JP3029706U

JP3029706U - 凝縮装置

Info

Publication number: JP3029706U
Application number: JP1996003521U
Authority: JP
Inventors: 春男上原
Original assignee: 春男上原
Priority date: 1996-04-02
Filing date: 1996-04-02
Publication date: 1996-10-11
Anticipated expiration: 2002-04-02

Abstract

(57)【要約】【課題】本考案は、絶縁油を封入した変圧器の油膨張
室（コンサベータ）内に導入される空気の除湿を行なう
凝縮装置に関し、吸湿剤の交換・保守の手間を省き、吸
入した空気から継続的に効率よく水分を除去できる凝縮
装置を提供することを目的とする。【解決手段】凝縮本体３の低温部に空気を接触させて
空気中の水分を凝縮させ、この凝縮された凝縮水をサイ
クロンセパレータ５により分離して空気の除湿を行うこ
とにより、除湿剤の交換作業等が不要で手間が省け、設
置箇所による保守の困難さもなく保守性にすぐれ、さら
に除湿効果が長期に維持でき、保守のコストを大きく低
減できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、外部から取入れた空気中の水分を凝縮させ、空気の除湿を行なう凝縮装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の凝縮装置として、絶縁油が封入された変圧器用のコンサベータ前段に配設され、コンサベータ内に導入される空気を除湿するのに用いられるものがあった。一般に、絶縁油を封入した変圧器では、絶縁油の油温変化に伴う体積変化を吸収する油膨張室（コンサベータ）が用いられている。コンサベータにおいては、絶縁油の体積変化によりコンサベータ内に外部の空気が吸込まれたり吐出されたりする呼吸作用が生じており、絶縁油が外から入る空気中に含まれる水分と反応して劣化するのを防ぐ必要があった。このため、従来から、コンサベータと外気との間に図４に示すような除湿装置が配設されている。図４は従来の除湿装置の概略構成図を示す。

【０００３】前記図４に示す従来の除湿装置１００は、コンサベータ（図示を省略）の空気導入口に接続され、外部からの空気が通過する容器１０１と、当該容器１０１中に配設されるシリカゲル等の吸湿剤１０２とを備える構成である。この吸湿剤１０２に空気を接触させて空気中の水分を除去する仕組みである。さらに、容器１０１の外気吸入口１０１ａ直後には油つぼ１０１ｂが配設され、この油つぼ１０１ｂがトラップとして機能し、絶縁油の油温変化がないときは外気が容器１０１内に流入することを防止している。

【０００４】次に、この従来の除湿装置１００の除湿動作を説明する。まず、絶縁油の油温変化に伴う体積変化で呼吸作用が生じると、外気吸入口１０１ａから吸込まれた外気が油つぼ１０１ｂを通過し、容器１０１中の吸湿剤１０２に達する。吸湿剤１０２により空気中の水分が除去され、除湿された空気はコンサベータ内へ導入される。所定の水分量を吸湿して吸湿力がなくなった吸湿剤１０２は、加熱して水分を蒸発、除去し再生するか、別の新しい吸湿剤と交換する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

従来の除湿装置１００は上記のように構成されていたことから、吸湿剤１０２を再生したり、吸湿剤１０２を交換したりする間は、吸湿が行えず、コンサベータに空気を導入できないという課題を有する。また、高所に設置される柱上変圧器など、作業者が容易に近付けず作業性の良くない所では、吸湿剤１０２の交換等の保守作業が大変困難で手間がかかり、保守コストが高くなってしまうという課題を有する。

【０００６】本考案は前記課題を解消するためになされたもので、吸湿剤の交換・保守の手間を省き、吸入した空気から継続的に効率よく水分を除去できる凝縮装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る凝縮装置は、外部から取入れた空気を低温部に接触させて空気中の水分を凝縮させる凝縮本体と、当該凝縮本体で凝縮された凝縮水と当該凝縮水を含有する空気とを互いに分離するセパレータとを備えるものである。このように本考案においては、凝縮本体の低温部に空気を接触させて空気中の水分を凝縮させ、この凝縮された水分をセパレータ２より分離して空気の除湿を行うことにより、除湿剤の交換作業等が不要で手間が省け、設置箇所による保守の困難さもなく保守性にすぐれ、さらに除湿効果が長期に維持でき、保守のコストを大きく低減できる。

