JP2558781Y2 - 熱交換器におけるドレーン巻き上がり防止機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、円筒状の外筒内に設け
た側板に内筒を嵌挿し、内筒内に冷凍サイクルの蒸発器
を配置し、外筒と内筒との間の予備冷却室において伝熱
パイプを複数配置してなる熱交換器における冷却室とな
る内筒下方を流れるドレーン水が内筒から外筒に向けて
落下する際の圧縮空気による巻き上がりを防止するため
の機構に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来使用されている熱交換器の構造として
は、図４に示すように管束板である側板２，３と内筒４
及び外筒１とで構成される室の側板２，３間に円筒状の
伝熱パイプ６を複数装着し、該予備冷却室に高温圧縮空
気を導入し、伝熱パイプ６に冷却空気を導くように構成
したものが知られている。この構造では伝熱パイプの外
周に空気入口から高温圧縮空気を流動させると共に伝熱
パイプ６内に除湿後の冷却空気を流動させることによ
り、高温空気を冷却し、冷却空気を再加熱させている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】予備冷却室から内筒内
の冷却室に流入した圧縮空気は、内筒内に配置された冷
凍サイクルの蒸発器により急激に冷され、空気中の水分
が結露される。そして結露したドレーン水は、蒸発器の
フィンを伝って内筒の下方に落下し、内筒の内壁下方を
伝って内筒から外筒に落下する。この時内筒内を流れる
圧縮空気によってドレーン水が巻き上げられ、巻き上げ
られた水分を含んだ状態で伝熱パイプに流入することに
なるために熱交換器の除湿効率が悪くなるという不都合
がある。そこで、本考案はかかる従来技術の不都合に鑑
み、巻き上げ防止を図ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１の考案
は円筒状の外筒内に設けた側板に内筒を嵌挿し、内筒内
に冷凍サイクルの蒸発器を配置し、外筒と内筒との間の
予備冷却室に伝熱パイプを複数配置してなる熱交換器に
おいて、前記内筒の下流側下方に内筒端部から外筒下方
のドレーン口付近まで伸びる断面上凸状のカバーを装着
した熱交換器におけるドレーン巻き上がり防止機構であ
り、請求項２の考案は前記カバーの下端が内筒下方の内
壁と当接するように構成し、該当接部の位置が内筒内を
流れるドレーン水の水位よりも高く配置したものであ
る。尚、内筒の下流側の蒸発器から落下するドレーンを
内筒下方に導くためにカバーと内筒内壁とに若干のクリ
アランスを設ける方が良い。

【０００５】

【作用】本考案にかかる装置では、予備冷却室から内筒
内に流入した高温圧縮空気は、室内に配置された蒸発器
及びフィンの作用により急激に冷され、フィン表面に水
分が結露される。結露されたドレーン水は、最初はフィ
ンを伝って下方に流下し、フィンの下端部から内筒底部
に落下する。内筒に落下したドレーンは内筒内壁を伝っ
て流れ、内筒の端部から外筒に向けて落下する。その際
本考案の機構では内筒下流側下方をカバーで覆っている
ために、圧縮空気の流れとドレーン水の流れとはこのカ
バーで遮断されることになる。その結果ドレーン水は、
内筒から外筒に落下する際に流動する圧縮空気の影響を
あまり受けないので、ドレーン水は巻き上げられること
がない。さらに落下したドレーン水は、常時熱交換器か
ら排出されるのではなく、ドレーントラップにより熱交
換器内に所定量溜った時に排出される。従って外筒内に
溜った水が圧縮空気によって巻き上げる作用を受ける要
因となるが、本考案の機構ではカバーが外筒のドレーン
口付近まで伸び外筒に溜ったドレーン水をある程度覆っ
ているために、外筒内のドレーン水の巻き上げをある程
度防ぐことになる。

【０００６】

【実施例】以下に本考案を図示された実施例に従って詳
細に説明する。図１は熱交換器の断面図であり、円筒状
の外筒１内には内壁面と当接するように２つの管束板で
ある側板２，３が装着されており、該側板２，３には内
筒４が嵌挿されている。５は内筒４内に装着された蒸発
器であり、蒸発器５にはフィン５ａが所定間隔で装着さ
れている。６は側板２，３にあけられた穴に嵌挿された
伝熱パイプであり、該伝熱パイプ６の外周は図示しない
波板により高温圧縮空気の通路として仕切られている。
本実施例では側板２，３に内筒４が偏心させて装着され
ているために内筒４と外筒１との空間に配置する伝熱パ
イプ６を均等に配置できるように外筒の中心軸から等距
離の位置に断面半円状の仕切り板８が装着されている。
さらに本実施例では、伝熱パイプ６に両端又は一端が閉
塞された小径のインナーチューブ６ａが嵌挿されてお
り、伝熱パイプ６の有効断面積を内壁側に集中させてい
る。尚、９は圧縮空気入口であり、１０が乾燥空気出口
である。また１２は、外筒の下方に溜ったドレーンを外
側に排出するためのドレーントラップである。

