CN115077201A - 压缩空气的冷凝装置 - Google Patents

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Abstract

提供压缩空气的冷凝装置，该压缩空气的冷凝装置能够连结多个冷凝单元，简化结构，减少部件个数，实现小型轻量化、制作的容易化以及廉价化，并且提高冷凝单元的冷凝作用和绝热膨胀作用。在同轴上连结有多个中空的冷凝单元(6)。使压缩空气从上游侧的冷凝单元(6)依次移动到下游侧的冷凝单元(6)内而能够除湿。能够将除湿后的压缩空气向下游侧的气动工具(24)供给。在各冷凝单元(6)内设置有能够供压缩空气碰撞的碰撞板(15、16)。设置成能够使压缩空气冷凝，并且能够使除湿后的压缩空气依次移动到下游侧的冷凝单元(6)内。

Description

压缩空气的冷凝装置
技术领域
本发明涉及一种压缩空气的冷凝装置，该压缩空气的冷凝装置连结多个冷凝单元，能够简化结构，减少部件个数，实现小型轻量化、制作的容易化及廉价化，并且提高冷凝单元的冷凝作用和绝热膨胀作用。
背景技术
在从空气压缩机喷出的压缩空气中混入有冷凝水、油分，如果将该压缩空气向气动螺丝刀或冲击扳手等气动工具供给，则空气导管的内部生锈或气动工具内部的构成部件生锈而功能降低，有可能引起故障，因此在压缩空气的供给管路安装空气干燥器来除去水分，将除湿、干燥后的压缩空气向气动工具供给。
例如，在中空圆筒体的上部安装上盖，并且在所述中空圆筒体的内部安装中空圆筒状的分隔管，在该分隔管的内侧上下重叠大致圆锥状的多个分隔结构，将其经由长螺栓与空气引导件连结，并且在各分隔结构内的上部形成凹陷空间和通孔，从上盖向中空圆筒体内导入压缩空气，使其从下方的分隔结构向上方的分隔结构移动，并且从通孔向上部的凹陷空间喷出，使压缩空气绝热膨胀而除去水分(例如参照专利文献1)。
但是，所述装置在中空圆筒体的内侧配置分隔管，在该分隔管内重叠配置多个不规则形状的分隔结构，在各分隔结构形成小孔状的通孔，因此部件个数多，并且在分隔结构中需要形成凹陷空间和小孔状的通孔，制作复杂且困难，此外，在向中空圆筒体导入压缩空气之后，使其在分隔管内、分隔结构内移动，因此中空圆筒体、分隔管成为大直径而大型化，而且分隔结构由贯穿螺栓固定，因此存在如下问题：分隔结构的数量受贯穿螺栓的长度限制，压缩空气的冷凝能力受到限制而不能充分地除去水分。
作为解决这种问题的装置，具有如下装置：在插入到压缩空气的供给管路中的气液分离装置设置与盖体连结的筒状容器，在该筒状容器内设置筒状分隔体以及配置在该分隔体内的主体部，在该主体部的周面设置多个凸缘部，并且在其中一个凸缘部设置与负压用中空室连通的气体流量控制小孔部，使导入到主体部的压缩空气从所述控制小孔部向负压用中空室移动而进行气液分离(例如参照专利文献2)。
但是，所述气液分离装置的结构复杂、制作困难，而且在单个或多个控制小孔部中气液的分离效率低，不能充分地对压缩空气进行除湿而使其干燥。
因此，申请人开发了一种压缩空气的冷凝装置并已经将其提出，该压缩空气的冷凝装置在压缩空气的移动路径配置一个或多个冷凝单元，该冷凝单元将压缩空气压入在内部供压缩空气碰撞的碰撞板、喷出压缩空气的狭小通路、以及封闭喷出到冷凝管内的压缩空气的压缩通路，使被压回的压缩空气与碰撞板的另一侧面碰撞，在所述碰撞板、狭小通路、压缩通路和碰撞板的另一侧面反复使压缩空气冷凝而绝热膨胀，并且在气液分离后，向出口管移动而导入到相邻的下游侧的冷凝单元，从而有效地对压缩空气进行除湿而使其干燥(例如参照专利文献3)。
但是，已经提出的压缩空气的冷凝装置在压缩空气导入时与碰撞板碰撞之后，使其在其外周的环状通路中移动并喷出到冷凝管内，因此存在如下问题：由碰撞产生的压缩空气的冷凝无法得到充分的效果，而且使被压回的压缩空气与碰撞板的另一侧面碰撞时的压缩空气的冷凝也无法得到期望的效果，不能得到充分的气液分离效果。
为了解决该问题，申请人进一步进行了反复改良，开发了一种压缩空气的冷凝装置并已经将其提出，该压缩空气的冷凝装置将形成有多个通气孔的通气板与碰撞板接近地配置于构成冷凝管的各冷凝单元内的上游侧，在使压缩空气与通气板碰撞而冷凝之后，从多个通气孔喷出而使其精确地绝热膨胀，提高了压缩空气的除湿及干燥效果。
但是，已经提出的压缩空气的冷凝装置存在如下问题：冷凝管和各冷凝单元内的结构复杂，而且通气板和碰撞板的配置复杂，制作困难且价格高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-235132号公报
专利文献2：日本专利第5467180号公报
专利文献3：日本特开2020-151650号公报
发明内容
本发明的目的在于解决这样的问题，提供一种压缩空气的冷凝装置，该压缩空气的冷凝装置连结多个冷凝单元，能够简化结构，减少部件个数，实现小型轻量化、制作的容易化及廉价化，并且提高冷凝单元的冷凝作用和绝热膨胀作用。
在第1方面的发明中，压缩空气的冷凝装置在同轴上连结有多个中空的冷凝单元，使压缩空气从上游侧的冷凝单元依次移动到下游侧的冷凝单元内而进行除湿，并且能够向下游侧的气动工具供给，在各冷凝单元内设置有能够供压缩空气碰撞的碰撞板，设置成能够使压缩空气冷凝，并且能够使除湿后的压缩空气依次移动到下游侧的冷凝单元内，能够简化结构，减少部件个数，实现小型轻量化、制作的容易化及廉价化，并且通过冷凝单元中的冷凝作用提高除湿能力，防止气动工具的功能降低、故障。
在第2方面的发明中，在碰撞板形成有多个通气孔，并设置成从该通气孔喷出压缩空气而能够绝热膨胀，能够提高冷凝单元的除湿能力。
