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公開番号2025097836
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-01
出願番号2023214280
出願日2023-12-19
発明の名称エアコンプレッサおよび熱利用システム
出願人三浦工業株式会社
代理人弁理士法人北大阪特許事務所
主分類F04B 41/00 20060101AFI20250624BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】放熱と熱回収の両機能を備えた特性を活かしつつ、周囲温度が相当に高い状況下であっても、動作制限等を伴うことなく運転継続が可能となるエアコンプレッサを提供する。
【解決手段】供給された空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機構11を備えたエアコンプレッサ1aであって、冷却空気または冷却水との熱交換により圧縮過程で発生した熱を放散しつつ自機を冷却する放熱動作を行う放熱機構12と、用水との熱交換により圧縮過程で発生した熱を回収しつつ自機を冷却する熱回収動作を行う熱回収機構13と、自機の温度と相関関係が生じる流体の温度を検知する温度検知部14と、を備え、温度検知部14による検知温度が所定値を超えた場合は、自機を冷却する動作を行うにあたり、放熱動作よりも熱回収動作を優先して行うエアコンプレッサとする。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
供給された空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機構を備えたエアコンプレッサであって、
冷却空気または冷却水との熱交換により圧縮過程で発生した熱を放散しつつ自機を冷却する放熱動作を行う放熱機構と、
用水との熱交換により圧縮過程で発生した熱を回収しつつ自機を冷却する熱回収動作を行う熱回収機構と、
自機の温度と相関関係が生じる流体の温度を検知する温度検知部と、を備え、
前記温度検知部による検知温度が所定値を超えた場合は、自機を冷却する動作を行うにあたり、前記放熱動作よりも前記熱回収動作を優先して行うエアコンプレッサ。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記熱回収動作で加温された前記用水を、当該用水を利用する負荷設備へ供給するように構成され、
自機を冷却する動作を行うにあたり、前記負荷設備における前記用水の需要の有無に応じて、前記放熱動作と前記熱回収動作のどちらを優先して行うかを決める請求項１に記載のエアコンプレッサであって、
前記検知温度が前記所定値を超えた場合は、自機を冷却する動作として、前記需要の有無に関わらず前記熱回収動作を優先して行うエアコンプレッサ。
【請求項３】
前記熱回収動作で加温された前記用水を、当該用水を利用する負荷設備へ供給するように構成され、
自機を冷却する動作を行うにあたり、前記負荷設備において前記用水の需要が有るときには前記熱回収動作を行い、当該需要が無いときには前記放熱動作を行う請求項１に記載のエアコンプレッサであって、
前記検知温度が前記所定値を超えた場合は、自機を冷却する動作として、前記需要の有無に関わらず前記熱回収動作を行うエアコンプレッサ。
【請求項４】
前記負荷設備は、前記用水を加熱して蒸気を生成するボイラ設備である請求項２に記載のエアコンプレッサ。
【請求項５】
請求項２から請求項４の何れかにエアコンプレッサ、および前記負荷設備を備え、
前記負荷設備は、前記用水の需要の有無を示す信号を前記エアコンプレッサに送信し、
前記エアコンプレッサは、受信した当該信号に基づいて、前記需要の有無を判別する熱利用システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアコンプレッサ、およびこれを備える熱利用システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、供給された空気を圧縮して圧縮空気を生成するエアコンプレッサが広く利用されている。このようなエアコンプレッサにおいては、空気の圧縮過程で生じる圧縮熱や摩擦熱等によって自機の温度が上昇する。そのため、冷却空気や冷却水を用いて自機を冷却するための放熱機構が備えられ、必要な冷却を行うことにより、過熱による自機の熱応力発生を防ぐようにしている。熱応力発生が繰り返されると、圧縮機本体の疲労損傷やクリープ損傷に繋がる。
【０００３】
しかし、エアコンプレッサの周囲温度が相当に高い状況（例えば、エアコンプレッサの仕様で決められた使用温度範囲を大きく超えるような場合）においては、放熱動作を行うだけでは自機の温度を十分に下げることが難しく、そのままでは異常検知による緊急停止となる虞がある。このような問題をある程度解消し得る従来例として、例えば特許文献１、２には、周囲温度が高い場合には圧縮機本体の回転数の制限（動作制限）を行うことで温度上昇を抑え、運転継続を優先できるエアコンプレッサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２００５－５３７４２３号公報
特表２００９－５２５４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来例によれば、周囲温度が相当に高い状況下であっても運転の継続自体は可能であるが、動作制限がなされるため圧縮空気の生成能力の低下等が問題となる。そのため、このような動作制限は極力なされないことが望ましい。
【０００６】
ところでエアコンプレッサとしては、圧縮過程で発生した熱の放散により自機を冷却可能とした放熱機構と、圧縮過程で発生した熱の回収により自機を冷却可能とした熱回収機構の両方を有し、状況に応じて放熱と熱回収のどちらも実行可能とした機種も存在する。このようなエアコンプレッサにおいては、放熱と熱回収の両機能を備えた特性を活かしつつ、周囲温度が相当に高い状況下であっても、上述した動作制限等を伴うことなく運転を継続できることが望まれる。
【０００７】
本発明は上述した課題に鑑み、放熱と熱回収の両機能を備えた特性を活かしつつ、周囲温度が相当に高い状況下であっても、動作制限等を伴うことなく運転継続が可能となるエアコンプレッサ、およびこれを用いた熱利用システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るエアコンプレッサは、供給された空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機構を備えたエアコンプレッサであって、冷却空気または冷却水との熱交換により圧縮過程で発生した熱を放散しつつ自機を冷却する放熱動作を行う放熱機構と、用水との熱交換により圧縮過程で発生した熱を回収しつつ自機を冷却する熱回収動作を行う熱回収機構と、自機の温度と相関関係が生じる流体の温度を検知する温度検知部と、を備え、前記温度検知部による検知温度が所定値を超えた場合は、自機を冷却する動作を行うにあたり、前記放熱動作よりも前記熱回収動作を優先して行う構成とする。本構成によれば、放熱と熱回収の両機能を備えた特性を活かしつつ、周囲温度が相当に高い状況下であっても、動作制限等を伴うことなく運転継続が可能となる。
【０００９】
上記構成としてより具体的には、前記熱回収動作で加温された前記用水を、当該用水を利用する負荷設備へ供給するように構成され、自機を冷却する動作を行うにあたり、前記負荷設備における前記用水の需要の有無に応じて、前記放熱動作と前記熱回収動作のどちらを優先して行うかを決めるエアコンプレッサであって、前記検知温度が前記所定値を超えた場合は、自機を冷却する動作として、前記需要の有無に関わらず前記熱回収動作を優先して行う構成としても良い。
【００１０】
上記構成としてより具体的には、前記熱回収動作で加温された前記用水を、当該用水を利用する負荷設備へ供給するように構成され、自機を冷却する動作を行うにあたり、前記負荷設備において前記用水の需要が有るときには前記熱回収動作を行い、当該需要が無いときには前記放熱動作を行うエアコンプレッサであって、前記検知温度が前記所定値を超えた場合は、自機を冷却する動作として、前記需要の有無に関わらず前記熱回収動作を行う構成としても良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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