压缩装置制造方法及图纸

本发明专利技术的压缩装置具备压缩机、热交换器、膨胀机、动力回收部、冷凝器、泵、将膨胀机旁通的旁通流路和旁通阀。在用来使动作介质流到旁通流路中的旁通条件成立的情况下，将旁通阀打开，动作介质经由旁通流路在热交换器与冷凝器之间循环，由此在热交换器中由动作介质将从压缩机吐出的压缩气体冷却。这样，不论膨胀机的驱动状态如何，都能够在热交换器中通过动作介质进行压缩气体的冷却。

【技术实现步骤摘要】
压缩装置
本专利技术涉及压缩装置。
技术介绍
以往已知有将从压缩机吐出的压缩气体具有的热能回收的压缩装置。例如，在专利文献1中公开了一种压缩机，所述压缩机具备：压缩机主体；热交换器，使从压缩机主体吐出的压缩空气与动作流体热交换；膨胀机，使从热交换器流出的动作流体膨胀；发电机，连接在膨胀机上；冷凝器，使从膨胀机流出的动作流体冷凝；和循环泵，将从冷凝器流出的动作流体向热交换器输送。在该压缩机中，在热交换器中动作介质从压缩空气获取的热能被膨胀机及发电机回收，另一方面，压缩空气在热交换器中被动作流体冷却后被向外部供给。专利文献1：特开2011－012659号公报。在上述专利文献1所记载的压缩机中，如果在膨胀机的维护时等膨胀机的驱动被停止，则动作流体不能在连结热交换器和膨胀机的流路内循环，在热交换器中不再充分进行由动作流体进行的压缩空气的冷却。结果，发生压缩机也必须被停止的可能性。同样，在膨胀机的低速旋转时，动作流体也不能在上述流路内充分地循环，所以在热交换器中不再进行压缩空气的充分的冷却。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述课题而做出的，目的是不论膨胀机的驱动状态如何、在热交换器中都进行由动作介质进行的压缩气体的冷却。作为用来解决上述课题的手段，本专利技术的压缩装置具备：压缩机，将气体压缩；和热能回收部，通过利用使用动作介质的兰肯循环，将从上述压缩机吐出的压缩气体的热能回收；上述热能回收部具备：热交换器，通过使压缩气体与动作介质热交换，将压缩气体的热回收；膨胀机，使在上述热交换器中与压缩气体热交换后的动作介质膨胀；动力回收部，将来自上述膨胀机的动力回收；冷凝器，使从上述膨胀机流出的动作介质冷凝；泵，将从上述冷凝器流出的动作介质向上述热交换器输送；循环流路，将上述热交换器、上述膨胀机、上述冷凝器及上述泵连接；旁通流路，以将上述膨胀机旁通的方式连接在上述循环流路上；旁通阀，将上述旁通流路开闭；截止阀，将向上述膨胀机的动作介质的流入切断；和控制部，控制上述旁通阀及上述截止阀，将动作介质穿过上述膨胀机在上述循环流路中循环的状态和动作介质穿过上述旁通流路在上述循环流路中循环的状态切换。在本专利技术中，当在压缩机的驱动中规定的条件成立时，不论膨胀机的驱动状态如何，动作介质都一边经由旁通流路绕过膨胀机一边在循环流路内继续循环，所以在热交换器中能够进行由动作介质进行的压缩气体的冷却。在上述结构的压缩装置中，优选的是，还具备；温度传感器，设在上述热交换器与上述膨胀机之间的上述循环流路中，检测动作介质的温度；和压力传感器，设在上述热交换器与上述膨胀机之间的上述循环流路中，检测动作介质的压力；上述控制部使用由上述温度传感器求出的温度和由上述压力传感器求出的压力，求出动作介质的过热度；当动作介质穿过上述旁通流路在上述循环流路中循环的状态时，控制上述泵的转速，调整向上述热交换器的动作介质的流入量，以使上述过热度成为预先设定的下限值以上且预先设定的上限值以下，上述下限值为0以上的数。如果这样，则以液相流入到热交换器中的动作介质以饱和蒸汽或过热蒸汽的状态从热交换器流出。即，能够利用动作介质的潜热，与仅利用显热的情况相比能够有效率地进行压缩气体的冷却。此外，通过抑制过热度的上升，能够抑制动作介质的显热量，能够更有效率地将压缩气体冷却。在上述结构的压缩装置中，优选的是，上述控制部进行控制，以当预先设定的上述膨胀机的停止条件成立时，将上述膨胀机停止并使动作介质穿过上述旁通流路在上述循环流路中循环。如果这样，则即使膨胀机是停止的状态，动作介质也能够在循环流路中循环，能够将压缩气体冷却。在上述结构的压缩装置中，优选的是，上述热交换器具备：气体流路，从上述压缩机吐出的压缩气体经过该气体流路；第1流路，动作介质在该第1流路中流动，并且该第1流路配置在能够进行该动作介质与压缩气体的热交换的位置；和第2流路，用来将压缩气体冷却的冷却流体在该第2流路中流动，并且该第2流路配置在能够进行该冷却流体与压缩气体的热交换的位置。如果这样，则在气体流路中流动的压缩气体被在第1流路中流动的动作介质冷却，进而也被在第2流路中流动的冷却流体冷却。更优选的是，上述第1流路在上述热交换器内配置在比上述第2流路更靠上述压缩气体流中的上游侧。如果这样，则在由在第2流路中流动的冷却流体将压缩气体冷却之前，该压缩气体具有的热能被在第1流路中流动的动作介质有效地回收，所以动作介质能够从压缩气体回收更多的能量。在具有上述第1流路和上述第2流路的情况下，优选的是，上述气体流路是上述热交换器的箱体的内部空间；上述第1流路及上述第2流路是在上述内部空间中一边蜿蜒一边延伸的管；在上述第1流路的外表面及上述第2流路的外表面上形成有多个翅片。在该形态中，热交换器是所谓的翅片管式，压缩气体穿过箱体的内部空间，所以与使压缩气体穿过配管的情况相比能够降低在压缩气体中发生的压力损失。进而，由于第1流路及第2流路是蜿蜒延伸的管，所以能够效率良好地进行从压缩气体的热回收。此外，通过设置翅片，压缩气体与第1流路的接触面积及压缩气体与第2流路的接触面积分别变大，所以压缩气体的冷却效率进一步提高。如以上这样，根据本专利技术，不论膨胀机的驱动状态如何，在热交换器中都能够进行由动作介质进行的压缩气体的冷却。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式的压缩装置的结构的概略的图。图2是表示控制部的控制内容的流程图。具体实施方式一边参照图1及图2一边对本专利技术的一实施方式的压缩装置1进行说明。如图1所示，本压缩装置1具备将气体（在本实施方式中将空气）压缩的压缩机10和热能回收部20。热能回收部20通过利用使用动作介质的兰肯循环，将从压缩机10吐出的压缩气体具有的热能回收。具体而言，热能回收部20具备热交换器30、膨胀机42、作为动力回收部的发电机43、冷凝器44、泵46、循环流路48、旁通流路49、旁通阀V1、截止阀V2和控制部50。在本实施方式中，作为动作介质而使用比水低沸点的有机流体。热交换器30是翅片管式，具备压缩气体经过的气体流路32、第1流路34和第2流路36。在热交换器30的箱体39内收容着气体流路32、第1流路34及第2流路36。气体流路32是形成在箱体39中的内部空间，第1流路34及第2流路36是在该内部空间中一边蜿蜒一边延伸的管。在第1流路34的外表面上形成有多个翅片35。在第2流路36的外表面上形成有多个翅片37。第2流路36在气体流路32中的压缩气体的流动方向上配置在比第1流路34靠下游侧。在第1流路34的端部连接着循环流路48，在第2流路36的端部连接着冷却流体流路60。动作介质在循环流路48内循环，用来将压缩气体冷却的冷却流体（在本实施方式中是冷却水）在冷却流体流路60内流动。因此，被从压缩机10吐出的压缩气体在气体流路32中通过与在第1流路34中流动的动作介质热交换而被冷却后，通过与在第2流路36中流动的冷却流体热交换进一步被冷却后被向外部供给。另外，冷却流体也可以是冷却水以外。循环流路48将热交换器30、膨胀机42、冷凝器44及泵46依次串联连接。膨胀机42设在循环流路48中的热交换器30的下游侧的部位。在本实施方式中，作为膨胀机42，使用螺旋膨胀机，所述螺旋膨胀机具有被从热交换器30流出的气相的动作介质的膨胀能量旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩装置，其特征在于，具备：压缩机，将气体压缩；和热能回收部，通过利用使用动作介质的兰肯循环，将从上述压缩机吐出的压缩气体的热能回收；上述热能回收部具备：热交换器，通过使压缩气体与动作介质热交换，将压缩气体的热回收；膨胀机，使在上述热交换器中与压缩气体热交换后的动作介质膨胀；动力回收部，将来自上述膨胀机的动力回收；冷凝器，使从上述膨胀机流出的动作介质冷凝；泵，将从上述冷凝器流出的动作介质向上述热交换器输送；循环流路，将上述热交换器、上述膨胀机、上述冷凝器及上述泵连接；旁通流路，以将上述膨胀机旁通的方式连接在上述循环流路上；旁通阀，将上述旁通流路开闭；截止阀，将向上述膨胀机的动作介质的流入切断；和控制部，控制上述旁通阀及上述截止阀，将动作介质穿过上述膨胀机在上述循环流路中循环的状态和动作介质穿过上述旁通流路在上述循环流路中循环的状态切换。

