JP6826144B2 - 圧縮空気の凝縮方法および圧縮空気の凝縮装置 - Google Patents

圧縮空気の凝縮方法および圧縮空気の凝縮装置 Download PDF

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Description

本発明は、複数の凝縮ユニットを連結して凝縮管を構成し、該凝縮管によって従来のエアードライヤに比べ、構成を簡潔化し部品点数を低減して小形軽量化と製作の容易化並びに低廉化を図れ、卓越した凝縮ないし除湿能力と利便性を得られるとともに、凝縮ユニットの連結数を加減することによって、使用環境や使用条件に応じた最適の凝縮ないし除湿能力を容易かつ自由に得られ、更にドレンの回収を合理的かつ容易に行なえる新規なエアードライヤを実現し得る、圧縮空気の凝縮方法および圧縮空気の凝縮装置に関する。
エアーコンプレッサから吐出された圧縮空気には水や油分が混在し、この圧縮空気をエアードライバーやインパクトレンチ等のエアーツールへ供給すると、空気導管の内部が錆びたりエアーツール内部の構成部品が錆びて、機能が低下し故障を起こす惧れがあるため、圧縮空気の供給管路にエアードライヤを取付けて水分を除去し、除湿・乾燥した圧縮空気をエアーツールへ供給するようにしている。
例えば、中空円筒体の上部に上カバーを取付け、また中空円筒体の内部に中空円筒状の仕切り管を取付け、該仕切り管の内側に略円錐状の複数の仕切り構造を上下に積み重ね、これを長尺のボルトを介してエアー案内子に連結するとともに、各仕切り構造内の上部に凹み空間と透孔を形成し、上カバーから中空円筒体内に圧縮空気を導入し、これを下方の仕切り構造から上方の仕切り構造へ移動し、透孔から上部の凹み空間へ噴出して、圧縮空気を断熱膨張し水分を除去するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
しかし、前記装置は中空円筒体の内側に仕切管を配置し、この仕切管内に複数の異形の仕切り構造を積み重ねて配置し、各仕切り構造に小孔状の透孔を形成しているため、部品点数が多く、また仕切り構造に凹み空間と小孔状の透孔の形成を要して複雑で製作が難しく、更に中空円筒体に圧縮空気を導入後、仕切管内や仕切り構造内に移動させているため、中空円筒体や仕切管が大径になって大形化し、しかも仕切り構造を通しボルトで固定しているため、仕切り構造の数が通しボルトの長さで制約され、圧縮空気の凝縮能力が制限されて水分を充分に除去することができないという問題があった。
このような問題を解決するものとして、内部に冷却水を収容した冷却槽内に冷却管をコイル状に配管し、その内径を移動域毎に漸増し、冷却管内を移動する圧縮空気を移動域毎に断熱膨張して冷却し、圧縮空気中の水分を除去するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
しかし、この従来の圧縮空気の凝縮装置は、冷却管をコイル状に形成し、その内径を移動域毎に漸増する製作を要するため、冷却管の製作が難しく製作費が高騰する問題があった。
前記問題を解決するものとして、出願人は、圧縮空気をエアーツールへ供給する供給管路に、凝結器とエアードライヤと複数のエアークリーナを配置し、該エアードライヤより上流側に気液を分離可能な凝結器を配置し、エアードライヤより下流側に複数のエアークリーナを配置し、これらを有底筒状の筒状容器と、筒状容器の上側開口部に装着したヘッドカバーと、筒状容器の外側に空隙部を介して配置した容器カバーと、で構成し、容器カバーの周面に複数の開口部を形成し、該開口部から筒状容器を透視可能にして、筒状容器の内部状況やドレン水の貯留状況を視認できるようにするとともに、エアードライヤの筒状容器内に中空の凝縮シリンダを配置し、該凝縮シリンダ内の上部に複数の集気シリンダを配置し、該集気シリンダに小孔状の貫通孔を形成し、圧縮空気を断熱膨張可能にするとともに、凝結器内に中空の凝結シリンダを配置し、凝結シリンダ内の上面に圧縮空気を勢い良く衝突して凝縮し、圧縮空気を効率良く除湿し水分を除去するようにした気液分離装置を開発し、これを既に提案している（例えば、特許文献３参照）。
しかし、前記気液分離装置のエアードライヤと凝結器は、有底筒状の筒状容器と、筒状容器の上側開口部に装着するヘッドカバーと、筒状容器の外側に配置する容器カバーと、筒状容器内に配置する凝縮シリンダと凝結シリンダーとを要して部品点数が多く、しかもエアードライヤの集気シリンダに小孔状の貫通孔を形成しているため、構成が複雑で部品点数が多く、その製作や組み立てに手間が掛かるとともに、集気シリンダの数は凝縮シリンダの構造に制約され、しかも筒状容器に導入した圧縮空気を内側の凝結シリンダーや凝縮シリンダ、更に内側の集気シリンダに導入しているため、筒状容器や凝結シリンダ、凝縮シリンダが大径になって大形化する等の問題があり、またエアードライヤから導入された圧縮空気の除湿効果が不十分の場合は、エアークリーナによる空気清浄作用を充分に発揮できない、等の問題があった。
特開平１０−２３５１３２号公報 特開平９−３２７６１２号公報 特許第６４５２７６３号号公報
本発明はこのような問題を解決し、複数の凝縮ユニットを連結して凝縮管を構成し、該凝縮管によって従来のエアードライヤに比べ、構成を簡潔化し部品点数を低減して小形軽量化と製作の容易化並びに低廉化を図れ、卓越した凝縮ないし除湿能力と利便性を得られるとともに、凝縮ユニットの連結数を加減することによって、使用環境や使用条件に応じた最適の凝縮ないし除湿能力を容易かつ自由に得られ、更にドレンの回収を合理的かつ容易に行なえる新規なエアードライヤを実現し得る、圧縮空気の凝縮方法および圧縮空気の凝縮装置を提供することを目的とする。
請求項１の発明は、中空筒状の凝縮ユニットを同軸状に複数連結した凝縮管の上流側端部から圧縮空気を導入し、該圧縮空気を下流側の凝縮ユニット内に移動させて圧縮空気を凝縮し断熱膨張させる圧縮空気の凝縮方法であって、各凝縮ユニットの上流側端部の外側に圧縮空気を導入する入口管を突設し、凝縮ユニット内の上流側に圧縮空気を衝突させる衝突板を軸方向に直交配置し、該衝突板の外周と凝縮ユニットの側部内面との間に環状の狭小通路を配置し、該狭小通路を凝縮ユニット内の空気移動室に連通するとともに、該空気移動室の中央に圧縮空気を隣接する下流側の凝縮ユニットへ導く出口管を軸方向に配置し、該出口管の上流側端部を前記衝突板の他側面と離間して配置し、該出口管の下流側端部を凝縮ユニットの下流側端部に開口し、該出口管の上流側端部と空気移動室の下流側外周部とに亘って円錐状の仕切壁を配置し、空気移動室の下流側に断面Ｖ字形状の空気圧縮通路を区画形成し、該空気圧縮通路で圧縮した空気を押し出し仕切壁に沿って後退動させて衝突板の他側面に衝突させ、この衝突後の圧縮空気を出口管の上流側端部に導入し、出口管から隣接する下流側の凝縮ユニットへ移動させ、かつ前記入口管から凝縮ユニットに導入した圧縮空気を衝突板の一側面に衝突させて凝縮させ、その一部を液化するとともに、衝突後の圧縮空気を狭小通路へ移動し空気移動室へ噴出して断熱膨張させ、その一部を液化させ、前記噴出した圧縮空気を空気圧縮通路へ移動し圧縮して凝縮させ、その一部を液化するとともに、この圧縮後の圧縮空気を仕切壁に沿って後退動し衝突板の他側面に衝突させて凝縮させ、その一部を液化し、凝縮ユニットのコンパクトなスペースによって圧縮空気の凝縮作用と断熱膨張作用を繰り返し実現し、圧縮空気を確実かつ精密に除湿ないし乾燥してエアーツールへ供給し、エアーツールの機能低下と故障を防止するようにしている。
しかも、凝縮ユニットないし凝縮管は従来のエアードライヤに比べ、構成を簡潔化し部品点数を低減して小形軽量化と製作の容易化並びに低廉化を図れ、卓越した凝縮効果と除湿効果を得られるとともに、凝縮ユニットの連結数を加減することによって、使用環境や使用条件に応じた最適の凝縮ないし除湿能力を容易かつ自由に得られるようにしている。
請求項２の発明は、入口管を凝縮ユニットの上流側端部の外側に突設し、前記出口管の下流側端部を凝縮ユニット下流側端部に開口し、隣接する凝縮ユニットを同軸状に連結して凝縮管を形成し、該凝縮管に入口管を介し圧縮空気を直接導入し、複数の凝縮ユニットを連結して凝縮管の長さ調整を容易に行なえるとともに、入口管を介し凝縮管に圧縮空気を直接導入して、凝縮管に対する他の導入管の接続を省略でき、従来のエアードライヤに比べ、小形軽量化と構成の簡潔化、および部品点数の低減を図れるようにしている。
請求項３の発明は、凝縮管を水平または垂直に配管し、使用環境に応じて凝縮管の配管を選択することで使用の利便性を得られ、例えば水平の配管によって通常の使用を得られ、垂直の配管によって設置スペースのコンパクト化を図れるようにしている。
請求項４の発明は、狭小通路を、凝縮ユニットの側部内周面と衝突板の外周面との隙間によって環状に形成し、異形部材に小孔を形成する従来の狭小通路に比べ、広域かつ容易に狭小通路を製作し得るようにしている。
請求項５の発明は、凝縮管を、エアードライヤ若しくは気液分離器またはエアークリーナの下流側若しくは上流側近傍、または双方に配置し、下流側に配置する場合はそれらによる凝縮ないし除湿効果と空気清浄作用を補完し、上流側に配置する場合はそれらによる凝縮ないし除湿負荷を軽減するようにし、双方に配置する場合はそれらによる凝縮ないし除湿効果と空気清浄効果を補完し、またそれらによる凝縮ないし除湿負荷、空気清浄負荷を軽減するようにしている。
しかも、凝縮管はコンパクトなスペースによって、エアードライヤと同等の作用効果を奏するから、エアードライヤを付加または増設したことになり、凝縮ないし除湿効果、または空気清浄効果を増進するとともに、エアードライヤの設置費用を節減し得るようにしている。
