JP2004036926A

JP2004036926A - Gas cooler and dehumidifying drying device for powder and grain using the same

Info

Publication number: JP2004036926A
Application number: JP2002191871A
Authority: JP
Inventors: Kimisuke Isozumi; 五十棲　公輔; Yasuto Daito; 大東　康人
Original assignee: Matsui Mfg Co Ltd
Current assignee: Matsui Mfg Co Ltd
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2002-07-01
Publication date: 2004-02-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas cooler capable of easily removing a liquid matter and a solid matter attached to a cooling fin without lowering cooling efficiency, and being used for a long period, and to provide a dehumidifying drying device of powder and grain, using the same. <P>SOLUTION: In this gas cooler 10 for cooling a high-temperature gas including a gas capable of being liquefied or solidified by cooling, to obtain a low temperature gas of a predetermined temperature, a cooling coil element 4 configurated by spirally mounting a cooling pipe 1 having a cooling fin 1a wound on its outer periphery, is detachable accommodated in a main body case 5 provided with high-temperature gas inlet ports 5a, 5b, and a gas outlet port 5c for leading out the low-temperature gas after the high-temperature gas introduced from the gas inlet ports 5a, 5b is cooled by the cooling coil element 4 to be the low-temperature gas. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、冷却すると液化、固化するガスを含んだ高温気体を所定の温度の低温気体になるように冷却する気体冷却器と、これを用いた粉粒体の除湿乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷却すると液化、固化するガスを含んだ高温気体を、気体冷却器によって、所定の温度の低温気体に冷却すると、このガスが液化した液体、固化した固体が気体冷却器の内部に付着して、目詰まり、冷却性能を悪化させるという問題が発生する。このような問題は、例えば、図９に示すような循環型の粉粒体の除湿乾燥装置で発生している。
【０００３】
この粉粒体の除湿乾燥装置１００は、本出願人が特開平７−１６３８２８号公報で提案したもので、除湿乾燥媒体である気体として空気を用い、乾燥対象材料である粉粒体ｍを収容するための乾燥用ホッパー１１１、この乾燥用ホッパー１１１に供給される空気の除湿乾燥を行うための除湿ユニット１１３、この除湿ユニット１１３に対して空気送風を行うためのブロアー１１４、このブロアー１１４から送風される空気の循環経路を構成する空気供給経路１１２ａ、除湿空気供給経路１１２ｂ、帰還経路１１２ｃ、及びバイパス配管部１１２ｄ等の各配管経路を具備している。
【０００４】
除湿ユニット１１３は、シリカゲルや合成ゼオライト（商品名モリキュラシーブ）等の吸着剤（吸湿剤）をハニカム状に配して形成された円筒状の除湿ローター１３０をモータ等によって回転自在としたものである。
【０００５】
この除湿ローター１３０は、吸着ゾーンＮ１、再生ゾーンＮ２、冷却ゾーンＮ３の計三つのゾーンに区分され、このうち吸着ゾーンＮ１には、ブロアー１１４から空気供給経路１１２ａを介して供給されてくる冷却された使用済み空気が供給され、その除湿がなされる。
【０００６】
再生ゾーンＮ２では、フィルタ１１５、ブロアー１１６、及びヒーター１１７を介して供給されてくる加熱空気によって、水分吸着を行った吸着剤の再生処理が図られる。冷却ゾーンＮ３では、空気供給経路１１２ａを介して供給されてくる低温の空気が一部導入されて吸着剤の冷却がなされる。これは合成ゼオライト等の吸着剤は低温であるほどその吸着量が増大する特性があり、除湿能力を高めるためである。
【０００７】
このような構成により、除湿ローター１３０の吸着剤は順次再生、冷却されながら、ブロアー１１４から送風される空気を吸着ゾーンＮ１で連続して除湿することが可能である。
【０００８】
空気供給経路１１２ａには、バイパス配管部１１２ｄが分岐して設けられているが、このバイパス配管部１１２ｄの他端側は、除湿ユニット１１３で除湿された空気を乾燥用ホッパー１１１側へ供給させるための除湿空気供給経路１１２ｂに接続されている。こうして、この除湿空気供給経路１１２ｂでは、除湿ユニット１１３で除湿された空気と除湿ユニット１１３で除湿されることなくバイパス配管部１１２ｄを通過してきた空気とを混合して供給することができる。
【０００９】
また、バイパス配管部１１２ｄと、このバイパス配管部１１２ｄの分岐位置よりも後段の空気供給経路１１２ａの位置との双方には、流量制御弁１１８、１１８ａが各々設けられ、バイパス配管部１１２ｄ内を流通する空気量、並びに空気供給経路１１２ａを通過して除湿ユニット１１３へ供給される空気量を任意に増減調整できるように構成されている。
【００１０】
乾燥用ホッパー１１１は、除湿空気供給経路１１２ｂを通過して供給されてくる除湿空気を適当な高温度に加熱するためのヒーター１１９を備え、このヒーター１１９で加熱された高温乾燥空気がホッパー１１１内部へ導入されるように構成されている。
【００１１】
この乾燥用ホッパー１１１の上部の適当な位置には、粉粒体ｍの乾燥処理に使用された使用済空気をブロアー１１４の吸気側へ帰還させるための帰還経路１１２ｃが接続されている。この帰還経路１１２ｃには、除湿ユニット１１３の冷却ゾーンＮ３を通過した空気も合流するように構成され、フィルタ１２０や気体冷却器１１０が設けられている。
【００１２】
このような構成で、この除湿乾燥装置１００では、循環式であって、外気を汚染することなく、回転する除湿ローター１３０によって、使用済空気を吸着ゾーンＮ１で連続して除湿することが可能であるので、粉粒体の除湿乾燥を連続長時間行うことができる。
【００１３】
また、ブロアー１１４からの使用済空気の一部の量Ｑ１を除湿ユニット１１３へ通過させ、残量Ｑ２をバイパス配管部１１２ｄへ通過させ、しかも、双方の通過量Ｑ１、Ｑ２を流量制御弁１１８、１１８ａで増減調整できるので、これにより、除湿ユニット１１３での除湿空気量を変えることなく、乾燥用ホッパー１１１へ供給される乾燥用空気（Ｑ＝Ｑ１＋Ｑ２）の乾燥度を制御でき、除湿ユニット１１３の除湿可能空気量以上の乾燥用空気を乾燥用ホッパー１１１に供給することができ、除湿ユニット１１３の不必要な大型化を回避することができる。
【００１４】
ところで、この除湿乾燥装置１００では、乾燥除湿効率を上げるため、乾燥用空気を、ヒーター１１９で加熱して高温としてから、乾燥ホッパー１１１に供給しているが、このため、粉粒体ｍの乾燥に用いられた使用済空気は依然として高温であり、また、粉粒体から発生した揮発成分として、冷却すると液化、固化するガスを含んでいる。
【００１５】
このため、後続するブロアー１１４に悪影響を与えないように、また、除湿ユニット１１３において、冷却用空気として用いたり、吸着ゾーンでの除湿効率を向上させるため、更に、上記揮発成分を液化、固化して取り除いて、できるだけ除湿ユニット１１３などに悪影響を与えないように、この高温の使用済み空気を所定温度に冷却する上述の気体冷却器１１０を設けている。
【００１６】
図１０は、この気体冷却器を示すもので、（ａ）は空気導入側から見た正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上側からの部分的な平面図、（ｄ）は概念的な要部詳細図である。
【００１７】
この気体冷却器１１０は、図１０に示すように、自動車のエンジン冷却水の空冷に用いられるラジエータと同様の構成であり、枠体１０５の中に、平板状の冷却フィン１０１ａを空気流通隙間を設けて密に積層し、この冷却フィン１０１ａを貫通するように冷却管１０１を巡らし、この冷却管に二系統の入管路１０２ａ、出管路１０２ｂで冷却水を循環させる構成となっている。
【００１８】
枠体１０５の冷却フィン１０１ａ間の空気流通隙間に空気を流通させる入口側と出口側は、取付フランジ１０５ａ、１０５ｂとなっており、また、この枠体１０５を適所に設置するための設置脚１０５ｄが設けられている。
【００１９】
このような構成で、この気体冷却器１０１は、取付フランジ１０５ａ，１０５ｂによって、上記除湿乾燥装置１００の帰還経路１１２ｃのフィルター１１２の後、ブロアー１１４の前に組み入れられ、帰還経路１１２ｃで導入される高温の使用済み空気（図１０（ｂ）で黒矢印で示す。）を、所定温度の冷却空気（図１０（ｂ）で白矢印で示す。）に冷却して導出する。
【００２０】
しかしながら、この気体冷却器１０１では、冷却効率の点から、平板状の冷却フィン１０１ａが図１０（ｄ）に示すように非常に密に設けられ、また、空気流通部分を貫通する一枚板として設けられているので、冷却によって、この隙間に液化物、固化物が付着すると目詰まりして空気の流通が阻止され、冷却効率が低下し、またこれを除去するのが、非常に面倒で困難なものなので、通常、気体冷却器全体を取り替えることとなっていた。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の気体冷却器の目詰まりの問題を解決しようとするもので、気体冷却器の冷却効率を下げることなく、冷却フィンに付着する液化物、固化物の除去が容易で長期使用が可能な気体冷却器と、これを用いた粉粒体の除湿乾燥装置を提供することを目的としている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の気体冷却器は、冷却すると液化、固化するガスを含んだ高温気体を所定の温度の低温気体になるように冷却する気体冷却器であって、
