專利名稱：水噴射壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向壓縮機內(nèi)部噴射水，并與壓縮空氣一同排出水的水噴射 壓縮機。
背景技術(shù)：
水噴射壓縮機利用噴射到壓縮機部內(nèi)的水進行潤滑和密封。為了與壓 縮空氣一同將從壓縮機排出的水再次噴射到壓縮機內(nèi)部，水噴射壓縮機具 有使水循環(huán)使用的水循環(huán)系統(tǒng)。以往，例如專利文獻(xiàn)l記載有為了降低循環(huán)水的雜質(zhì)濃度，在不補 給水的情況下長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)，向水槽供給壓縮空氣，對離開水槽的壓縮 空氣進行冷卻，向壓縮機內(nèi)供給分離后的水分，從水槽排出剩余循環(huán)水。專利文獻(xiàn)l:日本特開2000—45948號公報在上述現(xiàn)有技術(shù)中，壓縮機部工作期間始終補給從壓縮空氣中冷凝的 水，由于壓縮機部內(nèi)成為高溫高壓，所以微菌的繁殖得到抑制。但是，若 壓縮機部停止的時間過長，則分離空氣和水的分離器以及配管內(nèi)的水接近 大氣溫度，有可能空氣中的微菌在殘留于分離器或配管中的水中繁殖。特別是春季到秋季大氣溫度在3(TC左右的環(huán)境適合于微菌的繁殖，所 以在壓縮機部的停止時間長的情況下為了抑制微菌的繁殖，需要頻繁的更 換水、進而需要進行裝置及配管的清洗。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，即使壓縮機部長時間停止，在到下一次工作的期 間不需要更換水等耗時作業(yè)，防止基于計時器的水質(zhì)管理運轉(zhuǎn)、分離器及 壓縮機部內(nèi)以及配管內(nèi)微菌的繁殖。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種水噴射壓縮機，其向壓縮機部內(nèi) 噴射分離器內(nèi)的水，將水與壓縮空氣一同噴出到所述分離器內(nèi)，進行分離， 其中，所述壓縮機停止后，即使經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的時間，在沒有所述壓縮機 部的啟動要求時，也使所述壓縮機啟動，并使其工作規(guī)定時間。 發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠防止壓縮機部內(nèi)以及配管內(nèi)微菌的繁殖。


圖1是表示本發(fā)明一實施方式的框圖；圖2是表示一實施方式的停止以及工作時間與排出空氣溫度的關(guān)系的 圖表；圖3是表示一實施方式的大氣溫度與停止及工作時間的關(guān)系的圖；圖4是表示一實施方式的運轉(zhuǎn)動作的流程圖；圖5是表示停止及工作時間與排出空氣溫度的關(guān)系的圖表；圖6是表示其他實施方式的系統(tǒng)構(gòu)成的框圖；圖7是表示另外實施方式的系統(tǒng)構(gòu)成的框圖；圖8是表示其他水質(zhì)管理方式的框圖；圖9是表示另外水質(zhì)管理方式的框圖。
具體實施方式
圖1表示一實施方式的水噴射壓縮機的系統(tǒng)構(gòu)成，壓縮機部1是容積 形壓縮機，以螺旋壓縮機為例進行說明。分離器3的水在分離器3的內(nèi)壓作用下，從與分離器3連接的水供給 配管20供給到壓縮機1。由與水供給配管20連接的空冷水冷卻器4冷卻 后的水從水噴射配管22向壓縮機部1的轉(zhuǎn)子工作室供給。在壓縮機的軸 承為水潤滑軸承的情況下，由于在壓縮機部1的啟動時分離器3內(nèi)沒有送 出水的壓力，所以在水供給配管20與空冷水冷卻器4之間設(shè)置的泵29啟 動，使來自分離器3的水升壓，向壓縮機部1的軸承供給水。壓縮機部1將從具備吸入過濾器的吸入口 14吸入的空氣壓縮，與壓 縮過程中噴射的水一同從未圖示的排出口經(jīng)由排出配管15向分離器3排 出。在分離器3中分離壓縮空氣和水。水貯存在分離器3的下部后，再次 通過水供給配管20向壓縮機部1供給。