在第3方面的发明中，在冷凝单元内分开配置有多个碰撞板，使相位相互错开地配置有该碰撞板的通气孔，提高由碰撞板产生的压缩空气的碰撞准确度，提高冷凝精度。
在第4方面的发明中，在冷凝单元的中间部配置有一个或多个接头管，在该接头管分开配置有形成有通气孔的一个或多个碰撞板，简单且合理地构成冷凝单元的结构，实现制作的容易化和廉价化，并且使压缩空气的冷凝和绝热膨胀作用旺盛，实现除湿效果的提高。
在第5方面的发明中，在接头管内粘接安装有碰撞板，代替以往的基于焊接的安装，采用基于粘接剂的安装方法，能够消除繁杂且复杂的劳动，能够安全、容易且廉价地进行制作。
在第6方面的发明中，能够根据配置在管内的碰撞板的数量增减地构成接头管的长度，在该接头管内能够增减地安装有碰撞板，根据配置在管内的碰撞板的数量自由地构成接头管的结构，得到接头管的结构和设计的自由度，并且根据冷凝单元的作用合理地安装碰撞板。
在第7方面的发明中，将冷凝单元的中间部的纵截面形成为大致中空椭圆体，与直管状的冷凝单元相比使管内表面积大直径化，实现配置在内部的碰撞板的面积增加和通气孔的数量增加，提高了压缩空气的碰撞效果和由通气孔的喷出产生的绝热膨胀效果，提高了压缩空气的除湿及干燥作用。
在第8方面的发明中，在冷凝单元的长轴侧的两侧连接有形成有螺纹部的连结管，能够容易地进行冷凝单元的连接。
在第9方面的发明中，冷凝单元接合并固定形成为碗形的一组冷凝壳体的端缘，容易且廉价地实现不规则形状的冷凝单元的制作。
在第10方面的发明中，在冷凝壳体的内表面对置配置有形成有多个通气孔的碰撞板，实现基于冷凝壳体和碰撞板的组合的简单结构。
在第11方面的发明中，在冷凝壳体的碗底部形成有连结孔，在该连结孔连接有所述连结管，容易地实现连结管相对于冷凝壳体的连接。
在第12方面的发明中，在一个连结管的内表面形成有内螺纹部，在另一个连结管的外表面形成有外螺纹部，使相邻的冷凝单元的连结管与这些螺纹部螺纹连接，能够连结相邻的冷凝单元，通过基于连结管的螺纹部的连接，能够容易地进行冷凝单元的连结。
在第13方面的发明中，将连结管的外螺纹部形成为锥形螺纹，抑制连结管的连接部的内径差，实现压缩空气的流动的稳定化。
在第14方面的发明中，垂直地配置有多个冷凝单元，实现冷凝单元的设置面积的紧凑化。
在第15方面的发明中，从水平方向平缓地倾斜配置有多个冷凝单元，实现冷凝单元的设置的容易化。
在第16方面的发明中，在多个冷凝单元的外侧能够围绕地配置有保护筒，并设置成能够从该保护筒的一端部吸入空气，设置成使该吸入空气在保护筒内移动而能够冷却冷凝单元，设置成在冷却冷凝单元之后能够向保护筒的外部排气，利用由保护筒产生的烟囱效应，将空气导入到保护筒内，使其与冷凝单元接触而实现冷却，实现冷凝单元的稳定的冷凝作用和除湿效果。
在第17方面的发明中，在保护筒内以立位状态相邻地配置有管状且相同长度的多个冷凝单元，配置成能够使该冷凝单元内的压缩空气向一个方向移动，在保护筒内紧凑地容纳多个冷凝单元，实现保护筒的小型轻量化，并且实现冷凝单元的顺畅且合理的冷凝作用和绝热膨胀作用。
在第18方面的发明中，经由大致U形的连通管连接相邻的冷凝单元的下端部，在该连通管的中间部向下配置有具备自动排水器的空气干燥器，其周围被架台及其支承框和多孔板围绕，自动地排出在冷凝单元的下端部的连通管内移动的压缩空气的冷凝液，并且使空气干燥器的周围被架台及其支承框和多孔板围绕，防止动物、异物的侵入来保护空气干燥器。
在第19方面的发明中，在基板上竖立设置有保护筒，实现保护筒的稳定化。
在第20方面的发明中，压缩空气的冷凝装置在同轴上连结有多个中空的冷凝单元，使压缩空气从上游侧的冷凝单元依次移动到下游侧的冷凝单元内而进行除湿，并且能够向下游侧的气动工具供给，在冷凝单元内配置有通气管，在该通气管内设置有能够供压缩空气碰撞的一个或多个碰撞板，设置成经由该碰撞板而能够使压缩空气冷凝，并且在所述通气管的周面形成有多个通气孔，设置成能够将压缩空气从该通气孔向通气管的外侧喷出，设置成能够使压缩空气绝热膨胀，通过由通气管内的压缩空气的碰撞板产生的冷凝作用以及伴随从通气孔的喷出的绝热膨胀作用，能够提高遍及通气管的内外的冷却效果和除湿能力，防止气动工具的功能降低、故障。
在第21方面的发明中，在通气管的周面的多个部位形成有多个通气孔，实现伴随从通气孔的喷出的绝热膨胀作用，并且通过在通气管的周面的固定部位形成通气孔，实现基于压缩空气的喷出的稳定的绝热膨胀作用。
在第22方面的发明中，在多个碰撞板形成有多个喷口，提高了通气管内的伴随压缩空气的碰撞的冷凝作用，并且提高了冷却效果和除湿能力。
在第23方面的发明中，在多个冷凝单元的外侧能够围绕地配置有保护筒，设置成能够从该保护筒的一端部吸入空气，设置成使该吸入空气在保护筒内移动而能够冷却冷凝单元，设置成在冷却冷凝单元之后能够向保护筒的外部排气，利用由保护筒产生的所谓烟囱效应，将空气导入到保护筒内，使其与冷凝单元接触而实现冷却，实现冷凝单元的稳定的冷凝作用和除湿效果。
在第24方面的发明中，在保护筒内以立位状态相邻地配置有管状且相同长度的多个冷凝单元，配置成能够使该冷凝单元内的压缩空气向一个方向移动，在保护筒内紧凑地容纳多个冷凝单元，实现保护筒的小型轻量化，并且实现冷凝单元的顺畅且合理的冷凝作用和绝热膨胀作用。
在第25方面的发明中，在基板上竖立设置有保护筒，实现保护筒的稳定化。
发明效果
在第1方面的发明中，在各冷凝单元内设置有能够供压缩空气碰撞的碰撞板，设置成能够使压缩空气冷凝，并且能够使除湿后的压缩空气依次移动到下游侧的冷凝单元内，因此能够简化结构，减少部件个数，实现小型轻量化、制作的容易化及廉价化，并且通过冷凝单元中的冷凝作用提高除湿能力，防止气动工具的功能降低、故障。
