JPH0596122A - 除湿器用熱交換器 - Google Patents

除湿器用熱交換器

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JPH0596122A
JPH0596122A JP3259415A JP25941591A JPH0596122A JP H0596122 A JPH0596122 A JP H0596122A JP 3259415 A JP3259415 A JP 3259415A JP 25941591 A JP25941591 A JP 25941591A JP H0596122 A JPH0596122 A JP H0596122A
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    • F28D7/08Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンパクトかつ除湿効率の高い除湿器用熱交
換器を提供する。 【構成】 耐圧容器1内は区画筒7によって冷却室5a
と予冷室5bとに区画されている。冷却室5aには冷凍
パイプ11及び熱交換フィン12からなる蒸発器が配設
されており、予冷室5bには伝熱パイプ15が配設され
ている。冷却室5aの直下には方向変換通路5cが形成
されている。予冷室5bと方向変換通路5cとは入口8
aを介して連通しおり、方向変換通路5cと冷却室5b
とは吸い上げ管10を介して連通している。空気は空気
入口19から予冷室5bに入り、方向変換通路5cを経
て冷却室5aへ入る。冷却室5aを通過した空気は伝熱
パイプ15を通って空気出口20から出て行く。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、蒸発器を配設した冷却
領域と、冷却領域を通過した空気を案内する伝熱パイプ
を配設した予冷領域とを容器内に備えた除湿器用熱交換
器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の除湿用熱交換器が実公昭57−
59820号公報及び実開平1−29504号公報に開
示されている。実公昭57−59820号公報では内容
器内に蒸発器を収容して冷却領域が形成されており、内
容器を収容する外容器と内容器との間に伝熱パイプを収
容して予冷領域が形成されている。高温湿り空気はまず
予冷領域に入り、予冷領域を通って冷却領域に入る。冷
却領域を通過した空気は伝熱パイプを通って外部へ出て
ゆく。空気は蒸発器を配設した冷却領域で冷却され、こ
の冷却空気が伝熱パイプを流れる。従って、予冷領域を
流れる空気が伝熱パイプ内の冷却空気によって予冷され
る。
【0003】実開平1−29504号公報では空気が第
1の方向変換通路に入り、次いで予冷室に入る。予冷室
を通過した空気は第2の方向変換通路を通って冷却室に
入り、次いで通気管(伝熱パイプ)に入る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実公昭
57−59820号公報では予冷領域内の空気流と伝熱
パイプ内の空気流とは同方向に流れる並流であり、並流
間の熱交換率は互いに逆方向へ流れる向流間の熱交換率
に比して低い。
【0005】実開平1−29504号公報では一対の方
向変換通路の存在によって予冷領域内の空気と伝熱パイ
プ内の空気流とは向流しており、熱交換率が高い。しか
しながら、一対の方向変換通路の存在は除湿用熱交換器
内のスペースを喰い、除湿能力を低下させることなく全
体のコンパクト化を図ることは困難である。
【0006】本発明はコンパクト化及び予冷領域におけ
る熱交換率向上を共に達成し得る除湿器用熱交換器を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
予冷領域の入口と伝熱パイプの出口とを容器の一端側に
配設すると共に、予冷領域の出口と方向変換通路の入口
とを容器の他端側に配設し、予冷領域の出口と冷却領域
の入口とを方向変換通路で接続すると共に、冷却領域の
