JPH0678856B2 - 空気冷却器 - Google Patents
空気冷却器Info
- Publication number
- JPH0678856B2 JPH0678856B2 JP63249485A JP24948588A JPH0678856B2 JP H0678856 B2 JPH0678856 B2 JP H0678856B2 JP 63249485 A JP63249485 A JP 63249485A JP 24948588 A JP24948588 A JP 24948588A JP H0678856 B2 JPH0678856 B2 JP H0678856B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- heat exchanger
- compressor
- heat
- compressed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Drying Of Gases (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、空気を直接冷却するブレイトンサイクル空
気冷却器に関するものである。
気冷却器に関するものである。
従来の技術 地球上に照射される太陽光線のうちの紫外線は、余り多
く浴びると皮膚ガンを起す等により人体に有害であると
されているが、この地球を取巻くオゾン層が、紫外線に
対するバリア機能を果していることによって、人間を初
め数多くの生物の生存を可能としている。ところが、近
年、このオゾン層の破壊が問題となっており、その主要
な原因の一つとして、大気中に放出されるフロンガスが
取上げられている。
く浴びると皮膚ガンを起す等により人体に有害であると
されているが、この地球を取巻くオゾン層が、紫外線に
対するバリア機能を果していることによって、人間を初
め数多くの生物の生存を可能としている。ところが、近
年、このオゾン層の破壊が問題となっており、その主要
な原因の一つとして、大気中に放出されるフロンガスが
取上げられている。
このフロンガスは、各種のエアロゾル溶剤として使用さ
れているほか、冷凍機冷媒として従来から大量に使用さ
れている。そのため、フロンガスによるオゾン層の破壊
を防止するために、フロンガスの生産および使用を規制
する運動が世界的な規模で推進されている。
れているほか、冷凍機冷媒として従来から大量に使用さ
れている。そのため、フロンガスによるオゾン層の破壊
を防止するために、フロンガスの生産および使用を規制
する運動が世界的な規模で推進されている。
したがつて、冷凍庫や冷蔵庫あるいは空調機用としてフ
ロンガス使用の従来の冷凍機に代る冷凍・冷却システム
が望まれており、そこで、冷媒として空気を用いて冷却
するブレイトンサイクル空気冷却器が見直されるように
なった。
ロンガス使用の従来の冷凍機に代る冷凍・冷却システム
が望まれており、そこで、冷媒として空気を用いて冷却
するブレイトンサイクル空気冷却器が見直されるように
なった。
従来のブレイトンサイクル空気冷却器は、第２図に示す
ように、圧縮機11の下流に熱交換器12を設けて放熱さ
せ、圧縮により上昇した空気の温度を低下させた後、膨
張弁13で断熱膨張させて空気を冷却するシステムであ
る。そして、膨張弁13で断熱膨張させて冷却した際に、
過飽和状態となって結露する空気中の水分を除湿器14に
て除去した後、例えば室内機15から冷風として室内に吹
き出させて冷房機等として用いられる。
ように、圧縮機11の下流に熱交換器12を設けて放熱さ
せ、圧縮により上昇した空気の温度を低下させた後、膨
張弁13で断熱膨張させて空気を冷却するシステムであ
る。そして、膨張弁13で断熱膨張させて冷却した際に、
過飽和状態となって結露する空気中の水分を除湿器14に
て除去した後、例えば室内機15から冷風として室内に吹
き出させて冷房機等として用いられる。
また、第３図にこのブレイトンサイクルをTs線図で示せ
ば、１の状態で外部から取入れられた空気が圧縮される
と温度が上昇して2aの状態となる。次に容積を一定に保
持した状態で放熱して３の状態とした後、断熱膨張させ
て4aの状態まで冷却し、除湿された後に、５の状態にお
いて被冷却物を冷却することにより温度上昇し（または
冷風として室内に吹き出した後、新たな空気を取入れ）
て、１の状態に戻るようになっている。
ば、１の状態で外部から取入れられた空気が圧縮される
と温度が上昇して2aの状態となる。次に容積を一定に保
持した状態で放熱して３の状態とした後、断熱膨張させ
て4aの状態まで冷却し、除湿された後に、５の状態にお