在第2方面的发明中，在碰撞板形成有多个通气孔，设置成从该通气孔喷出压缩空气而能够绝热膨胀，因此能够提高冷凝单元的除湿能力。
在第3方面的发明中，在冷凝单元内分开配置有多个碰撞板，使相位相互错开地配置有该碰撞板的通气孔，因此能够提高由碰撞板产生的压缩空气的碰撞准确度，提高冷凝精度。
在第4方面的发明中，冷凝单元的中间部配置有一个或多个接头管，在该接头管分开配置有形成有通气孔的一个或多个碰撞板，因此能够简单且合理地构成冷凝单元的结构，实现制作的容易化和廉价化，并且使压缩空气的冷凝和绝热膨胀作用旺盛，实现除湿效果的提高。
在第5方面的发明中，在接头管内粘接安装有碰撞板，代替以往的基于焊接的安装，采用基于粘接剂的安装方法，因此能够消除繁杂且复杂的劳动，能够安全、容易且廉价地进行制作。
在第6方面的发明中，能够根据配置在管内的碰撞板的数量增减地构成接头管的长度，在该接头管内能够增减地安装有碰撞板，因此能够根据配置在管内的碰撞板的数量自由地构成接头管的结构，能够得到接头管的结构和设计的自由度，并且根据冷凝单元的作用合理地安装碰撞板。
在第7方面的发明中，将冷凝单元的中间部的纵截面形成为大致中空椭圆体，因此与直管状的冷凝单元相比能够使管内表面积大直径化，实现配置在内部的碰撞板的面积增加和通气孔的数量增加，提高压缩空气的碰撞效果和由通气孔的喷出产生的绝热膨胀效果，提高压缩空气的除湿及干燥作用。
在第8方面的发明中，在冷凝单元的长轴侧的两侧连接有形成有螺纹部的连结管，因此能够容易地进行冷凝单元的连接。
在第9方面的发明中，冷凝单元接合并固定形成为碗形的一组冷凝壳体的端缘，因此能够容易且廉价地实现不规则形状的冷凝单元的制作。
在第10方面的发明中，在冷凝壳体的内表面对置配置有形成有多个通气孔的碰撞板，因此能够实现基于冷凝壳体和碰撞板的组合的简单结构。
在第11方面的发明中，在冷凝壳体的碗底部形成有连结孔，在该连结孔连接有所述连结管，因此能够容易地实现连结管相对于冷凝壳体的连接。
在第12方面的发明中，在一个连结管的内表面形成有内螺纹部，在另一个连结管的外表面形成有外螺纹部，使相邻的冷凝单元的连结管与这些螺纹部螺纹连接，能够连结相邻的冷凝单元，因此通过基于连结管的螺纹部的连接，能够容易地进行冷凝单元的连结。
在第13方面的发明中，将连结管的外螺纹部形成为锥形螺纹，因此能够抑制连结管的连接部的内径差，实现压缩空气的流动的稳定化。
在第14方面的发明中，垂直地配置有多个冷凝单元，因此能够实现冷凝单元的设置面积的紧凑化。
在第15方面的发明中，从水平方向平缓地倾斜配置有多个冷凝单元，能够实现冷凝单元的设置的容易化。
在第16方面的发明中，在多个冷凝单元的外侧能够围绕地配置有保护筒，设置成能够从该保护筒的一端部吸入空气，设置成使该吸入空气在保护筒内移动而能够冷却冷凝单元，设置成在冷却冷凝单元之后能够向保护筒的外部排气，因此能够利用由保护筒产生的烟囱效应，将空气导入到保护筒内，使其与冷凝单元接触而实现冷却，实现冷凝单元的稳定的冷凝作用和除湿效果。
在第17方面的发明中，在保护筒内以立位状态相邻地配置有管状且相同长度的多个冷凝单元，配置成能够使该冷凝单元内的压缩空气向一个方向移动，因此能够在保护筒内紧凑地容纳多个冷凝单元，实现保护筒的小型轻量化，并且实现冷凝单元的顺畅且合理的冷凝作用和绝热膨胀作用。
在第18方面的发明中，经由大致U形的连通管连接相邻的冷凝单元的下端部，在该连通管的中间部向下配置有具备自动排水器的空气干燥器，其周围被架台及其支承框和多孔板围绕，自动地排出在冷凝单元的下端部的连通管内移动的压缩空气的冷凝液，并且使空气干燥器的周围被架台及其支承框和多孔板围绕，防止动物、异物的侵入来保护空气干燥器。
在第19方面的发明中，在基板上竖立设置有保护筒，因此能够实现保护筒的稳定化。
在第20方面的发明中，压缩空气的冷凝装置在同轴上连结有多个中空的冷凝单元，使压缩空气从上游侧的冷凝单元依次移动到下游侧的冷凝单元内而进行除湿，并且能够向下游侧的气动工具供给，在冷凝单元内配置有通气管，在该通气管内设置有能够供压缩空气碰撞的一个或多个碰撞板，设置成经由该碰撞板而能够使压缩空气冷凝，并且在所述通气管的周面形成有多个通气孔，设置成能够将压缩空气从该通气孔向通气管的外侧喷出，设置成能够使压缩空气绝热膨胀，因此能够通过由通气管内的压缩空气的碰撞板产生的冷凝作用以及伴随从通气孔的喷出的绝热膨胀作用，能够提高遍及通气管的内外的冷却效果和除湿能力，防止气动工具的功能降低、故障。
在第21方面的发明中，在通气管的周面的多个部位形成有多个通气孔，因此能够实现伴随从通气孔的喷出的绝热膨胀作用，并且通过在通气管的周面的固定部位形成通气孔，实现基于压缩空气的喷出的稳定的绝热膨胀作用。
在第22方面的发明中，在多个碰撞板形成有多个喷口，因此能够提高通气管内的伴随压缩空气的碰撞的冷凝作用，并且提高冷却效果和除湿能力。
在第23方面的发明中，在多个冷凝单元的外侧能够围绕地配置有保护筒，设置成能够从该保护筒的一端部吸入空气，设置成使该吸入空气在保护筒内移动而能够冷却冷凝单元，设置成在冷却冷凝单元之后能够向保护筒的外部排气，因此能够利用由保护筒产生的所谓烟囱效应，将空气导入到保护筒内，使其与冷凝单元接触而实现冷却，实现冷凝单元的稳定的冷凝作用和除湿效果。
在第24方面的发明中，在保护筒内以立位状态相邻地配置有管状且相同长度的多个冷凝单元，配置成能够使该冷凝单元内的压缩空气向一个方向移动，因此能够在保护筒内紧凑地容纳多个冷凝单元，实现保护筒的小型轻量化，并且实现冷凝单元的顺畅且合理的冷凝作用和绝热膨胀作用。