請求項６の発明は、水平に配管した凝縮管の各凝縮ユニットまたは適宜な凝縮ユニットの底部に、ドレントラップを取付けてドレンを回収し、凝縮ユニットに発生したドレンを合理的に回収し得るようにしている。
請求項７の発明は、凝縮管を下流側へ緩やかに傾斜して配管し、各凝縮ユニットで発生したドレンを重力によって自然に流下し容易に回収し得るようにしている。
請求項８の発明は、傾斜して配管した凝縮管の最下流位置の凝縮ユニットにドレントラップを取付け、ドレントラップの取付個数を低減し構成を簡潔にするとともに、最下流位置の凝縮ユニットに流下して滞留したドレンをドレントラップによって合理的に回収し得るようにしている。
請求項９の発明は、各凝縮ユニットの底部に通水孔を形成し、各通水孔を連通可能に形成するとともに、最下流位置の凝縮ユニットに流下したドレンをドレントラップで回収し、ドレンを合理的に回収するようにしている。
請求項１０の発明は、外部に設置した筒状容器の外周に複数の凝縮管を垂直方向に配置し、各凝縮管を筒状容器の外周に環状に配置するとともに、隣接する凝縮管の下端部および上端部を接続して凝縮管を連通し空冷して、外部に設置した筒状容器を利用して複数の凝縮管の冷却を合理的に行うとともに、凝縮ユニットの凝縮負荷を軽減するようにしている。
請求項１１の発明は、筒状容器を有底に構成し、その内部に冷却水を収容し、該筒状容器の内側に複数の凝縮管を冷却水に浸漬して垂直方向に配置するとともに、各凝縮管を筒状容器の内周に環状に配置し、隣接する凝縮管の下端部および上端部を接続し凝縮管を連通して冷却し、外部に設置した有底の筒状容器を利用して内部に冷却水を収容し、複数の凝縮管の冷却を合理的に行うとともに、凝縮管および凝縮ユニットの凝縮負荷の軽減を図るようにしている。
請求項１２の発明は、中空筒状の凝縮ユニットを同軸状に複数連結した凝縮管の上流側端部から圧縮空気を導入可能に設け、該圧縮空気を下流側の凝縮ユニット内に移動して圧縮空気を凝縮し断熱膨張可能にした圧縮空気の凝縮装置であって、各凝縮ユニットの上流側端部の外側に圧縮空気を導入可能な入口管を突設し、凝縮ユニット内の上流側に圧縮空気を衝突可能な衝突板を軸方向に直交配置し、該衝突板の外周と凝縮ユニットの側部内面との間に環状の狭小通路を設け、該狭小通路を凝縮ユニット内の空気移動室に連通可能に形成するとともに、該空気移動室の中央に圧縮空気を隣接する下流側の凝縮ユニットへ導入可能な出口管を軸方向に配置し、該出口管の上流側端部を前記衝突板の他側面と離間して配置し、該出口管の下流側端部を凝縮ユニットの下流側端部に開口し、該出口管の上流側端部と空気移動室の下流側外周部とに亘って円錐状の仕切壁を配置し、空気移動室の下流側に断面Ｖ字形状の空気圧縮通路を区画形成し、該空気圧縮通路で圧縮した空気を押し出し仕切壁に沿って後退動可能に設け、衝突板の他側面に衝突可能に設けるとともに、この衝突後の圧縮空気を出口管の上流側端部に導入可能に設け、出口管から隣接する下流側の凝縮ユニットへ移動可能に設け、かつ前記入口管から凝縮ユニットに導入した圧縮空気を衝突板の一側面に衝突させて凝縮させ、その一部を液化するとともに、衝突後の圧縮空気を狭小通路へ移動し空気移動室へ噴出して断熱膨張可能に設け、その一部を液化可能に設けるとともに、前記噴出した圧縮空気を空気圧縮通路へ移動し圧縮して凝縮可能に設け、その一部を液化可能に設けるとともに、この圧縮後の圧縮空気を仕切壁に沿って後退動し衝突板の他側面に衝突させて凝縮可能に設け、その一部を液化可能に設けたから、凝縮ユニットのコンパクトなスペースによって圧縮空気の凝縮作用と断熱膨張作用を繰り返し実現して、圧縮空気を精密かつ確実に除湿ないし乾燥してエアーツールへ供給し、エアーツールの機能低下と故障を防止するようにしている。
しかも、凝縮ユニットないし凝縮管は従来のエアードライヤに比べ、構成を簡潔化し部品点数を低減して小形軽量化と製作の容易化並びに低廉化を図れ、卓越した凝縮効果と除湿効果を得られるとともに、凝縮ユニットの連結数を加減することによって、使用環境や使用条件に応じた最適の凝縮ないし除湿能力を容易かつ自由に得られるようにしている。
請求項１３の発明は、衝突板を凝縮ユニット内の上流側に配置し、該衝突板と凝縮ユニットの上流側内面とで衝突室を区画し、略閉塞状態の衝突室を簡単に構成するとともに、衝突板に対する圧縮空気の確実な衝突作用を得られ、衝突後の圧縮空気の狭小通路への円滑な移動を促すようにしている。
請求項１４の発明は、衝突板を凝縮ユニットの横断面と相似形状の円板状に形成し、該衝突板の外周と凝縮ユニットの側部内面との間に、環状の狭小通路を形成し、衝突板の構成を簡潔にするとともに、狭小通路を環状に形成して、小孔を形成する従来の狭小通路に比べて、構成を簡潔化し製作の容易化を図れるとともに、狭小通路の広域化を図れるようにしている。
請求項１５の発明は、凝縮ユニットの上流側端面の外側に圧縮空気を導入可能な入口管を突設するとともに、凝縮ユニット内の下流側端部に出口管を開口配置し、該出口管の上流側端部を前記衝突板の他側面に近接配置し、該出口管の上流側端部と空気移動室の下流側外周部とに亘って円錐状の仕切壁を配置して空気移動室を区画形成し、入口管と出口管によって隣接する凝縮ユニットの連結と圧縮空気の移動を実現するとともに、凝縮ユニット内に衝突板と出口管と仕切壁を合理的に配置して圧縮空気の合理的な移動を実現し、空気移動室における圧縮空気の円滑な移動と凝縮および断熱膨張作用を安定して得られるようにしている。
請求項１６の発明は、凝縮ユニットの側周面内面と仕切壁内面とで、Ｖ字形断面の空気圧縮通路を形成し、空気圧縮通路に対する圧縮空気の導入と、その合理的な圧縮効果を得られるようにしている。
請求項１７の発明は、空気圧縮通路の横断面積を下流側に沿って漸減し、下流側端部を狭小に形成し、圧縮空気の円滑な移動と合理的な圧縮効果を得られるようにしている。
請求項１８の発明は、入口管の内面に雌ネジ部を形成し、前記出口管の下流側周面に雄ネジ部を形成し、前記雌ネジ部と雄ネジ部の螺合を介して隣接する凝縮ユニットとの連結を容易に行なえるようにしている。
請求項１９の発明は、入口管の雌ネジ部に、隣接する上流側の凝縮ユニットの出口管の雄ネジ部を螺合可能に設け、前記出口管の雄ネジ部に、隣接する下流側の凝縮ユニットの入口管の雌ネジ部を螺合可能に設け、隣接する凝縮ユニット同士を連結可能に設けて、隣接する凝縮ユニットの連結を容易かつ速やかに行なえるようにしている。
請求項２０の発明は、複数の凝縮ユニットを同軸状に連結して凝縮管を形成し、該凝縮管の上流側端部に入口管を介して圧縮空気を直接導入可能に設け、他部材を用いて圧縮空気を導入する従来のエアードライヤに比べ、部品点数を低減し構成を簡潔化して、凝縮管の小形軽量化を図るとともに、圧縮空気の圧力損失を抑え、安定した凝縮効果を得られるようにしている。
請求項２１の発明は、凝縮管を水平または垂直に配管し、使用形態に応じて凝縮管の配管を選択し得るようにして、使用の利便性を得られるとともに、例えば水平の配管によって通常の使用を得られ、垂直の配管によって設置スペースのコンパクト化を図るようにしている。
請求項２２の発明は、凝縮管を、エアードライヤ若しくは気液分離器、またはエアークリーナの下流側若しくは上流側近傍、または双方に配置し、凝縮管をエアードライヤ若しくは気液分離器またはエアークリ−ナの下流側に配置する場合は、それらによる凝縮ないし除湿効果と空気清浄作用を補完し、上流側に配置する場合はそれらによる凝縮ないし除湿負荷、および空気清浄作用を軽減するようにし、双方に配置する場合はそれらによる凝縮ないし除湿効果と空気清浄作用を補完し、またそれらによる凝縮ないし除湿負荷、空気清浄作用を軽減するようにしている。
しかも、凝縮管はエアードライヤと同等の作用効果を奏するから、エアードライヤを付加または増設したこととになり、凝縮ないし除湿効果、または空気清浄効果を増進できるとともに、エアードライヤの設置費用を低減するようにしている。
請求項２３の発明は、水平に配置した凝縮管の各凝縮ユニットまたは適宜な凝縮ユニットの底部に、ドレントラップを取付けてドレンを回収可能にし、凝縮ユニットに発生したドレンを合理的に回収し得るようにしている。
請求項２４の発明は、凝縮管を下流側へ緩やかに傾斜して配置し、各凝縮ユニットで発生したドレンを重力によって自然に流下し合理的に回収し得るようにしている。
請求項２５の発明は、凝縮管の最下流位置の凝縮ユニットにドレントラップを取付け、凝縮ユニット毎にドレントラップを取付ける場合に比べ、ドレントラップの取付け個数を低減し製作費を低減するとともに、最下流位置の凝縮ユニットに流下して滞留したドレンをドレントラップによって確実に回収し、隣接する下流側の空気機器に対し、水分を含有する圧縮空気の導入を阻止するようにしている。
請求項２６の発明は、各凝縮ユニットの底部に通水孔を形成し、各通水孔を連通可能に設けるとともに、最下流位置の凝縮ユニットにドレンを流下可能に設け、該ドレンをドレントラップで回収可能に設けて、各凝縮ユニットのドレンを容易かつ確実に回収するようにしている。
請求項２７の発明は、凝縮管の最下流側の凝縮ユニットの下流側端部を、出口管を残して切断し、該出口管の下流側端部の突出部をエアードライヤまたは気液分離器に接続可能に設け、凝縮ユニットを簡単な構造によって改変し、専用部品を要することなく、エアードライヤまたは気液分離器に接続し得るようにしている。
請求項２８の発明は、外部に設置した筒状容器の外周に複数の凝縮管を垂直方向に配置し、各凝縮管を筒状容器の外周に環状に配置するとともに、隣接する凝縮管の下端部および上端部を接続して凝縮管を連通して空冷可能に設け、外部に設置した筒状容器を利用して複数の凝縮管の冷却を合理的に行うとともに、凝縮管および凝縮ユニットの凝縮負荷の軽減を図るようにしている。
