JP5915947B2 - Heat recovery system - Google Patents
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Description
本発明は、空気圧縮機の圧縮熱を回収する熱回収システムに関するものである。 The present invention relates to a heat recovery system that recovers the compression heat of an air compressor.
下記特許文献１には、ボイラの給水タンクへの給水を用いて、圧縮機からの圧縮空気や潤滑油の冷却を図ると共に、それにより給水タンクへの給水の加熱を図る熱回収システムが開示されている。具体的には、エアクーラ（３２）とオイルクーラ（３１）とを介してボイラ（２）の給水タンク（７）へ水が供給され、エアクーラ（３２）では圧縮空気の冷却が図られる一方、オイルクーラ（３１）では圧縮機（５）の潤滑油の冷却が図られ、各クーラ（３１，３２）において給水タンク（７）への給水が加熱される。 Patent Document 1 below discloses a heat recovery system that uses water supplied to a boiler water supply tank to cool compressed air and lubricating oil from a compressor and thereby heat the water supplied to the water supply tank. ing. Specifically, water is supplied to the water supply tank (7) of the boiler (2) via the air cooler (32) and the oil cooler (31), and the air cooler (32) cools the compressed air while the oil cooler (32) The cooler (31) cools the lubricating oil of the compressor (5), and the water supplied to the water supply tank (7) is heated in each cooler (31, 32).
ところで、圧縮機の冷却方式には水冷式と空冷式とがあるが、水冷式の場合、圧縮機ユニット（６）のエアクーラ（３２）およびオイルクーラ（３１）は、通常、クーリングタワーのような冷却水クーラとの間で水を循環され、エアクーラおよびオイルクーラに通される水は、冷却水クーラにて冷却されて再利用されるが、特許文献１に記載の発明では、このような冷却水の循環に代えて、温水を製造しようとするものといえる。 By the way, the cooling method of the compressor includes a water cooling type and an air cooling type. In the case of the water cooling type, the air cooler (32) and the oil cooler (31) of the compressor unit (6) are usually cooled like a cooling tower. Water that is circulated between the water cooler and passed through the air cooler and the oil cooler is cooled and reused by the cooling water cooler. In the invention described in Patent Document 1, such cooling water is used. It can be said that it is going to manufacture warm water instead of circulation.
しかしながら、前記特許文献１に記載の発明では、エアクーラおよびオイルクーラは一つずつ設置されるだけである。つまり、圧縮機ユニットが本来備えるべきエアクーラおよびオイルクーラを用いて、熱回収を図る構成である。そして、エアクーラに通された圧縮空気の温度、またはオイルクーラに通される潤滑油の温度に基づき、その温度を所望に維持するように、各クーラに通される水量を調整する構成である。 However, in the invention described in Patent Document 1, only one air cooler and one oil cooler are installed. That is, the heat recovery is performed by using an air cooler and an oil cooler that the compressor unit should originally have. And based on the temperature of the compressed air passed through the air cooler or the temperature of the lubricating oil passed through the oil cooler, the amount of water passed through each cooler is adjusted so as to maintain the temperature as desired.
従って、水冷式圧縮機において、エアクーラおよびオイルクーラと、クーリングタワーのような冷却水クーラとの間で冷却水を循環させるものではなく、また空冷式圧縮機において、エアクーラおよびオイルクーラに外気を通して圧縮空気や潤滑油を冷却しようとするものでもない。従って、圧縮機が本来備える既存の冷却系統を残すものではない。 Therefore, in the water-cooled compressor, the cooling water is not circulated between the air cooler and the oil cooler and the cooling water cooler such as the cooling tower. In the air-cooled compressor, the compressed air is passed through the air cooler and the oil cooler through the outside air. Nor is it intended to cool the lubricant. Therefore, the existing cooling system originally provided in the compressor is not left.
また、各クーラを通過することで得られる温水の使用負荷（要求量）に応じて給水の有無や量を調整することもできない。たとえば、温水の使用が全くないか少なく、温水の製造を止めたい場合があるとしても、温水の製造を止めることは各クーラへの冷却水の供給を止めることになり、圧縮空気および潤滑油の冷却が図れないことになる。よって、温水の使用負荷に応じて、温水を製造することができない。 Moreover, the presence or amount of water supply cannot be adjusted according to the usage load (required amount) of hot water obtained by passing through each cooler. For example, even if there is little or no use of hot water and there is a case where it is desired to stop the production of hot water, stopping the production of hot water will stop the supply of cooling water to each cooler. Cooling cannot be achieved. Therefore, warm water cannot be manufactured according to the usage load of warm water.
さらに、圧縮空気または潤滑油を所望温度に維持するように、各クーラへの給水量を調整するので、各クーラを通過することで得られる温水を所望温度に維持するように、各クーラへの給水の有無や量を調整するものでもない。つまり、所望温度の温水を得ることができない。 Furthermore, since the amount of water supplied to each cooler is adjusted so that the compressed air or lubricating oil is maintained at a desired temperature, the warm water obtained by passing through each cooler is maintained at the desired temperature. It does not adjust the presence or amount of water supply. That is, it is not possible to obtain hot water having a desired temperature.
