JP7394477B2 - compressed air pressure circuit - Google Patents
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Description
本発明は、圧縮空気圧回路の構造に関し、詳しくは、圧縮空気中のＣＯ２除去を実現する技術に関するものである。 The present invention relates to the structure of a compressed air pressure circuit, and specifically relates to a technique for realizing CO2 removal from compressed air.
近年、世界中で温暖化の影響と思われる災害が多発し、温暖化を押し止めるための対策として、温室効果ガスの排出量の削減が叫ばれている。我が国でも、温暖化の主な原因とされているＣＯ２に対して、実質的な排出量を無くし脱炭素社会を目指す施策や、各企業や工場においてＣＯ２排出量削減目標を掲げるといった対策が広がりつつあり、職種を問わずＣＯ２削減に向けた対応が求められている。 In recent years, many disasters that are thought to be caused by global warming have occurred around the world, and there are calls for reducing greenhouse gas emissions as a measure to stop global warming. In Japan, measures to combat CO2, which is said to be the main cause of global warming, are becoming more widespread, such as measures aimed at virtually eliminating emissions and creating a decarbonized society, and setting CO2 emission reduction targets for each company and factory. Therefore, measures to reduce CO2 emissions are required regardless of job type.
上記問題を解決すべく、特許第６８８７０９９号公報（特許文献１）に記載の技術提案がなされている。すなわち、特許文献１では、タンク内に充填したＣＯ２含有ガスへ、エアコンプレッサにて生成された圧縮空気を利用してＣＯ２吸収剤を噴霧し、ＣＯ２を除去する技術提案がなされている。
しかしながら、特許文献１に記載の技術提案では、ＣＯ２吸収剤を圧縮空気と混合して微粒化した後にＣＯ２含有ガスへ噴霧する態様を採用することから、噴霧以前に圧縮空気に含まれるＣＯ２を先に吸収してしまうことで、噴霧時のＣＯ２吸収剤の効果が減少することとなるため、ＣＯ２含有ガスに対するＣＯ２の回収効率が減少してしまう、といった問題があった。
In order to solve the above problem, a technical proposal described in Japanese Patent No. 6887099 (Patent Document 1) has been made. That is, Patent Document 1 proposes a technique for removing CO2 by spraying a CO2 absorbent onto a CO2-containing gas filled in a tank using compressed air generated by an air compressor.
However, in the technical proposal described in Patent Document 1, the CO2 absorbent is mixed with compressed air and atomized and then sprayed onto the CO2-containing gas, so the CO2 contained in the compressed air is first removed before spraying. This causes a problem in that the effectiveness of the CO2 absorbent at the time of spraying is reduced, and the CO2 recovery efficiency for CO2-containing gas is reduced.
一方、非特許文献１並びに非特許文献２に示す様に、大気中からＣＯ２を回収・除去することで温暖化を抑制するためのＣＯ２回収装置については、既に技術提案がなされている。具体的には、ＣＯ２吸着体を有する容器へ送風機あるいはコンプレッサにより大気を送ることで、大気中のＣＯ２を回収・除去することが可能なＣＯ２回収装置である。
しかしながら、非特許文献１並びに非特許文献２に示す技術提案では、ＣＯ２回収装置に大気を送るにあたって、無動力で自然に送られるものではなく、専用の送風機やコンプレッサが必要であるため、該送風機やコンプレッサを駆動させるためのエネルギー源を要し、かえってＣＯ２を回収するためにＣＯ２を排出しかねない、といった問題があった。
On the other hand, as shown in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, technical proposals have already been made regarding CO2 recovery devices for suppressing global warming by recovering and removing CO2 from the atmosphere. Specifically, it is a CO2 recovery device that can recover and remove CO2 from the atmosphere by sending the atmosphere to a container having a CO2 adsorbent using a blower or a compressor.
However, in the technical proposals shown in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, when air is sent to the CO2 recovery device, it is not sent naturally without power, but a dedicated blower or compressor is required. However, this method requires an energy source to drive the compressor and the compressor, and there is a problem that CO2 may be emitted in order to recover CO2.
本出願人は、圧縮空気中からＣＯ２を回収・除去する手段に着目し、ＣＯ２回収装置をより効率的に稼働し得ないものかとの着想の下、圧縮空気圧回路の最後段にＣＯ２回収装置を配設することで、エアコンプレッサによる圧縮空気生成時に発生する圧力を利用してＣＯ２回収装置への送気を行い、それによりＣＯ２回収装置の稼働効率を向上させると共に、生成された圧縮空気からＣＯ２を除去することで最終的に大気中に放出される圧縮空気中のＣＯ２含有量を削減し得る圧縮空気圧回路を開発し、本発明にかかる「圧縮空気圧回路」の提案に至るものである。 The applicant focused on a means to recover and remove CO2 from compressed air, and based on the idea that it would be possible to operate the CO2 recovery device more efficiently, the applicant installed a CO2 recovery device at the last stage of the compressed air pressure circuit. By installing this, the pressure generated when compressed air is generated by the air compressor is used to supply air to the CO2 recovery device, thereby improving the operating efficiency of the CO2 recovery device and removing CO2 from the generated compressed air. We have developed a compressed air pressure circuit that can reduce the CO2 content in compressed air that is ultimately released into the atmosphere by removing CO2, leading to the proposal of the "compressed air pressure circuit" according to the present invention.
本発明は、上記問題に鑑み、圧縮空気圧回路の最後段にＣＯ２回収装置を配設することで、ＣＯ２回収装置の稼働効率を向上させると共に、最終的に大気中に放出される圧縮空気中のＣＯ２含有量を削減し得る圧縮空気圧回路を提供することを課題とする。 In view of the above problems, the present invention improves the operating efficiency of the CO2 recovery device by arranging the CO2 recovery device at the last stage of the compressed air pressure circuit, and at the same time improves the operating efficiency of the CO2 recovery device and reduces the amount of air in the compressed air that is finally released into the atmosphere. An object of the present invention is to provide a compressed air pressure circuit that can reduce CO2 content.
上記課題を解決するため、本発明は、ＣＯ２の回収が可能な圧縮空気圧回路であって、エアコンプレッサの後段に、エア配管を介して配設された各種機器と圧縮空気利用機器を経由し、その最後段にＣＯ２回収装置が配設されて成り、各種機器は、エアタンク、エアドライヤ、サイクロンセパレータのうち少なくとも一以上の機器を有して成り、圧縮空気利用機器は、エア配管と接続可能な排気口を有して成り、エアコンプレッサで生成された圧縮空気が、各種機器並びに圧縮空気利用機器を経由した後に、最後段に配設されたＣＯ２回収装置における給気口に送気されることで、圧縮空気中からＣＯ２を回収した状態で最終的に大気中へ放出される手段を採用する。 In order to solve the above problems, the present invention is a compressed air pressure circuit capable of recovering CO2, which connects various devices and compressed air utilization devices arranged after an air compressor via air piping. A CO2 recovery device is installed at the last stage, and the various devices include at least one of an air tank, an air dryer, and a cyclone separator.The compressed air utilization device is an exhaust gas that can be connected to air piping. The compressed air generated by the air compressor is sent to the air supply port of the CO2 recovery device installed at the last stage after passing through various equipment and compressed air utilization equipment. , a method is adopted in which CO2 is recovered from compressed air and finally released into the atmosphere.
さらに、本発明は、前記圧縮空気利用機器がエアシリンダである手段を採る。 Furthermore, the present invention adopts a means in which the compressed air utilization device is an air cylinder.
またさらに、本発明は、前記ＣＯ２回収装置によって回収されたＣＯ２を貯留するＣＯ２タンクが備えられて成る手段を採用する。 Furthermore, the present invention employs means comprising a CO2 tank for storing CO2 recovered by the CO2 recovery device.
本発明にかかる圧縮空気圧回路によれば、圧縮空気圧回路の最後段にＣＯ２回収装置が配設されていることにより、エアコンプレッサが圧縮空気を生成する時に発生する圧力を利用してＣＯ２回収装置への送気が行われるため、別途専用の送風機やコンプレッサが不要となって、ＣＯ２回収装置の稼働効率が向上されると共に、最終的に大気中に放出される圧縮空気中のＣＯ２含有量を削減することができる、といった従来にない優れた効果を奏するものである。 According to the compressed air pressure circuit according to the present invention, since the CO2 recovery device is disposed at the last stage of the compressed air pressure circuit, the pressure generated when the air compressor generates compressed air is used to transfer the CO2 recovery device to the CO2 recovery device. This eliminates the need for a separate dedicated blower or compressor, improving the operating efficiency of the CO2 recovery device and reducing the CO2 content in the compressed air that is ultimately released into the atmosphere. It has excellent effects that have not been seen before.
また、本発明にかかる圧縮空気圧回路によれば、ＣＯ２回収装置によって回収されたＣＯ２を貯留するためのＣＯ２タンクが備えられていることで、回収したＣＯ２を固体二酸化炭素や炭酸飲料など各種用途の原料として再利用することが可能となる、といった優れた効果を奏するものである。 Further, according to the compressed air pressure circuit according to the present invention, since the CO2 tank for storing the CO2 recovered by the CO2 recovery device is provided, the recovered CO2 can be used for various purposes such as solid carbon dioxide and carbonated drinks. It has the excellent effect of being able to be reused as a raw material.
本発明にかかる圧縮空気圧回路１は、圧縮空気圧回路の最後段にＣＯ２回収装置３０が配設されて成り、エアコンプレッサ１０において生成された圧縮空気の圧力が各種機器並びに圧縮空気利用機器を経由してＣＯ２回収装置３０における給気口３１へ送気されることで、エアコンプレッサ１０の起動に連動してＣＯ２回収装置３０への給気が行われると共に、生成された圧縮空気中からＣＯ２が除去され、最終的に大気中に放出される圧縮空気中のＣＯ２含有量を削減し得ることを最大の特徴とする。
以下、本発明にかかる圧縮空気圧回路１の実施形態を、図面に基づいて説明する。
The compressed air pressure circuit 1 according to the present invention includes a CO2 recovery device 30 disposed at the last stage of the compressed air pressure circuit, and the pressure of the compressed air generated in the air compressor 10 is passed through various devices and compressed air utilization devices. By supplying air to the air supply port 31 in the CO2 recovery device 30, air is supplied to the CO2 recovery device 30 in conjunction with the activation of the air compressor 10, and CO2 is removed from the generated compressed air. The main feature is that the CO2 content in the compressed air that is finally released into the atmosphere can be reduced.
