 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070524 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070605 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070703 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110713 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |