(57)【要約】【課題】エアーコンプレッサーにおいて生成された圧縮エアーの体積に見合った仕事量を生産設備において十分に得ることができる圧縮エアーの供給技術を提供する。【解決手段】脱湿された圧縮エアーを生産設備に供給する圧縮エアー供給システムであって、圧縮エアーを生成させるエアーコンプレッサーと、生成された圧縮エアーを脱湿するエアー脱湿機と、エアーコンプレッサー、エアー脱湿機、生産設備を連結する配管とを備えており、さらに、エアー脱湿機と生産設備との間に、脱湿された圧縮エアーを加熱する加熱手段が設けられている圧縮エアー供給システム。圧縮エアーが６０〜９０℃に加熱されるように加熱手段を制御する加熱制御手段が設けられている圧縮エアー供給システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱湿された圧縮エアーを生産設備に供給する圧縮エアー供給システムであって、
圧縮エアーを生成させるエアーコンプレッサーと、
生成された前記圧縮エアーを脱湿するエアー脱湿機と、
前記エアーコンプレッサー、前記エアー脱湿機、前記生産設備を連結する配管とを備えており、
さらに、前記エアー脱湿機と前記生産設備との間に、脱湿された前記圧縮エアーを加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする圧縮エアー供給システム。
【請求項２】
前記圧縮エアーが６０〜９０℃に加熱されるように、前記加熱手段を制御する加熱制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮エアー供給システム。
【請求項３】
前記加熱手段が、前記圧縮エアーと高温の流体との間で熱交換を行うことにより、前記圧縮エアーを加熱する熱交換器であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧縮エアー供給システム。
【請求項４】
前記高温の流体が、他の生産設備から排出された流体であることを特徴とする請求項３に記載の圧縮エアー供給システム。
【請求項５】
前記他の生産設備が、空気入りタイヤの製造に用いられる加硫機であり、
前記流体が、前記加硫機から排出されたＮ２ガスであることを特徴とする請求項４に記載の圧縮エアー供給システム。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の圧縮エアー供給システムを用いて、前記生産設備に前記圧縮エアーを供給する圧縮エアーの供給方法であって、
前記エアーコンプレッサーにおいて生成された前記圧縮エアーを前記エアー脱湿機において脱湿し、
脱湿された前記圧縮エアーを前記加熱手段で加熱した後、
加熱された前記圧縮エアーを、前記配管を介して前記生産設備に供給することを特徴とする圧縮エアーの供給方法。
【請求項７】
前記加熱手段が、前記圧縮エアーを６０〜９０℃に加熱することを特徴とする請求項６に記載の圧縮エアーの供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮エアーを生産設備に供給する圧縮エアー供給システムおよび前記圧縮エアー供給システムを用いた圧縮エアーの供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場等において、圧縮エアーは、エアシリンダやエアブロー等の様々な設備の駆動源として使用されており、製造現場にはこのような圧縮エアーを駆動源として使用する設備（以下、「生産設備」という）が多数設置されている（特許文献１）。
【０００３】
この圧縮エアーは、図２に概要を示す圧縮エアー供給システムによって生産設備に供給されている。即ち、図２に示すように、エアーコンプレッサー１を用いて生成させた圧縮エアーをエアー脱湿機２により湿気を除去した後に生産設備３に供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２３９３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の圧縮エアー供給システムの場合、生産設備３に供給される圧縮エアーの体積がエアーコンプレッサー１において生成された圧縮エアーの体積に比べて減少しており、エアーコンプレッサー１において生成された圧縮エアーの体積に見合った仕事量を生産設備３において得ることができていなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、エアーコンプレッサーにおいて生成された圧縮エアーの体積に見合った仕事量を生産設備において十分に得ることができる圧縮エアーの供給技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、
脱湿された圧縮エアーを生産設備に供給する圧縮エアー供給システムであって、
圧縮エアーを生成させるエアーコンプレッサーと、
生成された前記圧縮エアーを脱湿するエアー脱湿機と、
前記エアーコンプレッサー、前記エアー脱湿機、前記生産設備を連結する配管とを備えており、