請求項２９の発明は、筒状容器を有底に構成し、その内部に冷却水を収容し、該筒状容器の内側に複数の凝縮管を冷却水に浸漬して垂直方向に配置するとともに、各凝縮管を筒状容器の内周に環状に配置し、隣接する凝縮管の下端部および上端部を接続して凝縮管を連通し、凝縮管および凝縮ユニットを冷却可能にし、外部に設置した有底の筒状容器を利用して内部に冷却水を収容し、複数の凝縮管の冷却を合理的に行うとともに、凝縮管および凝縮ユニットの凝縮負荷の軽減を図るようにしている。
請求項３０の発明は、凝縮ユニットの下流側端部に、隣接する下流側の凝縮ユニットの上流側端面を密接して配置し、それらの気密性を維持するとともに、凝縮管を安定して連結し得るようにしている。
請求項１の発明は、中空筒状の凝縮ユニットを同軸状に複数連結した凝縮管の上流側端部から圧縮空気を導入し、該圧縮空気を下流側の凝縮ユニット内に移動させて圧縮空気を凝縮し断熱膨張させる圧縮空気の凝縮方法であって、各凝縮ユニットの上流側端部の外側に圧縮空気を導入する入口管を突設し、凝縮ユニット内の上流側に圧縮空気を衝突させる衝突板を軸方向に直交配置し、該衝突板の外周と凝縮ユニットの側部内面との間に環状の狭小通路を配置し、該狭小通路を凝縮ユニット内の空気移動室に連通するとともに、該空気移動室の中央に圧縮空気を隣接する下流側の凝縮ユニットへ導く出口管を軸方向に配置し、該出口管の上流側端部を前記衝突板の他側面と離間して配置し、該出口管の下流側端部を凝縮ユニットの下流側端部に開口し、該出口管の上流側端部と空気移動室の下流側外周部とに亘って円錐状の仕切壁を配置し、空気移動室の下流側に断面Ｖ字形状の空気圧縮通路を区画形成し、該空気圧縮通路で圧縮した空気を押し出し仕切壁に沿って後退動させて衝突板の他側面に衝突させ、この衝突後の圧縮空気を出口管の上流側端部に導入し、出口管から隣接する下流側の凝縮ユニットへ移動させ、かつ前記入口管から凝縮ユニットに導入した圧縮空気を衝突板の一側面に衝突させて凝縮させ、その一部を液化するとともに、衝突後の圧縮空気を狭小通路へ移動し空気移動室へ噴出して断熱膨張させ、その一部を液化させ、前記噴出した圧縮空気を空気圧縮通路へ移動して圧縮し凝縮させて、その一部を液化するとともに、この圧縮後の圧縮空気を仕切壁に沿って後退動し衝突板の他側面に衝突させて凝縮させ、その一部を液化させるから、凝縮ユニットのコンパクトなスペースによって圧縮空気の凝縮作用と断熱膨張作用を繰り返し実現し、圧縮空気を確実かつ精密に除湿ないし乾燥してエアーツールへ供給し、エアーツールの機能低下と故障を防止することができる。
しかも、凝縮ユニットないし凝縮管は従来のエアードライヤに比べ、構成を簡潔化し部品点数を低減して小形軽量化と製作の容易化並びに低廉化を図れ、卓越した凝縮効果と除湿効果を得られるとともに、凝縮ユニットの連結数を加減することによって、使用環境や使用条件に応じた最適の凝縮ないし除湿能力を容易かつ自由に得られる効果がある。
請求項２の発明は、入口管を凝縮ユニットの上流側端部の外側に突設し、前記出口管の下流側端部を凝縮ユニット下流側端部に開口し、隣接する凝縮ユニットを同軸状に連結して凝縮管を形成し、該凝縮管に入口管を介し圧縮空気を直接導入するから、複数の凝縮ユニットを連結して凝縮管の長さ調整を容易に行なえるとともに、入口管を介し凝縮管に圧縮空気を直接導入して、凝縮管に対する他の導入管の接続を省略でき、従来のエアードライヤに比べ、小形軽量化と構成の簡潔化、および部品点数の低減を図ることができる。
請求項３の発明は、凝縮管を水平または垂直に配管するから、使用環境に応じて凝縮管の配管を選択することで使用の利便性を得られ、例えば水平の配管によって通常の使用を得られ、垂直の配管によって設置スペースのコンパクト化を図ることができる。
請求項４の発明は、狭小通路を、凝縮ユニットの側部内周面と衝突板の外周面との隙間によって環状に形成するから、異形部材に小孔を形成する従来の狭小通路に比べ、広域かつ容易に狭小通路を製作することができる。
請求項５の発明は、凝縮管を、エアードライヤ若しくは気液分離器またはエアークリーナの下流側若しくは上流側近傍、または双方に配置するから、下流側に配置する場合はそれらによる凝縮ないし除湿効果と空気清浄作用を補完し、上流側に配置する場合はそれらによる凝縮ないし除湿負荷を軽減するようにし、双方に配置する場合はそれらによる凝縮ないし除湿効果と空気清浄効果を補完し、またそれらによる凝縮ないし除湿負荷、空気清浄負荷を軽減することができる。
しかも、凝縮管はコンパクトなスペースによって、エアードライヤと同等の作用効果を奏するから、エアードライヤを付加または増設したことになり、凝縮ないし除湿効果、または空気清浄効果を増進するとともに、エアードライヤの設置費用を節減することができる。
請求項６の発明は、水平に配管した凝縮管の各凝縮ユニットまたは適宜な凝縮ユニットの底部に、ドレントラップを取付けてドレンを回収するから、凝縮ユニットに発生したドレンを合理的に回収することができる。
請求項７の発明は、凝縮管を下流側へ緩やかに傾斜して配管するから、各凝縮ユニットで発生したドレンを重力によって自然に流下し容易に回収することができる。
請求項８の発明は、傾斜して配管した凝縮管の最下流位置の凝縮ユニットにドレントラップを取付けるから、ドレントラップの取付個数を低減し構成を簡潔にするとともに、最下流位置の凝縮ユニットに流下して滞留したドレンをドレントラップによって合理的に回収することができる。
請求項９の発明は、各凝縮ユニットの底部に通水孔を形成し、各通水孔を連通可能に形成するとともに、最下流位置の凝縮ユニットに流下したドレンをドレントラップで回収するから、ドレンを合理的に回収することができる。
請求項１０の発明は、外部に設置した筒状容器の外周に複数の凝縮管を垂直方向に配置し、各凝縮管を筒状容器の外周に環状に配置するとともに、隣接する凝縮管の下端部および上端部を接続し凝縮管を連通して空冷するから、外部に設置した筒状容器を利用して複数の凝縮管の空冷を合理的に行うとともに、凝縮ユニットの凝縮負荷を軽減することができる。
請求項１１の発明は、筒状容器を有底に構成し、その内部に冷却水を収容し、該筒状容器の内側に複数の凝縮管を冷却水に浸漬して垂直方向に配置するとともに、各凝縮管を筒状容器の内周に環状に配置し、隣接する凝縮管の下端部および上端部を接続し凝縮管を連通して冷却するから、外部に設置した有底の筒状容器を利用して内部に冷却水を収容し、複数の凝縮管の冷却を合理的に行うとともに、凝縮管および凝縮ユニットの凝縮負荷の軽減を図ることができる。
請求項１２の発明は、中空筒状の凝縮ユニットを同軸状に複数連結した凝縮管の上流側端部から圧縮空気を導入可能に設け、該圧縮空気を下流側の凝縮ユニット内に移動して圧縮空気を凝縮し断熱膨張可能にした圧縮空気の凝縮装置であって、各凝縮ユニットの上流側端部の外側に圧縮空気を導入可能な入口管を突設し、凝縮ユニット内の上流側に圧縮空気を衝突可能な衝突板を軸方向に直交配置し、該衝突板の外周と凝縮ユニットの側部内面との間に環状の狭小通路を設け、該狭小通路を凝縮ユニット内の空気移動室に連通可能に形成するとともに、該空気移動室の中央に圧縮空気を隣接する下流側の凝縮ユニットへ導入可能な出口管を軸方向に配置し、該出口管の上流側端部を前記衝突板の他側面と離間して配置し、該出口管の下流側端部を凝縮ユニットの下流側端部に開口し、該出口管の上流側端部と空気移動室の下流側外周部とに亘って円錐状の仕切壁を配置し、空気移動室の下流側に断面Ｖ字形状の空気圧縮通路を区画形成し、該空気圧縮通路で圧縮した空気を押し出し仕切壁に沿って後退動可能に設け、衝突板の他側面に衝突可能に設けるとともに、この衝突後の圧縮空気を出口管の上流側端部に導入可能に設け、出口管から隣接する下流側の凝縮ユニットへ移動可能に設け、かつ前記入口管から凝縮ユニットに導入した圧縮空気を衝突板の一側面に衝突させて凝縮させ、その一部を液化するとともに、衝突後の圧縮空気を狭小通路へ移動し空気移動室へ噴出して断熱膨張可能に設け、その一部を液化可能に設けるとともに、前記噴出した圧縮空気を空気圧縮通路へ移動して圧縮し凝縮可能に設け、その一部を液化可能に設けるとともに、この圧縮後の圧縮空気を仕切壁に沿って後退動し衝突板の他側面に衝突させて凝縮可能に設け、その一部を液化可能に設けたから、凝縮ユニットのコンパクトなスペースによって圧縮空気の凝縮作用と断熱膨張作用を繰り返し実現して、圧縮空気を精密かつ確実に除湿ないし乾燥してエアーツールへ供給し、エアーツールの機能低下と故障を防止することができる。
しかも、凝縮ユニットないし凝縮管は従来のエアードライヤに比べ、構成を簡潔化し部品点数を低減して小形軽量化と製作の容易化並びに低廉化を図れ、卓越した凝縮効果と除湿効果を得られるとともに、凝縮ユニットの連結数を加減することによって、使用環境や使用条件に応じた最適の凝縮ないし除湿能力を容易かつ自由に得られる効果がある。
請求項１３の発明は、衝突板を凝縮ユニット内の上流側に配置し、該衝突板と凝縮ユニットの上流側内面とで衝突室を区画したから、略閉塞状態の衝突室を簡単に構成できるとともに、衝突板に対する圧縮空気の確実な衝突作用を得られ、衝突後の圧縮空気の狭小通路への円滑な移動を促すことができる。
請求項１４の発明は、衝突板を凝縮ユニットの横断面と相似形状の円板状に形成し、該衝突板の外周と凝縮ユニットの側部内面との間に、環状の狭小通路を形成したから、衝突板の構成を簡潔にするとともに、狭小通路を環状に形成して、小孔を形成する従来の狭小通路に比べて、構成を簡潔化し製作の容易化を図れるとともに、狭小通路の広域化を図ることができる。
