JP2711217B2 - 冷却式圧縮空気除湿装置の構造 - Google Patents
冷却式圧縮空気除湿装置の構造Info
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- JP2711217B2 JP2711217B2 JP5343476A JP34347693A JP2711217B2 JP 2711217 B2 JP2711217 B2 JP 2711217B2 JP 5343476 A JP5343476 A JP 5343476A JP 34347693 A JP34347693 A JP 34347693A JP 2711217 B2 JP2711217 B2 JP 2711217B2
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷却式圧縮空気除湿装
置における効率的な除湿を行うための構造の改良に関す
るものである。
置における効率的な除湿を行うための構造の改良に関す
るものである。
【０００２】
【従来技術】従来より冷却式圧縮空気除湿装置として
は、図９に示すように圧縮機６、凝縮器５、減圧手段で
あるキャピラリーチューブ８及びフィン付蒸発器２とを
冷媒管７，９で循環接続した冷凍サイクルの蒸発器２を
熱交換器１内に施設し、該熱交換器１内に高温圧縮空気
を熱交換器１の空気入口１ａから入れ、空気出口１ｂか
ら排出された除湿冷却空気を空気取り出し管３を介して
凝縮器５に導き、凝縮器５の冷却フィン５ｃを介して凝
縮チューブ５ｂと並列に連結された空気通路５ａ内を通
して冷媒の凝縮熱によって加熱させるようにしたものが
発明され知られている（実開昭５５−２４６３６号）。
かかる装置では、熱交換器１内で冷却除湿された空気を
凝縮熱により再加熱することにより排出される空気の相
対湿度を下げている。
は、図９に示すように圧縮機６、凝縮器５、減圧手段で
あるキャピラリーチューブ８及びフィン付蒸発器２とを
冷媒管７，９で循環接続した冷凍サイクルの蒸発器２を
熱交換器１内に施設し、該熱交換器１内に高温圧縮空気
を熱交換器１の空気入口１ａから入れ、空気出口１ｂか
ら排出された除湿冷却空気を空気取り出し管３を介して
凝縮器５に導き、凝縮器５の冷却フィン５ｃを介して凝
縮チューブ５ｂと並列に連結された空気通路５ａ内を通
して冷媒の凝縮熱によって加熱させるようにしたものが
発明され知られている（実開昭５５−２４６３６号）。
かかる装置では、熱交換器１内で冷却除湿された空気を
凝縮熱により再加熱することにより排出される空気の相
対湿度を下げている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の装置では、凝縮器の凝縮チューブと接続されたフ
ィンを介して熱伝導を行っているものの、フィンの熱伝
導を介して冷媒と圧縮空気とを熱交換させているため
に、熱交換率が悪いという不都合がある。また熱交換器
と凝縮器と別々に熱交換を行うように別体構成されてい
るために、装置全体としての大きさが大きくなるという
不都合もある。そこで本発明はかかる従来技術の欠点に
鑑みなされたもので、凝縮熱と冷却空気との積極的な熱
交換が行うことができると共に装置全体として大きさを
小さくすることが可能な装置を提供することを目的とす
る。
従来の装置では、凝縮器の凝縮チューブと接続されたフ
ィンを介して熱伝導を行っているものの、フィンの熱伝
導を介して冷媒と圧縮空気とを熱交換させているため
に、熱交換率が悪いという不都合がある。また熱交換器
と凝縮器と別々に熱交換を行うように別体構成されてい
るために、装置全体としての大きさが大きくなるという
不都合もある。そこで本発明はかかる従来技術の欠点に
鑑みなされたもので、凝縮熱と冷却空気との積極的な熱
交換が行うことができると共に装置全体として大きさを
小さくすることが可能な装置を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち請求項１の本発
明は、冷媒管を介して圧縮機、二重配管構造の一次熱交
換器、減圧手段及び蒸発器と循環接続された冷凍サイク
ルの蒸発器を空気出口及び入口を有する二次熱交換器内
に配置した装置とからなり、前記一次熱交換器の内管の
外周に冷媒が流れるように冷媒管と熱交換器の外管とを
接続し、前記二次熱交換器の空気出口と一次熱交換器の
内管とを連通させ、一次熱交換器の外周に送風ファンか