Hereinafter, embodiments of a compressed air pressure circuit 1 according to the present invention will be described based on the drawings.
尚、本発明にかかる圧縮空気圧回路１は、以下に述べる実施形態に特に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内、すなわち同一の作用効果を発揮できる構成態様の範囲内で適宜変更することができる。 It should be noted that the compressed air pressure circuit 1 according to the present invention is not particularly limited to the embodiments described below, but can be implemented within the scope of the technical idea of the present invention, that is, within the scope of configurations that can exhibit the same effects. It can be changed as appropriate.
図１及び図２は、本発明にかかる圧縮空気圧回路１の基本的な実施形態を示す概略説明図である。また、図３は、本発明にかかる圧縮空気圧回路１の実施形態を示す要部説明図である。
本発明にかかる圧縮空気圧回路１は、主にエアコンプレッサ１０と、各種機器と、圧縮空気利用機器２５と、ＣＯ２回収装置３０とで構成され、エアコンプレッサ１０にて生成された圧縮空気は、各種機器並びに圧縮空気利用機器２５を経由した後にＣＯ２回収装置３０へと送られる態様となっている。
1 and 2 are schematic explanatory diagrams showing a basic embodiment of a compressed air pressure circuit 1 according to the present invention. Further, FIG. 3 is an explanatory diagram of main parts showing an embodiment of the compressed air pressure circuit 1 according to the present invention.
The compressed air pressure circuit 1 according to the present invention mainly includes an air compressor 10, various devices, a compressed air utilization device 25, and a CO2 recovery device 30. After passing through the equipment and the compressed air utilization equipment 25, it is sent to the CO2 recovery device 30.
エアコンプレッサ１０は、大気Ａを圧縮して所定気圧以上（例えば０．７Ｍｐａ）の圧縮空気を生成する機械であって、大気Ａを吸引する吸気口と、機械的に圧縮空気を生成する生成室と、生成された圧縮空気を排出する排気口とが備わっている。該エアコンプレッサ１０は、圧縮空気を生成するための構造によって、往復式や回転式、遠心式など種々の方式が存在する。本発明で使用するコンプレッサの方式については、特に限定はなく、いずれの方式・構造のものでも使用することが可能である。
本発明では、エアコンプレッサ１０の後段に各種機器、更に最後段にＣＯ２回収装置３０が配設されている。したがって、エアコンプレッサ１０は、吸気口から外気を吸入して大気Ａを圧縮した後、圧縮空気としてエア配管３へ送気し、各種機器を経由しつつＣＯ２回収装置３０へ流入させる。これにより、ＣＯ２が除去された圧縮空気が、ＣＯ２回収装置３０の排気口３２から大気中へ放出されることとなる。
The air compressor 10 is a machine that compresses atmospheric air A to generate compressed air at a predetermined pressure or higher (for example, 0.7 MPa), and includes an intake port that sucks atmospheric air A and a generation chamber that mechanically generates compressed air. and an exhaust port for discharging the generated compressed air. The air compressor 10 is available in various types, such as a reciprocating type, a rotary type, and a centrifugal type, depending on the structure for generating compressed air. There are no particular limitations on the type of compressor used in the present invention, and any type or structure can be used.
In the present invention, various devices are disposed downstream of the air compressor 10, and furthermore, a CO2 recovery device 30 is disposed at the last stage. Therefore, the air compressor 10 takes in outside air from the intake port, compresses the atmosphere A, and then sends the air as compressed air to the air pipe 3 and causes it to flow into the CO2 recovery device 30 via various devices. As a result, the compressed air from which CO2 has been removed is released into the atmosphere from the exhaust port 32 of the CO2 recovery device 30.
エアコンプレッサ１０の後段には、一乃至複数の各種機器が配設されている。エアコンプレッサ１０と各種機器とは、エア配管３を介して連結されている。各種機器が複数存する場合には、複数ある各種機器のうち最前段に存する各種機器とエアコンプレッサ１０とがエア配管３を介して連結され、且つ、最前段から順次後段に存する各種機器間もエア配管３を介して連結されることとなる。各種機器とは、圧縮空気圧回路１の構成として配設される機器であって、少なくともエアタンク２０、エアドライヤ２２、サイクロンセパレータ２４のうち一以上の機器が含まれる。 One or more various devices are disposed downstream of the air compressor 10. The air compressor 10 and various devices are connected via an air pipe 3. When there are multiple devices, the air compressor 10 is connected to the device at the forefront of the plurality of devices through the air piping 3, and the air is connected between the devices at the downstream stage sequentially from the front. They will be connected via piping 3. The various devices are devices disposed as a component of the compressed air pressure circuit 1, and include at least one or more of the air tank 20, the air dryer 22, and the cyclone separator 24.
