JP3201605B2 - 気体の除湿方法 - Google Patents

気体の除湿方法

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JP3201605B2 JP25865390A JP25865390A JP3201605B2 JP 3201605 B2 JP3201605 B2 JP 3201605B2 JP 25865390 A JP25865390 A JP 25865390A JP 25865390 A JP25865390 A JP 25865390A JP 3201605 B2 JP3201605 B2 JP 3201605B2
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば、溶解炉へ送られる空気の除湿等に
用いられる露点温度4℃以下の気体の除湿方法に関す
る。
(従来の技術) 従来の除湿装置としては、例えば特公昭53−39323号
公報に記載されているように除湿器の冷却コイルの冷媒
蒸発温度を0℃以上にして着霜を防止しながら気体中の
水分を水滴として除去する溶解炉の除湿装置が知られて
いる。また、空気又はガスの除湿方法として特公昭58−
883号公報に記載されているように、冷却コイルに結氷
させて0℃以下の露点で気体を得る方法が知られてい
る。
(発明が解決しようとする課題) しかるに、特公昭53−39323号公報に記載の除湿装置
では、空気の露点温度を4℃以下にすることができない
ため十分に水分が低い除湿を行うことができないという
問題がある。また、特公昭58−883号公報に記載の方法
によれば冷却コイルに結氷させるため0℃以下の露点の
気体が得られ気体の水分を低くすることができるが、冷
却コイルの解氷のために冷却コイルを2基以上必要とし
かつ気体の回路を切り替える装置も必要になり装置が複
雑化、コスト高になるという問題もある。
本発明は上記問題点に鑑み、露点温度が低い乾燥気体
を、装置や操作を複雑化することなく容易に得られる気
体の除湿方法を提供するものである。
(課題を解決するための手段) 本発明の請求項1に記載の気体の除湿方法は、水分を
含む気体を送風路の吸入側ダクトから吸入し、この吸入
した気体を前記送風路中に挿入された冷却コイルを有す
る除湿器で除湿し、この除湿した乾燥気体を前記送風路
の送出ダクトから送出する気体の除湿方法であって、前
記吸入側ダクトから吸入した気体を前記除湿器内を前記
吸入側ダクト側から前記送出ダクト側に向う方向に向け
て流通させ、この流通する気体中の水分を表面温度が0
℃以下に設定された前記冷却コイルに着霜させて除湿す
る工程と、着霜により前記冷却コイルの伝熱効果が低下
した時点でこの冷却コイルの霜の表面温度が0℃〜+3
℃になるように冷媒の蒸発温度を制御しつつ、前記吸入
側ダクトから吸入した気体を前記除湿器内を前記吸入側
ダクト側から前記送出ダクト側に向う方向に向けて流通
させ、この流通する気体中の水分を前記冷却コイルの着
霜の融解潜熱により除湿する工程とを交互に繰り返し、
露点温度4℃以下で連続的に気体の除湿を行うものであ
る。
本発明の請求項2に記載の気体の除湿方法は、請求項
1に記載の気体の除湿方法において、除湿器の気体流入
側と気体流出側とに設けた第1、第2の熱交換器でエチ
レングリコールまたは水を媒体として循環させて気体の
予冷、予熱を行うものである。
本発明の請求項3に記載の気体の除湿方法は、請求項
2に記載の気体の除湿方法において、除湿器の気体流入
側の第1の熱交換器に熱交換コイルと別に設けた散水口
より散水して気体の予冷洗浄を行うものである。
本発明の請求項4に記載の気体の除湿方法は、請求項
1に記載の気体の除湿方法において、除湿器の気体流入
側と気体流出側で水を媒体として循環させる第1、第2