ら外気を送風するように構成した冷却式圧縮空気除湿装
置の構造であり、請求項２の発明は前記送風ファンを天
井部が開放され一側面に空気取り入れ口を有する断面四
角形状のケーシングの空気取り入れ口側に設け、該ケー
シングの天井部のほぼ中央に断熱された二次熱交換器を
配置し、該二次熱交換器とケーシング間の空間に一次熱
交換器を配置した冷却式圧縮空気除湿装置の構造であ
り、請求項３の発明は前記二次熱交換器を二重配管構造
のもので構成し、蒸発器をその二重配管の内管で構成し
た冷却式圧縮空気除湿装置の構造であり、請求項４の発
明は、請求項１の発明で前記一次熱交換器を構成する外
管の外周に熱交換フィンを設け、一次熱交換器を構成す
る圧縮空気の流れる内管をねじれパイプで構成した冷却
式圧縮空気除湿装置の構造であり、請求項５の発明は請
求項２の発明において送風ファンの前方に圧縮機を配置
し、送風ファンから圧縮機までをダクトで仕切った冷却
式圧縮空気除湿装置の構造であり、請求項６の発明は請
求項５の発明において圧縮機の後方に直立に邪魔板を設
置した冷却式圧縮空気除湿装置の構造である。
明は、冷媒管を介して圧縮機、二重配管構造の一次熱交
換器、減圧手段及び蒸発器と循環接続された冷凍サイク
ルの蒸発器を空気出口及び入口を有する二次熱交換器内
に配置した装置とからなり、前記一次熱交換器の内管の
外周に冷媒が流れるように冷媒管と熱交換器の外管とを
接続し、前記二次熱交換器の空気出口と一次熱交換器の
内管とを連通させ、一次熱交換器の外周に送風ファンか
ら外気を送風するように構成した冷却式圧縮空気除湿装
置の構造であり、請求項２の発明は前記送風ファンを天
井部が開放され一側面に空気取り入れ口を有する断面四
角形状のケーシングの空気取り入れ口側に設け、該ケー
シングの天井部のほぼ中央に断熱された二次熱交換器を
配置し、該二次熱交換器とケーシング間の空間に一次熱
交換器を配置した冷却式圧縮空気除湿装置の構造であ
り、請求項３の発明は前記二次熱交換器を二重配管構造
のもので構成し、蒸発器をその二重配管の内管で構成し
た冷却式圧縮空気除湿装置の構造であり、請求項４の発
明は、請求項１の発明で前記一次熱交換器を構成する外
管の外周に熱交換フィンを設け、一次熱交換器を構成す
る圧縮空気の流れる内管をねじれパイプで構成した冷却
式圧縮空気除湿装置の構造であり、請求項５の発明は請
求項２の発明において送風ファンの前方に圧縮機を配置
し、送風ファンから圧縮機までをダクトで仕切った冷却
式圧縮空気除湿装置の構造であり、請求項６の発明は請
求項５の発明において圧縮機の後方に直立に邪魔板を設
置した冷却式圧縮空気除湿装置の構造である。
【０００５】
【作用】本発明にかかる装置では一次熱交換器の内管の
外周及び二次熱交換器の内管又は蒸発器を冷媒が流動
し、二次熱交換器の内管又は蒸発器の外周及び一次熱交
換器の内管内を圧縮空気が流動するように構成されてい
る。従って圧縮空気を供給しながら冷凍サイクルを作動
させた時には、一次熱交換器の内管外周で、二次熱交換
器から流れてきた内管内を流れる圧縮冷却空気及び外管
の外周を流れる外気により冷媒は凝縮される。凝縮され
た冷媒は、減圧手段を経て二次熱交換器の内管又は蒸発
器に導かれ、そこで蒸発し冷却管として機能する。内管
又は蒸発器の外周には高温の圧縮空気が流れるために、
冷媒と高温圧縮空気とが積極的に熱交換されて、圧縮空
気は冷却され冷媒は加熱される。加熱された冷媒は再び
圧縮機に戻る。また冷却された圧縮空気は、露点温度が
低下するために余分の水分を結露して除湿冷却される。
結露した水はドレーン水として外に排出される。除湿冷
却された圧縮空気は、一次熱交換器の内管内を流れ、内
管の外周を流れる高温冷媒により熱交換されて加熱さ
れ、相対湿度の低い空気となって一次熱交換器から排出
される。尚、一次熱交換器の外管の外周に熱交換フィン
を設けたものでは、外管の外周を流れるファンによって
送風される空気と効率良く熱交換される。また一次熱交
換器の内管をねじれパイプで構成したものでは、ねじれ
内管の外周を流れる冷媒が、旋回流の状態で流れるため
に、冷媒は均等に圧縮空気と熱交換されることになる。
また、送風ファンより送風される外気は、装置がケーシ
ングによって仕切られているために空気取り入れ口から
吸入され、その天井部から排出される。その時に天井部
に配置された一次熱交換器の外管と外気とが熱交換する
ことができる。また送風ファンの前方に圧縮機を設置し