本発明が解決しようとする課題は、既存の圧縮機冷却系統をそのまま残しつつ圧縮熱を回収できる熱回収システムを提供することにある。また、好ましくは、温水の使用負荷に応じて運転したり、所望温度の温水を得るよう運転したりできる熱回収システムを提供することを課題とする。 The problem to be solved by the present invention is to provide a heat recovery system capable of recovering compression heat while leaving an existing compressor cooling system as it is. It is another object of the present invention to provide a heat recovery system that can be operated according to the hot water usage load or can be operated to obtain hot water at a desired temperature.
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、圧縮機からの圧縮空気を、冷却水クーラとの間の循環冷却水で冷却するか、ファンによる通風で冷却する第一エアクーラと、前記圧縮機の潤滑油を、冷却水クーラとの間の循環冷却水で冷却するか、ファンによる通風で冷却する第一オイルクーラと、前記第一エアクーラへの送気路に設けられ、前記第一エアクーラへ送られる圧縮空気の熱で水を加熱して温水を製造する熱回収用熱交換器としての第二エアクーラとを備え、前記第二エアクーラには、前記循環冷却水とは異なる水が通され、前記第二エアクーラに対する圧縮空気の入口側と出口側とがバイパス送気路で接続されており、圧縮空気を前記第二エアクーラに通すか前記バイパス送気路に通すかの切替えを変更可能とされたことを特徴とする熱回収システムである。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 is characterized in that the compressed air from the compressor is cooled by circulating cooling water between the cooling water cooler or by a fan. A first air cooler that cools by ventilation, a first oil cooler that cools the lubricating oil of the compressor with circulating cooling water between the cooling water cooler or by ventilation with a fan, and the first air cooler A second air cooler provided as a heat recovery heat exchanger for producing hot water by heating water with the heat of compressed air sent to the first air cooler, and the second air cooler, Water that is different from the circulating cooling water is passed, and an inlet side and an outlet side of compressed air with respect to the second air cooler are connected by a bypass air supply path, and compressed air is passed through the second air cooler or the bypass air supply. Cut through the airways A heat recovery system characterized in that it is possible to change the e.
請求項１に記載の発明によれば、第一エアクーラおよび第一オイルクーラの他、第二エアクーラを備え、第二エアクーラにおいて圧縮熱を回収することができる。その際、第一エアクーラおよび第一オイルクーラを既存の圧縮機冷却系統として利用しつつ、第二エアクーラにおいて圧縮熱を回収することができる。また、温水の使用負荷などに応じて第二エアクーラに通す水の有無や量を調整しても、第一エアクーラおよび第一オイルクーラにおいて圧縮空気や潤滑油の所期の冷却に影響を与えない構成とできる。 According to the first aspect of the present invention, in addition to the first air cooler and the first oil cooler, the second air cooler is provided, and the compression heat can be recovered in the second air cooler. In that case, compression heat can be collect | recovered in a 2nd air cooler, utilizing a 1st air cooler and a 1st oil cooler as an existing compressor cooling system. In addition, adjusting the presence or amount of water passing through the second air cooler according to the hot water usage load, etc., will not affect the expected cooling of compressed air or lubricating oil in the first air cooler and the first oil cooler. Can be configured.
請求項２に記載の発明は、前記熱回収用熱交換器を通過後の温水の使用負荷に基づき、前記熱回収用熱交換器への給水の有無または量を制御することを特徴とする請求項１に記載の熱回収システムである。
The invention according to
請求項２に記載の発明によれば、温水の使用負荷に基づき給水を制御することで、所望の温水を製造することができる。また、温水の使用負荷に基づき給水を制御しても、第一エアクーラにより圧縮空気の冷却を確実に図ることができ、また第一オイルクーラにより潤滑油の冷却を確実に図ることができる。
According to invention of
請求項３に記載の発明は、前記熱回収用熱交換器を通過後の温水の温度に基づき、前記熱回収用熱交換器への給水の有無または量を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱回収システムである。
The invention according to
請求項３に記載の発明によれば、温水の温度に基づき給水を制御することで、所望の温水を製造することができる。また、温水の温度に基づき給水を制御しても、第一エアクーラにより圧縮空気の冷却を確実に図ることができ、また第一オイルクーラにより潤滑油の冷却を確実に図ることができる。
According to invention of
請求項４に記載の発明は、前記圧縮機は、油潤滑式圧縮機であり、圧縮機から吐出される圧縮空気から潤滑油を分離するオイルセパレータを備え、このオイルセパレータにて潤滑油を分離された圧縮空気が、前記各エアクーラへ送られ、前記オイルセパレータからの潤滑油が、前記第一オイルクーラへ送られることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱回収システムである。 According to a fourth aspect of the present invention, the compressor is an oil-lubricated compressor, and includes an oil separator that separates the lubricating oil from the compressed air discharged from the compressor, and the lubricating oil is separated by the oil separator. The heat recovery according to any one of claims 1 to 3, wherein the compressed air is sent to each of the air coolers, and the lubricating oil from the oil separator is sent to the first oil cooler. System.