いて被冷却物を冷却することにより温度上昇し（または
冷風として室内に吹き出した後、新たな空気を取入れ）
て、１の状態に戻るようになっている。
また冷却能力を高めるために、圧縮機を２つ設けて２段
階に圧縮するようにしたブレイトンサイクル空気冷却器
がある。これは第４図に示すように、電動モータ16によ
り駆動される第１圧縮機17と、その下流に設けられた第
１熱交換器18と、さらにその下流に、第２圧縮機19、第
２熱交換器20、膨張タービン21、除湿器22の順に設けら
れるとともに、前記膨張タービン21の回転力によって第
２圧縮機19を駆動し、前記除湿器22の下流において、室
内機23から吹き出して冷却を行なうようになっている。
また、第５図にこのブレイトンサイクルをTs線図で示せ
ば、１の状態で外部から取入れられた空気が１回目の圧
縮により温度が上昇して2aの状態となる。次に圧力を一
定に保持した状態で放熱させて３の状態とした後、２回
目の圧縮を行ない昇温して4aの状態となった空気を再び
放熱させて５の状態とした後、第２圧縮機19を駆動する
膨張タービン21にて断熱膨張させて6aの状態まで冷却す
る。冷却された空気は除湿された後に、７の状態におい
て被冷却物を冷却することにより温度上昇して１の状態
に戻るようにするか、または冷却された空気を７の状態
で外部に吹き出して室内の冷房等を行ない、第１圧縮機
17には外気が連続的に取入れられるようになっている。
階に圧縮するようにしたブレイトンサイクル空気冷却器
がある。これは第４図に示すように、電動モータ16によ
り駆動される第１圧縮機17と、その下流に設けられた第
１熱交換器18と、さらにその下流に、第２圧縮機19、第
２熱交換器20、膨張タービン21、除湿器22の順に設けら
れるとともに、前記膨張タービン21の回転力によって第
２圧縮機19を駆動し、前記除湿器22の下流において、室
内機23から吹き出して冷却を行なうようになっている。
また、第５図にこのブレイトンサイクルをTs線図で示せ
ば、１の状態で外部から取入れられた空気が１回目の圧
縮により温度が上昇して2aの状態となる。次に圧力を一
定に保持した状態で放熱させて３の状態とした後、２回
目の圧縮を行ない昇温して4aの状態となった空気を再び
放熱させて５の状態とした後、第２圧縮機19を駆動する
膨張タービン21にて断熱膨張させて6aの状態まで冷却す
る。冷却された空気は除湿された後に、７の状態におい
て被冷却物を冷却することにより温度上昇して１の状態
に戻るようにするか、または冷却された空気を７の状態
で外部に吹き出して室内の冷房等を行ない、第１圧縮機
17には外気が連続的に取入れられるようになっている。
発明が解決しようとする課題 しかし、第１圧縮機17と第２圧縮機19とを備えて２段階
に圧縮を行なう前記空気冷却器の場合には、第１、第２
の各圧縮機17、19に圧縮されて昇温した空気の熱を放熱
するために、各圧縮機17、19の下流側にそれぞれ第1,第
２の各熱交換器18,20を設ける必要があり、また各熱交
換器18,20は、冷却媒体通路に臨ませる必要があるた
め、各圧縮機17,19が別々に配設されることとなり、装
置が大型化するという問題点があった。
に圧縮を行なう前記空気冷却器の場合には、第１、第２
の各圧縮機17、19に圧縮されて昇温した空気の熱を放熱
するために、各圧縮機17、19の下流側にそれぞれ第1,第
２の各熱交換器18,20を設ける必要があり、また各熱交
換器18,20は、冷却媒体通路に臨ませる必要があるた
め、各圧縮機17,19が別々に配設されることとなり、装
置が大型化するという問題点があった。
この発明は上記した技術的背景の下になされたもので、
小型でかつ空気の冷却効率が高い空気冷却器を提供する
ことを目的としている。
小型でかつ空気の冷却効率が高い空気冷却器を提供する
ことを目的としている。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するための手段としてこの発明は、第１
圧縮機で圧縮した空気を、第１熱交換器で放熱させ、さ
らに第２圧縮機で圧縮し、第２熱交換器で再度放熱させ
た後、この圧縮した空気を断熱膨張させて冷却し、さら
に除湿器を通すようにした空気冷却器において、前記第
１熱交換器と第２熱交換器とのそれぞれの放熱部が、同
一ケーシング内に互いに近接して並設されて、一体に形
成され、かつその放熱部は、ファンによって外部から取
入れられる別の冷却用空気の流通路に臨まされ、かつそ
の流通路には、前記除湿器において空気から分離された
水分を噴霧する噴霧器が設けられていることを特徴とし
ている。