在第25方面的发明中，在基板上竖立设置有保护筒，因此能够实现保护筒的稳定化。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式中的冷凝管的设置状况和使用状况的说明图，垂直地配置冷凝管。
图2是放大示出图1的主要部分的剖视图。
图3是放大示出图2的主要部分的剖视图。
图4是放大示出适用于本发明的冷凝单元的剖视图。
图5是图4的俯视图。
图6是图4的仰视图。
图7是沿着图3的A-A线的放大剖视图。
图8是放大示出本发明的第二实施方式的主要部分的剖视图，从水平方向稍许倾斜地配置冷凝管和保护筒。
图9是图8的主要部分的放大剖视图。
图10是放大示出本发明的第三实施方式的主要部分的剖视图，在冷凝单元的中间部配置有接头管，在接头管内配置有多个通气板。
图11是示出适用于本发明的第四实施方式的保护筒的设置状况的立体图。
图12是图11的保护筒内的俯视图，在保护筒内收纳有四根管状的冷凝管。
图13是沿着图12的B-B线的剖视图。
图14是沿着图12的C-C线的剖视图。
图15是收纳在适用于第四实施方式的保护筒内的冷凝单元的纵剖视图。
图16是放大示出配置在冷凝管内的通气板的主视图。
图17是示出适用于本发明的第五实施方式的保护筒的设置状况的立体图。
图18是稍许放大示出的图17的保护筒内的俯视图，在保护筒内收纳有六根管状的冷凝管。
图19是沿着图18的D-D线的剖视图。
图20是沿着图18的E-E线的剖视图。
图21是适用于本发明的第六实施方式的冷凝单元的纵剖视图。
图22是示出图21所示的冷凝单元的应用方式的剖视图。
图23是适用于图22所示的冷凝单元的碰撞板的放大图。
图24是适用于本发明的第七实施方式的冷凝单元的纵剖视图。
图25是放大示出图24的主要部分的剖视图。
图26是示出第七实施方式的应用方式的冷凝单元的纵剖视图。
具体实施方式
下面，根据图示的第一实施方式对本发明的进行说明，在图1至图7中，1是设置于工厂的空气压缩机，将生成的高温高压的压缩空气从空气导管3向接头4送出，并且能够从其出口管4a向冷凝管5送出。
所述冷凝管5将多个冷凝单元6、在实施方式中为五个冷凝单元6在垂直方向上连结配置，该冷凝单元6的纵截面形成为中空椭圆体，该冷凝单元6由一组冷凝壳体7、8、以及与其长轴侧的两侧连结的一组连结管9、10构成。
所述冷凝壳体7、8将壁厚的例如不锈钢板或铝板等金属板成形为大致碗形，使其大直径侧的开口边缘相对而接合，例如通过TIG焊接等焊接其接合部来连结。图中，6a是开口边缘的焊接部。
在所述冷凝壳体7、8的碗底部形成有大小不同直径的连结孔11、12，连结管9的一端插入到大直径侧的连结孔11中，连结管10的一端插入到小直径侧的连结孔12中，例如通过TIG焊接等焊接这些插入部的内外位置。图中，9a、9b和10a、10b是这些内外位置的焊接部。
所述连结管9、10将大小不同直径的例如不锈钢管或铝管等金属管切断为规定长度，将其中的连结管9的长度形成为比连结管10稍短。
在所述连结管9的内表面形成有内螺纹部13，接头4的出口管4a与连接于最上位置的冷凝单元6的连结管9的内螺纹部13螺纹安装。
在所述连结管10的前端部外周形成有锥形螺纹部14，将该锥形螺纹部14与连接于正下方位置的冷凝单元6的连结管9的内螺纹部13螺纹安装。
在所述冷凝壳体7、8的开口侧对置地配置有一对碰撞板15、16，在该碰撞板15、16以环状配置有多个相同直径的通气孔17、18。
所述碰撞板15、16由壁厚的例如不锈钢板或铝板等金属板形成为相同直径的圆板形，例如通过TIG焊接等将其外周部焊接固定于冷凝壳体7、8的内表面。15a、16a是其焊接部。
在这种情况下，代替将碰撞板15、16配置成使通气孔17、18相对，优选的是，将任一方的碰撞板15、16转动一定角度来进行配置，将通气孔17、18的安装位置(相位)错开来进行配置，例如使从碰撞板15的通气孔17喷出的压缩空气在碰撞板16的通气孔18、18之间碰撞，提高压缩空气的碰撞准确度及其冷凝效果。
此时，导入到各冷凝单元6内的上侧的连结管9的压缩空气被冷凝壳体7内的凹状曲面引导而向内部移动，与配置于移动方向正面的碰撞板15碰撞而冷凝，其一部分液化，并且在其前后被压入到通气孔17中而向碰撞板15的另一侧面喷出，绝热膨胀而使一部分液化。
在这种情况下，液化的液滴与压缩空气混合而被吹走，向下方移动。
并且，喷出到碰撞板15的另一侧面的压缩空气与相对的碰撞板16碰撞而冷凝，其一部分液化，并且在其前后被压入到通气孔18中并向碰撞板16的另一侧面喷出，绝热膨胀而一部分液化。此时，液化的液滴与压缩空气混合而被吹走，向下方移动。
由此，从通气孔18喷出的压缩空气被冷凝壳体8内的凹状曲面引导而向连结管10送出，能够导入到正下方的冷凝单元6内。
在这种情况下，连结管10的锥形螺纹部14拧入与正下方的冷凝单元6连接的连结管9的内螺纹部13，因此连结管9、10的管径的差缩小，抑制在它们内侧移动的压缩空气的变动，抑制压力损失，实现稳定的移动。
在所述冷凝管5的外侧竖立设置有大直径且兼作长条的冷却管的保护筒19，在其下端部安装有支承筒20，将其下端的凸缘20a固定于不动的基板21。
所述保护筒19由能够容纳多个冷凝单元6的长度约80cm、内径约10cm的例如不锈钢管或铝管等金属管构成，由支承筒20坚固地支承其下部，将其上端部以开口的方式配置于接头4的正下方。
在所述基板21的中央形成有大直径的空气取入孔22，该空气取入孔22能够与基板21的下部周边的空气连通，利用保护筒19的所谓烟囱效应从基板21的下方取入该空气，将其导入到保护筒19内并使其向上移动，能够冷却配置于内侧的冷凝管5。