請求項４に記載の発明によれば、油潤滑式圧縮機に対しても、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明と同様の作用効果を奏するよう構成することができる。
According to invention of
請求項５に記載の発明は、前記圧縮機は、低段圧縮機と高段圧縮機とを備える無潤滑式圧縮機であり、前記低段圧縮機からの圧縮空気は、第一インタークーラを介して前記高段圧縮機へ送られ、前記高段圧縮機においてさらに圧縮された後、アフタークーラとしての前記各エアクーラへ送られ、前記低段圧縮機から前記第一インタークーラへの送気路に設けられ、前記第一インタークーラへ送られる圧縮空気の熱で水を加熱して温水を製造する熱回収用熱交換器としての第二インタークーラをさらに備え、前記圧縮機の潤滑油の代わりに、前記圧縮機の本体ではなくそれを駆動するギアの潤滑油を、前記第一オイルクーラで冷却することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱回収システムである。 According to a fifth aspect of the present invention, the compressor is a non-lubricated compressor including a low stage compressor and a high stage compressor, and the compressed air from the low stage compressor has a first intercooler. Is sent to the high-stage compressor through, further compressed in the high-stage compressor, and then sent to each air cooler as an aftercooler, and an air supply path from the low-stage compressor to the first intercooler A second intercooler as a heat recovery heat exchanger for producing hot water by heating water with the heat of compressed air sent to the first intercooler, and replacing the lubricating oil of the compressor The heat recovery system according to any one of claims 1 to 3, wherein the first oil cooler cools the lubricating oil of the gear that drives the compressor instead of the main body of the compressor. .
請求項５に記載の発明によれば、無潤滑式圧縮機に対しても、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明と同様の作用効果を奏するよう構成することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the same effect as that of the first aspect of the present invention can be achieved for the non-lubricated compressor.
本発明によれば、既存の圧縮機冷却系統をそのまま残しつつ圧縮熱を回収できる熱回収システムを実現することができる。また、実施の形態に応じて、温水の使用負荷に応じて運転したり、所望温度の温水を得るよう運転したりすることも可能となる。そして、得られる温水の量または温度を調整しても、圧縮機の冷却に影響を与えないシステムとすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat recovery system which can collect | recover compression heat can be implement | achieved, leaving the existing compressor cooling system as it is. Further, depending on the embodiment, it is possible to operate according to the usage load of hot water or to obtain hot water at a desired temperature. And even if it adjusts the quantity or temperature of the warm water obtained, it can be set as the system which does not affect the cooling of a compressor.
以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、本発明の熱回収システムの実施例１を示す概略図である。
本実施例の熱回収システム１は、油潤滑式（給油式）かつ水冷式の電動空気圧縮機の圧縮熱を回収するシステムである。具体的には、圧縮機２からの圧縮空気や潤滑油と、軟水器３からボイラ４の給水タンク５への給水とを間接熱交換して、圧縮空気や潤滑油の冷却と、給水タンク５への給水の加熱とを図るシステムである。
FIG. 1 is a schematic diagram showing Example 1 of the heat recovery system of the present invention.