圧縮機で圧縮した空気を、第１熱交換器で放熱させ、さ
らに第２圧縮機で圧縮し、第２熱交換器で再度放熱させ
た後、この圧縮した空気を断熱膨張させて冷却し、さら
に除湿器を通すようにした空気冷却器において、前記第
１熱交換器と第２熱交換器とのそれぞれの放熱部が、同
一ケーシング内に互いに近接して並設されて、一体に形
成され、かつその放熱部は、ファンによって外部から取
入れられる別の冷却用空気の流通路に臨まされ、かつそ
の流通路には、前記除湿器において空気から分離された
水分を噴霧する噴霧器が設けられていることを特徴とし
ている。
作用 上記のように構成することにより、第１圧縮機で圧縮さ
れて昇温した空気は、冷却媒体通路に設けられた熱交換
器で放熱した後、第２圧縮機で再び圧縮されて昇温し、
前記熱交換器を通ることにより再び放熱させて温度を低
下させる。次に、この温度を低下させた圧縮空気を、膨
張弁または膨張タービン等に送って断熱膨張させて冷却
し、さらに除湿器に通して空気中の水分を除去する。そ
して除湿器によって空気から分離された水分は、ファン
から熱交換器放熱部に吹付けられる外部からの冷却用空
気の流通路に噴霧されて、気化熱によって冷却用空気の
温度を低下させる。したがって熱交換器における放熱部
の放熱効率が高くなり、熱交換効率が高くなって、空気
冷却器全体としての効率も高くなる。しかも第１、第２
の圧縮機でそれぞれ圧縮されて昇温した空気の冷却を単
一の熱交換器で行なうようにしたので、装置のコンパク
ト化が図られる。
れて昇温した空気は、冷却媒体通路に設けられた熱交換
器で放熱した後、第２圧縮機で再び圧縮されて昇温し、
前記熱交換器を通ることにより再び放熱させて温度を低
下させる。次に、この温度を低下させた圧縮空気を、膨
張弁または膨張タービン等に送って断熱膨張させて冷却
し、さらに除湿器に通して空気中の水分を除去する。そ
して除湿器によって空気から分離された水分は、ファン
から熱交換器放熱部に吹付けられる外部からの冷却用空
気の流通路に噴霧されて、気化熱によって冷却用空気の
温度を低下させる。したがって熱交換器における放熱部
の放熱効率が高くなり、熱交換効率が高くなって、空気
冷却器全体としての効率も高くなる。しかも第１、第２
の圧縮機でそれぞれ圧縮されて昇温した空気の冷却を単
一の熱交換器で行なうようにしたので、装置のコンパク
ト化が図られる。
実施例 以下、この発明の空気冷却器の一実施例を第１図に基づ
いて説明する。
いて説明する。
空気冷却器は、外部から取入れられた空気を圧縮する第
１圧縮機31と、この第１圧縮機31を駆動する駆動モータ
32とを有し、この第１圧縮機31の下流には熱交換器33が
設けられている。この熱交換器33は空気接触式で、ファ
ン34により強制的に冷却空気が吹き付けられるようにな
っている。また、この熱交換器33の下流には第２圧縮機
35が設けられ、第２圧縮機35の下流側は、前記熱交換器
33内に配設され、さらにその下流側には膨張タービン36
が設けられている。また、膨張タービン36の下流には除
湿器37が設けられており、この除湿器37により分離除去
された水は、配管38を通って前記ファン34の上方に導か
れ、ファン34上に撒かれて霧状となり、冷却用空気の温
度を下げて熱交換器33による冷却効率を高めている。ま
た、膨張タービン36の軸と前記第２圧縮機35の回転軸と
は連結シャフトで連結されており、断熱膨張させた際に
膨張タービン36の回転力によって第２圧縮機35が回転駆
動されるようになっている。
１圧縮機31と、この第１圧縮機31を駆動する駆動モータ
32とを有し、この第１圧縮機31の下流には熱交換器33が
設けられている。この熱交換器33は空気接触式で、ファ
ン34により強制的に冷却空気が吹き付けられるようにな
っている。また、この熱交換器33の下流には第２圧縮機
35が設けられ、第２圧縮機35の下流側は、前記熱交換器
33内に配設され、さらにその下流側には膨張タービン36
が設けられている。また、膨張タービン36の下流には除
湿器37が設けられており、この除湿器37により分離除去
された水は、配管38を通って前記ファン34の上方に導か
れ、ファン34上に撒かれて霧状となり、冷却用空気の温
度を下げて熱交換器33による冷却効率を高めている。ま
た、膨張タービン36の軸と前記第２圧縮機35の回転軸と
は連結シャフトで連結されており、断熱膨張させた際に
膨張タービン36の回転力によって第２圧縮機35が回転駆
動されるようになっている。
したがって、第１圧縮機31で圧縮されて温度が上昇した
空気は、熱交換器33において冷却された後、膨張タービ
ン36に駆動される第２圧縮機35によってさらに圧縮され
