JPH0257973B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は圧縮気体除湿装置に係り、圧縮ガス
の如き高温又は常温の圧縮気体を、コンプレツサ
ーの如き圧縮機等の動力を必要としないで、非常
に効率良く水によつて乾球気温以下の温度に冷却
し、且つ圧縮気体の除湿を行なうようにした圧縮
気体除湿装置に関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、圧縮ガスの如き高温又は常温の圧縮気体
を乾球気温以下の温度に冷却し且つ除湿して、給
送の際に給送管内に水滴等が凝結しないようにす
るには、冷凍機によつて圧縮気体を冷却し除湿す
ることで行なつていた。

ところが、冷凍機は、コンプレツサー等を作動
させて冷却するので設備費の他に消費電力も嵩む
ものであつた。そして、冷凍機は、熱交換パイプ
内に冷媒を流すのでその冷媒の漏れ等の事故が発
生することが多く、又、交換も定期的に行なわな
ければならない。そのため、保守点検を頻繁に行
なわなければならず、保守点検のための費用等も
嵩むものであつた。

［発明の目的］ そこで、この発明は、上述した点に鑑み、非常
にコンパクトなもので、圧縮ガスの如き高温又は
常温の圧縮気体を、水によつて非常に効率良く乾
球気温以下の温度に冷却し、且つ圧縮気体の除湿
を行なえるようにし、しかも、コンプレツサー等
を作動させる電力を必要とせず効率の良い冷却を
可能にし、保守点検の費用も安価にて済む装置を
提供することを目的として創出されたものであ
る。

［発明の概要］ 叙上の目的を達成するため、この発明は、塔状
の除湿装置本体と、この除湿装置本体内に配さ
れ、且つ、圧縮気体を流通させて周囲の気体或い
は液体と熱交換を行なつて上記圧縮気体を少なく
とも外気の乾球気温以下の温度に冷却する熱交換
パイプと、除湿装置本体内で熱交換パイプの上方
からこの熱交換パイプに直接散水させる散水装置
と、除湿装置本体内で熱交換パイプの下方に配し
前記散水された水を受ける水槽と、水槽の水を散
水装置に供給する水供給パイプと、除湿装置本体
における熱交換パイプと水槽との間の位置に形成
された空気取入口と、除湿装置本体の最上部に配
され空気取入口からの空気を熱交換パイプの周囲
を通過させて強制排気させる強制排気装置と、熱
交換パイプ内を流通した圧縮気体内に含んでいる
水分、油分、その他浮遊物等を除去する気液分離
装置とからなり、熱交換パイプは、螺旋状に巻か
れて上方から下方へ向つて略筒状となるように形
成したものを、筒径が大径のものから順次小径の
ものまで形成してその大径のもの中に順次小径の
ものがいれられ複数で平行に重ねて配され、気液
分離装置は、熱交換パイプの螺旋中心に上下方向
に配され、最下部にはドレン孔を配し、このドレ
ン孔の上にはデミスターを配し、その上には液体
分離材を配し、上部には外部に圧縮気体を給送す
る給送管を連結し、それぞれの熱交換パイプの上
端には、これらの熱交換パイプに圧縮気体を送込
むべく略水平方向に配した入口ヘツダーを連結
し、それぞれの熱交換パイプの下端には略水平方
向に配した出口ヘツダーを連結すると共に、この
出口ヘツダーを気液分離装置のドレン孔とデミス
ターとの間に連結したことに存するものである。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説
明すると次の通りである。

すなわち、図に示す符号１は熱交換パイプであ
り、熱伝導性に優れた材質にて形成されている。

この熱交換パイプ１は、螺旋状に巻かれて略筒
状となつたものを、筒径が大径のものから順次小
径のものまで形成してその大径のものの中に順次
小径のものがいれられて複数に重ねて、例えば図
に示すように五重の螺旋筒状となるようにして上
方から下方に向つて平行に配されている。

そして、この螺旋筒状の熱交換パイプ１は、上
述したように縦に配して形成され、それぞれの螺
旋筒状のパイプの上方開口端を、圧縮気体が送り
込まれる略水平方向に配された入口ヘツダー２に
連結し、下方開口端を同じく略水平方向に配され
た出口ヘツダー３に連結してある。

一方、この熱交換パイプ１の上方には散水装置
４を配し、又、熱交換パイプ１の下方には水槽５
を配してある。水槽５からはポンプ７によつて水
を水供給パイプ６を通して散水装置４に供給する
ようにし、散水装置４にて散水された水は水槽５
にて受け、この受けた水を水槽５からポンプ７に
よつて散水装置４に供給することで循環させるも
のである。