出口と伝熱パイプの入口とを連通し、予冷領域内の空気
流と伝熱パイプ内の空気流とを向流させた。
【0008】
【作用】予冷領域に入った高温湿り空気は容器の一端側
から他端側に向けて流れ、予冷された空気は方向変換し
て方向変換通路へ入る。方向変換通路内の空気は予冷領
域内の空気流に対して逆方向へ流れる。方向変換通路を
通過した空気は再び方向転して冷却領域へ入り、冷却領
域内の空気は予冷領域内の空気流に対して同方向へ流れ
る。冷却領域を通過した空気は伝熱パイプへ入り、伝熱
パイプ内の空気は予冷領域内の空気流に対して逆方向に
流れる。
【0009】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図1〜
図8に基づいて説明する。1は円筒状の耐圧容器であ
り、耐圧容器1内が円板状の区画プレート2と円環状の
区画プレート3とによって3つの室4,5,6に区画さ
れている。両区画プレート2,3間には区画筒7が架設
支持されており、中央の室5が区画筒7によってさらに
冷却室5aと予冷室5bとに区画されている。冷却室5
aは室6と連通している。予冷室5bの最下部は一対の
隔壁8,9によって方向変換通路5cに区画形成されて
いる。
【0010】図1及び図4に示すように区画プレート3
側において隔壁8,9には入口8a,9aが設けられて
おり、方向変換通路5cと予冷室5bとが入口8a,9
aを介して連通している。又、図1及び図2に示すよう
に区画プレート2側において区画筒7の最下部には吸い
上げ管10が貫通止着されており、方向変換通路5cと
冷却室5aとが吸い上げ管10を介して連通している。
吸い上げ管10の先端は傾斜形成されている。
【0011】冷却室5a内には冷凍パイプ11が耐圧容
器1の端壁1aを貫通して挿入配設されており、冷凍パ
イプ11には多数枚の熱交換フィン12が並設支持され
ている。冷凍パイプ11内には冷媒が供給されており、
冷凍パイプ11及び熱交換フィン12が蒸発器を構成し
ている。
【0012】図8に示すように多数枚の熱交換フィン1
2の間には複数枚の方向変換板13A,13Bが所定間
隔を置いて挿し込まれており、外れ防止バー14によっ
て結合支持されている。方向変換板13Aは上側から挿
しこまれており、方向変換板13Bは下側から挿しこま
れている。方向変換板13Aと方向変換板13Bとは交
互に配設されている。
【0013】予冷室5b内において区画プレート2,3
間には複数本の伝熱パイプ15が架設支持されており、
室4,6が伝熱パイプ15によって連通されている。伝
熱パイプ15内には螺旋コイル16が内蔵されている。
図6に示すように伝熱パイプ15には円弧状の方向変換
板17,18A,18Bが接合支持されている。伝熱パ
イプ15と方向変換板17,18A,18Bとの接合は
溶接あるいは伝熱パイプ15の拡管による。
【0014】なお、伝熱パイプとしては熱交換率の高い
特殊なパイプの使用も可能である。図2に示すように方
向変換板17の両円弧端は隔壁8,9から離間してい
る。図3に示すように方向変換板18A,18Bは離間
状態で左右対称に配置されており、方向変換板18A,
18Bの一方の円弧端が隔壁8,9に接合している。
【0015】耐圧容器1の最上部には空気入口19及び
空気出口20が設けられており、耐圧容器1の最下部に
はドレイン排出口21が設けられている。ドレイン排出
口21は室6に連通しており、空気出口20は室4に連
通している。空気入口19は予冷室5bに連通してお
り、空気入口19と空気出口20とは隣合っている。
【0016】高温湿り空気は空気入口19から予冷室5
bに入り、方向変換板17,18A,18Bの方向変換
作用によって図7に矢印で示すように予冷室5bを蛇行
して流れる。予冷室5bを通過した高温湿り空気は入口
8a,9aから方向変換通路5cに入り、吸い上げ管1
0に向かう。即ち、方向変換通路5c内の空気流は予冷
室5b内の空気流に対して逆方向に流れる。
【0017】方向変換通路5c内の高温湿り空気は吸い
上げ管10を経由して冷却室5aに入り、方向変換板1