請求項１５の発明は、凝縮ユニットの上流側端面の外側に圧縮空気を導入可能な入口管を突設するとともに、凝縮ユニット内の下流側端部に出口管を開口配置し、該出口管の上流側端部を前記衝突板の他側面に近接配置し、該出口管の上流側端部と空気移動室の下流側外周部とに亘って円錐状の仕切壁を配置して空気移動室を区画形成したから、入口管と出口管によって隣接する凝縮ユニットの連結と圧縮空気の移動を実現するとともに、凝縮ユニット内に衝突板と出口管と仕切壁を合理的に配置して圧縮空気の合理的な移動を実現し、空気移動室における圧縮空気の円滑な移動と凝縮および断熱膨張作用を安定して得られる効果がある。
請求項１６の発明は、凝縮ユニットの側周面内面と仕切壁内面とで、Ｖ字形断面の空気圧縮通路を形成したから、空気圧縮通路に対する圧縮空気の導入と、その合理的な圧縮効果を得られる効果がある。
請求項１７の発明は、空気圧縮通路の横断面積を下流側に沿って漸減し、下流側端部を狭小に形成したから、圧縮空気の円滑な移動と合理的な圧縮効果を得ることができる。
請求項１８の発明は、入口管の内面に雌ネジ部を形成し、前記出口管の下流側周面に雄ネジ部を形成したから、前記雌ネジ部と雄ネジ部の螺合を介して隣接する凝縮ユニットの連結を容易に行なうことができる。
請求項１９の発明は、入口管の雌ネジ部に、隣接する上流側の凝縮ユニットの出口管の雄ネジ部を螺合可能に設け、前記出口管の雄ネジ部に、隣接する下流側の凝縮ユニットの入口管の雌ネジ部を螺合可能に設け、隣接する凝縮ユニット同士を連結可能に設けたから、隣接する凝縮ユニットの連結を容易かつ速やかに行なうことができる。
請求項２０の発明は、複数の凝縮ユニットを同軸状に連結して凝縮管を形成し、該凝縮管の上流側端部に入口管を介し圧縮空気を直接導入可能に設けたから、他部材を用いて圧縮空気を導入する従来のエアードライヤに比べ、部品点数を低減し構成を簡潔化して、凝縮管の小形軽量化を図るとともに、圧縮空気の圧力損失を抑え、安定した凝縮効果を得ることができる。
請求項２１の発明は、凝縮管を水平または垂直に配管したから、使用形態に応じて凝縮管の配管を選択することができ、使用の利便性を得られるとともに、例えば水平の配管によって通常の使用を得られ、垂直の配管によって設置スペースのコンパクト化を図ることができる。
請求項２２の発明は、凝縮管を、エアードライヤ若しくは気液分離器、またはエアークリーナの下流側若しくは上流側近傍、または双方に配置したから、凝縮管をエアードライヤ若しくは気液分離器またはエアークリ−ナの下流側に配置する場合は、それらによる凝縮ないし除湿効果と空気清浄作用を補完し、上流側に配置する場合はそれらによる凝縮ないし除湿負荷、および空気清浄作用を軽減することができ、双方に配置する場合はそれらによる凝縮ないし除湿効果と空気清浄作用を補完し、またそれらによる凝縮ないし除湿負荷、空気清浄作用を軽減することができる。
しかも、凝縮管はエアードライヤと同等の作用効果を奏するから、エアードライヤを付加または増設したこととになり、凝縮ないし除湿効果、または空気清浄効果を増進できるとともに、エアードライヤの設置費用を低減することができる。
請求項２３の発明は、水平に配置した凝縮管の各凝縮ユニットまたは適宜な凝縮ユニットの底部に、ドレントラップを取付けてドレンを回収可能に設けたから、凝縮ユニットに発生したドレンを合理的に回収することができる。
請求項２４の発明は、凝縮管を下流側へ緩やかに傾斜して配置したから、各凝縮ユニットで発生したドレンを重力によって自然に流下し合理的に回収することができる。
請求項２５の発明は、凝縮管の最下流位置の凝縮ユニットにドレントラップを取付けたから、凝縮ユニット毎にドレントラップを取付ける場合に比べ、ドレントラップの取付け個数を低減し製作費を低減できるとともに、最下流位置の凝縮ユニットに流下して滞留したドレンをドレントラップによって確実に回収でき、隣接する下流側の空気機器に対し、水分を含有する圧縮空気の導入を阻止することができる。
請求項２６の発明は、各凝縮ユニットの底部に通水孔を形成し、各通水孔を連通可能に設けるとともに、最下流位置の凝縮ユニットにドレンを流下可能に設け、該ドレンをドレントラップで回収可能に設けたから、各凝縮ユニットのドレンを容易かつ確実に回収することができる。
請求項２７の発明は、凝縮管の最下流側の凝縮ユニットの下流側端部を、出口管を残して切断し、該出口管の下流側端部の突出部をエアードライヤまたは気液分離器に接続可能に設けたから、凝縮ユニットを簡単な構造によって改変し、専用部品を要することなく、エアードライヤまたは気液分離器に接続することができる。
請求項２８の発明は、外部に設置した筒状容器の外周に複数の凝縮管を垂直方向に配置し、各凝縮管を筒状容器の外周に環状に配置するとともに、隣接する凝縮管の下端部および上端部を接続し凝縮管を連通して空冷可能に設けたから、外部に設置した筒状容器を利用して複数の凝縮管の設置スペースのコンパクト化を図るとともに、該凝縮管を空冷して凝縮ユニットを冷却し、凝縮ユニットの凝縮負荷を軽減することができる。
請求項２９の発明は、筒状容器を有底に構成し、その内部に冷却水を収容し、該筒状容器の内側に複数の凝縮管を冷却水に浸漬して垂直方向に配置するとともに、各凝縮管を筒状容器の内周に環状に配置し、隣接する凝縮管の下端部および上端部を接続して凝縮管を連通し、凝縮管および凝縮ユニットを冷却可能にしたから、外部に設置した有底の筒状容器を利用して内部に冷却水を収容し、複数の凝縮管の冷却を合理的に行なうとともに、圧縮空気の冷却を増進して凝縮ユニットの凝縮負荷を軽減することができる。
請求項３０の発明は、凝縮ユニットの下流側端部に、隣接する下流側の凝縮ユニットの上流側端面を密接して配置したから、それらの気密性を維持するとともに、凝縮管を安定して連結することができる。
本発明の第１の実施形態における凝縮管の設置状況を示す説明図で、エアーコンプレッサ収容室内の冷凍式エアードライヤと、その下流のエアードライヤユニットとの間に凝縮管を配置している。 図１の凝縮管の設置状況を拡大して示す正面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。 本発明に適用した凝縮ユニットを拡大して示す正面図である。 図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。同図のＰ−Ｐ線は、凝縮管の最下流側の凝縮ユニットの改変用切断線である。
図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図５のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 図５のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。 図２のＦ−Ｆ線に沿う拡大断面図である。 本発明に適用した冷凍式エアードライヤを示す説明図である。 図２のＧ−Ｇ線に沿う拡大断面図である。
本発明に適用したエアードライヤユニットの凝結器を示す正面図である。 図１２のＨ−Ｈ線に沿う拡大断面図である。 図１２のＩ−Ｉ線に沿う拡大断面図である。 図１３のＪ−Ｊ線に沿う断面図である。 図１５のＫ−Ｋ線に沿う拡大断面図である。
本発明の第２の実施形態の要部を示す断面図で、若干傾斜して配置した凝縮管の最下流側の凝縮ユニットと、エアードライヤユニットの凝結器との接続状況を拡大して示している。 図１７の○部を拡大して示す断面図である。 本発明の第３の実施形態を示す斜視図で、複数の凝縮管を筒状容器の外周面に沿って垂直に配置して空冷している。
図１９の平面図で拡大して示している。@0064 図１９のＬ−Ｌ線に沿う拡大断面図である。@0065 本発明の第４の実施形態を示す斜視図で、複数の凝縮管を筒状容器の内側に垂直に配置し、筒状容器に収容した冷却水に浸漬して水冷している。 図２２のＭ−Ｍ線に沿う拡大断面図である。
本発明の第５の実施形態を示す説明図で、エアーコンプレッサ収容室内の冷凍式エアードライヤの上流および下流側近傍に配置したエアードライヤユニットと、エア−タンクとの間にそれぞれ凝縮管を配置している。 本発明の第６の実施形態を示す正面図で、圧縮空気の供給路に上流側から凝結管とエアードライヤ、および３種類のエアークリーナを配置し、エアータンクと凝結管との間、および最下流部のエアークリーナとエアーツールとの間にそれぞれ凝縮管を配置している。 図２５の凝結器とエアードライヤ、および３種類のエアークリーナの設置状況を示す説明図である。 図２５のＮ−Ｎ線に沿う拡大断面図で、凝結器とエアードライヤ、および３種類のエアークリーナの内部状況を示している。
以下、本発明を圧縮空気の供給導管に冷凍式エアードライヤを介挿した第１の実施形態について説明すると、図１乃至図１６において１は工場の敷地に設けたエアーコンプレッサ収容室で、このコンプレッサ収容室１内にエアーコンプレッサ２と、生成した高温高圧の圧縮空気を貯留する円筒状のエアータンク３が上下位置に離間して配置され、それらを空気導管４によって接続している。図中、５はエアータンク３の直下に設置したエアータンク３の支持フレームである。
前記エアーコンプレッサ収容室１は、薄厚の鋼板またはアルミニウム板によって横長の筐体に形成され、その背面または前面に開閉パネル（図示略）をビス等で着脱可能に取付け、内部に収容したエアーコンプレッサ２とエアータンク３、および後述する冷凍式エアードライヤとエアードライヤユニット、該ユニットの凝結器とエアードライヤ等のメンテナンスを実行可能にしている。