壓縮空氣被分離器3分離后，通過與分離器3的上部連接的排出空氣 配管16由后冷卻器(after cooler) 5冷卻，然后由排出分離器(drain separator) 19除去冷凝的排出水，向用于供給壓縮空氣的場內(nèi)管道18排 出。壓縮機部l在夜里、休息日等較長時間停止時，換而言之，在對于壓 縮機部l從外部沒有啟動要求時，如圖2所示，如果在停止時間超過預(yù)先 設(shè)定的停止時間toff23，則為了水質(zhì)管理而自動啟動壓縮機部1，運轉(zhuǎn)設(shè) 定時間ton24。然后，重復(fù)進行暫停和工作直到水噴射壓縮機再次啟動。 對于壓縮機的工作、停止，結(jié)合圖l再詳細(xì)說明。水噴射壓縮機具備對整體單元進行運轉(zhuǎn)控制的控制盤9，控制盤9對 水噴射壓縮機l的驅(qū)動馬達(dá)2、冷卻扇用馬達(dá)6以及泵29的馬達(dá)進行驅(qū)動。 另外，控制盤9驅(qū)動旁路配管用電磁閥45和三方電磁閥21，所述旁路配 管用電磁閥45配合于啟動時用于使水升壓的泵29的運轉(zhuǎn)進行開閉，所述 三方電磁閥21對如下兩個配管進行切換， 一個配管是對通過空冷水冷卻 器4向壓縮機1供給的水進行冷卻的配管，另一個配管是將不由空冷水冷 卻器4冷卻的、在水溫保持為高溫的狀態(tài)下直接用于向壓縮機1供給水的 配管。另外，控制盤9利用在吸入口 14設(shè)置的大氣溫度(吸入溫度)檢測 用傳感器13、分離器的水溫度檢測用傳感器11、對從壓縮機1排出的空 氣的溫度進行檢測的排出溫度檢測用傳感器12，檢測各部的溫度。進而， 控制盤9利用計時器10計測壓縮機部1的工作時間、停止時間?？刂票P9 具有存儲裝置，該存儲裝置如圖3所示存儲有根據(jù)檢測出的大氣(吸入) 溫度設(shè)定了壓縮機部1的工作時間、停止時間的數(shù)據(jù)。其次，結(jié)合圖4說明水噴射壓縮機的動作順序。日常情況下為了進行通常的運轉(zhuǎn)，壓縮機部1啟動(步驟31)。然后， 一天的工作時間結(jié)束時，壓縮機部l停止(步驟32)。之后，壓縮機部l 利用計時器10檢測出停止時間to (步驟33)后，存儲到未圖示的存儲裝 置中。進而，檢測出大氣溫度(吸入溫度)Ta、分離器的水溫Tw (步驟 34)，同樣地存儲。因此，基于檢測出的大氣溫度Ta、或水溫Tw，根據(jù) 存儲裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)設(shè)定相對于大氣溫度Ta、或相對于水溫Tw的壓縮機部
1的暫停時間toff和工作時間ton (步驟35)。然后，由計時器10檢測經(jīng) 過時間tl (步驟36)，算出暫停時間(步驟37)，若暫停時間超過設(shè)定 時間時(步驟38)，使水噴射壓縮機工作(步驟39)。在暫停時間未超過設(shè)定時間的情況下，重復(fù)大氣(吸入)溫度、水溫 的檢測即步驟34以后的循環(huán)。壓縮機部1工作時，檢測工作的時間t2 (步 驟40)并存儲。接著，檢測經(jīng)過時間t3 (步驟41)，算出運轉(zhuǎn)時間(步 驟47)。因此，將算出的運轉(zhuǎn)時間與設(shè)定的運轉(zhuǎn)時間ton作比較(步驟42)， 在運轉(zhuǎn)時間超過設(shè)定時間ton的情況下，停止水噴射壓縮機(步驟43)。