の熱交換器において、前記気体流入側の第1の熱交換器
で媒体を散水して気体の予冷洗浄を行うものである。
本発明の請求項5に記載の気体の除湿方法は、請求項
1に記載の気体の除湿方法において、除湿器の気体流入
側と気体流出側でそれぞれ送風機で気体を昇圧するもの
である。
(作用) 請求項1に記載の気体の除湿方法は、冷却コイルの表
面温度が0℃以下のとき除湿器内を流通する気体の水分
は、冷却コイルに着霜して除去される。冷却コイルの霜
の表面温度が0℃〜3℃となるように冷媒蒸発温度を切
り替えることによって冷却コイルの着霜は流通気体によ
って融解し、流通気体は霜の融解潜熱により露点温度4
℃以下に冷却されて水分を除去される。
請求項2に記載の気体の除湿方法は、除湿器に流入前
に第1の熱交換器で気体を予冷し、吸熱した熱媒体で第
2の熱交換器によって除湿器から流出した気体を予熱す
る。
請求項3に記載の気体の除湿方法は、第1の熱交換器
において、熱交換コイルによる気体の冷却と、散水によ
る気体の冷却、洗浄が同時に行われる。
請求項4に記載の気体の除湿方法は、第1の熱交換器
において水で気体を冷却、洗浄し、この気体で加熱され
た水が循環する第2の熱交換器で気体を予熱する。
請求項5に記載の気体の除湿方法は、流通気体の送風
路に挿入された除湿器の静圧分に相当する昇圧を一方の
送風機で行わせることにより、流出側の送風機の動力軽
減して小型化を計り又あらかじめ備えられた送風機にお
いては効率を低下にならないようにした。
(実施例) 実施例1 本発明の実施例1に用いられる装置を第1図によって
説明する。
1aは送風路で、この送風路1aは、除湿器1と、この除
湿器1の前後に連通して設けられた第1、第2の熱交換
器8,9と、この熱交換器8,9に連通された吸入側ダクト20
および送出側ダクト25とより構成されている。
前記除湿器1には、冷却コイル2が挿入され、この冷
却コイル2には圧縮機3、凝縮器4、膨脹弁5が連通さ
れて冷凍サイクルを構成し、前記冷却コイル2と圧縮機
3間には蒸発温度調整弁(蒸発圧力調整弁)6が挿入さ
れている。また、除湿器1の底部にはドレン7が取り付
けられている。
前記除湿器1の前後に連通して第1、第2の熱交換器
8,9が設けられ、それぞれに挿入された熱交換コイル12,
13には循環路31を介して、ポンプ14によってエチレング
リコール、水等の媒体が循環するようになっている。さ
らに、第1の熱交換器8の底部には水溜15が形成され、
この水溜15より引き出し途中にポンプ16を有する散水管
17が第1の熱交換器8の上部に挿入され、散水口18を開
口している。水溜15にはドレン19が設けられている。30
は清水流入弁である。
前記第1の熱交換器8には、吸入側ダクト20が連通し
て形成され、この吸入側ダクト20にブースターブロワよ
りなり、除湿器1、熱交換器8,9の静圧分に相当する昇
圧を行う第1の送風機22が接続され、この送風機22の吸
入口23にフィルタ24が取り付けられている。
前記第2の熱交換器9には、送出側ダクト25が連通し
て形成され、この送出側ダクト25に高圧ターボブロワよ
りなり送風用昇圧を行う第2の送風機27が接続されてい
る。
次に上記装置を用いた空気の除湿方法を説明する。フ
ィルタ24を介して第1の送風機22に吸入された外気は、
熱交換器8,9および除湿器1の静圧分だけ昇圧されて送
風路1aに送られ吸入側ダクト20を経て第1の熱交換器8
で熱交換コイル12の水またはエチレングリコールで予冷
されると同時に、散水口18から散水される水によって洗
浄と冷却が行われ、洗浄水は水溜15に溜まりポンプ16で
送られて循環散水する。洗浄水が汚染した場合はドレン
19より排除される。補給水は流入弁30より補給される。
除湿器1の冷却コイル2は冷凍サイクルを運転して蒸
発温度調整弁6により冷媒の蒸発温度を−10℃に設定し
ておき、第1の熱交換器8で予冷された空気を除湿器1