所述冷凝管5的最下位置的冷凝单元6的连结管10配置于空气取入孔22内的正上方，将该连结管10的锥形螺纹部14与空气导管23的上端部螺纹安装。并且，将空气导管23配置于空气取入孔22的下方，将其适当部位与在工厂中使用的气动螺丝刀、冲击扳手等气动工具24的供给管(省略图示)连接。
以上述方式构成的压缩空气的冷凝装置需要进行冷凝管5和保护筒19的制作以及它们的组装。其中，冷凝管5的制作需要根据除湿及干燥的压缩空气的流量，制作一个或多个冷凝单元6。
所述冷凝单元6具备一组冷凝壳体7、8，其例如通过冲压加工或旋压成形加工将壁厚(在实施方式中为3mm)的不锈钢板成形为大致碗形，在其碗底部形成大小不同直径的连结孔11、12。
通过以上述方式将冷凝单元6的中间部的纵截面形成为大致中空椭圆体，与直管状的冷凝单元6相比，扩大管内截面积，实现配置于内部的碰撞板15、16的面积增加以及通气孔17、18的数量增加，提高压缩空气的碰撞效果以及通气孔的喷出产生的绝热膨胀效果，能够促进压缩空气的除湿及干燥。此外，实现外侧的表面积的增加，实现保护筒19内的冷凝单元6的与空气的接触增加而促进冷却，增进由冷凝管5进行的压缩空气的除湿及干燥。
另一方面，连结管9、10将大小不同直径的例如不锈钢管或铝管等金属管切断为规定长度，将连结管9的长度形成为比连结管10稍短，在连结管9的内表面形成内螺纹部13，在连结管10的前端部的外周形成锥形螺纹部14。
此外，配置于冷凝单元6内的碰撞板15、16例如通过冲压加工将壁厚(在实施方式中为3mm)的例如不锈钢板或铝板等金属板冲切为相同直径的圆板状，在其板面以环状配置多个通气孔17、18。
并且，在冷凝壳体7、8的大直径的开口侧的内表面配置形成有通气孔17、18的碰撞板15、16，例如通过TIG焊接等焊接其接合部周面而形成焊接部15a、16a。
此后，将连结管9的一端插入到冷凝壳体7的连结孔11中，例如通过TIG焊接等焊接其接合部的内外位置而形成焊接部9a、9b来连结。
此外，将连结管10的一端插入到冷凝壳体8的连结孔12中，例如通过TIG焊接等焊接其接合部的内外位置而形成焊接部10a、10b来连结。
由此，将焊接了碰撞板15并连结了连结管9的冷凝壳体7的大直径侧的开口端部与焊接了碰撞板16并连结了连结管10的冷凝壳体8的大直径侧的开口端部相对而接合，例如通过TIG焊接等焊接其接合部而形成焊接部6a来连结。
在以上述方式制作一个冷凝单元6之后，以同样的要领制作另一冷凝单元6，制作多个冷凝单元6。
接着，根据除湿及干燥的压缩空气的流量准备所需个数的所述制作的冷凝单元6并组装它们。在进行该组装时，同样地配置各冷凝单元6的连结管9和连结管10，例如将连结管9配置于一侧，将连结管10配置于另一侧。
并且，将连结管10的锥形螺纹部14拧入相邻的下游侧的冷凝单元6的连结管9的内螺纹部13，连结该两个冷凝单元6、6。
以同样的要领将冷凝单元6的连结管10的锥形螺纹部14拧入相邻的下游侧的冷凝单元6的连结管9的内螺纹部13，依次连结冷凝单元6。
在实施方式中，在连结五个冷凝单元6之后，完成冷凝管5的组装。
由此，本发明的冷凝装置能够通过冷凝壳体7、8的成形和连结孔11、12的形成、连结管9、10的规定长度的切断和螺纹部13、14的形成、碰撞板15、16的冲切和通气孔17、18的形成、以及由它们的焊接进行的组装来完成，不需要进行以往那样的碰撞板的制作和安装、复杂的分隔壁的成形和与出口管的组装，因此部件个数少且冷凝单元6内的结构简单，容易进行其制作、组装，能够廉价地制作。
在以上述方式组装冷凝管5之后，准备规定长度的直管状的保护筒19，将该保护筒19竖立设置于接头4的正下方。此时，在保护筒19的下端部安装支承筒20，将支承筒20的下端的凸缘20a固定于不动的基板21来支承保护筒19。
接着，从基板21的空气取入孔22插入冷凝管5，将其向上方移动，将与冷凝管5的最上位置的冷凝单元6连接的连结管9的内螺纹部13拧入接头4的出口管4a而连结。
另一方面，将空气导管23的上端部拧入位于空气取入孔22的正上方的冷凝管5的最下位置、即下游侧的冷凝单元6的连结管10的锥形螺纹部14而连结。
并且，在空气导管23的下方、即下游部的适当部位连接相对于各种气动工具24的空气供给管(省略图示)。
在这种情况下，冷凝管5、保护筒19都是长度约为80cm、比较紧凑且重量不大，因此能够容易地进行它们的组装、安装。
而且，由于垂直地配置冷凝管5和保护筒19，所以其设置面积紧凑，适合于在工厂的屋内外设置。
以上述方式设置的本发明的冷凝装置在保护筒19的内侧配置冷凝管5，因此在将冷凝装置设置于屋外时，能够防护冷凝管5不受风雨、日照的影响。
在这种冷凝装置中，将驱动空气压缩机1而生成的压缩空气从空气导管3经由接头4从出口管4a导入到冷凝管5的上端部的连结管9。
所述压缩空气向冷凝管5的最上位置的冷凝单元6移动，被该冷凝单元6的冷凝壳体7的弯曲面引导而与碰撞板15碰撞而冷凝，在使其一部分液化而被冷却后，被压入到通气孔17并向碰撞板15的另一侧喷出，绝热膨胀而使一部分液化并被冷却。
此后，压缩空气与相对的碰撞板16碰撞而冷凝，在使其一部分液化而被冷却后，被压入到通气孔18并向通气板16的另一侧喷出，绝热膨胀而使一部分液化并被冷却。
在这种情况下，代替使通气孔17、18在同轴上相对地配置碰撞板15、16，将任意一方的碰撞板15、16转动一定角度来进行配置，如果将通气孔17、18的安装位置(相位)错开来进行配置，则例如能够使从碰撞板15的通气孔17喷出的压缩空气在碰撞板16的通气孔18、18之间可靠地碰撞，能够提高压缩空气的碰撞及冷凝效果。
此后，压缩空气被冷凝壳体8的弯曲面引导而向连结管10移动，经由与该连结管10连接的连结管9向相邻的下游侧的冷凝单元6移动。