之后，對于水噴射壓縮機，判斷是否按壓了作為通常的啟動要求的啟 動開關(guān)(步驟44)，然后，在按壓了通常的啟動開關(guān)的情況下，進行通常 的連續(xù)運轉(zhuǎn)(步驟31)。如果，在未按壓通常的啟動開關(guān)的情況下，重復(fù) 用于水質(zhì)管理的工作、停止(返回步驟33)。另外，壓縮機l停止后，為了水質(zhì)管理而使壓縮機部l工作時，為了 增大水的殺菌效果可以使排出空氣溫度高于通常運轉(zhuǎn)而運轉(zhuǎn)。即，通常用 圖1所示的空冷水冷卻器4冷卻用于供給的水而進行供給，但也可以例如 切換三方電磁閥21，不通過水冷卻器4，而直接向壓縮機部l給水。由此， 水的溫度也上升，成為高溫，從而水的殺菌效果增大。進而，如果將排出 空氣溫度(排出的水溫也成為相近的溫度)設(shè)為85'C以上，將該溫度下的 工作時間設(shè)為15分鐘以上，則能夠可靠地獲得水的殺菌效果。再有，為了使排出空氣溫度達(dá)到設(shè)定溫度之后不會過度地成為高溫， 優(yōu)選使三方電磁閥21工作，對水冷卻器4的通過和旁路進行控制，將排 出空氣溫度(水溫度)調(diào)節(jié)成設(shè)定溫度，或通過對驅(qū)動空冷水冷卻器4的 冷卻扇7的馬達(dá)6的轉(zhuǎn)速進行控制，改變風(fēng)量，由此調(diào)節(jié)水的冷卻。圖6是用水冷水冷卻器27進行水冷卻的情況，分離器3的水在分離 器3的內(nèi)壓作用下從水供給配管20供給，由水冷水冷卻器27冷卻之后， 通過水噴射配管22向壓縮機1的轉(zhuǎn)子工作室供給。在壓縮機1的軸承使用水潤滑軸承的情況下，由于用于壓縮機1的水 質(zhì)管理的啟動時分離器內(nèi)沒有壓力，所以在水供給配管20與水冷水冷卻 器27之間設(shè)置的泵29升壓，向壓縮機1的軸承供給水。壓縮機1將從具 備吸入過濾器的吸入口 14吸入的空氣壓縮，與壓縮過程中噴射的水一同 從排出口經(jīng)由排出配管15向分離器3排出。在分離器3中分離壓縮空氣 和水。水貯存在分離器3的下部后，再次通過水供給配管20向壓縮機1 供給。壓縮空氣被分離器3'分離后，通過與分離器3的上部連接的排出空氣 配管16由后冷卻器28冷卻，然后由排出分離器19除去冷凝的排出水后， 向場內(nèi)管道18排出。在水噴射壓縮機1在夜里或休息日等較長時間停止時，如圖2所示， 在停止時間超過預(yù)先設(shè)定的停止時間toff23時，為了水質(zhì)管理而自動使水 噴射壓縮機1工作，運轉(zhuǎn)設(shè)定時間ton24。然后，重復(fù)進行暫停和工作直 到水噴射壓縮機l再次啟動。對于壓縮機l的工作、停止，結(jié)合圖6再詳細(xì)說明。水噴射壓縮機具 備對整體單元進行運轉(zhuǎn)控制的控制盤9，對水噴射壓縮機的驅(qū)動馬達(dá)2以 及泵29的馬達(dá)進行驅(qū)動。另外，控制盤9驅(qū)動旁路配管用電磁閥45和三 方電磁閥21，所述旁路配管用電磁閥45配合于啟動時用于使水升壓的泵 29的運轉(zhuǎn)進行開閉，所述三方電磁閥21對如下兩個配管進行切換， 一個 配管是對通過水冷水冷卻器27向壓縮機1供給的水進行冷卻的配管，另 一個配管是將不用水冷水冷卻器27冷卻而直接向壓縮機1供給水的水噴 射配管22。另外，利用在吸入口 14設(shè)置的大氣(吸入)溫度檢測用傳感器13、 分離器的水溫度檢測用傳感器11、對從壓縮機1排出的空氣的溫度進行檢 測的排出溫度檢測用傳感器12，檢測各部溫度。進而，控制盤9利用計時 器IO計測壓縮機1的工作時間、停止時間。進而，控制盤9具有存儲裝置，該存儲裝置如圖3所示存儲有根據(jù)檢 測出的吸入溫度設(shè)定了工作時間、停止時間的數(shù)據(jù)。結(jié)合，結(jié)合圖4說明 水噴射壓縮機1的動作順序。