て前記熱交換器33に再び戻り、この熱交換器33にて圧縮
により上昇した熱を冷却される。そして、第１圧縮機31
と第２圧縮機35とで２段階に圧縮された高圧縮率の空気
は、膨張タービン36で断熱膨張することによって大幅に
冷却され、さらに除湿器37で除湿された後、低温の空気
として、例えば冷房対象である室内等の負荷39に送ら
れ、冷却空気として使用される。
空気は、熱交換器33において冷却された後、膨張タービ
ン36に駆動される第２圧縮機35によってさらに圧縮され
て前記熱交換器33に再び戻り、この熱交換器33にて圧縮
により上昇した熱を冷却される。そして、第１圧縮機31
と第２圧縮機35とで２段階に圧縮された高圧縮率の空気
は、膨張タービン36で断熱膨張することによって大幅に
冷却され、さらに除湿器37で除湿された後、低温の空気
として、例えば冷房対象である室内等の負荷39に送ら
れ、冷却空気として使用される。
発明の効果 以上説明したようにこの発明の空気冷却器は、第１圧縮
機で圧縮した空気を、第１熱交換器で放熱させ、さらに
第２圧縮機で圧縮し、第２熱交換器で再度放熱させた
後、この圧縮した空気を断熱膨張させて冷却し、さらに
除湿器で水分を分離するようにした空気冷却器におい
て、前記第１熱交換器と第２熱交換器とのそれぞれの放
熱部を、同一ケーシング内に近接させて並設して一体に
形成したので、熱交換器が１個でよく、装置を大幅に小
型化でき、しかも除湿器で分離された水分を、熱交換器
の放熱部に吹付ける冷却用の空気の流通路に噴霧させる
ようにしたため、熱交換器の熱交換効率が向上し、した
がって空気冷却器全体としての冷却効率も向上されると
いう効果を有する。
機で圧縮した空気を、第１熱交換器で放熱させ、さらに
第２圧縮機で圧縮し、第２熱交換器で再度放熱させた
後、この圧縮した空気を断熱膨張させて冷却し、さらに
除湿器で水分を分離するようにした空気冷却器におい
て、前記第１熱交換器と第２熱交換器とのそれぞれの放
熱部を、同一ケーシング内に近接させて並設して一体に
形成したので、熱交換器が１個でよく、装置を大幅に小
型化でき、しかも除湿器で分離された水分を、熱交換器
の放熱部に吹付ける冷却用の空気の流通路に噴霧させる
ようにしたため、熱交換器の熱交換効率が向上し、した
がって空気冷却器全体としての冷却効率も向上されると
いう効果を有する。
第１図はこの発明の一実施例の空気冷却器の構造を示す
模式図、第２図ないし第５図は従来例を示すもので、第
２図は従来の空気冷却器の模式図、第３図はそのTs線
図、第４図は従来の別の空気冷却器の模式図、第５図は
そのTs線図である。 31…第１圧縮機、33…熱交換器、34…ファン、35…第２
圧縮機、36…膨張タービン、37…除湿器。
模式図、第２図ないし第５図は従来例を示すもので、第
２図は従来の空気冷却器の模式図、第３図はそのTs線
図、第４図は従来の別の空気冷却器の模式図、第５図は
そのTs線図である。 31…第１圧縮機、33…熱交換器、34…ファン、35…第２
圧縮機、36…膨張タービン、37…除湿器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 置鮎 隆一 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 望月 正孝 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 アンソニー エフ マトーク アメリカ合衆国、カリフォルニア州、ロス アルトス、ウィリアム ヘンリー コー ト、1700 (72)発明者 ジョーン シー ハンシカー アメリカ合衆国 カリフォルニア州、モル ガンヒル、ピント コート、2520 (56)参考文献 特開 昭60−29557（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−102061（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−140059（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−77556（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭48−9528（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (1)
- 【請求項１】第１圧縮機で圧縮した空気を、第１熱交換
器で放熱させ、さらに第２圧縮機で圧縮し、第２熱交換
器で再度放熱させた後、この圧縮した空気を断熱膨張さ