たものでは、圧縮機の圧縮熱を外気でもって冷すことが
可能となる。
外周及び二次熱交換器の内管又は蒸発器を冷媒が流動
し、二次熱交換器の内管又は蒸発器の外周及び一次熱交
換器の内管内を圧縮空気が流動するように構成されてい
る。従って圧縮空気を供給しながら冷凍サイクルを作動
させた時には、一次熱交換器の内管外周で、二次熱交換
器から流れてきた内管内を流れる圧縮冷却空気及び外管
の外周を流れる外気により冷媒は凝縮される。凝縮され
た冷媒は、減圧手段を経て二次熱交換器の内管又は蒸発
器に導かれ、そこで蒸発し冷却管として機能する。内管
又は蒸発器の外周には高温の圧縮空気が流れるために、
冷媒と高温圧縮空気とが積極的に熱交換されて、圧縮空
気は冷却され冷媒は加熱される。加熱された冷媒は再び
圧縮機に戻る。また冷却された圧縮空気は、露点温度が
低下するために余分の水分を結露して除湿冷却される。
結露した水はドレーン水として外に排出される。除湿冷
却された圧縮空気は、一次熱交換器の内管内を流れ、内
管の外周を流れる高温冷媒により熱交換されて加熱さ
れ、相対湿度の低い空気となって一次熱交換器から排出
される。尚、一次熱交換器の外管の外周に熱交換フィン
を設けたものでは、外管の外周を流れるファンによって
送風される空気と効率良く熱交換される。また一次熱交
換器の内管をねじれパイプで構成したものでは、ねじれ
内管の外周を流れる冷媒が、旋回流の状態で流れるため
に、冷媒は均等に圧縮空気と熱交換されることになる。
また、送風ファンより送風される外気は、装置がケーシ
ングによって仕切られているために空気取り入れ口から
吸入され、その天井部から排出される。その時に天井部
に配置された一次熱交換器の外管と外気とが熱交換する
ことができる。また送風ファンの前方に圧縮機を設置し
たものでは、圧縮機の圧縮熱を外気でもって冷すことが
可能となる。
【０００６】
【実施例】図１は本発明かかる実施例の装置の概略を示
す回路図であり、冷媒管10を介して圧縮機12、一次熱交
換器14、減圧手段であるキャピラリーチューブ16及び蒸
発器17と循環接続されている。一次熱交換器14は捩じれ
パイプからなる内管14ａと外管14ｂとで構成された二重
配管の構造からなり、さらに外管14ｂの外周に熱交換フ
ィン15が装着されており、前記内管14ａと外管14ｂとの
間の空間に冷媒管10と連結された冷媒が流れるように構
成されている。また蒸発器17は断熱材20で覆われた断熱
された二次熱交換器18内に配置されており、二次熱交換
器18の空気出口は、一次熱交換器14の内管14ａと連結さ
れている。22は二次熱交換器18に装着されたドレーント
ラップ22である。21は、外気を一次熱交換器14に導き風
冷するためのファンであり、該ファン21は一次熱交換器
の冷媒出口側に設けた温度検出手段24と結線され、検出
温度が所定温度以上の時に回転出力指示を与える制御手
段26からの電力の供給を受けて回転する。
す回路図であり、冷媒管10を介して圧縮機12、一次熱交
換器14、減圧手段であるキャピラリーチューブ16及び蒸
発器17と循環接続されている。一次熱交換器14は捩じれ
パイプからなる内管14ａと外管14ｂとで構成された二重
配管の構造からなり、さらに外管14ｂの外周に熱交換フ
ィン15が装着されており、前記内管14ａと外管14ｂとの
間の空間に冷媒管10と連結された冷媒が流れるように構
成されている。また蒸発器17は断熱材20で覆われた断熱
された二次熱交換器18内に配置されており、二次熱交換
器18の空気出口は、一次熱交換器14の内管14ａと連結さ
れている。22は二次熱交換器18に装着されたドレーント
ラップ22である。21は、外気を一次熱交換器14に導き風
冷するためのファンであり、該ファン21は一次熱交換器
の冷媒出口側に設けた温度検出手段24と結線され、検出
温度が所定温度以上の時に回転出力指示を与える制御手
段26からの電力の供給を受けて回転する。
【０００７】また図２に示すものは、本発明にかかる第
２実施例の回路図であり、二次熱交換器18は冷媒管から
なる内管18ａと外管18ｂとで構成された二重配管の構造
からなり、さらに二次熱交換器18の外周を断熱材20で覆
って外部と断熱している。また二次熱交換器18の外管18
ｂと一次熱交換器14の内管14ａとは、ドレーントラップ
22を介して連結されている。そして、二次熱交換器18の
外管18から圧縮空気を供給し、図右の一次熱交換器20の