冷却フィンをその外周に巻き付けた冷却管を螺旋状に形成した冷却コイルエレメントを、前記高温気体の入気口と、この入気口で導入された高温気体が、前記冷却コイルエレメントによって冷却されて低温気体となった後に、この低温気体を導出する出気口とを設けた本体容器に、着脱可能に収容した構成としたことを特徴とする。
【００２３】
ここで、気体とは、空気あるいは大気を含み、常温あるいは高温で気体となっているものであって、特に、材料の除湿乾燥のための媒体として用いられるものをいい、窒素ガス、二酸化炭素を含むものである。
【００２４】
冷却すると液化、固化するガスとは、例えば、粉粒体（プラスチックペレット）の除湿乾燥の場合に、この粉粒体から発生する揮発成分で、低温に冷却すると液化、固化するものをいい、具体的には、樹脂成形材料であるプラスチックペレットに含まれる安定剤、剥離剤、可塑剤、酸化防止剤、活性剤、モノマーなどで、冷却対象とする高温気体の温度、また、冷却の目標とする所定の温度によっても、種々のものが含まれるものである。
【００２５】
また、ここでいう、高温とは、気体の入口温度であり、粉粒体としてプラスチックペレットを例にとり、このプラスチックペレットの除湿乾燥装置に、この気体冷却器を用いる場合には、１２０℃から６０℃の温度をいい、低温とは、気体の出口温度であり４０℃から６０℃の温度をいうが、これに限るものではなく、最大限で、高温は１８０℃、低温は３０℃まで対応が可能である。
【００２６】
この気体冷却器は、高温気体の冷却手段として、いわゆる冷却フィン付き冷却管を螺旋状に形成した冷却コイルエレメントを用いており、冷却フィンは、冷却管の外周にたかだか、この管径の１／６から１／３程度に突出されているものであり、付着した液化物、固化物の除去が容易であり、冷却コイルエレメントの再生利用を図ることができ、気体冷却器を長時間使用することができる。
【００２７】
また、本体容器に、冷却コイルエレメントを着脱可能としているので、この冷却コイルエレメントだけを取り外して、掃除、除去をすることができ、なおさら、付着した液化物、固化物の除去が容易である。更に、冷却コイルエレメントに故障がある場合、この冷却コイルエレメントだけを取り替えることができるので、コストダウンとなる。
【００２８】
請求項２に記載の気体冷却器は、請求項１に記載の気体冷却器において、前記冷却コイルエレメントは、冷媒を導入する入管路と、冷媒を導出する出管路と、それぞれ独立に前記入管路から導出され前記出管路に導入され、冷却フィンを外周に巻き付けた冷却管を螺旋状に形成した冷却コイルを複数多段に構成した冷却部とを備えたものであることを特徴とする。
【００２９】
ここで冷媒とは、気体を冷却するために冷却コイルエレメント内を通過させる液体または気体をいい、具体的には、水、銹止め剤などの所定の添加剤を添加した冷却水、もし気体を使用する場合は、冷風（空気）、圧縮冷風、窒素ガス、代替フロン冷媒などをいう。
【００３０】
この気体冷却器は、冷却コイルエレメントを、同じ入管路、出管路によって、それぞれに独立して冷媒が通過する冷却コイルを複数多段に構成した冷却部を備えたものとしたので、管路抵抗が少なくなり、また、冷却効率が向上する。
【００３１】
請求項３に記載の気体冷却器は、請求項１または２のいずれかに記載の気体冷却器において、前記本体容器内に、それぞれに個別の入管路と出管路を備えた冷却コイルエレメントを二段重ねで収容したことを特徴とする。
【００３２】
この気体冷却器は、個別に冷媒が通過する冷却コイルエレメントを二段重ねで収容したので、請求項２と同様に、管路抵抗が少なくなり、また、冷却効率が向上する。また、それぞれの冷却コイルエレメントに異なる温度の冷媒を通過させることもでき、冷却制御の態様が増える。
【００３３】
請求項４に記載の気体冷却器は、請求項３に記載の気体冷却器において、前記出気口を、前記本体容器の、前記本体容器に二段重ねで収容された冷却コイルエレメントの一方端の冷却コイルのコイル内部から冷却された低温気体を導出する位置に設け、前記入気口を、前記本体容器の、前記本体容器に二段重ねで収容された冷却コイルエレメントの他方端の冷却コイルの外周に高温気体を導入する位置に設け、前記出気口側の冷却コイルエレメントの内部に、前記入気口側の冷却コイルエレメントのコイル内部からの低温気体を前記出気口方向へ導くガイドパイプを設けたことを特徴とする。
【００３４】
この気体冷却器は、二段重ねとした冷却コイルエレメントの入気口と出気口の位置を規定すると共に、出気口側の冷却コイルエレメントに、入気口側の冷却コイルエレメントのコイル内部からの低温気体を出気口方向へ導くガイドパイプを設けたので、均一に気体が流れ、冷却効率が向上する。
【００３５】
請求項５に記載の気体冷却器は、請求項４に記載の気体冷却器において、前記本体容器の、前記本体容器に二段重ねで収容された冷却コイルエレメントのうち、前記出気口側の冷却コイルエレメントの外周にあたる部分にも、高温気体を導入する入気口を設けたことを特徴とする。
【００３６】
この気体冷却器は、二段重ねの冷却コイルエレメントのもう一方にも、入気口を設けたので、気体流通管路の断面積が増え、気体の圧力損失を少なくすることができる。また、本体容器内部で、気体が偏流するのを防ぎ、低温気体のショートパスを防ぎ、冷却フィンに気体が接触するようにできる。
【００３７】
請求項６に記載の粉粒体の除湿乾燥装置は、粉粒体の除湿乾燥に用いられた使用済みの高温気体を除湿乾燥して除湿乾燥用気体として再利用する循環型の粉粒体の除湿乾燥装置であって、前記高温気体を除湿乾燥する前に所定温度に冷却する冷却手段として、請求項１から５のいずれかに記載の気体冷却器を用いたことを特徴とする。
【００３８】
この除湿乾燥装置は、高温での除湿乾燥時に粉粒体から発生する揮発成分である液化あるいは固化成分を含む使用済み気体を、循環利用のため、低温気体とする必要のある装置であり、かかる装置において、上記の特徴を有する気体冷却器を用いることで、本発明の気体冷却器のそれぞれの効果が、装置として、良好に発揮される。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４０】
図１は、本発明の気体冷却器の一例を示すもので、（ａ）は、それに内蔵された冷却コイルエレメントの概念図、（ｂ）は、その冷却管の横断面図、（ｃ）は縦断面図、（ｄ）は気体冷却器の外観平面図、（ｅ）は外観正面図である。
【００４１】
この気体冷却器１０は、冷却すると液化、固化するガスを含んだ高温気体を所定の温度の低温気体になるように冷却するものであって、冷却フィン１ａを管部１ｂの外周に巻き付けた冷却管１を螺旋状に形成した冷却コイルエレメント４を、高温気体の入気口５ａ、５ｂと、この入気口５ａ，５ｂで導入された高温気体が、冷却コイルエレメント４によって冷却されて低温気体となった後に、この低温気体を導出する出気口５ｃとを設けた本体容器５に、着脱可能に収容した構成である。
【００４２】
冷却管１の冷却フィン１ａ、管部１ｂの素材は、熱伝導率の点から銅が好適であるが、アルミニウム合金でもよく、冷却対象とする気体の組成から腐食性がより重要な場合には、ステンレス鋼であってもよい。
【００４３】
冷却フィン１ａを管部１ｂの外周に巻きつける方法は、冷却フィン１ａを帽子のツバ状として多数用意し、これを管部１ｂの外周に順次嵌め込み固定するようにしてもよいし、長いＬ字形状断面のものを用意して、これを管部１ｂの外周に螺旋状に巻きつけ固定するようにしてもよい。
【００４４】
この冷却フィン１ａは、この冷却コイルエレメント４と冷却対象である気体との接触面積を増やして冷却効率を高めるものである。具体的には、本実施の形態で用いた冷却管１では、管部外径が約１６ｍｍでフィン外径が約２２ｍｍ（従って、フィン高さは約３ｍｍである。）、フィンの数が１ｃｍ当たり約４枚で、冷却管１の２０ｍ当たりの気体との接触表面積は約４．３平方ｍとなっており、この気体冷却器１０に収容している冷却コイルエレメント４の冷却管１の長さは展開すると約４０ｍとなっているので、その冷却熱交換面積は、約８．６平方ｍとなっている。
【００４５】
冷却管１の管部１ｂの内部には、冷媒Ｗが図１（ｃ）に波線矢印で示すように通過し、冷却フィン１ａの相互間を、高温気体が図１（ｂ）に黒線矢印で示すようにコイル４の外側から内側に入る際に通過することで冷却され、同図に白矢印で示すような低温気体となる。
【００４６】
なお、高温気体の流れを示す黒矢印、低温気体の流れを示す白矢印は、模式的な冷却の流れを示すために付したものであり、実際には、もっと複雑な熱交換を経て、高温気体は、低温気体へと冷却されるものである。
【００４７】
本体容器５は、鋼製あるいはステンレス鋼製の両端閉止の筒体であり、その内部に収容された冷却コイルエレメント４の一方端のコイル内部から、低温気体を導出する位置に出気口５ｃが設けられ、この出気口５ｃから反対端の冷却コイルエレメント４の外周部分に、高温気体を導入する入気口５ａが設けられている。
【００４８】
また、この例では、本体容器５の筒体の軸方向の長さのほぼ半分の位置にも、入気口５ａと同様の入気口５ｂが設けられ、これらの入気口５ａ、５ｂは、接続ダクト５ｈで接続され、共通入気口５ａｂから、冷却対象とする高温気体の供給を受けるようになっている。この追加の入気口５ｂについては、図６を用いて、後述する。
【００４９】
本体容器５には、更に、設置脚５ｄが設けられ、適所に設置できるようになっている。
【００５０】
このような構成の気体冷却器１０は、冷却フィン１ａ付き冷却管１から構成される冷却コイルエレメント４を用いており、この冷却フィン１ａは、冷却管の外周にたかだか、この管径の１／６から１／３程度に延出されているものであり、付着した液化物、固化物の除去が容易であり、冷却コイルエレメント４の再生利用を図ることができ、気体冷却器１を長時間使用することができる。
【００５１】
一方、冷却効率の点では、後述する種々の工夫を施すことによって、図１０に示した従来の気体冷却器１１０と同等あるいはそれ以上のものを達成し、また、冷却器１０全体の占有体積、設置面積の点、また、コストの面でも、従来のものと比肩し得るものとすることができた。
【００５２】
なお、図中の符号２ｃは、図６（ｂ）で詳述するが、冷却コイルエレメント４と本体容器５の管路的な接続部である。
【００５３】
図２（ａ）は、図１の気体冷却器の外観側面図、（ｂ）は図１（ｅ）のＡＡ断面図、（ｃ）は図２（ａ）のＢＢ断面図、（ｄ）は同ＣＣ断面図、図３（ａ）はこの気体冷却器に収容された冷却コイルユニットの平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。これより、すでに説明した部分と同じ部分については、同じ符号を付して重複説明を省略する。
【００５４】
この図から解るように、冷却コイルエレメント４は、本体容器５の中に、エレメント４（１）、４（２）の二段重ねで収容されており、それぞれの冷却コイルエレメント４（１、２）は、それぞれ個別に冷媒を導入する入管路２ａ（１、２）と、冷媒を導出する出管路２ｂ（１、２）と、それぞれ独立に入管路２ａ（１、２）から導出され出管路２ｂ（１、２）に導入され、冷却フィン１ａを外周に巻き付けた冷却管１を螺旋状に形成した冷却コイル３ａを複数多段（この例では５段）に構成した冷却部３とを備えている。