压缩空气与上述同样地被冷凝壳体7的弯曲面引导而向冷凝单元6移动，与碰撞板15碰撞而冷凝，在使其一部分液化而被冷却后，被压入到通气孔17而向碰撞板15的另一侧喷出，绝热膨胀而使一部分液化并被冷却。
此后，压缩空气与相对的碰撞板16碰撞而冷凝，在使其一部分液化而被冷却后，被压入到通气孔17而向碰撞板16的另一侧喷出，绝热膨胀而使一部分液化并被冷却。
并且，压缩空气从冷凝单元6向连结管10移动，经由与该连结管10连接的连结管9向相邻的下游侧的冷凝单元6移动。
以后，压缩空气依次向下游侧的冷凝单元6移动，在各冷凝单元6中反复受到冷凝和绝热膨胀作用，逐渐被除湿及干燥并被冷却。
以上述方式向冷凝管5的最下位置的冷凝单元6移动的压缩空气被充分地除湿及干燥并被冷却，向与冷凝单元6的连结管10连接的空气导管23移动，向与连接于该空气导管23的适当部位的各气动工具24连通的空气供给管(省略图示)供给，能够防止气动工具24的功能下降或故障。
另一方面，在压缩空气导入冷凝管5及冷凝单元6的前后，保护筒19的烟囱效应发挥功能，空气从空气取入孔22被取入到保护筒19内，其向上移动而与冷凝管5乃至冷凝单元6和连结管9、10的表面接触，对它们进行冷却。
因此，增进由冷凝管5产生的压缩空气的冷凝效果和绝热膨胀效果。
从保护筒19的上端部释放以上述方式热交换后的空气。此时，冷凝壳体7、8形成为碗形，与直管相比确保扩大接触面积，因此相应地促进了冷却效果，促进了压缩空气的除湿及干燥。
图8至图26示出本发明的其他实施方式，与上述实施方式对应的构成部分使用相同的附图标记。其中，图8及图9示出本发明的第二实施方式，该实施方式代替垂直地竖立设置冷凝管5而从水平方向稍许倾斜(θ)地配置，并且也在同轴方向上配置保护筒19，即从水平方向稍许倾斜(θ)地配置，实现冷凝管5的设置的容易化，并且确保保护筒19的烟囱效应，保持保护筒19对冷凝管5的冷却效果。
该实施方式中的冷凝管5和冷凝单元6、连结管8、9的制作、配置、安装、以及它们的作用效果与上述实施方式实质上相同。
图10示出本发明的第三实施方式，该实施方式例如将不锈钢管或铝管等金属制的接头管25设置于冷凝壳体7、8之间，焊接它们的接合部，并且在接头管25的内侧等间隔地配置并焊接多个通气板26～29，将与通气孔17、18相同直径的多个通气孔30～33以错开相位的方式以环状配置于这些通气板26～29，将冷凝单元6构成为长条。
通过以上述方式构成，与在碗形的冷凝壳体7、8安装单个碰撞板15、16的结构相比，容易在接头管25安装多个通气板26～29，能够合理且廉价地制作冷凝单元6，有效地使压缩空气与通气板26～29碰撞，提高其冷凝效果，并且提高由来自通气孔30～33的喷出产生的绝热膨胀效果，促进压缩空气的冷凝效果，提高除湿干燥效果。
图11至图16示出本发明的第四实施方式，该实施方式示出了新的冷凝单元34、以及在一个方向上紧凑地配置有多根该冷凝单元34的冷凝装置35。
所述冷凝单元34接合内径70.3mm、长度270mm、壁厚3mm的例如不锈钢管或铝管等金属管制的相同的多个接头管36～38，在其两端部接合冷凝壳体7、8，在冷凝壳体7、8的两端部连结连结管9、10，构成为长度约998mm的长条的管状。
在所述接头管36、38的端部设置碰撞板15、16，在这些碰撞板15、16的内表面以环状配置多个通气孔17。
所述冷凝装置35构成为起到与上述相同的烟囱效应的棱柱状，形成为在其内部能够以立位状态容纳多个冷凝单元34，在其上下端部周面设置能够使空气出入的多孔板39、40，将从下侧的多孔板39吸入的空气导入到内部并使其向上移动，能够从上侧的多孔板40排出，并且构成为在下端部突出设置凸缘41而能够竖立设置于地面等基座42。
图中，43是设置于冷凝装置35的上端部的盖板，44是设置于冷凝装置35内的上方的V形截面的障碍板。
在所述冷凝装置35内的下部设置有架台45，在该架台45以立位状态载置并容纳有多个冷凝单元34。在冷凝装置35内的单侧的一组冷凝单元34、34的上端部设置有与接头4连通的入口46以及与气动工具24连通的出口47，在入口46连接有连结管9，在出口47连接有连结管10。
即，各冷凝单元34连接成能够使压缩空气从连结管9向连结管10朝向一个方向移动，将配置于冷凝单元34、34的下端部的大致U形的连通管48、49的两端部与连结管10和连结管9螺纹安装，将配置于上端部的倒U形的连通管50的两端部与连结管9和连结管10螺纹安装。
在所述连通管48、49的中间部形成有排水排出孔(省略图示)，在该排水排出孔向下安装有空气干燥器66、67，空气干燥器66、67具备内置有浮子(省略图示)的自动排水器。
如果冷凝水滞留在所述连通管48、49内，则从排水排出孔猛烈地向空气干燥器66、67导入，如果该冷凝水、即排水在所述自动排水器内滞留规定量，则浮子检测到该滞留面而浮子动作，排出管(省略图示)的开闭阀打开，将所述排水自动地向外部排出。
所述空气干燥器66、67的周围被架台45及其支承框以及多孔板39围绕，保护其不会被动物、异物的侵入。
图17至图20示出本发明的第五实施方式，该实施方式将保护筒19构成为比第四实施方式稍大的形状，在其内侧配置六根冷凝单元34，在它们的上下端部连接连通管48、49、50～53，能够使压缩空气从入口46向出口47移动。
该实施方式与第四实施方式相比，增加配置在冷凝装置35内的冷凝单元34的根数，相应地使冷凝单元34长条化，提高了其冷凝效果，增强了压缩空气的冷却、除湿及干燥。
在所述大致U形的连通管48、49的中间部形成有排水排出孔(省略图示)，在该排水排出孔向下安装有空气干燥器68、69，该空气干燥器68、69具备内置有浮子(省略图示)的自动排水器。