【０００７】次に１４は図１〜図３に示すように内筒４
の下流下方に配置された上凸の巻き上げ防止カバーであ
り、該巻き上げカバー１４は、水平板の長手方向両端部
を俯角方向に折り曲げたカバー部１４ａと、前記カバー
部１４ａの水平部と連続し、仰角方向に９０度折り曲げ
た接続部１４ｂとからなり、該接続部１４ｂには部分的
にプレス加工により凹み１４ｃが形成されており、蒸発
器５のフィン５ａの間に挾持されるように構成されてい
る。またカバー１４の長さ及び装着位置は、内筒４の空
気流の下流側で下方に装着し、該装着した位置からドレ
ーントラップ１２の排出口よりさらに外筒側壁よりの長
さとする。さらにカバー部１４ａの幅は、内筒４内を流
れるドレーン水の幅より広めに設定している。尚、内筒
４の内壁とカバー部１４ａの折り曲げ部とは若干の隙間
を設けて当接するように装着している。

【０００８】以上の述べた構成において本実施例にかか
る装置では、空気入口９から流入した高温圧縮空気は、
側板２，３、内筒４、仕切り板８及び外筒１で囲まれた
予備冷却室において、伝熱パイプ６内を流動する冷却空
気と熱交換することにより予備冷却される。また一方で
伝熱パイプ６内を流動する除湿・冷却された空気は、伝
熱パイプ６の外周を流れる空気と熱交換して再加熱さ
れ、相対湿度の低い空気となって空気出口１０から排出
される。

【０００９】予備冷却された高温圧縮空気は、内筒４内
に導かれ、そこで蒸発器５及びフィン５ａにより急激に
冷却される。その結果露点温度が下がり空気中に含まれ
る水分は、フィン５ａ表面に結露水として結露し、さら
に水滴となってフィン５ａを伝って落下する。落下した
ドレーン水は、内筒４下方の壁面を伝って外筒１側（空
気の下流側）に向けて流れる。内筒４の下流側下方には
カバー１４が装着されている関係からドレーン水はカバ
ー部１４ａの真下を流れることになる。そして内筒４の
端から外筒１に向けて落下する。この時落下するドレー
ン水は圧縮空気の巻き上げ作用を受けやすいが、カバー
部１４ａが内筒４からドレーントラップ１２の口部付近
まで覆っている関係で、圧縮空気とドレーン水の流れと
は遮断されることになる。また、外筒１の底部に溜った
ドレーン水も一部カバー部１４ａにより覆われているた
めに、溜ったドレーン水の巻き上げをもある程度防止す
ることになる。さらに内筒４を出た除湿冷却された空気
は、予備冷却室の側板２，３間に装着された伝熱パイプ
６内を流動し、その外周を流れる高温空気と熱交換して
さらに相対湿度を下げ、相対湿度の低い空気として空気
出口から排出される。

【００１０】さらに、本実施例では、カバー１４の接続
部１４ｂをフィン５ａの間に挾持させて固定している
が、熱交換器への外部要因による振動等により落下する
おそれがある。しかしカバー部１４ａの長手方向両端部
を俯角方向に折り曲げ、内筒４の内壁と当接するように
装着しているために、落下することがない。

【００１１】試験例 熱交換器にカバーを装着した本実施例ものと、本実施例
のものからカバーを取外した熱交換器（比較例）とにつ
いて、ドレーントラップから排出されるドレーン水の量
について比較検討した。 試験方法 空気出口から同一条件の高温圧縮空気を供給し、１２時
間稼働した。 試験結果 本実施例にかかる熱交換器では、カバーを装着しないも
のに比較してドレーン水が２５％程度多かった。

【００１２】尚、本実施例において、カバー１４を平板
の長手方向両端部を折り曲げたもので構成したが、これ
に限定されるものではなくカバー部を湾曲面となるよう
に構成しても良いことはいうまでもない。また効率の点
では悪いがカバー１４を平板で構成し、内筒４の内壁と
カバー部１４の端部とを当接するように構成しても良い
ことはいうまでもない。

【００１３】

【効果】以上述べたように本考案にかかる熱交換器の巻
き上げ防止機構は、比較的簡単な構造でありながらドレ
ーン水の巻き上げを防止することができるので、従来の
ものに比較して除湿効率を高くすることができる。また
熱交換率が高いので、圧縮空気の供給量を高くしても従
来の熱交換器と同等の除湿効率を得ることができる。さ
らに、除湿効率が高いことから従来のように蒸発温度を
下げ過ぎたために起こりやすいドレーン水の凍結がな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施例にかかる装置の縦断面図であ
る。

【図２】 図１の装置のＡ−Ａ断面図である。

【図３】 図２の部分拡大図である。

【図４】 従来技術を示す熱交換器の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 外筒 ２，３ 側板 ４ 内筒 ５ 蒸発器 ６ 伝熱パイプ ８ 仕切り板 ９ 圧縮空気入口 １０ 空気出口 １２ ドレーントラップ １４ カバー １４ａ カバー部 １４ｂ 接続部 １４ｃ 凹み

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の外筒内に設けた側板に内筒を嵌
   挿し、内筒内に冷凍サイクルの蒸発器を配置し、外筒と
   内筒との間の予備冷却室に伝熱パイプを複数配置してな
   る熱交換器において、前記内筒の下流側下方に内筒端部
   から外筒下方のドレーン口付近まで伸びる断面上凸状の
   カバーを装着したことを特徴とする熱交換器におけるド
   レーン巻き上がり防止機構。
2. 【請求項２】 前記カバーの下端が内筒下方の内壁と当
   接するように構成され、該当接部の位置が内筒内を流れ
   るドレーン水の水位よりも高く配置したことを特徴とす
   る請求項１記載の熱交換器におけるドレーン巻き上がり
   防止機構。