【０００８】また、本考案に係る凝縮装置は必要に応じて、外部から取入れた空気を加熱するヒータを備え、当該ヒータにより加熱された空気を前記凝縮本体に導入するものである。このように本考案においては、空気をあらかじめ加熱して温めてから凝縮本体に導くことにより、凝縮本体において空気中の水分をより凝縮させやすく、除湿を短時間に能率良く行なうことができる。

【０００９】また、本考案に係る凝縮装置は必要に応じて、前記凝縮本体及びヒータが並列に配設され、前記凝縮本体及びヒータ間に挟まれる中間部にペルチェ素子が低温側を凝縮本体に向け且つ高温側をヒータに向けて配設され、前記ペルチェ素子の低温側に接触して伝熱性を有する冷却部材が配設されると共に、前記ペルチェ素子の高温側に接触して伝熱性を有する放熱部材が配設されて構成され、前記放熱部材をヒータの加熱手段として用いると共に、前記冷却部材を凝縮本体の低温部として用いるものである。このように本考案においては、通電により同時に発熱と吸熱作用を生じるペルチェ素子をヒータ及び凝縮本体の熱源に用いることにより、高温と低温を同時に無駄なく利用でき、空気から効率よく除湿が行えて装置全体の稼動コストを低減できる。

【００１０】また、本考案に係る凝縮装置は必要に応じて、前記放熱部材の一部を加熱手段として有し、当該加熱手段に前記凝縮本体を通過して水分が除去された空気を接触させて再加熱する再熱器を備えるものである。このように本考案においては、凝縮本体で除湿されると同時に冷やされた空気を放熱部材に接触させて再び温めることにより、空気を除湿しつつその温度を常温に保てることとなり、外気との温度差に伴う悪影響を防ぐことができる。

【００１１】また、本考案に係る凝縮装置は必要に応じて、絶縁油入変圧器に付属するコンサベータ又はオゾン発生装置の前段に配設され、当該コンサベータ又はオゾン発生装置に対して凝縮水を分離した後の空気を供給するものである。このように本考案においては、空気中の水分を凝縮させ除湿した空気をコンサベータ又はオゾン発生装置に導入することにより、除湿剤の交換作業等が不要で手間が省け、コンサベータ又はオゾン発生装置に対する保守が容易となり、さらに除湿効果も長期に維持でき、装置全体の保守のコストを大きく低減できる。

【００１２】

【考案の実施の形態】（考案の第１の実施の形態）以下、本考案の第１の実施の形態に係る凝縮装置が変圧器に付帯するコンサベータ除湿装置として構成される例を図１に基づいて説明する。この図１は本実施の形態に係る凝縮装置の概略構成説明図を示す。

【００１３】前記図１において、本実施の形態に係る凝縮装置１は、変圧器（図示を省略）の油温変化がない時に外気の容易な進入を防ぐトラップ９と、このトラップ９の後段側に配設され、外部から取入れた空気からちりやほこり等塵埃を取除くフィルタ８と、このフィルタ８を通過した空気を加熱するヒータ２と、このヒータ２により加熱された空気中の水分を低温部で凝縮結露させる凝縮本体３と、この凝縮本体３を通過した空気及び凝縮した水を分離するサイクロンセパレータ５と、このサイクロンセパレータ５で分離した水を一時貯水するタンク６と、このタンク６に対する水の流入、排出を自動制御する制御弁７を備え、前記サイクロンセパレータ５で水と分離されて除湿された空気をコンサベータ（図示を省略）側へ供給する構成である。