The heat recovery system 1 of the present embodiment is a system that recovers the compression heat of an oil lubrication type (oil supply type) and water-cooled type electric air compressor. Specifically, the compressed air and lubricating oil from the
本実施例の熱回収システム１は、外気を吸入し圧縮して吐出する圧縮機２、これを駆動するモータ６、圧縮空気から潤滑油を分離するオイルセパレータ７、圧縮空気の冷却を図る第一エアクーラ８および第二エアクーラ９、潤滑油の冷却を図る第一オイルクーラ１０および第二オイルクーラ１１を主要部として備える。
The heat recovery system 1 of the present embodiment includes a
圧縮機２は、モータ６により駆動され、外気を吸入し圧縮して吐出する。圧縮機２から吐出される圧縮空気は、オイルセパレータ７へ送られ、オイルセパレータ７において潤滑油の分離除去が図られる。
The
オイルセパレータ７にて潤滑油を除去された圧縮空気は、従来公知の圧縮機ユニットの場合、第一エアクーラ８を介して圧縮空気利用機器（図示省略）へ送られるが、本実施例の場合、第二エアクーラ９および第一エアクーラ８を介して圧縮空気利用機器へ送られる。すなわち、本実施例では、オイルセパレータ７から第一エアクーラ８への送気路１２に第二エアクーラ９を設け、オイルセパレータ７からの圧縮空気は、第二エアクーラ９および第一エアクーラ８を介して圧縮空気利用機器へ送られる。なお、第一エアクーラ８の出口側には、所望によりドライヤ１３が設置され、圧縮空気は、ドライヤ１３により水分を除去されて、圧縮空気利用機器へ送られる。
In the case of a conventionally known compressor unit, the compressed air from which the lubricating oil has been removed by the
一方、圧縮機２の潤滑油は、従来公知の圧縮機ユニットの場合、第一オイルクーラ１０を介して圧縮機２へ戻されるが、本実施例の場合、第二オイルクーラ１１および第一オイルクーラ１０を介して圧縮機２へ戻される。すなわち、本実施例では、オイルセパレータ７から第一オイルクーラ１０への送油路１４に第二オイルクーラ１１を設け、オイルセパレータ７からの潤滑油は、第二オイルクーラ１１および第一オイルクーラ１０を介して圧縮機２へ戻される。
On the other hand, the lubricating oil of the
また、オイルセパレータ７から第二オイルクーラ１１への送油路と、第一オイルクーラ１０から圧縮機２への送油路とは、バイパス路１５で接続されている。そして、オイルセパレータ７から第二オイルクーラ１１への送油路と、バイパス路１５との分岐部には、温調三方弁１６が設けられている。この温調三方弁１６は、ワックス式のものが好適に用いられ、オイルセパレータ７からの潤滑油の温度に基づき、潤滑油を各オイルクーラ１１，１０へ送るか、各オイルクーラ１１，１０を介さずにバイパス路１５を介して圧縮機２へ戻すかの分配割合を自力で調整する。これにより、各オイルクーラ１１，１０へ通す潤滑油の流量を調整して、圧縮機２内の潤滑油を所望温度に維持することができる。
Further, the oil feed path from the
以下、各クーラ８〜１１について順に説明する。まず、第一エアクーラ８は、圧縮空気とその冷却水との間接熱交換器である。また、第二エアクーラ９は、圧縮空気と、給水タンク５への給水との間接熱交換器である。
Hereinafter, each cooler 8-11 is demonstrated in order. First, the
一方、第一オイルクーラ１０は、圧縮機２の潤滑油とその冷却水との間接熱交換器である。また、第二オイルクーラ１１は、圧縮機２の潤滑油と、給水タンク５への給水との間接熱交換器である。
On the other hand, the
本実施例では、第一エアクーラ８および第一オイルクーラ１０には冷却水が通され、この冷却水は、クーリングタワーのような冷却水クーラ１７との間で循環される。すなわち、冷却水クーラ１７は、第一エアクーラ８および第一オイルクーラ１０に通される冷却水を冷却し、これらクーラ８，１０との間で冷却水を循環する。
In this embodiment, cooling water is passed through the
圧縮機２、モータ６、オイルセパレータ７、第一エアクーラ８および第一オイルクーラ１０は、二点鎖線の囲みで示すように、圧縮機ユニット１８として構成されてもよい。この場合、従来公知の圧縮機ユニット（既設・既存の圧縮機ユニットを含む）で構成することもでき、圧縮機２（より具体的にはオイルセパレータ７）から第一エアクーラ８への送気路１２に第二エアクーラ９を設け、圧縮機２（より具体的にはオイルセパレータ７）から第一オイルクーラ１０への送油路１４に第二オイルクーラ１１を設けることで、本実施例の熱回収システム１を構成することができる。なお、圧縮機ユニット１８内に、さらにドライヤ１３を設けてもよい。
The
次に、ボイラ４への給水系統について説明する。本実施例では、軟水器３からの水（軟水）は、第二エアクーラ９および第二オイルクーラ１１を順に介した後、給水タンク５へ吐出される。そして、給水タンク５の水は、適宜、給水ポンプ１９により逆止弁２０を介してボイラ４へ供給される。そして、ボイラ４において、水を加熱し蒸気を発生させ、その蒸気は蒸気使用設備（図示省略）へ送られる。なお、軟水器３から給水タンク５への給水は、第二エアクーラ９および第二オイルクーラ１１を介してなされるが、これに加えて、これらクーラ９，１１を介さずに直接にも給水可能に構成してもよい。
Next, the water supply system to the