さらに、前記エアー脱湿機と前記生産設備との間に、脱湿された前記圧縮エアーを加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする圧縮エアー供給システムである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、
前記圧縮エアーが６０〜９０℃に加熱されるように、前記加熱手段を制御する加熱制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮エアー供給システムである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、
前記加熱手段が、前記圧縮エアーと高温の流体との間で熱交換を行うことにより、前記圧縮エアーを加熱する熱交換器であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧縮エアー供給システムである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、
前記高温の流体が、他の生産設備から排出された流体であることを特徴とする請求項３に記載の圧縮エアー供給システムである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、
前記他の生産設備が、空気入りタイヤの製造に用いられる加硫機であり、
前記流体が、前記加硫機から排出されたＮ２ガスであることを特徴とする請求項４に記載の圧縮エアー供給システムである。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の圧縮エアー供給システムを用いて、前記生産設備に前記圧縮エアーを供給する圧縮エアーの供給方法であって、
前記エアーコンプレッサーにおいて生成された前記圧縮エアーを前記エアー脱湿機において脱湿し、
脱湿された前記圧縮エアーを前記加熱手段で加熱した後、
加熱された前記圧縮エアーを、前記配管を介して前記生産設備に供給することを特徴とする圧縮エアーの供給方法である。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、
前記加熱手段が、前記圧縮エアーを６０〜９０℃に加熱することを特徴とする請求項６に記載の圧縮エアーの供給方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、エアーコンプレッサーにおいて生成された圧縮エアーの体積に見合った仕事量を生産設備において十分に得ることができる圧縮エアーの供給技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る圧縮エアー供給システムを説明する図である。
【図２】従来の圧縮エアー供給システムの一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
１．発明に至る経緯
本発明者は、従来の圧縮エアー供給システムの場合、何が原因で、生産設備に供給される圧縮エアーの体積がエアーコンプレッサーにおいて生成された圧縮エアーの体積に比べて減少してしまうのか、検討を行った。
【００１７】
その結果、従来の圧縮エアー供給システムにおいては、エアーコンプレッサーから生産設備までの経路で圧縮エアーが冷却されたことにより、体積が減少して生産設備に供給される圧縮エアーの体積が減少していることが原因であることが分かった。
【００１８】
即ち、通常の圧縮エアー供給システムでは、エアーコンプレッサー１で生成させた直後の圧縮エアーは１００℃以上の高温になっているが、脱湿のためのエアー脱湿機を通過する段階や生産設備までの配管内を通過する段階で温度が低下するために体積が減少し、そのまま減少した圧縮エアーの体積で生産設備まで供給されていることが分かった。
【００１９】
そこで、本発明者は、この減少した圧縮エアーの体積を回復させる手段について、種々の検討を行い、エアー脱湿機２や配管４内を通過する段階で温度が低下した圧縮エアーを再び温めて体積を増加させることに思い至った。
【００２０】
２．本実施の形態に係る圧縮エアー供給システム
以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を参照して説明する。図１は本実施の形態に係る圧縮エアー供給システムを説明する図である。なお、図１は空気入りタイヤの製造工程において本発明の圧縮エアー供給システムを設けた場合を説明する図である。
【００２１】
本実施の形態に係る圧縮エアー供給システムは、従来と同様に、圧縮エアーを生成させるエアーコンプレッサー１と、エアーコンプレッサー１で生成された圧縮エアーを脱湿するエアー脱湿機２と、エアーコンプレッサー１、エアー脱湿機２、生産設備３を連結する配管４とを備えている。
【００２２】
