气体压缩机制造技术

本发明专利技术提供的气体压缩机，其包括：具有以无油方式压缩气体的压缩机主体和驱动压缩机主体的电动机的压缩机单元；和利用因压缩机主体的压缩作用而产生的排热使工作流体汽化，通过使该工作流体膨胀而获得驱动力进行发电的发电装置，将该发电装置所发电的电力作为气体压缩机内的电力消耗设备的电源进行利用，并且，包括：切换装置，其能够对电力消耗设备切换供给由发电装置发电的电力和来自商用电源的电力；和控制装置，其检测发电装置中的发电量或与发电量相关的值，基于它们中的至少任一项，利用切换装置切换由发电装置发电的电力和来自商用电源的电力。

Gas compressor

The invention provides a gas compressor, which comprises a compressor unit having a compressor main body with no oil compressed gas and motor driving the compressor main body; and use due to compression of the compressor main body heat causes the working fluid vaporization, fluid expansion and gain power device driving force to generate electricity through the industry the power device, power supply device power consumption as the gas in the compressor for use, and comprises: switching device, capable of switching power consumption equipment supplied by the power generation device of power from the commercial power supply and power; and the control device, the detection of power generation in a power plant or with the amount of power related values, based on at least any of them, the switch device is switched from power device to power and from business Electric power.