【００１４】次に、前記構成に基づく本実施の形態の除湿動作について説明する。前記変圧器の絶縁油の油温変化による呼吸作用で吸入口より吸入された空気は、トラップ９を通過後、フィルタ８でちりやほこり等を取除かれてヒータ２に達する。このヒータ２で空気は加熱され、温度が上昇した状態で凝縮本体３に達する。この凝縮本体３では、凝縮本体３内の低温部がヒータ２により温まった空気の温度に比べて低温に冷却され、これに接して急速冷却された空気中の水分が凝縮、結露する。この凝縮本体３によって水分を除去された空気及び結露した水滴は、凝縮本体３からサイクロンセパレータ５に達する。空気は、サイクロンセパレータ５中を通りながら完全に水滴と分離され、コンサベータへ導かれる。分離された水滴は、サイクロンセパレータ５からタンク６に入って一時的に貯水され、所定の水位に達した後、自動的にタンク６からの排出側制御弁７ｂが開けられて外部に排水される。この排水時には、タンクへの流入側制御弁７ａが自動的に閉じられ、コンサベータ側へ湿った外気が進入するのを防ぐ。前記変圧器の絶縁油の温度変化がなく、コンサベータに空気が吸入されず除湿が行われない時は、吸入口のトラップ９により外気が遮断されて水分の進入はない。

【００１５】本実施の形態に係る凝縮装置１は、ヒータ２で温めた空気から凝縮本体３で水分を凝縮させ、水分をサイクロンセパレータ５で完全に取除くことから、吸湿剤の交換の手間を省いて頻繁な保守作業の必要をなくし、保守作業が行いにくい設置箇所でも継続的に動作させて水分を除去でき、保守コストを低減できる。（考案の第２の実施の形態）

【００１６】以下、本考案の第２の実施の形態に係る凝縮装置が前記第１の実施の形態と同様、変圧器に付帯するコンサベータ除湿装置として構成される例を図２に基づいて説明する。この図２は本実施の形態に係る凝縮装置の要部概略構成説明図を示す。

【００１７】前記図２において、本実施の形態に係る凝縮装置１は、前記第１の実施の形態と同様にトラップ９、フィルタ８、サイクロンセパレータ５、タンク６及び制御弁７を共通して備え、ヒータ２及び凝縮本体３をペルチェ素子４の吸熱側及び放熱側で共用して形成する構成である。このペルチェ素子４は、吸熱側を凝縮本体３に向け、且つ放熱側をヒータ２に向けて配設される構成である。このペルチェ素子４の高温側４ｂは、高い熱伝導性を有する金属製である放熱部材２ａが接触して配設されてヒータ２として作用し、ペルチェ素子４の低温側４ａには、高い熱伝導性を有する金属製である冷却部材３ａが接触して配設されて凝縮本体３として作用する構成である。また、このペルチェ素子４の位置する部分以外のヒータ２及び凝縮本体３の間においては、冷却部材３ａ及び放熱部材２ａの間に断熱材４ｃが介装される構成である。即ち、ペルチェ素子４をヒータ２と凝縮本体３の高温及び低温熱源とし、前記放熱部材２ａをヒータ２の加熱手段として用いると共に、前記冷却部材３ａを凝縮本体３の低温部として用いる仕組みである。

【００１８】次に、前記構成に基づく本実施の形態の除湿動作について説明する。前記第１の実施の形態と同様に、絶縁油の油温変化による呼吸作用で吸入口より吸入された空気は、トラップ９を通過後、フィルタ８でちりやほこりを取除かれ、ヒータ２に達する。ヒータ２では、通電によりペルチェ素子４の高温側４ｂで発生する熱が放熱部材２ａを通じて伝わっており、トラップ９及びフィルタ８を通じて流入した空気が放熱部材２ａと接することによって温められる。この空気は、温められて温度が上昇した状態で凝縮本体３に達する。凝縮本体３では、凝縮本体３内の低温部をなす冷却部材３ａがペルチェ素子４の低温側４ａに接して冷却されることにより、ヒータ２で温められた空気の温度に比べて低温となり、これに接した空気中の水分が結露する。この凝縮本体３により水分を除去された空気及び結露した水滴は、凝縮本体３からサイクロンセパレータ５に達する。空気は、サイクロンセパレータ５中を通りながら完全に水滴と分離され、コンサベータ（図示を省略）へ達する。分離された水滴は、サイクロンセパレータ５からタンク６に入って一時的に貯水され、所定の水位に達した後、自動的に排出側制御弁７ｂが開けられて外部に排水される。この排水時には、タンク６への流入側制御弁７ａが自動的に閉じられ、コンサベータ側へ湿った外気が進入するのを防ぐ。空気が吸入されず除湿が行われない時は、吸入口においてトラップ９により外気が遮断されて水分の進入はない。