前記エアータンク３の一側に圧縮空気を送出する空気導管６が接続され、その他側に圧縮空気を冷却し除湿ないし乾燥可能な冷凍式エアードライヤ７が接続され、該冷凍式エアードライヤ７の送出側に凝縮管８の上流側端部が接続されている。
前記凝縮管８は後述する凝縮ユニットを複数連結して構成され、その下流側端部にエアードライヤユニット９が接続されている。
実施形態の凝縮管８は、６個の凝縮ユニット１０を連結して所定長さに形成しているが、設置環境や設置スペースに対応して可及的に多数の凝縮ユニット１０を連結し、圧縮空気の凝縮効果を上げて除湿し水分を能率良く除去することが望ましい。
前記凝縮ユニット１０は、上流側の一端に雌ネジ部１２を形成した入口管１１を突設し、その他端の周面に雄ネジ部１３を形成した出口管１４を配置し、該出口管１４の内側端部を、凝縮ユニット１０内の上流側端面から離間して配置している。
前記入口管１１内の雌ネジ部１２に、隣接する上流側の凝縮ユニット１０の雄ネジ部１３をねじ込み、出口管１４の雄ネジ部１３に隣接する下流側の凝縮ユニット１０の雌ネジ部１３をねじ込んで、一組の凝縮ユニット１０，１０を連結している。
前記凝縮ユニット１０は、合成樹脂またはアルミダイカスト、若しくは各構成部をステンレス鋼板で折り曲げ加工し、それらを溶接して中空円筒状に成形され、その下流側端面に環状孔１５が形成され、該孔１５の外周を肉厚の係合壁１６で区画して、隣接する凝縮ユニット１０，１０を強固かつ密接して連結可能にしている。
前記係合壁１６の端面は出口管１４の端面と同一面上に配置され、また前記環状孔１５の内面は円錐面状の仕切壁１７で区画され、その最奥部を出口管１４の内側端部に連結している。
前記仕切壁１７と出口管１４とで下流側に開口する略円錐台形状の区画スペースを形成し、該スペースを凝縮ユニット１０内に突出して配置し、前記区画スペースの外側の凝縮ユニット１０内に、異形の空気移動室１８を形成している。
すなわち、前記空気移動室１８は、円錐台形状の区画スペースが内部に突出する異形に形成され、その内側に環状の流通スペースが形成され、その環状幅は下流側に向かって漸減していて、その下流側端部に狭隘な空気圧縮通路１９が形成され、導入した圧縮空気を狭隘な下流側端部に押し込んで圧縮後、これを上流側に押し出して空気移動室１８へ押し戻し、衝突板２０の他側面に衝突可能にしている。
前記空気移動室１８内の上流側で、出口管１４の上流側端部から離間する位置に、衝突壁を構成するアルミダイカスト製の円板状の衝突板２０が凝縮ユニット１０内の端面と平行に配置され、該衝突板２０は空気移動室１８の内面の横断面より若干小径の円板状に形成され、その外周部と空気移動室１８の内面との間に幅狭の環状通路２１が形成されている。
前記衝突板２０の端面に円筒状の複数の脚２２が突設され、該脚２２の他端が凝縮ユニット１０内の端面に固定され、凝縮ユニット１０の内端面と衝突板２０との間に側方に開放された衝突室２３を形成している。
したがって、入口管１１に導入された圧縮空気は、衝突室２３側へ移動して衝突板２０の一側面に衝突し、凝縮されて一部が液化されるとともに、衝突室２３の側方へ移動して狭小な環状通路２１へ到達し、該環状通路２１から空気移動室１８へ噴出して断熱膨張し、一部を凝縮かつ冷却して液化するようにしている。
この後、圧縮空気は環状通路２１から空気移動室１８へ流入し、該室１８の外周に沿って下流側へ移動し、先端の狭隘な空気圧縮通路１９に押し込まれて圧縮され、凝縮して一部を液化後、仕切壁１７に沿って空気移動室１８へ後退動可能にされている。
空気移動室１８へ後退した圧縮空気は、衝突板２０の他側面に衝突して凝縮し、その一部を液化するとともに、反射して出口管１４内に導かれて移動し、隣接する下流側の凝縮ユニット１０へ移動可能にされている。
図中、２４は凝縮ユニット１０内下部の下流側底面に形成したドレン排出孔で、該排出孔にオートまたは簡易なドレントラップ２５を取付け、凝縮ユニット１０内の底部に滞留したドレン２６を排出可能にしている。
この場合、ドレン排出孔１４はドレン２６の発生量に応じて、例えば各凝縮ユニット１０に、または一つ若しくは二つ置きの凝縮ユニット１０に形成しても良い。
前記冷凍式エアードライヤ７は、実施形態では市販のものを使用し、これは筐体２９の内部に空気導管６を配管し、該空気導管６の中流域に冷却室３０を配置し、該冷却室３０に連通管３１を配管し、該連通管３１の下流側端部に前記凝縮管８の上流側端部を接続している。
前記筐体２９内に冷凍回路の冷媒導管３２が配管され、該冷媒導管３２に冷媒圧縮機３３と、コンデンサ３４と膨張弁３５と蒸発器３６が介挿され、該蒸発器３６を前記冷却室３０内に配置し、冷却室３０で冷却した圧縮空気を、連通管３１を介して筐体２９の外側の後述する凝結器とエアードライヤへ導入可能にしている。
図中、３７は冷却室３０内の片側の底部に滞留したドレンで、該ドレン３７にセンサ（図示略）を付設したドレン排出管３８の下端部が没入して配置され、前記ドレン３７をドレン排出管３８の上部に配置した排出弁３９を介して、外部へ排出可能にしている。
前記エアードライヤユニット９は凝結器２７とエアードライヤ２８を備え、これらを中継管４０を介して近接して配置し、このうち凝結器２７をエアードライヤ２８よりも上流側に配置している。
前記凝結器２７とエアードライヤ２８は、略同径の円筒体で構成され、それらの処理能力ないし空気流量は４０００ｌ／ｍｉｍで、従来の約１３〜１４倍に倍増され、それらの直下にオートまたは簡易なドレントラップ４１，４２を接続し、そのドレンをドレンチューブ４３，４４を介して室外へ排出可能にしている。
実施形態の凝結器２７は、外径９０ｍｍ（従来の１.２倍）、長さ約４３０ｍｍ（従来の２．３倍）の中空円筒体で構成され、その下半部は中空に構成されていて、後述するインレットから筒状容器内への圧縮空気の導入と、該筒状容器から凝結シリンダへの圧縮空気の導入と衝突の円滑化を図っている。
前記凝結器２７は、アルミニウム管若しくはステンレス鋼管または合成樹脂管製の筒状容器４５と、その上端部に着脱可能に取付けたアルミダイカストまたは合成樹脂製のヘッドカバー４６と、該ヘッドカバー４６に上端部を連結し、かつ筒状容器４５の内側に配置した中空筒状のアルミニウム管若しくはステンレス鋼管または合成樹脂管製の凝結シリンダ４７と、から構成されている。
前記筒状容器４５は、外径９０ｍｍ、長さ４３０ｍｍの円管状に構成され、その上端部にネジ部４８が形成され、このネジ部４８に、ヘッドカバー４６の下端部内面に形成したネジ部４９がねじ込まれている。
前記筒状容器４５の下端部は漏斗状に形成され、その中央の通孔５０にアルミニウム管若しくはステンレス鋼管または合成樹脂管製のネジパイプ５１が接続され、該ネジパイプ５１を介して、筒状容器４５の底部に流下したドレンを前記ドレントラップ４１へ移動可能にしている。
前記ヘッドカバー４６の周面の対向位置に、インレット５２とアウトレット５３が設けられ、インレット５２の端部のネジ孔５４に、凝縮ユニット１０の出口管１４の雄ネジ部１３をねじ込み、アウトレット５３の端部のネジ孔５５に中継管４０の雄ネジ部５６をねじ込んでいる。
実施形態では製作の便宜上、凝縮管８の最下流位置の凝縮ユニット１０の下流側端部を、出口管１４を残して図５のＰ−Ｐ線のカットライン（切断線）に沿って切断し、切り残した出口管１４の雄ネジ部１３をインレット５２のネジ孔５４にねじ込んでいる。
前記インレット５２とアウトレット５３は仕切壁５７で区画され、インレット５２の奥部に筒状容器４５に連通する通路５８が形成され、またアウトレット５３の奥部にネジ孔５９が形成されていて、該ネジ孔５９に、凝結シリンダ４７の上端部に突設した連結管６０のネジ部６１がねじ込まれている。
前記凝結シリンダ４７は筒状容器４５の内径よりも小径の中空筒状に形成され、その長さは筒状容器４５の略１／２に形成され、その下端部を筒状容器４５の中間位置に配置し、凝結シリンダ４７と筒状容器４５との間に環状の通気路６２を形成している。
そして、インレット５２から導入した圧縮空気を通路５８を介して通気路６２へ導き、その下方から反転して凝結シリンダ４７へ導入し、該シリンダ４７内の上面に衝突して凝縮し、その一部を液化するとともに、凝結シリンダ４７の上部から連結管６０を経てアウトレット５３へ移動し、該アウトレット５３から中継管４０へ移動可能にしている。
前記エアードライヤ２８は外観上、凝結器２７と同様に構成され、このエアードライヤ２８はアルミニウム管若しくはステンレス鋼管または合成樹脂管製の筒状容器６３と、その上端部に着脱可能に取付けたアルミダイカストまたは合成樹脂製のヘッドカバー６４と、該ヘッドカバー６４に上端部を連結し、かつ筒状容器６３の内側に配置した中空筒状のアルミニウム管若しくはステンレス鋼管または合成樹脂管製の除湿シリンダ６５と、から構成されている。
前記筒状容器６３は、外径９０ｍｍ（従来の１.２倍）、長さ４３０ｍｍ（従来の２.３倍）の円管状に構成され、その上端部周面にネジ部６６が形成され、このネジ部６６にヘッドカバー６４の下端部内面に形成したネジ部６７が螺着されている。
前記筒状容器６３の下端部は漏斗状に形成され、その中央の通孔６８にアルミニウム管若しくはステンレス鋼管または合成樹脂管製のネジパイプ６９が接続され、該ネジパイプ６９を介し、筒状容器６３の底部に流下したドレンを前記ドレントラップ４２へ移動可能にしている。
前記ヘッドカバー６４の周面の対向位置に、インレット７０とアウトレット７１が形成され、それらの端部のネジ孔７２，７３に前記中継管４０の端部と、空気導管７４のネジ部が接続され、該空気導管７４の適宜位置に生産工場内のエアーツール７５を接続している。