又、前記熱交換パイプ１の螺旋筒状の中心には
気液分離装置８を配してある。この気液分離装置
８は、下部に前記出口ヘツダー３を連結し、その
上にはデミスター９を配し、更にその上には液体
分離材１０を配し、上部には外部に気体を給送す
る給送管１１が連結され形成されている。

そして、熱交換パイプ１から出口ヘツダー３を
介して気液分離装置８内に送込まれた圧縮気体
は、デミスター９、液体分離材１０を通過する時
に圧縮気体内に含まれている水分、油分、その他
浮遊物等が除去され、給送管１１から外部に給送
される。その時に除去された水分、油分、その他
浮遊物等は、気液分離装置８の底に設けたドレン
孔１２から排出管１３によつて外部に廃棄される
ように形成されている。

しかして、前記熱交換パイプ１、散水装置４、
水槽５、気液分離装置８等は塔状の除湿装置本体
１４内に収納されている。この除湿装置本体１４
の上部中央には回転するフアン１５によつて除湿
装置本体１４内の空気を強制的に排気する強制排
気装置を設け、又、前記熱交換パイプ１と水槽５
との間に位置する除湿装置本体１４には空気取入
口１６が形成されているものである。

尚、図中１７は気液分離装置８内底部に水分、
油分、その他浮遊物等が溜つた場合に、自動的に
排出するように作動するオートドレン装置、１８
は除湿装置本体１４上部に設けて外部にゴミ等が
排出されないように取除くエリミネーター、１９
は気液分離装置８を支える脚である。

そこで、フアン１５を回転させながら散水装置
４から熱交換パイプ１に散水し、入口ヘツダー２
から熱交換パイプ１に圧縮気体を送り込むと、熱
交換パイプ１内の圧縮気体は散水された水の気化
潜熱によつて冷却される。

そして、圧縮気体から熱を奪つた水は、強制排
気装置のフアン１５によつて排気することで除湿
装置本体１４内に空気取入口１６から吸引された
空気によつて冷却される。冷却された水は水槽５
に溜り、ポンプ７により水供給パイプ６を通つて
再び散水装置４から散水されるものである。又、
空気取入れ口１６から吸引された空気は、圧縮気
体から熱を奪つた水を冷却すると共に、その冷却
によつて奪つた熱を有しているので、上方へ移動
して行く間に、熱交換パイプ１に散水されその周
囲に水膜を形成して気化潜熱で圧縮気体から熱を
奪おうとしている水に接触し、その水を更に蒸発
させるものである。その結果、より多くの気化潜
熱が奪われて冷却効果が高まるものである。この
時に、熱交換パイプ１内を通過した圧縮気体は、
少なくとも外気の乾球気温よりも低い温度まで冷
却されるものである。

このような冷却は、上述の如く、螺旋状に巻か
れて略筒状となつたものを、筒径が大径のものの
中に順次小径のものがいれられて複数に重ねて配
されて複重螺旋筒状の熱交換パイプ１の場合に非
常に大きな効果を奏する。すなわち、これは、熱
交換パイプの長さを、限られた空間内で最大にし
なければならないが、その構造としては上記複重
螺旋筒状に配した熱交換パイプ１が最も優れてい
る。この場合、これらのパイプ間には空気が通過
しにくいものである。ところが、上述の如く、空
気が上方へ向うに従い奪つた熱は大きくなりそれ
によつて空気が上方へ向うに従い散水された水を
蒸発させる効果が大きい。その結果、非常に効率
よく熱交換パイプ１内の圧縮気体を冷却すること
ができる。

このようにして冷却された圧縮気体は、出口ヘ
ツダー３から気液分離装置８内に送込まれる。こ
の送込まれた圧縮気体は、熱交換パイプ１内にて
冷却されているから、飽和水蒸気量が低下してい
る。従つて、圧縮気体内に含まれている水分、油
分、その他浮遊物等は凝結し易くなつていて気液
分離装置８内のデミスター９、液体分離材１０を
通過することで除去される。除去された水分、油
分、その他浮遊物はドレン孔１２から排出管１
３、オートドレン装置１７を通つて外部に排出さ
れる。一方、水分、油分、その他浮遊物が除去さ
れた圧縮気体は給送管１１によつて給送され、そ
の時に圧縮気体を少なくとも外気の乾球気温より
も低温に冷却してあるので給送管１１内で水分、
油分、その他浮遊物が凝結することはなく、非常
に良好な給送状態を得ることができる。