【００１９】本実施の形態に係る凝縮装置１では、ヒータ２と凝縮本体３の熱源にペルチェ素子４を用いることにより、高温と低温を同一の熱源から効率よく発生させることができ、装置の稼動コストを低減できる。さらにペルチェ素子４自体が発熱及び吸熱能力の大きさの割に小型であるため、装置全体をコンパクト化できる。

【００２０】（考案の第３の実施の形態）以下、本考案の第３の実施の形態に係る凝縮装置が前記第２の実施の形態と同様、変圧器に付帯するコンサベータ除湿装置として構成される例を図３に基づいて説明する。この図３は本実施の形態に係る凝縮装置の概略構成説明図を示す。前記図３において、本実施の形態に係る凝縮装置１は、前記図２で示した第２の実施の形態と同様の構成に加えて、放熱部材２ａの一部を加熱手段として有し、凝縮本体３を出てサイクロンセパレータ５で水と分離された後の空気をこの放熱部材２ａの一部に再度接触させ、空気を再び加熱して常温に戻す再熱器１０を備える構成としたものである。

【００２１】次に、前記構成に基づく本実施の形態の除湿動作について説明する。前記第２の実施の形態と同様に、絶縁油の油温変化による呼吸作用で吸入口より吸入された空気は、トラップ９を通過後、フィルタ８でちりやほこりを取除かれ、ヒータ２に達する。ヒータ２では、通電によりペルチェ素子４の高温側４ｂで発生する熱が放熱部材２ａを通じて伝わっており、トラップ９及びフィルタ８を通じて流入した空気が放熱部材２ａと接することによって温められる。この空気は、温められて温度が上昇した状態で凝縮本体３に達する。凝縮本体３では、凝縮本体３内の低温部をなす冷却部材３ａがペルチェ素子４の低温側４ａに接して冷却されることにより、ヒータ２で温められた空気の温度に比べて低温となり、これに接した空気中の水分が結露する。水分を除去された空気及び結露した水滴は、凝縮本体３からサイクロンセパレータ５に達する。空気は、サイクロンセパレータ５中を通りながら完全に水滴と分離される。分離された水滴は、前記第１及び第２の実施の形態と同様、サイクロンセパレータ５からタンク６に入って一時的に貯水され、所定の水位に達した後、自動的に排出側制御弁７ｂが開けられて外部に排水される。一方、空気は、サイクロンセパレータ５を出てから再熱器１０に導かれ、放熱部材２ａと接触し、再度加熱されて常温に戻る。こうして除湿されると共に常温となった空気が、コンサベータ（図示を省略）に導入される。

【００２２】本実施の形態に係る凝縮装置１では、凝縮本体３で除湿されると同時に冷やされた空気が再熱器１０で放熱部材２ａと接して再び温められることにより、コンサベータ内に導入する空気を除湿しつつその温度を常温に保てることとなり、コンサベータ内部と空気に温度差が生じずコンサベータ内の絶縁油に悪影響を与えない。また、放熱部材２ａから空気中に放出される熱量を増やし、ペルチェ素子４の高温側４ｂから伝わる熱を効果的に奪うことができ、ペルチェ素子４の過熱を防いでその耐久性が向上する。

【００２３】なお、前記第１、第２、第３の各実施の形態に係る凝縮装置においては、コンサベータと接続して除湿空気を供給するコンサベータ除湿装置とする構成としているが、この他に、除湿空気を必要とするオゾン発生装置の前段に接続して用いるオゾン発生装置用除湿装置とする構成としてもよい。また、単独で除湿機として用いることもできる。