【技术实现步骤摘要】
气体压缩机本案是申请号为201310372895.7、申请日为2013年8月23日的同名专利申请的分案申请
本专利技术涉及气体压缩机，特别是能够回收来自气体压缩机的排热进行发电的气体压缩机。
技术介绍
工厂整体消耗的能源中，由空气压缩机等气体压缩机消耗的能源相当于20～25％，如果能够回收来自气体压缩机的排热，则该效果较大。特别是，为了达成因全球变暖问题而产生的CO2排放量的削减目标，将来自气体压缩机的排热回收利用具有较大的效果。气体压缩机包括对空气等气体进行压缩的压缩机主体、用于驱动该压缩机主体的电动机、和用于使上述压缩机主体中的因压缩产生的热冷却的冷却系统等。此外，在气体压缩机中，设对上述电动机的输入电力为100％时，在上述冷却系统中被冷却的热量(排热量)相当于其中的90％以上，因为该排热通常被排放至大气中，所以非常多的能量(热量)被排放至大气中。为了减少该排热量，促进上述压缩机主体、电动机的高效率化，但是因为其效果的极限是几％，所以要求有效利用来自气体压缩机的排热。关于来自气体压缩机的排热的有效利用，具有用于制暖、热水利用、用于锅炉的供水预热等的事例，而作为未来的进一步的发展，预想利用使用低温蒸发介质的郎肯循环进行发电等的实用化也会有所发展。此外，作为这种现有技术，具有日本特开2011-12659号公报(专利文献1)所记载的技术等。该专利文献1的技术是使从压缩机主体排出的压缩空气与郎肯循环的工作流体热交换，利用汽化的工作流体驱动膨胀机而使郎肯循环成立，进行发电。现有技术文献专利文献1：日本特开2011-12659号公报
技术实现思路
专利技术想要解决的问题上述专利文献1的技术是利用被压缩机主体压缩成为高温的压缩气体对郎肯循环的工作流体进行加热，利用汽化了的工作流体驱动膨胀机进行发电，能够有效利用现有被排放到大气中的气体压缩机的排热。但是，考虑将发电的电力用作用于对构成气体压缩机的压缩机单元内的冷却风扇等配件进行驱动的电源的情况下，在专利文献1中，在气体压缩机开始运转后，短期内不能获得足够驱动冷却风扇等辅助设备的发电量。此外，在气体压缩机开始运转后，也因由气体压缩机生成的压缩气体的量等，排热量变动，因此有时也产生发电量变动，用于驱动辅助设备的发电量不足的情况。所以，存在难以将所发电的电力用于压缩机单元内的冷却风扇等辅助设备的驱动的问题。此外，也能够考虑将所发电的电力蓄电进行利用或使所发电的电力返回商用电源，但是为了蓄电需要用于蓄电的设备费用，此外，在返回商用电源的情况下，需要功率调节器的设置费用等。本专利技术的目的是获得一种气体压缩机，其将气体压缩机的排热作为热源进行发电，将该发电的电力用于气体压缩机内的辅助设备的驱动，且在发电量不足的情况下也能够以简单的结构可靠地驱动辅助设备。用于解决上述问题的技术方案为了解决上述问题，本专利技术提供一种气体压缩机，其包括：具有以无油方式压缩气体的压缩机主体和驱动压缩机主体的电动机的压缩机单元；和利用因压缩机主体的压缩作用而产生的排热使工作流体汽化，通过使该工作流体膨胀而获得驱动力进行发电的发电装置，将该发电装置所发电的电力作为气体压缩机内的电力消耗设备的电源进行利用，气体压缩机的特征在于，包括：切换装置，其能够对电力消耗设备切换供给由发电装置发电的电力和来自商用电源的电力；和控制装置，其检测发电装置中的发电量或与发电量相关的值，基于它们中的至少任一项，利用切换装置切换由发电装置发电的电力和来自商用电源的电力。专利技术的效果根据本专利技术，具有能够获得将气体压缩机的排热作为热源进行发电，将该发电的电力用于驱动压缩机单元内的辅助设备，且在发电量不足的情况下也能够以简单的结构可靠地驱动辅助设备的气体压缩机的效果。附图说明图1是表示本专利技术的气体压缩机的实施例1的系统图。图2是表示本专利技术的气体压缩机的实施例2的系统图。图3是表示本专利技术的气体压缩机的实施例3的系统图。附图标记说明1：吸滤器，2：吸入节流阀，3：压缩机主体，4：主电动机，5：排出温度传感器，6：油分离器(油罐)，7：油配管，8：气体配管(空气配管)，9：温度调节阀，10：排热回收热交换器，11：气体出口温度传感器(TA)，12：油出口温度传感器(TO)，13：滤油器，14：冷凝器，15：循环泵，16：膨胀机，17：发电机，18、26：风扇电动机，19、25：冷却风扇，20：压缩机单元，21：发电装置，22：逆变器，22a：逆变器部，22b：变换器部，23：商用电源，24：空冷热交换器，28：切换开关(SW1)(切换装置)，29：切换开关(SW2)(切换装置)。具体实施方式以下，利用附图说明本专利技术的气体压缩机的具体的实施例。各图中，标注相同符号的部分表示相同或相当的部分。【实施例1】图1是表示本专利技术的气体压缩机的实施例1的系统图。该实施例是将本专利技术应用于将空气压缩而获得压缩空气的油冷式的螺杆压缩机的情况。图中，20是压缩机单元，21是发电装置，上述压缩机单元20和上述发电装置21被收纳于在一个框体内，构成1台油冷式的气体压缩机。上述压缩机单元20是由压缩机主体3、油分离器(油罐)6和空冷热交换器24等构成的空冷方式的压缩机单元。此外，上述发电装置21包括构成郎肯循环的排热回收热交换器10、膨胀机16、冷凝器14以及循环泵15、和由上述膨胀机驱动的发电机17等。在使上述冷凝器14为水冷方式的情况下，需要使用用于对循环的水进行冷却的冷却塔的冷却水系统，但本实施例中是使用基于冷却风扇19进行的空冷方式，所以不需要冷凝器14冷却用的冷却水系统。从而，能够使具备发电装置21的气体压缩机构成为收纳并封闭在一个框体内的系统的内置发电装置的气体压缩机。上述压缩机主体3构成为由主电动机4驱动，该主电动机4驱动时，被导入上述压缩机单元20内的空气(气体)经由吸滤器1和吸入节流阀2被吸引到上述压缩机主体3内，被压缩。此外，在上述压缩机主体3内，在上述被吸引的空气的压缩过程中，为了压缩空气的冷却，注入油(润滑油)，在压缩空气和所注入的油在混合的状态下，被从上述压缩机主体3的排出口排出。包含该油的压缩空气被排出温度传感器(压缩机主体出口温度传感器)(T1)5检测出温度后，进入上述油分离器6内，在此处压缩空气中的润滑油被离心分离，从压缩空气中被分离出的油贮存在上述油分离器6的下部。在上述油分离器6内与油分离了的压缩空气(压缩气体)，从油分离器6上部的气体配管(空气配管)8流出，流入上述发电装置21的排热回收热交换器10。另一方面，蓄积在上述油分离器6下部的油，构成为从油配管7流出，通过温度调节阀9，在油温较高的情况下流向上述排热回收热交换器10，在油温较低的情况下直接流向滤油器13侧，被注入压缩机主体3内的压缩过程中的压缩室，进行压缩空气的冷却。上述排热热交换器10构成使上述郎肯循环的工作流体(水或制冷剂)蒸发的蒸发器，该郎肯循环的工作流体循环。于是，该工作流体与上述高温的压缩空气(压缩气体)与油热交换，被加热而汽化。此外，在该排热热交换器10中，上述压缩空气和油被上述工作流体冷却，从该排热热交换器10流出，上述压缩空气被气体出口温度传感器(TA)11检测出温度后，流入上述空冷热交换器24，此外，上述油被油出口温度传感器(TO)12检测出温度后，流入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体压缩机，其包括：具有以无油方式压缩气体的压缩机主体和驱动所述压缩机主体的电动机的压缩机单元；和利用因所述压缩机主体的压缩作用而产生的排热使工作流体汽化，通过使该工作流体膨胀而获得驱动力进行发电的发电装置，将该发电装置所发电的电力作为气体压缩机内的电力消耗设备的电源进行利用，所述气体压缩机的特征在于，包括：切换装置，其能够对所述电力消耗设备切换供给由所述发电装置发电的电力和来自商用电源的电力；和控制装置，其检测所述发电装置中的发电量或与发电量相关的值，基于它们中的至少任一项，利用所述切换装置切换由所述发电装置发电的电力和来自商用电源的电力。