そして、実際に、乾球気温が32.5℃、湿球気温
が25℃の条件で、46℃の圧縮空気を入口ヘツダー
２から送込み冷却除湿を行なつたところ、出口で
ある給送管１１における圧縮空気の温度は27℃に
冷却され、乾球気温が32.5℃であるから、給送さ
れている間に水分、油分、その他浮遊物等が凝結
することは全くなかつた。

尚、図中太矢印は圧縮気体の流れを示し。白抜
き矢印は空気の流れを示すものである。

［発明の効果］ この発明は、上述の如く構成したから、コンプ
レツサー等を必要としないで、非常に効率良く且
つ簡単に圧縮気体を冷却除湿することができ、給
送管内で水分、油分、その他浮遊物が凝結するこ
とがなくなり、非常に良好な給送状態を得ること
ができると共に、設備費及び消費電力或いは保守
点検費用も安価にて済むものである。

すなわち、塔状の除湿装置本体１４と、この除
湿装置本体１４内に配され、且つ、圧縮気体を流
通させて周囲の気体或いは液体と熱交換を行なつ
て上記圧縮気体を少なくとも外気の乾球気温以下
の温度に冷却する熱交換パイプ１と、除湿装置本
体１４内で熱交換パイプ１の上方からこの熱交換
パイプ１に直接散水させる散水装置４と、除湿装
置本体１４内で熱交換パイプ１の下方に配し前記
散水された水を受ける水槽５と、水槽５の水を散
水装置４に供給する水供給パイプ６とからなるこ
とで、圧縮気体は散水された水の気化潜熱によつ
て冷却される。そして、冷却することで圧縮気体
から熱を奪つた水は水槽５に収容され、この収容
された水は再び水供給パイプ６によつて散水装置
４に供給され散水するように循環するものであ
る。

その時に、除湿装置本体１４における熱交換パ
イプ１と水槽５との間の位置に形成された空気取
入口１６と、除湿装置本体１４の最上部に配され
空気取入口１６からの空気を熱交換パイプ１の周
囲を通過させて強制排気させる強制排気装置とを
設けたことにより、前記冷却して圧縮気体から熱
を奪つた水は、水槽５に収容するまでの落下中
に、空気取入口１６から吸引された空気によつて
冷却され水槽５に収容される。従つて、前記循環
して散水装置４に供給される水は常に冷却された
ものが供給されるものである。又、熱交換パイプ
１へ散水されるから散水された水の中に含まれて
いるスケールが外表面に付着しても、容易に視認
でき保守点検も非常に簡単である。

そして、空気取入れ口１６から吸引された空気
は、圧縮気体から熱を奪つた水を冷却すると共
に、熱交換パイプ１に直接散水されその周囲に水
膜を形成して気化潜熱で圧縮気体から熱を奪おう
としている水に接触し、その水を更に蒸発させる
ものである。その結果より多くの気化潜熱を熱交
換パイプ１内の圧縮気体から奪うので冷却効果が
高まり、冷却効果が非常に向上するものである。

しかも、その時に、螺旋状に巻かれて略筒状と
なつたものを、筒径が大径のものの中に順次小径
のものがいれられて複数に重ねて配されて複重螺
旋筒状の熱交換パイプ１の場合にその冷却効率に
非常に大きな効果を奏する。すなわち、これは、
熱交換パイプ１の長さを、限られた空間内で最大
にしなければならないが、その構造としては上記
複重螺旋筒状に配した熱交換パイプ１が最も優れ
ているが、この場合、これらのパイプ１間には空
気が通過しにくいものである。ところが、上述の
如く、空気が上方へ向うに従い奪つた熱は大きく
なりそれによつて空気が上方へ向うに従い散水さ
れた水を蒸発させる効果が大きい。その結果、非
常に効率よく熱交換パイプ１内の圧縮気体を冷却
することができる。

更に、前記熱交換パイプ１内を流通した圧縮気
体内に含んでいる水分、油分、その他浮遊物等を
除去する気液分離装置８は、熱交換パイプ１の螺
旋中心に上下方向に配され、最下部にはドレン孔
１２を配し、下部には熱交換パイプ１の出口ヘツ
ダー３を連結し、この出口ヘツダー３の上にはデ
ミスター９を配し、その上には液体分離材１０を
配し、上部には外部に気体を給送する給送管１１
を連結して形成したことで、熱交換パイプ１内を
流通した圧縮気体は前述したように冷却されたの
で圧縮気体の飽和水蒸気量は低下しているから圧
縮気体内に含まれている水分、油分、その他浮遊
物等は凝結し易くなり気液分離装置８内で容易に
除去することができる。その時に、出口ヘツダー
３からの気体は、下方から上方へ向うに従い、最
初にデミスター９にて、そして次に液体分離材１
０にての二重構造にて水分、油分、その他浮遊物
等を除去するので効率よく除去され、除去された
水分、油分、その他浮遊物等は前記ドレン孔１２
から排出できるようにし、そこを通過した圧縮空
気は、上部から給送されるので無駄なく効果的に
水分、油分、その他浮遊物等を除去することがで
きる。