【００２４】

【考案の効果】

以上のように本考案においては、凝縮本体の低温部に空気を接触させて空気中の水分を凝縮させることで空気の除湿を行うことにより、除湿剤の交換作業等が不要で手間が省け、設置箇所による保守の困難さもなく保守性にすぐれ、さらに除湿効果が長期に維持でき、保守のコストを大きく低減できるという効果を奏する。また、本考案においては、空気をあらかじめ加熱して温めてから凝縮本体に導くことにより、凝縮本体において空気中の水分をより凝縮させやすく、除湿を短時間に能率良く行なうことができるという効果を有する。また、本考案においては、通電により同時に発熱と吸熱作用を生じるペルチェ素子をヒータ及び凝縮本体の熱源に用いることにより、高温と低温を同時に無駄なく利用でき、空気から効率よく除湿が行えて装置全体の稼動コストを低減できるという効果を有する。また、本考案においては、凝縮本体で除湿されると同時に冷やされた空気を放熱部材に接触させて再び温めることにより、空気を除湿しつつその温度を常温に保てることとなり、外気との温度差に伴う悪影響を防ぐことができるという効果を有する。また、本考案においては、空気中の水分を凝縮させ除湿した空気をコンサベータ又はオゾン発生装置に導入することにより、除湿剤の交換作業等が不要で手間が省け、コンサベータ又はオゾン発生装置に対する保守が容易となり、さらに除湿効果も長期に維持でき、装置全体の保守のコストを大きく低減できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施の形態に係る凝縮装置の概
略構成説明図である。

【図２】本考案の第２の実施の形態に係る凝縮装置の概
略構成説明図である。

【図３】本考案の第３の実施の形態に係る凝縮装置の概
略構成説明図である。

【図４】従来の除湿装置の一部切欠概略構成図である。

【符号の説明】

１凝縮装置２ヒータ２ａ放熱部材３凝縮本体３ａ冷却部材４ペルチェ素子４ａ低温側４ｂ高温側４ｃ断熱材５サイクロンセパレータ６タンク７制御弁７ａ流入側制御弁７ｂ排出側制御弁８フィルタ９トラップ１０再熱器１００除湿装置１０１容器１０１ａ外気吸入口１０１ｂ油つぼ１０２吸湿剤

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】外部から取入れた空気を低温部に接触さ
せて空気中の水分を凝縮させる凝縮本体と、当該凝縮本体で凝縮された凝縮水と当該凝縮水を含有す
る空気とを互いに分離するセパレータとを備えることを
特徴とする凝縮装置。
【請求項２】前記請求項１に記載の凝縮装置におい
て、外部から取入れた空気を加熱するヒータを備え、当該ヒータにより加熱された空気を前記凝縮本体に導入
することを特徴とする凝縮装置。
【請求項３】前記請求項２に記載の凝縮装置におい
て、前記凝縮本体及びヒータが並列に配設され、前記凝縮本体及びヒータ間に挟まれる中間部にペルチェ
素子が低温側を凝縮本体に向け且つ高温側をヒータに向
けて配設され、前記ペルチェ素子の低温側に接触して伝熱性を有する冷
却部材が配設されると共に、前記ペルチェ素子の高温側
に接触して伝熱性を有する放熱部材が配設されて構成さ
れ、前記放熱部材をヒータの加熱手段として用いると共に、
前記冷却部材を凝縮本体の低温部として用いることを特
徴とする凝縮装置。
【請求項４】前記請求項３に記載の凝縮装置におい
て、前記放熱部材の一部を加熱手段として有し、当該加熱手
段に前記凝縮本体を通過して水分が除去された空気を接
触させて再加熱する再熱器を備えることを特徴とする凝
縮装置。
【請求項５】前記請求項１ないし４のいずれかに記載
の凝縮装置において、絶縁油入の変圧器に付属する
コンサベータ又はオゾン発生装置の前段に配設され、当
該コンサベータ又はオゾン発生装置に対して凝縮水が分
離された後の空気を供給することを特徴とする凝縮装
置。