前記インレット７０とアウトレット７１は仕切壁７６で区画され、インレット７０の奥部に筒状容器６５に連通する通路７７が形成され、またアウトレット７１の奥部にネジ孔７８が形成されていて、該ネジ孔７８に、除湿シリンダ６５の上端部に突設した連結管７９のネジ部８０がねじ込まれている。
前記除湿シリンダ６５は筒状容器６３の内径よりも小径の中空筒状に形成され、その長さは筒状容器６３の略１／２に形成され、その下端部を筒状容器６３の中間位置に配置し、除湿シリンダ６５と筒状容器６３との間に環状の通気路９３を形成している。
そして、インレット７０から導入した圧縮空気を通路７７へ導き、その下方から反転して除湿シリンダ６５へ導入し、該除湿シリンダ６５の上部から連結管７９を経てアウトレット７１へ移動し、アウトレット７１から空気導管７４へ移動可能にしている。
前記除湿シリンダ６５内の上端部に、連結シリンダ８１を介して円板状の基板８２が設けられ、該基板８２の下面に６個の集気シリンダ８３が等角度位置に突設されている。
前記集気シリンダ８３の下端部に凹孔８４が形成され、該凹孔８４に小孔の通孔８５の下端が開口され、該通孔８５の上端が連結シリンダ８１内を貫通して開口されていて、圧縮空気を通孔８５から連結シリンダ８１内に噴出して断熱膨張可能にし、かつその際、圧縮空気を冷却し一部を凝縮して液化可能にしている。図中、９３は筒状容器６３と除湿シリンダ６５との間に形成した環状の通路である。
このように構成した本発明の圧縮空気の凝縮装置は、工場の敷地にエアーコンプレッサ収容室１を設置し、その背面または前面に開閉パネル（図示略）をビス等で着脱可能に取付け、該収容室１内の一側にエアーコンプレッサ２と支持枠５を上下に離間して設置し、前記支持枠５にエアータンク３を収容して設置する。
前記エアータンク３の一側に空気導管６の一端を接続し、その他端を冷凍式エアードライヤ７に接続する。冷凍式エアードライヤ７は市販のものを使用し、これをエアーコンプレッサ収容室１内に不動に設置し、その連通管３１の送出側の端部を筐体２９の内壁に配置し、これに凝縮管８の上流側端部をねじ込んで接続する。
前記凝縮管８は凝縮ユニット１０を複数接続して構成し、実施形態では６個の凝縮ユニット１０を接続して構成している。
前記凝縮ユニット１０は合成樹脂またはアルミダイカスト、若しくは各構成部をステンレス鋼板で折り曲げ加工し、それらを溶接して中空円筒状に成形し、その上流側の一端に雌ネジ部１２を形成した入口管１１を突設し、下流側の他端の周面に雄ネジ部１３を形成した出口管１４を配置する。
そして、出口管１４の端部を凝縮ユニット１０の端面と同一面上に配置し、その内側端部を凝縮ユニット１０内の奥部に配置し、かつ上流側端面から離間して配置する。
各凝縮ユニット１０は、内部の上流側端面に予め複数の脚２２を接着または溶接して固定し、該脚２２の他端に円板状の衝突板２０を接着または溶接し、前記上流側端面と衝突板２０との間に小高の衝突室２３を形成する。
各凝縮ユニット１０の内周面と衝突板２０の外周面との間に、一様な狭小幅の狭小通路２１を形成し、各凝縮ユニット１０または一つ置きの凝縮ユニット１０の下部周面にドレン排出孔２４を形成し、該排出孔２４にドレントラップ２５を取付ける。
このように、前記狭小通路２１は、凝縮ユニット１０内の所定位置に脚２２を介して衝突板２０を固定し、衝突板２０の外周と凝縮ユニット１０の側周内面とを所定の狭小幅に設定することで形成しているから、構成部材の所定位置に小孔を穿孔する従来の方法に比べて、構成が簡単で容易に製作し得る。
また、凝縮管８は圧縮空気を直接内部に導入しているから、凝縮管８の外側に他の導入管や誘導通路を配置し、それらの間に圧縮空気を導入する従来の構造に比べて、部品点数を低減し容易かつ安価に製作できるとともに、凝縮管８の小径化と軽量化を図れ、そのコンパクト化を図れる。
こうして製作した複数の凝縮ユニット１０を接続する場合は、凝縮ユニット１０の入口管１１内の雌ネジ部１２に、隣接する上流側の凝縮ユニット１０の出口管１４の雄ネジ部１３をねじ込み、出口管１４の雄ネジ部１３に、隣接する下流側の凝縮ユニット１０の入口管１１内の雌ネジ部１２をねじ込んで接続する。
また、最下流側の凝縮ユニット１０は、その下流側の端部を出口管１４を残して、周囲の係合壁１６の周辺を図５のＰ−Ｐ線に沿って切断し、出口管１４を突設して製作する。
そして、前記突設した出口管１４の雄ネジ部１３は、この後の凝縮管８の配管の際、凝結器２７のヘッドカバー４６のインレット５２のネジ孔５４にねじ込む。
こうして接続した凝縮管８は図２，３のようで、各凝縮ユニット１０が軸方向に配置され、各係合壁１６の端面が隣接する下流側の外端面に係合し、出口管１４の雄ネジ部１３に、隣接する下流側の入口管１１の雌ネジ部１２が緊密に接続される。
この後、凝縮管８を冷凍式エアードライヤ７と、エアードライヤユニット９の凝結器２７との間に配管する。その場合は、凝縮管８の一端、つまり最上流側の凝縮ユニット１０の入口管１１内の雌ネジ部１２を、冷凍式エアードライヤ７の連通管３１の送出側端部の雄ネジ部（図示略）にねじ込んで接続し、凝縮管８の他端、つまり前記改変した最下流側の凝縮ユニット１０の出口管１４の雄ネジ部１３を、エアードライヤユニット９の凝結器２７のヘッドカバー４６のネジ孔５４にねじ込んで接続する。この状況は図２，９のようである。
そして、凝結器２７のアウトレット５３のネジ孔５５に中継管４０の一端の雄ネジ部５６をねじ込み、中継管４０の他端の雄ネジ部をエアードライヤ２８のヘッドカバー６４のネジ孔７２にねじ込み、凝結器２７にエアードライヤ２８を接続する。
次に、エアードライヤ２８のアウトレット７１のネジ孔７３に空気導管７４のネジ部をねじ込み、該空気導管７４の他端を工場内に配管し、その複数の適宜位置に支流導管（図示略）を接続し、各支流導管に各種のエアーツール７５を接続する。
こうして組み立てた圧縮空気の凝縮装置に、エアータンク３内の高温高圧（約５０〜８０℃、０.１〜１.５ＭＰａ）の圧縮空気を、空気導管５を介して冷凍式エアードライヤ６に送り込むと、前記圧縮空気は筐体２９内の冷却室３０へ移動して冷却され、圧縮空気中の水蒸気が凝結し、そのドレン３７が冷却室３０の一側の底部に収容され、除湿後の冷却空気が連通管３１に送り出されて、筐体２９の外部の凝縮管８へ移動し、最上流側の凝縮ユニット１０に導入される。
前記入口管１１に導入された圧縮空気は、衝突室２３側へ移動して衝突板２０の一側面に衝突し、一部を凝縮して液化するとともに、衝突室２３から衝突板２０の外周へ移動し、環状の狭小通路２１から空気移動室１８へ噴き出され、その際断熱膨張して一部を冷却し凝縮して液化する。
この後、圧縮空気は空気移動室１８内の外周に沿って移動し、先端の狭隘な空気圧縮通路１９へ押し込まれ、圧縮されて凝縮し一部が液化する。
この後、圧縮空気は流入する圧縮空気によって空気圧縮通路１９を押し出され、仕切壁１７に沿って空気移動室１８へ後退動し、衝突板２０の他側面に衝突して凝縮し一部を液化する。衝突後、圧縮空気は衝突板２０から反射し、出口管１４方向への移動を促されて出口管１４内を移動し、隣接する下流側の凝縮ユニット１０へ移動する。
このように、圧縮空気は一の凝縮ユニット１０において、衝突板２０の内外面に二度衝突し、凝縮と凝結作用を受けて水分を除去され、また環状通路２１へ噴き出された際に断熱膨張して冷却と凝縮作用を受け、更に屈曲通路１９へ押し込まれて凝縮作用を受け、水分を精密に除去されて凝縮ないし除湿される。したがって、凝縮管８は従来のエアードライヤと同等の凝縮ないし除湿効果を奏するから、新たなエアードライヤとして機能する。
その際、凝縮して液化し、または冷却されて発生したドレン２６は、凝縮ユニット１０内の下部に流下して滞留し、ドレントラップ２５に回収されて排出される。
また、ドレントラップ２５が存在しない凝縮ユニット１０では、上流側の凝縮ユニット１０で発生したドレン２６が圧縮空気に交じって内部を移動し、隣接の下流側の凝縮ユニット１０へ移動して、該凝縮ユニット１０で発生したドレン２６と一緒に下部に流下して滞留し、ドレントラップ２５に回収されて排出される。
こうして、複数の凝縮ユニット１０内を移動した圧縮空気は、圧縮空気中の水分を確実かつ精密に取り除かれ、精密に除湿される。
しかも、凝縮管８の下流部の最下流位置の凝縮ユニット１０には、ドレントラップ２５が必ず取付けられているから、凝縮管８内における水分が完全に除去されて回収され、除湿した圧縮空気をエアードライヤユニト９へ送り出す。
したがって、凝縮ユニット１０ないし凝縮管８は、上流側の冷凍式エアードライヤ７による除湿作用を補完し、圧縮空気中の水分の除去を増進し、除湿効果を高める。
こうして凝縮管８を移動した圧縮空気は、エアードライヤユニット９の上流側の凝結器２７へ送り込まれ、そのインレット５２の奥部の通路５８から筒状容器４５内に流入し、該筒状容器４５と凝結シリンダ４７との間の環状の通路６２を下方へ移動する。
そして、筒状容器４５の下方から反転して上動し、凝結シリンダ４７内に導入されて、その上面に勢い良く衝突して凝縮され、一部が液化してドレンを生成する。
前記ドレンは、凝結シリンダ４７と筒状容器４５の各内面に沿って流下し、通孔５０から落下してドレントラップ４１に滞留し、その溢流がドレンチューブ４３に導かれて外部に排出される。
前記凝結器２７で水分を能率良く除去された圧縮空気は、中継管４０に送り出されて隣接する下流のエアードライヤ２８へ移動し、そのインレット７０の奥部の通路７７から筒状容器６３内に流入し、該筒状容器６３と除湿シリンダ６５との間の環状の通路９３を下方へ移動する。
前記圧縮空気は筒状容器６３の下方から反転して除湿シリンダ６５内に導かれ、その上端部の集気シリンダ８８の凹孔８４へ移動し、該凹孔８４に開口した通孔８５から連結シリンダ８１内に勢い良く噴出する。