日常情況下為了進行通常的運轉(zhuǎn)，壓縮機l啟動(步驟31)。然后， 一天的工作時間結(jié)束，停止向管道供給壓縮空氣時，壓縮機停止(步驟32)。 之后，具有未圖示的存儲裝置的控制盤9利用計時器10存儲停止時間to (步驟33)，進而，檢測出大氣溫度(吸入空氣溫度)Ta、分離器3內(nèi)部 的水溫Tw(步驟34)，并存儲。因此，基于檢測出的大氣溫度Ta/或水 溫，根據(jù)存儲裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)設(shè)定相對于大氣溫度Ta、或相對于水溫Tw的 壓縮機l的暫停時間toff和工作時間ton (步驟35)。然后，由計時器IO 檢測經(jīng)過時間(步驟36)，在暫停時間超過設(shè)定時間時(步驟38)，使 水噴射壓縮機l工作(步驟39)。進而，檢測工作時的時間(步驟40)，之后定期檢測經(jīng)過時間，若工 作時間超過設(shè)定時間ton時，停止壓縮機。此時，判斷壓縮機l是否根據(jù) 通常的啟動開關(guān)開始了啟動(步驟44)，之后在按壓了通常的啟動開關(guān)的 情況下，進行通常的連續(xù)運轉(zhuǎn)(步驟31)。如果，在未按壓通常的啟動開 關(guān)的情況下，重復(fù)用于水質(zhì)管理的工作、停止(返回步驟33)。再有，排 出空氣溫度的調(diào)節(jié)通過由電磁閥46對水冷水冷卻器27的冷卻水量進行調(diào) 節(jié)而控制。外殼、轉(zhuǎn)子、軸承及軸封裝置具有可在設(shè)定排出溫度下使用的耐熱性， 使得即使壓縮機l在排出溫度成為高溫的情況下也不存在障礙。另外，確 保轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子/外殼間以及軸承的內(nèi)外圈間的間隙，是在設(shè)定的排出溫度 下工作時不會引起損傷的值。另外，配管及分離器、襯墊(packing)類、 電磁閥或溫度檢測傳感器也確保耐熱性，使得即使在設(shè)定的排出溫度下工 作也不存在障礙。以上，在水噴射壓縮機的停止后，即使經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的時間、即微菌 的繁殖開始活躍的時間，在壓縮機部l不被啟動時，周期性使水噴射壓縮 機工作、停止，所以水不會長時間滯留在分離器3、水配管、壓縮機部1 內(nèi)，由于水溫會進一步升高，所以能夠防止在分離器內(nèi)的水或裝置內(nèi)微菌 的繁殖。另外，由于檢測大氣溫度或分離器3的水溫，根據(jù)大氣溫度或水溫設(shè) 定使水噴射壓縮機工作的時間及間隔，所以即使在夏季微菌容易繁殖的時 期，也能夠可靠地防止微菌的繁殖。進而，在冬季等大氣溫度低、微菌的繁殖不活躍的時期，通過延長使 水噴射壓縮機工作的間隔，能夠節(jié)約水質(zhì)管理所需要的壓縮機的驅(qū)動能 量。進而，在以水噴射壓縮機的水質(zhì)管理為目的而使其工作時，通過使壓 縮機部1的排出空氣溫度高于通常工作時的設(shè)定溫度，水溫也變得接近排
出溫度，所以能夠進一步增加水的殺菌效果。再有，為了水質(zhì)管理，將使水噴射壓縮機工作時的排出空氣溫度設(shè)為85'C以上，工作15分鐘以上， 由此能夠可靠地實現(xiàn)水的殺菌效果。進而，將水噴射壓縮機的壓縮機部1、分離器3、配管做成為能夠在 高溫的設(shè)定排出空氣溫度下運轉(zhuǎn)的耐熱結(jié)構(gòu)，另外正確地設(shè)定間隙，由此 能夠防止產(chǎn)生軸承、轉(zhuǎn)子、外殼等壓縮機部1的主要部件的熱膨脹或引起 變質(zhì)、變形、接觸等損傷，以及壓縮性能下降、泄漏等功能下降。進而，對圖7所示的其他實施例進行說明。