内管14ａから排出するように構成している。冷媒は、冷
媒管10を介して圧縮機12、一次熱交換器14の外管14ｂ、
キャピラリーチューブ16、二次熱交換器18の内管18ａと
循環する。
２実施例の回路図であり、二次熱交換器18は冷媒管から
なる内管18ａと外管18ｂとで構成された二重配管の構造
からなり、さらに二次熱交換器18の外周を断熱材20で覆
って外部と断熱している。また二次熱交換器18の外管18
ｂと一次熱交換器14の内管14ａとは、ドレーントラップ
22を介して連結されている。そして、二次熱交換器18の
外管18から圧縮空気を供給し、図右の一次熱交換器20の
内管14ａから排出するように構成している。冷媒は、冷
媒管10を介して圧縮機12、一次熱交換器14の外管14ｂ、
キャピラリーチューブ16、二次熱交換器18の内管18ａと
循環する。
【０００８】次に、図３に示すものは図２に示す回路を
装着した実施例にかかる冷却式圧縮空気除湿装置全体の
正面図を示すもので、側面が断面四角形状のケーシング
28で覆われ正面下方に空気取り入れ口30が設けられてお
り、ドレーントラップ22は外に突出している。ケーシン
グ28内は図４に示すように空気取り入れ口30の側に空気
送風用のファン32が設置されており、ダクト34により送
風路を仕切り圧縮機12の側面外周に向けて送風されるよ
うに構成されている。ケーシング28の天井部は開放され
ており、天井部の二角に接続されたコーナー材36と中央
に設置された側面にアールを有する断熱材38とで、Ｕ字
状の空気通路40を形成している。そしてＵ字状通路40に
前記一次熱交換器14をＵ字状に折り曲げて設置し、通路
40の内側に位置する断熱材38内にはＵ字状に折り曲げた
二次熱交換器18が設置されている。本実施例では、二次
熱交換器18は、圧縮空気の下流側が低くなるように構成
され、外管18ｂはドレーントラップ22と連結されてい
る。42はドレーントラップ22上に設置されたアダプター
であり、二次熱交換器18の外管18ｂとドレーントラップ
22及びドレーントラップ22と一次熱交換器14の内管14ａ
とを連結する。一次熱交換器14の外管14ｂは閉塞されて
おり、冷媒管10がその両端に接続されることにより、凝
縮器として機能する。
装着した実施例にかかる冷却式圧縮空気除湿装置全体の
正面図を示すもので、側面が断面四角形状のケーシング
28で覆われ正面下方に空気取り入れ口30が設けられてお
り、ドレーントラップ22は外に突出している。ケーシン
グ28内は図４に示すように空気取り入れ口30の側に空気
送風用のファン32が設置されており、ダクト34により送
風路を仕切り圧縮機12の側面外周に向けて送風されるよ
うに構成されている。ケーシング28の天井部は開放され
ており、天井部の二角に接続されたコーナー材36と中央
に設置された側面にアールを有する断熱材38とで、Ｕ字
状の空気通路40を形成している。そしてＵ字状通路40に
前記一次熱交換器14をＵ字状に折り曲げて設置し、通路
40の内側に位置する断熱材38内にはＵ字状に折り曲げた
二次熱交換器18が設置されている。本実施例では、二次
熱交換器18は、圧縮空気の下流側が低くなるように構成
され、外管18ｂはドレーントラップ22と連結されてい
る。42はドレーントラップ22上に設置されたアダプター
であり、二次熱交換器18の外管18ｂとドレーントラップ
22及びドレーントラップ22と一次熱交換器14の内管14ａ
とを連結する。一次熱交換器14の外管14ｂは閉塞されて
おり、冷媒管10がその両端に接続されることにより、凝
縮器として機能する。
【０００９】図４の実施例のものでは、ケーシング28内
の圧縮機12の背後（風の下流側）には邪魔板44が底板46
上に垂直に設置されており、該邪魔板44の影響によりフ
ァン32から送風される風はその方向を天井方向に変更す
ることを余儀なくされ、空気通路40からケーシング28の
外に排出されるように構成されている。
の圧縮機12の背後（風の下流側）には邪魔板44が底板46
上に垂直に設置されており、該邪魔板44の影響によりフ
ァン32から送風される風はその方向を天井方向に変更す
ることを余儀なくされ、空気通路40からケーシング28の
外に排出されるように構成されている。
【００１０】以上述べた構成において、本実施例にかか
る装置では以下に示すように作用する。まず、ファン32
により吸引された外気（30℃）は、圧縮機12に向けて吹