その際、圧縮空気は断熱膨張して冷却され、かつ凝縮して一部が液化し、その液滴が集気シリンダ８３および除湿シリンダ６５に沿って落下し、ドレントラップ４２に収容される。
前記エアードライヤ２８で除湿ないし乾燥され冷却された圧縮空気は、連結管７９を経てアウトレット７１へ移動し、該アウトレット７１から空気導管７４へ移動して、その下流側の工場内のそれぞれのエアーツール７５に供給される。
したがって、エアータンク３から供給された高温高圧の圧縮空気は、冷凍式エアードライヤ７で冷却かつ除湿され、凝縮管８の各凝縮ユニット１０で凝縮作用と断熱膨張作用を繰り返し受けて冷却かつ除湿され、更にエアードライヤユニット９の凝結器２７とエアードライヤ２８によって、除湿および冷却されて水分を除去され、エアーツール７５へ供給されるから、エアーツール７５における機能低下や故障の発生を強力に防止し得る。
更に、本発明はエアーコンプレッサ収容室１内に、エアーコンプレッサ２とエアータンク３、圧縮空気導管５、冷凍式エアードライヤ７、凝縮管８、エアードライヤユニット９を収容して、これらを外部環境から保護し、それらの良好な作動を維持し寿命の向上を図る。
しかも、エアードライヤユニット９の凝結器２７とエアードライヤ２８を近接配置して、エアーコンプレッサ収容室１の小形化を図れる。
図１７乃至図２７は本発明の他の実施形態を示し、前述の実施形態の構成と対応する部分に同一の符号を付している。
このうち、図１７および図１８は本発明の第２の実施形態を示し、この実施形態は冷凍式エアードライヤ７と、凝結器２７のヘッドカバー４６との間に、凝縮管８を下流側に斜め下向きに緩やかに配管し、各凝縮ユニット１０の下部の係合壁１６と、該係合壁１６に係合する隣接の下流側の凝縮ユニット１０の端面に、通水孔８６，８７を形成して連通している。
このようにすると、各凝縮ユニット１０で発生したドレン２６は、凝縮ユニット１０の下部内面に流下し、通水孔８６，８７を介して隣接する下流側の凝縮ユニット１０下部内面に流入し、最下流側の凝縮ユニット１０内に滞留したドレン２６と一緒に、ドレントラップ２５に回収されて排出される。
すなわち、この実施形態は、前述の実施形態のように凝縮管８に複数のドレントラップ２５を設け、凝縮ユニット１０内における圧縮空気とドレン２６の混入と残留、およびそれらによる圧縮空気の移動速度の低下と凝縮作用の低下を防止するとともに、部品点数を低減し構造を簡潔化し、またドレン２６の排水構造と回収を簡潔にしてドレン２６を確実に排出するようにしている。
図１９乃至図２１は本発明の第３の実施形態を示し、この実施形態は有底中空の筒状容器８８の外周面に同長の複数の凝縮管８を垂直方向に配置し、隣接する上下一対の端面に連通管８９を接続して、凝縮管８の長尺化と配管スペースのコンパクト化を図るようにしている。
このようにすることで、例えばエアードライヤユニット９とエアーツール７５とを接続する空気導管７４の配管スペースをコンパクト化し、また空気導管７４の保護を図れる。
したがって、凝縮管８が前述のように従来のエアードライヤと同等の作用効果を奏することから、前記構成によって長尺のエアードライヤを構成することができ、その凝縮ないし除湿作用を倍増し得る。
また、前記凝縮管８をエアーコンプレッサ収容室１内から外部に配置し、凝縮管８の周面を空冷することによって、凝縮ユニット１０内の圧縮空気を冷却し、その分凝縮ないし除湿負荷を軽減し得る。
この場合、凝縮ユニット１０で発生したドレンは、重力または圧縮空気によって出口管１４を流下し直下の凝縮ユニット１０へ移動し、最下位置の凝縮ユニット１０に流下して、該凝縮ユニット１０に設けたドレントラップ（図示略）から排出される。
したがって、最下位置の凝縮ユニット１０以外にドレントラップの取付けを要せず、その分部品点数の低減を図れる。
図２２および至図２３は本発明の第４の実施形態を示し、この実施形態は筒状容器８８の内面に複数の凝縮管８を垂直方向に配置し、隣接する上下一対の端面に連通管８９を接続して、凝縮管８の長尺化と配管スペースのコンパクト化を増進するようにしている。
また、円筒体８８内に冷却水９０を収容して凝縮管８を浸漬し、凝縮ユニット１０内の圧縮空気を冷却して除湿を促すようにしている。このようにすることで、第３の実施形態と同様に凝縮ユニット１０内の圧縮空気を冷却し、その分凝縮ないし除湿負荷を軽減するようにしている。図中、９１は筒状容器８８の上端部に被着したカバーである。
図２４は本発明の第５の実施形態を示し、この実施形態は第１の実施形態の応用形態に係り、エアードライヤユニット９を冷凍式エアードライヤ７の下流近傍に配置する代わりに、または該エアードライヤユニット９とともに、冷凍式エアードライヤ７の上流近傍に、エアードライヤユニット９と同様なエアードライヤユニット９２を配置している。
すなわち、エアードライヤユニット９２は、凝結器２７とエアードライヤ２８とを備え、これらを中継管４０を介して近接して配置し、このうち凝結器２７をエアードライヤ２８よりも上流側に配置している。
前記エアードライヤ２８と冷凍式エアードライヤ７との間に凝縮管８と同様な凝縮管９４を配置し、凝結器２７とエアータンク３との間にも、望ましくは凝縮管８と同様な凝縮管９５を配置している。
このようにエアードライヤユニット９２を、冷凍式エアードライバー７の上流側近傍に配置することによって、エアータンク３から吐出された高温高圧の圧縮空気を、先ず凝結器２７に導入し、該凝結器２７で凝縮し水分を能率良く除去して除湿し、これを中継管４０を介して次のエアードライヤ２８へ導入し、該エアードライヤ２８で断熱膨張して冷却し、かつ凝縮して除湿を増進するようにしている。
したがって、冷却かつ除湿した圧縮空気を冷凍式エアードライヤ７に導入することによって、冷凍式エアードライヤ７の冷凍負荷が軽減され、冷凍式エアードライヤ７の稼動や電力消費が低減される。
しかも、エアードライヤユニット９２と冷凍式エアードライヤ７とは、凝縮管８と同様な凝縮管９４で接続され、またエア−タンク３とエアードライヤユニット９２とは、凝縮管８と同様な凝縮管９５で接続されているから、凝縮管９４，９５による圧縮空気の凝縮および除湿効果によって、圧縮空気の除湿効果が一層増進され、冷凍式エアードライヤ７の冷凍負荷を更に軽減し、冷凍式エアードライヤ７の稼動や電力消費を更に低減し得る。
図２５乃至図２７は本発明の第６の実施形態を示し、この実施形態はエア−タンク３とエアーツール７５の圧縮空気の供給路に、上流側から凝結器９６、エアードライヤ９７、３種類のエア−クリーナ９８，９９，１００を配置し、エア−タンク３と凝結器９６とを凝縮管９５で接続し、最下流側のエア−クリーナ１００とエアーツール７５とを、凝縮管８と同様な凝縮管１０１で接続している。
前記凝結器９６、エアードライヤ９７、エア−クリーナ９８〜１００は、同様な中空有底の透明な筒状容器１０２〜１０６と、該容器１０２〜１０６の上端部に装着したヘッドカバー１０７〜１１１と、該ヘッドカバー１０７〜１１１の下端部にビス止めした容器カバー１１２〜１１６とで、構成している。
前記筒状容器１０２〜１０６と容器カバー１１２〜１１６との間に、空隙部１１７〜１２１を形成し、また容器カバー１１２〜１１６の対向周面に、前記空隙部１１７〜１２１に連通する複数の透視窓１２２〜１２６が開口され、該透視窓１２２〜１２６を介して、筒状容器１０２〜１０６の内部を視認可能にしている。
前記エアークリーナ９８〜１００のヘッドカバー１０９〜１１１に、各インレットに連通する通路１２７〜１２９が形成され、またその筒状容器１０４〜１０６内に中空有底の透明なクリ−ナエレメント容器１３０〜１３２が収容され、その上端部の連結管のネジ部１３３〜１３５が、ヘッドカバー１０９〜１１１のアウトレットに連通するネジ孔にねじ込まれている。
前記クリーナエレメント容器１３０内に、オイルミスト除去部材１３６が収納袋に収納されて収容され、クリーナエレメント容器１３１内に、乾燥・除湿部材１３７が収納袋に収納されて収容され、クリーナエレメント容器１３２内に、不純物除去部材１３８が収納袋に収納されて収容されている。
前記クリーナエレメント容器１３０〜１３２の底部に複数の通孔１３９が形成され、筒状容器１０４〜１０６内に導入された圧縮空気を、通孔１３９を介して各クリーナエレメント容器１３０〜１３２内に導入し、これをオイルミスト除去部材１３６、乾燥・除湿部材１３７、不純物除去部材１３８に接触させてオイルミストや湿気、不純物を捕集可能にしている。
図中、１４０は筒状容器１０４〜１０６と、その容器カバー１１４〜１１６の底部に設けた簡易なドレントラップである。
前記ヘッドカバー１０９〜１１１の上端面に、Ｌ字形金具１４１の一片が取付けられ、この他側片が壁面１４２に取付けられている。
このようにエアータンク３と凝結器９６との間にエアードライヤと同等の機能を奏する凝縮管９５を配置し、最後部のエア−クリーナ１００とエアーツール７５との間にもエアードライヤと同等の機能を奏する凝縮管１０１を配置して、圧縮空気を凝縮かつ除湿し、これを各種のエア−クリーナ９８〜１００に移動させることによって、精密に除湿かつ清浄した圧縮空気をエアーツール７５へ供給するようにしている。
本発明の圧縮空気の凝縮方法および圧縮空気の凝縮装置は、複数の凝縮ユニットを連結して凝縮管を構成し、該凝縮管によって従来のエアードライヤに比べ、構成を簡潔化し部品点数を低減して小形軽量化と製作の容易化並びに低廉化を図れ、卓越した凝縮ないし除湿能力と利便性を得られるとともに、凝縮ユニットの連結数を加減することによって、使用環境や使用条件に応じた最適の凝縮ないし除湿能力を容易かつ自由に得られ、更にドレンの回収を合理的かつ容易に行なえる新規なエアードライヤを実現し得るようにしている
６ 空気導管
７ 冷凍式エアードライヤ