【技术特征摘要】
2014.09.05 JP 2014-1808141.一种压缩装置，其特征在于，具备：压缩机，将气体压缩；和热能回收部，通过利用使用动作介质的兰肯循环，将从上述压缩机吐出的压缩气体的热能回收；上述热能回收部具备：热交换器，通过使压缩气体与动作介质热交换，将压缩气体的热回收；膨胀机，使在上述热交换器中与压缩气体热交换后的动作介质膨胀；动力回收部，将来自上述膨胀机的动力回收；冷凝器，使从上述膨胀机流出的动作介质冷凝；泵，将从上述冷凝器流出的动作介质向上述热交换器输送；循环流路，将上述热交换器、上述膨胀机、上述冷凝器及上述泵连接；旁通流路，以将上述膨胀机旁通的方式连接在上述循环流路上；旁通阀，将上述旁通流路开闭；截止阀，将向上述膨胀机的动作介质的流入切断；和控制部，控制上述旁通阀及上述截止阀，将动作介质穿过上述膨胀机在上述循环流路中循环的状态和动作介质穿过上述旁通流路在上述循环流路中循环的状态切换；还具备；温度传感器，设在上述热交换器与上述膨胀机之间的上述循环流路中，检测动作介质的温度；和压力传感器，设在上述热交换器与上述膨胀机之间的上述循环流路中，检测动作介质的压力；上述控制部使用由上述温度传感器求出的温度和由上述压力传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本宏一郎，西村和真，足立成人，成川裕，松田治幸，垣内哲也，壶井升，福原一德，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP