JP2007007540A - Compressed gas dehumidifying apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンプレッサーによって圧縮された圧縮気体を冷凍サイクルによって冷却された冷媒と熱交換して冷却することで、その圧縮気体中の水分を結露させて除去すべく、冷凍用圧縮機、凝縮器、膨張器及び熱交換器を備える圧縮気体除湿装置に関する。 The present invention relates to a compressor for refrigeration, a condenser to condense and remove moisture in the compressed gas by cooling the compressed gas compressed by the compressor by heat exchange with the refrigerant cooled by the refrigeration cycle. The present invention relates to a compressed gas dehumidifying device including an expander and a heat exchanger.
エアードライヤーは、コンプレッサーによって圧縮された圧縮気体の水分を除去する圧縮気体の除湿装置として利用される。冷凍サイクルを用いたエアードライヤー(以下、「圧縮気体除湿装置」という。)では、圧縮気体を熱交換器によって冷媒と熱交換することで冷却し、結露水を発生、分離して排水(以下、「ドレン」と記す。)として排出することによって除湿する。 The air dryer is used as a dehumidifier for compressed gas that removes moisture from the compressed gas compressed by the compressor. In an air dryer using a refrigeration cycle (hereinafter referred to as a “compressed gas dehumidifying device”), the compressed gas is cooled by exchanging heat with a refrigerant by a heat exchanger, and condensed water is generated, separated, and discharged (hereinafter referred to as “drainage”). Dehumidify by discharging as “drain”.
この熱交換器内の冷媒で冷却される部分(以下、「冷却器」という。)では、周囲環境の腐食性ガスが混合された圧縮気体及びそのガスが溶け込んだドレン等によって腐食され、冷媒が漏れることがある。腐食物質が結露水(ドレン)によって濃縮された状態となることで、腐食が促進されると考えられる。
この冷媒の漏れの原因が腐食であることを明らかにするには、従来、熱交換器を分解して冷却器の銅パイプ等が腐食していることを確認しなければならない。このように分解を要するのは、冷却器等が熱交換器のチャンバー内に収納されており、外部から視認できないためである。しかし、熱交換器の分解は手間と費用がかかる上、専用の治具がなければ分解できない。
In the portion of the heat exchanger that is cooled by the refrigerant (hereinafter referred to as “cooler”), the refrigerant is corroded by the compressed gas mixed with the corrosive gas in the surrounding environment and the drain in which the gas is dissolved, and the refrigerant is May leak. It is considered that corrosion is promoted by the state in which the corrosive substance is concentrated by condensed water (drain).
In order to clarify that the cause of the leakage of the refrigerant is corrosion, conventionally, it is necessary to disassemble the heat exchanger and confirm that the copper pipe or the like of the cooler is corroded. The reason why the decomposition is required in this way is that the cooler or the like is housed in the chamber of the heat exchanger and cannot be visually recognized from the outside. However, disassembling a heat exchanger is laborious and expensive, and cannot be disassembled without a dedicated jig.
さらに、圧縮気体除湿装置の故障が発生した時点で周囲環境の腐食性ガスを指摘しても、その因果関係を明確に証明することにはならないという側面がある。
また、周囲環境の腐食性ガス等の存在が分かっていても、従来は目安となるものがないため、その環境を改善するように指導することが困難であった。
そこで、覗き窓を熱交換器の外壁に設け、その内部を外部から直接的に見ることも考えられる。しかし、冷却器の全体を外部から適切に監視できる覗き窓を設けることは、その覗き窓の内面が汚れた場合の問題や製造コストの問題と合わせて困難である。
Furthermore, even if the corrosive gas in the surrounding environment is pointed out at the time when the failure of the compressed gas dehumidifier occurs, there is an aspect that the causal relationship cannot be clearly proved.
Moreover, even if the presence of corrosive gas or the like in the surrounding environment is known, it has been difficult to provide guidance for improving the environment because there is no standard in the past.
Therefore, it is conceivable to provide a viewing window on the outer wall of the heat exchanger and to directly view the inside from the outside. However, it is difficult to provide a viewing window capable of appropriately monitoring the entire cooler from the outside, together with a problem when the inner surface of the viewing window becomes dirty and a problem of manufacturing costs.
これに対して、ラジエータ等の熱交換系の装置については、それに用いられるエンジン冷却液等の熱交換流体の腐食性度合いを見ることができる流体状態検出器が提案されている(特許文献1参照)。この流体状態検出器は、液体である熱交換流体に接触する被腐食性の分離手段(金属ダイアフラム)が腐食によって破れること等を覗き窓から視認できる構成を有するものである。これは、流体そのものの腐食性を検出するものであって、気体中に存在する流体が凝縮した時の腐食性、即ち熱交換器パイプの置かれる環境を検出するものではない。
圧縮気体除湿装置に関して解決しようとする問題点は、圧縮気体を冷却して水分を結露させる熱交換器の冷却器が、周囲環境の腐食性ガス等に起因して腐食しているか否かを判断することが難しいことにある。
そこで本発明の目的は、熱交換器の冷却器が腐食しているか否かを適切に判断することが可能な圧縮気体除湿装置を提供することにある。
The problem to be solved regarding the compressed gas dehumidifier is to determine whether the cooler of the heat exchanger that cools the compressed gas and condenses moisture is corroded due to corrosive gas in the surrounding environment. It is difficult to do.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a compressed gas dehumidifying device capable of appropriately determining whether or not a cooler of a heat exchanger is corroded.
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明にかかる圧縮気体除湿装置の一形態によれば、コンプレッサーによって圧縮された圧縮気体を冷凍サイクルによって冷却された冷媒と熱交換して冷却することで、該圧縮気体中の水分を結露させて除去すべく、冷凍用圧縮機、凝縮器、膨張器及び熱交換器を備え、前記熱交換器で結露されて排出されるドレンの排出流路中に、該熱交換器内の腐食状態を判断すべく、前記ドレンが接触するように配置された被腐食試験材を備えることを特徴とする。
The present invention has the following configuration in order to achieve the above object.
According to one form of the compressed gas dehumidifying device according to the present invention, the compressed gas compressed by the compressor is cooled by exchanging heat with the refrigerant cooled by the refrigeration cycle, thereby condensing moisture in the compressed gas. A refrigeration compressor, a condenser, an expander, and a heat exchanger are provided for removal, and the state of corrosion in the heat exchanger is determined in the drain flow path of the drain that is condensed and discharged by the heat exchanger. In order to achieve this, the present invention is characterized in that a corrosion test material is provided so that the drain comes into contact therewith.
また、本発明にかかる圧縮気体除湿装置の一形態によれば、前記被腐食試験材が、前記ドレンの排出流路を形成する配管中に接続された試験材収納容器内に、出し入れ可能に収納されていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる圧縮気体除湿装置の一形態によれば、前記試験材収納容器は、内部に収納された被腐食試験材を目視できるように少なくとも一部が透明に設けられていることを特徴とすることができる。
Moreover, according to one form of the compressed gas dehumidification apparatus concerning this invention, the said to-be-corroded test material is accommodated in the test material storage container connected in the piping which forms the discharge flow path of the said drain so that extraction / insertion is possible. It can be characterized by being.
Moreover, according to one form of the compressed gas dehumidification apparatus concerning this invention, the said test material storage container is provided at least partially transparently so that the corrosion test material accommodated in the inside can be visually observed. Can be a feature.
また、本発明にかかる圧縮気体除湿装置の一形態によれば、前記ドレンが気体と混合したしぶき又は噴霧等の状態で前記被腐食試験材へ接触可能、且つドレンが前記試験材収納容器内に溜まることが可能に、試験材収納容器のドレンの導入口が該ドレンの排出口より実質的に上方に設けられていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる圧縮気体除湿装置の一形態によれば、前記ドレンが気体と混合したしぶき又は噴霧等の状態で前記被腐食試験材へ接触可能、且つドレンが前記試験材収納容器内に溜まったときに被腐食試験材の少なくとも一部がドレンに浸漬可能に、被腐食試験材が試験材収納容器内で実質的に上下方向に長く保持されていることを特徴とすることができる。
Moreover, according to one form of the compressed gas dehumidifying apparatus concerning this invention, the said drain can contact the said to-be-corroded test material in the state of the spray mixed with gas, or spraying, and a drain is in the said test material storage container. The drain inlet of the test material storage container is provided substantially above the drain outlet so as to be able to accumulate.
Moreover, according to one form of the compressed gas dehumidifying apparatus concerning this invention, the said drain can contact the said to-be-corroded test material in the state of the spray mixed with gas, or spraying, and a drain is in the said test material storage container. It can be characterized in that at least a part of the test material to be corroded can be immersed in the drain when accumulated, and the test material to be corroded is held substantially in the vertical direction in the test material storage container.
また、本発明にかかる圧縮気体除湿装置の一形態によれば、前記被腐食試験材が、前記熱交換器内の冷媒で冷却される部分である冷却器を構成している材料と同一の材質であることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる圧縮気体除湿装置の一形態によれば、前記被腐食試験材が、前記熱交換器内の冷媒で冷却される部分である冷却器を構成している材料より腐食し易い材質であることを特徴とすることができる。
Moreover, according to one form of the compressed gas dehumidification apparatus concerning this invention, the said corrosion-resistant test material is the same material as the material which comprises the cooler which is a part cooled with the refrigerant | coolant in the said heat exchanger. It can be characterized by being.
Moreover, according to one form of the compressed gas dehumidification apparatus concerning this invention, the said to-be-corroded test material is corroded more easily than the material which comprises the cooler which is a part cooled with the refrigerant | coolant in the said heat exchanger. It can be characterized by being a material.
本発明にかかる圧縮気体除湿装置によれば、熱交換器で結露されて排出されるドレンの排出流路中にそのドレンが接触するように配置された被腐食試験材をチェックすることで、同等の条件下にある熱交換器内の腐食状態を判断できる。この被腐食試験材はドレンの排出流路中に配置されるため、熱交換器を分解することを要せず、簡単且つ好適に腐食状態を判断できるという特別有利な効果を奏する。 According to the compressed gas dehumidifying apparatus according to the present invention, it is possible to check the corrosion test material disposed so that the drain contacts with the drain flow path of the drain that is condensed and discharged by the heat exchanger. It is possible to determine the corrosion state in the heat exchanger under the conditions of Since the corrosion test material is disposed in the drain discharge flow path, it is not necessary to disassemble the heat exchanger, and has a particularly advantageous effect that the corrosion state can be determined easily and suitably.
以下、本発明にかかる圧縮気体除湿装置について最良の形態の一例を添付図面(図1及び図2)に基づいて詳細に説明する。図1は本発明にかかる圧縮気体除湿装置を説明する回路図である。また、図2は本発明にかかる試験材収納容器を説明する断面図である。なお、本形態は圧縮空気を除湿する装置例であり、「気体」に代えて「空気」と記述することがあるが、本発明はこれに限定されるものではなく、気体一般に適用される。
この圧縮気体除湿装置は、コンプレッサー10によって圧縮された圧縮気体を、冷凍サイクルによって冷却された冷媒と熱交換して冷却することで、その圧縮気体中の水分を結露させて除去する。基本構成として、冷凍用圧縮機21、凝縮器22、膨張器24及び熱交換器25を備える。また、本形態例では、凝縮器ファン23、容量制御弁26、アキュームレータ27、ドレンの排出管40、バルブ41、電磁弁式のドレントラップ60及びそのコントローラ61等を備える。これらの構成は冷凍機と同様である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an example of the best mode of a compressed gas dehumidifier according to the present invention will be described in detail based on the attached drawings (FIGS. 1 and 2). FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a compressed gas dehumidifier according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a test material storage container according to the present invention. In addition, although this form is an example of an apparatus which dehumidifies compressed air and it may replace with "gas" and may describe as "air", this invention is not limited to this and generally applies to gas.
The compressed gas dehumidifying device cools the compressed gas compressed by the
熱交換器25は、空気入口31と空気出口32とを備え、気密されたチャンバー状に設けられている。空気入口31はコンプレッサー10に接続され、空気出口32は圧縮空気を要する種々の空気圧機器(図示せず)に接続される。
また、この熱交換器25には、膨張器24を通って膨張された冷媒が導入される冷却器35が設けられている。冷却器35では、冷媒の蒸発(断熱膨張)によって気化熱が奪われることで冷却され、圧縮空気が熱交換されて冷却されることで結露が生じて除湿がなされる。この冷却器35を構成する配管の外側には、熱交換を効率良く行うべく伝熱フィン36が取り付けられている。
The
Further, the
また、この熱交換器25には、再熱器38が設けられている。この再熱器38は、空気入口31から導入される高温多湿の圧縮空気と、空気出口32から排出される冷却除湿された圧縮空気との間で熱交換を行う。これにより、導入された圧縮空気は冷却器35による冷却の前段階で予冷され、空気圧機器へ供給される圧縮空気は適度な温度に再熱され乾燥された状態で排出される。
例えば、40℃、相対湿度100%、0.7MPaの圧縮空気が空気入口31から熱交換器25内へ導入された場合に、30℃、相対湿度30%、露点10℃、0.7MPaの圧縮空気を空気出口32から吐出できる。
なお、以上の熱交換器25の構造は公知技術であり、詳細な説明を省略する。
The
For example, when compressed air of 40 ° C., relative humidity of 100%, and 0.7 MPa is introduced into the
In addition, the structure of the
50は被腐食試験材であり、図2に示すように、熱交換器25で結露されて排出されるドレンの排出流路中に、ドレンが接触するように配置されている。この被腐食試験材50は、熱交換器25内の腐食状態をモニタリングして判断するためのテストピースとなっている。
また、被腐食試験材50は、ドレンの排出流路を形成する配管(ドレンの排出管40)中に接続された試験材収納容器51内に、出し入れ可能に収納されている。なお、ドレンの排出流路は、熱交換器25のドレン出口33から、配管(ドレンの排出管40)でバルブ41、試験材収納容器51、ドレントラップ60の順に接続されて形成されている。
なお、試験材収納容器51は、ドレンの排出流路中にあって、前後のドレンの排出管40と比較して流路が拡張された部分となっている。このため、試験材収納容器51の内部に保持された被腐食試験材50には、多くの場合、ドレンが空気と混合された状態で接触する。この状態は熱交換器25内の冷却器35が曝されている状態と類似している。従って、被腐食試験材50の状態を観察することで、熱交換器25内の腐食状態を適切に判断することができる。
Further, the
Note that the test
また、試験材収納容器51は、内部に収納された被腐食試験材50を目視できるように少なくとも一部が透明に設けられている。その透明の部分は、透明の樹脂又はガラスで内部が見えると共に圧縮空気の圧力に耐えられるように製作されるとよい。本形態例ではカップ状の下部本体52が透明材で形成されており、被腐食試験材50を全周方向から観察することができる。これによれば、常時監視が可能であり、腐食状態を適切に判断できる。
Further, the test
また、被腐食試験材50を試験材収納容器51に簡単に出し入れ・交換できる構造とすればよい。本形態例においても、被腐食試験材50が保持された支持金具53をねじ込み式で試験材収納容器51に着脱することで、被腐食試験材50を試験材収納容器51内に簡単に出し入れ・交換できる。又は、リング状のねじ55で下部本体52を上部本体54に着脱し、被腐食試験材50を支持金具53に着脱することによっても簡単に出し入れ・交換できる。なお、56はO−リングであり、上部本体54と下部本体52を気密する。
また、本形態例の被腐食試験材50は、冷却器の構成と同じ銅材でパイプ状であり、支持金具53に嵌め込まれて保持されている。この被腐食試験材50は支持金具53に対して簡単に着脱できる。
以上の構成によれば、透明な試験材収納容器51でなくても手間をかけずに被腐食試験材50を取り出して観察でき、熱交換器25内部の腐食の状態を判断することができる。
Further, the
Further, the
According to the above structure, even if it is not the transparent test
また、本形態例では、ドレンが空気と混合したしぶき又は噴霧等の状態で被腐食試験材50へ接触可能、且つドレンが試験材収納容器51内に溜まることが可能に、試験材収納容器51のドレンの導入口58がそのドレンの排出口59より実質的に上方に設けられている。
さらに、ドレンが空気と混合したしぶき又は噴霧等の状態で被腐食試験材50へ接触可能、且つドレンが試験材収納容器51内に溜まったときに被腐食試験材50の少なくとも一部がドレンに浸漬可能に、被腐食試験材50(本形態例では銅パイプ)が試験材収納容器51内で実質的に上下方向に長く保持されている。すなわち、被腐食試験材50がドレンの排出流路中で垂下された状態に配置されている。
以上のように構成することで、試験材収納容器51内の被腐食試験材50が曝されている状態を、熱交換器25内の冷却器35が曝されている状態に近づけることができる。つまり、被腐食試験材50を、単純にドレンに浸漬したり、単純に空気に接触させるのではないため、ドレンと空気の混合による腐食についても観察できる。従って、被腐食試験材50の状態を観察することで、熱交換器25内の腐食状態をより適切に判断することができる。
Further, in the present embodiment, the test
Furthermore, when the drain is mixed with air, it can come into contact with the
By comprising as mentioned above, the state to which the to-
ところで、本形態例の電磁式のドレントラップ60は、例えば60秒間に1回、0.5秒間程度開くようにコントローラ61によって制御される。ドレントラップ60が開くと、熱交換器25内からの圧縮空気の圧力でドレンが急激に排出される。この際、ドレンはミスト状等の空気と混合された状態になって被腐食試験材50の表面にかかることになる。
また、ドレンは、ドレントラップ60が開いて排出されるまでは試験材収納容器51内を含めてドレンの排出流路中に溜まる。これにより、被腐食試験材50がドレンに浸漬される。
なお、ドレントラップ60は、電磁式に限らず、例えばドレンが所定以上に溜まった際に開くフロート式のものを用いてもよい。
Incidentally, the
Further, the drain is accumulated in the drain discharge flow path including the inside of the test
The
また、被腐食試験材50が、熱交換器25内の冷媒で冷却される部分である冷却器35を構成している材料と同一の材質であるとよい。これによれば、被腐食試験材50の状態を観察することで、熱交換器25内の腐食状態を適切に判断することができる。
さらに、被腐食試験材50が、熱交換器25内の冷媒で冷却される部分である冷却器35を構成している材料より腐食し易い材質であってもよい。これによれば、腐食の進行状況を好適に予測でき、事前の対策が可能となる。腐食し易い材質としてはアルミニウムがある。その他、被腐食試験材50として設置される試験片の材質は、監視すべき環境条件等に対応させて適宜に選択すればよい。なお、伝熱フィン36はアルミニウムによって形成されており、熱交換器25内の腐食状態を判断する材料にもなる。
さらに、銅パイプとアルミパイプの試験片を並べて試験材収納容器51内に配置するなど、複数の被腐食試験材を同時に監視できるようにしてもよい。
Further, the
Furthermore, the material to be corroded may be a material that is more easily corroded than the material constituting the cooler 35 that is a portion cooled by the refrigerant in the
Further, a plurality of corrosion test materials may be simultaneously monitored, for example, by arranging test pieces of copper pipes and aluminum pipes side by side in the test
また、以上の構成にかかる圧縮気体除湿装置によれば、試験材収納容器51内の被腐食試験材50を観察することにより、腐食による問題発生の可能性を予測できるので予防対策をすることが可能になる。
さらに、周囲環境の腐食性ガスによる故障発生時に被腐食試験材50の変色又は腐食状態によって腐食性ガスの存在を明確に指摘できる。
また、透明な試験材収納容器51に溜まるドレンの量を見ることによって、次のような利点がある。先ず、ドレントラップの故障を含む作動状況を簡単に把握できる。また、ドレントラップの排出量を調整できるタイプのものは、排出適正量を簡単に調整できる。そして、圧縮気体除湿装置の性能(除湿能力)が十分に発揮されているか把握できる。
さらに、透明な試験材収納容器に溜まるドレンの状態(色、不純物有無、油量等)を見ることによってシステム(気体圧縮機、エアーフィルター等)のメンテナンスの良否を判断できる。
Moreover, according to the compressed gas dehumidification apparatus concerning the above structure, by observing the to-
Furthermore, the presence of the corrosive gas can be clearly pointed out by the discoloration or the corrosion state of the
Further, by looking at the amount of drain accumulated in the transparent test
Furthermore, the quality of the maintenance of the system (gas compressor, air filter, etc.) can be judged by observing the state of the drain (color, presence of impurities, oil amount, etc.) accumulated in the transparent test material storage container.
また、以上の構成に加えて、銅線等を以上に説明した被腐食試験材50と同様に試験材収納容器51内に配置し、その銅線等に常時通電しておいて腐食によって銅線が断線した場合の電気信号を取り出して腐食状態を検出してもよい。
以上、本発明につき好適な実施の形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの実施の形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
Further, in addition to the above configuration, a copper wire or the like is placed in the test
As described above, the present invention has been variously described with reference to preferred embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and many modifications can be made without departing from the spirit of the invention. Of course you get.
10 コンプレッサー
21 冷凍圧縮機
22 凝縮器
24 膨張器
25 熱交換器
35 冷却器
40 ドレンの排出管
50 被腐食試験材
51 試験材収納容器
52 下部本体
58 ドレンの導入口
59 ドレンの排出口
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記熱交換器で結露されて排出されるドレンの排出流路中に、該熱交換器内の腐食状態を判断すべく、前記ドレンが接触するように配置された被腐食試験材を備えることを特徴とする圧縮気体除湿装置。 In order to condense and remove moisture in the compressed gas by cooling the compressed gas compressed by the compressor by heat exchange with the refrigerant cooled by the refrigeration cycle, a compressor for freezing, a condenser, an expander, and With a heat exchanger,
In order to determine the corrosion state in the heat exchanger, a corrosion test material disposed so that the drain contacts is provided in a drain flow path of the drain that is condensed and discharged by the heat exchanger. A compressed gas dehumidifying device.
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