圖7所示的水噴射壓縮機 1及包括其周邊結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，主要的結(jié)構(gòu)與圖l所示的結(jié)構(gòu)相同。本實施 例中，通過壓縮機1或其周邊設(shè)置的容量控制機構(gòu)進行容量控制。通過使 壓縮機部1工作，能夠?qū)崿F(xiàn)進行水質(zhì)管理時的節(jié)能化。例如，通過在壓縮 機部1的吸入口設(shè)置的吸氣卸載裝置(suction unloader) 48(節(jié)流機構(gòu))節(jié)制 空氣流量。通過減少壓縮機1吸入的吸入空氣，能夠降低壓縮機部1的運 轉(zhuǎn)動力。另外，利用向驅(qū)動壓縮機部1的馬達(dá)2供給交流電的變換器49，通過 設(shè)置成能夠進行轉(zhuǎn)速控制，在進行用于水質(zhì)保全的運轉(zhuǎn)時，降低馬達(dá)2的 轉(zhuǎn)速，驅(qū)動壓縮機部l，由此能夠進一步降低壓縮機部l的運轉(zhuǎn)動力。進而，結(jié)合圖8對水質(zhì)管理所涉及的結(jié)構(gòu)進行說明。使用了逆浸透膜 的水精制裝置50通過補給水配管52與分離器3連接。水精制制造裝置50 與供給水的給水配管51、和排出未通過逆浸透膜(未圖示)的含有鹽類的 水的排水管53連接。為了殺菌使壓縮機l運轉(zhuǎn)，并且從排水用配管54廢 棄分離器3內(nèi)的水，通過補給水配管52補給由水精制裝置50精制的水， 從而能夠減少水質(zhì)劣化的水。由此，能夠節(jié)約壓縮機l的運轉(zhuǎn)時間，并能 夠降低壓縮機部1的運轉(zhuǎn)動力，所以能夠獲得節(jié)能效果。進而，結(jié)合圖9對水質(zhì)管理所涉及的其他結(jié)構(gòu)進行說明。在與分離器 3連接的水供給配管20的途中設(shè)有紫外線殺菌裝置55。紫外線殺菌裝置 55具有連接水供給配管20的流路、和與該流路連接設(shè)置且產(chǎn)生紫外線的 紫外線發(fā)光燈57。紫外線發(fā)光燈57由電源56給電而發(fā)光。紫外線通過流 路上設(shè)置的未圖示的紫外線透過部，照射流路中流通的水。通過由紫外線 對水進行殺菌，由此能夠節(jié)約壓縮機部l的運轉(zhuǎn)時間，獲得節(jié)能效,。
權(quán)利要求
1、一種水噴射壓縮機，其具有向內(nèi)部噴射水的壓縮機部、和對從該壓縮機部排出的空氣與向所述壓縮機部的內(nèi)部噴射的水進行分離的分離器，其特征在于，在所述壓縮機部停止后，即使在經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的時間而沒有所述壓縮機部的啟動要求時，也使所述壓縮機部啟動，并使其工作規(guī)定時間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水噴射壓縮機，其特征在于， 設(shè)有對吸入所述壓縮機部的大氣溫度進行檢測的傳感器，根據(jù)檢測出的大氣溫度，改變所述預(yù)先設(shè)定的時間及規(guī)定時間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水噴射壓縮機，其特征在于， 設(shè)有對所述分離器內(nèi)的水溫度進行檢測的傳感器，根據(jù)所述水溫度改變所述預(yù)先設(shè)定的時間及規(guī)定時間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水噴射壓縮機，其特征在于，還具有向所述壓縮機供給所述分離器內(nèi)的水的水噴射配管、和在該水噴射配管與所述分離器之間冷卻所述分離器內(nèi)的水的水冷卻器， 在使所述壓縮機部工作規(guī)定時間時，使所述水冷卻器的冷卻量減少。