所述空气干燥器68、69与空气干燥器66、67同样地构成，其动作与空气干燥器66、67实质上相同。
所述空气干燥器68、69的周围被架台45及其支承框以及多孔板39围绕，保护其不会被动物、异物的侵入。
图21示出本发明的第六实施方式，该实施方式示出了与配置于第四、第五实施方式的冷凝装置35的内侧的冷凝单元不同的结构。
该实施方式中的冷凝单元54代替在接头管31～33的内侧设置形成有通气孔的通气板，在接头管31～33的内侧配置有略小于该接头管31～33的外径的1/2的长条的通气管55，将其一端与连结管9的内螺纹部13螺纹安装来安装，将另一端配置于冷凝壳体8的内侧，在其端部安装碰撞板56而封闭，使送入到连结管9内的压缩空气与该碰撞板56碰撞而能够冷凝。
在所述通气管55的外周面的多个部位设置喷气部57～59，在该喷气部57～59形成多个通气孔60，从该通气孔60向通气管55的外侧喷出压缩空气而能够绝热膨胀。
图中，61、62是将通气管55支承于接头管31、32的能够通气的保持板。
该实施方式的冷凝单元54将通气管55形成为比接头管31～33直径小，使导入到该通气管55的压缩空气与碰撞板56碰撞而冷凝，进而从通气孔60喷出而绝热膨胀，提高了压缩空气的冷凝作用，增进了除湿效果。
此时，由于将喷气部57～59限定于通气管55的外周面的多个部位并形成通气孔60，所以将来自通气孔60的压缩空气的喷出速度保持为固定，得到期望的绝热膨胀效果。
以上述方式被冷却并除湿的压缩空气在接头管31～33与通气管55之间移动，向连结管10送出。
因此，如果将该实施方式的冷凝单元54与第四、第五实施方式同样地装入到冷凝装置35内，则进一步提高除湿及冷却效果。
图22及图23示出上述第六实施方式的应用方式，该应用方式在通气管55的喷气部57～59的下游侧设置有碰撞板63，在该碰撞板63形成有多个喷口64。
并且，使在通气管55内移动的压缩空气与各碰撞板63碰撞而能够冷凝，此外，从各通气孔60喷出压缩空气而能够绝热膨胀。
即，该应用方式与第六实施方式同样，使压缩空气与各碰撞板碰撞而使其冷凝，另一方面，从通气孔喷出压缩空气而使其绝热膨胀，在通气管55的内外增进压缩空气的除湿和冷却。
图24至图26示出本发明的第七实施方式。该实施方式代替如第三实施方式那样在冷凝壳体7、8之间例如配置不锈钢管或铝管等金属制的单个接头管25，并且在该接头管25通过TIG焊接而安装形成有通气孔30～33的多个通气板26～29，而如图24及图25那样，在冷凝壳体7、8之间配置铝管制的多个接头管25a～25m，使它们与形成于各管端部的凸缘f1～f13相对，将螺栓63或小螺钉插入到其螺栓孔或小螺钉孔(省略图示)中，将螺母64拧入其中而紧固连结。
所述接头管25a～25m的长度短且紧凑，在其中间部通过粘接剂粘接形成有通气孔30～33…的铝板制的通气板26～29而形成粘接部65来固定，分别单独地连接安装有通气板26～29的接头管25a～25m。
通气板26～29例如对铝板进行冲压成形来冲切，在它们上通过冲压机冲切通气孔30～33…，在通气板26～29的周面涂布粘接剂，在接头管25a～25m形成粘接部65。
由于所述接头管25a～25m由铝管构成，所以与不锈钢管相比轻量且廉价，其制作也容易。此外，由于通气板26～29由铝板构成，所以与不锈钢板相比轻量且廉价，其通气孔30～33的形成、向接头管25a～25m的安装也代替特殊焊接而通过简单的粘接部65来进行，因此能够减少工时、容易且廉价地进行。
另外，作为上述应用方式，如果代替如图24那样在各接头管25a～25m安装单个通气板并分别连接接头管25a～25m，而例如如图26那样，在一个接头管连接多个接头管25a～25d而构成接头管，则接头管25a～25d的连结个数减少，省略凸缘的形成而结构简单，并且节省了其连结的工时，合理地构成冷凝单元6，能够容易且廉价地制作冷凝单元6。
工业实用性
本发明的压缩空气的冷凝装置能够连结多个冷凝单元，简化结构，减少部件个数，实现小型轻量化、制作的容易化以及廉价化，并且提高冷凝单元的冷凝作用和绝热膨胀作用。
附图标记说明
6、29、49冷凝单元
7、8冷凝壳体
9、10连结管
11、12连结孔
13内螺纹部
14外螺纹部(锥形螺纹)
15、16碰撞板
17、18通气孔
19保护筒
25、36、37、38接头管
21、42基板
24气动工具
31～33通气孔
39多孔板
45架台
66～69空气干燥器
55通气管
56碰撞板
60通气孔
63碰撞板
64喷口。

Claims (25)

1.一种压缩空气的冷凝装置，其特征在于，在同轴上连结有多个中空的冷凝单元，使压缩空气从上游侧的冷凝单元依次移动到下游侧的冷凝单元内而进行除湿，并且能够向下游侧的气动工具供给，
所述压缩空气的冷凝装置在各冷凝单元内设置有能够供压缩空气碰撞的碰撞板，并设置成能够使压缩空气冷凝，并且能够使除湿后的压缩空气依次移动到下游侧的冷凝单元内。
2.根据权利要求1所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
在所述碰撞板形成有多个通气孔，并设置成从该通气孔喷出压缩空气而能够绝热膨胀。
3.根据权利要求2所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
在所述冷凝单元内分开配置多个碰撞板，使相位相互错开地配置有该碰撞板的通气孔。
4.根据权利要求3所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
在所述冷凝单元的中间部配置一个或多个接头管，在该接头管分开配置有一个或多个碰撞板，在所述碰撞板形成有通气孔。