本実施例の熱回収システム１では、第二エアクーラ９および第二オイルクーラ１１が、圧縮熱を回収して温水を製造するための熱回収用熱交換器として機能する。すなわち、給水タンク５への給水は、第二エアクーラ９において圧縮空気と熱交換して温められると共に、第二オイルクーラ１１において圧縮機２の潤滑油と熱交換して温められ、温水として給水タンク５へ供給される。
In the heat recovery system 1 of the present embodiment, the
本実施例の熱回収システム１では、第二エアクーラ９および第二オイルクーラ１１を通過後の温水の使用負荷に基づき、これらクーラ９，１１への給水の有無または量を制御する。また、これに代えてまたはこれに加えて、第二エアクーラ９および第二オイルクーラ１１を通過後の温水の温度に基づき、これらクーラ９，１１への給水の有無または量を制御する。
In the heat recovery system 1 of the present embodiment, the presence or amount of water supplied to the
より具体的に説明すると、給水タンク５には、水位センサ２１が設けられている。この水位センサ２１としては、たとえば電極式水位検出器、静電容量式水位検出器、またはフロート式水位検出器などを用いることができる。そして、水位センサ２１の検出信号に基づき、給水タンク５への給水路２２に設けた給水弁２３の開閉または開度が変更される。たとえば、温水の使用負荷がないか少なく、給水タンク５内の水位が上限水位を上回れば、給水弁２３を閉じればよいし、その後、給水タンク５内の水位が下限水位を下回れば、給水弁２３を開けばよい。あるいは、給水タンク５内の水位が設定水位になるように、給水弁２３の開度を調整してもよい。
More specifically, the
このような温水の使用負荷に基づく制御に代えてまたはこれに加えて、温水の温度に基づき、給水タンク５への給水の有無または量を制御してもよい。この場合、両クーラ９，１１を通過後の給水路または給水タンク５に温度センサ２４が設けられる。そして、温度センサ２４の検出信号に基づき、給水タンク５への給水路２２に設けた給水弁２３の開閉または開度が変更される。たとえば、温度センサ２４の検出温度を設定温度に維持するように、給水弁２３の開度を調整すればよい。また、この制御の間、水位センサ２１により給水タンク５内の水位を監視し、設定水位を上回れば、温水の製造が不要であるとして、給水弁２３を閉じるように制御してもよい。このようにして第二エアクーラ９および第二オイルクーラ１１への給水を停止しても、第一エアクーラ８および第一オイルクーラ１０において、圧縮空気および潤滑油を所望に冷却できることは前述したとおりである。
Instead of or in addition to the control based on the use load of such hot water, the presence or amount of water supplied to the
なお、いずれの場合も、給水弁２３は、第二エアクーラ９および第二オイルクーラ１１の双方のクーラより出口側に設けてもよいが、第二エアクーラ９および第二オイルクーラ１１にかかる水圧や温度の影響を考慮して、図示例のように、第二エアクーラ９および第二オイルクーラ１１の双方のクーラよりも入口側に設けるのが好ましい。
In any case, the
以上のとおり、本実施例の熱回収システム１は、第一エアクーラ８および第一オイルクーラ１０の他、第二エアクーラ９および第二オイルクーラ１１を備える。そして、第二エアクーラ９および第二オイルクーラ１１を介して給水タンク５への給水を停止した状態でも、第一エアクーラ８および第一オイルクーラ１０において所期の冷却を可能に構成される。典型的には、第一エアクーラ８および第一オイルクーラ１０を既存の圧縮機冷却系統として利用しつつ、第二エアクーラ９および第二オイルクーラ１１を設置すればよい。
As described above, the heat recovery system 1 of this embodiment includes the
本実施例の熱回収システム１によれば、第二エアクーラ９および第二オイルクーラ１１において、圧縮熱を回収して温水を製造することができる。また、温水の使用負荷に応じた温水製造や、所望温度の温水製造を行うことができる。しかも、第二エアクーラ９や第二オイルクーラ１１に通す水の有無や量を調整しても、第一エアクーラ８および第一オイルクーラ１０において圧縮空気や潤滑油の所期の冷却に影響を与えない構成とできる。つまり、第二エアクーラ９や第二オイルクーラ１１に通す水の有無や量を調整しても、第一エアクーラ８や第一オイルクーラ１０において、圧縮空気や潤滑油を、それぞれの目標温度以下まで下げることができる。
According to the heat recovery system 1 of the present embodiment, the
図２は、本発明の熱回収システム１の実施例２を示す概略図である。
本実施例２の熱回収システム１も、基本的には前記実施例１の熱回収システム１と同様である。そこで、以下では、両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
FIG. 2 is a schematic diagram showing Example 2 of the heat recovery system 1 of the present invention.
The heat recovery system 1 of the second embodiment is basically the same as the heat recovery system 1 of the first embodiment. Therefore, in the following description, the differences between the two will be mainly described, and corresponding portions will be described with the same reference numerals.