き出され圧縮機12の圧縮熱により多少加熱された状態
（32℃）となり、圧縮機12の後方の邪魔板44と衝突して
その方向変更をされケーシング28の天井方向に向けて送
風される。変更された空気は、空気通路40から機外に送
風される。一方冷凍サイクルを作動し圧縮空気を供給す
ると、二次熱交換器18の外管18ｂからほぼ35℃の高温圧
縮空気が流入し、二次熱交換器18の内管18ａを流れる冷
媒と対向流の形で熱交換され、ほぼ10℃まで冷却され
る。10℃まで冷却されることにより空気中の水分が結露
して空気の露点温度が低下する。結露したドレーン水は
二次熱交換器18の空気の下流側が低く形成されている関
係から、アダプター42を介してドレーントラップ22に貯
溜される。二次熱交換器18で除湿冷却された空気（10
℃）は、一次熱交換器14のねじれ内管14ａに導かれ、内
管14ａ内を通って排出される。その際、内管14ａの外周
を圧縮機12から供給された80℃の冷媒が対向流の形で流
動するために、冷媒と直接熱交換されて40℃程度まで加
熱される。
る装置では以下に示すように作用する。まず、ファン32
により吸引された外気（30℃）は、圧縮機12に向けて吹
き出され圧縮機12の圧縮熱により多少加熱された状態
（32℃）となり、圧縮機12の後方の邪魔板44と衝突して
その方向変更をされケーシング28の天井方向に向けて送
風される。変更された空気は、空気通路40から機外に送
風される。一方冷凍サイクルを作動し圧縮空気を供給す
ると、二次熱交換器18の外管18ｂからほぼ35℃の高温圧
縮空気が流入し、二次熱交換器18の内管18ａを流れる冷
媒と対向流の形で熱交換され、ほぼ10℃まで冷却され
る。10℃まで冷却されることにより空気中の水分が結露
して空気の露点温度が低下する。結露したドレーン水は
二次熱交換器18の空気の下流側が低く形成されている関
係から、アダプター42を介してドレーントラップ22に貯
溜される。二次熱交換器18で除湿冷却された空気（10
℃）は、一次熱交換器14のねじれ内管14ａに導かれ、内
管14ａ内を通って排出される。その際、内管14ａの外周
を圧縮機12から供給された80℃の冷媒が対向流の形で流
動するために、冷媒と直接熱交換されて40℃程度まで加
熱される。
【００１１】一方圧縮空気から供給された冷媒（80℃）
は、一次熱交換器14の内管14ａの外周を流動するが、内
管14ａがねじれパイプで構成されている関係から、冷媒
ガスは旋回流として冷媒ガスを滞留させることなく撹拌
しながら流動するために、均等に内管14ａ内を流れる圧
縮空気と熱交換され、さらに外管14ｂの外周を圧縮機12
側から送風される空気が冷媒の流れに垂直に流動するの
で、その空気とも熱交換されて45℃程度まで冷却され、
凝縮される。
は、一次熱交換器14の内管14ａの外周を流動するが、内
管14ａがねじれパイプで構成されている関係から、冷媒
ガスは旋回流として冷媒ガスを滞留させることなく撹拌
しながら流動するために、均等に内管14ａ内を流れる圧
縮空気と熱交換され、さらに外管14ｂの外周を圧縮機12
側から送風される空気が冷媒の流れに垂直に流動するの
で、その空気とも熱交換されて45℃程度まで冷却され、
凝縮される。
【００１２】凝縮された冷媒は、キャピラリチューブ16
において減圧された後に二次熱交換器18の内管18ｂに導
かれ、７℃程度の冷媒として内管18ｂ内を流動する。内
管18ｂ内を流動する冷媒は、内管の外周を対向流の形で
流動する高温圧縮空気と熱交換して加熱される。そして
加熱された冷媒は再び圧縮機12に戻る。また、二次熱交
換器18は断熱材20内に装着されているので、外気等の他
の環境の影響を受けずに熱交換される。
において減圧された後に二次熱交換器18の内管18ｂに導
かれ、７℃程度の冷媒として内管18ｂ内を流動する。内
管18ｂ内を流動する冷媒は、内管の外周を対向流の形で
流動する高温圧縮空気と熱交換して加熱される。そして
加熱された冷媒は再び圧縮機12に戻る。また、二次熱交
換器18は断熱材20内に装着されているので、外気等の他
の環境の影響を受けずに熱交換される。
【００１３】また冷凍サイクルにおいて一次熱交換器14
の排出側に温度検出手段24を設け、冷媒温度が所定の温
度以上になった時に、制御手段26を介して送風ファン21
を回転させる。すると圧縮空気を供給しないために一次
熱交換器14において冷媒ガスが冷却空気による熱交換に