エアタンク２０は、エアコンプレッサ１０により生成された圧縮空気を一時的に貯留するための容器であって、エア配管３を介してエアコンプレッサ１０の後段に配設され、流入した圧縮空気を貯留後、一定の圧力にて後段の機器へ送気する。かかるエアタンク２０を備えることで、エアコンプレッサ１０の始動時や停止時における流体（圧縮空気）の水撃作用（ウォーターハンマー現象）の抑制に資し、後段機器の負荷軽減に資する。
エアドライヤ２２は、水分の除去方式により、冷凍式や中空糸膜式、吸着式などが存在する。本発明で使用するエアドライヤ２２は、冷凍式や中空糸膜式、吸着式のいずれかを問うものではなく、特に限定されるものではないが、一般に繁用されているのは、冷凍式のエアドライヤ２２である。冷凍式のエアドライヤ２２は、冷媒の蒸発潜熱を利用して、圧縮空気を冷却し、含有水分を凝縮して除去するための装置であって、比較的安価に導入することができるため、好適である。かかるエアドライヤ２２を備えることで、圧縮空気中に含有される水蒸気量が低下し、使用機器にて発生るドレン水の水量を低下させるといった優れた効果を奏する。
サイクロンセパレータ２４は、圧縮空気中の油水分や塵埃等の異物を除去するためのサイクロン式の分離装置であって、流入口からハウジング内に入った圧縮空気は、遠心力によって空気中の油水分や塵埃等の異物がハウジング内壁に叩き付けられ落下し、エアのみ中央部に備えられるカートリッジを介して排気口３２から取り出される構造を有している。かかるサイクロンセパレータ２４を備えることで、圧縮空気中の異物による目詰まりや汚れ等といった使用機器に与える影響の抑制に資し、清掃・メンテナンスの負荷軽減に資する。
The air tank 20 is a container for temporarily storing the compressed air generated by the air compressor 10, and is disposed downstream of the air compressor 10 via the air piping 3, and after storing the compressed air that has entered, Air is sent to subsequent equipment at a constant pressure. Providing such an air tank 20 contributes to suppressing the water hammer effect (water hammer phenomenon) of the fluid (compressed air) when the air compressor 10 is started or stopped, and contributes to reducing the load on downstream equipment.
The air dryer 22 may be of a freezing type, a hollow fiber membrane type, an adsorption type, etc., depending on the moisture removal method. The air dryer 22 used in the present invention is not limited to a refrigerating type, a hollow fiber membrane type, or an adsorption type, but a refrigerating type air dryer is commonly used. It is 22. The refrigerating air dryer 22 is a device that uses the latent heat of vaporization of a refrigerant to cool compressed air and condense and remove moisture contained therein, and is suitable because it can be introduced at a relatively low cost. be. By providing such an air dryer 22, the amount of water vapor contained in the compressed air is reduced, and the excellent effect of reducing the amount of drain water generated in the equipment used is achieved.
The cyclone separator 24 is a cyclone-type separation device for removing foreign substances such as oil and moisture from compressed air and dust. It has a structure in which foreign matter such as dirt and dust are struck against the inner wall of the housing and fall, and only air is taken out from the exhaust port 32 via a cartridge provided in the center. Providing such a cyclone separator 24 helps to suppress the effects of foreign matter in the compressed air on the equipment in use, such as clogging and dirt, and contributes to reducing the load on cleaning and maintenance.
これらの各種機器は、少なくとも一以上が選択的に配設されるもので、同時に全機器が配設される態様であってもよい。また、サイクロンセパレータ２４にあっては、一基のみではなく、複数基のサイクロンセパレータ２４を同時に配設する態様も採り得る。複数の各種機器が配設される場合の順番も任意であって、特に限定するものではない。尚、図面では、前段からエアタンク２０、エアドライヤ２２、サイクロンセパレータ２４の順に配設された態様について示している。 At least one or more of these various devices may be selectively installed, and all devices may be installed at the same time. Further, in the case of the cyclone separator 24, not only one cyclone separator 24 but a plurality of cyclone separators 24 may be arranged simultaneously. The order in which a plurality of various devices are arranged is also arbitrary and is not particularly limited. Note that the drawings show an embodiment in which the air tank 20, the air dryer 22, and the cyclone separator 24 are arranged in this order from the front stage.
エアコンプレッサ１０の後段に配設される各種機器については、上記したエアタンク２０、エアドライヤ２２、サイクロンセパレータ２４以外にも、圧縮空気圧回路１の構成として常法的に使用される機器などを追加的に適宜配設する態様が可能である。かかる追加的な機器として、例えば圧縮空気中の異物を除去するエアフィルタや、圧縮空気中のオイルミストを除去する油水分離器などが挙げられ、これらの機器が必要に応じて追加的に配設し得る。 In addition to the above-mentioned air tank 20, air dryer 22, and cyclone separator 24, the various devices installed after the air compressor 10 include additional devices that are normally used as a component of the compressed air pressure circuit 1. It is possible to arrange them as appropriate. Such additional equipment includes, for example, an air filter that removes foreign matter from compressed air and an oil-water separator that removes oil mist from compressed air, and these equipment may be additionally installed as necessary. It is possible.