3A,13Bの方向変換作用によって図8に矢印で示す
ように蛇行しながら熱交換フィン12間を流れる。即
ち、冷却室5a内の空気流は予冷室5b内の空気流と同
方向に流れる。
【0018】冷却室5a内の空気は蒸発器の冷却作用に
よって熱を奪われ、低温になる。この熱交換作用によっ
て空気内の水分が取り除かれ、冷却室5aを通過した空
気は低温乾燥空気となる。取り除かれた水分はドレイン
排出口21から排出される。
【0019】低温乾燥空気は室6を経由して伝熱パイプ
15に入り、室4側へ向かう。従って、予冷室5a内の
高温湿り空気は低温乾燥空気によって予冷され、この予
冷された空気が方向変換通路5cを経由して冷却室5a
へ入る。低温乾燥空気は室4に出た後に空気出口20か
ら出て行く。
【0020】即ち、予冷室5bの入口19と伝熱パイプ
15の出口とを耐圧容器1の一端側に配設すると共に、
予冷室5aの出口側と方向変換通路5cの入口8a,9
aとを耐圧容器1の他端側に配設し、さらに予冷室5b
の出口(入口19となる)と冷却室5aの入口(吸い上
げ管10となる)とを方向変換通路5cで接続すると共
に、冷却室5aの出口と伝熱パイプ15の入口とを室6
で連通するという構成によって予冷室5b内の空気流と
伝熱パイプ15内の空気流とが向流する。
【0021】伝熱パイプ15内の低温乾燥空気流は予冷
室5b内の高温湿り空気流に対して逆方向(向流)とな
っており、同方向に流れる場合に比して温度差を大きく
とることができる。即ち、向流における熱交換率は並流
に比して高く、向流による高温湿り空気の予冷程度は並
流による予冷程度よりも大きい。従って、向流予冷の場
合の蒸発器の負担は並流予冷の場合に比して少なくな
り、しかも伝熱パイプ15を通過た低温乾燥空気が温度
上昇し、乾燥程度が更に高くなる。
【0022】本実施例では予冷室5b内の高温湿り空気
流が方向変換板17,18A,18Bの存在によって蛇
行流となっており、高温湿り空気流が直流の場合に比し
て予冷室5b内における熱交換率が向上している。しか
も、方向変換板17,18A,18Bと伝熱パイプ15
とが接合していることから方向変換板17,18A,1
8Bも熱交換機能を持ち、熱交換率の向上に寄与する。
【0023】さらに本実施例では伝熱パイプ15内の螺
旋コイル16の存在によって伝熱パイプ15内の低温乾
燥空気流が乱され、低温乾燥空気流が直流の場合に比し
て予冷室5b内における熱交換率が一層向上している。
【0024】本実施例では冷却室5aにおける方向変換
板13A,13Bが配列間隔を変更可能となっている
が、これは方向変換板13A,13Bの配列間隔が冷却
室5aにおける熱交換率を左右することを考慮している
ためである。方向変換板13A,13Bの配列間隔が狭
まると冷却室5aにおける空気の流速が速くなり、熱交
換率が高くなる。即ち、方向変換板13A,13Bの配
列間隔を狭めることによって低温乾燥空気の温度が低減
する。従って、空気流量が増えた場合にも低温乾燥空気
の乾燥程度を同一にしたい場合には方向変換板13A,
13Bの配列間隔を狭めればよく、本実施例ではこの変
更が可能である。
【0025】予冷室5bにおいて高温湿り空気から分離
された水は方向変換通路5c内に溜まってゆき、方向変
換通路5c内の水位が上昇する。この水位上昇によって
方向変換通路5c内の通過断面積が減ってゆき、空気流
速が上昇してゆく。方向変換通路5c内の水はこの空気
流速上昇によって吸い上げ管10から冷却室5aへ吸い
上げられる。冷却室5aへ吸い上げられた水は区画筒7
の内底面に沿って室6及びドレイン排出口21側へ排出
される。
【0026】吸い上げ管10の先端は傾斜しているが、
この傾斜程度はドレイン排出の良悪を左右する。即ち、
傾斜角θが小さ過ぎると吸い上げ頻度が少なくなり、吸
い上げ水が大きな水滴となって冷却室5aに入る。冷却
室5aに入り込んだ水滴が飛散すると飛散水が空気流に
乗って伝熱パイプ15へ入り込んでゆき、乾燥程度がば
らつく。逆に傾斜程度が大き過ぎると方向変換通路5c
内に溜まるドレイン量が多くなり、錆が発生し易くな
る。
【0027】