前記実施例１では、圧縮機２からの圧縮空気は、すべて第二エアクーラ９を介して第一エアクーラ８に送られたが、本実施例２では、第二エアクーラ９を介するか介しないかの切替え、あるいは第二エアクーラ９を介するか介しないかの分配割合を変更可能に構成される。そのために、第二エアクーラ９の入口側と出口側とをバイパス送気路２５で接続し、第二エアクーラ９への送気路１２とバイパス送気路２５との分岐部に、三方弁２６を設けている。但し、三方弁２６を設ける代わりに、前記分岐部から第二エアクーラ９への送気路１２や、バイパス送気路２５に、電磁弁または電動弁などを設けてもよい。いずれにしても、本実施例によれば、圧縮機２からの圧縮空気を、第一エアクーラ８へ送る際、第二エアクーラ９を介して送るか、第二エアクーラ９を介さずに送るかの切替えやその分配割合を調整可能とされる。
In the first embodiment, all the compressed air from the
また、前記実施例１では、圧縮機２の潤滑油は、すべて第二オイルクーラ１１を介して第一オイルクーラ１０に送られたが、本実施例２では、第二オイルクーラ１１を介するか介しないかの切替え、あるいは第二オイルクーラ１１を介するか介しないかの分配割合を変更可能に構成される。そのために、第二オイルクーラ１１の入口側と出口側とをバイパス送油路２７で接続し、第二オイルクーラ１１への送油路１４とバイパス送油路２７との分岐部に、三方弁２８を設けている。但し、三方弁２８を設ける代わりに、前記分岐部から第二オイルクーラ１１への送油路１４や、バイパス送油路２７に、電磁弁または電動弁などを設けてもよい。いずれにしても、本実施例によれば、圧縮機２の潤滑油を、第一オイルクーラ１０へ送る際、第二オイルクーラ１１を介して送るか、第二オイルクーラ１１を介さずに送るかの切替えやその分配割合を調整可能とされる。その他の構成および制御は、前記実施例１と同様のため、説明を省略する。
Further, in the first embodiment, all the lubricating oil of the
図３は、本発明の熱回収システム１の実施例３を示す概略図であり、実施例１または実施例２との変更箇所のみを示している。
本実施例３の熱回収システム１も、基本的には前記実施例１および前記実施例２の熱回収システム１と同様である。そこで、以下では、両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
FIG. 3 is a schematic view showing the third embodiment of the heat recovery system 1 of the present invention, and shows only the parts changed from the first or second embodiment.
The heat recovery system 1 of the third embodiment is basically the same as the heat recovery system 1 of the first and second embodiments. Therefore, in the following description, the differences between the two will be mainly described, and corresponding portions will be described with the same reference numerals.
前記実施例１および前記実施例２では、いずれも、第二エアクーラ９と第二オイルクーラ１１とは直列に接続され、給水タンク５への水が順に流れるように構成されたが、本実施例３では、第二エアクーラ９と第二オイルクーラ１１とは並列に設置され、給水タンク５への水が分岐して、第二エアクーラ９と第二オイルクーラ１１に流される。
In both the first embodiment and the second embodiment, the
具体的には、軟水器３からの給水路２２は、第一給水路２９と第二給水路３０とに分岐され、第一給水路２９に第二エアクーラ９が設けられ、第二給水路３０に第二オイルクーラ１１が設けられる。図示例では、第一給水路２９と第二給水路３０とに分岐する手前に、給水弁２３を設けたが、第一給水路２９および／または第二給水路３０に、オリフィスまたは電磁弁もしくは電動弁などを設けてもよい。その他の構成および制御は、前記実施例１または前記実施例２と同様のため、説明を省略する。
Specifically, the
図４は、本発明の熱回収システム１の実施例４を示す概略図である。
本実施例４の熱回収システム１も、基本的には前記各実施例の熱回収システム１と同様である。そこで、以下では、両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
FIG. 4 is a schematic view showing a fourth embodiment of the heat recovery system 1 of the present invention.
The heat recovery system 1 of the fourth embodiment is basically the same as the heat recovery system 1 of each of the embodiments. Therefore, in the following description, the differences between the two will be mainly described, and corresponding portions will be described with the same reference numerals.
前記各実施例では、圧縮機２は油潤滑式（給油式）とされたが、本実施例４では、圧縮機２は無潤滑式（ドライオイルフリー式）とされる。この場合、圧縮機２として、低段圧縮機３１と高段圧縮機３２とを備える。そして、低段圧縮機３１からの圧縮空気は、第一インタークーラ３３を介して高段圧縮機３２へ送られ、高段圧縮機３２においてさらに圧縮された後、アフタークーラとしての前記各エアクーラ９，８へ送られる。
In each of the above embodiments, the
そして、低段圧縮機３１から第一インタークーラ３３への送気路に、熱回収用熱交換器としての第二インタークーラ３４が設けられる。第二インタークーラ３４には、前記第二エアクーラ９および前記第二オイルクーラ１１と同様に、給水タンク５への給水が通され、圧縮熱の回収が図られる。この際、第二インタークーラ３４、第二エアクーラ９および第二オイルクーラ１１をどのように配置して、給水タンク５への水をどのように通すかは適宜に設定される。一例として、第二インタークーラ３４、第二エアクーラ９および第二オイルクーラ１１を順に通して、給水タンク５への給水の加熱が図られる。
A
無潤滑式圧縮機３１，３２の場合、圧縮機本体には潤滑油はない訳であるが、ギア部分には潤滑油があり、これを冷却したい場合がある。この場合、ギアボックス３５内の潤滑油は、給油ポンプ３６を介して第一オイルクーラ１０へ送られ、第一オイルクーラ１０において冷却された後、ギア部へ戻される。そして、第一オイルクーラ１０への送油路には、前記各実施例と同様に、第二オイルクーラ１１を設けてもよい。
In the case of the
本実施例４の場合も、前記各実施例と同様に、各第二クーラ３４，９，１１を通過後の温水の使用負荷および／または温水温度の基づき、各第二クーラ３４，９，１１への給水の有無または量が制御される。その他の構成および制御は、前記各実施例と同様のため説明を省略する。
In the case of the fourth embodiment, similarly to the above-described embodiments, each
本実施例５の熱回収システム１も、基本的には前記実施例１，２の熱回収システム１と同様である。そこで、以下では、両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。 The heat recovery system 1 of the fifth embodiment is basically the same as the heat recovery system 1 of the first and second embodiments. Therefore, in the following description, the differences between the two will be mainly described, and corresponding portions will be described with the same reference numerals.