各種機器の後段には、圧縮空気利用機器２５を経由して、ＣＯ２回収装置３０が配設されている。各種機器と圧縮空気利用機器２５、圧縮空気利用機器２５とＣＯ２回収装置３０とは、エア配管３を介して連結されている。各種機器が複数存する場合には、最後段に存する各種機器と圧縮空気利用機器２５とがエア配管３を介して連結されている。ＣＯ２回収装置３０は、圧縮空気中のＣＯ２を回収し、ＣＯ２が取り除かれた圧縮空気を大気中へ放出する装置であって、圧縮空気が送気される給気口３１と、ＣＯ２を分離・回収する回収室３３と、ＣＯ２が取り除かれた圧縮空気を放出する排気口３２とが備わっている。給気口３１から流入した圧縮空気は、回収室３３に送られ、該回収室３３にてＣＯ２とＣＯ２が除去された圧縮空気（以下、「ＣＯ２除去圧縮空気」という。）に分離され、ＣＯ２除去圧縮空気Ｂのみが排気口３２から放出されることとなる。尚、排気口３２にエア配管３を繋いで、ＣＯ２除去圧縮空気Ｂをエア配管３を介して放出する態様であってもよい。回収室３３にて圧縮空気から分離されたＣＯ２は、ＣＯ２タンクに送られ貯留されることとなる。 A CO2 recovery device 30 is disposed downstream of the various devices via the compressed air utilization device 25. The various devices and the compressed air utilization device 25 and the compressed air utilization device 25 and the CO2 recovery device 30 are connected via the air pipe 3. When a plurality of various devices exist, the various devices in the last stage and the compressed air utilization device 25 are connected via the air pipe 3. The CO2 recovery device 30 is a device that recovers CO2 from compressed air and releases the compressed air from which CO2 has been removed into the atmosphere. A recovery chamber 33 for recovery and an exhaust port 32 for discharging compressed air from which CO2 has been removed are provided. Compressed air flowing in from the air supply port 31 is sent to the recovery chamber 33, where it is separated into CO2 and compressed air from which CO2 has been removed (hereinafter referred to as "CO2-removed compressed air"). Only the removed compressed air B will be discharged from the exhaust port 32. Note that an embodiment may also be adopted in which the air pipe 3 is connected to the exhaust port 32 and the CO2-removed compressed air B is released through the air pipe 3. The CO2 separated from the compressed air in the recovery chamber 33 is sent to the CO2 tank and stored there.
ＣＯ２回収装置３０の具体的な構造やＣＯ２の回収手段については、既存の装置・手段を採用すれば足り、特に限定するものではないが、回収手段については、例えば高分子膜等を用いて圧力差を駆動力としてＣＯ２を分離回収する膜分離法や、大気とアミン等のアルカリ性水溶液等との接触で発生する化学反応を利用しＣＯ２を分離させる化学吸収法、活性炭やポリエチレングリコール等の吸収液を用いて高圧・低温下にて物理的にＣＯ２を吸収させる物理吸収法、アミン化合物やリチウム等の吸着剤と接触させＣＯ２を物理化学的に吸着させる固体吸収法等、既存の手段が種々適用できる。 Regarding the specific structure of the CO2 recovery device 30 and the CO2 recovery means, it is sufficient to adopt existing devices and means, and there are no particular limitations. Membrane separation method that uses the difference as a driving force to separate and recover CO2, chemical absorption method that separates CO2 using a chemical reaction that occurs when the atmosphere comes into contact with an alkaline aqueous solution such as amine, and absorption liquid such as activated carbon or polyethylene glycol. Various existing methods can be applied, such as the physical absorption method in which CO2 is physically absorbed under high pressure and low temperature using CO2, and the solid absorption method in which CO2 is physicochemically adsorbed by contact with an adsorbent such as an amine compound or lithium. can.
本発明にかかる圧縮空気圧回路１では、ＣＯ２回収装置３０が圧縮空気を吸引するための別途専用の送風機やコンプレッサは装備されていない。エアコンプレッサ１０によって圧縮空気を生成した際に発生する圧力をＣＯ２回収装置３０における給気過程に利用することにより、給気口３１からＣＯ２回収装置３０内へ圧縮空気の送気が行われることとなる。かかる態様を採用することで、別途専用の送風機やコンプレッサといった動力がなくとも、エアコンプレッサ１０の起動に連動してＣＯ２回収装置３０が自動的に稼働することとなり、ＣＯ２回収装置３０の稼働効率の向上に資すると共に、大気に放出される圧縮空気中のＣＯ２削減を実現することが可能となる。 The compressed air pressure circuit 1 according to the present invention is not equipped with a separate dedicated blower or compressor for the CO2 recovery device 30 to suck compressed air. By using the pressure generated when compressed air is generated by the air compressor 10 for the air supply process in the CO2 recovery device 30, compressed air is supplied from the air supply port 31 into the CO2 recovery device 30. Become. By adopting such an aspect, the CO2 recovery device 30 will automatically operate in conjunction with the start-up of the air compressor 10, even if there is no power such as a separate dedicated blower or compressor, which will improve the operating efficiency of the CO2 recovery device 30. In addition to contributing to improvements in air quality, it is also possible to reduce CO2 in compressed air released into the atmosphere.