【発明の効果】以上詳述したように本発明は、予冷領域
の入口と伝熱パイプの出口とを容器の一端側に配設する
と共に、予冷領域の出口と方向変換通路の入口とを容器
の他端側に配設し、予冷領域の出口と冷却領域の入口と
を方向変換通路で接続すると共に、冷却領域の出口と伝
熱パイプの入口とを連通したので、予冷領域内の空気流
と伝熱パイプ内の空気流とが向流となり、熱交換率に影
響を与える容器の大きさに占める方向変換通路を単一に
して装置全体のコンパクト化を図りつつ除湿性能を向上
し得るという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を具体化した一実施例を示す縦断面図
である。
【図2】 図1のA−A線断面図である。
【図3】 図1のB−B線断面図である。
【図4】 図1のC−C線断面図である。
【図5】 図1のD−D線断面図である。
【図6】 図1のE−E線断面図である。
【図7】 予冷室内の方向変換板を示す斜視図である。
【図8】 冷却室内の方向変換板を示す斜視図である。
【符号の説明】
1…耐圧容器、5a…冷却室、5b…予冷室、5c…方
向変換通路、8a,9a…方向変換通路の入口、10…
方向変換通路の出口となる吸い上げ管、12…熱交換フ
ィン、13A,13B…冷却室内の方向変換板、15…
伝熱パイプ、17,18A,18B…予冷室内の方向変
換板、19…予冷室の入口となる空気入口。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】蒸発器(11,12)を配設した冷却領域
    (5a)と、冷却領域(5a)を通過した空気を案内す
    る伝熱パイプ(15)を配設した予冷領域(5b)とを
    容器(1)内に備えた除湿器用熱交換器において、予冷
    領域(5b)の入口(19)と伝熱パイプ(15)の出
    口とを容器(1)の一端側に配設すると共に、予冷領域
    (5b)の出口と方向変換通路(5c)の入口とを容器
    の他端側に配設し、予冷領域(5b)の出口と冷却領域
    (5a)の入口とを方向変換通路(5c)で接続すると
    共に、冷却領域(5a)の出口と伝熱パイプ(15)の
    入口とを連通し、予冷領域(5b)内の空気流と伝熱パ
    イプ(15)内の空気流とを向流させたことを特徴とす
    る除湿器用熱交換器。
  2. 【請求項2】方向変換通路は予冷領域及び冷却領域より
    も下位にあり、方向変換通路の出口と冷却領域の入口と
    の間にはドレイン吸い上げ管が介在されている請求項1
    に記載の除湿器用熱交換器。
  3. 【請求項3】冷却領域内の蒸発器は多数枚の熱交換フィ
    ンを備えており、複数枚の方向変換板が熱交換フィン列
    の間に挿入されている請求項1に記載の除湿器用熱交換
    器。
  4. 【請求項4】予冷領域内には複数枚の方向変換板が伝熱
    パイプに接合された状態で入口から出口に配列されてい
    る請求項1に記載の除湿器用熱交換器。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101852560A (zh) * 2010-06-18 2010-10-06 沈国强 用于压缩空气干燥机的螺旋预冷式换热器
KR101233098B1 (ko) * 2012-07-24 2013-02-25 (주) 에스엠디코리아 에어 드라이어
JP2015203555A (ja) * 2014-04-16 2015-11-16 株式会社神鋼エンジニアリング&メンテナンス 気化器
CN113720048A (zh) * 2021-08-02 2021-11-30 冰轮环境技术股份有限公司 低温冷凝回收工业有害废气的翅片管蒸发器

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JPH0249497U (ja) * 1988-09-30 1990-04-05

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