【００５５】
この気体冷却器１０は、このように、冷却コイルエレメント４を、同じ入管路２ａ、出管路２ｂによって、それぞれに独立して冷媒が通過する冷却コイル３ａを複数多段に構成した冷却部３を備えたものとしたので、管路抵抗が少なくなり、また、冷却効率が向上する。
【００５６】
図３において、冷却コイルエレメント４（１、２）を同じ図面を兼用して示しているが、両者の相違点は、冷却部３からの入管路２ａ（１、２）、出管路２ｂ（１、２）の伸び出し長さＬであって、この図の冷却コイルエレメント４（１）は、接続部２ｃとの間に他の冷却コイルエレメント４（２）を収容する間隔だけ離れた位置に収容されているので、入管路２ａ（１）、出管路２ｂ（１）の伸びだし長さＬは、入管路２ａ（２）、出管路２ｂ（２）の伸び出し長さより、その分だけ長くなっており、冷却コイルエレメント４（２）の場合は、この伸び出し長さＬは短い。
【００５７】
それぞれの入管路２ａ（１、２）、出管路２ｂ（１、２）は、その先端に、図６（ｂ）で詳述するように、接続部２ｃで本体容器５の後側フタ５ｇと気密に管路接続するための継手２ｄが設けられ、その４つの接続部２ｃが、図２（ａ）の側面図に見えている。
【００５８】
この気体冷却器１０は、このように、冷却コイルエレメント４を二段重ねに二つ収容しているので、管路抵抗が少なくなり、冷却効率が向上する。また、それぞれの冷却コイルエレメントに異なる温度の冷媒を通過させることもでき、冷却制御の態様が増える。
【００５９】
なお、本体容器５は、筒状の筒部５ｅ、その前端を気密に覆う前側フタ５ｆ、後端を気密に覆う上述の後側フタ５ｇとから構成され、図１で説明した入気口５ａ、５ｂは筒部５ｅに設けられ、出気口５ｃは後側フタ５ｇに設けられている。また、この図に見えている冷却部支持体６、前板７、中間板８、ガイドパイプ９については、図４、５、６で説明する。
図４（ａ）は図１の気体冷却器に用いた冷却部支持体の正面図、（ｂ）は側面図である。
【００６０】
この冷却部支持体６は、後側フタ５ｇに取り付けられ、その外部に上記二段重ねの冷却コイルエレメント４（１、２）の冷却部３（１、２）を保持するためのもので、冷却部３（１、２）を重ねた長さより長めで外径に雄ネジを形成した２本のネジ棒６ａ、この２本のネジ棒６ａを所定間隔でその長方形平板の短辺方向に立設したブリッジ板６ｃ、このブリッジ板６ｃの両短辺に設けられた２つのガイド板６ｂから構成され、このガイド板６ｂの一端によって、冷却部支持体６を後側フタ５ｇにネジ結合できるようになっている。
【００６１】
ガイド板６ｂの他端は、ネジ棒６ａと同じ方向に所定長さ伸びており、図５（ｃ）、（ｄ）の中間板の円筒端内部をガイドする。
【００６２】
図５（ａ）は図１の気体冷却器に用いた前板の正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は図１の気体冷却器に用いた中間板の正面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は図１の気体冷却器に用いたガイドパイプの正面図、（ｆ）は前面図、（ｇ）は後面図である。
【００６３】
図５（ａ）、（ｂ）の前板７は、二段重ねの冷却コイルエレメント４（１、２）の内、エレメント４（１）を支持ガイドするもので、このエレメント４（１）の冷却部３（１）の前方側のフタの役割を果たす前円板７ａと、この前円板７ａに立設され、冷却部３（１）の内径にほぼ嵌まり込む外径と長さに、パンチングメタル（穴開き鋼板）を筒状に形成した筒部７ｂ、この筒部７ｂの内周前端と内周後端に設けられた補強板７ｃ、前円板７ａの中心部の孔にそのネジ部が首下まで嵌まり込むように立設された六角ボルト７ｄ、前円板７ａの中心から振り分けに穿かれた２つのネジ棒通し孔７ｅを備えている。
【００６４】
前円板７ａは、冷却部３（１）のコイル外径より大きめの円形で、その外周の２箇所には、前板７が収容される本体容器５の筒部５ｅの内周に接するように突設された突片７ｆが相互に対向する位置に設けられている。こうして、この前板７の筒部７ｂを冷却部３（１）に嵌め込んで、冷却コイルエレメント４（１）と前板７を共に本体容器５の筒部５ｅに収容すると、対向する位置の突片７ｆの先端が筒部５ｅの内周に当接し、本体容器５内で冷却コイルエレメント４（１）ががたつきなく、ほぼ本体容器５の内径中心位置に位置決め収容されるようになっている。
【００６５】
前円板７ａのネジ棒通し孔７ｅには、図４の冷却部支持体６の２本のネジ棒６ａが貫通し、その先端部を前円板７ａの前方に覗かせるようになっている。
【００６６】
図５（ｃ）、（ｄ）の中間板８は、二段重ねの冷却コイルエレメント４（１、２）内、エレメント４（２）を支持ガイドするもので、上記の前板７とほぼ同じ構造となっている。
【００６７】
つまり、中間板８は、エレメント４（２）の冷却部３（２）の前方側のフタの役割を果たす中間円板８ａと、この中間円板８ａに立設され、冷却部３（２）の内径にほぼ嵌まり込む外径と長さに、パンチングメタルを筒状に形成した筒部８ｂ、この筒部８ｂの内周前端と内周後端とに設けられた補強板８ｃ、中間円板８ａの中心から振り分けに穿かれた２つのネジ棒通し孔８ｅを備えている。
【００６８】
中間円板８ａは、冷却部３（２）のコイル外径より大きめの円形で、その外周の１箇所には、中間円板８ａと本体容器５との中心が一致する状態で、中間板８が収容される本体容器５の筒部５ｅの内周に接するように突設された突片８ｆが下方向（気体冷却器１０を通常に設置した場合に重力の加速度が作用する方向）に設けられている。
【００６９】
前板７の場合と異なり、この中間円板８ａには、その中心部に、ネジ棒通し孔８ｅには達しない程度の通気孔８ｄが設けられている。この通気孔８ｄは、前板７に支持ガイドされた冷却コイルエレメント４（１）の冷却部３（１）で冷却された、前板７の筒部７ｂ内部の低温空気を出気口５ｃ側に導出するためのものである。
【００７０】
中間円板８ａのネジ棒通し孔８ｅには、図４の冷却部支持体６の２本のネジ棒６ａが貫通し、前円板７ａまで達するようになっている。
【００７１】
こうして、この中間板８の筒部８ｂを冷却部３（２）に嵌め込んで、冷却コイルエレメント４（２）と中間板８を共に本体容器５の筒部５ｅに収容し、更に、重ねて、冷却コイルエレメント４（１）と前板７を収容すると、本体容器５内で冷却コイルエレメント４（２）もがたつきなく、ほぼ本体容器５の内径中心位置に位置決め収容されるようになっている。
【００７２】
図５（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）のガイドパイプ９は、上記中間板８の筒部８ｂ内に収容され、中間板８の通気孔８ｄで導入された低温気体を更に、出気口５ｃまでガイドするものである。
【００７３】
つまり、ガイドパイプ９は、中間板８の筒部８ｂの内周に嵌まり込む外径で、中間円板８ａの筒部８ｂ側に当接するガイド円板９ａと、中間板８の通気孔８ｄより大きめの内径の筒部９ｂを備え、この筒部９ｂの後端から所定の位置の外周には、中間板８の筒部８ｂの内周に当接するようになっている突片９ｃが相互に対向するように立設されている。
【００７４】
ガイド円板９ａ、突片９ｃには、前板７のネジ棒通し孔７ｅ、中間板８のネジ棒通し孔８ｅと同じ位置に、それぞれネジ棒通し孔９ｄが設けられている。
【００７５】
ガイドパイプ９を、そのネジ棒通し孔９ｄに冷却部支持体６の２本のネジ棒６ａが貫通するように、冷却部支持体６に嵌め込み、ついで、中間板８をセットした冷却コイルエレメント４（２）をガイドパイプ９の外側に嵌め込むと、ガイドパイプ９の筒部９ｂの先端が、冷却部支持体６のブリッジ板６ｃの長辺に当接し、この状態で、ガイドパイプ９のガイド円板９ａが中間板８の中間円板８ａに当接し、こうして、本体容器５の後側フタ５ｇからの軸方向の位置決めがされた中間板８の中間円板８ａによって、冷却コイルエレメント４（２）の冷却部３（２）の位置決めがなされる。
【００７６】
図６（ａ）は図１の気体冷却器の組み立て順序図、（ｂ）は冷却コイルユニットの入管路（出管路）と本体容器との管路接合部の詳細図である。
【００７７】
図６（ａ）の組み立て順序図は、気体冷却器１０の後側フタ５ｇ、出気口５ｃから、前側フタ５ｆまで順に組み付けていく部品を関連する部品の中心線（一点鎖線）で連結しながら、右から左へ並べたもので、図面の表示の都合上、その全体をを線ＤＤ，ＥＥで３つに分割して上下三段に示している。
【００７８】
組み立て順序は、以下の通りである。
【００７９】
１）後側フタ５ｇの前側（図の左側）に冷却部支持体６を、排出側（図の右側）に出気口５ｃを取り付ける。
【００８０】
２）本体容器５の筒部５ｅの前端を後側フタ５ｇに当接させ、ガイドパイプ９を、そのネジ棒通し孔９ｄに冷却部支持体６の２本のネジ棒６ａが貫通するように、冷却部支持体６に嵌め込み、ついで、中間板８をセットした冷却コイルエレメント４（２）をガイドパイプ９の外側に嵌め込む。
【００８１】
３）この時、冷却コイルエレメント４（２）の入管路２ａ（２）、出管路２ｂ（２）の先端の継手２ｄの首元にシールワッシャ２ｅを嵌め込んだ状態で、継手２ｄの先端部が、後側フタ５ｇから突出するように、冷却コイルエレメント４（２）の、この図の中心線（一点鎖線）方向の位置決めもなされる。
【００８２】
４）中間板８より伸び出している、冷却部支持体６の２本のネジ棒６ａの部分に、調節カラー６ｄを嵌め込み、更に、セットした冷却コイルエレメント４（１）と前板７を、前板７のネジ棒通し孔７ｄに冷却部支持体６のネジ棒６ａが貫通するように組み付け、前板７の前円板７ａから覗き出ているネジ棒６ａにナットを嵌めて締めつけると、後側フタ５ｇから前板７までの一体化が完成する。
【００８３】
５）この際、中間板８に対する前板７の中心線（一点鎖線）方向の位置決めは、上記調節カラー６ｄによって行われ、このとき、冷却コイルエレメント４（１）の入管路２ａ（１）、出管路２ｂ（１）の先端の継手２ｄの首元にシールワッシャ２ｅを嵌め込んだ状態で、継手２ｄの先端部が、後側フタ５ｇから突出するように、冷却コイルエレメント４（１）の、この図の中心線（一点鎖線）方向の位置決めもなされる。
【００８４】
６）本体容器５の筒部５ｅの前端との間にパッキン５ｆｂを挟んだ状態で前側フタ５ｆを筒部５ｅに嵌め込むと、前板７の六角ボルト７ｄのネジ部先端が、この前側フタ５ｆの中心から覗き出て、このネジ部にナットＮを嵌めて締めつけることにより、全体の組み付けが完了する。
【００８５】
上記、組み付けと前後して、図６（ｂ）に示すように、冷却コイルエレメント４（１、２）の入管路２ａ（１、２）、出管路２ｂ（１、２）と、本体容器５の後側フタ５ｇとの気密を維持した管路連結を行う。
【００８６】
これは、シールパッキン２ｅを挟んで、後側フタ５ｇから突出している継手２ｄの突出部雄ネジに、ワッシャ２ｆ、リングナット２ｇを嵌め込んで、ネジ締め付けするというものであり、非常に簡単なものである。
【００８７】
こうして、気体冷却器１０の組み立てが完了し、また、上記の手順の逆を行えば簡単に、冷却コイルエレメント４を取り外すことができ、冷却コイルエレメント４に付着した液化物、固化物の清掃、除去をなおさら容易に行うことができる。更に、冷却コイルエレメントに故障がある場合、この冷却コイルエレメントだけを取り替えることができるので、コストダウンとなる。
【００８８】
また、この気体冷却器１０の本体容器５の中間位置に設けた入気口５ｂは、特に、気体冷却器１０の中心線方向の長さが長い（冷却管１の長さが長く、熱交換面積が大きくなる。つまり、冷却容量が大きい場合。）場合に設けられるものであり、この組み立て順序図から解るように、この入気口５ｂからの高温空気は、中間板８の中間円板８ａより後方に導入され、出気口５ｃ側の冷却コイルエレメント（２）で冷却されるようになっている。
【００８９】
本発明者の試行錯誤によると、このような入気口５ｂを設けると、冷却容量が大きい場合でも、冷却効率を改善できることが解った。これは、本体容器内部で、気体が偏流するのを防ぎ、低温気体のショートパスを防ぎ、冷却フィンに気体が接触するようにできるためと思われる。また、入気口が増えると、気体流通管路の断面積が増え、気体の圧力損失を少なくすることができる。
【００９０】
図７は、本発明の気体冷却器の他例を示すもので、（ａ）は外観平面図、（ｂ）は外観正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は図７（ｃ）のＦＦ断面図である。
【００９１】
この気体冷却器１０Ａは、図１の気体冷却器１０に比べ、冷却処理気体容量がより小さいもので、具体的には、処理容量が約６０パーセントである。
【００９２】
このため、本体容器５Ａに着脱交換可能に収容された二段重ねの冷却コイルエレメント４Ａ（１，２）のそれぞれの冷却部３Ａ（１，２）が、冷却コイル３ａを三段構成としたものとなっている。
【００９３】
したがって、それぞれの冷却部３Ａ（１，２）の長さも短く、これに合わせて、本体容器５Ａの長さも短くなっている点が異なっている。また、これに伴い、入気口５ａも一つだけとなっている。
【００９４】
しかしながら、このような構成であっても、処理気体容量が小さくなるだけで、上記の気体冷却器１０の様々な効果は、この気体冷却器１０Ａでも発揮することができる。また、逆に処理気体容量や、処理前の高温気体と処理後の低温気体の冷却温度差をより大きくしたい場合には、冷却部の長さを大きくしたり、冷却部の重ねる段数を増加させたりすればよい。
【００９５】
図８は、本発明の気体冷却器を用いた粉粒体の除湿乾燥装置を例示する装置全体図である。
【００９６】
この粉粒体の除湿乾燥装置４０は、気体冷却器１０を除いては、図９の従来の除湿乾燥装置１００と同様の構成である。
【００９７】
つまり、この除湿乾燥装置４０を構成する乾燥用ホッパー１１、空気供給経路１２ａ、除湿空気供給経路１２ｂ、帰還経路１２ｃ、バイパス配管部１２ｄ、除湿ユニット１３、ブロアー１４、フィルタ１５、ブロアー１６、ヒーター１７、流量制御弁１８、１８ａ、ヒーター１９、フィルタ２０、除湿ローター３０は、除湿乾燥装置１００の乾燥用ホッパー１１１、空気供給経路１１２ａ、除湿空気供給経路１１２ｂ、帰還経路１１２ｃ、バイパス配管部１１２ｄ、除湿ユニット１１３、ブロアー１１４、フィルタ１１５、ブロアー１１６、ヒーター１１７、流量制御弁１１８、１１８ａ、ヒーター１１９、フィルタ１２０、除湿ローター１３０と同様のものである。
【００９８】
また、その他の符号も同じ意味内容のものである。
【００９９】
相違するのは、この除湿乾燥装置４０では、気体冷却器として、上記で説明した気体冷却器１０を用いている点である。
【０１００】
したがって、この除湿乾燥装置４０は、従来例の除湿乾燥装置１００と同様の効果を発揮すると共に、気体冷却器１０の上述の種々の効果を、粉粒体の除湿乾燥装置として発揮する。
【０１０１】
なお、本発明の気体冷却器は、粉粒体の除湿乾燥装置のいわゆるアフタークーラとして用いることができるだけでなく、冷却すると液化、固化するガスを含んだ高温気体を冷却するような冷却手段として用いることができる。例えば、劣悪環境で使用する装置の制御盤の冷却手段として、樹脂などから発生した液化、固化成分を含むガスのガス回収装置として用いることができる。
【０１０２】
具体的には、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）からは亜硫酸ガス（ＳＯ２）が、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）からはステアリン酸が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からはアセトアルデヒドが、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）からはＰＢＴオリゴマー、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウムが、アクリロニトリルブタジテンスチレン共重合体（ＡＢＳ）からは、流動パラフィン、スチレン、トルエンが、ポリプロピレン（ＰＰ）からは、４−エチルフェノールが、ナイロン６６からは、ヘキサデカノール、オクタデカノールなどの揮発成分が発生するが、これらの揮発成分を本発明の気体冷却器で回収することができる。
【０１０３】
【発明の効果】
請求項１に記載の気体冷却器によれば、高温気体の冷却手段として、いわゆる冷却フィン付き冷却管を螺旋状に形成した冷却コイルエレメントを用いており、冷却フィンは、冷却管の外周にたかだか、この管径の１／３から１／２程度に延出されているものであり、付着した液化物、固化物の除去が容易であり、冷却コイルエレメントの再生利用を図ることができ、気体冷却器を長時間使用することができる。
【０１０４】
また、本体容器に、冷却コイルエレメントを着脱可能としているので、この冷却コイルエレメントだけを取り外して、掃除、除去をすることができ、なおさら、付着した液化物、固化物の除去が容易である。更に、冷却コイルエレメントに故障がある場合、この冷却コイルエレメントだけを取り替えることができるので、コストダウンとなる。
【０１０５】
請求項２に記載の気体冷却器によれば、請求項１の効果に加え、冷却コイルエレメントを、同じ入管路、出管路によって、それぞれに独立して冷媒が通過する冷却コイルを複数多段に構成した冷却部を備えたものとしたので、管路抵抗が少なくなり、また、冷却効率が向上する。
【０１０６】
請求項３に記載の気体冷却器によれば、請求項１または２のいずれかの効果に加え、個別に冷媒が通過する冷却コイルエレメントを二段重ねで収容したので、請求項２と同様に、管路抵抗が少なくなり、また、冷却効率が向上する。また、それぞれの冷却コイルエレメントに異なる温度の冷媒を通過させることもでき、冷却制御の態様が増える。
【０１０７】
請求項４に記載の気体冷却器によれば、請求項３の効果に加え、二段重ねとした冷却コイルエレメントの入気口と出気口の位置を規定すると共に、出気口側の冷却コイルエレメントに、入気口側の冷却コイルエレメントのコイル内部からの低温気体を出気口方向へ導くガイドパイプを設けたので、均一に気体が流れ、冷却効率が向上する。
【０１０８】
請求項５に記載の気体冷却器によれば、請求項４の効果に加え、二段重ねの冷却コイルエレメントのもう一方にも、入気口を設けたので、気体流通管路の断面積が増え、気体の圧力損失を少なくすることができる。また、本体容器内部で、気体が偏流するのを防ぎ、低温気体のショートパスを防ぎ、冷却フィンに気体が接触するようにできる。
【０１０９】
請求項６に記載の粉粒体の除湿乾燥装置によれば、高温での除湿乾燥時に粉粒体から発生する揮発成分である液化あるいは固化成分を含む使用済み気体を、循環利用のため、低温気体とする必要のある装置において、上記の特徴を有する気体冷却器を用いることで、本発明の気体冷却器のそれぞれの効果が、装置として、良好に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の気体冷却器の一例を示すもので、（ａ）は、それに内蔵された冷却コイルエレメントの概念図、（ｂ）は、その冷却管の横断面図、（ｃ）は縦断面図、（ｄ）は気体冷却器の外観平面図、（ｅ）は外観正面図である。
【図２】（ａ）は、図１の気体冷却器の外観側面図、（ｂ）は図１（ｅ）のＡＡ断面図、（ｃ）は図２（ａ）のＢＢ断面図、（ｄ）は同ＣＣ断面図である。
【図３】（ａ）は図１の気体冷却器に用いた冷却コイルユニットの平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】（ａ）は図１の気体冷却器に用いた冷却部支持体の正面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】（ａ）は図１の気体冷却器に用いた前板の正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は図１の気体冷却器に用いた中間板の正面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は図１の気体冷却器に用いたガイドパイプの正面図、（ｆ）は前面図、（ｇ）は後面図である。
【図６】（ａ）は図１の気体冷却器の組み立て順序図、（ｂ）は冷却コイルユニットの入管路（出管路）と本体容器との管路接合部の詳細図である。
【図７】本発明の気体冷却器の他例を示すもので、（ａ）は外観平面図、（ｂ）は外観正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は図７（ｂ）のＤＤ断面図である。
【図８】本発明の気体冷却器を用いた粉粒体の除湿乾燥装置を例示する装置全体図である。
【図９】従来の気体冷却器を用いた粉粒体の除湿乾燥装置を例示する装置全体図である。
【図１０】図９の気体冷却器を示すもので、（ａ）は空気導入側から見た正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上側からの部分的な平面図、（ｄ）は概念的な要部詳細図である。
【符号の説明】
１　　　　　冷却管
１ａ　　　　冷却フィン
１ｂ　　　　管部
２ａ　　　　入管路
２ｂ　　　　出管路
２ｃ　　　　接続部
３、３Ａ　　冷却部
３ａ　　　　冷却コイル
４、４Ａ　　冷却コイルエレメント
５、５Ａ　　本体容器
５ａ　　　　入気口
５ｂ　　　　入気口
５ｃ　　　　出気口
５ｄ　　　　設置脚
６　　　　　冷却部支持体
７　　　　　前板
８　　　　　中間板
９　　　　　ガイドパイプ
１０　　　　　気体冷却器
３０　　　　　除湿ロータ
４０　　　　　粉粒体の除湿乾燥装置[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a gas cooler that cools a high-temperature gas containing a gas that liquefies and solidifies when cooled to a low-temperature gas of a predetermined temperature, and to a dehumidifying and drying apparatus for powder and granules using the same.
[0002]
[Prior art]
When cooled, a high-temperature gas containing a gas that liquefies and solidifies is cooled by a gas cooler to a low-temperature gas of a predetermined temperature.When the gas is liquefied, a liquefied liquid and a solidified solid adhere to the inside of the gas cooler, Problems such as clogging and deterioration of cooling performance occur. Such a problem occurs, for example, in a circulation-type dehumidifying / drying apparatus for granular materials as shown in FIG.
[0003]
The dehumidifying and drying apparatus 100 for powders and granules proposed by the present applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-163828 uses air as a gas as a dehumidifying and drying medium and stores powders and granules m as a material to be dried. Hopper 111 for drying, a dehumidifying unit 113 for dehumidifying and drying the air supplied to the drying hopper 111, a blower 114 for blowing air to the dehumidifying unit 113, and a blower from the blower 114. And a piping path such as an air supply path 112a, a dehumidified air supply path 112b, a return path 112c, and a bypass pipe section 112d which constitute a circulation path of air to be supplied.
[0004]
The dehumidifying unit 113 is configured such that a cylindrical dehumidifying rotor 130 formed by arranging an adsorbent (hygroscopic agent) such as silica gel or synthetic zeolite (trade name: Morical Sieve) in a honeycomb shape is rotatable by a motor or the like. is there.
[0005]
The dehumidifying rotor 130 is divided into three zones, that is, an adsorption zone N1, a regeneration zone N2, and a cooling zone N3. Of these, the adsorption zone N1 is cooled by being supplied from the blower 114 via the air supply path 112a. Used air is supplied and dehumidified.
[0006]
In the regeneration zone N2, regeneration processing of the adsorbent that has absorbed moisture is performed by the heated air supplied through the filter 115, the blower 116, and the heater 117. In the cooling zone N3, a part of low-temperature air supplied through the air supply path 112a is introduced to cool the adsorbent. This is because the adsorbent such as synthetic zeolite has a characteristic that the adsorbed amount increases as the temperature becomes lower, and the dehumidifying ability is increased.
[0007]
With such a configuration, the air blown from the blower 114 can be continuously dehumidified in the adsorption zone N1 while the adsorbent of the dehumidification rotor 130 is sequentially regenerated and cooled.
[0008]
In the air supply path 112a, a bypass pipe portion 112d is provided in a branched manner. The other end of the bypass pipe portion 112d is used to supply the air dehumidified by the dehumidification unit 113 to the drying hopper 111 side. Is connected to the dehumidified air supply path 112b. In this way, in the dehumidified air supply path 112b, the air dehumidified by the dehumidification unit 113 and the air that has passed through the bypass pipe 112d without being dehumidified by the dehumidification unit 113 can be mixed and supplied.
[0009]
In addition, flow control valves 118 and 118a are provided at both the bypass pipe portion 112d and the position of the air supply path 112a downstream of the branch position of the bypass pipe portion 112d, and the flow control valves 118 and 118a flow through the bypass pipe portion 112d. The amount of air to be supplied and the amount of air supplied to the dehumidifying unit 113 through the air supply path 112a can be arbitrarily increased or decreased.
[0010]
The drying hopper 111 is provided with a heater 119 for heating the dehumidified air supplied through the dehumidified air supply path 112b to a suitable high temperature, and the high-temperature dried air heated by the heater 119 is supplied to the inside of the hopper 111. It is configured to be introduced to
[0011]
An appropriate position above the drying hopper 111 is connected to a return path 112c for returning used air used for drying the granular material m to the suction side of the blower 114. The return path 112c is configured so that the air that has passed through the cooling zone N3 of the dehumidifying unit 113 also joins, and is provided with a filter 120 and a gas cooler 110.
[0012]
With such a configuration, in the dehumidifying / drying apparatus 100, it is possible to continuously dehumidify the used air in the adsorption zone N1 by the rotating dehumidifying rotor 130 without polluting the outside air in the circulation type. Therefore, the dehumidification and drying of the granular material can be continuously performed for a long time.
[0013]
Further, a part of the used air Q1 from the blower 114 is passed through the dehumidifying unit 113, and the remaining amount Q2 is passed through the bypass pipe 112d. Since it is possible to increase or decrease the dehumidifying unit 118a, the degree of drying of the drying air (Q = Q1 + Q2) supplied to the drying hopper 111 can be controlled without changing the amount of dehumidifying air in the dehumidifying unit 113. Drying air equal to or more than the dehumidifying air amount can be supplied to the drying hopper 111, and unnecessary increase in the size of the dehumidifying unit 113 can be avoided.
[0014]
By the way, in the dehumidifying and drying apparatus 100, in order to increase the drying and dehumidifying efficiency, the drying air is heated to a high temperature by the heater 119 and then supplied to the drying hopper 111. The used air is still at a high temperature, and contains a gas that liquefies and solidifies when cooled, as a volatile component generated from the granular material.
[0015]
For this reason, the volatile components are further liquefied and solidified so as not to adversely affect the subsequent blower 114 and to be used as cooling air in the dehumidifying unit 113 or to improve the dehumidifying efficiency in the adsorption zone. The above-mentioned gas cooler 110 for cooling the high-temperature used air to a predetermined temperature is provided so that the high-temperature used air is not adversely affected as much as possible.
[0016]
FIGS. 10A and 10B show this gas cooler, wherein FIG. 10A is a front view as viewed from the air introduction side, FIG. 10B is a side view, FIG. 10C is a partial plan view from above, and FIG. It is a conceptual main part detailed view.
[0017]
As shown in FIG. 10, the gas cooler 110 has the same configuration as a radiator used for air cooling of engine cooling water of an automobile, and a flat cooling fin 101 a is provided in a frame 105 so as to form an air flow gap. The cooling fins 101a are provided, and the cooling water is circulated through the cooling pipes 101 through the cooling pipes 101 through two inlet pipes 102a and two outlet pipes 102b.
[0018]
The inlet side and the outlet side for allowing air to flow through the air flow gap between the cooling fins 101a of the frame 105 are mounting flanges 105a and 105b, and installation legs 105d for installing the frame 105 in place. Is provided.
[0019]
With such a configuration, the gas cooler 101 is incorporated by the mounting flanges 105a and 105b after the filter 112 on the return path 112c of the dehumidifying and drying apparatus 100 and before the blower 114, and is introduced through the return path 112c. The high-temperature used air (indicated by a black arrow in FIG. 10B) is cooled to a predetermined temperature of cooling air (indicated by a white arrow in FIG. 10B) and is derived.
[0020]
However, in this gas cooler 101, from the viewpoint of cooling efficiency, flat cooling fins 101a are provided very densely as shown in FIG. 10 (d), and as a single plate penetrating the air circulation portion. Because of the cooling, if liquefied material or solidified material adheres to these gaps due to cooling, it clogs and blocks the flow of air, lowers cooling efficiency, and is very troublesome and difficult to remove. As a result, the entire gas cooler was usually replaced.
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is intended to solve the above-described problem of clogging of the gas cooler, and it is easy to remove liquefied matter and solidified matter adhering to the cooling fins without reducing the cooling efficiency of the gas cooler, and it is used for a long time. It is an object of the present invention to provide a gas cooler capable of reducing the temperature and a device for dehumidifying and drying a granular material using the gas cooler.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The gas cooler according to claim 1 is a gas cooler that cools a high-temperature gas containing a gas that liquefies and solidifies when cooled to a low-temperature gas having a predetermined temperature,
A cooling coil element in which a cooling tube in which a cooling fin is wound around its outer periphery is formed in a spiral shape is used as an inlet for the high-temperature gas, and the high-temperature gas introduced at the inlet is cooled by the cooling coil element. After the low-temperature gas is formed, the low-temperature gas is detachably housed in a main body container provided with an air outlet for discharging the low-temperature gas.
[0023]
Here, the gas includes air or the atmosphere and is a gas at room temperature or high temperature, and particularly refers to a gas used as a medium for dehumidifying and drying materials, and includes nitrogen gas and carbon dioxide. Including.
[0024]
The gas which is liquefied and solidified when cooled is, for example, a volatile component generated from the powder and granules in the case of dehumidifying and drying the powder (plastic pellets), and which is liquefied and solidified when cooled to a low temperature. Specifically, stabilizers, release agents, plasticizers, antioxidants, activators, monomers, etc. contained in plastic pellets, which are resin molding materials, set the temperature of the high-temperature gas to be cooled, and the target of cooling Various things are included depending on the predetermined temperature.
[0025]
The high temperature referred to here is the inlet temperature of gas, taking plastic pellets as an example of powder and granules. When this gas cooler is used in a dehumidifying and drying apparatus for the plastic pellets, the temperature is from 120 ° C. to 60 ° C. The term "low temperature" refers to the temperature at the outlet of the gas, which is between 40 and 60 degrees Celsius. However, the temperature is not limited to this, and the maximum temperature is 180 degrees Celsius and the low temperature is 30 degrees Celsius. It is possible.
[0026]
This gas cooler uses a cooling coil element in which a so-called cooling tube with cooling fins is formed in a spiral shape as a means for cooling the high-temperature gas. 6 to 1/3 projecting, easy to remove adhering liquefied matter and solidified matter, recyclable cooling coil element, long-term use of gas cooler Can be.
[0027]
Further, since the cooling coil element is detachable from the main body container, it is possible to clean and remove the cooling coil element alone, and it is easy to remove the adhered liquefied matter and solidified matter. Further, when there is a failure in the cooling coil element, only the cooling coil element can be replaced, so that the cost is reduced.
[0028]
The gas cooler according to claim 2 is the gas cooler according to claim 1, wherein the cooling coil element is configured such that an inlet pipe for introducing a refrigerant and an outlet pipe for discharging the refrigerant are each independently provided with the inlet pipe. And a cooling unit formed in a plurality of stages and formed with a plurality of cooling coils formed in a helical shape with a cooling pipe spirally formed around a cooling fin that is led out of the pipe and introduced into the outlet pipe. .
[0029]
Here, the refrigerant refers to a liquid or a gas that passes through the cooling coil element to cool the gas, and specifically, water, cooling water to which a predetermined additive such as a rust inhibitor is added, When used, it refers to cold air (air), compressed cold air, nitrogen gas, CFC alternative refrigerant, and the like.
[0030]
This gas cooler has a cooling coil element having a cooling section in which a plurality of cooling coils, through which the refrigerant passes independently, are formed in a plurality of stages by the same inlet pipe and outlet pipe. And the cooling efficiency is improved.