回収室３３にて分離したＣＯ２は、回収されてＣＯ２タンクへ送られる（図示なし）。ＣＯ２タンクは、回収したＣＯ２を貯留するためのもので、具体的な形状や大きさについて特に限定するものではないが、例えば常法的に用いられている上方及び下方が閉塞した筒状体から成るエアタンク２０が使用される。尚、ＣＯ２回収装置３０に貯留用のタンクが内蔵されている場合は、そのタンクで代用可能であって、別途のＣＯ２タンクを設ける必要はない。ＣＯ２タンクに回収されたＣＯ２は、ドライアイスや炭酸飲料など各種用途の原料として再利用される。 The CO2 separated in the recovery chamber 33 is recovered and sent to a CO2 tank (not shown). A CO2 tank is used to store collected CO2, and there are no particular limitations on its specific shape or size, but for example, it may be a cylindrical body that is closed at the top and bottom, which is commonly used. An air tank 20 consisting of: Note that if the CO2 recovery device 30 has a built-in storage tank, that tank can be used instead, and there is no need to provide a separate CO2 tank. The CO2 collected in the CO2 tank is reused as a raw material for various uses such as dry ice and carbonated drinks.
ところで、各種機器とＣＯ２回収装置３０との間に、圧縮空気利用機器２５を配設する態様を採用する（図１及び図２）。圧縮空気利用機器２５とは、例えばエアグラインダやエアガン、エアブラシなどの圧縮空気を利用する機器や圧縮空気圧を増幅・減衰させるための昇圧器や増圧器、減圧器等が挙げられるが、本願発明ではエア配管３と接続可能な排気口を有する機器であって、エアシリンダ２６を配設する態様を採用する。かかる態様により、各種機器から送気される圧縮空気は、圧縮空気利用機器２５による利用に供された後、ＣＯ２回収装置３０へ送気されることとなるが、圧縮空気利用機器２５を経由した圧縮空気には当然に圧力が存するため、ＣＯ２回収装置３０へ送気するための別途動力は必要ない。尚、各種機器と圧縮空気利用機器２５並びに圧縮空気利用機器２５とＣＯ２回収装置３０とは、エア配管３を介して接続される。 By the way, a mode is adopted in which a compressed air utilization device 25 is disposed between various devices and the CO2 recovery device 30 (FIGS. 1 and 2). Examples of the compressed air utilization device 25 include devices that utilize compressed air such as air grinders, air guns, and air brushes, and pressure boosters, pressure intensifiers, and pressure reducers for amplifying and attenuating compressed air pressure. The device has an exhaust port that can be connected to the air piping 3 , and an air cylinder 26 is installed therein . According to this aspect, the compressed air sent from various devices is used by the compressed air utilization device 25 and then sent to the CO2 recovery device 30. Since compressed air naturally has pressure, no separate power is required to supply the air to the CO2 recovery device 30. The various devices and the compressed air utilization device 25 and the compressed air utilization device 25 and the CO2 recovery device 30 are connected via the air piping 3.
前記圧縮空気利用機器２５として、エアシリンダ２６を配設する態様を採用する（図３）。エアシリンダ２６は、圧縮空気のエネルギーを直動運動に変換する機器であり、省力化設備の駆動源として有用である。エアシリンダ２６には切替バルブ２６が備えられており、該切替バルブ２６の動作に伴い、各種機器側からの給気とＣＯ２回収装置側への排気が夫々行われることで、エアシリンダ２６内のシリンダが動作することとなる。エアシリンダ２６からの排気には当然に圧力が存するため、ＣＯ２回収装置３０へ送気するための別途動力は必要ない。尚、エアシリンダ２６の排気口にはエア配管３が接続可能となっており、各種機器とエアシリンダ２６並びにエアシリンダ２６とＣＯ２回収装置３０とは、エア配管３を介して接続される。 An air cylinder 26 is provided as the compressed air utilization device 25 (FIG. 3). The air cylinder 26 is a device that converts the energy of compressed air into linear motion, and is useful as a drive source for labor-saving equipment. The air cylinder 26 is equipped with a switching valve 26, and as the switching valve 26 operates, air is supplied from various devices and exhausted to the CO2 recovery device, thereby reducing the amount of air inside the air cylinder 26. The cylinder will now operate. Since pressure naturally exists in the exhaust from the air cylinder 26, no separate power is required to supply air to the CO2 recovery device 30. Note that an air pipe 3 can be connected to the exhaust port of the air cylinder 26, and various devices and the air cylinder 26 and the air cylinder 26 and the CO2 recovery device 30 are connected via the air pipe 3.