８，９４，９５ 凝縮管
９，９２ エアードライヤユニット
１０ 凝縮ユニット
１１ 入口管
１２ 雌ネジ部
１３ 雄ネジ部
１４ 出口管
１８ 空気移動室
１９ 空気圧縮室
２０ 衝突板（衝突壁）
２１ 狭小通路
２３ 衝突室
２５ ドレントラップ
２６ ドレン
２８，９６ 気液分離器
８６，８７ 通水孔
８８ 筒状容器
９０ 冷却水
９８〜１００ エアークリーナ

Claims (30)

  1. 中空筒状の凝縮ユニットを同軸状に複数連結した凝縮管の上流側端部から圧縮空気を導入し、該圧縮空気を下流側の凝縮ユニット内に移動させて圧縮空気を凝縮し断熱膨張させる圧縮空気の凝縮方法であって、各凝縮ユニットの上流側端部の外側に圧縮空気を導入する入口管を突設し、凝縮ユニット内の上流側に圧縮空気を衝突させる衝突板を軸方向に直交配置し、該衝突板の外周と凝縮ユニットの側部内面との間に環状の狭小通路を配置し、該狭小通路を凝縮ユニット内の空気移動室に連通するとともに、該空気移動室の中央に圧縮空気を隣接する下流側の凝縮ユニットへ導く出口管を軸方向に配置し、該出口管の上流側端部を前記衝突板の他側面と離間して配置し、該出口管の下流側端部を凝縮ユニットの下流側端部に開口し、該出口管の上流側端部と空気移動室の下流側外周部とに亘って円錐状の仕切壁を配置し、空気移動室の下流側に断面Ｖ字形状の空気圧縮通路を区画形成し、該空気圧縮通路で圧縮した空気を押し出し仕切壁に沿って後退動させて衝突板の他側面に衝突させ、この衝突後の圧縮空気を出口管の上流側端部に導入し、出口管から隣接する下流側の凝縮ユニットへ移動させ、かつ前記入口管から凝縮ユニットに導入した圧縮空気を衝突板の一側面に衝突させて凝縮させ、その一部を液化するとともに、衝突後の圧縮空気を狭小通路へ移動し空気移動室へ噴出して断熱膨張させ、その一部を液化させ、前記噴出した圧縮空気を空気圧縮通路へ移動し圧縮して凝縮させ、その一部を液化するとともに、この圧縮後の圧縮空気を仕切壁に沿って後退動し衝突板の他側面に衝突させて凝縮させ、その一部を液化することを特徴とする圧縮空気の凝縮方法。
  2. 前記入口管を凝縮ユニットの上流側端部の外側に突設し、前記出口管の下流側端部を凝縮ユニット下流側端部に開口し、隣接する凝縮ユニットを同軸状に連結して凝縮管を形成し、該凝縮管に入口管を介し圧縮空気を直接導入する請求項１記載の圧縮空気の凝縮方法。
  3. 前記凝縮管を水平または垂直に配管する請求項２記載の圧縮空気の凝縮方法。
  4. 前記狭小通路を、凝縮ユニットの側部内周面と衝突板の外周面との隙間によって環状に形成する請求項１記載の圧縮空気の凝縮方法。
  5. 前記凝縮管を、エアードライヤ若しくは気液分離器またはエアークリーナの下流側若しくは上流側近傍、または双方に配置する請求項３記載の圧縮空気の凝縮方法。
  6. 水平に配管した凝縮管の各凝縮ユニットまたは適宜な凝縮ユニットの底部に、ドレントラップを取付けてドレンを回収する請求項３記載の圧縮空気の凝縮方法。
  7. 前記凝縮管を下流側へ緩やかに傾斜して配管する請求項２記載の圧縮空気の凝縮方法。
  8. 前記傾斜して配管した凝縮管の最下流位置の凝縮ユニットにドレントラップを取付ける請求項７記載の圧縮空気の凝縮方法。
  9. 前記各凝縮ユニットの底部に通水孔を形成し、各通水孔を連通可能に形成するとともに、最下流位置の凝縮ユニットに流下したドレンをドレントラップで回収する請求項８記載の圧縮空気の凝縮方法。
  10. 外部に設置した筒状容器の外周に複数の凝縮管を垂直方向に配置し、各凝縮管を筒状容器の外周に環状に配置するとともに、隣接する凝縮管の下端部および上端部を接続して凝縮管を連通し空冷する請求項３記載の圧縮空気の凝縮方法。
  11. 前記筒状容器を有底に構成し、その内部に冷却水を収容し、該筒状容器の内側に複数の凝縮管を冷却水に浸漬して垂直方向に配置するとともに、各凝縮管を筒状容器の内周に環状に配置し、隣接する凝縮管の下端部および上端部を接続して凝縮管を連通し、凝縮管および凝縮ユニットを冷却する請求項１０記載の圧縮空気の凝縮方法。
  12. 中空筒状の凝縮ユニットを同軸状に複数連結した凝縮管の上流側端部から圧縮空気を導入可能に設け、該圧縮空気を下流側の凝縮ユニット内に移動して圧縮空気を凝縮し断熱膨張可能にした圧縮空気の凝縮装置であって、各凝縮ユニットの上流側端部の外側に圧縮空気を導入可能な入口管を突設し、凝縮ユニット内の上流側に圧縮空気を衝突可能な衝突板を軸方向に直交配置し、該衝突板の外周と凝縮ユニットの側部内面との間に環状の狭小通路を設け、該狭小通路を凝縮ユニット内の空気移動室に連通可能に形成するとともに、該空気移動室の中央に圧縮空気を隣接する下流側の凝縮ユニットへ導入可能な出口管を軸方向に配置し、該出口管の上流側端部を前記衝突板の他側面と離間して配置し、該出口管の下流側端部を凝縮ユニットの下流側端部に開口し、該出口管の上流側端部と空気移動室の下流側外周部とに亘って円錐状の仕切壁を配置し、空気移動室の下流側に断面Ｖ字形状の空気圧縮通路を区画形成し、該空気圧縮通路で圧縮した空気を押し出し仕切壁に沿って後退動可能に設け、衝突板の他側面に衝突可能に設けるとともに、この衝突後の圧縮空気を出口管の上流側端部に導入可能に設け、出口管から隣接する下流側の凝縮ユニットへ移動可能に設け、かつ前記入口管から凝縮ユニットに導入した圧縮空気を衝突板の一側面に衝突させて凝縮させ、その一部を液化するとともに、衝突後の圧縮空気を狭小通路へ移動し空気移動室へ噴出して断熱膨張可能に設け、その一部を液化可能に設けるとともに、前記噴出した圧縮空気を空気圧縮通路へ移動し圧縮して凝縮可能に設け、その一部を液化可能に設けるとともに、この圧縮後の圧縮空気を仕切壁に沿って後退動し衝突板の他側面に衝突させて凝縮可能に設け、その一部を液化可能に設けたことを特徴とする圧縮空気の凝縮装置。
  13. 前記衝突板を凝縮ユニット内の上流側に配置し、該衝突板と凝縮ユニットの上流側内面とで衝突室を区画した請求項１２記載の圧縮空気の凝縮装置。
  14. 前記衝突板を凝縮ユニットの横断面と相似形状の円板状に形成し、該衝突板の外周と凝縮ユニットの側部内面との間に、環状の狭小通路を形成した請求項１３記載の圧縮空気の凝縮装置。
  15. 前記凝縮ユニットの上流側端面の外側に圧縮空気を導入可能な入口管を突設するとともに、凝縮ユニット内の下流側端部に出口管を開口配置し、該出口管の上流側端部を前記衝突板の他側面に近接配置し、該出口管の上流側端部と空気移動室の下流側外周部とに亘って円錐状の仕切壁を配置し、空気移動室を区画形成した請求項１２記載の圧縮空気の凝縮装置。
  16. 前記凝縮ユニットの側周面内面と仕切壁内面とで、Ｖ字形断面の空気圧縮通路を形成した請求項１２記載の圧縮空気の凝縮装置。
  17. 前記空気圧縮通路の横断面積を下流側に沿って漸減し、下流側端部を狭小に形成した請求項１６載の圧縮空気の凝縮装置。
  18. 前記入口管の内面に雌ネジ部を形成し、前記出口管の下流側周面に雄ネジ部を形成した請求項１２記載の圧縮空気の凝縮装置。
  19. 前記入口管の雌ネジ部に、隣接する上流側の凝縮ユニットの出口管の雄ネジ部を螺合可能に設け、前記出口管の雄ネジ部に、隣接する下流側の凝縮ユニットの入口管の雌ネジ部を螺合可能に設け、隣接する凝縮ユニット同士を連結可能に設けた請求項１８記載の圧縮空気の凝縮装置。
  20. 前記複数の凝縮ユニットを同軸状に連結して凝縮管を形成し、該凝縮管の上流側端部に入口管を介して圧縮空気を直接導入可能に設けた請求項１２記載の圧縮空気の凝縮装置。
  21. 前記凝縮管を水平または垂直に配管した請求項２０記載の圧縮空気の凝縮装置。
  22. 前記凝縮管を、エアードライヤ若しくは気液分離器またはエアークリーナの下流側若しくは上流側近傍、または双方に配置した請求項２０記載の圧縮空気の凝縮装置。
  23. 水平に配置した凝縮管の各凝縮ユニットまたは適宜な凝縮ユニットの底部に、ドレントラップを取付け、凝縮ユニット内のドレンを回収可能に設けた請求項２１記載の圧縮空気の凝縮装置。
  24. 前記凝縮管を下流側へ緩やかに傾斜して配置した請求項２０記載の圧縮空気の凝縮装置
  25. 前記凝縮管の最下流位置の凝縮ユニットにドレントラップを取付けた請求項２４記載の圧縮空気の凝縮装置。
  26. 前記各凝縮ユニットの底部に通水孔を形成し、各通水孔を連通可能に設けるとともに、最下流位置の凝縮ユニットにドレンを流下可能に設け、該ドレンをドレントラップで回収可能にした請求項２５記載の圧縮空気の凝縮装置。
  27. 前記凝縮管の最下流側の凝縮ユニットの下流側端部を、出口管を残して切断し、該出口管の下流側端部の突出部をエアードライヤ若しくは気液分離器またはエアークリーナに接続可能に設けた請求項２１記載の圧縮空気の凝縮装置。
  28. 外部に設置した筒状容器の外周に複数の凝縮管を垂直方向に配置し、各凝縮管を筒状容器の外周に環状に配置するとともに、隣接する凝縮管の下端部および上端部を接続して凝縮管を連通し空冷可能に設けた請求項２１記載の圧縮空気の凝縮装置。
  29. 前記筒状容器を有底に構成し、その内部に冷却水を収容し、該筒状容器の内側に複数の凝縮管を冷却水に浸漬して垂直方向に配置するとともに、各凝縮管を筒状容器の内周に環状に配置し、隣接する凝縮管の下端部および上端部を接続して凝縮管を連通し、凝縮管および凝縮ユニットを冷却可能に設けた請求項２１記載の圧縮空気の凝縮装置。
  30. 前記凝縮ユニットの下流側端部に、隣接する下流側の凝縮ユニットの上流側端面を密接して配置した請求項１２記載の圧縮空気の凝縮装置。
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