[0031]
The gas cooler according to claim 3 is the gas cooler according to any one of claims 1 or 2, further comprising a cooling coil element having an individual inlet pipe and an outlet pipe in the main body container. It is characterized by being housed in a two-stage stack.
[0032]
In this gas cooler, the cooling coil elements, through which the refrigerant individually passes, are accommodated in a two-stage stack, so that the line resistance is reduced and the cooling efficiency is improved, as in the second aspect. In addition, it is possible to allow refrigerants having different temperatures to pass through the respective cooling coil elements, thereby increasing the number of cooling control modes.
[0033]
The gas cooler according to claim 4 is the gas cooler according to claim 3, wherein the outlet is one end of a cooling coil element of the main body container which is accommodated in the main body container in a two-tiered manner. A cooling coil provided at a position where the low-temperature gas cooled from the inside of the cooling coil of the cooling coil is drawn out, and the air inlet is provided at the other end of the cooling coil element of the main body container, which is accommodated in the main body container in a two-tiered manner. A guide for introducing a high-temperature gas to the outer periphery of the cooling coil element on the outlet side and guiding the low-temperature gas from inside the coil of the cooling coil element on the inlet side toward the outlet. It is characterized by having a pipe.
[0034]
This gas cooler defines the positions of the inlet and outlet of the cooling coil element that is stacked in two stages, and the cooling coil element on the outlet side has a coil inside the cooling coil element on the inlet side. Since the guide pipe for guiding the low-temperature gas from the outlet to the outlet is provided, the gas flows uniformly and the cooling efficiency is improved.
[0035]
The gas cooler according to claim 5 is the gas cooler according to claim 4, in the cooling coil element of the main body container, which is accommodated in the main body container in a two-tiered manner, on the air outlet side. An inlet for introducing a high-temperature gas is provided also in a portion corresponding to the outer periphery of the cooling coil element.
[0036]
In this gas cooler, the air inlet is also provided on the other of the two-tiered cooling coil elements, so that the cross-sectional area of the gas flow conduit increases, and the pressure loss of the gas can be reduced. In addition, the gas can be prevented from drifting inside the main body container, a short path of the low-temperature gas can be prevented, and the gas can contact the cooling fin.
[0037]
The dehumidifying and drying apparatus for a granular material according to claim 6 is a circulating-type granular material for dehumidifying and drying a used high-temperature gas used for dehumidifying and drying a granular material and reusing the same as a dehumidifying and drying gas. A dehumidifying and drying apparatus, wherein the gas cooler according to any one of claims 1 to 5 is used as cooling means for cooling the high-temperature gas to a predetermined temperature before dehumidifying and drying.
[0038]
This dehumidifying and drying apparatus is an apparatus that needs to convert a used gas containing a liquefied or solidified component, which is a volatile component generated from a granular material during dehumidifying and drying at a high temperature, into a low-temperature gas for circulating use. In the device, by using the gas cooler having the above characteristics, the respective effects of the gas cooler of the present invention are favorably exhibited as the device.
[0039]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0040]
FIGS. 1A and 1B show an example of a gas cooler of the present invention. FIG. 1A is a conceptual diagram of a cooling coil element incorporated therein, FIG. 1B is a cross-sectional view of the cooling pipe, and FIG. FIG. 3D is a longitudinal sectional view, FIG. 4D is an external plan view of the gas cooler, and FIG. 4E is an external front view.
[0041]
The gas cooler 10 cools a high-temperature gas containing a gas that liquefies and solidifies when cooled to a low-temperature gas of a predetermined temperature, and includes a cooling fin 1a wound around the outer periphery of a tube portion 1b. The cooling coil element 4 in which the pipe 1 is formed in a spiral shape is used to cool the high-temperature gas inlets 5a and 5b and the high-temperature gas introduced through the inlets 5a and 5b. After that, the low-temperature gas is led out from the main body container 5 provided with an air outlet 5c to detachably accommodate the low-temperature gas.
[0042]
The material of the cooling fins 1a and the tube portion 1b of the cooling pipe 1 is preferably copper from the viewpoint of thermal conductivity, but may be an aluminum alloy, and when the corrosiveness is more important due to the composition of the gas to be cooled. , Stainless steel.
[0043]
A method of winding the cooling fins 1a around the outer periphery of the tube portion 1b may be such that a large number of cooling fins 1a are prepared in the form of a brim of a hat, and the cooling fins 1a are sequentially fitted and fixed to the outer periphery of the tube portion 1b. It is also possible to prepare one having a shape cross section and wrap it around the outer periphery of the tube portion 1b in a helical manner and fix it.
[0044]
The cooling fins 1a increase the contact area between the cooling coil element 4 and the gas to be cooled to increase the cooling efficiency. Specifically, in the cooling pipe 1 used in the present embodiment, the outer diameter of the pipe portion is about 16 mm, the outer diameter of the fin is about 22 mm (therefore, the fin height is about 3 mm), and the number of fins is 1 cm. The contact area of the cooling pipe 1 with the gas per 20 m is about 4.3 square m, and the length of the cooling pipe 1 of the cooling coil element 4 housed in the gas cooler 10 is about 4 pieces. Since the length is about 40 m when developed, the cooling heat exchange area is about 8.6 square meters.
[0045]
The refrigerant W passes through the inside of the pipe portion 1b of the cooling pipe 1 as shown by a wavy arrow in FIG. 1C, and a high-temperature gas flows between the cooling fins 1a as indicated by a black arrow in FIG. As shown by, the gas passes through the coil 4 from the outside to the inside to be cooled, and becomes a low-temperature gas as shown by a white arrow in FIG.
[0046]
The black arrow indicating the flow of the high-temperature gas and the white arrow indicating the flow of the low-temperature gas are provided to indicate a schematic cooling flow, and in fact, after a more complicated heat exchange, The gas is to be cooled to a cold gas.
[0047]
The main body container 5 is a tubular body made of steel or stainless steel and closed at both ends, and an outlet 5c is provided at a position where the low-temperature gas is drawn out from the inside of the coil at one end of the cooling coil element 4 housed therein. An inlet 5a for introducing a high-temperature gas is provided on the outer peripheral portion of the cooling coil element 4 at the opposite end from the outlet 5c.
[0048]
In this example, an inlet 5b similar to the inlet 5a is also provided at a position substantially half the axial length of the cylindrical body of the main body container 5, and these inlets 5a, 5b Are connected by a connection duct 5h, and are supplied with a high-temperature gas to be cooled from a common air inlet 5ab. This additional air inlet 5b will be described later with reference to FIG.
[0049]
The main body container 5 is further provided with an installation leg 5d so that it can be installed in an appropriate place.
[0050]
The gas cooler 10 having such a configuration uses a cooling coil element 4 composed of a cooling pipe 1 with a cooling fin 1a. 6 to about 1/3, it is easy to remove adhering liquefied matter and solidified matter, the cooling coil element 4 can be recycled, and the gas cooler 1 can be used for a long time. Can be used.
[0051]
On the other hand, in terms of cooling efficiency, various measures described later are performed to achieve a gas cooler equivalent to or more than the conventional gas cooler 110 shown in FIG. In terms of the installation area and the cost, it could be compared with the conventional one.
[0052]
Reference numeral 2c in the figure denotes a pipe-like connection between the cooling coil element 4 and the main body container 5, which will be described in detail with reference to FIG.
[0053]
2A is an external side view of the gas cooler in FIG. 1, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1E, FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2A, and FIG. FIG. 3A is a plan view of the cooling coil unit housed in the gas cooler, FIG. 3B is a front view, and FIG. 3C is a side view. Therefore, the same portions as those already described are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0054]
As can be seen from the figure, the cooling coil elements 4 are accommodated in a main container 5 in a two-tiered manner of elements 4 (1) and 4 (2). ) Are the inlet pipes 2a (1, 2) for individually introducing the refrigerant, the outlet pipes 2b (1, 2) for introducing the refrigerant, and the outlet pipes 2a (1, 2) which are independently drawn out of the inlet pipe 2a (1, 2). A cooling unit 3 is provided in a plurality of stages (five stages in this example) of cooling coils 3a which are introduced into the pipelines 2b (1, 2) and formed in a spiral shape with the cooling tubes 1 wound around the outer periphery of the cooling fins 1a. Have.
[0055]
As described above, the gas cooler 10 forms the cooling unit 3 in which the cooling coil element 4 is configured in a plurality of stages by a plurality of cooling coils 3a through which the refrigerant passes independently by the same inlet pipe 2a and outlet pipe 2b. Since it is provided, the pipe resistance is reduced and the cooling efficiency is improved.
[0056]
In FIG. 3, the cooling coil elements 4 (1, 2) are also shown in the same drawing, but the difference between the two is that the inlet pipe 2 a (1, 2) from the cooling unit 3 and the outlet pipe 2 b ( 1, 2), and the cooling coil element 4 (1) in this figure is located at a position spaced apart from the connecting portion 2c by an interval for accommodating another cooling coil element 4 (2). The extension length L of the input pipe 2a (1) and the output pipe 2b (1) is larger than the extension length of the input pipe 2a (2) and the output pipe 2b (2). The extension length L is short in the case of the cooling coil element 4 (2).
[0057]
As shown in detail in FIG. 6B, each of the inlet pipes 2a (1, 2) and the outlet pipe 2b (1, 2) has a rear lid 5g at the connecting portion 2c at the distal end thereof. 2d for air-tightly connecting the pipeline is provided, and the four connecting portions 2c are visible in the side view of FIG. 2 (a).
[0058]
Since the gas cooler 10 thus houses two cooling coil elements 4 in a two-tiered configuration, the pipe resistance is reduced and the cooling efficiency is improved. In addition, it is possible to allow refrigerants having different temperatures to pass through the respective cooling coil elements, thereby increasing the number of cooling control modes.
[0059]
The main body container 5 includes a cylindrical tube portion 5e, a front lid 5f for hermetically covering its front end, and the above-mentioned rear lid 5g for hermetically covering its rear end. The inlet 5a described with reference to FIG. , 5b are provided in the cylindrical portion 5e, and the air outlet 5c is provided in the rear lid 5g. The cooling portion support 6, the front plate 7, the intermediate plate 8, and the guide pipe 9 that can be seen in this figure will be described with reference to FIGS.
FIG. 4A is a front view of a cooling unit support used in the gas cooler of FIG. 1, and FIG. 4B is a side view.
[0060]
The cooling unit support 6 is attached to the rear lid 5g, and holds the cooling unit 3 (1, 2) of the two-stage cooling coil element 4 (1, 2) outside thereof, Two screw rods 6a longer than the overlapping length of the cooling portions 3 (1, 2) and having external threads formed on the outer diameter, and the two screw rods 6a are set up at predetermined intervals in the short side direction of the rectangular flat plate. The bridge plate 6c is provided with two guide plates 6b provided on both short sides of the bridge plate 6c. One end of the guide plate 6b allows the cooling unit support 6 to be screw-coupled to the rear lid 5g. It has become.