【技术特征摘要】
2012.10.16 JP 2012-2288861.一种气体压缩机，其包括：具有以无油方式压缩气体的压缩机主体和驱动所述压缩机主体的电动机的压缩机单元；和利用因所述压缩机主体的压缩作用而产生的排热使工作流体汽化，通过使该工作流体膨胀而获得驱动力进行发电的发电装置，将该发电装置所发电的电力作为气体压缩机内的电力消耗设备的电源进行利用，所述气体压缩机的特征在于，包括：切换装置，其能够对所述电力消耗设备切换供给由所述发电装置发电的电力和来自商用电源的电力；和控制装置，其检测所述发电装置中的发电量或与发电量相关的值，基于它们中的至少任一项，利用所述切换装置切换由所述发电装置发电的电力和来自商用电源的电力。2.如权利要求1所述的气体压缩机，其特征在于：具有检测从所述压缩机主体排出的压缩气体的温度的排出温度传感器，所述控制装置进行切换，使得在气体压缩机起动后，对所述电力消耗设备供给来自所述商用电源的电力，当由所述排出温度传感器检测到的温度成为预先设定的设定温度以上时，从所述发电装置对所述电力消耗设备供给电力。3.如权利要求1或2所述的气体压缩机，其特征在于：所述控制装置基于气体压缩机起动后的经过时间控制所述切换装置。4.如权利要求1所述的气体压缩机，其特征在于：具有检测从所述压缩机主体排出的压缩气体的温度的排出温度传感器，所述控制装置进行切换，使得在所述压缩机主体开始运转后，对所述电力消耗设备供给来自所述商用电源的电力，当由所述排出温度传感器检测到的温度成为预先设定的设定温度以上时，从所述发电装置对所述电力消耗设备供给电力。5.如权利要求1或4所述的气体压缩机，其特征在于：所述控制装置基于所述压缩机主体开始运转后的经过时间控制所述切换装置。6.如权利要求1～5中任一项所述的气体压缩机，其特征在于：所述发电装置具备：排热回收热交换器，其用于使从所述压缩机主体排出的压缩气体与所述工作流体热交换，用于对所述压缩气体进行冷却并对工作流体加热而使其汽化；使由该排热热交换器汽化了的工作流体膨胀并对其进行驱动的膨胀机；用于对来自该膨胀机的所述工作流体进行冷却使其冷凝的冷凝器；和将由该冷凝器冷凝了的工作流体供给至所述排热热交换器的循环泵，构成郎肯循环，且具备由所述膨胀机驱动进行发电的发电机。7.如权利要求1～5中任一项所述的气体压缩机，其特征在于：具备：对从所述压缩机主体排出的压缩气体进行冷却的冷却设备，所述冷却设备使所述工作流体汽化。8.如权利要求7所述的气体压缩机，其特征在于：所述发电装置具备：排热回收热交换器，其用于使从所述压缩机主体排出的压缩气体与所述工作流体热交换，用于对所述压缩气体进行冷却并对工作流体加热而使其汽化；使由该排热热交换器汽化了的工作流体膨胀并对其进行驱动的膨胀机；用于对来自该膨胀机的所述工作流体进行冷却使其冷凝的冷凝器；和将由该冷凝器冷凝了的工作流体供给至所述排热热交换器的循环泵，构成郎肯循环，且具备由所述膨胀机驱动进行发电的发电机，所述冷却设备为所述排热回收热交换器。9.如权利要求1～5中任一项所述的气体压缩机，其特征在于：具备：通过冷却液对所述压缩机主体进行冷却的冷却设备，所述冷却设备使所述工作流体汽化。10.如权利要求9所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本健太郎，纸屋裕治，高野正彦，
申请(专利权)人：株式会社日立产机系统，
类型：发明
国别省市：日本,JP