エア配管３は、圧縮空気やＣＯ２除去圧縮空気Ｂを送気するための中空管であって、詳しくは、エアコンプレッサ１０と各種機器を繋ぎ、また各種機器間や圧縮空気利用機器２５、そしてＣＯ２回収装置３０を繋いで圧縮空気を送気するための配管である。該エア配管３の素材については、特に限定するものではなく、例えば、銅や鉄などの主に金属素材よりなる略剛性の素材や、ゴム、ポリエチレン、塩ビ製の樹脂管あるいは炭素素材やガラス素材からなる繊維管など略柔軟性の素材で構成される。尚、エア配管３には、必要に応じて所定箇所にバルブ５が配設されており、圧縮空気の送出停止や流量調整、逆流防止などの用に供される。 The air piping 3 is a hollow pipe for supplying compressed air or CO2-removed compressed air B, and more specifically, it connects the air compressor 10 and various devices, and also connects the air compressor 10 and various devices, and between the various devices and the compressed air utilization device 25. This is a pipe for connecting the CO2 recovery device 30 and supplying compressed air. The material of the air piping 3 is not particularly limited, and examples thereof include substantially rigid materials mainly made of metal materials such as copper and iron, resin pipes made of rubber, polyethylene, and PVC, carbon materials, and glass materials. It is made of approximately flexible materials such as fiber tubes. Note that the air pipe 3 is provided with valves 5 at predetermined locations as necessary, and is used for purposes such as stopping the delivery of compressed air, adjusting the flow rate, and preventing backflow.
以上の構成から成る本発明にかかる圧縮空気圧回路１について、各種機器としてエアタンク２０とエアドライヤ２２とサイクロンセパレータ２４が配設されている場合における動作態様を説明する。
まず、エアコンプレッサ１０の起動により、吸気口から大気Ａを吸入し機械的に圧縮することで圧縮空気が生成される。生成された圧縮空気は、エアコンプレッサ１０の排気口から排出され、エア配管３を介してエアタンク２０に送られて、一時的に貯留される。エアタンク２０から一定の圧力で送気された圧縮空気は、エアドライヤ２２にて圧縮空気中の水蒸気量を低下させると共に、サイクロンセパレータ２４にて油水分及び塵埃等の異物が除去される。その後、異物が除去された圧縮空気は、エア配管３を介し圧縮空気利用機器２５を経由してＣＯ２回収装置３０の給気口３１より回収室３３へ流入し、該回収室３３にてＣＯ２とＣＯ２除去圧縮空気Ｂとに分離され、そのうちＣＯ２はＣＯ２タンクに送られ貯留される。ＣＯ２除去圧縮空気Ｂは、ＣＯ２回収装置３０の排気口３２から大気中に放出されることとなる。
エアコンプレッサ１０の稼働を停止することにより、圧縮空気圧回路１全体が稼働停止となり、当然にＣＯ２回収装置３０も稼働停止となる。
The operation mode of the compressed air pressure circuit 1 according to the present invention having the above configuration will be described when an air tank 20, an air dryer 22, and a cyclone separator 24 are provided as various devices.
First, when the air compressor 10 is activated, air A is sucked in from the intake port and mechanically compressed to generate compressed air. The generated compressed air is discharged from the exhaust port of the air compressor 10, sent to the air tank 20 via the air pipe 3, and temporarily stored. The compressed air supplied from the air tank 20 at a constant pressure is passed through an air dryer 22 to reduce the amount of water vapor in the compressed air, and a cyclone separator 24 removes foreign substances such as oil and moisture and dust. Thereafter, the compressed air from which foreign matter has been removed flows through the air piping 3 and the compressed air utilization equipment 25 into the recovery chamber 33 from the air supply port 31 of the CO2 recovery device 30, and in the recovery chamber 33, CO2 and It is separated into CO2 removed compressed air B, of which CO2 is sent to a CO2 tank and stored. The CO2 removed compressed air B will be released into the atmosphere from the exhaust port 32 of the CO2 recovery device 30.
By stopping the operation of the air compressor 10, the entire compressed air pressure circuit 1 stops operating, and naturally the CO2 recovery device 30 also stops operating.
ＣＯ２回収装置３０の前段には、圧縮空気利用機器２５としてエアシリンダ２６が配設されている。サイクロンセパレータ２４にて異物が除去された圧縮空気は、エア配管３を介してエアシリンダ２６に流入し、該エアシリンダ２６を動作させた後に排出され、エア配管３を介してＣＯ２回収装置３０の給気口３１へ送られることとなる。 An air cylinder 26 is disposed upstream of the CO2 recovery device 30 as a compressed air utilization device 25 . The compressed air from which foreign matter has been removed by the cyclone separator 24 flows into the air cylinder 26 via the air pipe 3, is discharged after operating the air cylinder 26, and is sent to the CO2 recovery device 30 via the air pipe 3. The air will be sent to the air supply port 31.
以上、本発明にかかる圧縮空気圧回路１の基本的構成態様並びに動作態様、作用効果について説明したが、本発明は上記実施形態や図面に示す構成態様に限定されるものではない。
例えば、エアコンプレッサ１０の吸気口にフィルタを設置し、吸引する大気中の塵埃等の異物を予め除去する態様を採用することも可能である。
また、ＣＯ２回収装置３０の給気口３１や排気口３２に圧力計を装備させる態様も考えられ、圧力損失などの不具合に対し、計測数値にて異常の確認が可能となる。
さらに、ＣＯ２回収装置３０から放出されるＣＯ２除去圧縮空気Ｂについて、大気中へ放出するのではなく、ＣＯ２含有量の少ない圧縮空気を必要とする後段機器や各種用途へ提供する態様も好適である。
Although the basic configuration, operation, and effects of the compressed air pressure circuit 1 according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the embodiments described above or the configuration shown in the drawings.