[0061]
The other end of the guide plate 6b extends a predetermined length in the same direction as the screw rod 6a, and guides the inside of the cylindrical end of the intermediate plate in FIGS. 5 (c) and 5 (d).
[0062]
5A is a front view of a front plate used for the gas cooler of FIG. 1, FIG. 5B is a side view, and FIG. 5C is a front view of an intermediate plate used for the gas cooler of FIG. 2 is a side view, (e) is a front view of a guide pipe used in the gas cooler of FIG. 1, (f) is a front view, and (g) is a rear view.
[0063]
The front plate 7 in FIGS. 5A and 5B supports and guides the element 4 (1) of the two-stage cooling coil elements 4 (1, 2). A front disk 7a serving as a lid on the front side of the cooling unit 3 (1); and an outer diameter and a length which are erected on the front disk 7a and substantially fit into the inner diameter of the cooling unit 3 (1). , A cylindrical portion 7b formed of a punched metal (perforated steel plate), a reinforcing plate 7c provided at an inner peripheral front end and an inner peripheral rear end of the cylindrical portion 7b, and a screw portion formed in a hole at the center of the front disk 7a. Is provided with a hexagonal bolt 7d erected so as to fit under the neck, and two screw rod through holes 7e drilled from the center of the front disk 7a.
[0064]
The front disk 7a has a circular shape larger than the outer diameter of the coil of the cooling section 3 (1), and has two locations on its outer periphery that are in contact with the inner periphery of the cylindrical portion 5e of the main body container 5 in which the front plate 7 is accommodated. Are provided at positions facing each other. In this way, when the cylindrical portion 7b of the front plate 7 is fitted into the cooling portion 3 (1), and the cooling coil element 4 (1) and the front plate 7 are both housed in the cylindrical portion 5e of the main body container 5, the positions of the opposed positions are changed. The tip of the protruding piece 7f abuts on the inner periphery of the cylindrical portion 5e, and the cooling coil element 4 (1) is positioned and accommodated substantially at the center of the inner diameter of the main body container 5 without rattling in the main body container 5. ing.
[0065]
The two screw rods 6a of the cooling unit support 6 of FIG. 4 penetrate through the screw rod through holes 7e of the front disk 7a, so that the tips thereof can be seen in front of the front disk 7a. .
[0066]
The intermediate plate 8 shown in FIGS. 5C and 5D supports and guides the element 4 (2) in the cooling coil elements 4 (1, 2) stacked in two stages, and is substantially the same as the front plate 7 described above. It has a structure.
[0067]
That is, the intermediate plate 8 has an intermediate disk 8a serving as a lid on the front side of the cooling portion 3 (2) of the element 4 (2), and the intermediate disk 8a is erected on the intermediate disk 8a. A cylindrical portion 8b formed by punching metal into a cylindrical shape having an outer diameter and a length substantially fitting into the inner diameter of the cylinder, a reinforcing plate 8c provided at an inner peripheral front end and an inner peripheral rear end of the cylindrical portion 8b, and an intermediate disk 8a. And two screw rod through-holes 8e that are pierced from the center.
[0068]
The intermediate disk 8a has a circular shape larger than the outer diameter of the coil of the cooling section 3 (2), and is provided at one location on the outer periphery thereof with the center of the intermediate disk 8a and the main body container 5 aligned. Is provided in the downward direction (in the direction in which the acceleration of gravity acts when the gas cooler 10 is installed normally) so as to be in contact with the inner periphery of the cylindrical portion 5e of the main body container 5 in which is accommodated. Has been.
[0069]
Unlike the case of the front plate 7, this intermediate disk 8a is provided at its center with a ventilation hole 8d that does not reach the screw rod through hole 8e. The air holes 8d allow the low-temperature air inside the cylindrical portion 7b of the front plate 7 cooled by the cooling section 3 (1) of the cooling coil element 4 (1) supported and guided by the front plate 7 to flow through the outlet 5c. Is derived.
[0070]
The two screw rods 6a of the cooling unit support 6 of FIG. 4 penetrate through the screw rod through holes 8e of the intermediate disk 8a, and reach the front disk 7a.
[0071]
Thus, the cylindrical portion 8b of the intermediate plate 8 is fitted into the cooling portion 3 (2), and the cooling coil element 4 (2) and the intermediate plate 8 are both housed in the cylindrical portion 5e of the main body container 5, and further stacked. When the cooling coil element 4 (1) and the front plate 7 are accommodated, the cooling coil element 4 (2) does not rattle in the main body container 5 and is positioned and accommodated substantially at the center of the inner diameter of the main body container 5. ing.
[0072]
5 (e), 5 (f), and 5 (g), the guide pipe 9 is accommodated in the cylindrical portion 8b of the intermediate plate 8, and further discharges the low-temperature gas introduced through the ventilation hole 8d of the intermediate plate 8. It guides to the mouth 5c.
[0073]
In other words, the guide pipe 9 has an outer diameter fitted into the inner periphery of the cylindrical portion 8b of the intermediate plate 8 and has a guide disk 9a in contact with the cylindrical portion 8b side of the intermediate disk 8a, and a ventilation hole 8d of the intermediate plate 8 A cylindrical portion 9b having a larger inner diameter is provided, and a protruding piece 9c which comes into contact with the inner periphery of the cylindrical portion 8b of the intermediate plate 8 is provided on the outer periphery at a predetermined position from the rear end of the cylindrical portion 9b. It is erected to face.
[0074]
The guide disk 9a and the protruding piece 9c are provided with screw rod through holes 9d at the same positions as the screw rod through holes 7e of the front plate 7 and the screw rod through holes 8e of the intermediate plate 8, respectively.
[0075]
The guide pipe 9 is fitted into the cooling part support 6 such that the two screw rods 6a of the cooling part support 6 pass through the screw rod through holes 9d, and then the cooling coil element 4 on which the intermediate plate 8 is set. When (2) is fitted to the outside of the guide pipe 9, the tip of the cylindrical portion 9b of the guide pipe 9 abuts on the long side of the bridge plate 6c of the cooling portion support 6, and in this state, the guide of the guide pipe 9 The disk 9a is in contact with the intermediate disk 8a of the intermediate plate 8, and thus the cooling coil element 4 () is formed by the intermediate disk 8a of the intermediate plate 8 positioned in the axial direction from the rear lid 5g of the main body container 5. The positioning of the cooling section 3 (2) in 2) is performed.
[0076]
FIG. 6A is an assembly sequence diagram of the gas cooler of FIG. 1, and FIG. 6B is a detailed view of a pipe junction between an inlet pipe (outlet pipe) of the cooling coil unit and the main body container.
[0077]
In the assembly order diagram of FIG. 6A, parts to be assembled in order from the rear lid 5g and the air outlet 5c to the front lid 5f of the gas cooler 10 are connected by the center line (dashed line) of the related parts. However, they are arranged from right to left, and for convenience of display of the drawing, the whole is divided into three by lines DD and EE and shown in three upper and lower tiers.
[0078]
The assembling order is as follows.
[0079]
1) The cooling unit support 6 is attached to the front side (left side in the figure) of the rear lid 5g, and the air outlet 5c is attached to the discharge side (right side in the figure).
[0080]
2) The front end of the cylindrical portion 5e of the main body container 5 is brought into contact with the rear lid 5g, and the guide pipe 9 is set so that the two screw rods 6a of the cooling unit support 6 pass through the screw rod through holes 9d. Then, the cooling coil element 4 (2) on which the intermediate plate 8 is set is fitted outside the guide pipe 9.
[0081]
3) At this time, with the seal washer 2e fitted on the neck of the joint 2d at the tip of the inlet pipe 2a (2) and the outlet pipe 2b (2) of the cooling coil element 4 (2), The positioning of the cooling coil element 4 (2) in the center line (dashed line) in this figure is also performed so that the portion projects from the rear lid 5g.
[0082]
4) The adjusting collar 6d is fitted into the two threaded rods 6a of the cooling portion support 6 extending from the intermediate plate 8, and the cooling coil element 4 (1) and the front plate 7 which have been set are further removed. When the screw rod 6a of the cooling part support 6 is assembled so as to penetrate the screw rod through hole 7d of the front plate 7 and the nut is fitted and tightened to the screw rod 6a that is looking out from the front disk 7a of the front plate 7. The integration from the rear lid 5g to the front plate 7 is completed.
[0083]
5) At this time, the positioning of the front plate 7 with respect to the intermediate plate 8 in the center line (dashed line) direction is performed by the adjustment collar 6d. At this time, the inlet pipe 2a (1) of the cooling coil element 4 (1), With the seal washer 2e fitted into the neck of the joint 2d at the end of the outlet pipe 2b (1), the cooling coil element 4 (1) is so arranged that the end of the joint 2d projects from the rear lid 5g. However, positioning in the direction of the center line (dashed line) in this figure is also performed.
[0084]
6) When the front lid 5f is fitted into the cylinder 5e with the packing 5fb sandwiched between the front end of the cylinder 5e of the main body container 5 and the front end of the hexagonal bolt 7d of the front plate 7, Looking out from the center of 5f, a nut N is fitted into this screw portion and tightened, whereby the entire assembly is completed.
[0085]
Before and after the assembling, as shown in FIG. 6B, the inlet pipe 2a (1, 2) and the outlet pipe 2b (1, 2) of the cooling coil element 4 (1, 2), and the main body container 5 is connected to the rear lid 5g while maintaining airtightness.
[0086]
This is such that the washer 2f and the ring nut 2g are fitted into the male screw of the joint 2d projecting from the rear lid 5g with the seal packing 2e interposed therebetween, and the screw is tightened. Things.
[0087]
Thus, the assembly of the gas cooler 10 is completed, and if the above procedure is reversed, the cooling coil element 4 can be easily removed, and the liquefied matter and the solidified matter adhered to the cooling coil element 4 can be cleaned. Removal can be made even easier. Further, when there is a failure in the cooling coil element, only the cooling coil element can be replaced, so that the cost is reduced.
[0088]
In addition, the air inlet 5b provided at an intermediate position of the main body container 5 of the gas cooler 10 has a particularly long length in the center line direction of the gas cooler 10 (the length of the cooling pipe 1 is long and the heat exchange The area is large, that is, when the cooling capacity is large.) As can be seen from this assembly sequence diagram, the high-temperature air from the air inlet 5b is supplied to the intermediate disk 8a of the intermediate plate 8 by the intermediate disk 8a. It is introduced further rearward and is cooled by the cooling coil element (2) on the outlet 5c side.
[0089]
According to the inventor's trial and error, it has been found that the provision of such an inlet 5b can improve the cooling efficiency even when the cooling capacity is large. This is considered to be because the gas can be prevented from drifting inside the main body container, the short path of the low-temperature gas can be prevented, and the gas can contact the cooling fin. Further, when the number of inlets increases, the cross-sectional area of the gas circulation pipe increases, and the pressure loss of the gas can be reduced.