に導入すると露点温度約−8℃で空気中の水分は冷却コ
イル2に着霜して除去される。
そして、乾燥空気は、第2の熱交換器9に導入され、
ここで第1の熱交換器8で外気と熱交換して暖められた
媒体が流通する熱交換コイル13によって予熱されて送出
側ダクト25に送出され第2の送風機27によって高圧に昇
圧されて高圧乾燥空気として溶解炉等へ送られる。
除湿器1の冷却コイル2の着霜によって冷媒の蒸発温
度が−10℃より上昇したり、着霜によって空気の抵抗が
増すとこれらのて現象を検知して蒸発温度調整弁6が作
動して冷却コイルの霜の表面温度を0℃〜+3℃になる
ように自動的に蒸発温度を0℃近くに上げ切り替え調整
する。このとき除湿器1に吸入側ダクト20を経て導入さ
れた空気によって着霜は融解され、空気は蒸発温度−10
℃で冷却コイルに着霜した氷が0℃で融解するまでの氷
の顕熱と融解潜熱によって冷却され霜の表面露点温度約
−8℃から0℃迄、顕熱0℃の融解潜熱により霜の融解
を利用して+4℃以下の露点の乾燥空気が得られる。乾
燥空気は前述と同様にして送出側ダクト25を経て送出さ
れる。
上述のようにして除湿器1内の冷却コイル2の冷媒蒸
発温度が−10℃と0℃に近い温度とに自動的に切り替わ
ることにより、少くとも露点温度−8℃から+4℃以下
で連続的に空気中の水分が除去される。
実施例2 本発明の実施例2に用いられる装置を第2図によって
説明する。
第2図において第1の熱交換器8は、第2の熱交換器
9の熱交換コイル13から送られる冷水が噴射される散水
口28を備え、下底の水溜15から導出された途中にポンプ
14を有する循環路29が熱交換コイル13に連通されてい
る。循環路29には給水管30が連結されている。
実施例2においては第2の熱交換器9で冷空気で冷却
された冷水が第1の熱交換器8で散水されて導入された
空気の予冷と洗浄が行われ、吸熱した洗浄水は第2の熱
交換器9において湿度器1で除湿、冷却された乾燥空気
を予熱する。
実施例2においてその他の構成および作用は実施例1
と同様である。
以上の実施例1、2においては空気の除湿について説
明したが、他の気体、例えば都市ガス、液体窒素ガス、
プロパンガス等の除湿についても同様の方法を用いるこ
とができる。
(発明の効果) 請求項1に記載の発明によれば、送風路の吸入側ダク
トから吸入した気体を除湿器内を吸入側ダクト側から送
出ダクト側に向う方向に向けて流通させ、この流通する
気体中の水分を表面温度が0℃以下に設定された冷却コ
イルに着霜させて除湿する工程と、着霜により冷却コイ
ルの伝熱効果が低下した時点でこの冷却コイルの霜の表
面温度が0℃〜+3℃になるように冷媒の蒸発温度を制
御しつつ吸入側ダクトから吸入した気体を除湿器内を吸
入側ダクト側から送出ダクト側に向う方向に向けて流通
させ、この流通する気体中の水分を冷却コイルの着霜の
融解潜熱により除湿する工程とを交互に繰り返し、露点
温度4℃以下で連続的に気体の除湿を行うので、露点温
度を低く保つことができ、除湿効果を高くすることがで
きる。また、吸入側ダクトから吸入した気体を除湿器内
を吸入側ダクト側から前記送出ダクト側に向う方向に向
けて流通させ、この流通中の気体の除湿を除湿器の冷却
コイルの着霜時と融霜時とで交互に行うため、従来のよ
うに着霜と融霜とに2基の冷却コイルを用いて気体を切
り替え導入する方法に比べて、装置を簡易化することが
できる。
因みに35℃、水分27g/m3の空気を、冷却コイルをこれ
にに着霜しない冷媒蒸発温度0℃に保って除湿すると、
露点温度は4℃で乾燥空気の水分は、5g/m3となる。同
じ空気を、冷却コイルの冷媒蒸発温度を−10℃に保つ
と、露点温度は−8℃となり乾燥空気の水分は2g/m3
なる。
請求項2に記載の発明によれば、除湿器の前後で気体
の予冷、予熱を行い、冷却コイルの冷凍負荷を軽減する