又、それぞれの熱交換パイプ１の上端には、こ
れらの熱交換パイプ１に圧縮気体を送込むべく略
水平方向に配した入口ヘツダー２を連結し、それ
ぞれの熱交換パイプ１の下端には略水平方向に配
した出口ヘツダー３を連結するから、全ての熱交
換パイプ１に均等に圧縮気体を通過させるように
することができ、それによつて熱交換パイプ１内
での滞留もなく、又、除去されべき水分、油分、
その他浮遊物等が熱交換パイプ１内に溜ることも
なく、効率のよい除湿を行うことができる。

そして、熱交換パイプ１にて圧縮気体が外気の
乾球気温よりも低温に冷却されているので、外部
に給送する際に、それ以下には冷却されないから
飽和水蒸気量が低下することはない。従つて圧縮
気体に含まれている水分、油分、その他浮遊物は
凝結せず非常に良好な給送状態を得ることができ
る。

以上説明したように、この発明によれば、非常
に簡単な構造で且つコンパクトに形成され、しか
もコンプレツサー等を必要としないから、設置面
積も狭くて済み、又、設備費や消費電力も安価に
なる。そして、コンプレツサの如き圧縮機等の動
力の助けを借りなくとも非常に効率良く冷却し、
且つ圧縮気体に含まれている水分、油分、その他
浮遊物等を効率良く除去することができるので、
圧縮気体を給送する際に、給送管内で水分、油
分、その他浮遊物等が凝結することもなく非常に
良好な給送状態を得ることができる。しかも、冷
却するための水によるスケールの付着も容易に視
認できるので保守点検も非常に簡単となる等の優
れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示す断面図であ
る。 １……熱交換パイプ、２……入口ヘツダー、３
……出口ヘツダー、４……散水装置、５……水
槽、６……水供給パイプ、７……ポンプ、８……
気液分離装置、９……デミスター、１０……液体
分離材、１１……給送管、１２……ドレン孔、１
３……排出管、１４……除湿装置本体、１５……
フアン、１６……空気取入口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 塔状の除湿装置本体と、この除湿装置本体内
   に配され、且つ、圧縮気体を流通させて周囲の気
   体或いは液体と熱交換を行なつて上記圧縮気体を
   少なくとも外気の乾球気温以下の温度に冷却する
   熱交換パイプと、除湿装置本体内で熱交換パイプ
   の上方からこの熱交換パイプに直接散水させる散
   水装置と、除湿装置本体内で熱交換パイプの下方
   に配し前記散水された水を受ける水槽と、水槽の
   水を散水装置に供給する水供給パイプと、除湿装
   置本体における熱交換パイプと水槽との間の位置
   に形成された空気取入口と、除湿装置本体の最上
   部に配され空気取入口からの空気を熱交換パイプ
   の周囲を通過させて強制排気させる強制排気装置
   と、熱交換パイプ内を流通した圧縮気体内に含ん
   でいる水分、油分、その他浮遊物等を除去する気
   液分離装置とからなり、熱交換パイプは、螺旋状
   に巻かれて上方から下方へ向つて略筒状となるよ
   うに形成したものを、筒径が大径のものから順次
   小径のものまで形成してその大径のもの中に順次
   小径のものがいれられ複数で平行に重ねて配さ
   れ、気液分離装置は、熱交換パイプの螺旋中心に
   上下方向に配され、最下部にはドレン孔を配し、
   このドレン孔の上にはデミスターを配し、その上
   には液体分離材を配し、上部には外部に圧縮気体
   を給送する給送管を連結し、それぞれの熱交換パ
   イプの上端には、これらの熱交換パイプに圧縮気
   体を送込むべく略水平方向に配した入口ヘツダー
   を連結し、それぞれの熱交換パイプの下端には略
   水平方向に配した出口ヘツダーを連結すると共
   に、この出口ヘツダーを気液分離装置のドレン孔
   とデミスターとの間に連結したことを特徴とする
   圧縮気体除湿装置。