[0090]
7A and 7B show another example of the gas cooler of the present invention. FIG. 7A is an external plan view, FIG. 7B is an external front view, FIG. 7C is a side view, and FIG. It is FF sectional drawing of.
[0091]
The gas cooler 10A has a smaller cooling gas volume than the gas cooler 10 of FIG. 1, and specifically has a processing capacity of about 60%.
[0092]
For this reason, each cooling part 3A (1, 2) of the two-stage cooling coil element 4A (1, 2) housed in the main body container 5A so as to be detachable and replaceable has a three-stage configuration of the cooling coil 3a. It has become.
[0093]
Therefore, the difference is that the length of each cooling unit 3A (1, 2) is also short, and accordingly, the length of the main body container 5A is also short. Accordingly, there is only one inlet 5a.
[0094]
However, even with such a configuration, the various effects of the gas cooler 10 can be exerted by the gas cooler 10A only by reducing the processing gas capacity. Conversely, when it is desired to increase the processing gas capacity or the cooling temperature difference between the high-temperature gas before the processing and the low-temperature gas after the processing, increase the length of the cooling unit or increase the number of stacked cooling units. You can do it.
[0095]
FIG. 8 is an overall view illustrating an apparatus for dehumidifying and drying a granular material using the gas cooler of the present invention.
[0096]
Except for the gas cooler 10, the dehumidifying / drying device 40 for the granular material has the same configuration as the conventional dehumidifying / drying device 100 in FIG.
[0097]
That is, the drying hopper 11, the air supply path 12a, the dehumidification air supply path 12b, the return path 12c, the bypass pipe section 12d, the dehumidification unit 13, the blower 14, the filter 15, the blower 16, the heater 17 , The flow control valves 18 and 18a, the heater 19, the filter 20, and the dehumidifying rotor 30 include a drying hopper 111, an air supply path 112a, a dehumidified air supply path 112b, a return path 112c, a bypass pipe 112d, and a dehumidifier. Unit 113, blower 114, filter 115, blower 116, heater 117, flow control valves 118 and 118a, heater 119, filter 120, and dehumidifying rotor 130 are the same.
[0098]
Other symbols have the same meaning.
[0099]
The difference is that in the dehumidifying and drying apparatus 40, the gas cooler 10 described above is used as the gas cooler.
[0100]
Therefore, the dehumidifying / drying device 40 exhibits the same effects as those of the conventional dehumidifying / drying device 100, and also exerts the above-described various effects of the gas cooler 10 as a dehumidifying / drying device for a granular material.
[0101]
In addition, the gas cooler of the present invention can be used not only as a so-called after cooler of a dehumidifying and drying apparatus for a granular material, but also as a cooling means for cooling a high-temperature gas containing a gas that liquefies and solidifies when cooled. be able to. For example, it can be used as a cooling device for a control panel of a device used in a poor environment, as a gas recovery device for a gas containing liquefied and solidified components generated from a resin or the like.
[0102]
Specifically, sulfurous acid gas (SO2) from polyphenylene sulfide (PPS), stearic acid from polyvinyl chloride (PVC), acetaldehyde from polyethylene terephthalate (PET), and PBT from polybutylene terephthalate (PBT). Oligomers, calcium stearate, and aluminum stearate can be obtained from acrylonitrile butaditen styrene copolymer (ABS) using liquid paraffin, styrene, and toluene; from polypropylene (PP), 4-ethylphenol; Volatile components such as decanol and octadecanol are generated, and these volatile components can be recovered by the gas cooler of the present invention.
[0103]
【The invention's effect】
According to the gas cooler of the first aspect, a cooling coil element in which a so-called cooling tube with cooling fins is formed in a helical shape is used as a cooling means for the high-temperature gas, and the cooling fins are at most around the outer periphery of the cooling tube. , Which extend to about ３ to の of the diameter of the pipe, which makes it easy to remove adhered liquefied matter and solidified matter, enables recycling of the cooling coil element, The cooler can be used for a long time.
[0104]
Further, since the cooling coil element is detachable from the main body container, it is possible to clean and remove the cooling coil element alone, and it is easy to remove the adhered liquefied matter and solidified matter. Further, when there is a failure in the cooling coil element, only the cooling coil element can be replaced, so that the cost is reduced.
[0105]
According to the gas cooler according to the second aspect, in addition to the effect of the first aspect, the cooling coil element is provided in a plurality of stages of the cooling coil through which the refrigerant passes independently by the same inlet pipe and outlet pipe. Since the cooling unit is provided, the pipe resistance is reduced, and the cooling efficiency is improved.
[0106]
According to the gas cooler of the third aspect, in addition to the effect of either the first or the second aspect, the cooling coil elements through which the refrigerant passes individually are housed in a two-stage stack, so that the gas cooler is the same as the second aspect. Therefore, the pipeline resistance is reduced, and the cooling efficiency is improved. In addition, it is possible to allow refrigerants having different temperatures to pass through the respective cooling coil elements, thereby increasing the number of cooling control modes.
[0107]
According to the gas cooler of the fourth aspect, in addition to the effect of the third aspect, the positions of the inlet and the outlet of the cooling coil element formed in two stages are defined, and the cooling of the outlet side is performed. Since the coil element is provided with the guide pipe for guiding the low-temperature gas from the inside of the coil of the cooling coil element on the air inlet side toward the air outlet, the gas flows uniformly and the cooling efficiency is improved.
[0108]
According to the gas cooler of the fifth aspect, in addition to the effect of the fourth aspect, since the other side of the two-stage cooling coil element is provided with the air inlet, the cross-sectional area of the gas circulation pipe is reduced. And the pressure loss of the gas can be reduced. In addition, the gas can be prevented from drifting inside the main body container, a short path of the low-temperature gas can be prevented, and the gas can contact the cooling fin.
[0109]
According to the apparatus for dehumidifying and drying a powder or granule according to claim 6, the used gas containing a liquefied or solidified component, which is a volatile component generated from the powder or granule during dehumidifying and drying at a high temperature, is cooled to a low temperature. By using a gas cooler having the above characteristics in a device that needs to be converted to a gas, the respective effects of the gas cooler of the present invention are favorably exhibited as a device.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show an example of a gas cooler of the present invention, in which FIG. 1A is a conceptual diagram of a cooling coil element incorporated therein, FIG. 1B is a cross-sectional view of a cooling pipe thereof, and FIG. FIG. 3D is a longitudinal sectional view, FIG. 4D is an external plan view of the gas cooler, and FIG. 4E is an external front view.
2A is an external side view of the gas cooler in FIG. 1, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1E, FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. ) Is a sectional view of the CC.
3A is a plan view of a cooling coil unit used in the gas cooler of FIG. 1, FIG. 3B is a front view, and FIG. 3C is a side view.
4A is a front view of a cooling unit support used in the gas cooler of FIG. 1, and FIG. 4B is a side view.
5A is a front view of a front plate used for the gas cooler of FIG. 1, FIG. 5B is a side view, and FIG. 5C is a front view of an intermediate plate used for the gas cooler of FIG. 2D is a side view, FIG. 2E is a front view of a guide pipe used in the gas cooler of FIG. 1, FIG. 2F is a front view, and FIG.
6 (a) is an assembly sequence diagram of the gas cooler of FIG. 1, and FIG. 6 (b) is a detailed view of a pipe joint between an inlet pipe (outlet pipe) of a cooling coil unit and a main body container.
7A and 7B show another example of the gas cooler of the present invention, in which FIG. 7A is an external plan view, FIG. 7B is an external front view, FIG. 7C is a side view, and FIG. It is DD sectional drawing of.
FIG. 8 is an overall view illustrating an apparatus for dehumidifying and drying a granular material using a gas cooler of the present invention.
FIG. 9 is an overall view illustrating an apparatus for dehumidifying and drying a granular material using a conventional gas cooler.
10A and 10B show the gas cooler of FIG. 9, wherein FIG. 10A is a front view as viewed from an air introduction side, FIG. 10B is a side view, and FIG. 10C is a partial plan view from above. ) Is a conceptual detailed view of a main part.
[Explanation of symbols]
1 cooling pipe
1a Cooling fin
1b tube
2a Immigration channel
2b Outgoing pipeline
2c connection
3, 3A cooling unit
3a Cooling coil
4, 4A cooling coil element
5, 5A main body container
5a inlet
5b inlet
5c Outlet
5d installation leg
6 Cooling unit support
7 Front plate
8 Intermediate plate
9 Guide pipe
10 Gas cooler
30 Dehumidification rotor
40 Dehumidifying and drying equipment for powders

Claims

A gas cooler that cools a high-temperature gas containing a gas that liquefies and solidifies when cooled to a low-temperature gas of a predetermined temperature,
A cooling coil element in which a cooling tube in which a cooling fin is wound around its outer periphery is formed in a spiral shape is used as an inlet for the high-temperature gas, and the high-temperature gas introduced at the inlet is cooled by the cooling coil element. A gas cooler characterized by being detachably housed in a main body container provided with an air outlet for drawing out the low-temperature gas after the low-temperature gas has been formed.

The gas cooler according to claim 1,
The cooling coil element has an inlet pipe for introducing the refrigerant, an outlet pipe for leading the refrigerant, and a cooling pipe which is independently led out of the inlet pipe and introduced into the outlet pipe, and has cooling fins wound around the outer periphery thereof. And a cooling unit having a plurality of cooling coils formed in a spiral shape.

The gas cooler according to claim 1 or 2,
A gas cooler, wherein cooling coil elements each having an individual inlet pipe and an outlet pipe are housed in the main body container in a two-tiered manner.

The gas cooler according to claim 3,
The air outlet is provided at a position of the main body container where a low-temperature gas cooled out from the inside of the coil of the cooling coil at one end of the cooling coil element housed in the main body container in a two-stage stack is provided. An opening is provided in the main body container at a position where a high-temperature gas is introduced to the outer periphery of the cooling coil at the other end of the cooling coil element housed in the main body container in a two-stage stack, and the cooling coil element on the outlet side is provided. A gas cooler, wherein a guide pipe for guiding a low-temperature gas from inside the coil of the cooling coil element on the air inlet side toward the air outlet is provided therein.

The gas cooler according to claim 4,
In the main body container, of the cooling coil elements accommodated in the main body container in a two-stage stack, an inlet for introducing a high-temperature gas is provided also in a portion corresponding to an outer periphery of the cooling coil element on the outlet side. A gas cooler characterized by the following.

A circulation-type dehumidifying and drying apparatus for recirculating powder and granules, wherein the used high-temperature gas used for dehumidifying and drying of the powder is reused as a dehumidifying and drying gas.
6. A dehumidifying and drying apparatus for powdery and granular materials, comprising using the gas cooler according to any one of claims 1 to 5 as cooling means for cooling the high-temperature gas to a predetermined temperature before dehumidifying and drying.