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水噴射壓縮機，其特征在于， 還具有對從所述壓縮機部排出的空氣溫度進行檢測的溫度傳感器， 在使所述壓縮機部工作規(guī)定時間時，從所述壓縮機部排出的排出空氣溫度為85。C以上，工作15分鐘以上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水噴射壓縮機，其特征在于，還具有向所述壓縮機供給所述分離器內(nèi)的水的水噴射配管、和在該 水噴射配管與所述分離器之間冷卻所述分離器內(nèi)的水的水冷卻器，在所述水冷卻器是使用外部的水對來自所述分離器的水進行冷卻的 水冷的水冷卻器的情況下，對通向該水冷水冷卻器的水量進行調(diào)節(jié)，控制 來自所述分離器的水的溫度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水噴射壓縮機，其特征在于， 在所述壓縮機的停止后，即使在經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的時間而沒有所述壓縮 機的啟動要求時，也使所述壓縮機部啟動，在控制所述壓縮機部的壓縮容 量的同時使其工作。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的水噴射壓縮機，其特征在于，在所述壓縮機部的吸入口還設(shè)有節(jié)流機構(gòu)，使所述壓縮機部吸入的吸 入空氣量可變。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水噴射壓縮機，其特征在于， 設(shè)有向驅(qū)動所述壓縮機部的驅(qū)動馬達(dá)供給交流的變換器，控制所述驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水噴射壓縮機，其特征在于，還具有具有逆浸透膜的水精制裝置、連接該水精制裝置與所述分離 器的補給水配管，在所述壓縮機部的停止后，即使在經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的時間而沒有所述壓 縮機部的啟動要求時，也排出所述分離器內(nèi)的水，通過所述補給水配管使 來自所述水精制裝置的水進入所述分離器，同時啟動所述壓縮機部，使其 工作規(guī)定時間。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水噴射壓縮機，其特征在于， 在所述分離器和所述壓縮機部之間的配管上設(shè)有紫外線殺菌裝置。
全文摘要
一種水噴射壓縮機，即使壓縮機長時間停止，在到下一次工作的期間也不需要更換水等耗時作業(yè)，防止分離器及壓縮機以及配管內(nèi)微菌的繁殖。水噴射壓縮機向壓縮機(1)內(nèi)部噴射分離器(3)內(nèi)的水，與壓縮空氣一同排出到分離器內(nèi)，進行分離，其中，壓縮機(1)的停止后，即使經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的時間，在壓縮機(1)不被啟動時，也使壓縮機(1)工作規(guī)定時間。
文檔編號F04B39/06GK101165347SQ20071014240
公開日2008年4月23日 申請日期2007年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月16日
發(fā)明者川端夏樹, 武田文夫, 西村仁, 青木優(yōu)和 申請人:株式會社日立產(chǎn)機系統(tǒng)