せて冷却し、さらに除湿器を通すようにした空気冷却器
において、前記第１熱交換器と第２熱交換器とのそれぞ
れの放熱部が、同一ケーシング内に互いに近接して並設
されて、一体に形成され、かつその放熱部は、ファンに
よって外部から取入れられる別の冷却用空気の流通路に
臨まされ、かつその流通路には、前記除湿器において空
気から分離された水分を噴霧する噴霧器が設けられてい
ることを特徴とする空気冷却器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63249485A JPH0678856B2 (ja) | 1988-10-03 | 1988-10-03 | 空気冷却器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63249485A JPH0678856B2 (ja) | 1988-10-03 | 1988-10-03 | 空気冷却器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0297852A JPH0297852A (ja) | 1990-04-10 |
| JPH0678856B2 true JPH0678856B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=17193672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63249485A Expired - Lifetime JPH0678856B2 (ja) | 1988-10-03 | 1988-10-03 | 空気冷却器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678856B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005133724A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジンを作動させるための方法及び装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2546765B2 (ja) * | 1992-10-30 | 1996-10-23 | 鹿島建設株式会社 | 氷利用施設の製氷装置 |
| US5644928A (en) * | 1992-10-30 | 1997-07-08 | Kajima Corporation | Air refrigerant ice forming equipment |
| JPH11101520A (ja) | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Sharp Corp | エアサイクル式空気調和装置 |
| ES2407586B1 (es) * | 2010-12-02 | 2014-04-29 | Jose Franco Lopez | Metodo para producir frio, utilizando el calor del aire fuertemente comprimido |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6029557A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-14 | 大阪瓦斯株式会社 | 冷房装置、並びに、冷房兼給湯装置 |
| US4507939A (en) * | 1983-12-16 | 1985-04-02 | The Garrett Corporation | Three wheel center fan cooling turbine apparatus and associated methods |
-
1988
- 1988-10-03 JP JP63249485A patent/JPH0678856B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005133724A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジンを作動させるための方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0297852A (ja) | 1990-04-10 |
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