より冷却される状態がなくても、送風ファン21から送風
される空気により冷却されることになり、冷凍サイクル
の負荷状態を回避することができる。
の排出側に温度検出手段24を設け、冷媒温度が所定の温
度以上になった時に、制御手段26を介して送風ファン21
を回転させる。すると圧縮空気を供給しないために一次
熱交換器14において冷媒ガスが冷却空気による熱交換に
より冷却される状態がなくても、送風ファン21から送風
される空気により冷却されることになり、冷凍サイクル
の負荷状態を回避することができる。
【００１４】試験例 本実施例の図３にかかる装置を下記に示す条件にて冷媒
圧縮空気を流動させた時の熱収支状況を観察し、冷凍サ
イクルにおいて凝縮器を別個設けなくとも良いか否か確
認した。 条件 １）圧縮空気 空気量：７２０リットル／min. 二次熱交換器入口温度： ３５℃（飽和） 二次熱交換器入口圧力： ７ｋｇ/cm2G 二次熱交換器出口温度： １０℃（飽和） 一次熱交換器出口温度： ５０℃ ２）冷凍サイクル 圧縮機冷却能力：２５０Kcal／h 凝縮温度： ７℃（一次熱交換器冷媒出口温度） 蒸発温度： ５０℃ ３）ファン 風量： ５m3／min. 入口温度： ３０℃ 出口温度： ３０．５℃ 測定した各部の熱量 １）二次熱交換器（放熱） 入口空気のエンタルピ(i1)：１１．１kcal／kg 出口空気のエンタルピ(i2)： ４．４kcal／kg 内管18ａ（冷却器）の熱量：１９０kcal／h（３５℃〜
１０℃まで冷却） ２）一次熱交換器（吸熱） 一次熱交換器の熱量 ：２３０kcal／h（１０℃〜
５０℃まで加熱） ３）冷凍サイクル側 圧縮機の冷却能力：２５０kcal／h 圧縮機の排熱熱量：３１０kcal／h（冷却能力×１．２
５倍） ４）ファン １５０kcal／h 負荷時（圧縮空気を供給する時） 二次熱交換器 一次熱交換器 圧縮空気側 １９０kcal／h ２３０kcal／h 冷凍サイクル側 ２５０kcal／h ３１０kcal／h 送風ファン − １５０kcal／h 無負荷時（圧縮空気を供給しない時） 二次熱交換器 一次熱交換器 圧縮空気側 ０kcal／h ０kcal／h 冷凍サイクル側 ０kcal／h ６０kcal／h 送風ファン − １５０kcal／h 評価 以上のように冷凍サイクルの排熱は、負荷時の圧縮空気
の再熱に寄与し、無負荷時の送風ファンから送風される
空気の加熱に寄与する。従って、凝縮器を別に設けなく
とも良い、無負荷時及び負荷時のいずれの場合にも冷凍
サイクルは機能することになり、別個に冷凍サイクルに
凝縮器を設ける必要のないことが判明した。
圧縮空気を流動させた時の熱収支状況を観察し、冷凍サ
イクルにおいて凝縮器を別個設けなくとも良いか否か確
認した。 条件 １）圧縮空気 空気量：７２０リットル／min. 二次熱交換器入口温度： ３５℃（飽和） 二次熱交換器入口圧力： ７ｋｇ/cm2G 二次熱交換器出口温度： １０℃（飽和） 一次熱交換器出口温度： ５０℃ ２）冷凍サイクル 圧縮機冷却能力：２５０Kcal／h 凝縮温度： ７℃（一次熱交換器冷媒出口温度） 蒸発温度： ５０℃ ３）ファン 風量： ５m3／min. 入口温度： ３０℃ 出口温度： ３０．５℃ 測定した各部の熱量 １）二次熱交換器（放熱） 入口空気のエンタルピ(i1)：１１．１kcal／kg 出口空気のエンタルピ(i2)： ４．４kcal／kg 内管18ａ（冷却器）の熱量：１９０kcal／h（３５℃〜
１０℃まで冷却） ２）一次熱交換器（吸熱） 一次熱交換器の熱量 ：２３０kcal／h（１０℃〜
５０℃まで加熱） ３）冷凍サイクル側 圧縮機の冷却能力：２５０kcal／h 圧縮機の排熱熱量：３１０kcal／h（冷却能力×１．２
５倍） ４）ファン １５０kcal／h 負荷時（圧縮空気を供給する時） 二次熱交換器 一次熱交換器 圧縮空気側 １９０kcal／h ２３０kcal／h 冷凍サイクル側 ２５０kcal／h ３１０kcal／h 送風ファン − １５０kcal／h 無負荷時（圧縮空気を供給しない時） 二次熱交換器 一次熱交換器 圧縮空気側 ０kcal／h ０kcal／h 冷凍サイクル側 ０kcal／h ６０kcal／h 送風ファン − １５０kcal／h 評価 以上のように冷凍サイクルの排熱は、負荷時の圧縮空気
の再熱に寄与し、無負荷時の送風ファンから送風される
空気の加熱に寄与する。従って、凝縮器を別に設けなく
とも良い、無負荷時及び負荷時のいずれの場合にも冷凍