前記実施例１，２では、圧縮機２は油潤滑式（給油式）とされたが、本実施例５では、圧縮機２は水潤滑式とされる。この場合、前記実施例１，２において、潤滑油に代えて潤滑用水が用いられる。これに伴い、前記実施例１，２における第一オイルクーラ１０は、潤滑用水を冷却する第一ウォータークーラ（１０）とされる一方、前記実施例１，２における第二オイルクーラ１１は、前記第一ウォータークーラ（１０）へ送られる潤滑用水の熱で水を加熱する熱回収用熱交換器としての第二ウォータークーラ（１１）とされる。なお、水潤滑式の圧縮機２の場合、各エアクーラ８，９は、その設置を省略してもよい。
In the first and second embodiments, the
より具体的に説明すると、水潤滑式圧縮機２の場合、圧縮機２からの圧縮空気は、まずはセパレータ（７）（前記実施例１，２におけるオイルセパレータ７に相当の気水分離器）へ吐出され、そこで気水分離を図られる。セパレータ（７）において潤滑用水の除去を図られた圧縮空気は、通常、エアクーラ８，９を介することなく（つまりエアクーラ８，９の設置を省略できる）、所望によりドライヤ１３を介して、圧縮空気利用機器へ送られる。一方、セパレータ（７）にて圧縮空気から分離された潤滑用水は、適宜、第一ウォータークーラ（１０）に送られ、所望の冷却を図られた後、圧縮機２へ戻される。そして、このような水潤滑式圧縮機２において、本発明を適用する場合、第一ウォータークーラ（１０）への送水路に、第二ウォータークーラ（１１）を設け、この第二ウォータークーラ（１１）において圧縮熱を回収すればよい。その他の構成および制御は、前記実施例１，２と同様のため説明を省略する。
More specifically, in the case of the water-lubricated
本発明の熱回収システム１は、前記各実施例の構成に限らず適宜変更可能である。たとえば、前記各実施例において、給水タンク５への給水路２２には適宜、給水ポンプを設けてもよいことは言うまでもない。また、熱回収用熱交換器（第二エアクーラ９、第二オイルクーラ１１、第二インタークーラ３４）に通す水量は、給水弁２３の開度調整により行ったが、これに代えて給水路に給水ポンプを設置して、この給水ポンプをインバータ制御して流量調整してもよい。
The heat recovery system 1 of the present invention is not limited to the configuration of each of the embodiments described above, and can be changed as appropriate. For example, in each of the above embodiments, it goes without saying that a water supply pump may be appropriately provided in the
また、前記各実施例では、熱回収用熱交換器に、ボイラ４の給水タンク５への給水を通して、ボイラ４の給水の予熱を図る例を示したが、熱回収用熱交換器に通す水の用途はこれに限らず適宜変更可能である。
Further, in each of the above-described embodiments, an example is shown in which the water supply to the
また、前記実施例４のような無潤滑式圧縮機の場合、圧縮熱が高温となるので、温水ではなく、蒸気を得てもよい。つまり、熱回収用熱交換器（特に最下流の熱回収用熱交換器）において、水を加熱して蒸気を発生させてもよい。この場合、前記各実施例のように熱回収用熱交換器を通過後の温水の温度に基づき給水弁２３を制御することに代えて、蒸気発生用熱交換器における水位に基づき給水弁２３を制御すればよい。つまり、蒸気発生用熱交換器の水位を検知し、設定水位に維持するように、この熱交換器への給水の有無または量を制御すればよい。この際、蒸気発生用熱交換器内の蒸気圧力が高くなり過ぎると、前記実施例２（図２）の場合、三方弁２６（または三方弁２８）を切り替えて、既存の第一エアクーラ８（または第一オイルクーラ１０）による冷却を優先させればよい。
Further, in the case of the non-lubricated compressor as in the fourth embodiment, since the heat of compression becomes high, steam may be obtained instead of hot water. That is, steam may be generated by heating water in a heat recovery heat exchanger (particularly, the most downstream heat recovery heat exchanger). In this case, instead of controlling the
また、前記各実施例では、第一エアクーラ８、第一オイルクーラ１０、第一インタークーラ３３、第一ウォータークーラ（１０）は、それぞれ水冷式の場合について説明したが、この内の一もしくは二、または全部は、空冷式としてもよい。その場合、ファンの空気流で、圧縮空気、潤滑油または潤滑用水を冷却することになる。
In each of the above embodiments, the
また、前記各実施例では、第二エアクーラ９、第二オイルクーラ１１、（さらに実施例４では第二インタークーラ３４）を設置する例について説明したが、この内のすべてを設置する必要はなく、所望によりいずれかの設置を省略してもよい。たとえば、前記実施例１または前記実施例２において、第二エアクーラ９の設置を省略したり、あるいは第二オイルクーラ１１の設置を省略してもよい。
In each of the above embodiments, the
また、無潤滑式圧縮機の場合、潤滑油の冷却系統の全くない圧縮機であってもよい。その場合、第一オイルクーラ１０および第二オイルクーラ１１や送油路１４などが省略され、第二エアクーラ９および／または第二インタークーラ３４において、圧縮熱を回収するシステムとすることができる。
Further, in the case of a non-lubricated compressor, a compressor having no lubricating oil cooling system may be used. In this case, the
さらに、前記各実施例において、圧縮機２の段数は、適宜に変更可能である。
Furthermore, in each said Example, the number of stages of the
１ 熱回収システム
２ 圧縮機
７ オイルセパレータ
８ 第一エアクーラ
９ 第二エアクーラ
１０ 第一オイルクーラ
１１ 第二オイルクーラ
１２ 送気路
１４ 送油路
１７ 冷却水クーラ
１８ 圧縮機ユニット
２１ 水位センサ
２３ 給水弁
２４ 温度センサ
３１ 低段圧縮機
３２ 高段圧縮機
３３ 第一インタークーラ
３４ 第二インタークーラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記圧縮機の潤滑油を、冷却水クーラとの間の循環冷却水で冷却するか、ファンによる通風で冷却する第一オイルクーラと、
前記第一エアクーラへの送気路に設けられ、前記第一エアクーラへ送られる圧縮空気の熱で水を加熱して温水を製造する熱回収用熱交換器としての第二エアクーラとを備え、