For example, it is also possible to adopt a mode in which a filter is installed at the intake port of the air compressor 10 to remove in advance foreign matter such as dust in the air to be sucked.
Furthermore, it is also possible to consider a mode in which the air supply port 31 and the exhaust port 32 of the CO2 recovery device 30 are equipped with pressure gauges, and it becomes possible to confirm abnormalities with measured values in case of problems such as pressure loss.
Furthermore, it is also preferable that the CO2-removed compressed air B released from the CO2 recovery device 30 is provided to downstream equipment or various uses that require compressed air with a low CO2 content, rather than being released into the atmosphere. .
以上のように、本発明にかかる圧縮空気圧回路１は、最後段にＣＯ２回収装置３０が配設されることにより、エアコンプレッサ１０による圧縮空気生成時に発生する圧力をＣＯ２回収装置３０における圧縮空気の給気に利用することが可能であって、別途専用の送風機やコンプレッサが不要のためＣＯ２回収装置３０の稼働効率向上に資すると共に、ＣＯ２の含有率が減少した圧縮空気を大気中に放出することが可能となり、さらには、回収されたＣＯ２について、ドライアイスや炭酸飲料など各種用途の原料として再利用に資することとなる。 As described above, in the compressed air pressure circuit 1 according to the present invention, by disposing the CO2 recovery device 30 at the last stage, the pressure generated when compressed air is generated by the air compressor 10 is transferred to the compressed air in the CO2 recovery device 30. It is possible to use the air supply, and since there is no need for a separate dedicated blower or compressor, it contributes to improving the operating efficiency of the CO2 recovery device 30, and also releases compressed air with a reduced CO2 content into the atmosphere. Furthermore, the recovered CO2 can be reused as a raw material for various uses such as dry ice and carbonated drinks.
本発明は、製造加工業や清掃業、歯科等、圧縮空気を使用するあらゆる分野において、ＣＯ２の排出削減に資する圧縮空気圧回路として採用することが可能であり、地球温暖化の原因ともいわれる大気中のＣＯ２削減の施策としても、その一翼を担うことができるものである。したがって、本発明にかかる「圧縮空気圧回路」の産業上の利用可能性は大であると思料する。 The present invention can be adopted as a compressed air pressure circuit that contributes to reducing CO2 emissions in all fields that use compressed air, such as manufacturing, cleaning, dentistry, etc. It can also play a role as a measure to reduce CO2 emissions. Therefore, we believe that the "compressed air pressure circuit" according to the present invention has great industrial applicability.
１ 圧縮空気圧回路
３ エア配管
５ バルブ
１０ エアコンプレッサ
２０ エアタンク
２２ エアドライヤ
２４ サイクロンセパレータ
２５ 圧縮空気利用機器
２６ エアシリンダ
２７ 切替バルブ
３０ ＣＯ２回収装置
３１ 給気口
３２ 排気口
３３ 回収室
Ａ 大気
Ｂ ＣＯ２除去圧縮空気
1 Compressed air pressure circuit 3 Air piping 5 Valve 10 Air compressor 20 Air tank 22 Air dryer 24 Cyclone separator 25 Compressed air utilization equipment 26 Air cylinder 27 Switching valve 30 CO2 recovery device 31 Air supply port 32 Exhaust port 33 Recovery chamber A Atmosphere B CO2 removal compression air
Claims (2)
エアコンプレッサの後段に、エア配管を介して配設された各種機器と圧縮空気利用機器を経由し、その最後段にＣＯ２回収装置が配設されて成り、
各種機器は、エアタンク、エアドライヤ、サイクロンセパレータのうち少なくとも一以上の機器を有して成り、
圧縮空気利用機器は、エアシリンダであって、エア配管と接続可能な排気口を有して成り、
エアコンプレッサで生成された圧縮空気が、各種機器並びに圧縮空気利用機器を経由した後に、最後段に配設されたＣＯ２回収装置における給気口に送気されることで、圧縮空気中からＣＯ２を回収した状態で最終的に大気中へ放出されることを特徴とする圧縮空気圧回路。 A compressed air pressure circuit capable of recovering CO2,
After the air compressor, various equipment and compressed air utilization equipment are installed via air piping, and a CO2 recovery device is installed at the final stage.
The various devices include at least one of an air tank, an air dryer, and a cyclone separator,
The compressed air utilization device is an air cylinder, which has an exhaust port that can be connected to air piping,
After the compressed air generated by the air compressor passes through various equipment and compressed air utilization equipment, it is sent to the air supply port of the CO2 recovery device installed at the last stage, thereby removing CO2 from the compressed air. A compressed air pressure circuit characterized by being finally released into the atmosphere in a recovered state.
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