サイクルは機能することになり、別個に冷凍サイクルに
凝縮器を設ける必要のないことが判明した。
【００１５】尚本実施例にかかる装置では、図２に示し
た回路を装着したものについて説明したが、二次熱交換
器は二重配管構造のものに限定されるものではな、図１
に示す実施例の装置において、断熱材で覆われた二次熱
交換器18をケーシング28の天井部中央に配置し、その外
周に一次熱交換器14を配置するように構成したものであ
っても差し支えない。
た回路を装着したものについて説明したが、二次熱交換
器は二重配管構造のものに限定されるものではな、図１
に示す実施例の装置において、断熱材で覆われた二次熱
交換器18をケーシング28の天井部中央に配置し、その外
周に一次熱交換器14を配置するように構成したものであ
っても差し支えない。
【００１６】
【効果】以上述べたように本発明にかかる装置では、圧
縮空気の再熱を二重配管式の熱交換器を介して冷媒と熱
交換させるように構成したので、熱交換効率が従来のも
のに比較して優れる。送風ファン一つで圧縮機と一次熱
交換器とを冷却することができるために、送風ファンの
個数が少なくて済む。また、二重配管方式の熱交換器を
二つ設置するような構成では、除湿冷却するように構成
したので、従来の熱交換器及び一般の凝縮器を有する除
湿冷却装置に比べて装置の大きさを小さくすることがで
きる。一次熱交換器における内管をねじれパイプで構成
したものは、その外周を流動する冷媒ガスが旋回流とな
り冷媒ガスを滞留させることなく効率の良い熱交換を行
うことができる。冷凍サイクルの一次熱交換器の排出側
に温度検出手段を設け、送風ファンの回転を制御するよ
うに構成したものでは、無用に送風ファンを回すことな
く熱交換させることができるので、エネルギーを省力化
することができると共に無負荷時にはファンを回して、
冷凍サイクルに負荷がかからないようにすることができ
る。
縮空気の再熱を二重配管式の熱交換器を介して冷媒と熱
交換させるように構成したので、熱交換効率が従来のも
のに比較して優れる。送風ファン一つで圧縮機と一次熱
交換器とを冷却することができるために、送風ファンの
個数が少なくて済む。また、二重配管方式の熱交換器を
二つ設置するような構成では、除湿冷却するように構成
したので、従来の熱交換器及び一般の凝縮器を有する除
湿冷却装置に比べて装置の大きさを小さくすることがで
きる。一次熱交換器における内管をねじれパイプで構成
したものは、その外周を流動する冷媒ガスが旋回流とな
り冷媒ガスを滞留させることなく効率の良い熱交換を行
うことができる。冷凍サイクルの一次熱交換器の排出側
に温度検出手段を設け、送風ファンの回転を制御するよ
うに構成したものでは、無用に送風ファンを回すことな
く熱交換させることができるので、エネルギーを省力化
することができると共に無負荷時にはファンを回して、
冷凍サイクルに負荷がかからないようにすることができ
る。
【図１】 本発明にかかる第１実施例の装置の概略回路
図である。
図である。
【図２】 本発明にかかる第２実施例の装置の概略回路
図である。
図である。
【図３】 実施例にかかる装置の正面図である。
【図４】 図２の装置のＡ−Ａ断面図である。
【図５】 装置の一部透視平面図である。
【図６】 図３の装置のＢ−Ｂ部分断面図である。
【図７】 図３の装置のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】 図３の装置のＤ−Ｄ断面図である。
【図９】 従来技術を示す概略回路図である。
１ 熱交換器 ２ 蒸発器 ３ 空気取り出し管 ４ ドレーントラップ ５ 凝縮器 ５ａ 空気通路 ５ｂ 凝縮チューブ ５ｃ 冷却フィン ６ 圧縮機 ７，９ 冷媒管 ８ キャピラリーチューブ 10 冷媒管 12 圧縮機 14 一次熱交換器 14ａ 内管 14ｂ 外管 15 熱交換フィン 16 減圧手段 17 蒸発器 18 二次熱交換器 18ａ 内管 18ｂ 外管 20 断熱材 21 送風ファン 22 ドレーントラップ 24 温度検出手段 26 制御手段 28 ケーシング 30 空気取り入れ口 32 送風ファン 34 ダクト 36 コーナー材 38 断熱材 40 空気通路 42 アダプター 44 邪魔板
Claims (6)
- 【請求項１】 冷媒管を介して圧縮機、二重配管構造の
一次熱交換器、減圧手段及び蒸発器と循環接続された冷
凍サイクルの蒸発器を空気出口及び入口を有する二次熱