前記第二エアクーラには、前記循環冷却水とは異なる水が通され、
前記第二エアクーラに対する圧縮空気の入口側と出口側とがバイパス送気路で接続されており、
圧縮空気を前記第二エアクーラに通すか前記バイパス送気路に通すかの切替えを変更可能とされた
ことを特徴とする熱回収システム。 A first air cooler that cools the compressed air from the compressor with circulating cooling water to or from the cooling water cooler or with ventilation by a fan;
A first oil cooler that cools the lubricating oil of the compressor with circulating cooling water between the compressor and a cooling water cooler or with ventilation by a fan;
A second air cooler as a heat recovery heat exchanger that is provided in an air supply path to the first air cooler and heats water with heat of compressed air sent to the first air cooler to produce hot water;
Water different from the circulating cooling water is passed through the second air cooler,
An inlet side and an outlet side of compressed air with respect to the second air cooler are connected by a bypass air supply path,
The heat recovery system can be changed in whether the compressed air is passed through the second air cooler or the bypass air passage.
ことを特徴とする請求項１に記載の熱回収システム。 The heat recovery system according to claim 1, wherein the presence or amount of water supplied to the heat recovery heat exchanger is controlled based on a use load of hot water after passing through the heat recovery heat exchanger.
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱回収システム。 The heat according to claim 1, wherein the presence or amount of water supplied to the heat recovery heat exchanger is controlled based on the temperature of the hot water after passing through the heat recovery heat exchanger. Collection system.
圧縮機から吐出される圧縮空気から潤滑油を分離するオイルセパレータを備え、
このオイルセパレータにて潤滑油を分離された圧縮空気が、前記各エアクーラへ送られ、
前記オイルセパレータからの潤滑油が、前記第一オイルクーラへ送られる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱回収システム。 The compressor is an oil lubricated compressor,
An oil separator that separates lubricating oil from compressed air discharged from the compressor,
The compressed air from which the lubricating oil is separated by this oil separator is sent to each air cooler,
The heat recovery system according to any one of claims 1 to 3, wherein lubricating oil from the oil separator is sent to the first oil cooler.
前記低段圧縮機からの圧縮空気は、第一インタークーラを介して前記高段圧縮機へ送られ、前記高段圧縮機においてさらに圧縮された後、アフタークーラとしての前記各エアクーラへ送られ、
前記低段圧縮機から前記第一インタークーラへの送気路に設けられ、前記第一インタークーラへ送られる圧縮空気の熱で水を加熱して温水を製造する熱回収用熱交換器としての第二インタークーラをさらに備え、
前記圧縮機の潤滑油の代わりに、前記圧縮機の本体ではなくそれを駆動するギアの潤滑油を、前記第一オイルクーラで冷却する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱回収システム。 The compressor is a non-lubricated compressor including a low stage compressor and a high stage compressor,
Compressed air from the low-stage compressor is sent to the high-stage compressor through a first intercooler, and after further compression in the high-stage compressor, is sent to each air cooler as an aftercooler,
As a heat exchanger for heat recovery that is provided in an air supply path from the low-stage compressor to the first intercooler and that heats water with the heat of compressed air sent to the first intercooler to produce hot water A second intercooler,
The lubricating oil of the gear which drives it instead of the main body of the compressor instead of the lubricating oil of the compressor is cooled by the first oil cooler. The heat recovery system described in 1.
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