そして、本実施の形態においては、エアー脱湿機２と生産設備３との間に、圧縮エアーを加熱する加熱手段としての熱交換器５が設けられている点を特徴とする。これにより、エアー脱湿機２や配管４内を通過する段階で温度が低下した圧縮エアーを再度加熱して、減少した圧縮エアーの体積を、生成時の体積に近い状態まで回復させて生産設備３に供給することができる。
【００２３】
この結果、エアーコンプレッサーにおいて生成された圧縮エアーの体積に見合った仕事量を生産設備３において得ることができる。
【００２４】
また、エアーコンプレッサー１の出力を上げることなく、大きな体積の圧縮エアーを生産設備３に供給できるため、エアーコンプレッサー１の単位仕事量あたりの負荷を軽減して消費電力を従来から５〜１０％程度削減することができる。
【００２５】
次に、本実施の形態の特徴部である熱交換器５について説明する。本発明者は、空気入りタイヤの製造現場に本発明の圧縮エアー供給システムを適用した場合、熱交換器５に供給される熱媒体として、加硫機から排出されるＮ２ガスが使用できることに思い至った。
【００２６】
即ち、一般的な空気入りタイヤの製造現場では、図１に示すように、生タイヤを加硫成形するための加硫機６が複数設けられており、この加硫機６から排出された高温のＮ２ガスを熱交換器５に供給される熱媒体として使用することにより、圧縮エアー供給システムの圧縮エアーを効率良く加熱することができる。
【００２７】
具体的には、一般的な空気入りタイヤの製造現場では、加硫機６から排出されたＮ２ガスからドレン水を除去するドレンセパレーター８と、Ｎ２ガスを冷却する冷却機９と、Ｎ２ガスを脱湿する脱湿機１０と、Ｎ２ガスを回収するガスタンク１１を備えたＮ２ガス回収ラインが設けられており、各々が配管７で連結されている。
【００２８】
本実施の形態においては、このＮ２ガスの回収ラインのドレンセパレーター８と冷却機９の間に熱交換器５が設けられており、加硫機６から排出された高温のＮ２ガスが熱交換器５に供給される。具体的には、加硫機６から排出された約１００℃のＮ２ガスが、ドレンセパレーター８を通過して、約９０℃の状態で熱交換器５に供給される。なお、このときのＮ２ガスの流量は例えば９００〜１０００Ｎｍ３／ｈである。
【００２９】
一方、圧縮エアー供給システムにおいては、エアーコンプレッサー１で生成した圧縮エアーを、エアー脱湿機２を経由して熱交換器５に供給する。具体的には、熱交換器５に供給される圧縮エアーの温度は約５．０℃であり、圧力は６．０ｋｇｆ／ｃｍ２である。
【００３０】
そして、熱交換器５において、低温（約５．０℃）の圧縮エアーと、高温（約９０℃）のＮ２ガスとの間で熱交換が行なわれることにより、圧縮エアー供給システムの圧縮エアーが６０〜９０℃まで加熱されて、流量５０００〜５５００Ｎｍ３／ｈで生産設備３に供給することができる。
【００３１】
このように、熱交換器５を設置し、他の生産設備から排出された高温の流体と圧縮エアーとの間で熱交換を行うことにより圧縮エアーを加熱した場合、排出される流体の熱を有効利用して、圧縮エアーの体積を回復させることができるため、ヒーターなどの加熱装置を別途設ける場合に比べて、加熱に要するエネルギーを削減して効率良く体積が回復された圧縮エアーを生産設備３に供給することができる。
【００３２】
なお、上記した熱交換器５からはドレン水が排出されるため、熱交換器５は、生産設備３から若干離れており、ドレン排出口が設けられているような位置に設置することが好ましい。
【００３３】
また、上記した実施の形態においては、圧縮エアーを加熱する加熱手段として熱交換器を用いているが、加熱手段はこれに限定されず、例えば、ヒーターなどの外部加熱装置を用いてもよい。
【００３４】
また、加熱された後の圧縮エアーが再び冷却されることを防止するために、加熱手段よりも下流側の配管には断熱処理が施されていることが好ましい。この断熱処理としては、例えば、グラスウール、ケイ酸カルシウムなどの断熱材による処理を挙げることができる。
【００３５】
また、加熱された後の圧縮エアーが再び冷却されることを防止する手段としては、加熱された後の圧縮エアーが通過する配管を、例えば、加硫成形の熱により高温になる加硫機６の上方に配置することも好ましい。
【００３６】
また、加熱後の圧縮エアーの温度を、上記した６０〜９０℃になるように制御する加熱制御手段が設けられていることが好ましい。例えば、加熱手段として上記した熱交換器を用いる場合、加熱制御手段としては、熱交換器に供給されるＮ２ガスの流量や温度を調整する機構などを設けることが好ましい。
【００３７】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１        エアーコンプレッサー
２        エアー脱湿機
３        生産設備
４、７    配管
５        熱交換器
６        加硫機
８        ドレンセパレーター
９        冷却機
１０        脱湿機
１１        ガスタンク
【図１】
2018009466.tif 000003
【図２】
2018009466.tif 000004