5.根据权利要求4所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
在所述接头管内粘接安装有碰撞板。
6.根据权利要求5所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
能够根据配置在管内的碰撞板的数量增减地构成所述接头管的长度，在该接头管内能够增减地安装有碰撞板。
7.根据权利要求1所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
将所述冷凝单元的中间部的纵截面形成为大致中空椭圆体。
8.根据权利要求7所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
在所述冷凝单元的长轴侧的两侧连接有连结管，在所述连结管形成有螺纹部。
9.根据权利要求8所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
所述冷凝单元接合并固定形成为碗形的一组冷凝壳体的端缘。
10.根据权利要求9所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
在所述冷凝壳体的内表面对置配置有碰撞板，在所述碰撞板形成有多个通气孔。
11.根据权利要求9所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
在所述冷凝壳体的碗底部形成有连结孔，在该连结孔连接有所述连结管。
12.根据权利要求8所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
在一个所述连结管的内表面形成有内螺纹部，在另一个连结管的外表面形成有外螺纹部，并使相邻的冷凝单元的连结管与所述内螺纹部和所述外螺纹部螺纹连接，而能够连结相邻的冷凝单元。
13.根据权利要求12所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
将所述连结管的外螺纹部形成为锥形螺纹。
14.根据权利要求1所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
垂直地配置有多个冷凝单元。
15.根据权利要求1所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
从水平方向平缓地倾斜配置有多个冷凝单元。
16.根据权利要求1、14或15所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
在多个冷凝单元的外侧能够围绕地配置有保护筒，并设置成能够从该保护筒的一端部吸入空气，设置成使该吸入空气在保护筒内移动而能够冷却冷凝单元，设置成在冷却冷凝单元之后能够向保护筒的外部排气。
17.根据权利要求16所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
在所述保护筒内以立位状态相邻地配置有管状且相同长度的多个冷凝单元，并配置成能够使该冷凝单元内的压缩空气向一个方向移动。
18.根据权利要求17所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
经由大致U形的连通管连接相邻的冷凝单元的下端部，并在该连通管的中间部向下配置有具备自动排水器的空气干燥器，而使所述空气干燥器的周围被架台、所述架台的支承框以及多孔板围绕。
19.根据权利要求17所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
在基板上竖立设置有所述保护筒。
20.一种压缩空气的冷凝装置，其特征在于，在同轴上连结有多个中空的冷凝单元，使压缩空气从上游侧的冷凝单元依次移动到下游侧的冷凝单元内而进行除湿，并且能够向下游侧的气动工具供给，
所述压缩空气的冷凝装置在冷凝单元内配置有通气管，在该通气管内设置有能够供压缩空气碰撞的一个或多个碰撞板，并设置成经由该碰撞板而能够使压缩空气冷凝，并且在所述通气管的周面形成有多个通气孔，设置成能够将压缩空气从该通气孔向通气管的外侧喷出，设置成能够使压缩空气绝热膨胀。
21.根据权利要求20所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
在所述通气管的周面的多个部位形成有多个通气孔。
22.根据权利要求20所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
在所述多个碰撞板形成有多个喷口。
23.根据权利要求20所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
在多个冷凝单元的外侧能够围绕地配置有保护筒，并设置成能够从该保护筒的一端部吸入空气，设置成使该吸入空气在保护筒内移动而能够冷却冷凝单元，设置成在冷却冷凝单元之后能够向保护筒的外部排气。
24.根据权利要求23所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
在所述保护筒内以立位状态相邻地配置有管状且相同长度的多个冷凝单元，并配置成能够使该冷凝单元内的压缩空气向一个方向移动。
25.根据权利要求23所述的压缩空气的冷凝装置，其中，
在基板上竖立设置有所述保护筒。
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