交換器内に配置した装置とからなり、前記一次熱交換器
の内管の外周に冷媒が流れるように冷媒管と一次熱交換
器の外管とを接続し、前記二次熱交換器の空気出口と一
次熱交換器の内管とを連通させ、一次熱交換器の外周に
送風ファンから外気を送風するように構成した冷却式圧
縮空気除湿装置の構造。 - 【請求項２】 前記送風ファンを天井部が開放され一側
面に空気取り入れ口を有する断面四角形状のケーシング
の空気取り入れ口側に設け、該ケーシングの天井部のほ
ぼ中央に断熱された二次熱交換器を配置し、該二次熱交
換器とケーシング間の空間に一次熱交換器を配置したこ
とを特徴とする請求項１記載の冷却式圧縮空気除湿装置
の構造。 - 【請求項３】 二次熱交換器が外管と内管とからなる二
重配管構造のもので構成され、熱交換器内に配置された
蒸発器が前記二重配管の内管で構成されていることを特
徴とする請求項１又は２記載の冷却式圧縮空気除湿装置
の構造。 - 【請求項４】 前記一次熱交換器を構成する外管の外周
に熱交換フィンを設け、一次熱交換器を構成する圧縮空
気の流れる内管をねじれパイプで構成したことを特徴と
する請求項１又は２記載の冷却式圧縮空気除湿装置の構
造。 - 【請求項５】 送風ファンの前方に圧縮機を配置し、送
風ファンから圧縮機までの送風路をダクトで仕切ったこ
と特徴とする請求項２記載の冷却式圧縮空気除湿装置の
構造。 - 【請求項６】 圧縮機の後方に直立に邪魔板を設置した
ことを特徴とする請求項５記載の冷却式圧縮空気除湿装
置の構造。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5343476A JP2711217B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 冷却式圧縮空気除湿装置の構造 |
| TW083103974A TW234736B (en) | 1993-12-16 | 1994-05-03 | Construction of dehumidifier for cooled type compressed air |
| KR1019940033833A KR950019540A (ko) | 1993-12-16 | 1994-12-13 | 냉각식 압축공기 제습장치의 구조 |
| CN94113476A CN1120154A (zh) | 1993-12-16 | 1994-12-15 | 冷却式压缩空气除湿装置的构造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5343476A JP2711217B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 冷却式圧縮空気除湿装置の構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07171331A JPH07171331A (ja) | 1995-07-11 |
| JP2711217B2 true JP2711217B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=18361821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5343476A Expired - Fee Related JP2711217B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 冷却式圧縮空気除湿装置の構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2711217B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101251773B1 (ko) * | 2011-04-29 | 2013-04-05 | 한국가스공사 | Ｌｎｇ 냉열을 이용한 냉방시스템 |
-
1993
- 1993-12-16 JP JP5343476A patent/JP2711217B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07171331A (ja) | 1995-07-11 |
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