ことができる。
請求項3に記載の発明によれば、散水口からの散水
は、気体の予冷と洗浄を同時にすることができる。
請求項4に記載の発明によれば、第1の熱交換器にお
いて水で気体を冷却、洗浄でき、この気体で加熱された
水が循環する第2の熱交換器で気体を予熱できる。
請求項5に記載の発明によれば、除湿器の気体吸入側
と送出側とでそれぞれ送風機で昇圧することにより、除
湿器の使用時には2基の送風機を使用して一方の小型送
風機で除湿器の静圧分に相当する昇圧を行わせ、流出側
の送風機の動力軽減して小型化を計り又あらかじめ備え
られた送風機においては効率の低下にならないようにす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図本発明の気体の除湿方法のそれぞれ異な
る実施例に用いられる装置のフローシートである。 1a……送風路、1……除湿器、2……冷却コイル、8,9
……熱交換器、12……熱交換コイル、18……散水口、2
2,27……送風機、20……吸入側ダクト、25……送出側ダ
クト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 53/26 F24F 1/00 - 1/02

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水分を含む気体を送風路の吸入側ダクトか
    ら吸入し、この吸入した気体を前記送風路中に挿入され
    た冷却コイルを有する除湿器で除湿し、この除湿した乾
    燥気体を前記送風路の送出ダクトから送出する気体の除
    湿方法であって、 前記吸入側ダクトから吸入した気体を前記除湿器内を前
    記吸入側ダクト側から前記送出ダクト側に向う方向に向
    けて流通させ、この流通する気体中の水分を表面温度が
    0℃以下に設定された前記冷却コイルに着霜させて除湿
    する工程と、 着霜により前記冷却コイルの伝熱効果が低下した時点で
    この冷却コイルの霜の表面温度が0℃〜+3℃になるよ
    うに冷媒の蒸発温度を制御しつつ、前記吸入側ダクトか
    ら吸入した気体を前記除湿器内を前記吸入側ダクト側か
    ら前記送出ダクト側に向う方向に向けて流通させ、この
    流通する気体中の水分を前記冷却コイルの着霜の融解潜
    熱により除湿する工程とを交互に繰り返し、露点温度4
    ℃以下で連続的に気体の除湿を行う ことを特徴とする気体の除湿方法。
  2. 【請求項2】除湿器の気体流入側と気体流出側とに設け
    た第1、第2の熱交換器でエチレングリコールまたは水
    を媒体として循環させて気体の予冷、予熱を行う ことを特徴とする請求項1に記載の気体の除湿方法。
  3. 【請求項3】除湿器の気体流入側の第1の熱交換器に熱
    交換コイルと別に設けた散水口より散水して気体の予冷
    洗浄を行う ことを特徴とする請求項2に記載の気体の除湿方法。
  4. 【請求項4】除湿器の気体流入側と気体流出側で水を媒
    体として循環させる第1、第2の熱交換器において、前
    記気体流入側の第1の熱交換器で媒体を散水して気体の
    予冷洗浄を行う ことを特徴とする請求項1に記載の気体の除湿方法。
  5. 【請求項5】除湿器の気体流入側と気体流出側でそれぞ
    れ送風機で気体を昇圧する ことを特徴とする請求項1に記載の気体の除湿方法。
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JP2014519003A (ja) * 2011-07-12 2014-08-07 デハン エレクトリック カンパニー リミテッド 凝縮除湿機

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